本研究表征了高能锂离子软包电池部件在实际效果场景下的机械变形、短路等特性。为了开发出适当的电池模型,将实验结果与有限元模型进行比较。实验在江苏大学汽车与交通工程学院实验室和材料科学学院进行。此前研究人员曾利用废旧锂电池来研究其特性,以往的研究并没有广泛地分析加载速率和压痕位置等各种测试场景对电池的影响。本文将在安全环境下对加载速率和压痕位置对电池的影响进行深入研究。在本研究中,有4个软包电池,其中2个电池的荷电状态小于10%,另外2个电池的荷电状态大于10%。SOC小于10%的分别为5%和9%,大于10%SOC分别为40%和60%,每个电池都要在不同荷电状态下进行10次连续的压痕测试。以不同尺寸（直径为12 mm、28.6 mm、44 mm的半球形冲头和直径为25 mm的平圆柱形冲头）的压痕冲头为试验基准,分析了不同荷电状态下压痕对电池的影响。试验前,为了避免剧烈反应,将所有电池放电至2.5 V的截止电压,然后使用装有200 k N测压元件的通用试验机（UTM）加载架进行测试。分析的第一个参数是用四种不同类型的冲头在不同荷电状态的锂电池上进行实验的机械形变程度,第二个参数应用负载来确定不同负载位置对电解质的影响,这些测试都是在室温下进行的,锂离子电池的工作温度范围为-20℃至60℃。当载荷施加在电池的中心和边缘时,这两种状态下的结果是不同的,当电池的荷电状态大于10%时,即使在电池的中间也有较大的形变,但当电池的电荷状态小于10%时,两个电池的中间的形变不明显。负载从低到高加载。第三个参数是准静态速度下的试验,测试中,位移是定值,速率为1mm/min,使用Testworks04软件以1秒的时间间隔测量并记录试验机负载和十字头位移,实验结果显示两种荷电状态下的机械形变并不相同。其次,对冲头加载试验的重复性进行了测试函数分析。在完成所有研究后,将大于10%SOC和小于10%SOC的测试结果进行比较,进一步完善并验证该建模方法。最后,将压痕下方区域（中心）的隔膜与距压痕较远的区域（边缘区域）进行比较。目前的研究表明,隔膜的机械强度随电池周期的变化而降低。在隔膜上,这种冲击意味着电池水平强度和位移极限的降低。因此,围绕电池组的结构设计应考虑充电和放电周期中由于老化效应而产生的安全因素。在所有直径的压痕冲孔填充情况下,SOC小于10%的电池比SOC大于10%的电池具有更低的力和位移测量值。本研究得出的结论是,负载下电池短路不是瞬间触发的。这些数据可以输入到数值模型中,并帮助确定电池组负载条件,以提高实验安全性。对小于或大于10%荷电状态下压痕冲头的仿真实验分析表明,一个固有的尺度参数表征了荷电状态的变化下压痕冲头对电池的影响。本研究的挑战是将参数纳入完整的电池模型中。复杂的计算建模会提供有价值的信息,以避免陷入闭环,提高整体设计的鲁棒性。