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突破性轻量化方案!LFT+UD胶带复合电池壳体仿真技术解密

突破性轻量化方案!LFT+UD胶带复合电池壳体仿真技术解密 迅仿科技
2025-09-10
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当电动车自燃事故频登热搜,电池安全成为行业命门。如何在减重30%的同时抗住16吨冲击力?我们基于Converse提供创新仿真技术给出颠覆性答案







行业痛点:轻量化与安全的生死博弈

传统钢制电池包重达400kg,占整车质量30%!而塑料方案面临致命短板:

  • 短纤维增强材料承载能力不足

  • 碳纤维复合材料成本居高不下

  • 局部应力集中引发结构失效

欧洲头部车企的碰撞测试显示:当电池壳体变形量>3mm,电芯穿刺风险激增200%!


破局利器LFT+UD胶带的复合装甲

我们的合作伙伴,德国PART Engineering团队创新性提出“热塑性装甲”方案。

  • 基础骨架:PA-GF45长纤维增强塑料(LFT)

  • 核心防护:UD单向带局部加强(玻璃纤维/芳纶)

如同在塑料铠甲中嵌入骨骼,可以实现:

  • 加强区域刚度提升400%

  • 关键连接点抗碰撞失效性能提高180%

  • 整体密度降至1.6g/cm3


仿真技术用简单试验预测复杂失效

我们能够实现基于拉伸/弯曲试验数据,预测电池包压溃工况下的-位移初始失效时刻位置结果Converse注塑工艺映射支持仿真精度提升主要体现在:

  • 纤维取向映射技术,识别注塑流动引起的纤维取向不均匀性

  • 分层材料模型,LFT和UD层独立建模,实现7层异向材料精准耦合

  • 失效预测模拟,裂纹萌生位置误差小于2mm,电芯安全间距仿真准确率达到98%


应用挑战:工艺缺陷成最大变数

当仿真结果显示强度达标,实测试验却突然失效!问题症结很有可能在于:

  • UDLFT界面结合不足

  • 生产环境湿度波动引发微孔洞  

  • 动态冲击下应变率效应被忽略

工程实际应用中,工艺稳定性比材料选择更重要,建议采用:

  • 红外热成像实时监控界面融合

  • 注塑压力波动控制在±5bar


未来已来:多功能一体化应用

该电池包项目已经实现革命性拓展,宝马新平台验证显式,该方案可以使电池包减重31%、零部件数量减少60%、生产成本降低22%

  • 防火:UL94 V-0阻燃涂层集成  

  • 电磁屏蔽:金属化纤维网格嵌入  

  • 电路集成:导电胶带替代传统线束  





结束语

当行业困于“轻量化魔咒”,Converse用仿真技术证明:安全与重量从不是单选题!我们用更具创新的轻量化材料及仿真解决方案,助力中国新能源企业突破技术壁垒。


真正的创新不在于堆砌材料参数
而在于读懂每根纤维的力学语言
让仿真照进现实——
这正是数字孪生的终极奥义


文中提及的CAE分析软件,包括Converse和S-Life Plastics等为德国PART Engineering公司开发,迅仿科技为国内独家代理商,负责软件销售和技术应用支持,欢迎联系洽谈





关于迅仿

迅仿科技(上海)有限公司(2021年成立)是专注于碰撞断裂失效模拟、CAE仿真软件及工具链研发和AI智能体开发的解决方案服务商。公司由潘锋博士创立,秉持"迅捷响应,共享仿真"的经营理念,依托全资子公司上海迅仿工程技术有限公司十多年的深厚行业积淀,与合作伙伴携手奋进,共同提升产品创新研发能力。


公司始终坚持深耕工程仿真,通过数据分析和仿真技术融合,面向行业发展需求和用户痛点,研究先进的仿真技术和方法,构建标准化和智能化的仿真流程体系。不断践行仿真精度提升、仿真效率改善、仿真流程落地、仿真软件研发,努力成为国产自主仿真产品研发及应用的生态建设者。


迅仿在南京和武汉设有分公司,在长春和香港设有办事处,形成了协同技术支撑体系,更好地为全国乃至全球用户提供优质服务,已为汽车、航空航天、材料、机械、电子电器、半导体、医疗器械、高科技、轨道交通、能源、船舶、包装、军工等20多个行业超过300家工业企业提供专业的CAE/CFD与AI智能仿真解决方案。


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迅仿科技

迅捷响应  共享仿真

电话:021-61260759

marketing@sharefea.com


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