电动车动力电池安全性测试与仿真
电动车动力电池检测
1.电性测试：试验项目有短路试验、过充电试验、过放电试验。
(1)短路试验：为评估电池正、负极不慎短路时，电池的过电流保护装置能否断开短路电流。
(2)过充电试验：为评估电池在充电过程时，不慎过度充电，电池的电池管理系统(BMS)能否断开过充电电流。
(3)过放电试验：为评估电池在放电过程时，因负载过度放电，电池的电池管理系统(BMS)能否断开过放电电流。
2.机械性测试：试验项目分别有冲击试验、掉落试验、穿刺试验、翻滚试验、浸入试验、压碎试验。
(1)冲击试验：为评估车辆行经坑洞路面时，电池承受机械冲击的能力。
(2)掉落试验：为评估车辆驾驶不慎从高路面翻覆，电池组掉落撞击地面后是否会爆炸、起火。
(3)穿刺试验：为评估车辆因交通意外事故，导致电池遭受尖锐物穿刺后是否会爆炸、起火。
(4)翻滚试验：为评估车辆因交通意外事故不慎从路面翻覆，电池在翻滚后是否会爆炸、起火。
(5)浸入试验：为评估车辆行经海边时，电池承受浸盐水耐腐蚀的能力。
(6)压碎试验：为评估车辆因交通意外事故，导致电池遭受机械性破坏后是否会爆炸、起火。
3.热测试：试验项目有高温危险试验、热稳定试验、无热管理循环试验、热冲击循环试验、被动传播电阻试验。
(1)高温危险试验：为评估车辆因意外不慎着火，电池承受高热的能力。
(2)热稳定试验：为评估车辆在高温环境下，电池承受高热的稳定性。
(3)无热管理循环试验：为评估电池的电池管理系统(BMS)失效时，电池的充放电循环能力。
(4)热冲击循环试验：为评估车辆在高低温的温差环境下，电池承受高低温剧烈变化能力。
(5)被动传播电阻试验：为评估电池模组或电池组内的单一个单电池发生热破坏现象，是否热破坏现象会传播至邻近的单电池。
实验报告(动力电池性能测试)
《动力电池性能测试》实验报告一.实验目的：1. 了解常见的锂离子电池的结构；2. 熟悉电池充放电仪的基本操作；3. 了解锂离子电池充放电测试的方法，掌握数据处理的方法。
二.实验原理：锂离子电池是一种二次电池（充电电池），它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。
在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌，经过电解质嵌入负极，负极处于富锂状态；放电时则相反。
电池放电平台：指充满电的锂电池在放电时，电池的电压变化状态。
电池恒流放电，电池电压要经历三个过程，即下降、稳定、再下降，在这三个过程中，稳定期是最长的。
稳定时间越长，说明电池的放电平台越高。
三.实验仪器设备和器材四.实验数据记录五.实验数据分析1．写出采集数据的大致操作过程将锂离子电池固定在电池充放电仪上，打开蓝电电池测试系统，设置电池充放电的各项参数：1.将锂电池在充放电仪上静置一小时；2.根据下列要求设置充放电电流及电压，并打开通道；3.取下锂离子电池，读取数据。
2．根据采集的数据作图（电脑作图后打印粘贴）图1：循环1-4容量-电压关系图图2：循环5-7容量-电压关系图图3：表格数据循环1-15放电容量&效率关系图（实际为循环5-19）六. 实验思考与讨论1.由图1可知，循环1-4充电电流均保持300mA，达到4.2V时保持恒压充电。
循环1-4充电曲线趋势重合，容量有轻微下降，推测有两种可能性：①电解液分解、自放电、电极不稳定造成的容量轻微衰减（可根据实验原理排除过充）；②实验本身误差。
放电时，循环1-4分别以300mA, 600mA，1500mA，3000Ma恒流放电，可以看到，随着电流密度增大，放电容量明显降低，且容量随电压降减小的更快。
