CN111122353B - 基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，通过计算汽车碰撞时，汽车内电池组或整个电池包对于汽车电池用吸能垫的冲击，再采用计算得到的落锤应力与冲击高度利用落锤冲击试验，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力‑应变曲线，评估汽车电池用吸能垫的力学性能及变形行为，进而判断汽车电池用吸能垫性能是否满足要求及性能比较。与现有技术相比，本发明不需要将吸能垫与电池组装以后测试，也能准确测试模拟真实撞击条件下汽车电池用吸能垫碰撞性能，由此可以用以评估吸能垫构件的本征性能。通过本发明的方法能够计算得到落锤力、落锤高度，进而可以进行落锤实验。

Description

基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法
技术领域
本发明涉及一种吸能材料的碰撞性能的测试方法，尤其是涉及一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法。
背景技术
吸能结构即吸收能量的结构，以蜂窝结构作为典型代表的传统多孔复合结构，具有较高的面内、面外刚度和较好的能量吸能能力。对于多孔结构来说，平台应力是评价能量吸收性能的重要指标。具备优异能量吸收能力的多孔结构应具备平台应力高、持续时间长、平台应力稳定等特点。
吸能结构整个应力应变曲线分为四个区域，依次为弹性区、平台区、平台应力增强区以及密实化区。当受到外界压力时，吸能结构首先发生屈服变形，随着力的增加，存在会使得结构应力应变曲线在平台区后出现平台应力增强的现象，这一阶段在应力应变所围成的面积中占比较大，因此这一阶段对于结构整体吸收能量的能力拥有着不可忽视的作用。最后，是致密化阶段，即结构完全压溃，变成一密实样件。
对于新能源汽车而言，除了续航能力以外，其安全性能也受到非常多的关注。目前，从新能源汽车的起火事故中可以看出，除电池质量、充电过久、线路老化问题外，大多是由于车辆碰撞造成，因此，提高电池包的碰撞防护至关重要。
提高电池包的碰撞防护一般将电池组与吸能材料或吸能垫组合在一起，利用吸能材料或吸能垫来吸收撞击时产生的能量，以减少碰撞时能量对电池的损坏。
目前，采用高柔韧性的多孔结构作为吸能垫或吸能材料用于新能源汽车电池上，可以整合电池冷却，电气等功能，使结构更简单紧凑，对于电池结构轻量化具有重大意义。例如中国专利CN206210864U公开了一种电动汽车电池包，其采用吸能材料来保护电池。中国专利CN110518160A公开了一种基于负泊松比材料的吸震散热电动汽车电池，由电池包及其壳体内部的电池模组组成，电池包的壳体内均分为若干个独立槽，每个槽内安装有一个电池模组；每个槽内的四面槽壁上都开设若干凹槽，每个凹槽内通过弹簧连接有伸缩柱；电池包的壳体由内向外依次为导热板层、负泊松比材料填充层和碳纤维板吸热层，各层之间通过胶粘连接；每个负泊松比三维结构由两片负泊松比元胞呈90°交叉而成；电池包的壳体外侧包裹一圈外壳，所述外壳由底板、顶板和四周各板密封组合而成。
然而，目前对于应用在新能源汽车电池上的吸能垫或吸能材料进行性能测试的方式为将吸能垫或吸能材料与汽车电池相整合，做成整体结构，然后再模拟汽车撞击，再查看吸能垫或吸能材料是否满足要求。这种测试方法存在一定的弊端：1、需要将吸能垫或吸能材料要做成完整的缓冲层，再与汽车电池相整合，装配时间长，测试成本很高，2、由于需要将吸能垫或吸能材料要做成完整的缓冲层，再与汽车电池相整合，这样就算有试验结果，也很难确定是吸能垫或吸能材料结构模块的本征问题，因为有可能是装配整合过程中出现的问题。
所以，现有技术中缺少一种在不将吸能垫与电池组装的前提下，也能准确模拟真实撞击条件下测试汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法。本发明方法不需要将吸能垫与电池组装以后测试，也能准确测试模拟真实撞击条件下汽车电池用吸能垫碰撞性能。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
本发明提供一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，通过计算汽车碰撞时，汽车内电池组或整个电池包对于汽车电池用吸能垫的冲击，再根据待测电池用吸能垫的体积、落锤的接触面积，计算得到落锤应力与冲击高度；再采用计算得到的落锤应力与冲击高度利用落锤冲击试验，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，评估汽车电池用吸能垫的力学性能及变形行为，进而判断汽车电池用吸能垫性能是否满足要求及性能比较。
