亚洲天堂1区在线|久久久综合国产剧情中文|午夜国产精品无套|中文字幕一二三四区|人人操人人干人人草|一区二区免费漫画|亚洲一区二区a|91五月天在线观看|9丨精品性视频亚洲一二三区视频|国产香蕉免费素人在线二区

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)歡迎您!
當(dāng)前位置: 首頁(yè) >首屏板塊>今日頭條 返回

動(dòng)力電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)去與現(xiàn)在

作者:中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)新聞中心 來(lái)源:電動(dòng)汽車百人會(huì) 發(fā)布時(shí)間:2022-05-18 瀏覽:次

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:2022年3月25-27日,中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇(2022)在京召開。大會(huì)以“迎接新能源汽車市場(chǎng)化發(fā)展新階段”為主題,深入探討了我國(guó)新能源汽車由政策與市場(chǎng)雙驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)向以市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)為主的新階段所面臨的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在27日召開的動(dòng)力電池論壇上,清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室副主任李哲就“動(dòng)力電池的先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)以及在這一先進(jìn)設(shè)計(jì)技術(shù)推動(dòng)下的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)研發(fā)模式變革”發(fā)表主題演講,全文共分三部分,以下為第二部分“動(dòng)力電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)去與現(xiàn)在”。

01、從實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)到仿真驅(qū)動(dòng)正向設(shè)計(jì)

電池設(shè)計(jì)的傳統(tǒng)技術(shù),我們稱之為實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法。

什么叫試錯(cuò)呢?假如我們是一家電池企業(yè),收到了一家車企的訂單,根據(jù)車輛的比如續(xù)駛里程的要求、能量密度的要求、車底可以安置空間的要求、包括成本的要求,我們會(huì)設(shè)計(jì)出特定的電池型號(hào),來(lái)完成這個(gè)訂單要求。大家知道,電池的可設(shè)計(jì)參數(shù)很多,每個(gè)參數(shù)都可能有不同的取值,這些取值的不同直接決定了電池的性能。比如偏高能量型的,可以支持600公里、700公里、1000公里的續(xù)駛里程;更偏功率型的,比如混合動(dòng)力汽車上使用的一些動(dòng)力電池。

在很多個(gè)設(shè)計(jì)參數(shù),每個(gè)參數(shù)有多個(gè)不同的水平取值的情況下,可以產(chǎn)生的電池設(shè)計(jì)方案是非常眾多的,怎么辦呢?企業(yè)會(huì)根據(jù)在之前這個(gè)產(chǎn)品開發(fā)中的一些原型經(jīng)驗(yàn),給出一些不同設(shè)計(jì)方案,在每個(gè)方案下再制造一些平行樣品,把這些樣品制造出來(lái),投入到測(cè)試中去,去測(cè)它的電學(xué)性能、熱學(xué)性能、壽命等等這樣的一些關(guān)鍵的指標(biāo)。這個(gè)測(cè)試結(jié)束以后數(shù)據(jù)都回來(lái)了之后分析數(shù)據(jù),就像賽馬一樣,可以明顯地看出哪種設(shè)計(jì)方案最好,就用這個(gè)設(shè)計(jì)方案來(lái)完成這個(gè)訂單需求,如果這個(gè)最好的設(shè)計(jì)方案依然不滿足要求,迭代,重新開始制樣、測(cè)試的過(guò)程。

