一种电池包上盖密封性能评估方法技术

本发明专利技术属于电池包密封技术领域，具体涉及一种电池包上盖密封性能评估方法，包括以下步骤：S1搭建有限元模型：对电池包零部件创建有限元网格模型；S2连接：将电池包零部件连接，并于相邻两个连接点之间选择单元节点，并于单元节点处进行弹性单元连接；S3测评：对电池包零部件施加压强载荷，并读取弹性单元变化结果，根据读取结果评估密封性能。其目的是：用来解决背景技术中指出的现阶段电池包上盖密封结构设计方法存在缺陷，导致验证周期长、浪费人力成本和样品成本的问题。力成本和样品成本的问题。力成本和样品成本的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电池包上盖密封性能评估方法


[0001]本专利技术属于电池包密封
，具体涉及一种电池包上盖密封性能评估方法。

技术介绍

[0002]人们越来越重视新能源汽车的安全性，电池包安全作为新能源汽车安全性能最重要的环节。其中电池包的密封性能直接关系电池包的安全。
[0003]目前，针对电池包的密封性能，产品设计工程师一般会依靠经验来布置螺栓间距及加强刚度等手段，来设计密封结构，然后通过试验来验证，反复修改方案直至达成目标。这种方法存在如下问题：1、设计验证周期很长，无法满足产品开发周期的要求；2、设计前期为了保证能满足密封性能，往往过设计，造成成本浪费；3、需要多轮试验验证是否满足密封性能目标，浪费人力成本和样件成本。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是：旨在提供一种电池包上盖密封性能评估方法，用来解决
技术介绍
中指出的现阶段电池包上盖密封结构设计方法存在缺陷，导致验证周期长、浪费人力成本和样品成本的问题。
[0005]为实现上述技术目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种电池包上盖密封性能评估方法，包括以下步骤：
[0007]S1搭建有限元模型：对电池包零部件创建有限元网格模型；
[0008]S2连接：将电池包零部件连接，并于相邻两个连接点之间选择单元节点，并于单元节点处进行弹性单元连接；
[0009]S3测评：对电池包零部件施加压强载荷，并读取弹性单元变化结果，根据读取结果评估密封性能。
[0010]进一步，所述S1步骤中，电池包零部件包括底座安装面、泡棉和上盖，有限元网格模型对底座安装面、泡棉和上盖进行网格细化。
[0011]进一步，所述上盖和底座安装面于网格的X方向和Y方向重合。
[0012]进一步，所述S2步骤中，电池包零部件通过安装螺栓连接，相邻两个安装螺栓之间设置至少三组单元节点。
[0013]进一步，多组所述单元节点于X方向和Y方向的坐标相同，Z向坐标存在高度差，所述高度差为上盖和底座安装板的初始安装间隙。
[0014]进一步，所述S2步骤中，弹性单元为1D弹簧单元，所述1D弹簧单元中，弹簧刚度无限小。
[0015]进一步，所述S3步骤中，评估密封性能时，设置泡棉的初始高度为H，正常安装状态的泡棉高度为d，泡棉最小压缩量为0.3H，评价指标为：h<H
‑
d
‑
0.3H，其中h为上盖与底座之间最大的张开量。
[0016]采用上述技术方案的专利技术，具有如下优点：
[0017]1、通过将电池包零部件进行有限元建模，并对模型网格化，并模拟实际的连接情况，通过在电池包上盖内表面施加压强载荷作为密封计算的工况，使有限元软件能够计算得出在目标压强载荷下电池包上盖与底座安装面的张开量，从而能够通过张开量直接判断电池包密封结构是否满足设计要求，进而能够解决目前电池包密封结构设计基本依赖工程师经验以及反复优化验证的问题，并避免密封结构过设计造成成本上升及重量增加的问题；
[0018]2、通过在上盖和底座安装面的相邻两个螺栓连接处至少设置三组单元节点，并在每组单元节点处设置1D弹簧单元，用作监控电池包上盖相对于底座张开量，通过有限元软件读取弹簧单元的张开量结果，从而能够更方便得到电池包上盖的张开量，使张开量更直观的能够得到。
附图说明
[0019]本专利技术可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
[0020]图1为本专利技术一种电池包上盖密封性能评估方法的电池包结构示意图；
[0021]图2为本专利技术一种电池包上盖密封性能评估方法的电池包拆分结构示意图；