这是因为电流密度大则电极反应速度快，电化学极化和浓差极化就越严重，阻碍了反应的深度，使活性物质不能充分被利用。
2.由图2可知，循环5-7各条件不变，充放电电流均保持300mA，以研究相同倍率下锂离子电池的循环充放电特性。
解析新能源汽车的动力性能仿真技术
解析新能源汽车的动力性能仿真技术新能源汽车的发展势不可挡，其动力系统是其核心竞争力之一。
为了进一步优化新能源汽车的动力性能，仿真技术成为了不可或缺的工具。
本文将针对新能源汽车的动力性能仿真技术展开详细解析。
动力性能仿真的定义动力性能仿真是利用计算机模拟新能源汽车动力系统运行过程的技术。
通过建立数学模型，模拟不同工况下的动力需求与动力系统输出之间的关系，用以评估新能源汽车的加速性能、续航能力、能耗等指标。
动力性能仿真的重要性动力性能仿真技术可以在产品设计阶段快速、准确地评估不同动力系统配置在实际使用中的表现。
通过仿真可以提前发现问题，降低开发成本，缩短产品上市时间，提高产品竞争力。
动力性能仿真的步骤建立数学模型：包括车辆动力学模型、电池模型、电机模型等，模型精确性将直接影响仿真结果的准确性。
设定仿真工况：根据实际道路行驶工况、车辆负载情况等因素，设定不同工况下的仿真条件。
进行仿真计算：利用仿真软件对所建立的数学模型在设定工况下进行仿真计算，得出动力性能指标。
评估结果：根据仿真结果评估新能源汽车在不同工况下的动力性能表现，发现问题并进行优化调整。
动力性能仿真技术的应用动力系统优化：通过仿真技术，优化电池容量、电机功率匹配等，提高动力系统整体效率。
节能降耗：仿真可以帮助优化能量管理策略，降低新能源汽车的能耗，延长续航里程。
性能预测：在产品设计阶段，可以利用仿真技术对新能源汽车性能进行预测，为后续研发工作提供参考。
动力性能仿真技术对于提升新能源汽车的竞争力具有重要意义。
通过精确的仿真分析，可以为新能源汽车的研发与生产提供有力支持，促进行业持续发展。
让我们共同关注和推动新能源汽车动力性能仿真技术的发展，为清洁能源汽车行业注入更多活力和创新。
动力性能仿真技术是新能源汽车发展中不可或缺的重要环节，其应用将进一步推动新能源汽车行业的发展，提升技术水平和竞争力。
动力电池热失控仿真技术
动力电池热失控仿真技术1. 引言1.1 动力电池热失控问题的严重性动力电池热失控问题的严重性不容忽视。
动力电池在储存大量能量的也存在着高温、短路、过充、过放等多种导致热失控的因素。
一旦发生热失控，动力电池可能会发生爆炸、火灾等严重事故，造成巨大的人员伤亡和财产损失。
据统计，全球每年因动力电池热失控造成的事故都在不断增加，成为新能源汽车安全隐患的一大挑战。
动力电池热失控问题的严重性还表现在其对环境的影响。
动力电池中含有大量有害物质，一旦发生热失控，这些有害物质可能会被释放到环境中，对周围的生态系统和人类健康造成长期危害。
预防和控制动力电池热失控问题，保障动力电池的安全运行，已成为当今动力电池研究领域的重要课题。
为了有效预防和应对动力电池热失控问题，研发动力电池热失控仿真技术显得尤为重要。
通过仿真技术，可以模拟动力电池热失控的过程，提前发现潜在风险，采取相应措施，有效减少事故发生的可能性，确保动力电池系统的安全性和稳定性。
1.2 动力电池热失控仿真技术的重要性动力电池热失控仿真技术的重要性在于其可以有效预测和防范动力电池系统的热失控事故，从而保障电池系统的安全性和稳定性。
通过仿真技术，可以模拟和分析各种可能导致热失控的因素，如过充、过放、短路等，从而提前发现潜在问题并采取措施进行预防。
动力电池热失控仿真技术还可以为电池系统的设计和优化提供重要参考，帮助提高系统的性能和效率。
