2023Siemens Simcenter Battery Design Studio快速电芯设计工具

SimcenterBatteryDesignStudioSimcenterBatteryDesignStudio快速电芯设计应用聚焦|最新版本：2206**仅当添加或修改主要相关内容时，本演示文稿才会更新。因此，本演示文稿可能不会在每个版本都更新。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。目录Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。

概述电芯设计和建模为何势在必行？SimcenterBatteryDesignStudio中的电芯设计和建模深入了解电芯设计：电芯设计工作流程电芯设计模型的测试数据拟合应用示例扩大电池单元建模范围概述：概述：快速电芯设计Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。电芯设计建模为何势在必行？电芯设计建模为何势在必行？Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。高功率和能量密度高功率和能量密度提高效率、可靠性和安全性清洁能源政府指令运输电气化快速分析多个设计变体减少耗时的原型缩短设计到制造的时间快速分析多个设计变体减少耗时的原型缩短设计到制造的时间降低成本操作成本维护成本额外的化学和反应更广泛的工作范围新工艺和材料创新电芯设计建模如何应对挑战？电芯设计建模如何应对挑战？Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。快速分析多个设计变体减少耗时的原型额外的化学和反应更广泛的工作范围新工艺和材料设计成本操作成本快速分析多个设计变体减少耗时的原型额外的化学和反应更广泛的工作范围新工艺和材料设计成本操作成本高功率和能量密度清洁能源政府指令在开发早期探索各种设计变体：尽可能提高总体性能创新工程创新预测和了解真实物理现象：电芯设计应用电芯设计应用Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。航空运输 电动车辆（PHEV、BEV）航空运输电动车辆（PHEV、BEV）消费性电子产品军事与航空航天船舶越野车辆摩托车高性能车辆轨道半挂货车农业建筑业船舶越野车辆摩托车高性能车辆轨道半挂货车农业建筑业关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+能够对各种电池单元类型建模IET（电流、电压、温度）模型提供不同的保真度 功能广泛功能广泛Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterSTAR-CCM+支持一系列的锂离子(Li-Ion)电池单元类型：简单（）叠放板电池单元螺旋缠绕式电池单元IET用于对频繁充电//关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+可用于各种电池单元类型的模板电芯设计师熟悉的术语和输入自动设置性能分析简便快速设置简便快速设置Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterSTAR-CCM+电极（）隔膜、收集器、极耳物理模型配置文件查看器输出查看器物料清单芯卷查看器关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+用于平衡速度和精确度的灵活组合法：各种建模选项的瞬时或近瞬时结果将电化学电池单元性能模型耦合到热电池单元性能 快速且准确快速且准确Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterSTAR-CCM+对于快速且准确的模型，每个IET模型都可以在3D1D行。池单元，3D模型效应尤其重要。正极1D模型运行起来明显快多，许多况下足 电流够用。 负极 收集器电流收集器单位网格关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+快速访问材料属性数据的通用数据库轻松创建和编辑材料数据的记录访问材料图和图表灵活的材料数据库灵活的材料数据库Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterSTAR-CCM+内置材料数据库提供：插入表、反插入表…关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+电池设计流程通常涉及整个供应链中的多个利益相关方在共享机密性能数据的同时保护知识产权的能力对于实现协作而言至关重要优化跨供应链的电芯设计优化跨供应链的电芯设计Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterSTAR-CCM+SimcenterBatteryDesignStudio可以加密您的设计，保护您的知识产权。虽然加密的电池单元可以按常规方式测试，但不能编辑或查看任何细节。加密可以保护设计不被无意或有意地修改，并且限制对商业敏感设计的访问。关键技术关键技术Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛智能设计探索跨供应链协作灵活的材料数据库快速且准确简便快速设置功能广泛SimcenterSTAR-CCM+自动化工作流程，将几何和分析工具链接起来并有助于快速更改设计智能设计空间探索算法，可更好更快地深入了解并查找更好的电芯设计尽可能提高总体性能优化电池单元内的材料使用尽量降低阻抗，改善寿命功能Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。设计探索SimcenterSTAR-CCM+SimcenterBatteryDesignStudio包含数据拟合工具，用于根据实验测试数据回归模型参数，从而提高模拟的可靠性可以使用内置功能轻松执行设计参数扫掠此外，在执行多目标优化研究时，SimcenterBatteryDesignStudioSimcenterHEEDS驱动Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。总结预测和了解真实物理现象预测和了解真实物理现象在开发早期探索各种设计变体功能广泛在SiemensPLM产品中进行电池单元模拟功能广泛简便快速设置SimcenterBatteryDesignStudio支持使用简易设置快速设简便快速设置计各种电芯设计和类型快速且准确1D3D模型平衡速度和精确度快速且准确灵活的材料数据库计探索，提高电芯性能灵活的材料数据库跨供应链协作智能设计探索跨供应链协作智能设计探索深入了解：深入了解：快速电芯设计Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。目录Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。