[0022]图3为本专利技术一种电池包上盖密封性能评估方法中电池包内压强载荷曲线图；
[0023]图4为本专利技术一种电池包上盖密封性能评估方法中1D弹簧单元结果图；
[0024]主要元件符号说明如下：
[0025]上盖1、泡棉2、底座安装面3。
具体实施方式
[0026]以下将结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属
中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本专利技术的保护范围。
[0027]本实施例中，本专利技术的一种电池包上盖密封性能评估方法，包括以下步骤：
[0028]S1搭建有限元模型：在有限元软件中，对电池包零部件创建有限元网格模型，其中，如图1
‑
2所示，电池包零部件包括底座安装面3、泡棉2和上盖1，通过有限元网格模型对底座安装面3、泡棉2和上盖1进行网格细化，本实施例中，优选为一阶六面体网格进行网格细化，一阶六面体网格的网格密度为24*8*4，网格数量为768，一方面，能够反映底座安装面3、泡棉2和上盖1在密封时的间距变化，另一方面，能够节省计算量，从而更快的得到间距变化结果。以底座安装面3的其中一个拐角处为基点，使上盖1和底座安装面3于网格的X方向和Y方向重合，避免模拟上盖1和底座安装面3对泡棉密封挤压时，上盖1和底座安装面3错位，导致不能准确反映上盖1对底座安装面3以及泡棉2的密封性能；
[0029]S2连接：将底座安装面3和上盖1的四周边缘在有限元网格模型中成型螺纹孔，底座安装面3和上盖1的螺纹孔相对对应，且在泡棉2的边缘成型缺口，通过模拟安装螺栓将底座安装面3与上盖1的螺纹孔刚性连接，形成连接点，并使安装螺栓穿过泡棉2的缺口位置，使泡棉2的两面分别与底座安装面3和上盖1接触，从而形成初始安装间隙。
[0030]通过在相邻两个安装螺栓的连接点之间设置至少三组单元节点，本实施例中，以相邻两个连接点之间设置三组单元节点为例，其中，每组单元节点在有限元网格模型中，于一阶六面体网格中在X方向和Y方向的坐标相同，于Z向坐标存在高度差，高度差即为上盖1和底座安装面3的初始安装间隙。本实施例中，每个单元节点的初始安装间隙处采用1D弹簧单元进行连接，有限元网格模型中，1D弹簧单元中弹簧无阻尼，减少弹簧自身阻尼对间距变化的影响，且有限元网格模型，能够通过1D弹簧单元变化量读取底座安装面3与上盖1之间的间距变化。
[0031]S3测评：如图3所示，对电池包内表面施加压强载荷，本实施例中，压强载荷从4000Pa上升到41000Pa，模拟电池包在密封时，实际受到的内部压强。通过有限元软件读取1D弹簧单元长度随压强载荷的变化结果，根据读取结果评估密封性能，其中，通过有限元处理后，有限元软件能够一次读取所有的1D弹簧单元的长度变化曲线，如图4所示。
[0032]本实施例中，以1D弹簧单元长度变化曲线的最大值h为上盖1和底座安装面3的张开量，设置泡棉2的初始高度为H，正常安装状态的泡棉2高度为d，泡棉2最小压缩量为0.3H，电池包密封性能需要满足：h<H本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池包上盖密封性能评估方法，其特征在于：包括以下步骤：S1搭建有限元模型：对电池包零部件创建有限元网格模型；S2连接：将电池包零部件连接，并于相邻两个连接点之间选择单元节点，并于单元节点处进行弹性单元连接；S3测评：对电池包零部件施加压强载荷，并读取弹性单元变化结果，根据读取结果评估密封性能。2.根据权利要求1所述的一种电池包上盖密封性能评估方法，其特征在于：所述S1步骤中，电池包零部件包括底座安装面(3)、泡棉(2)和上盖(1)，有限元网格模型对底座安装面(3)、泡棉(2)和上盖(1)进行网格细化。3.根据权利要求2所述的一种电池包上盖密封性能评估方法，其特征在于：所述上盖(1)和底座安装面(3)于网格的X方向和Y方向重合。4.根据权利要求1所述的一种电池包上盖密封性能评估方法，其特征在于：所述S2步骤中...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴剑，李勇，肖贺平，刘卫国，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：