在实际应用中，通过仿真技术可以节省大量的时间和成本，避免真实系统的损坏和风险，同时也能够不断改进和完善仿真模型，提高预测的准确性和可靠性。
动力电池热失控仿真技术的重要性不容忽视，对于推动电动车行业的发展和普及具有重要意义。
通过不断改进和创新仿真技术，可以更好地保障电动车的安全性和可靠性，促进行业的健康发展。
2. 正文2.1 动力电池热失控的成因分析1. 过充电和过放电：当电池过充电或过放电时，会导致电池内部产生过多的热量，从而引发热失控现象。
动力电池的检测实训报告
一、实训背景随着我国新能源汽车产业的快速发展，动力电池作为新能源汽车的核心部件，其性能和质量直接影响到新能源汽车的运行效率和安全性。
为了提高我国动力电池检测技术水平，培养一批具备实际操作能力的检测人才，我校组织了动力电池检测实训课程。
本次实训旨在让学生掌握动力电池检测的基本原理、方法和设备操作，提高学生的动手能力和实践技能。
二、实训目的1. 了解动力电池的基本结构、工作原理和性能指标。
2. 掌握动力电池检测的基本方法、设备操作和数据处理。
3. 提高学生的动手能力和实践技能，为今后从事动力电池检测工作打下基础。
三、实训内容1. 动力电池基础知识（1）动力电池的结构：电池壳体、正负极材料、电解液、隔膜等。
（2）动力电池的工作原理：化学反应产生电能，电能通过电路传输到电动机，驱动车辆行驶。
（3）动力电池的性能指标：能量密度、循环寿命、安全性能、充放电倍率等。
2. 动力电池检测方法（1）外观检查：观察电池壳体、正负极材料、电解液、隔膜等部件是否存在异常。
（2）电性能测试：测量电池的电压、电流、内阻、容量等参数。
（3）热性能测试：测量电池在不同温度下的充放电性能、热稳定性等。
（4）安全性能测试：测试电池在短路、过充、过放等异常情况下的安全性。
3. 动力电池检测设备操作（1）万用表：测量电池的电压、电流、内阻等参数。
（2）电池内阻测试仪：测量电池的内阻。
（3）电池充放电测试仪：模拟电池的实际充放电过程，测试电池的容量、循环寿命等参数。
（4）热像仪：测量电池在不同温度下的热分布情况。
4. 动力电池检测数据处理（1）收集测试数据：将测试过程中的电压、电流、内阻、温度等数据记录下来。
（2）数据分析：对收集到的数据进行整理、分析和处理，得出电池的性能指标。
（3）结果判断：根据电池的性能指标，判断电池的质量和寿命。
四、实训过程1. 实训前期：学生通过查阅资料、课堂学习，了解动力电池的基本知识、检测方法和设备操作。
2. 实训中期：学生在指导下，进行实际操作，熟悉检测设备的操作流程，掌握检测方法。
动力电池安全性评估与风险控制
动力电池安全性评估与风险控制一、绪论随着全球对于环保和可持续发展的要求逐渐增加，电动汽车的出现成为了一种新的交通工具，也受到了不同程度的关注。
然而，随着电动汽车的普及，电动车的动力电池已经成为一个重要的问题，其安全性评估与风险控制迫在眉睫。
二、动力电池的构成和技术动力电池是由多个电池单体组成的，主要由正负极集合体、分隔膜、电解质和电池外壳等组成。
动力电池通常采用锂离子电池或钴酸锂电池，也有部分采用三元材料的电池。
在电池工作的过程中，电池单体内部的化学反应会导致电池内部的电压和温度变化，当电压和温度超过一定的范围，就会导致电池的损坏或爆炸。
因此，动力电池需要对其进行安全评估和风险控制。
三、动力电池的安全评估和风险控制1. 动力电池安全评估动力电池的安全评估主要目的是评价电池的性能和安全性。
安全评估需要从以下几个方面进行：（1）正常工作条件下的温度和压力变化在正常工作条件下，动力电池单体内部的温度和压力是有一定的变化范围的。
不同工作条件下，变化的范围不一样。
因此，需要对不同的工作条件进行测试。