概述电芯设计和建模为何势在必行？SimcenterBatteryDesignStudio中的电芯设计和建模深入了解电芯设计：电芯设计工作流程电芯设计模型的测试数据拟合应用示例扩大电池单元建模范围电芯设计工作流程电芯设计工作流程深入了解Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterBatteryDesignStudioSimcenterBatteryDesignStudio工作流程Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。优化和优化电池单元性能要求

电池单元性能驱动循环的电池单元设计分析4 5 6 7 8 9 驱动循环的电池单元设计分析4 5 6 7 8 9

结果后处理性能 几何输入 电极输入 隔膜输入 电解质输入 封装和生成器 电池单元电压 IET模型 过程 优要求性能要求性能要求Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。要求（示例）长度要求（示例）长度/宽度/高度106/71/275mm标称容量200Ah标称电压3.2V权重5.7kg内部阻抗<=0.5mΩ充电截止电压3.65V放电截止电压2.5V最大充电电流200A放电温度-20oC–55oC电池单元尺寸及其量纲限制）所需的放电曲线规范：标称容量和电压权重充电和放电截止电压最大充电电流电池96V电池96VDC60V逆变器AC电机温度范围223456789101性能 几何输入 电极输入 隔膜输入 电解质输入 封装和生成器 电池单元电压 IET模型 过程 优化电芯设计类型电芯设计类型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。叠片棱柱体1-具备固体电解质隔膜）和薄膜锂金属负电极2-隔膜）和负极插入电极12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化电极电极多层涂层Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。3DIETDIST)定义1种涂层 定义2种涂层 定义3种涂层12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化电极电极充电/放电磁滞Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。/致不同的相和电化学电势下降DISTNP曲线和/或熵曲线，以便在充电和放电过程中使用1234567891012345678910性能 几何输入 电极输入 隔膜输入 电解质输入 封装和生成器 电池单元电压 IET模型 过程 优化Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。隔膜MacMullin数量和密度等数据12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。电解质模型属性体情况取决于可以选择的温度和导电率。还可以修改下列参数：导电率扩散系数#活动导热率热容1234567891012345678910性能 几何输入 电极输入 隔膜输入 电解质输入 封装和生成器 电池单元电压 IET模型 过程 优化封装和生成器封装和生成器Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterBatteryDesignStudio支持下列电芯/封装配置：单元，并报告电池构建过程中的错误。12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化电池单元电压电池单元电压Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。以及如何定义电池单元工况。必填项：（成过程）电压限制电池单元的状态12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。IET模型EVNTGHEV/PHEVEVNTGHEV/PHEV模块/电池组RCR电芯设计DISTNPNP锂离子电芯设计建模DISTNP式3D模型RCR3D模型NTG3D模型简单、易于创建的模型，最适合简单的放电和热分析快速响应频繁的充电/放电，例如HEV/PHEV能量储存求解输运和动能方程，完全特征化电池单元123简单、易于创建的模型，最适合简单的放电和热分析快速响应频繁的充电/放电，例如HEV/PHEV能量储存求解输运和动能方程，完全特征化电池单元12345678910性能 几何输入 电极输入 隔膜输入 电解质输入 封装和生成器 电池单元电压 IET模型 过程 优化Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。方法这些都取决于温度和浓度。3D模型考虑收集器和电池单元上和彼此之间的电流分布必填项方法这些都取决于温度和浓度。3D模型考虑收集器和电池单元上和彼此之间的电流分布必填项电极、收集器、分离器等公式、平衡电压曲线、孔隙率、弯曲度、颗粒尺寸、厚度等何时使用？根据基于物理的电化学模型对电池单元完全特征化，求解输运和动能方程锂离子电芯设计建模DIST模型RCR3D模型NTG3D模型IETIET模型DIST交换电流密度输入Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。极交换电子的速率。(i0)中的任意一个常数阿雷尼乌斯3D表12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化IETIET模型DIST扩散系数输入Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。可以选择各种扩散类型） 合金* 插入*其中：是电极平衡电势。是插层的度。(D0)以描述插层：常数阿雷尼乌斯3D表

