[发明专利]电池包的风险评估方法、装置、存储介质和计算机设备

说明书

本发明实施例提供了一种电池包的风险评估方法、装置、存储介质和计算机设备。该方法包括：建立电芯挤压有限元数值分析模型并进行模拟分析；从电芯挤压有限元数值分析模型的模拟分析结果中提取电芯内短路时卷芯表面的第一最大压强值；建立电池包挤压有限元数值分析模型并进行挤压模拟分析；从电池包挤压有限元数值分析模型的模拟分析结果中提取电芯内部卷芯表面的第二最大压强值；若判断出第二最大压强值小于第一最大压强值，则输出电池包。能够获取准确的电芯挤压有限元数值分析模型与电芯挤压发生内短路的安全边界，将电芯内短路过程的复杂物理变化过程转换为可量化评价的性能指标并进行电池包的风险评估，提高了电池包风险评估的准确性与效率。

【技术领域】

本发明涉及电池包技术领域，尤其涉及一种电池包的风险评估方法、装置、存储介质和计算机设备。

【背景技术】

电池包作为新能源汽车的动力源，一般安装在汽车的车身上，当车辆发生安全事故时，电池包受到来自整车的压缩变形，由于电池包具有高能量的特点，电池包受到挤压侵入变形时出现内短路使电池包的能量在短时间内急剧释放，发生起火爆炸的现象，危害驾乘人员及周边环境的安全。

作为新能源汽车的核心部件，电池包的安全对整车的安全至关重要，国标GB38031-2020中对整车在出现安全事故时电池包的抗挤压变形的安全性能已有要求，要求电池包在整车行驶方向或垂直于行驶方向受到直径150mm的半圆柱挤压头的持续挤压时，在挤压头侵入位移为电池包受挤压方向整体尺寸的30％或挤压力达到100KN时电池包不能出现漏液、起火以及爆炸等安全风险。

国标中漏液的要求是防止电芯内部的电解液暴露在空气中，因为电解液遇到空气很容易分解释放出有毒气体，起火和爆炸的要求均是防止电池内部发生短路，因为电池包的特殊性，电池包一旦发生短路将在短时间内急剧释放出大量能量，对人身及财产安全威胁巨大且一旦起火难以有效扑灭，极易造成车毁人亡。另外，根据电池包的特点，电池包的短路分为电池包内部连接电芯的高压电气组件的短路以及电芯内部极片间的短路。因此电池包挤压过程中的安全风险主要归纳为三点：电芯壳体破裂导致的漏液、电芯外部高压电气组件的搭接短路和电芯内部极片间的短路。

为评估电池包受到挤压时的安全风险，目前的通用做法是电池包设计完成后通过机械结构有限元数值分析方法模拟计算电池包受到挤压时受到的挤压力及变形的情况，通过电芯壳体在挤压过程中的应力/应变分布来校核电芯壳体的结构强度是否满足要求，基于此来判断电芯是否有漏液的风险；或者，通过测量高压电气组件之间的距离在挤压过程中的变化来判断电芯外部高压电气组件是否有搭接短路的风险。然而对于电池包能量的载体和安全风险等级最高的电芯内部极片间的短路，则无法通过有限元数值分析的方法来识别，只能依靠实际的测试手段来识别，降低了电池包的风险评估的效率。

【发明内容】

有鉴于此，本发明实施例提供了一种电池包的风险评估方法、装置、存储介质和计算机设备，用以提高电池包的风险评估的效率。

一方面，本发明实施例提供了一种电池包的风险评估方法，包括：

建立电芯挤压有限元数值分析模型并进行模拟分析；

从所述电芯挤压有限元数值分析模型的模拟分析结果中提取电芯内短路时卷芯表面的第一最大压强值；

建立电池包挤压有限元数值分析模型并进行模拟分析，所述电池包挤压有限元数值分析模型包含所述电芯挤压有限元数值分析模型；

从电池包挤压有限元数值分析模型的模拟分析结果中提取电芯内部卷芯表面的第二最大压强值；

判断所述第二最大压强值是否小于所述第一最大压强值；

若判断出所述第二最大压强值小于所述第一最大压强值，则输出所述电池包。

可选地，所述建立电芯挤压有限元数值分析模型并进行模拟分析之前包括：