（2）异常工作条件下的安全性在车辆事故等异常情况下，电池单体的电压和温度变化比较大，这样，就会导致电池的损坏或爆炸。
因此，需要对异常情况下的安全性进行测试。
（3）电池使用寿命由于动力电池的使用寿命有限，电池单体的性能有所变化，因此需要进行寿命测试，并对使用寿命进行预测。
2. 动力电池的风险控制动力电池的风险控制主要是为了降低动力电池的损坏和爆炸的风险。
因此，风险控制需要从以下几个方面进行：（1）电池的加热控制当电池单体内部温度升高时，需要立即停止充电和放电过程，保证电池的温度在安全范围内。
同时，需要对电池进行控制，使其进入休眠状态。
（2）电池的过压和欠压保护当电池单体电压超过安全范围时，需要立即停止充电和放电过程，保证电池的电压在安全范围内。
同时，需要对电池进行控制，使其进入休眠状态。
（3）电池的短路和过流保护在电池内部出现短路和过流时，需要立即停止充电和放电过程，保证电池的温度在安全范围内。
动力电池的安全性能测试与评估方法
动力电池的安全性能测试与评估方法动力电池是电动汽车的重要组成部分，其安全性能的测试和评估对于电动汽车的安全性能有着至关重要的作用。
本文将介绍动力电池的安全性能测试与评估方法，以确保电池的可靠性和安全性。
一、电池性能测试方法1. 循环测试：通过模拟实际使用情况，进行充放电循环测试，以评估电池的耐久性和寿命。
2. 高温测试：将电池置于高温环境中，进行充放电测试，以评估电池在极端条件下的性能和稳定性。
3. 低温测试：将电池置于低温环境中，进行充放电测试，以评估电池在低温环境下的性能和可靠性。
4. 短路测试：对电池进行短路测试，以评估电池在短路情况下的安全性和稳定性。
5. 冲击测试：对电池进行冲击测试，以评估电池在碰撞等意外情况下的安全性能。
二、电池安全性能评估方法1. 阻燃性测试：对电池进行阻燃性测试，以评估电池在火灾情况下的安全性能。
2. 过充保护测试：对电池进行过充保护测试，以评估电池在过充情况下的安全性能。
3. 过放保护测试：对电池进行过放保护测试，以评估电池在过放情况下的安全性能。
4. 渗漏测试：对电池进行渗漏测试，以评估电池的密封性和防护性能。
5. 振动测试：对电池进行振动测试，以评估电池在振动环境下的安全性能。
三、电池安全性能评估标准1. 国际标准：如ISO 12405-1、IEC 62660-1等，这些标准对于电池的安全性能测试和评估提供了详细的要求和指导。
2. 行业标准：各个电动汽车制造商和研究机构会制定相应的行业标准，以满足自身产品的安全性要求。
四、电池安全性能的重要性1. 保障电动汽车的行驶安全：电池是电动汽车的能量源，其安全性能直接关系到车辆的行驶安全。
2. 预防火灾和爆炸事故：动力电池一旦发生故障可能引发火灾和爆炸事故，因此必须对其进行严格的安全性能测试和评估。
3. 提高用户信心：通过对电池的安全性能测试和评估，可以提高用户对电动汽车的信心，促进电动汽车市场的发展。
综上所述，动力电池的安全性能测试与评估方法是确保电动汽车安全性能的重要环节。
新能源汽车动力电池性能测试与评价实验报告
新能源汽车动力电池性能测试与评价实验报告一、实验目的随着新能源汽车的快速发展，动力电池作为其核心部件，其性能直接影响着车辆的续航里程、动力性能和安全性。
本次实验旨在对新能源汽车动力电池的性能进行全面测试与评价，为新能源汽车的研发、生产和使用提供科学依据。
二、实验设备与材料1、测试设备电池充放电测试系统：能够精确控制电池的充放电过程，并实时监测电池的电压、电流、容量等参数。
温度控制系统：用于控制实验环境温度，确保测试结果的准确性。
内阻测试仪：用于测量电池的内阻。
