電池設(shè)計(jì)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-01-20
電池設(shè)計(jì)的視頻教程
Ansys在動(dòng)力電池設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用
適用人群：新能源汽車動(dòng)力電池設(shè)計(jì)人員、熱管理工程師。 Ansys在動(dòng)力電池設(shè)計(jì)中的技術(shù)進(jìn)展及應(yīng)用【已結(jié)束】?直播時(shí)間：2020-07-02 16:00 簡(jiǎn)介： 隨著各國(guó)燃油車禁售時(shí)間表的推出，新能源汽車的地位愈發(fā)穩(wěn)固。這種狀況在中國(guó)尤為明顯，國(guó)家已將新能源汽車作為七大戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)之一，新能源汽車市場(chǎng)近幾年更是呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，動(dòng)力電池技術(shù)作為其核心和瓶頸技術(shù)一直是研究的重中之重。
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新能源動(dòng)力電池熱管理設(shè)計(jì)入門23講
如下圖-圖片電腦可見） 2購(gòu)買課程后送3D簡(jiǎn)化前后模型，仿真源文件，動(dòng)力電池仿真材料體系參數(shù)，電芯發(fā)熱量數(shù)據(jù)等。支持一對(duì)一答疑活動(dòng)。 3、學(xué)員可以掌握動(dòng)力電池熱管理設(shè)計(jì)的基本流程 4、新能源汽車動(dòng)力電池熱管理設(shè)計(jì)要點(diǎn)，講解電池系統(tǒng)的加熱、冷卻、保溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)要點(diǎn) 5產(chǎn)品熱管理設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中的DVP，DFEMA講解。
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電池包仿真設(shè)計(jì)研討會(huì)培訓(xùn)
電池包仿真設(shè)計(jì)研討會(huì)培訓(xùn) 適用人群： 從事電池行業(yè)，對(duì)人工智能感興趣的人群 直播內(nèi)容： 1. 聚焦電池包研發(fā)和設(shè)計(jì)領(lǐng)域； 2. 電池包概念設(shè)計(jì)、電池包熱管理； 3. 利用數(shù)字孿生技術(shù)優(yōu)化電池開發(fā)和運(yùn)行； 4. 電池包輕量化及安全設(shè)計(jì)； 5. 電芯安全問題等。
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電池設(shè)計(jì)的實(shí)例教程
背景與挑戰(zhàn)
新電池產(chǎn)品推向市場(chǎng)的過程是非常復(fù)雜和耗時(shí)的。研發(fā)過程漫長(zhǎng)，包括使用第一性原理模擬來發(fā)現(xiàn)新的電化學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DoE），這些設(shè)計(jì)在實(shí)驗(yàn)室中通過物理試錯(cuò)的方式進(jìn)行測(cè)試。電池制造過程中的許多步驟不僅會(huì)影響廢品率，還會(huì)影響電池的性能。因此亟需新的解決方案，實(shí)現(xiàn)以下的功能要求：
? 使研發(fā)部門能夠通過模擬新電池設(shè)計(jì)的電化學(xué)性能來減少昂貴的實(shí)驗(yàn)室測(cè)試，加速先進(jìn)電池技術(shù)的發(fā)現(xiàn)；
? 虛擬設(shè)計(jì)探索使人們更容易理解電池內(nèi)部形態(tài)（如顆粒尺寸、形狀、表面積）的變化如何影響性能；
? 制造商可以使用數(shù)字孿生來減少昂貴的試錯(cuò)成本，了解制造過程對(duì)電池質(zhì)量和性能的影響。
解決方案
海克斯康最近推出了一種新的電池設(shè)計(jì)解決方案，該解決方案將弗勞恩霍夫應(yīng)用研究院（Fraunhofer ITWM）的電化學(xué)模擬工具（BEST）求解器與海克斯康的多物理場(chǎng)材料模擬和計(jì)量軟件Digimat相結(jié)合，能夠顯著加快新的電池研發(fā)計(jì)劃，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電池設(shè)計(jì)的高效多物理場(chǎng)探索，同時(shí)考慮了制造過程的影響。