在本发明进行时，待测试的汽车电池用吸能垫使用小型试样进行测试，而无需整合做成整体结构。
由于本发明的方法无需将汽车电池用吸能垫制作完整的缓冲层，也无需与电池整合做成整体结构，因此有利于结构模块的通用化评估；又有利于问题件评估过程中排除结构模块的本征问题，还是装配整合过程中出现的问题。
本发明中，落锤冲击试验时，落锤应力与冲击高度采用以下公式计算得到：
落锤应力σDWT＝Fbumping/S0，
落锤力FDWT＝Fbumping/S0×Stest或σDWT×Stest，
落锤质量MDWT＝FDWT/g，g＝9.8m/s2，
落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)；
其中，Fbumping为碰撞冲力，Fbumping＝mv/t，
m-设计电池组或完整电池包的质量，
v–碰撞初速度；
t–碰撞时间；
S0–电池组或整个电池包正对车头方向与汽车电池用吸能垫的接触面积；
Stest–待测电池用吸能垫样品对于落锤的接触面积；
电池等效最大应力σbat＝Fmax/Sbat-max
Fmax-电池挤压规定的最大压力，一般为设定值；
Sbat-max-单电池最大的接触面积，根据实际单电池形状确定。
当σbat>α×σ0时，表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线是根据汽车电池用吸能垫落锤实验得到的，而通过汽车电池用吸能垫落锤实验得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变(σ-ε)曲线，方法参考《GB/T 31930-2015金属材料延性试验多孔状和蜂窝状金属压缩试验方法》。根据实际测试情况，优选的方法是20-30％的压缩应变区间的压缩应力平均值。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，且σ1超过平台应力σ0，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应变ε小于平台应变ε0；或者超过平台应变ε1，对应得汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
采用本发明的方法，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，通过计算汽车电池用吸能垫的吸能量，吸能效率，用以比较不同汽车电池用吸能垫的碰撞吸能性能高低。
本发明中，落锤冲击试验时，选定落锤应力σDWT为＝0.2～2MPa。
在选定落锤应力σDWT为＝0.2～2MPa的情况下，落锤冲击试验时，设定Stest为(50～70)mm×(20～50)mm，计算落锤力的取值范围是500～7000N，基于落锤力与落锤高度计算落锤质量。
本发明中，碰撞初速度v设定从最低的50km/h不断提高，直至完全进入汽车电池用吸能垫的致密化阶段，或使得汽车电池用吸能垫的应力值已经超过1.5倍的平台应力σ0为止。因此，在本发明的一个实施方式中，碰撞初速度v设定为50km/h-100km/h，步长为5km/h，碰撞时间t设定为0.05s。此时，根据计算，落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)＝9.84-17.68m，步长为1.968m。
若碰撞初速度v设定为50km/h，碰撞时间t设定为0.05s。此时，根据计算，落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)＝9.84m。设定碰撞初速度v设定为50km/h，碰撞时间t设定为0.05s的原因在于：设定碰撞测试的车辆正面碰撞的初速度为50km/h，直接停下，车辆正面碰撞到停止，所花费的时间为0.05s，这种工况的冲力更大，因此可以按这种测试方式计算。
这里需要指出的是，汽车电池用吸能垫针对冲击减震有效，而不是车辆溃缩时的抗变形，因而对于汽车电池用吸能垫的评估应为电池组或完整电池包(而不是整车)向汽车电池用吸能垫以50km/h的相对速度冲撞时汽车电池用吸能垫的变形行为。
本发明，进行落锤冲击试验的过程除落锤质量、落锤高度采用计算方法以外，采用标准落锤冲击试验进行。
本发明给出一种具体碰撞初速度v设定为50km/h，碰撞时间t设定为0.05s情况下的计算过程为：
