电池电极

高应变率力学表征

针对电池电极材料，采用激光诱导微粒冲击测试，首次实现超高应变率（10^6/s）下的力学响应与失效机制表征，并建立高精度仿真模型。

Jingqiu, Li · Zechen, Du · 吴先前 · 陈小伟 · Liao, Xiangbiao

Journal of Energy Storage 2026

技术优势

修改的模型精度高

针对集流体修改了简化Johnson-Cook模型参数，针对活性涂层修改了泡沫模型参数，仿真结果能有效再现实验现象。

揭示失效机制

实验揭示了集流体的塑性变形、脆性断裂和花瓣状断裂，以及活性涂层的塑性变形和脆性断裂伴随裂纹、颗粒脱落和飞溅。

应用场景

• 电池安全设计：用高应变率力学数据指导电池抗冲击结构设计，提升机械滥用下的安全性。
• 电池失效分析：明确电极材料在高速冲击下的失效机制，为失效诊断和预测提供依据。
• 电池结构仿真：提供经过验证的模型参数，用于电池机械响应和失效预测的数值仿真。
• 冲击防护材料：筛选和优化冲击防护材料，以减轻电极在高应变率下的损伤。