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電池生產設備和仿真分析介紹 鋰電池結構 鋰電池生產制造過程 涂布設備總覽：電極工序 電極工序仿真分析難點及Ansys對應的方案

涂布機模具外部流動速度分布涂布機模具外部流動膜厚分布鑒于Ansys擁有完備的多物理場電池仿真解決方案，我們將在5月5日推出《聚焦行業：汽車動力電池生產制造工藝仿真》網絡研討會，本次活動將針對電池生產制造工藝的不同過程準備相應最佳實踐案例，尤其以下兩大生產工序：電極生產制造，包括勻漿過程、涂布過程和干燥過程；膜生產制造，T型模具和雙螺桿擠出系統。

案例三：輥壓烘箱動網格熱仿真當前的鋰電池極片涂布生產工藝，主要采用的是濕法涂布方式，濕法涂布工藝中，是將正極或負極材料涂布在正極或負極集流體表面后，經過烘干貼合在一起，而烘干工序的主要設備為烘箱，對極片的生產效率和涂層的質量起到了至關重要的作用，同時烘箱也是能耗消耗最高的鋰電池生產設備之一，并且在濕法涂布中，nmp溶劑的應用雖然對正負極材料帶來利好，但同時也帶來了需要把控安全和集中回收等問題。

本期海克斯康直播講堂請到了金屬制造工藝鏈仿真專家李仁軍為我們帶來Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案及新功能介紹，通過從自由鍛過程對鑄造件縮孔縮松的影響，鈑金成形殘余應力對焊接變形的深遠影響，以及成形與熱處理混合加工的仿真策略，從鑄造到成形、從成形到焊接，逐步引出工藝鏈式仿真分析的必要性，最后將展示基于實際掃描幾何的焊接結構仿真與重力補償的全新功能，深入介紹Simufact金屬制造工藝鏈仿真解決方案

固態電池的引入有望提高安全性，并且可以在更廣泛的工作范圍內以更小、更靈活的外形尺寸提供更高的能量密度。由于固態電池的工藝流程不包括干燥過程，供應商可以縮短研發時間，從而更快速、更低成本地制造庫存產品。仿真對于推動這項電池技術向前發展起到了至關重要的作用。Ansys面向固態電池解決方案的高效無縫工作流程，包含了多種多物理場工具，可識別最佳顆粒尺寸分布、材料混合比和壓實壓力。

低效電池生產的高成本迫使霍尼韋爾（Honeywell）尋求仿真驅動的控制解決方案；他們最需要考慮的是有關質量優化及廢料減少的工作。霍尼韋爾工藝解決方案可幫助企業應對與電池制造相關的自動化、過程控制以及質量管理的復雜挑戰。該公司認為，利用仿真技術能夠為大規模電池生產打造一個互聯的未來，從而幫助電池制造商克服進入電動車、電子產品、儲能和消費品等多個市場時面臨的高昂成本挑戰。

圖：海克斯康增材制造工藝方案示意03 金屬增材制造工藝打印數據準備海克斯康旗下的CADS Additive GmbH與Simufact 增材制造工藝仿真、Apex Generative Design創成式設計等軟件形成完整的增材制造方案，幫助用戶解決增材制造過程中的各個階段面臨的問題，其中CADS Additive的AM Studio提供了面向金屬增材制造工藝打印參數準備方案，可實現輔助零件定向

電池包行業結構仿真分析案例4.1 ANSYS解決方案的特點4.2 電池包模型，材料，與網格4.3 電池包邊界條件和求解4.4 電池包案例分析4.5 結果分析以下內容截取自該篇資料新能源動力電池整包自重分析輸入條件：電池包整包的3D分析模型，材料力學屬性，標準重力加速度及安裝孔固定約束。

本期海克斯康直播講堂請到了技術專家徐蕾為我們帶來增材制造結構設計-切片-工藝優化仿真全流程解決方案，從功能介紹到軟件操作到實際案例，逐一為我們講解海克斯康解決方案如何為客戶解決實際問題，歡迎預約報名！

電池包行業結構仿真分析案例4.1 ANSYS解決方案的特點4.2 電池包模型，材料，與網格4.3 電池包邊界條件和求解4.4 電池包案例分析4.4.1 模型處理4.4.2 網格劃分4.4.3連接設置4.4.4 跌落求解設置4.5 結果分析二、本期資料如何獲取？

</p><p><br></p><p>由AWS提供支持的Ansys Gateway可為上述局限提供解決方案。它為開發人員、設計人員和工程師提供了在他們自己的AWS云環境中，無縫訪問Ansys仿真解決方案及其他CAD和CAE應用的條件，并可實現通過Web瀏覽器訪問。通過基于云的靈活計算容量，它克服了本地HPC集群的固定容量造成的限制，從而加速創新。

圖4 電池制造工序流程示意圖在實際生產中，各制造工序均會不同程度地影響電極微觀結構，進一步影響鋰離子電池整體性能。與此同時，各制造工藝相關設備對各工藝的評價指標起到了決定性的作用。故新能源汽車大規模應用的關鍵性挑戰在于理清制造設備、制造工藝、電極微結構和電池性能之間的復雜關系。

Ansys擁有完備的多物理場電池仿真解決方案，將推出《聚焦行業：汽車動力電池生產制造工藝仿真》網絡研討會，本次活動將針對電池生產制造工藝的不同過程準備相應最佳實踐案例，尤其以下兩大生產工序：電極生產制造，包括勻漿過程、涂布過程和干燥過程；膜生產制造，T型模具和雙螺桿擠出系統。

十多年來，優飛迪科技在數字孿生、工業軟件尤其仿真技術、物聯網技術開發等領域積累了豐富的經驗，并在這些領域擁有數十項獨立自主的知識產權。同時，優飛迪科技也與國際和國內的主要頭部工業軟件廠商建立了戰略合作關系，能夠為客戶提供完整的產品開發平臺解決方案。

多數情況下，拓撲優化器是一款獨立的解決方案其使用的求解器也相對簡單，進而限制了優化設計的精確度。當今的拓撲優化器要求用戶學習新的仿真環境，并且把優化后的設計轉換回另一個仿真環境，以進行驗證并開展其它物理場的仿真，如流體振動、非線性效應、熱及電磁輻射等。

如何利用仿真提高電動汽車電池制造效率 電池制造商正在生產過程中利用基于物理的仿真和安全性分析來獲得寶貴的洞察信息。Ansys的仿真工具和求解器使他們能夠優化電池設計，并在工廠車間確定合適的設備和工作流程，從而提高流程中的可擴展性、質量和可持續性。Ansys廣泛而深入的物理功能涵蓋到了電池生產工藝的諸多方面。

解決方案海克斯康最近推出了一種新的電池設計解決方案，該解決方案將弗勞恩霍夫應用研究院（Fraunhofer ITWM）的電化學模擬工具（BEST）求解器與海克斯康的多物理場材料模擬和計量軟件Digimat相結合，能夠顯著加快新的電池研發計劃，實現了對電池設計的高效多物理場探索，同時考慮了制造過程的影響。上述虛擬實驗室方案具有顯著的成本和生產力優勢。

目前面向制造工藝的仿真技術有下圖中所列的五大類[30]：同時，仿真要實現與設計、制造、運行的全流程協同，在產品設計、生產工藝、質量測試、實際運行乃至產品回收等各環節都要進行相關仿真。這就意味著，不僅僅是在設計仿真過程要建立數字化的模型，而是要形成一個全生命周期的數字化模型，不斷逼近物理實體狀態，輔助實際決策。