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时间:2019-12-09 05:21:03 作者:鱼机爆机码的方法如下 浏览量:30875

博9网  预计特斯拉Model 3的年产量将达到50万辆,通用汽车的Bolt产量稍逊于特斯拉。全新的日产Leaf续航达到150-200英里范围,将在2018年上市。总之,EV的总存量,已经在2016年越过百万台,现在又到达了一个质变的新起点上。国际能源署预测,到2025年,全球道路上将会有多达1亿辆汽车。数量如此之大,统计规律必然会发挥作用,电动汽车将会遇到与传统燃油车一样的事故率。必须回答的问题是,电动汽车将遇到哪些燃油车没有的新问题?

  铝箔和铜箔的断裂是由大的塑性变形引起的,在此期间,塑性应变迅速增加,但流动应力保持相对稳定。当前集电器的断裂行为属于韧性材料范畴,因此可以用合适的应变失效准则来描述。最简单的基于应变的韧性断裂准则是恒定的等效塑性应变,其中断裂假定发生在等效塑性应变达到临界值的材料中。这是一个深远的简化,因为实验表明裂纹应变取决于应力状态。一些金属材料在压缩下可以承受非常大的变形,而在张力下很容易失效。表2列出了拉伸,双轴拉伸和平面应变张力下商业LIB的铝箔和铜箔的断裂应变。从数值中可以观察到很大的不同,这已被证明是服从莫尔-库仑(MC)断裂模型。

  1介绍:多尺度下LIBs力学性能的研究

  商用锂离子电池的集电器是金属箔-用于阴极的铝和用于阳极的铜。该箔片的厚度为约10-25μm。铜箔通常比铝箔稍薄。这两种材料都表现出典型的金属材料的弹塑性力学性能。表2中给出铝和铜的弹性模量E和泊松比ν,塑性特性由各向异性和硬化曲线的系数定义。

,见下图

  2.1.2 应变硬化

,见下图

,如下图

  2.1.4应变率依赖

如下图

  预计特斯拉Model 3的年产量将达到50万辆,通用汽车的Bolt产量稍逊于特斯拉。全新的日产Leaf续航达到150-200英里范围,将在2018年上市。总之,EV的总存量,已经在2016年越过百万台,现在又到达了一个质变的新起点上。国际能源署预测,到2025年,全球道路上将会有多达1亿辆汽车。数量如此之大,统计规律必然会发挥作用,电动汽车将会遇到与传统燃油车一样的事故率。必须回答的问题是,电动汽车将遇到哪些燃油车没有的新问题?

,如下图

  目前市场上商用锂离子电池的卷绕式电芯(或电极堆)是一种多层结构(见图2a),一个可重复的单元由一个阴极,一个阳极和一个两层隔膜组成。

,见图

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  其中η和θ是三轴度和负载角参数,分别的定义:

  其中σ1和σ3是最大和最小主应力,特别地,c1和c2是控制断裂轨迹的两个未知系数。MC准则可以从主应力空间转换到(σ,η,θ)空间。等效应力可以用应力不变量表示,

  商用锂离子电池的集电器是金属箔-用于阴极的铝和用于阳极的铜。该箔片的厚度为约10-25μm。铜箔通常比铝箔稍薄。这两种材料都表现出典型的金属材料的弹塑性力学性能。表2中给出铝和铜的弹性模量E和泊松比ν,塑性特性由各向异性和硬化曲线的系数定义。

  2017年推出的Chevy Bolt和特斯拉Model 3标志着汽车行业的新纪元。两辆车一次充电的距离超过200英里,并且拥有一个普通人也能负担的起的价位。根据瑞士联合银行的综合报告,汽油机和电动汽车的成本齐平的时间,将比原先预期的提前2-3年。这一趋势主要归因于锂离子电池在能量容量和电池组价格几个方面的成本同时下降带来的进步。

  描述薄板塑性流各向异性的第二个概念是通过Lankford r值来定义的,该r值被定义为

  其中a和n是来自幂函数数据拟合的结果。使用表2中列出的值,可以方便地校准该MC模型。简化的方式,可以通过平面应变和轴对称冲击试验中的DIC应变测量来确定两个断裂常数]。这种校准技术已经被本研究小组开发,并在前面几篇出版物中进行了论证。

博9网  1介绍:多尺度下LIBs力学性能的研究

  2第一部分:微尺度和中尺度:电池组元件的本构模型

  根据铝箔和铜箔的测试结果,它们都具有相对低的硬化率dσy/ dεp。换句话说,硬化曲线σy(εp)倾向于随着塑性应变的增加而走平(参照图3的A)。Voce强化法可以很好地捕捉到这个特殊的特征,

  预防热过热和电池电过充电等的安全问题相关文献比较多,而本文回顾的重点放在刚性物体侵入电池单元,模块和电池组。电池组通常放置在汽车最不易变形的部位。但机械负荷仍然可能在碰撞事故中传导至电池包,尤其是在侧面碰撞,道路碎片冲击和小重叠碰撞测试中。由于碰撞期间的减速带来的冲击力,外部绝缘也可能损坏。这些类型的故障模式非常依赖于设计,电气系统设计更有责任考虑处理相关情况,而机械部分反而次之。

  根据铝箔和铜箔的测试结果,它们都具有相对低的硬化率dσy/ dεp。换句话说,硬化曲线σy(εp)倾向于随着塑性应变的增加而走平(参照图3的A)。Voce强化法可以很好地捕捉到这个特殊的特征,

