Diseño de celdas de batería sin esperar al siguiente prototipo
Vea las consecuencias de un cambio de diseño antes de que alguien lo construya.
El diseño de celdas de batería consiste en definir el espesor de los electrodos, las cargas, los tamaños de partícula y la geometría para alcanzar objetivos de energía, potencia, tiempo de carga y vida útil. El Batemo Cell Designer parte de un modelo validado de su celda más reciente y calcula miles de variantes, de modo que solo el mejor diseño llega al prototipo. En un estudio real, la densidad de potencia aumentó en torno a un 30 %.
Hablar con un ingeniero de baterías
Diseño de celdas de batería: situación actual y con el Batemo Cell Designer
Hoy, cada idea de diseño es un prototipo, y un prototipo lleva meses. Con el Batemo Cell Designer, el estudio de diseño va primero, y solo los diseños que ya alcanzan los objetivos pasan a prototipo.
Hoy
Comience cada idea con un prototipo.
Los electrodos se recubren, la celda se ensambla y se forma, y solo entonces se ve qué efecto tuvo el cambio.
Con el Batemo Cell Designer
Parta de la realidad.
Batemo construye un modelo físico de su celda, electrodo o material más reciente y clarifica los procesos en su interior. Sobre esta base validada, usted puede intercambiar electrodos, cambiar el electrolito o variar cualquier parámetro de diseño.
Usted obtiene: Realidadcomo punto de partida, para que las predicciones sean válidas
Hoy
Pruebe algunas variantes al año.
El número de ideas que usted puede probar está limitado por cuántos prototipos caben en un año. La mayor parte del espacio de diseño permanece sin explorar.
Con el Batemo Cell Designer
Explore todo el espacio de diseño.
Cada fabricante de celdas tiene sus propias fortalezas en materiales y procesos. El Batemo Cell Designer calcula miles de variantes de su tecnología, cada una en cuestión de segundos, para que vea dónde están realmente sus límites.
Usted obtiene: Todo el espaciode su tecnología explorada, no muestreada
Hoy
Encontrar el equilibrio demasiado tarde.
Un electrodo más grueso aporta más energía, pero peor comportamiento a alta corriente. El objetivo de potencia falla un prototipo después.
Con el Batemo Cell Designer
Equilibre cada objetivo.
La energía, la potencia, el tiempo de carga, el tiempo de vida, el coste y la seguridad se calculan conjuntamente para cada diseño, de modo que el Batemo Cell Designer encuentra el mejor equilibrio entre ellos. En un estudio real, la densidad de potencia aumentó aproximadamente un 30 % con una densidad de energía similar.
Usted obtiene: Óptimoequilibrio de todos los objetivos, p. ej. +30 % de densidad de potencia con la misma densidad de energía
Hoy
Espere el formato de destino.
Los primeros prototipos son celdas de botón o bolsas de una sola capa. El comportamiento del diseño en la celda cilíndrica o en bolsa definitiva solo se conoce una vez que ese formato está fabricado.
Con el Batemo Cell Designer
Prediga el formato objetivo con antelación.
A partir de prototipos tempranos de capa única o de celda tipo moneda, el Batemo Cell Designer predice el rendimiento del diseño en el formato objetivo, para que usted sepa desde el principio qué dirección tomar.
Usted obtiene: Tempranocomportamiento del formato objetivo desde los primeros prototipos
Hoy
Responda a una solicitud de cliente con un diseño.
El cliente define los objetivos, y encontrar la celda adecuada implica más prototipos y más meses.
Con el Batemo Cell Designer
Traducir requisitos en un diseño de celda.
Introduzca los objetivos del cliente y Batemo Cell Designer encontrará el diseño que mejor los satisfaga dentro de su tecnología.
Usted obtiene: Semanasdesde el requisito del cliente hasta el diseño de la celda, no meses
Hoy
Evaluar un material de forma aislada.
Un nuevo material se ensaya en una semicelda. Lo que cambia en la celda terminada, o en el sistema del usuario final, se muestra mucho más tarde.
Con el Batemo Cell Designer
Desarrolle para el usuario final.
Modele materiales de próxima generación desde muy temprano y vea lo que aportan en la celda terminada e incluso en el sistema terminado. Batemo cubre toda la cadena, desde el material hasta el sistema.
Usted obtiene: Lo que importaal usuario final, del material al sistema
Cada parámetro influye en cada objetivo
Espesor, porosidad, contenido de silicio: cada parámetro de diseño afecta simultáneamente a la energía, la potencia, el tiempo de carga y la vida útil. El Batemo Cell Designer calcula los compromisos antes del primer prototipo.
