棱柱形锂离子电池抗冲击安全评估

明确安全边界

通过冲击实验与仿真建立棱柱形锂离子电池的变形安全界限，为结构设计和风险评估提供依据。

Xu, Zhongwei · Liu, An · Mao, Lizhong · Tian, Hongsheng · Bengang, Yi · Ling, Heping · Xishu, Wang · Xu, Kang

Thin-Walled Structures 2024

参数信息

冲击速度范围

1–5000 mm/s

技术优势

给出量化安全边界

基于热失控安全边界（TCSB）和无损伤安全边界（UCSB），可将变形后的电池分为安全、风险和失效区域，为评估冲击后电池能否继续使用提供明确判据。

边界与速度关系明确

随着冲击速度从1 mm/s增至5000 mm/s，UCSB和TCSB在对数坐标轴上线性下降，设计者可从低速测试结果外推高速冲击下的安全边界。

适用于不同尺寸电池

提出一种新的变形极限（DL）预测方法，可针对不同尺寸的棱柱形锂离子电池预测其变形极限，无需对每种尺寸重新进行冲击实验。

应用场景

• 电池安全：用变形安全边界评估冲击后电池是否仍安全，避免热失控风险。
• 电池结构设计：依据变形极限预测方法优化电池结构，提高抗冲击能力。
• 碰撞安全评估：在碰撞场景中根据变形量划分安全区域，快速判定电池风险。