上述虛擬實(shí)驗(yàn)室方案具有顯著的成本和生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)。通過單一用戶界面，客戶可以從嵌入式電池材料庫(kù)中對(duì)完整組裝（包括電解質(zhì)、隔膜、活性材料、粘合劑、集電器）的電池電極的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，并探索材料性能和電池微觀結(jié)構(gòu)的變化所產(chǎn)生的影響，包括：
? 通過選擇合適的材料和配置，包括顆粒尺寸分布和碳粘合劑分布，來提高電池的能效、壽命、最佳充電協(xié)議等性能結(jié)果；
? 研究制造工藝如何影響電池微觀結(jié)構(gòu)，包括使用海克斯康強(qiáng)大的VGSTUDIO MAX 3D計(jì)量軟件從CT掃描結(jié)果中通過逆向工程得到電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)的能力；
? 研究電池老化和電池設(shè)計(jì)的安全影響，為電池管理系統(tǒng)創(chuàng)建最佳充電協(xié)議提供信息。
展開 本次為大家介紹采用基于模型的開發(fā)策略來提高電池性能，用實(shí)例帶大家了解帥福得公司從電極到系統(tǒng)，如何設(shè)計(jì)高能負(fù)極電池。
媒體和相關(guān)政府部門不斷催促電動(dòng)化，迫使行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者為了立足而積極應(yīng)對(duì)。此外，電池設(shè)計(jì)和性能是電氣設(shè)備開發(fā)的核心所在。功率、能量密度、安全性、老化問題和成本，所有這些電池設(shè)計(jì)選擇都可能影響企業(yè)在不斷變化的市場(chǎng)環(huán)境中的地位。
此演示文稿將闡述集成基于模型的開發(fā)策略的益處，也就是從電極組件到系統(tǒng)級(jí)別的仿真使用，以及此仿真功能如何支持工程師定義電池要求、進(jìn)行正確的硬件和軟件設(shè)計(jì)決策、提前分析可能的組件集成問題并預(yù)測(cè)系統(tǒng)最終性能。
帥福得公司的菲利普·德斯普雷斯將通過演示 Simcenter Battery Design Studio 的使用以虛擬預(yù)測(cè)電池性能并驗(yàn)證技術(shù)選擇，深入介紹電池建模功能。
談?wù)撘c(diǎn)包括：
? 專用于電池設(shè)計(jì)的 Simcenter 產(chǎn)品組合仿真功能
? 電池建模、設(shè)計(jì)優(yōu)化和系統(tǒng)性能的技術(shù)影響
? 多物理場(chǎng)系統(tǒng)交互建模：電化學(xué)、熱量管理、控制等。
Philippe Desprez
固態(tài)項(xiàng)目仿真專家, Saft
菲利普·德斯普雷斯博士特別擅長(zhǎng)電池管理和電化學(xué)，主要負(fù)責(zé)帥福得公司基于模型的學(xué)科。自 1997 年加入公司以來，他一直致力于將帥福得解決方案中 CAE 的使用提升為一種適用于從電池設(shè)計(jì)到電池組設(shè)計(jì)和管理的高價(jià)值工具。這也助推了大量鋰電池和電池組產(chǎn)品組合的開發(fā)，廣泛覆蓋了電網(wǎng)和移動(dòng)出行之類行業(yè)應(yīng)用。菲利普博士獲得了南希化學(xué)工程學(xué)院工程博士學(xué)位。
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展開 電池設(shè)計(jì)研討會(huì)
基于MBSE評(píng)估電池設(shè)計(jì)對(duì)優(yōu)化EV/HEV性能的影響（2017年6月6日，上海）
會(huì)議亮點(diǎn)：
電池系統(tǒng)解決方案
整車集成及電池能量管理
國(guó)外應(yīng)用案例分析
日益嚴(yán)格的法規(guī)要求不斷驅(qū)動(dòng)著汽車的電氣化進(jìn)程，例如減少油耗及尾氣排放。同時(shí)對(duì)于純電動(dòng)而言，還必須解決用戶里程焦慮的問題。能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)是解決上述問題的關(guān)鍵因素。電氣化的系統(tǒng)或者部件的復(fù)雜度不斷增加，而用于能力儲(chǔ)存的電池系統(tǒng)也是如此。這就要求電池的功用性、耐久性及其可靠性等都要滿足用戶的期望和需求。