在正碰过程中，电池组或整个电池包直接整体位移冲击到汽车电池用吸能垫上，所以冲击质量为电池组或整个电池包的质量，而冲击面积为电池组或整个电池包正对车头方向与汽车电池用吸能垫的接触面积，冲击的始末速度为50km/h和0km/h，冲击时间为0.05s，因而根据匀减速运动近似可以计算出冲击。而测试时，待测汽车电池用吸能垫样件尺寸为(50～70)mm×(50～70)mm×(20～50)mm，待测汽车电池用吸能垫对于落锤的接触面积为(50～70)mm×(20～50)mm，从而可以换算得到落锤应力；而冲击高度是以冲击的初速度，以自由落锤加速度匀速运动换算得到，冲击的初速度取值为50km/h不断提高，直至完全进入汽车电池用吸能垫的致密化阶段，或使得汽车电池用吸能垫的应力值已经超过1.5倍的平台应力σ0为止。
本发明是借助落锤方法，将汽车碰撞吸能和吸能性能评估方法相结合，实现了汽车电池用吸能垫碰撞性能的综合试验方法。
与现有技术相比，本发明的有益效果包括：
1、不需要将吸能垫与电池组装以后测试，也能准确测试模拟真实撞击条件下汽车电池用吸能垫碰撞性能。
2、通过本发明的方法能够计算得到落锤力、落锤高度，进而可以进行落锤实验。
附图说明
图1为本发明基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法原理示意图。
图2为实施例1中某厂汽车电池的电池模组排布示意图；
图3为多孔状和蜂窝状金属压缩试验时的应力-应变曲线。
具体实施方式
一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，参考图1，通过计算汽车碰撞时，汽车内电池组或整个电池包对于汽车电池用吸能垫的冲击，再根据待测电池用吸能垫的体积、落锤的接触面积，计算得到落锤应力与冲击高度；再采用计算得到的落锤应力与冲击高度利用落锤冲击试验，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，评估汽车电池用吸能垫的力学性能及变形行为，进而判断汽车电池用吸能垫性能是否满足要求及性能比较。
图1中，左半部分表示计算汽车碰撞时汽车内电池组或整个电池包对于汽车电池用吸能垫的冲击，中间的箭头表示根据待测电池用吸能垫的体积、落锤的接触面积，计算得到落锤应力与冲击高度，右半部分表示，采用计算得到的落锤应力与冲击高度利用落锤冲击试验，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，其中，FDWT为落锤力，St为待测试的汽车电池用吸能垫。
待测试的汽车电池用吸能垫使用小型试样进行测试，而无需整合做成整体结构。
落锤冲击试验时，落锤应力与冲击高度采用以下公式计算得到：
落锤应力σDWT＝Fbumping/S0，
落锤力FDWT＝Fbumping/S0×Stest或σDWT×Stest，
落锤质量MDWT＝FDWT/g，g＝9.8m/s2，
落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)；
其中，Fbumping为碰撞冲力，Fbumping＝mv/t，
m-设计电池组或完整电池包的质量，
v–碰撞初速度；
t–碰撞时间；
S0–电池组或整个电池包正对车头方向与汽车电池用吸能垫的接触面积；
Stest–待测电池用吸能垫样品对于落锤的接触面积；
电池等效最大应力σbat＝Fmax/Sbat-max
Fmax-电池挤压规定的最大压力，一般为设定值；
Sbat-max-单电池最大的接触面积，根据实际单电池形状确定。
当σbat>α×σ0时，表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线是根据汽车电池用吸能垫落锤实验得到的，而通过汽车电池用吸能垫落锤实验得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变(σ-ε)曲线，方法参考《GB/T 31930-2015金属材料延性试验多孔状和蜂窝状金属压缩试验方法》。根据实际测试情况，优选的方法是20-30％的压缩应变区间的压缩应力平均值。GB/T31930-2015金属材料延性试验多孔状和蜂窝状金属压缩试验方法》中给出的多孔状和蜂窝状金属压缩试验时的应力-应变曲线如图3所示，图3中，1表示准弹性梯度，2表示弹性梯度，3表示压缩强度第一峰值。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，且σ1超过平台应力σ0，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应变ε小于平台应变ε0；或者超过平台应变ε1，对应得汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
