轻型消费级无人机软包锂离子电池在机械强冲击载荷下的力学响应特性
作者:郭亚周; 刘小川; 白春玉; 王计真
加工时间:2025-01-16
信息来源:爆炸与冲击
关键词:软包锂离子电池;高速冲击;机械载荷;变形模式;着火风险
摘 要:为研究轻型消费级无人机锂离子电池在高能量冲击下的动响应模式及爆炸着火特性,评估锂离子电池在动态冲击时的安全性能,以软包锂离子电池为研究对象,采用落锤冲击及气炮冲击试验方法,开展了软包电池组落锤冲击及电池高速冲击铝板测试试验,分别研究了不同电池电量下的软包电池组在受冲击后的变形模式及着火情况,结合电池的机械变形响应及其着火演化特性分析了小型软包锂离子电池冲击安全性。研究结果表明,轻型消费级无人机软包锂离子电池在常规电池外壳防护的条件下受面外方向载荷冲击后的着火风险远高于面内方向载荷冲击后的着火风险;锂离子电池着火风险与电池电量、冲击速度等具有明显相关性,所选锂离子电池样本在50%电量下以85m/s速度撞击5 mm厚铝板时产生起火爆炸行为的概率相对较小;轻型无人机用锂离子电池由于外部电池壳体的缓冲作用,当电池电量为100%时,所选锂离子电池样本以50m/s速度撞击2 mm厚铝板后燃烧风险相对较低。
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