Battery Design Studio® | CD-adapco
Battery Design Studio®
Battery Design Studio® はエンジニアが電池セルの設計、パフォーマンスのシミュレーション、シミュレーションとテスト作業の両方からのデータ解析を行える独特なツールです。
  • Innovations in Engineering Simulation for Today’s Electric & Hybrid Vehicles
    This event provides viewers with the latest information on engineering simulation technology impacting the development of Electric & Hybrid vehicles. Presenters cover applications in electric aircraft, satellite technology and other alternative forms of transport.
  • Battery Design Studio® - an update
    Several important capabilities of Battery Design Studio® will be presented including the capability to simulate three-dimensional pouch cells, current distribution in spiral cells and concentration-dependent, solid-phase, diffusion coefficients. These capabilities enable battery designers to size current collectors and tabs for the large lithium-ion cells used in automotive applications. Further, the enhancements to the physics-based models improve their...

Battery Design LLC により開発された Battery Design Studio® は 15年以上に渡って進化を続け、現在は CD-adapco 製品ラインアップの一部としてご利用いただいています。かねてから高評価をいただいている CD-adapco の専用サポートモデルを併せ、電気化学モデリングをリードするこのソフトウェアを組み合わせることで、極めて不定期に解析を実施するお客様でもプロジェクトに対する理解を深め価値をプラスしていただけます。

Battery Design Studio® はどんな形状のセル (ポーチ・円筒・プリズム式巻線) にも適用可能で、設計のあらゆる側面を考慮して設計の体積、重量、電力密度の初期計算を行います。ユーザーインターフェースによるガイドに従い、電極設計、化学組成、タブ付加方針、外装などの設定を経て完全なセルモデルまで進むことができます。

作成されたセルを用いて指定のテストサイクルにおけるパフォーマンスのシミュレーションを実施できます。ここでモデルの動作を確認したり、適切な運転サイクルやデューティーサイクルを確認し、セルの制限要素を把握することができます。これらはシミュレーション出力から特定でき、セル内の電極対に渡るリチウム濃度などの内部数量の変遷が強調されています。こうした理解をもとにセルの改良方法や費用/便益解析の実施方法についての洞察が得られ、そのソリューションが「良い」ソリューションかどうかを判断することができます。このセルモデルはバッテリーシミュレーションモジュールを用いて STAR-CCM+ にインポートできるので、このセルモデルを計算に利用して電池パックの詳細流れ、熱解析、電気化学解析が可能になります。詳細は、STAR-CCM+ のアドオンのページをご覧ください。

また Battery Design Studio® を中立的な環境として利用することで複数のサイクラーメーカーの電池セルテスト作業を比較することも可能です。ソフトウェアには一般的なすべてのサイクラーのコンバーターが含まれているため、全データを標準的な形式で表示することができます。さらにシミュレーションデータをサイクラーのデータと比較して提示することもできます。電圧と DOD/SOC との比較など電池解析を対象とした多くの専門的なツールが搭載されています。

このページの右側にあるリンクを利用して Battery Design Studio® の詳細とサンプルケースをご覧ください。Battery Design Studio® には以下をはじめとする多くの用途があります。

  • 新しい電池設計における重要な属性 (公称容量、開路電圧、総質量など) を電極の寸法と電気化学のパラメータを用いて計算する
  • 基礎となるパラメータの製造上のばらつきに対する定義済みセルの感度を理解する (電極の多孔性のばらつきや活性粒子サイズなど)
  • 任意の電力負荷/電流負荷に対するセルの電気化学反応をシミュレーションし、設計を最適化してセルの総質量削減や容量増加を図る
  • セル設計の速度や容量を制限する原因となる現象 (活物質、電解質、電流路の制限など) の理解と可視化を図る
  • テストデータを読み込みパラメータを自動的に遡及させることで回路モデルを生成し、テスト対象セルの負荷への応答を捉える等価回路モデルを作成する
  • 完成したセル設計を STAR-CCM+ に渡して詳細な 3次元モデルでセルを表す複数作成によりモジュールやパックの作成も可能
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