バッテリーシミュレーション

バッテリーの品質や性能は、耐用期間全体にわたって充電や温度により左右されるだけでなく、製造プロセスによっても影響される可能性があります。バッテリーの性能やライフサイクルを適切にコントロールするには、バッテリーの経年劣化に関する正確なモデリングが欠かせません。

バッテリーの耐用期間全体を通じて発生する不可逆的な物理的・化学的変化により、バッテリーの健全性が少しずつ損なわれる傾向があります。こうした変化を分析するための従来のエンジニアリング手法では、コストの高い、膨大な量の試行錯誤が必要でした。バッテリーのブレイクスルーを実現するには、R&Dが複数の分野(熱、機械的、電気化学的特性)およびスケール(個々の電極からバッテリーパック全体まで)に目を配る必要があります。完全なバッテリー開発プロセスには、CFDに加えて、構造解析、エレクトロニクス、システムを含むマルチフィジックスシミュレーションが必要です。

ANSYS CFDを使用すると、分子レベルからモジュールレベルまで、バッテリー性能をシミュレーションすることが可能になり、開発コストの削減と開発期間の短縮が実現されます。

  • 莫大なコストがかかる試行錯誤型の開発を減らし、設計サイクルを短期化
  • コスト、エネルギー密度、ライフサイクル、動作温度、安全性のトレードオフを最適化
  • クラス最高の物理特性を集めた1つの実用的な環境で、関連するすべての物理的な力に対応

新機能:Fluentの詳細な電気化学モデルがリチウムイオン電池を最適化

電池パッケージの課題として、小型化、軽量化、省コスト化が進む一方ですが、電池メーカーはこうした課題をクリアしたパッケージに高電力を搭載しなければなりません。Fluentには、リチウムイオン電池の最適化に対応した詳細な電気化学モデルがあり、アノード材料の調査や経年変化の予測に使用できます。

放電中の電池におけるリチウム濃度を示すことが可能なANSYS Fluentの詳細なリチウムイオン電気化学モデルシミュレーション

放電中の電池におけるリチウム濃度を示すことが可能なANSYS Fluentの詳細なリチウムイオン電気化学モデルシミュレーション

メッシュ

電極粒子の表面のメッシュ

冷却チャネルのメッシュ

バッテリーの冷却チャネルのメッシュ

モジュール

リチウムイオンバッテリーモジュールのセルおよび冷却パックにおける温度分布

CFDシミュレーションを使用した次世代電気パワートレインの設計 - White Paper

Battery simulation