*“InterpretationofpotentialintermittencetitrationtechniqueexperimentsforvariousLi-intercalationelectrodes”，作者M.D.Levi等人，于2002年发表在CondensedMatterPhysics第5卷第2(30)期329–362页12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化IETIET模型DIST短路模拟Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterBatteryDesignStudio中，我们可以将罚函数12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化模拟老化模拟老化DIST日历和循环测试Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。在初始充电-放电循环（(SEI)SEISEI下列效应增加阻抗和温度降低容量缩短循环寿命SEI层厚度减少可以循环的锂(SOC)12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化DISTDIST模拟储存过程中的自放电Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。未连接到负载时随时间变化的容量（电荷）损耗情况。SEI完整性12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化DISTDIST热滥用建模Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。DahnSEI(90-120°C)(>120电解质的热分解反应(>200°C)/(ARC)-解。-

“ThermalModelofCylindricalandPrismaticLithium-IonCells”，作者T.D.Hatchard、D.D.MacNeil、A.Basu和J.R.Dahn，于2001年刊登在J.Electrochem.Soc.148(7)A755-A761(2001).12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化RCRTable3DRCRTable3D等效电路模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。方法方法RCR模型，以根据电流/关系的简单电路表示提供精确的充电状态。RCR单元来增加保真度必填项电极、封装的电池单元组分几何细节用于单温度或多温度充电状态

