冲击载荷下不同荷电状态结构化锂离子电池负极响应分析

作     者：刘思奇 郑百林 张锴 张卓 LIU Siqi;ZHENG Bailin;ZHANG Kai;ZHANG Zhuo

作者机构：同济大学航空航天与力学学院上海200092 

基　　金：国家自然科学基金(11672210) 上海市自然科学基金(23ZR1468600) 

出 版 物：《力学季刊》 (Chinese Quarterly of Mechanics)

年 卷 期：2023年第44卷第2期

页      码：306-315页

摘      要：传统的锂离子电池研究多注重本身相关机理以及储能能力的提高,而结构化电池不仅能够储能,且可以作为结构本身承受一定载荷.本文设计了一种新型结构化电池石墨负极板,通过修正准静态下石墨的力学指标得到对应高应变率下的压缩应力-应变曲线、失效应变,采用数值分析方法对石墨负极板的承载能力进行了分析.同时,由于荷电状态(State of charge, SOC)会影响石墨的弹性模量、失效应变、厚度以及压缩应力-应变曲线等力学性能,因此在石墨的本构方程中考虑并修正了SOC产生的影响.通过有限元模拟了不同SOC下石墨负极板受到冲击后的响应,结果表明随着应变率或SOC增大,石墨负极板承载高速冲击的能力也随之降低.本文的研究成果可以为结构化电池负极的结构设计提供参考.

主 题 词：结构化锂离子电池 SOC 石墨负极率相关耦合本构 冲击载荷仿真 

学科分类：0808[工学-自动化类] 08[工学] 080104[080104] 0815[工学-矿业类] 0801[工学-力学类] 

D　O　I：10.15959/j.cnki.0254-0053.2023.02.006

馆 藏 号：203122311...