事實(shí)上,實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法在電池產(chǎn)品研發(fā)中帶來(lái)了大量的浪費(fèi),我們稱之為四大主要浪費(fèi):時(shí)間的浪費(fèi),大家知道企業(yè)的CPD部門完成型號(hào)設(shè)計(jì),短則幾個(gè)月,長(zhǎng)的時(shí)候甚至需要2年、3年,時(shí)間非常長(zhǎng)。第二、物料的浪費(fèi),很多公開的企業(yè)年報(bào)中,在電池產(chǎn)品研發(fā)過(guò)程中使用的物料數(shù)以億計(jì)。另外,制造了很多樣品開展測(cè)試,企業(yè)內(nèi)部都有一個(gè)非常大的測(cè)試中心,可能會(huì)有上萬(wàn)個(gè)通道,充放電機(jī)、溫箱,這些都是“電老虎”,單機(jī)功率可能在數(shù)千瓦,所以在研發(fā)過(guò)程中還帶來(lái)了電能的浪費(fèi),除了物料的浪費(fèi)還有能源的浪費(fèi)。最后,最寶貴的也是最可惜的,是人力資源的浪費(fèi)。中國(guó)電池企業(yè)研發(fā)隊(duì)伍的人才數(shù)量和質(zhì)量越來(lái)越高,很多工程師的時(shí)間投入到了這種重復(fù)的型號(hào)設(shè)計(jì)迭代過(guò)程中,制樣、測(cè)試、分析數(shù)據(jù)、改善,在這個(gè)循環(huán)中浪費(fèi)了大量的精力。

鑒于這四大主要浪費(fèi),我們?cè)谇迦A的團(tuán)隊(duì)致力于開發(fā)新的電池產(chǎn)品的研發(fā)方法。目前正在做的一件事情,是以仿真驅(qū)動(dòng)的正向設(shè)計(jì)來(lái)部分替代在實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)過(guò)程中的大量制樣測(cè)試過(guò)程,我們稱之為電池設(shè)計(jì)方法的第一次躍升。

與實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)方法制樣測(cè)試的迭代不一樣,仿真正向設(shè)計(jì)是一個(gè)什么樣的思路呢,這四個(gè)字把它的主要思路說(shuō)的很清楚,叫“未造先知”,叫Know Before Fabricate,沒(méi)大規(guī)模的制樣測(cè)試之前,能不能根據(jù)設(shè)計(jì)方案來(lái)預(yù)測(cè)出、猜測(cè)出它的性能表現(xiàn)呢?

一個(gè)典型的仿真正向設(shè)計(jì)的流程是下面這個(gè)圖的樣子。

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

左端,我們輸入一套設(shè)計(jì)參數(shù),里面含很多個(gè),可能是60個(gè)、70個(gè)或者更多的設(shè)計(jì)參數(shù),包括配方的、微觀結(jié)構(gòu)的、宏觀結(jié)構(gòu)的等等。在右端的輸出,觀察電池的性能,有熱的性能、電的性能、壽命的性能等等。如果輸出的性能滿足要求,那么輸入的這套設(shè)計(jì)參數(shù),可能就是最終設(shè)計(jì)方案;如果不滿足要求,就回到左端、輸入端,進(jìn)一步輸入新的設(shè)計(jì)參數(shù),觀看電池性能的提升。

這中間也有迭代,下面的箭頭調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù),滿足特定性能需求。但它采用的是一種稱之為虛擬迭代的方法,來(lái)替代了實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法中制樣測(cè)試帶來(lái)的四大浪費(fèi)的迭代過(guò)程。

從仿真正向設(shè)計(jì)的這個(gè)框圖中大家可以看到,左端輸入電池設(shè)計(jì),右端得到電池性能,那么將這兩者關(guān)聯(lián)在一起的數(shù)量關(guān)系我們稱之為電池的模型??梢杂糜谠O(shè)計(jì)的電池模型我們特定的將它稱之為電池的構(gòu)效關(guān)系模型,高精度的電池構(gòu)效關(guān)系模型是仿真驅(qū)動(dòng)的電池正向設(shè)計(jì)方法的底層核心技術(shù)。

那么這是一個(gè)什么樣的電池構(gòu)效關(guān)系模型呢?

