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电动汽车论坛 电动汽车论坛-电动汽车网 『 电芯&成组 』 Focus软包模组的球击测试
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Focus软包模组的球击测试  [复制链接]

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原创: 知化小编  知化汽车


该测试主要是为了了解在受到碰撞时,软包电芯在PACK内部的受力变形情况,以及电芯在此变形作用下的内短路形成的过程。


由于在内短路发生时会导致起火,将电芯内的组成部分烧毁,无法进行进一步的分析研究工作。所以试验对电芯进行了完全放电处理,试验时通以微小的电流,以避免烧毁,从而观察电芯压降变化。


试验共分为2个大的对照组:一组是Focus模组(试验取模组一半的电芯10个),用两块5mm厚的铝板上下夹持(上面的铝板中间开孔),铝板通过螺钉预紧固定,让电芯处于适当的位置,并维持一定的预紧力,以模拟电芯在模组中实际状况。该组试验又分为三个相同设置的对照实验组,在试验过程中,对最上面的两个电芯电压和受力进行测量。


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福特Focus模组

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试验设置和数据采集



第二组是针对单个电芯进行试验,为模拟多个电芯堆叠在一起的状况,用四种不同的粘土做为支撑材料,即该组试验又分为4组对照测试,第1种粘土最为柔软,第4种粘土最硬。电芯与粘土整个放置于铝制盒中。同样地,对电芯进行受力和电压的测量。




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单个电芯的试验设置与测量


两组试验球状物体以127μm/s的速度向电芯缓慢施压,球状物直径为1英寸,数据采集的频率为100HZ


1组试验结果:

首先,被监测的两个电芯,其发生内短路并没有确定的先后顺序。在第1个试验中,两个电芯基本是同时发生的内短路;在第2个试验中,第二个电芯相对于第一个电芯有一定的延时,大约1.6秒;第3个试验中,两个电芯基本同时发生内短路。


其次,从力的角度看,三个试验的受力曲线变化基本一致,发生内短路的压力在30KN-39KN之间;从位移的角度看,也基本都在发生位移10mm左右时内短路发生。


另外一个可以看出的结论是,电压的骤降(内短路)和电芯受力的变化并没有一个确定的对应关系,从下面第2个图可以看出,电芯1发生了内短路,但在受力曲线上没有变化。





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对比第2组单个电芯的试验来看,如下图左,理想情况下粘土刚度应与多个电芯堆叠一起的类似才好,不过实验的4个粘土均没有实现这个模拟。同样地,从图右可以看出,电芯压降(内短路)与位移的变化较一致。


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由于刚度的不同,两组试验电芯发生内短路的位移量也不同,第1组试验的位移量在9.89±0.7mm,第2组在14.43±3.32mm左右。

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另一个值得注意的现象是:电芯被球击压痕破裂的裂缝,与电芯极耳垂直,该方向对应于电芯卷绕的方向,即机器MD的方向垂直。(MD:Machine Direction; TD: transverse direction)。


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