锂离子电芯设计建模DIST锂离子电芯设计建模DIST模型RCR3D模型NTG3D模型串联电阻和极化电阻时间常量何时使用？何时使用？拟合实验数据，为电动车辆或储存应用创建等效电路模型。IETIET模型RCR3D电池单元的扩展和收缩Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。作，因为电池单元会随着SOC的变化而扩展和收缩SimcenterBatteryDesignStudio可以计算电芯的厚度增长或应力12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化IETIET模型RCR3D经验老化模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。算电池单元容量损耗和电阻增加。力相关性12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化NTGPNTGP3D物理模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。方法3D方法3D生成，根据电池单元的几何预测电池的电势和温度。必填项•细节用于单温度或多温度充电状态开路电压导纳何时使用？拟合实验数据，为恒定充电和放电循环创建等效电路模型。用于将充电/较大的电池单元锂离子电芯设计建模DIST模型RCR3D模型NTG3D模型多个和单个电子网格单元建模多个和单个电子网格单元建模Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。方法可以应用单个电子网格单元获得电化学压降，解析电池单元内的电流分布。方法可以应用单个电子网格单元获得电化学压降，解析电池单元内的电流分布。平均电流密度和单一电子网格单元可用于计算应用到完整电池单元中所有其他单元电池的单元电池阻抗，计算电流分布。3D模型最有用，因为它可以显著缩短计算时间。锂离子电芯设计建模DIST模型RCR3D模型NTG3D模型必填项电极和封装的电池单元组分几何描述何时使用1D必填项电极和封装的电池单元组分几何描述何时使用1D3D离散更快地获得模拟结果，但精确度略低电池单元上没有明显的温度变化离散锂离子电池单元，(a)使用多个电子网格单元进行3D建模和(b)使用一个电子网格单元进行1D建模过程过程模拟实验Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。性能。以下类型的过程：循环仪过程循环仪过程模拟充电-台上执行的循环一样。EIS过程EIS电压响应。过程Out12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化过程过程后处理结果Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。配置文件查看器2D和表面绘图输出查看器芯卷查看器短路。（请参见右图）12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化优化优化构建优化Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。究非线性单纯法PowellHookeLevenberg12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化优化优化回归分析Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。SimcenterBatteryDesignStudio可用于对照实验测试数据回归模型参数，增加模拟测试结果的可靠性。非线性单纯法PowellHookeLevenberg12345678910性能几何输入电极输入隔膜输入电解质输入封装和生成器电池单元电压IET模型过程优化电芯设计模型的测试数据拟合电芯设计模型的测试数据拟合深入了解Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。用于电池单元特征化的测试数据拟合使用分布式、RCR或NTG模型，可以完成对电池单元的虚拟特征化，获取其IET性能如果模型的必填输入数据不可用，则可以将模型参数拟合到可用的测试数据，创建一个等效RCR模型。这需要一份包含放电和再生成/充电脉冲的测试配置文件，用来判断电池可用电压范围内的动态功率容量。差距分析可用于以下HPPC测试，对电池单元进行特征化：PNGV功率辅助（最小值）182秒脉冲进行充电。FreedomCAR功率辅助（）10回归/HPPC测试配置文件Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。差距分析RCR模型的自动HPPC数据拟合FreedomCARSimcenterBatteryDesignStudio支持下列标准：FreedomCAR功率辅助（最大值）FreedomCAR功率辅助（最小值）PNGV功率辅助（最小值）Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。HPPC数据拟合差距分析HPPCRCR3D模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。RCRTable回归RCR模型的自动测试数据拟合SimcenterBatteryDesignStudioRCR应用示例应用示例深入了解Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。使用电子网格单元进行电芯扩展和热设计使用电子网格单元进行电芯扩展和热设计Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。1D3D1D3D模型相当时间优势1D单元电池方法对各种电池单元进行了建模，并且与实验数据进行了比较，最大变化为±2.5%求解1D3D电池单元获得的结果展示正确考虑了电池单元配置中的变更挑战“ModelingofaLithium-IonBatteryforScale-UpandThermalDesign”，作者C.B.Shin，在AABC2014上发表，亚特兰大市乔治亚州评估活性材料的理论能量密度评估活性材料的理论能量密度DIST模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。LiAlCoNiO2、LiCoO2、LiFePO4等不同电极材料的性能和成本执行权衡研究挑战策LiNiPO4LiAlCoNiO234的能量，但两者的成本相同优势预测各种材料的能量密度和材料成本对不同的磷酸盐化学执行权衡研究求解“Theoreticalevaluationofhigh-energylithiummetalphosphatecathodematerialsinLi-ionbatteriesHowardWilmont、Spotnitz、RobertM，策LiNiPO4LiAlCoNiO234的能量，但两者的成本相同优势预测各种材料的能量密度和材料成本对不同的磷酸盐化学执行权衡研究求解Li/MnO2放电DIST模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。可以很好地预测各种温度和负载下的放电电压物理现象(≤-10可以很好地预测各种温度和负载下的放电电压物理现象(≤-10oC)优势在各种温度（-20oC+70oC）和负载（5.6kΩ30kΩ）下，模拟LiMnO2纽扣电池单元的宏观均相建模挑战模拟各种负载和温度下的锂金属主电池单元性能求解模拟各种负载和温度下的锂金属主电池单元性能求解“Macro-homogenousModelingofCommercial,PrimaryLi/MnO2CoinCells”，作者GowriYeduvakaa、RobertSpotnitzb和KevinGeringc，于2009年发表在美国电化学学会ECSTrans.2009第19卷第16期1-10页使用加速老化模拟放电性能使用加速老化模拟放电性能DIST模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。40Ah20电特征挑战对照实验室测试验证放电特征预测DIST电池单元模型正确预测加速老化优势DIST8对照实验室测试验证放电特征预测DIST电池单元模型正确预测加速老化优势DIST820年的使用寿命求解SanyoLiNiCoMn电池单元的放电性能DIST模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。模型有效性挑战DIST模型的模拟预测，在完全放电情况下，交付的总能量为实6.560SOC2.8%以内优势DIST模型的模拟预测，在完全放电情况下，交付的总能量为实6.560SOC2.8%以内优势使用各种模型（包括详细的基于物理的模型以及等效电路模型）预测电池性能求解模型有效性挑战可以使用各种模型（详细的基于物理的模型以及等效电路模型）电池单元性能SOC放电范围对于实现更高精确度的重要性优势DIST模型预测了电池性能，实现的精确度为实验室测量数据的2.8%-6.5%以内求解(*)“可以使用各种模型（详细的基于物理的模型以及等效电路模型）电池单元性能SOC放电范围对于实现更高精确度的重要性优势DIST模型预测了电池性能，实现的精确度为实验室测量数据的2.8%-6.5%以内求解圆柱和棱柱体电池单元的热滥用测试验证圆柱和棱柱体电池单元的热滥用测试验证DIST模型Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。挑战挑战(ARC室测试进行验证18650电池单元的热失控(*)求解DIST求解DIST模型通过电解质分解预测热失控优势热滥用模拟考虑控制流程的所有关键变量（成型热质量传递…）险通过电解质分解模拟热失控扩大电池单元建模范围扩大电池单元建模范围深入了解Unrestricted|©Siemens2022|SiemensDigitalIndustriesSoftware|数智今日，同塑未来。电池组电池组/模块层分析Simce