  2第一部分:微尺度和中尺度:电池组元件的本构模型

1.  外力作用,造成电池机械结构的破坏,进而发生热失控甚至燃爆事故,这是电动汽车作为道路车辆遇到交通事故时,有可能发生的情形。MIT研究人员针对碰撞过程中锂电池在大中小尺度下发生的变化进行梳理,论文《A review of safety-focused mechanical modeling of commercial lithium-ion batteries》于2017年12月发表在电源杂志上,作者Juner Zhu等。计划用四篇文章的篇幅翻译整理该文章。希望你看了,也能有所启发。

  其中η和θ是三轴度和负载角参数,分别的定义:

  铝箔和铜箔的断裂是由大的塑性变形引起的,在此期间,塑性应变迅速增加,但流动应力保持相对稳定。当前集电器的断裂行为属于韧性材料范畴,因此可以用合适的应变失效准则来描述。最简单的基于应变的韧性断裂准则是恒定的等效塑性应变,其中断裂假定发生在等效塑性应变达到临界值的材料中。这是一个深远的简化,因为实验表明裂纹应变取决于应力状态。一些金属材料在压缩下可以承受非常大的变形,而在张力下很容易失效。表2列出了拉伸,双轴拉伸和平面应变张力下商业LIB的铝箔和铜箔的断裂应变。从数值中可以观察到很大的不同,这已被证明是服从莫尔-库仑(MC)断裂模型。

  图3.测试结果和金属部件的设置(a)用作阴极集电器的铝箔在三个方向(MD,TD和DD)上的工程应力 - 应变曲线,(b)铝箔拉伸试验的横向塑性应变 - 轴向塑性应变, (c)有斑点的狗骨样品上的横向应变和轴向应变的说明,(d)微测试的加载装置,(e)18650圆柱形电池的壳体的机械性能研究中的样本设计,(f) 电池组件的平面应变样本。

  2.1集电极

2.  本文意在回顾碰撞事件中,电池承受机械负荷这个问题的研究进展。虽然有关电池电化学和热管理研究已经比较多,但由于机械负荷导致的电池响应和失效问题的研究却远远落后于当前的需要。在此之前,安全问题,主要是通过媒体曝光,进入大众视野,带来社会影响,但主要还是停留在谈资的阶段。在短期即将到来的未来,安全问题则已经实实在在的影响到社会经济和个人生活的层面,锂离子电池的碰撞安全应该得到适当的关注。

  外力作用,造成电池机械结构的破坏,进而发生热失控甚至燃爆事故,这是电动汽车作为道路车辆遇到交通事故时,有可能发生的情形。MIT研究人员针对碰撞过程中锂电池在大中小尺度下发生的变化进行梳理,论文《A review of safety-focused mechanical modeling of commercial lithium-ion batteries》于2017年12月发表在电源杂志上,作者Juner Zhu等。计划用四篇文章的篇幅翻译整理该文章。希望你看了,也能有所启发。

3.

  2017年推出的Chevy Bolt和特斯拉Model 3标志着汽车行业的新纪元。两辆车一次充电的距离超过200英里,并且拥有一个普通人也能负担的起的价位。根据瑞士联合银行的综合报告,汽油机和电动汽车的成本齐平的时间,将比原先预期的提前2-3年。这一趋势主要归因于锂离子电池在能量容量和电池组价格几个方面的成本同时下降带来的进步。

  其中σij是应力分量,F到N六个校准系数,和σy(εp)描述材料的应变硬化。还有其他各向异性屈服函数可用于集电器的建模,如YLD系列。

  商用锂离子电池的集电器是金属箔-用于阴极的铝和用于阳极的铜。该箔片的厚度为约10-25μm。铜箔通常比铝箔稍薄。这两种材料都表现出典型的金属材料的弹塑性力学性能。表2中给出铝和铜的弹性模量E和泊松比ν,塑性特性由各向异性和硬化曲线的系数定义。

4.  本文意在回顾碰撞事件中,电池承受机械负荷这个问题的研究进展。虽然有关电池电化学和热管理研究已经比较多,但由于机械负荷导致的电池响应和失效问题的研究却远远落后于当前的需要。在此之前,安全问题,主要是通过媒体曝光,进入大众视野,带来社会影响,但主要还是停留在谈资的阶段。在短期即将到来的未来,安全问题则已经实实在在的影响到社会经济和个人生活的层面,锂离子电池的碰撞安全应该得到适当的关注。

表格1

  为了对塑性各向异性进行数学建模,Hill48模型是金属成形领域中最简单也是最流行的模型。其屈服函数由下式给出

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  其中σ0是准静态屈服应力,是基准应变率,C是应变速率依赖性系数,可以从动态测试中获得。

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  其中,εp和εp是当样品分别以x1方向加载时,横向塑性张力和贯通厚度塑性应力。

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  外力作用,造成电池机械结构的破坏,进而发生热失控甚至燃爆事故,这是电动汽车作为道路车辆遇到交通事故时,有可能发生的情形。MIT研究人员针对碰撞过程中锂电池在大中小尺度下发生的变化进行梳理,论文《A review of safety-focused mechanical modeling of commercial lithium-ion batteries》于2017年12月发表在电源杂志上,作者Juner Zhu等。计划用四篇文章的篇幅翻译整理该文章。希望你看了,也能有所启发。

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