Batteriezellendesign ohne Warten auf den nächsten Prototyp
Sehen Sie die Auswirkung einer Designänderung, bevor sie jemand umsetzt.
Batteriezellen-Design bedeutet, Elektrodendicke, Beladungen, Partikelgrößen und Geometrie so festzulegen, dass Ziele für Energie, Leistung, Ladezeit und Lebensdauer erreicht werden. Der Batemo Cell Designer geht von einem validierten Modell Ihrer aktuellen Zelle aus und berechnet Tausende von Varianten, sodass nur das beste Design in den Prototyp geht. In einer realen Studie stieg die Leistungsdichte um etwa 30 %.
Mit einem Batterieingenieur sprechen
Batteriezellenentwicklung: heute und mit dem Batemo Cell Designer
Heute ist jede Designidee ein Prototyp, und ein Prototyp braucht Monate. Mit dem Batemo Cell Designer steht die Designstudie am Anfang – und nur die Designs, die die Ziele bereits erfüllen, gehen in den Prototypenbau.
Heute
Beginnen Sie jede Idee mit einem Prototyp.
Elektroden werden beschichtet, die Zelle wird assembliert und formiert – und erst dann sehen Sie, was die Änderung bewirkt hat.
Mit dem Batemo Cell Designer
Von der Realität ausgehen.
Batemo erstellt ein physikalisches Modell Ihrer aktuellen Zelle, Elektrode oder Ihres Materials und klärt die darin ablaufenden Prozesse. Auf dieser validierten Grundlage tauschen Sie Elektroden aus, ändern den Elektrolyten oder variieren beliebige Designparameter.
Ihr Gewinn: Realitätals Ausgangspunkt, damit die Vorhersagen belastbar sind
Heute
Einige Varianten pro Jahr ausprobieren.
Die Anzahl der Ideen, die Sie testen können, hängt davon ab, wie viele Prototypen in ein Jahr passen. Der größte Teil des Designraums bleibt unerforscht.
Mit dem Batemo Cell Designer
Erkunden Sie den gesamten Designraum.
Jeder Zellhersteller hat eigene Stärken bei Materialien und Prozessen. Der Batemo Cell Designer berechnet Tausende von Varianten Ihrer Technologie – jede in Sekunden – und zeigt, wo die tatsächlichen Grenzen liegen.
Ihr Gewinn: Der gesamte RaumIhrer Technologie erkundet, nicht abgetastet
Heute
Den Kompromiss zu spät finden.
Eine dickere Elektrode liefert mehr Energie und schlechteres Verhalten bei hohem Strom. Das Leistungsziel scheitert einen Prototyp später.
Mit dem Batemo Cell Designer
Alle Ziele ausbalancieren.
Energie, Leistung, Ladezeit, Lebensdauer, Kosten und Sicherheit werden für jedes Design gemeinsam berechnet, sodass Batemo Cell Designer die beste Balance zwischen ihnen findet. In einer realen Studie stieg die Leistungsdichte bei annähernd gleicher Energiedichte um etwa 30 %.
Ihr Gewinn: OptimalAusgewogenes Gleichgewicht aller Ziele, z. B. +30 % Leistungsdichte bei gleicher Energiedichte
Heute
Auf das Zielformat warten.
Frühe Prototypen sind Knopfzellen oder einlagige Pouchzellen. Wie sich das Design in der endgültigen Zylinder- oder Pouchzelle verhält, zeigt sich erst, wenn dieses Format gefertigt ist.
Mit dem Batemo Cell Designer
Zielformat frühzeitig vorhersagen.
Ausgehend von frühen Einzelschicht- oder Knopfzellen-Prototypen sagt der Batemo Cell Designer vorher, wie das Design im Zielformat abschneidet – damit Sie frühzeitig wissen, welche Richtung Sie einschlagen sollen.
Ihr Gewinn: FrühZielformat-Verhalten ab den ersten Prototypen
Heute
Eine Kundenanfrage mit einem Entwurf beantworten.
Ein Kunde nennt die Ziele, und die Suche nach der richtigen Zelle bedeutet mehr Prototypen und mehr Monate.
Mit dem Batemo Cell Designer
Anforderungen in ein Zelldesign übersetzen.
Geben Sie die Ziele des Kunden ein, und Batemo Cell Designer findet das Design, das diese innerhalb Ihrer Technologie am besten erfüllt.
Ihr Gewinn: Wochenvon der Kundenanforderung zum Zelldesign, nicht Monate
Heute
Ein Material isoliert beurteilen.
Ein neues Material wird in einer Halbzelle getestet. Was es in der fertigen Zelle oder im System des Endnutzers verändert, zeigt sich erst deutlich später.
Mit dem Batemo Cell Designer
Für den Endnutzer entwickeln.
Modellieren Sie Materialien der nächsten Generation sehr früh und sehen Sie, was sie in der fertigen Zelle und sogar im fertigen System bringen. Batemo deckt die gesamte Kette vom Material bis zum System ab.
Ihr Gewinn: Was zähltbis zum Endanwender, vom Material bis zum System
Jeder Parameter beeinflusst jedes Ziel
Dicke, Porosität, Siliziumgehalt: Jeder Designparameter beeinflusst gleichzeitig Energie, Leistung, Ladezeit und Lebensdauer. Der Batemo Cell Designer berechnet die Zielkonflikte vor dem ersten Prototyp.