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

在這個(gè)構(gòu)效關(guān)系模型里,至少要涵蓋兩個(gè)核心尺度,第一是電極的尺度,電池的正極材料、負(fù)極材料,包括其中的導(dǎo)電劑、黏結(jié)劑等各種各樣的助劑,它們構(gòu)成的多孔電極是第一個(gè)關(guān)鍵尺度,它的特征尺寸是,從單個(gè)顆粒一直到整個(gè)電極單面涂層的厚度一般在百微米以下。

構(gòu)效關(guān)系模型的第二個(gè)尺度是單體尺度。它比電極尺度更大一點(diǎn),有了好的正負(fù)極片以后,還要把它制成一個(gè)好的單體。單體尺度要解決一些特殊問(wèn)題,比如要選擇什么樣的構(gòu)型,圓柱的、軟包的、方殼的、長(zhǎng)刀的、短刀的,構(gòu)型上的創(chuàng)新。除了形狀之外還有尺寸,確定的方殼長(zhǎng)寬厚的比例,極耳或者極柱、極臺(tái)的位置等等,都會(huì)進(jìn)一步?jīng)Q定電池的性能。

要完成這種仿真驅(qū)動(dòng)的電池正向設(shè)計(jì),我們清華團(tuán)隊(duì)一直在進(jìn)行四大核心技術(shù)研究。

從化學(xué)能到電能的能量轉(zhuǎn)換器件有很多類型,比如目前在電動(dòng)汽車領(lǐng)域大規(guī)模使用的動(dòng)力電池,有液態(tài)電解質(zhì)的,還有固態(tài)電池,燃料電池,使用氫氣的燃料電池,器件的發(fā)展一直不會(huì)停止。但是在這種能量轉(zhuǎn)換器件的設(shè)計(jì)過(guò)程中,存在著貫通不同器件的我們稱之為平臺(tái)性技術(shù)要素。技術(shù)要素的研發(fā)是目前面向鋰離子電池,將來(lái)可能面對(duì)更多新型的能量轉(zhuǎn)換器件做產(chǎn)品開發(fā)的一個(gè)通用技術(shù)。

02、實(shí)現(xiàn)仿真正向設(shè)計(jì)的4大核心支撐技術(shù)

我們歸納能源器件設(shè)計(jì)的平臺(tái)型技術(shù)要素,采用這種仿真正向方法的,至少包括以下四點(diǎn):第一,是電池正負(fù)極核心材料本征動(dòng)力學(xué)參數(shù)的測(cè)定。第二,是多物理場(chǎng)耦合的機(jī)理模型的構(gòu)建。第三,是電極微觀結(jié)構(gòu),微米尺寸的這種結(jié)構(gòu),自動(dòng)化的、大批量的生成技術(shù)。第四部分,是數(shù)值計(jì)算的求解器的開發(fā)。以下我們一樣一樣來(lái)看。

第一個(gè)技術(shù)要素,稱之為電池正負(fù)極材料的本征動(dòng)力學(xué)參數(shù)測(cè)定。

這是什么含義呢,我們講第二大技術(shù)要素的時(shí)候,多場(chǎng)耦合的機(jī)理模型,大家會(huì)發(fā)現(xiàn),在模型中存在著很多表征材料本征屬性的參數(shù)。比如,鋰離子在一個(gè)典型的石墨顆粒中擴(kuò)散速度有多快,這個(gè)擴(kuò)散速度可能是嵌鋰量的函數(shù)、溫度的函數(shù),但是它本質(zhì)上是這種材料的固有屬性。這種固有屬性會(huì)作為電池構(gòu)效關(guān)系建模中不可或缺的參數(shù),帶入到整個(gè)建模和電池產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中。所以一個(gè)電池仿真驅(qū)動(dòng)的正向設(shè)計(jì)方法的核心,在于建準(zhǔn)構(gòu)效關(guān)系模型。而建好模型的一個(gè)基本功,是要有精確的參數(shù)標(biāo)定方法,有時(shí)這種商用的儀器不夠用,還要團(tuán)隊(duì)來(lái)開發(fā)一些特殊的儀器,這也是我們?cè)诒菊鲃?dòng)力學(xué)參數(shù)上采用的一些方法。在這個(gè)領(lǐng)域我們正在建立電池正負(fù)極材料的本征動(dòng)力學(xué)參數(shù)的一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),開發(fā)了很多比如單顆粒電池這樣一些新型的實(shí)驗(yàn)臺(tái),研究正極材料、負(fù)極材料包括一些關(guān)鍵的電解液動(dòng)力學(xué)過(guò)程的一些參數(shù)。

