電動(dòng)車電池中的CAE應(yīng)用探討

削減電池內(nèi)部匯流排應(yīng)力的試驗(yàn)，研究匯流排的形態(tài)(形狀)。根據(jù)傳統(tǒng)的形狀和極柱附近寬幅的新形狀求出應(yīng)力分布，其結(jié)果示于圖7。匯流排長(zhǎng)方向應(yīng)力狀態(tài)的對(duì)比示于圖8。兩者的對(duì)比結(jié)果是易引起破損的箭頭部分，最大可削減50%，這樣有效地提高了可靠性能。

3 事例(2)：36V—VRLA電池

3.1 分析的目的

36V—VRLA電池(以下簡(jiǎn)稱36V電池)，從其使用條件來(lái)講對(duì)電池性能的要求很高。眾所周知，高倍率放電性能是極板與隔板以及極群的壓力(以下稱群壓)有著相互依存的關(guān)系，但是象36V多格整體槽結(jié)構(gòu)的電池，群壓根據(jù)單格的位置而變化，單格性能存在差異。其結(jié)果是性能不佳的單格將左右整體電池的性能。在此通過(guò)使用CAE計(jì)算機(jī)輔助工程設(shè)計(jì)對(duì)36V電池結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，可以定量的把握電池結(jié)構(gòu)對(duì)性能的影響，同時(shí)可以得到為了提高電池性能的更廣范圍的認(rèn)知。

3.2 分析方法

分析所用36V電池的有限影響要素模型示于圖9。圖中根據(jù)對(duì)稱條件對(duì)整體電池的1/8進(jìn)行了3層次模擬試驗(yàn)，電池槽內(nèi)插入了由極板和隔板構(gòu)成的極群模型。實(shí)際的電池是在極群以壓縮的狀態(tài)插入電池槽內(nèi)，極群組通常處于群壓狀態(tài)下。分析模型時(shí)為了施加群壓，極板部分比實(shí)際采用的要薄，使極板部分膨脹(假定的熱膨脹)，使其達(dá)到所定的極板厚度，因此電池槽內(nèi)極群通常為群壓狀態(tài)。

分析應(yīng)用的極群的物理特性，通過(guò)實(shí)際極群的壓縮試驗(yàn)獲得。

3.3 分析結(jié)果

初期狀態(tài)(極群插入電槽狀態(tài))電池槽應(yīng)力的分布示于圖10。由于群電池槽膨脹變形，應(yīng)力多半集中在棱角部位。極群從初期狀態(tài)到膨脹時(shí)的電池槽變形量的變化示于圖11。隨著膨脹率的增加，變形量也逐漸加大，當(dāng)膨脹率超過(guò)20 %時(shí)，變形量急劇增大。這是因?yàn)榕蛎浡试谛〉姆秶鷥?nèi)，可通過(guò)隔板的壓縮來(lái)平衡膨脹。但是當(dāng)膨脹率接近20 %時(shí)，隔板變得無(wú)彈性，極板的剛性增加，對(duì)電池槽側(cè)面受膨脹的影響原原本本表現(xiàn)出來(lái)。