Wie lang ist Ihre eigene Designschleife?
Die drei Zahlen am Anfang beschreiben Ihr Vorhaben und können von Ihnen geändert werden. Unter „Berechnungsgrundlage" finden Sie die vier Annahmen zu unserer Seite der Arbeit, jeweils mit Quellenangabe.
- Ausgangszelle255 Wh/kg · 1.945 W/kg
- Designvarianten
- Designziel
- 342 weitere Mustersellen
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So wird das berechnet4 feste Annahmen
Ohne ein Modell ergibt sich die Zeit bis zum Design-Freeze einfach aus der Anzahl der verbleibenden Iterationen multipliziert mit den Wochen, die eine davon benötigt. Mit einem Modell finden die Iterationen als Berechnungen statt: einmaliger Modellaufbau, dann Designarbeit pro Iteration zuzüglich Validierung des Anteils, den Sie noch aufbauen. Wenn das länger dauert als alles zu bauen, behält der Rechner den kürzeren der beiden Wege – ein Modell, das man nicht starten würde, ist kein Vorteil.
- Modellentwicklung bei Batemo, einmalig
- 8 Wochen
- Arbeitswert der Batterieingenieure von Batemo.
- Digitale Designarbeit pro Iteration
- 1 Woche
- Arbeitswert der Batterieingenieure von Batemo.
- Validierung pro Iteration
- 4 Wochen
- Arbeitswert der Batterieingenieure von Batemo.
- Iterationen physikalisch validiertAnteil der Iterationen, die trotz Simulation im Loop noch real gebaut und getestet werden.
- 40 %
- Arbeitswert der Batterieingenieure von Batemo.
Fragen zur Batteriezellentwicklung
Was ist Batteriezellen-Design?
Batteriezelldesign ist der Prozess der Auswahl der Parameter, aus denen eine Zelle besteht, zum Beispiel Abmessungen und Geometrie, Elektrodendicke und -beladung, Porosität, Partikelgröße, Elektrolyt, Schichtaufbau und Tab-Layout. Ziel ist es, Vorgaben wie Energie, Leistung, Ladezeit, Lebensdauer und Kosten gleichzeitig zu erfüllen. Jede Entscheidung beeinflusst die anderen, weshalb diese Arbeit oft als Kunst bezeichnet wird.
Wie beeinflusst die Elektrodendicke Energie und Leistung?
Eine dickere Elektrode speichert mehr Kapazität pro Fläche, sodass eine Zelle mehr Energie aufnimmt. Der Kompromiss liegt im Verhalten bei hohem Strom: Ionen legen längere Wege zurück, und die Zelle verliert unter Last mehr Kapazität. Die Flächenkapazität ist daher die Kenngröße, die ein Zellentwickler zuerst festlegt – nahezu jeder Kompromiss läuft über sie.
Kann Simulation das Prototyping beim Zelldesign ersetzen?
Es ersetzt den Großteil der Prototypenbauten – nicht den letzten. Sie führen eine Simulationsstudie mit sinnvollen Parametervariationen durch, bauen den nächsten Prototypen, validieren ihn und wiederholen den Vorgang. Nur Designs, die bereits vielversprechend aussehen, werden als Prototyp gebaut. Das finale Design wird stets an einer realen Zelle validiert.
Warum keine mikrostrukturellen Finite-Elemente-Modelle für das Zelldesign verwenden?
Sie können die Frage prinzipiell beantworten. In der Praxis dauert die Parametrierung Monate, und ein einzelner Simulationslauf dauert Stunden. Außerdem müssen Sie selbst sicherstellen, dass das Modell gültig ist. Das ist, glauben Sie uns, eine anspruchsvolle Aufgabe. Und Sie möchten Zellen designen, nicht Modelle validieren, oder? Der Gesamtprozess ist daher zu langsam und fehleranfällig für einen Designkreislauf mit Tausenden von Variationen. Ein physikbasiertes Batemo Cell Model mit dem Batemo Cell Designer läuft in Sekunden und löst diese Probleme.
Wie genau ist das Batemo Cell Designer?
Der Batemo Cell Designer baut auf dem Batemo Cell Model auf. Über 198 validierte Zellen beträgt die mediane Abweichung des Batemo Cell Model 0,8 %, gemessen an Validierungsexperimenten. Der Batemo Cell Designer übernimmt diese Genauigkeit, wird jedoch ungenauer, je weiter sich Ihr Design vom validierten Ausgangspunkt entfernt. Das ist kein Problem: Sobald Vorhersagen ungenau zu werden drohen, bauen Sie den nächsten Prototyp, validieren ihn und wiederholen den Prozess.
Zwei Wege, um Ihr nächstes Zelldesign zu starten
Wenn Sie die Entscheidung benötigen
Bringen Sie uns Ihre aktuelle Zelle und Ihre Zielwerte.
Ihre Nachricht wird von einem Ingenieur gelesen, der diese Zellen selbst vermessen hat – kein Postfach, kein Vertrieb, der weiterleitet.
Wenn Sie die Daten benötigen
Sehen Sie die gemessenen Zellen, mit denen Ihr Design im Wettbewerb steht.
Batemo Insights enthält das gemessene Verhalten hinter jeder Zelle im Batemo Cell Explorer – einschließlich dessen, was der öffentliche Explorer bewusst nicht anzeigt.
Oder beginnen Sie mit den Messungen – den öffentlichen Batemo Cell Explorer erkunden →