在锂离子动力电池的制造过程中，卷绕是极为关键的一道工序。为了保证电池的安全稳定，卷绕过程中不能产生弯折、褶皱，甚至断裂。电池型号不同，适合的卷绕方式不同，最适合的卷绕方式可以根据卷芯成品外半径来确定。首先，把电池卷绕层作为薄膜材料，在卷绕张力的约束下对卷芯的本构方程进行分析，得到平面应变状态下卷芯内r处的环向应力分布函数和径向应力分布函数；进而得到卷绕n圈完成后，卷芯内任意r处的环向应力和径向应力。根据卷绕张力的类型，对不同卷芯外半径下的环向应力进行算例分析，从而得到适合不同卷绕外半径的卷绕方式。随着卷绕外半径的不断增大，恒卷绕张力和锥度卷绕张力逐渐不适合电池卷芯的卷绕，因此提出了全新的抛物线型卷绕张力和复合型卷绕张力。动力电池卷绕完成后，电池卷芯经卷绕产生的应力相当于对电池施加的预应力，从而对动力电池的使用产生影响。

国家自然科学基金资助项目(11872265)；山西省自然科学基金资助项目(201901D111087)；

1 几何模型
2 力学模型
2.1 卷芯本构方程
2.2 边界条件
2.3 卷绕完成后卷芯内的环向应力和径向应力
2.4 卷绕后卷芯内的应变和位移
3 卷芯内的应力和位移
3.1 恒卷绕张力
3.2 锥度卷绕张力
3.3 抛物线型卷绕张力
3.4 复合型卷绕张力
4 结论

陈敬宜,王根伟,宋辉,雷建银,吴桂英.圆柱形锂离子动力电池卷绕过程中的应力分析[J].太原理工大学学报,2023,54(02):280-289.DOI:10.16355/j.cnki.issn1007-9432tyut.2023.02.008.