배터리의 수명 주기 동안 품질과 성능은 충전 및 온도뿐만 아니라 초기 제조 공정에 의해서도 영향을 받을 수 있습니다. 배터리의 성능과 수명 주기를 더 효과적으로 제어하기 위해서는 배터리 노화를 정확하게 모델링하는 것이 필수적입니다.

배터리는 수명 기간 중 비가역적인 물리적 및 화학적 변화로 인해 상태가 서서히 악화되는 경향이 있습니다. 이러한 변화를 분석하기 위해 기존의 엔지니어링 방법을 사용하는 경우에는 많은 시행착오를 거쳐 이에 드는 비용과 시간이 상당했습니다. 더욱 향상된 배터리를 만들어내기 위해서는 열, 기계, 전기화학 등 다양한 분야와 스케일(배터리 팩을 완성하기 위한 개별 전극)과 관련된 R&D가 필요합니다. CFD뿐만 아니라 완전한 배터리 개발 프로세스에는 구조 분석, 전자 장치 및 시스템을 비롯한 다중물리 시뮬레이션이 필요합니다.

ANSYS CFD는 분자 레벨에서부터 모듈 레벨에 이르기까지 모든 과정 전반에서 배터리 성능을 시뮬레이션하여 개발 비용을 절감하고, 출시를 앞당길 수 있습니다.

  • 많은 시간과 비용이 드는 시행착오를 줄여 설계 주기를 단축
  • 비용, 에너지 밀도, 수명 주기, 작동 온도 및 안전 사이의 트레이드오프 최적화
  • 여러 물리적 힘을 하나의 단일 환경에서 분석 가능한 업계 최고 수준의 툴

새로운 기능: Fluent는 리튬 이온 배터리 셀을 최적화하는 전기 화학 모델을 상세히 보여줍니다.

배터리 제조업체는 크기, 무게 및 비용 목표를 계속 줄여나가면서 또한, 패키지에 엄청난 양의 전력을 넣어야 하는 과제를 가지고 있습니다. Fluent는 양극 재료의 탐사 또는 노화 효과를 예측하는 데 사용될 수 있는 리튬 이온 배터리 셀을 최적화하기 위한 상세한 전기 화학 모델의 시뮬레이션을 지원합니다.

ANSYS Fluent는 방전 시 배터리 셀의 리튬 농도를 보여주는 리튬 이온 전기 화학 모델 시뮬레이션을 상세히 보여줍니다.

ANSYS Fluent는 방전 시 배터리 셀의 리튬 농도를 보여주는 리튬 이온 전기 화학 모델
시뮬레이션을 상세히 보여줍니다.

메시

전극 입자 표면의 메시

메시 냉각 채널

배터리 냉각 채널의 메시

모듈

리튬 이온 배터리 모듈의 셀 및 냉각 팩의 온도 분포

CFD 시뮬레이션을 활용한 차세대 파워트레인 설계 - 백서

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