電動車電池中的CAE應用探討

削減電池內部匯流排應力的試驗，研究匯流排的形態(形狀)。根據傳統的形狀和極柱附近寬幅的新形狀求出應力分布，其結果示于圖7。匯流排長方向應力狀態的對比示于圖8。兩者的對比結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(以下簡稱36V電池)，從其使用條件來講對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)有著相互依存的關系，但是象36V多格整體槽結構的電池，群壓根據單格的位置而變化，單格性能存在差異。其結果是性能不佳的單格將左右整體電池的性能。在此通過使用CAE計算機輔助工程設計對36V電池結構進行分析，可以定量的把握電池結構對性能的影響，同時可以得到為了提高電池性能的更廣范圍的認知。

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。圖中根據對稱條件對整體電池的1/8進行了3層次模擬試驗，電池槽內插入了由極板和隔板構成的極群模型。實際的電池是在極群以壓縮的狀態插入電池槽內，極群組通常處于群壓狀態下。分析模型時為了施加群壓，極板部分比實際采用的要薄，使極板部分膨脹(假定的熱膨脹)，使其達到所定的極板厚度，因此電池槽內極群通常為群壓狀態。

分析應用的極群的物理特性，通過實際極群的壓縮試驗獲得。

3.3 分析結果

初期狀態(極群插入電槽狀態)電池槽應力的分布示于圖10。由于群電池槽膨脹變形，應力多半集中在棱角部位。極群從初期狀態到膨脹時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，當膨脹率超過20 %時，變形量急劇增大。這是因為膨脹率在小的范圍內，可通過隔板的壓縮來平衡膨脹。但是當膨脹率接近20 %時，隔板變得無彈性，極板的剛性增加，對電池槽側面受膨脹的影響原原本本表現出來。