第二個(gè)技術(shù)要素,是多場(chǎng)耦合的機(jī)理模型的構(gòu)建。

什么是模型構(gòu)建呢?我們更多指的是如何描述清楚,用一套偏微分方程,描述清楚電池內(nèi)部發(fā)生的物理化學(xué)過(guò)程。進(jìn)一步做闡述,是指電池內(nèi)部發(fā)生的行為和現(xiàn)象以及驅(qū)動(dòng)這種行為的驅(qū)動(dòng)力之間的關(guān)系,它的最終參數(shù)是一套偏微分方程。大家可以看到下面這張圖,是一個(gè)典型的電極的示意圖。

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

這里面有很多微觀的結(jié)構(gòu),黃色部分,這種大的,比如正負(fù)極材料固相顆粒球狀顆粒;黑色的,這種小型的導(dǎo)電劑形成的電子通路,顆粒和電解質(zhì)相聯(lián)的這個(gè)表面處于的固液界面,這里面的孔大部分情況下我們認(rèn)為充斥著電解液。

在這樣一個(gè)多孔電極的環(huán)境中會(huì)發(fā)生很多現(xiàn)象。比如有物質(zhì)傳輸?shù)倪^(guò)程,鋰離子會(huì)發(fā)生輸運(yùn)、電子會(huì)發(fā)生導(dǎo)電,在固液相的界面處會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng),脫鋰和嵌鋰為代表的氧化還原反應(yīng),有時(shí)候還有一些老化過(guò)程中人們不愿意讓它發(fā)生的一些副反應(yīng),會(huì)減弱電池壽命的一些副反應(yīng)。另外電池內(nèi)部還會(huì)產(chǎn)熱、會(huì)傳熱、電池與外界環(huán)境還存在著熱交換,以上這些所有的行為或者說(shuō)現(xiàn)象,在第二個(gè)技術(shù)要素中都試圖采用一套偏微分方程組來(lái)清晰的描述。

第三個(gè)技術(shù)要素,電極微觀結(jié)構(gòu)自動(dòng)批量生成。

如果說(shuō)第二個(gè)技術(shù)要素是數(shù)理上的工作,第三個(gè)技術(shù)要素更多是幾何上的工作。大家知道電池的結(jié)構(gòu),以目前大規(guī)模使用的液態(tài)電解質(zhì)結(jié)構(gòu)來(lái)看,它的電池電極結(jié)構(gòu)大部分是一個(gè)多孔結(jié)構(gòu),其中含有多種不同的固相材料,固相材料的間隙中還存在著孔,孔中還可能灌注著電解液。液相和固相分別構(gòu)成了離子和電子這兩類最重要載流子的通路,微觀的幾何結(jié)構(gòu)受到加工過(guò)程中、設(shè)計(jì)過(guò)程中很多工藝的影響,比如涂多厚、壓實(shí)密度多大、烘干的供需怎么樣等等,微觀結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)一定程度上決定了電池性能的特點(diǎn)。

在完成仿真驅(qū)動(dòng)的正向設(shè)計(jì)時(shí),要首先根據(jù)不同的方案設(shè)計(jì),哪些設(shè)計(jì)方案呢?