¿Cuánto dura su propio ciclo de diseño?
Los tres números iniciales describen su programa y usted puede modificarlos. En «Cómo se calcula esto» encontrará los cuatro que asumimos sobre nuestra parte del trabajo, cada uno con su fuente.
- Celda de partida255 Wh/kg · 1945 W/kg
- Variantes de diseño
- Objetivo de diseño
- 342 celdas de muestra más
A 0 % comienza ahora, con todo el ahorro por delante.
Cómo se calcula4 supuestos fijos
Sin un modelo, el tiempo hasta el congelamiento del diseño es simplemente el número de iteraciones restantes multiplicado por las semanas que lleva cada una. Con un modelo, las iteraciones se realizan como cálculos: un desarrollo del modelo único, luego el trabajo de diseño por iteración, más la validación sobre la parte que aún se construye. Si el resultado fuera mayor que construirlo todo, la calculadora conserva el menor de los dos: un modelo que no se llegaría a iniciar no representa una ventaja.
- Desarrollo del modelo en Batemo, una sola vez
- 8 semanas
- Figura de trabajo de los ingenieros de baterías de Batemo.
- Trabajo de diseño digital por iteración
- 1 semana
- Figura de trabajo de los ingenieros de baterías de Batemo.
- Validación por iteración
- 4 semanas
- Figura de trabajo de los ingenieros de baterías de Batemo.
- Iteraciones validadas físicamenteProporción de iteraciones que aún requieren una construcción y una prueba reales, incluso con simulación integrada.
- 40 %
- Figura de trabajo de los ingenieros de baterías de Batemo.
Preguntas sobre el diseño de celdas de batería
¿Qué es el diseño de celdas de batería?
El diseño de celdas de batería es el proceso de selección de los parámetros que conforman una celda, como dimensiones y geometría, espesor y carga del electrodo, porosidad, tamaño de partícula, electrolito, estructura de capas y disposición de las lengüetas. El objetivo es alcanzar simultáneamente metas de energía, potencia, tiempo de carga, vida útil y coste. Cada elección afecta a las demás, razón por la cual este trabajo se considera a menudo un arte.
¿Cómo afecta el grosor del electrodo a la energía y la potencia?
Un electrodo más grueso almacena más capacidad por área, por lo que una celda guarda más energía. La contrapartida es el comportamiento a alta corriente: los iones recorren mayor distancia y la celda pierde más capacidad bajo carga. La capacidad areal es, por tanto, el parámetro que el diseñador de celdas establece primero, y casi todas las compensaciones pasan por él.
¿Puede la simulación reemplazar la creación de prototipos en el diseño de celdas?
Reemplaza la mayoría de las construcciones de prueba, no la última. Usted realiza un estudio de simulación sobre variaciones de parámetros significativas, construye el siguiente prototipo, lo valida y repite el proceso. Solo los diseños que ya parecen correctos pasan a prototipo. El diseño final siempre se valida en una celda real.
¿Por qué no utilizar modelos de elementos finitos microestructurales para el diseño de celdas?
En principio pueden responder la pregunta. En la práctica, la parametrización lleva meses y una sola simulación tarda horas. Además, usted mismo debe verificar que el modelo es válido. Créanos, esa es una tarea ardua. Y usted quiere diseñar celdas, no validar modelos, ¿verdad? Por eso el proceso global es demasiado lento y propenso a errores para un bucle de diseño con miles de variaciones. Un Batemo Cell Model basado en física con Batemo Cell Designer se ejecuta en segundos y resuelve estos problemas.
¿Qué precisión tiene el Batemo Cell Designer?
El Batemo Cell Designer se basa en el Batemo Cell Model. En 198 celdas validadas, la desviación mediana del Batemo Cell Model es de 0.8 %, medida frente a experimentos de validación. El Batemo Cell Designer hereda esta precisión, pero se vuelve menos exacto cuanto más se aleje su diseño del punto de partida validado. Esto no es un problema: cuando las predicciones tienden a perder precisión, usted construye el siguiente prototipo, lo valida y repite el proceso.
Dos formas de iniciar su próximo diseño de celda
Si necesita la decisión
Tráiganos su celda más reciente y sus objetivos.
Su mensaje lo lee un ingeniero que ha medido estas celdas, no un buzón de correo ni un departamento de ventas que lo reenvía.
Si necesita los datos
Vea las celdas medidas con las que compite su diseño.
Batemo Insights contiene el comportamiento medido de cada celda del Batemo Cell Explorer, incluido lo que el Explorer público no muestra deliberadamente.
O comience con las mediciones — explorar el Batemo Cell Explorer público →