一种动力电池结构胶性能评估方法、装置及电子设备与流程

本发明属于动力电池，具体涉及一种动力电池结构胶性能评估方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、近年来在动力电池系统设计方案上，减少了螺栓连接和焊接、铆接的使用，越来越多地引入了结构胶的使用，优化了传统连接方案的空间需求高和热影响区大带来的问题，彻底优化了电池pack部件的结构连接工艺，改善了焊接热影响区和标准件连接开孔对材料本体强度的影响，减少了复杂结构件的生产加工工序，提升了动力电池零部件和总成的生产效率，为新能源汽车和动力电池产品的成本降低做出了贡献。同时结构胶的使用为动力电池设计开发带来了更多的可能性，当前的新一代ctp(cell to pack，电芯集成到电池包)方案和未来的ctc(cell to chassis，电芯集成到白车身)方案，都会大量使用结构胶来实现高度集成化。结构胶不同于焊接、铆接和螺栓连接的物理连接方案，胶水的粘接通常是通过高分子的化学反应实现的。电池包使用的高粘接强度的结构胶均为高分子聚合物，高分子材料的性能与其化学成分稳定性有密切联系。

2、在动力电池上可以用到结构胶的典型场景有电芯粘接成组、模组的固定、箱体边框代替焊接的胶粘拼接、保温材料的粘接、支架的固定、辅件的固定等。胶粘可以高效地解决传统连接工艺复杂、副反应多(如产热、开孔、操作空间)和成本高的缺点。当前市场上不同组份和配比的结构胶多种多样，产品性能也参差不齐，如何做到快速地选择适合设计方案和产品需求的结构胶，确保整车全生命周期内结构胶的性能，是推广结构胶应用的关键问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种动力电池结构胶性能评估方法、装置及电子设备，能够在有限的时间内，快速对结构胶进行筛选判别，识别出最适合动力电池结构设计方案的结构胶。

2、为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、一种动力电池结构胶性能评估方法，包括如下步骤：

4、将待测结构胶的两侧粘接的零部件和所述待测结构胶转化为有限元模型；其中，粘接有所述待测结构胶的所述零部件构成测试试样；

5、在所述有限元模型中带入预设力学性能参数，获取在预设受力工况下对所述待测结构胶进行胶粘接强度仿真测试，得到的所述待测结构胶的强度需求安全边界阈值；

6、根据所述强度需求安全边界阈值和温度区间力学测试参数获取所述待测结构胶的环境适应性测试结果；

7、根据所述强度需求安全边界阈值和预设耐老化试验力学测试参数获取所述待测结构胶的耐老化性能测试结果；

8、根据所述环境适应性测试结果和所述耐老化性能测试结果对所述待测结构胶进行评估。

9、根据本发明的方法，当所述零部件受到平行于施胶界面方向的力时，所述预设力学性能参数为剪切强度；

10、当所述零部件受到垂直于施胶界面方向的力时，所述预设力学性能参数为抗拉强度。

11、根据本发明的方法，所述根据所述强度需求安全边界阈值和温度区间力学测试参数获取所述待测结构胶的环境适应性测试结果之前，还包括：

12、获取所述测试试样置于不同温度承受区间内得到的第一力学测试参数，并将所述第一力学测试参数作为所述温度区间力学测试参数。

13、根据本发明的方法，所述根据所述强度需求安全边界阈值和温度区间力学测试参数获取所述待测结构胶的环境适应性测试结果，包括：

14、将所述温度区间力学测试参数与所述强度需求安全边界阈值比较；

15、若所述温度区间力学测试参数小于等于所述强度需求安全边界阈值，则重新选型所述待测结构胶进行测试；

16、若所述温度区间力学测试参数大于所述强度需求安全边界阈值，则判断环境适应性测试结果满足预设环境测试结果。

17、根据本发明的方法，当所述零部件受到平行于施胶界面方向的力时，所述温度区间力学测试参数为试验测试剪切强度；

18、当所述零部件受到垂直于施胶界面方向的力时，所述温度区间力学测试参数为试验测试抗拉强度。

19、根据本发明的方法，所述根据所述强度需求安全边界阈值和预设耐老化试验力学测试参数获取所述待测结构胶的耐老化性能测试结果之前，还包括：

20、获取所述测试试样进行预设耐老化试验得到的第二力学测试参数，并将所述第二力学测试参数作为所述预设耐老化试验力学测试参数；

21、其中，所述预设耐老化试验包括高温高湿循环试验、冷热温度冲击试验、中性盐雾腐蚀试验、化学试剂腐蚀试验中的至少一种。

22、根据本发明的方法，所述根据所述强度需求安全边界阈值和预设耐老化试验力学测试参数获取所述待测结构胶的耐老化性能测试结果，包括：

23、将所述预设耐老化试验力学测试参数与所述强度需求安全边界阈值比较；

24、若所述预设耐老化试验力学测试参数小于等于所述强度需求安全边界阈值，则重新选型所述待测结构胶进行测试；

25、若所述预设耐老化试验力学测试参数大于所述强度需求安全边界阈值，则判断耐老化性能测试结果满足预设耐老化测试结果。

26、根据本发明的方法，当所述零部件受到平行于施胶界面方向的力时，所述预设耐老化试验力学测试参数为试验测试剪切强度；

27、当所述零部件受到垂直于施胶界面方向的力时，所述预设耐老化试验力学测试参数为试验测试抗拉强度。

28、本发明另一方面还提供了一种动力电池结构胶性能评估装置，包括：

29、模型转化模块，用于将待测结构胶的两侧粘接的零部件和所述待测结构胶转化为有限元模型；其中，粘接有所述待测结构胶的所述零部件构成测试试样；

30、仿真测试模块，用于在所述有限元模型中带入预设力学性能参数，获取在预设受力工况下对所述待测结构胶进行胶粘接强度仿真测试，得到的所述待测结构胶的强度需求安全边界阈值；

31、环境测试模块，用于根据所述强度需求安全边界阈值和温度区间力学测试参数获取所述待测结构胶的环境适应性测试结果；

32、耐老测试模块，用于根据所述强度需求安全边界阈值和预设耐老化试验力学测试参数获取所述待测结构胶的耐老化性能测试结果；

33、评估模块，用于根据所述环境适应性测试结果和所述耐老化性能测试结果对所述待测结构胶进行评估。

34、本发明另一方面还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器通过调用所述存储器存储的程序或指令，执行前述的动力电池结构胶性能评估方法的步骤。

35、本发明与现有技术相比，具有以下优点：

36、(1)本发明提供了一种动力电池结构胶快速开展性能评估摸底的流程逻辑方法，能够在有限的时间内，快速对结构胶的性能和寿命进行筛选判别，识别出最适合动力电池结构设计方案的结构胶；而且，评估方法覆盖整车可以遇到的各种工况，有利于结构胶在动力电池上的应用推广。

37、(2)本发明在动力电池结构胶性能评估中采用环境适应性验证和耐老化性验证，两类验证方法串行的模式进行性能评估，可以全方位快速对胶水进行选型识别。

38、(3)本发明结合受力工况进行结构胶粘接强度仿真分析，计算得出结构胶强度需求的安全边界阈值，从而获得结构胶性能评估的判定边界，为本发明评估方法提供了有效地参考。