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

這張表中左上角,主材的類型、材料的配比、顆粒的形貌、粒徑的分布、涂布的厚度、壓實(shí)界面工藝等等一些設(shè)計(jì)參數(shù),要快速地生成對(duì)應(yīng)于這套設(shè)計(jì)參數(shù)的微觀幾何結(jié)構(gòu),而且它應(yīng)該是自動(dòng)化的,不是靠人去繪制;也是大批量的,因?yàn)樵谡嬲姆抡孢^(guò)程中,為了減少仿真結(jié)果的隨機(jī)性,會(huì)含有大量數(shù)目的顆粒。以右上角的這個(gè)圖來(lái)看,真正仿真過(guò)程中處理的長(zhǎng)度可能是它的10倍以上,里面會(huì)含有至少數(shù)千個(gè)顆粒,因此這種幾何結(jié)構(gòu)的生成方法必須是自動(dòng)化、大批量而且有效率的。

右上角是一個(gè)典型的某一個(gè)電極的多孔的微觀結(jié)構(gòu)。事實(shí)上這個(gè)結(jié)構(gòu)不是唯一的,它與很多關(guān)鍵假設(shè),包括輸入的設(shè)計(jì)參數(shù)是密切相關(guān)的??梢钥吹较旅孢@些圖,可以表征不同的粒徑分布:D10、D50、D90;可以是兩維的、也可以是三維的;單個(gè)顆??梢允钦蛐蔚?、也可以是橢球形的,甚至是片狀的;它可以適配很多工藝,傳統(tǒng)的涂布輥壓烘干工藝,包括現(xiàn)在干壓的工藝;在正極它可以表征出單晶的結(jié)構(gòu),也可以表征出有些材料中使用的多晶結(jié)構(gòu)等等。因此這種自動(dòng)化大批量生成的電極結(jié)構(gòu),可以反映電池內(nèi)部很多趨于真實(shí)的信息:比如顆粒不同的形貌、不同粒徑分布的特點(diǎn);助劑、導(dǎo)電劑、黏結(jié)劑真正的空間占位;孔隙分布的情況、壓實(shí)密度的情況,包括電池內(nèi)部非常豐富的界面上進(jìn)行的各種各樣的工藝處理等等。

最后一個(gè)技術(shù)要素,是數(shù)值求解器的開發(fā)。前面講了,幾何上我們得到了一個(gè)多孔的結(jié)構(gòu),里面的形狀、結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜;代數(shù)上我們又得到了一套偏微分方程組,它可能首先具有高階的模式,另外是個(gè)偏微分,邊界條件很復(fù)雜,所以很難顯示采用解析的方法求解,把這套代數(shù)方程應(yīng)用在這樣一個(gè)復(fù)雜幾何上怎么解呢?怎么得到數(shù)值的解決呢?

一般情況下我們采用數(shù)值求解的方式。我們的團(tuán)隊(duì)還在開發(fā)具有全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)值求解器。大家知道CAD、CAE領(lǐng)域的很多軟件缺少大量的國(guó)產(chǎn)化工具,一直被認(rèn)為是我國(guó)工業(yè)軟件發(fā)展中一個(gè)非常瓶頸的問(wèn)題。在第四個(gè)技術(shù)要素中我們并不是要開發(fā)一款通用的CAE求解器,而是要把面對(duì)比如鋰離子電池設(shè)計(jì)問(wèn)題產(chǎn)生的幾何和代數(shù)可以采用自己全自主的求解器求解出來(lái),它是垂直適用于特定產(chǎn)業(yè)、特定產(chǎn)品的。

在以上四大技術(shù)要素的支撐下,我們可以高精度的得到電池內(nèi)部很多信息的仿真結(jié)果,有些仿真結(jié)果是我們?cè)趯?shí)驗(yàn)室通過(guò)測(cè)試的方法可以方便得到的。

