基于MARC的锂离子电池套胶管机构的优化设计.pdfVIP

2015年 2月 机床与液压 Feb．20l5 第43卷 第4期 MACHINE TOOL HYDRAULICS Vo1．43No．4 DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2015．04．001 基于MARC的锂离子电池套胶管机构的优化设计 梁凯恩 ，夏琴香 ，李尤祥 ，刘秀娟 1．华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640；2．珠海华冠电子科技有限公司， 广东珠海 519000 摘要：为提高电池套胶管工艺的送料精度，对 18650型锂离子电池套胶管机构进行了设计和分析；利用有限元分析软 件MSC．MARC对胶管在中心导柱作用下的涨形过程进行了建模和数值模拟，探讨了套胶管机构的结构参数对送料时热缩 胶管受到的阻力的影响规律 ，并根据模拟结果获得了最优的结构参数。结果表明：当套胶管机构的中心导柱鱼尾宽度为 23mm、鱼尾角度为 14。时，胶管受到的送料阻力最小 ，能有效减少胶管在胶管送料过程中的打滑现象。 关键词 ：锂离子电池 ；套胶管机构；优化设计 中图分类号：TH112 文献标志码：A 文章编号：1001—3881 2015 4—001—4 OptimalDesignoftheLithium-ionBatteryCasingMechanism BasedonMARC LIANGKaien，XIAQinxiang，LIYouxiang，LIUXiujuan 1．SchoolofMechanicalAutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityofTechnology，GuangzhouGuangdong 510640，China；2．ZhuhaiHigrandElectronicsTechnologyCo．，Ltd．，ZhuhaiGuangdong519000，China Abstract：Inordertoimprovethefeedingaccuracyofthecasingprocessofbattery，the18650cylinderlithium—ionbatterycasing mechanism weredesignedandanalyzed．Thespreadingprocessunderthecentershaftofthehosewassimulatedbythefiniteelement softwareMSC．MARC，andtheeffectofstructureparametersofcasingmechanism onthedragforceontheheatshrinkablehoseduring feedingwasdiscussed，andtheoptimalstructureparameterswereobtainedbasedonthesimulationresults．Theresultsshow thatwhen theendwidthofthecentershaftincasingmechanism is23mm，andtheendangleis14。，thefeedingresistanceistheminimum， whichcanreducetheslidingofthehoseeffectivelyduringcasing． Keywords：Lithium—ionbattery ；Casingmechanism ；Optimal design 锂离子电池具有高能高效、体积小、寿命长等特 的PLC自动控制系统 ，并完成了控制程序和人机界 点，在电动汽车及太阳能 LED灯等产业市场中具有 面的设计，提高了套管机 的自动化水平 ；利用有 广泛的应用…。锂离子 电池套管工艺是在锂离子 电 限元软件对锂离子电池绝缘垫片冲裁过程进行 了数 池外壳套上热缩性塑料胶管 ，在 电池正极放入绝缘 值模拟 ，并探讨 了冲裁工艺参数对冲裁件质量的影 垫片后并通过加热使胶管收缩和包紧电池，以起包 响 。然而 ，目前文献中对锂离子动力电池套管机 装与保护的作用。套胶管机构是锂离子 电池套管设 构的结构优化设计尚未见报道。 备的一个关键机构，如果胶管 的送料长度不正确， 以套胶管机构为研究对象 ，设计了各部分结构 ； 则有可能造成胶管热缩时包覆过多或不足，影响绝 利用有限元分析软件 ，对套胶管 的过程进行 了数值 缘质量和美观效果。因此设计合理的套胶 管机构， 模拟 ，并探讨 了套胶管机构结构参数的变化对胶管 并对机构进行结构优化设计 ，以提高套管的精度是 涨形时受到的阻力的影响规律，获得了最优的结构 锂离子电池套管质量好坏的关键。 参数。 曹宝华利用有限元数值模拟的方法，对锂离子