采用本发明的方法，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，通过计算汽车电池用吸能垫的吸能量，吸能效率，用以比较不同汽车电池用吸能垫的碰撞吸能性能高低。
在本发明的一个实施方式中，落锤冲击试验时，选定落锤应力σDWT为＝0.2～2MPa。在选定落锤应力σDWT为＝0.2～2MPa的情况下，落锤冲击试验时，设定Stest为(50～70)mm×(20～50)mm，计算落锤力的取值范围是500～7000N，基于落锤力与落锤高度计算落锤质量。
在本发明的一个实施方式中，碰撞初速度v设定为50km/h-100km/h，步长为5km/h，碰撞时间t设定为0.05s。此时，根据计算，落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)＝9.84-17.68m，步长为1.968m。
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
采用本发明所述的基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，对某厂汽车电池用吸能垫碰撞性能进行测试。
某厂汽车电池具有多个电池模组，每个电池模组具有12节电池以2×6阵列方式排布，如图2所示，图2中A为电池模组，B为汽车电池用吸能垫，图2展示了接触面积S0。
车子碰撞过程中，单电池正对面的尺寸为355×158mm2＝56090mm2，电池质量为17.16kg，在正碰过程中，冲击力为Fbumping＝57,200N，落锤应力σDWT＝0.51MPa，采用50×50×50(mm3)尺寸的待测汽车电池用吸能垫，待测电池用吸能垫样品对于落锤的接触面积为50×50-2500(mm2)，因而落锤力FDWT＝1275N由此可计算落锤质量130kg。
该实施例中，得到落锤质量130kg以后，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，评估汽车电池用吸能垫的力学性能及变形行为，进而判断汽车电池用吸能垫性能是否满足要求及性能比较。
依据以下公式计算：
落锤应力σDWT＝Fbumping/S0，
落锤力FDWT＝Fbumping/S0×Stest或σDWT×Stest，
落锤质量MDWT＝FDWT/g，g＝9.8m/s2，
落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)；
其中，Fbumping为碰撞冲力，Fbumping＝mv/t，
m-设计电池组或完整电池包的质量，
v–碰撞初速度；
t–碰撞时间；
S0–电池组或整个电池包正对车头方向与汽车电池用吸能垫的接触面积；
Stest–待测电池用吸能垫样品对于落锤的接触面积；
电池等效最大应力σbat＝Fmax/Sbat-max
Fmax-电池挤压规定的最大压力，一般为设定值；
Sbat-max-单电池最大的接触面积，根据实际单电池形状确定。
汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线是根据汽车电池用吸能垫落锤实验得到的，而通过汽车电池用吸能垫落锤实验得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变(σ-ε)曲线，方法参考《GB/T 31930-2015金属材料延性试验多孔状和蜂窝状金属压缩试验方法》。根据实际测试情况，优选的方法是20-30％的压缩应变区间的压缩应力平均值。GB/T31930-2015金属材料延性试验多孔状和蜂窝状金属压缩试验方法》中给出的多孔状和蜂窝状金属压缩试验时的应力-应变曲线如图3所示，图3中，1表示准弹性梯度，2表示弹性梯度，3表示压缩强度第一峰值。
当σbat>α×σ0时，表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，且σ1超过平台应力σ0，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应变ε小于平台应变ε0；或者超过平台应变ε1，对应得汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
采用本发明的方法，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，可以通过计算汽车电池用吸能垫的吸能量，吸能效率，用以比较不同汽车电池用吸能垫的碰撞吸能性能高低。
上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用发明。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本发明不限于上述实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，