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

比如這張圖中,根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)難度星數(shù)從一到五,可以簡(jiǎn)單獲得比如電壓、容量、功率,直流內(nèi)阻、交流內(nèi)阻,通過(guò)三電極或者半電池的方法把正負(fù)極的電位區(qū)分開;下面一排實(shí)驗(yàn)難度在快速的增加,比如大的電池,尺度很大、厚度很大,如何把整個(gè)內(nèi)部,包括封閉結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部的溫度都能夠采集出來(lái)呢?實(shí)驗(yàn)上有一定的困難,但是并不是不可行。仿真的結(jié)果可以告訴我們,溫度在時(shí)、空兩重維度下任意時(shí)間、電池內(nèi)外任意位置的溫度變化情況。后面我們加了五星的兩張圖,分別代表在任意時(shí)刻下,比如左邊圖是正極固相材料內(nèi)部的鋰離子濃度,右邊圖是電子電流密度場(chǎng)。大家知道,這兩個(gè)物理參數(shù)很難通過(guò)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試的方法滿足在一定的時(shí)間和空間分辨率條件下精準(zhǔn)的獲得,因此仿真技術(shù)可以幫我們見(jiàn)到一些在實(shí)驗(yàn)中不容易見(jiàn)到的現(xiàn)象,從而更有可能揭示出電池內(nèi)部發(fā)生的一些特定機(jī)理,并把這種機(jī)理與設(shè)計(jì)瓶頸及如何進(jìn)一步改進(jìn)設(shè)計(jì)關(guān)聯(lián)起來(lái)。

03、仿真如何指導(dǎo)設(shè)計(jì)

上面都是一些典型的仿真結(jié)果。仿真為什么能知道設(shè)計(jì)呢?或者為什么第二代電池產(chǎn)品的研發(fā)技術(shù)是仿真驅(qū)動(dòng)的正向設(shè)計(jì)呢?我們來(lái)看一個(gè)案例。這個(gè)案例來(lái)源于一個(gè)特定的設(shè)計(jì)需求,如果一款電池在1C條件下,能量密度顯著偏低,能不能幫我們分析一下成因,應(yīng)該如何改進(jìn)一下這個(gè)設(shè)計(jì)呢?

* 圖片截自嘉賓發(fā)言PPT

通過(guò)仿真的方法,左圖,我們把這款電池在放電時(shí)刻過(guò)程中任意時(shí)刻的過(guò)電壓,此時(shí)的端電壓和該SOC下對(duì)應(yīng)平衡電位的差把它提出來(lái),還把它進(jìn)一步解析成過(guò)電壓的不同成份,哪一部分是比如說(shuō)液相離子傳輸帶來(lái)的、哪一部分是化學(xué)反應(yīng)帶來(lái)的、哪一部分是電子導(dǎo)電帶來(lái)的。我們會(huì)發(fā)現(xiàn),在長(zhǎng)達(dá)3000多秒的放電過(guò)程中,整個(gè)過(guò)電壓的曲線,大部分時(shí)間內(nèi)都比較平穩(wěn),但是在接近放電截止的這個(gè)時(shí)刻,其中有橘色的一支、一種成份快速地抬升了,從而造成這款電池很早就擊破了放電截止電壓,熱力學(xué)上有的能量沒(méi)有辦法動(dòng)力學(xué)上用上來(lái),抬頭的成分是什么呢?

我們看一下負(fù)極顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散過(guò)程,它在放電截止時(shí)刻,在整個(gè)過(guò)電壓的組成中占有多大的角色呢?看柱狀圖和右面表的分析,放電截止時(shí)刻大概800多毫伏的過(guò)電壓中,其中有755毫伏都來(lái)自于負(fù)極顆粒內(nèi)部的離子傳輸。這說(shuō)明如果能把這個(gè)抬頭的橘色線壓下去,這個(gè)電池就可以多放電一段時(shí)間,在1C條件下測(cè)定的能量密度就會(huì)高一點(diǎn)。什么樣的設(shè)計(jì)因素可以有針對(duì)性的來(lái)降低負(fù)極顆粒內(nèi)部的離子傳輸帶來(lái)的過(guò)電位呢?有電池設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的人會(huì)知道,在負(fù)極顆粒內(nèi)部的擴(kuò)散與擴(kuò)散距離密切相關(guān),也就是減小負(fù)極顆粒的粒徑,比如把D50調(diào)低一點(diǎn),可以讓負(fù)極內(nèi)部的鋰離子擴(kuò)散過(guò)程更加順暢。

