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案例研究:影响分析
基于 UN R136 的跌落测试模拟:可更换电池组

概括

  • 本节介绍XYRON™用于电池盒和电池座的跌落试验模拟的示例。
  • 经过UN R136标准1m跌落试验模拟验证,成型产品通过了实际跌落试验。

介绍

由于担心树脂成型时外壳会发生破裂,因此我们在改变形状的同时进行了跌落和流动分析,以确认不存在性能或成型性问题后再进行测试。

 

验证锂离子电池安全性和评估其耐久性的一种方法是进行跌落测试。该测试涉及将电池从特定高度以预定方式(指定角度和部位)跌落到预定类型的地板材料上,以测量其抗冲击性。

 

这里,我们将介绍采用 UN R136 标准的跌落试验模拟案例,具体针对实际电池盒和电池座中使用的 XYRON。

XYRON™用于电池盒和电池座

XYRON™用于电池盒和电池座

目的

电池组抗跌落冲击的耐久性以及受到冲击条件下的变化的验证。

方法

利用旭化成内部技术进行详细的影响分析模拟,以尽可能接近电池安全标准 (UN R136) 的要求。

跌落试验模拟条件

跌落试验模拟条件

结果

跌落测试符合 AIS-156 附件 8C“可拆卸 REESS 的机械跌落测试”。
此外,机身(外壳)的防护等级规定为IPXXB,若出现裂纹,则裂纹直径必须小于12毫米。

 

下面我们展示实际的模拟结果。

案例 1 的模拟结果

案例 1 的模拟结果

跌落分析预测只有沿 X 和 Y 方向跌落时才会出现裂纹。然而,两个方向的裂纹尺寸均小于 10 毫米,这证实没有问题,XYRON™电池外壳已成功通过认证。

 

跌落试验模拟结果

Analysis case Material Direction Crack size(mm)
***
Criteria Evaluation
Case 1 Xyron
443Z
Y-Negative 3.23 Crack size less than 10 min OK
Case 2 Y-Positive 1.31
Case 3 X-Negative 0.99
Case 4 X-Positive 0.88
Case 5 Z-Negative 0.00
Case 6 Z-Positive 0.00

 

<其他注意事项>

  • 使用拓扑优化进行设计改进以增强电池外壳的结构强度。
  • 仔细设计考虑以确保零件的可成型性。

  • 有关CAE的更多信息,请联系我们。

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