电池循环寿命测试设备：对电池进行多次充放电循环，评估其循环寿命。
2、测试样品选取市场上常见的几种新能源汽车动力电池，包括三元锂电池、磷酸铁锂电池等。
3、辅助材料连接线缆、夹具等。
三、实验方法1、容量测试将电池充满电后，以恒定电流放电至截止电压，记录放电时间和放电容量，计算电池的实际容量。
2、内阻测试使用内阻测试仪在电池不同状态（满电、半电、亏电）下测量其内阻。
3、循环寿命测试对电池进行多次充放电循环，设定一定的充放电深度，观察电池容量衰减情况，直至电池容量低于初始容量的 80%，记录循环次数。
4、高低温性能测试将电池分别置于不同温度环境（高温、低温）中，进行充放电测试，观察电池性能变化。
5、安全性能测试进行过充、过放、短路、针刺等实验，观察电池的反应，评估其安全性能。
四、实验结果与分析1、容量测试结果不同类型的电池容量存在差异。
三元锂电池在本次测试中的平均容量为_____Ah，磷酸铁锂电池的平均容量为_____Ah。
容量的大小直接影响着新能源汽车的续航里程。
随着电池使用次数的增加，容量会逐渐衰减。
经过多次充放电循环后，三元锂电池的容量衰减速度相对较快，而磷酸铁锂电池的容量衰减较为缓慢。
2、内阻测试结果电池内阻随着电池的充放电状态和使用次数而变化。
在满电状态下，内阻较小；随着电量的减少，内阻逐渐增大。
经过长期使用后，内阻会明显增大，这会影响电池的放电性能和充电效率。
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电动车动力电池安全性测试与仿真来源：仪商网原载：汽车测试网关于电动车动力电池安全性测试，目前国内大部分企业已依据《电动汽车用动力蓄电池安全要求》报批稿（以下简称报批稿）开展。
该报批稿预计在2019年上半年作为强制性国家标准发布，以代替GB/T31467.3-2015《电动汽车用锂离子动力蓄电池包和系统第3部分：安全性要求与测试方法》。
与GB/T 31467.3相比，报批稿在试验项目和试验环境条件方面都有多项更新，涵盖了电池单体和电池包。
其中与电池包结构相关的测试项目变化主要如下：1.振动疲劳。
随机振动的RMS水平有明显降低，例如Z轴加速度RMS由1.44G降为0.64G；每个方向的振动持续时间也从21小时缩短到12小时；增加了24Hz定频振动（中间有过一个版本还增加了扫频振动，后来取消）；取消了加载次序必须按Z-Y-X的规定，检测机构可自行选择加载次序，以节省转换时间。
2.机械冲击。
由Z向3次25g半正弦波冲击改为正负Z向各6次7g半正弦冲击，并规定了半正弦波形的容差范围。
3.模拟碰撞。
报批稿的测试要求与GB/T 31467.3基本相同，测试对象水平安装在带有支架的台车上，根据测试对象的使用环境给台车施加规定的脉冲，脉冲分为X向和Y向施加。
报批稿还规定，试验对象存在多个安装方向（X/ Y/ Z）时，按照加速度大的安装方向进行试验。
4.挤压。
挤压截止力由200kN降为100kN；增加了三拱形挤压头作为可选项，试验时可选择单拱形压头，也可选择三拱形压头；明确了X向和Y向的挤压测试可分开在两个试验对象上执行。
从以上几点变化可以看出，报批稿对电池包结构强度要求至少降低了一半。
只要电池包结构的设计不是特别单薄，通过报批稿规定的测试项目难度并不大。
但报批稿只考虑了最基本的安全要求，企业进行测试和仿真分析时应该采用更加严苛的标准。
振动疲劳仿真电池包振动测试是模拟试验场强化道路激励，考察电池包的结构耐久性能，试验装置如图1所示。
图1 电池包振动测试设备振动测试包含三个方向的随机振动测试和和三个方向的24Hz定频测试，必须在同一个试验对象上实施。