事實(shí)上,針對(duì)這樣一種仿真分析的結(jié)果,我們給出的設(shè)計(jì)改進(jìn)建議也是,要優(yōu)先嘗試減小負(fù)極石墨顆粒的D50,通過(guò)把D50下降,大概只下降了4個(gè)微米左右,可以顯著地提升這款電池在1C條件下的能量密度。

這個(gè)案例生動(dòng)的解釋了為什么仿真可以指導(dǎo)設(shè)計(jì),因?yàn)榉抡鎸㈦姵貎?nèi)部發(fā)生的一些實(shí)驗(yàn)上不可見(jiàn)的過(guò)程解析開了,掰開了,揉碎了,告訴我們這款電池為什么提前截止,如果要控制,要找到瓶頸,應(yīng)該在設(shè)計(jì)上優(yōu)先進(jìn)行哪些工作。

上面這個(gè)分析跟我們前面看到的離子濃度圖也是對(duì)應(yīng)的,截止時(shí)刻的離子濃度也可以證實(shí)這一點(diǎn),大的顆粒,大的石墨負(fù)極顆粒,內(nèi)部殘存著較高的鋰離子濃度,如果縮小D50對(duì)于這部分的能量發(fā)揮是非常有效的。

我們看了過(guò)去、再看了現(xiàn)在,目前中國(guó)的動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)正在從實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法向仿真驅(qū)動(dòng)的正向設(shè)計(jì)方法邁進(jìn)的路上,通過(guò)仿真驅(qū)動(dòng)提供的這種虛擬迭代能力,可以把實(shí)驗(yàn)試錯(cuò)法條件下的電池型號(hào)的開發(fā)過(guò)程大規(guī)模的加快,按照我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)的一些實(shí)踐,在效率上至少有2-5倍的提升空間,在成本上至少也可以節(jié)約一半。

最后,我們來(lái)共同展望一下電池設(shè)計(jì)技術(shù)的未來(lái),智能化的全自動(dòng)設(shè)計(jì)方法。(詳見(jiàn)全文第三部分)

* 以上內(nèi)容整理自嘉賓發(fā)言速記

分享到:

關(guān)鍵字:動(dòng)力電池

中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)版權(quán)說(shuō)明:

1、凡注明來(lái)源為“中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng):xxx(署名)”,除與中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)簽署內(nèi)容授權(quán)協(xié)議的網(wǎng)站外,未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán),任何單位及個(gè)人不得轉(zhuǎn)載、摘編或以其它方式使用上述作品。

2、凡本網(wǎng)注明“來(lái)源:xxx(非中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng))”的作品,均轉(zhuǎn)載與其他媒體,目的在于傳播更多信息,但并不代表中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)贊同其觀點(diǎn)、立場(chǎng)或證實(shí)其描述。其他媒體如需轉(zhuǎn)載,請(qǐng)與稿件來(lái)源方聯(lián)系,如產(chǎn)生任何版權(quán)問(wèn)題與本網(wǎng)無(wú)關(guān)。

3、如因作品內(nèi)容、版權(quán)以及引用的圖片(或配圖)內(nèi)容僅供參考,如有涉及版權(quán)問(wèn)題,可聯(lián)系我們直接刪除處理。請(qǐng)?jiān)?0日內(nèi)進(jìn)行。

4、有關(guān)作品版權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系:13661266197、 郵箱:ly83518@126.com