嵌入式复合材料结构电池的弯曲和压缩性能研究

复合材料结构电池作为一种新型储能方式在航空航天、交通运输等领域具有潜在的应用前景。本文采用真空辅助树脂传递成型工艺将软包电池嵌入到复合材料层压板中,制备出复合材料结构电池,根据ASTM测试标准开展了弯曲和压缩试验研究。三点弯曲测试表明,相较于层压板而言,复合材料结构电池的弯曲强度和杨氏模量分别下降了57.1%和35.2%,其弯曲破坏造成较大范围内的纤维断裂和分层;压缩测试表明,相较于层压板而言,复合材料结构电池的弯曲强度和杨氏模量分别下降了37.6%和11.0%,其压缩破坏在电池/复合材料界面产生横向贯穿裂纹。复合材料结构电池在弯曲和压缩破坏后的充电时间都会减少,但充电容量、放电时间、放电容量未发生明显变化。同软包电池相比,复合材料结构电池具有稳定的电学性能和可靠的力学性能,可以出色稳定地发挥结构承载与电能存储的作用。