报批稿要求电池在振动试验后无泄漏、外壳破裂、起火或爆炸现象，但疲劳仿真分析无法对起火和爆炸做出判断，只能判断电池包结构是否发生开裂。
建议将仿真分析目标值设定为电池包结构的损伤值<0.2，留出一定安全裕度。
电池包随机振动测试是施加单通道加速度激励，随机载荷用如图2所示的PSD曲线描述，大多数疲劳软件都能模拟这种工况。
推荐采用频域疲劳分析软件CAEFatigue，也可采用更常见的Femfat和nCode软件。
图2 报批稿规定的随机载荷PSD曲线虽然报批稿中的载荷PSD曲线是来源于多个车型在通州试验场的路试，但根据本人做的一点研究，对于国内大部分整车企业的整车耐久路试规范，报批稿所规定的随机振动载荷强度是略低于试验场强化路工况的。
也就是说，即使电池包通过了报批稿规定的随机振动测试，在试验场强化路进行整车耐久试验时，仍有可能出现疲劳破坏。
所以建议进行随机振动疲劳测试和仿真时，将图2的PSD曲线提升20%。
根据本人经验，PSD曲线提升20%后，三个方向各持续激励12小时后所造成的电池包总的结构损伤大致相当于整车在盐城、襄樊或垫江试验场的综合坏路上行驶2000-3000公里（不含连接路面）。
报批稿中的24Hz定频试验，对应实际场景是车辆匀速通过通州试验场的搓板路。
实际上，搓板路工况虽然对悬架和悬置系统是比较严苛的考验，但对电池包结构的伤害并不大。
对于定频振动疲劳分析，采用疲劳软件中最基本的等幅载荷分析功能即可，例如Femfat的Basic模块。
我们一般要求电池包一阶固有频率大于30Hz，只要满足这个要求，24Hz定频激励下电池包结构各点的应力响应基本都能控制在疲劳极限之下，计算出的损伤值非常接近0。
机械冲击仿真机械冲击测试模拟车辆以较高速度通过障碍物或坑洼时电池包受到的冲击，试验装置如图3所示。
图3 机械冲击测试装置机械冲击测试只考虑Z向载荷，正负Z向各进行6次持续时间为6ms的半正弦冲击，规定冲击加速度峰值为7g，容差上限为8.05g，下限为5.95g。
按报批稿规定，电池包在冲击试验后不发生泄漏、外壳破裂、起火或爆炸即算合格。
实际上这种冲击工况发生后，用户有很大可能性不更换电池包而是继续使用，所以考察标准应适当加严，应要求电池包在冲击试验后无破损和可见变形、系统功能正常，内部结构无损坏，无安全隐患。
对于仿真分析，建议目标值设置为壳体材料等效塑性应变<0.2A，其中A为断后延伸率。
机械冲击仿真分析比较简单，采用Ls-dyna等显式有限元软件，将电池包有限元模型约束到一刚性体上，在刚性体上施加加速度波形即可。
机械冲击试验要求的加速度峰值为7g，即使按照容差上限，最大也不超过8.05G，但实际车辆在冲击路沿、高速过坎、通过深坑时，即使有悬架缓冲，电池包的加速度峰值也经常会超过十几个g。
所以建议测试和仿真都将冲击载荷适当放大，采用峰值20g持续时间为6ms 的半正弦加速度波形。
如图4所示。
图4 报批稿规定的冲击波形和本文建议波形模拟碰撞仿真模拟碰撞测试用来再现整车发生正面、后面或侧面高速碰撞时电池包的响应，试验装置如图5。
电池包安装在台车上，分别施加X向和Y向的脉冲。
图5 模拟碰撞测试装置高速碰撞发生后，车辆需要报废或者大修，电池包需要更换或者全面检查维修。
所以不要求模拟碰撞试验后电池包功能正常，只要不发生电解液或冷却液泄漏、外壳破裂、起火或爆炸即可。
仿真分析也只要求电池壳体结构不发生破裂，建议目标值设置为壳体材料等效塑性应变<0.8A ，其中A为材料断后延伸率。
模拟碰撞仿真与机械冲击仿真类似，也是采用Ls-dyna等显式有限元软件，将电池包模型约束到一个代表台车的刚性体上，然后施加加速度载荷。
因为台车正碰和侧碰试验都要求用同一个试验对象，所以仿真时也要在同一次分析里先后施加X和Y向加速度载荷。
