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康模数尔施翀:锂电工业中的多物理场仿真解决方案

导读: 11月13日,由OFweek中国高科技行业门户主办、OFweek锂电网承办的“OFweek 2017(第四届)中国锂电产业高峰论坛”在深圳举办。康模数尔软件技术(上海)有限公司应用工程师施翀发表了“锂电工业中的多物理场仿真解决方案”主题演讲。

11月13日,由OFweek中国高科技行业门户主办、OFweek锂电网承办的“OFweek 2017(第四届)中国锂电产业高峰论坛”在深圳举办。康模数尔软件技术(上海)有限公司应用工程师施翀在“锂电工业中的多物理场仿真解决方案”主题演讲中,具体介绍了COMSOL软件在锂电工业中的多物理场仿真解决方案。

施翀现场演讲

COMSOL 公司是一家致力于为广大高科技企业和研发机构提供最优秀的多物理场数值仿真分析软件的公司。COMSOL的数值仿真是利用数学方程描述实际的问题,并在计算机的帮助下运用数值方法求得近似解,根据计算的结果来研究各类问题。它的意义和作用在于可以预测实验无法获得的数据;而且测试和验证过程,虚拟测试要比物理原型机快速方便的多,通过设计和优化,获得最高的产品性能等。

COMSOL操作界面图

“多物理场无处不在,所以其实在各行各业都会用到多物理场仿真。”施翀介绍说,锂离子电池也是一个多物理场,其中包括了电荷传递(电子、离子),物质传递,能量传递,动量传递等。

锂离子电池结构示意图

锂离子电池中,常见的研究重点主要有充放电曲线,SOC曲线,电池容量衰减、电池极化与内阻、电池(Pack)热管理。COMSOL针对锂电的常用数值仿真方法主要有等效电路法,基于数值方程的电化学原理等方法。

随后,施翀具体展示了多物理场数值仿真应用于锂离子电池研发的实例,包括充放电曲线仿真、汽车电池动力性能仿真、空间依赖的数值仿真结果、电池SOC计算、电池老化引起的容量衰减 、电芯的热管理、电池散热、热失控等。

铁钉穿刺等引起电池内部电路短路,导致局部电流密度升高。内部短路期间产生的局部高电流密度将导致局部温升,这会致使电池发生热失控。

通过COMSOL软件模拟仿真,可对结果进行优化,改善锂电池的设计。

更多详细内容,敬请关注OFweek锂电网后续专题报道!

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