通过计算汽车碰撞时，汽车内电池组或整个电池包对于汽车电池用吸能垫的冲击，再根据待测电池用吸能垫的体积、落锤的接触面积，计算得到落锤应力与冲击高度；
再采用计算得到的落锤应力与冲击高度利用落锤冲击试验，对汽车电池用吸能垫进行测试，得到汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，评估汽车电池用吸能垫的力学性能及变形行为，进而判断汽车电池用吸能垫性能是否满足要求及性能比较。
2.根据权利要求1所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，待测试的汽车电池用吸能垫使用小型试样进行测试。
3.根据权利要求1所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，落锤冲击试验时，落锤应力与冲击高度采用以下公式计算得到：
落锤应力σDWT＝Fbumping/S0，
落锤力FDWT＝Fbumping/S0×Stest或σDWT×Stest，
落锤质量MDWT＝FDWT/g，g＝9.8m/s2，
落锤高度HeightDWT＝v2/(2g)；
其中，Fbumping为碰撞冲力，Fbumping＝mv/t，
m-设计电池组或完整电池包的质量，
v–碰撞初速度；
t–碰撞时间；
S0–电池组或整个电池包正对车头方向与汽车电池用吸能垫的接触面积；
Stest–待测电池用吸能垫样品对于落锤的接触面积；
电池等效最大应力σbat＝Fmax/Sbat-max
Fmax-电池挤压规定的最大压力；
Sbat-max-单电池最大的接触面积。
4.根据权利要求3所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，当σbat>α×σ0时，表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
5.根据权利要求4所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，且σ1超过平台应力σ0，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
6.根据权利要求4所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，若根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，得到汽车电池用吸能垫的实际应变ε小于平台应变ε0；或者超过平台应变ε1，对应得汽车电池用吸能垫的实际应力为σ1，则判断是否满足σbat>α×σ1；若满足σbat>α×σ1；表示汽车电池用吸能垫的性能能够满足：汽车电池用吸能垫变形达到极限之前的过程，电池不会超过标准所规定的最大应力值；即从碰撞性能角度来说，汽车电池用吸能垫符合要求；
其中，α为安全系数，是一个设定值，α>1，σ0为待测汽车电池用吸能垫的平台应力，σ1为汽车电池用吸能垫的实际应力，σ0与σ1均根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线获得。
7.根据权利要求4所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，根据汽车电池用吸能垫落锤实验的应力-应变曲线，通过计算汽车电池用吸能垫的吸能量，吸能效率，用以比较不同汽车电池用吸能垫的碰撞吸能性能高低。
8.根据权利要求3所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，落锤冲击试验时，选定落锤应力σDWT＝0.2～2MPa。
9.根据权利要求5所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，落锤冲击试验时，设定Stest为(50～70)mm×(20～50)mm，计算落锤力的取值范围是500～7000N，基于落锤力与落锤高度计算落锤质量。
10.根据权利要求3所述的一种基于落锤试验法评估汽车电池用吸能垫碰撞性能的方法，其特征在于，碰撞初速度v设定从最低的50km/h不断提高，直至完全进入汽车电池用吸能垫的致密化阶段，或使得汽车电池用吸能垫的应力值已经超过1.5倍的平台应力σ0为止，碰撞时间t设定为0.05s。
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