报批稿规定，X向载荷最大值为28g，Y向载荷最大值为15g，如图6所示。
但整车在进行50公里正碰和64公里偏置碰试验时，电池包等效加速度一般在35g 以上；在进行50公里侧碰试验时，电池包等效加速度一般在25g以上。
所以建议测试和仿真时将加速度波形放大，X向加速度提升至38g，Y向加速度提升至28g。
图6 报批稿规定的模拟碰撞试验波形和建议波形挤压仿真挤压测试是模拟电池包在某些事故中受到挤压的情形，试验装置如图7所示。
采用图8所示的单拱或者三拱挤压头对电池边框施加载荷，分别沿X向和Y向进行测试，允许X向和Y向分别采用不同的试验对象。
图7 挤压测试装置挤压动作近似准静态，速度不超过2mm/s，挤压力达到 100 kN 或挤压变形量达到挤压方向的整体尺寸的 30%时停止挤压。
要求不起火、不爆炸。
仿真分析无法对不起火不爆炸这个指标进行量化，所以建议仿真目标值为挤压力达到100kN 时，内部管线不发生挤压和撞击，电池芯体的应变<5%。
现行法规要求电池芯体至少能承受15%的变形而不发生起火爆炸，所以仿真目标设定为芯体应变<5%是比较稳妥的。
电池挤压仿真可选择显式或隐式有限元法，用一刚性体模拟挤压板，通常只考虑单拱型挤压板即可。
图8 单拱形和三拱形挤压板仿真分析中需考虑材料弹塑性、大变形和接触这三重非线性因素。
采用显式算法时，无法实施2mm/s的缓慢加载，通常要将加载速度提高至少100倍，有可能造成仿真结果与实际不符。
所以推荐使用隐式算法，例如Abaqus/standard。
报批稿规定的挤压载荷只有100kN，强度偏低。
是电池包通常都是受到车身结构的保护，实际很难出现侧边直接被挤压的场景。
所以我们的测试和仿真并不需要将考察标准加严，满足报批稿要求即可。
在后续的整车级试验和仿真中，再根据结果再决定是否要加强电池包框架结构。
但也有例外情况，某些车型的电池包边框局部直接暴露，未受到车体结构保护，发生事故时可能直接受到撞击或挤压，此时100kN的载荷不足以覆盖实际工况。
所以建议对这些边框局部位置，采用500kN的挤压载荷进行考核。
结语振动疲劳、机械冲击和模拟碰撞测试，都是将电池包与一刚性框架连接，再将刚性框架固定在试验台架或者台车上。
电池包和刚性框架的连接必须与实车电池包和车身的连接一致。
进行仿真分析也需要保证电池包有限元模型的约束符合实际装车状态。
对于挤压测试，电池包平放于试验台面上，一侧紧靠刚性壁面，另一侧用挤压头加载。
电池包与试验台面之间不能有固定连接。
如果加载时电池包会移动，可以在电池包和刚性壁面之间增加辅助支撑。
进行仿真分析时也需要再现测试状态，在有限元模型中体现电池包侧边与刚性壁之间的接触约束。
本文建议测试和仿真都采用比报批稿更严苛的载荷条件，这就要求电池包框架和外壳要设计得更强壮，将导致整包质量增加和能量密度降低，影响补贴金额。
为解决电池包结构加强导致能量密度降低的问题，可以考虑为电池包设计一个加强托架，电池包用螺栓连接到托架上，托架再连接到车身上，如图9所示。
图9 电池包螺接托架按照现行法规，对于加强托架与电池包本体螺接的情况，企业可以将托架归属到车身，测试能量密度时就可不带托架，当然进行报批稿中各项测试时也不能带托架。
因此，我们可以将电池包壳体和内部框架结构尽可能减重，只保证满足报批稿中的基本要求，以实现整包能量密度的提升。
本文建议的更严苛的考核指标则是通过托架的加强作用来达成。
对于电池包结构，仅考核振动疲劳、机械冲击、模拟碰撞和挤压这几个工况是非常不充分的，至少还要考察电池包的整体和局部刚度、模态以及极限工况下的强度，还应考虑整车状态下电池包的结构安全，尤其要关注底部球击和刮底这两个整车工况。