因此，其產(chǎn)生的工程挑戰(zhàn)是多方面的。首先電池系統(tǒng)的選擇要求結(jié)合電池制造商的技術(shù)、OEMs對(duì)電傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)仿真驗(yàn)證需求等多方面要素；第二是不同的車輛設(shè)計(jì)目標(biāo)需要選擇對(duì)不同電池模塊解決方案進(jìn)行選擇，從而獲得最佳的期望性能。
要想通過最少的時(shí)間和金錢成本而獲得最佳的設(shè)計(jì)產(chǎn)品，一個(gè)成功的關(guān)鍵因素就是在工程實(shí)際中應(yīng)用基于模型的系統(tǒng)工程這一方法。Siemens PLM Software將于6月6日在上海舉辦為期一天的電池設(shè)計(jì)研討會(huì)交流會(huì)，基于MBSE評(píng)估電池設(shè)計(jì)對(duì)優(yōu)化EV/HEV性能的影響。
會(huì)議信息：
時(shí)間：2017年6月6日（星期二）
地點(diǎn)：上海銀星皇冠假日酒店 金爵2廳
地址：上海市長(zhǎng)寧區(qū)番禺路400號(hào)，近交通大學(xué)地鐵站（10號(hào)線、11號(hào)線）
費(fèi)用：免費(fèi)
主講人：技術(shù)專家Dr. Sivashankar Shiva，Mr. Sellier Franck，提供中文翻譯
主講專家介紹：
Shiva N. Sivashankar博士：密歇根大學(xué)電子工程博士，曾在福特汽車公司負(fù)責(zé)傳動(dòng)系統(tǒng)的基于模型的控制系統(tǒng)開發(fā)工作，在傳動(dòng)系統(tǒng)、底盤和新能源汽車子系統(tǒng)等機(jī)電系統(tǒng)的研發(fā)方面有豐富的經(jīng)驗(yàn)。現(xiàn)在Siemens PLM Software擔(dān)任MBSE解決方案總監(jiān)。
展開 來源：鋰電前沿
一、極片設(shè)計(jì)基礎(chǔ)篇
鋰電池電極是一種顆粒組成的涂層，均勻的涂敷在金屬集流體上。鋰離子電池極片涂層可看成一種復(fù)合材料，主要由三部分組成：
(1)活性物質(zhì)顆粒；
(2)導(dǎo)電劑和黏結(jié)劑相互混合的組成相(碳膠相)；
(3)孔隙，填滿電解液。
各相的體積關(guān)系表示為：
孔隙率 + 活物質(zhì)體積分?jǐn)?shù) + 碳膠相體積分?jǐn)?shù)=1
鋰電池極片的設(shè)計(jì)是非常重要的，現(xiàn)針對(duì)鋰電池極片設(shè)計(jì)基礎(chǔ)知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹。
(1)電極材料的理論容量
電極材料理論容量，即假定材料中鋰離子全部參與電化學(xué)反應(yīng)所能夠提供的容量，其值通過下式計(jì)算：
例如，LiFePO4摩爾質(zhì)量157.756 g/mol，其理論容量為：
這計(jì)算值只是理論的克容量，為保證材料結(jié)構(gòu)可逆，實(shí)際鋰離子脫嵌系數(shù)小于1，實(shí)際的材料的克容量為：
材料實(shí)際克容量=鋰離子脫嵌系數(shù) × 理論容量
(2)電池設(shè)計(jì)容量與極片面密度
電池設(shè)計(jì)容量可以通過下式計(jì)算：
電池設(shè)計(jì)容量=涂層面密度×活物質(zhì)比例×活物質(zhì)克容量×極片涂層面積
其中，涂層的面密度是一個(gè)關(guān)鍵的設(shè)計(jì)參數(shù)，壓實(shí)密度不變時(shí)，涂層面密度增加意味著極片厚度增加，電子傳輸距離增大，電子電阻增加，但是增加程度有限。厚極片中，鋰離子在電解液中的遷移阻抗增加是影響倍率特性的主要原因，考慮到孔隙率和孔隙的曲折連同，離子在孔隙內(nèi)的遷移距離比極片厚度多出很多倍。
展開 ANSYS Simplorer 電池單位模型實(shí)例，包含六參數(shù)電路模型（上）和代表一個(gè)電池單元和冷卻通道的熱模型（下）
采用穩(wěn)態(tài)液體冷卻的GM24 單元模塊原型設(shè)計(jì)，可用于試驗(yàn)驗(yàn)證。
電池單位模型系統(tǒng)
為解決上述設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)，GM 的研究人員在Simplorer 中對(duì)完整電池組域進(jìn)行拆分，以創(chuàng)建電池單位模型的表達(dá)。單位模型是一個(gè)或多個(gè)電池單元與相鄰冷卻通道的組合。研究團(tuán)隊(duì)使用現(xiàn)成的Simplorer 組件來表示內(nèi)部電阻、電容以及電氣和熱行為源，根據(jù)電路和熱傳遞建模的理論和經(jīng)驗(yàn)公式創(chuàng)建多個(gè)不同單位模型。完成后，將這些電池單位方便地存儲(chǔ)在Simplorer 用戶庫(kù)中，方便電池組設(shè)計(jì)師今后使用。在電池組中，獨(dú)立單元通過電線并聯(lián)以構(gòu)成單元組，單元組用電線串聯(lián)以構(gòu)成模塊。為了能夠自動(dòng)復(fù)制電池單位、單元組和模塊，并連接在一起構(gòu)成電池組，CAEBAT 團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一種用Python 編寫的、對(duì)Simplorer 用戶界面的擴(kuò)展程序，這樣只要求輸入幾個(gè)整數(shù)值就能指定電池組配置。在定位、走線和分層布局完成后，Simplorer 擴(kuò)展程序會(huì)添加用VHDL-AMS 建模語(yǔ)言編寫的定制組件來代表冷卻劑歧管，以及表示駕駛方式的瞬態(tài)載荷。然后，電池組設(shè)計(jì)人員可以改變電池組中任何獨(dú)立單位的參數(shù)，以分析可能的熱散逸，或者將其替換為用戶庫(kù)中的其它電池單位，以考慮多種單元至單元制造方案的影響。這種自動(dòng)化與靈活性的結(jié)合使CAEBAT團(tuán)隊(duì)能夠評(píng)估多種電池組配置方案，考慮冷卻器流動(dòng)速率的不同特征，并預(yù)測(cè)對(duì)駕駛方式（例如US06）的熱和電氣響應(yīng)。
“ 自動(dòng)化與靈活性的結(jié)合使CAEBAT 團(tuán)隊(duì)能夠評(píng)估多種電池配置。
驗(yàn)證和后續(xù)工作
GM 的研究人員將24 單元電池參考模塊的Simplorer 模型與實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，從而對(duì)系統(tǒng)級(jí)的方案進(jìn)行驗(yàn)證。
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電池設(shè)計(jì)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
電池設(shè)計(jì)電池包設(shè)計(jì)電池開發(fā)設(shè)計(jì)電池?zé)嵩O(shè)計(jì)燃料電池設(shè)計(jì)ansys電池仿真設(shè)計(jì) 優(yōu)化設(shè)計(jì)EDA設(shè)計(jì)工業(yè)設(shè)計(jì)機(jī)械設(shè)計(jì) 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電車電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電車電池結(jié)動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)掌握電池包基礎(chǔ)熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電池建模與電池管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)動(dòng)力電池?zé)峁芾斫Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)學(xué)握電池包基礎(chǔ)熱結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電池設(shè)計(jì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)電車電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
電池設(shè)計(jì)的最新內(nèi)容
阻礙了高安全電池的設(shè)計(jì)。急需明晰電池電解液沸騰吸熱原理，建立考慮電解液沸騰吸熱的熱安全模型，以指導(dǎo)電池安全設(shè)計(jì)。
使用工具：Ansys Fluent
最終成果
圖3.
詳細(xì)介紹汽車用材料的高精度參數(shù)標(biāo)定與卡片構(gòu)建技術(shù)；探討整車碰撞試驗(yàn)用壁障的精細(xì)化建模方法，助力整車碰撞模型精度提升；構(gòu)建沙坑模型，描述車輛沙坑翻滾過程中地形與車體相互作用的仿真實(shí)現(xiàn)；構(gòu)建新能源汽車電池包機(jī)-電-熱多物理場(chǎng)耦合仿真模型，深入分析機(jī)械濫用條件下動(dòng)力電池的電壓響應(yīng)與溫度演變規(guī)律，為電池安全性設(shè)計(jì)提供理論支撐。
Silvaco Tcad學(xué)習(xí)課程-中文字幕2個(gè)月前
Silvaco Tcad INGAN太陽(yáng)能電池器件的設(shè)計(jì)與分析
18.雙源垂直隧道場(chǎng)效應(yīng)管的設(shè)計(jì)與分析
19.
工程師每天都在結(jié)合使用Ansys仿真來獲得寶貴的洞察信息，優(yōu)化電池設(shè)計(jì)，并確定合適的設(shè)備和工作流程，從而實(shí)現(xiàn)可擴(kuò)展性、高質(zhì)量和可持續(xù)性。
雜志下載 | Ansys Advantage：聚焦汽車安全性4個(gè)月前
Ansys的仿真工具和求解器使他們能夠優(yōu)化電池設(shè)計(jì)，并在工廠車間確定合適的設(shè)備和工作流程，從而提高流程中的可擴(kuò)展性、質(zhì)量和可持續(xù)性。Ansys廣泛而深入的物理功能涵蓋到了電池生產(chǎn)工藝的諸多方面。通過本文了解如何利用多物理場(chǎng)仿真簡(jiǎn)化電動(dòng)汽車電池生產(chǎn)、降低成本，并提高銷售額。
強(qiáng)大的現(xiàn)有仿真數(shù)據(jù)讓您事半功倍
如今，我們的許多汽車客戶都在利用大量Ansys多物理場(chǎng)求解器產(chǎn)品組合，來執(zhí)行電池設(shè)計(jì)的計(jì)算流體力學(xué)（CFD）仿真、電機(jī)設(shè)計(jì)的電磁仿真，以及大量結(jié)構(gòu)仿真等。他們進(jìn)行的所有這些仿真都是整個(gè)工作流程的一部分，該工作流程可用于生成非常重要的信息，從而幫助他們更深入地了解產(chǎn)品的各個(gè)方面。
但在初始分析結(jié)束后，整個(gè)工作流程中生成的所有數(shù)據(jù)會(huì)如何呢？
詳細(xì)了解利用仿真設(shè)計(jì)電池管理系統(tǒng)的四種方法，以應(yīng)對(duì)效率、安全性和可靠性方面的挑戰(zhàn)。
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Ansys Advantage雜志由Ansys官方出品，是一本屢獲殊榮的出版刊物。
因此，有一些專業(yè)生產(chǎn)商在美國(guó)或歐洲使用他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室中測(cè)試的新技術(shù)進(jìn)行電池設(shè)計(jì)，而他們的經(jīng)營(yíng)規(guī)模通常比較大工廠小100倍。同時(shí)，他們已經(jīng)對(duì)其電池進(jìn)行了資格認(rèn)證并且有一個(gè)客戶。現(xiàn)在，他們需要通過測(cè)試和驗(yàn)證，利用這些經(jīng)驗(yàn)，將其轉(zhuǎn)化為大規(guī)模生產(chǎn)。
霍尼韋爾正在為這些生產(chǎn)商提供支持，并發(fā)揮著不可或缺的作用。
天冷了，新能源汽車瑟瑟發(fā)抖5個(gè)月前
為了伺候好這位嬌貴的主，工程師給電池設(shè)計(jì)了一套專門熱管理系統(tǒng)。核心部件之一是水冷板，一塊挖了很多溝槽的板子。
目前主流的熱管理方案是液冷，冷卻液在水泵作用下在溝槽中循環(huán)。你打開汽車前蓋，會(huì)看到一罐或粉紅或綠色或紫色的液體，那就是冷卻液。
水冷板、液冷、冷卻液，雖然全是“冷”，但水冷板不只負(fù)責(zé)冷卻，還能加熱。
SX1280/1 收發(fā)器系列產(chǎn)品介紹5個(gè)月前
得益于高度集成化設(shè)計(jì)與超低電流功耗，該系列芯片支持使用微型電池，能輕松設(shè)計(jì)出適用于可穿戴設(shè)備的小型化產(chǎn)品。
此外，該無線電設(shè)備完全符合全球所有 2.4GHz 無線電法規(guī)，包括歐洲標(biāo)準(zhǔn) EN 300 440、美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)（FCC）的 CFR 47 Part 15 法規(guī)，以及日本的 ARIB STD-T66 法規(guī)。
