Batemo Cube Model

バッテリーセル内部の3D挙動を解析する

Batemo Cube Modelは、バッテリーセル内部の温度・電流およびその他の内部物理量の局所分布をシミュレーションします。Batemo Cell Modelをベースとし、セル内部を複数の次元で解析します。

1/6出発点は、実際のバッテリーセルの活性体積です。

2/6Batemo Cube Modelsは、この体積を複数の部分に分割します。分割の細かさはお客様が選択できます。

3/6Cube Model 間、セルハウジング、および極間の熱・電流の伝達は、Cube Model の外部でモデル化されます。

4/6このシミュレーションは、温度やその他の物理量がセル内部でどのように変化するかを示します。

5/6劣化と安全性に影響する局所的なホットスポットを特定し、予測することができます。

6/6その結果を活用して、セルの設計改善とより優れた冷却コンセプトを開発することができます。

専門家に相談する
バッテリーセルを小さな立方体のグリッドに分割し、ホットスポットを持つ温度分布フィールドのように暗色からオレンジ色にカラーリングした様子

Batemo Cube ModelはBatemo Cell Modelをベースにしています。

Batemo Cube ModelはBatemo Cell Modelをベースに開発されており、同じモデリング技術を採用しています。セル内部の分割粒度を自由に設定でき、セル内部で起きていることを精密かつ空間的に解像した形で把握できます。

実測放電

電圧 / V · 表面温度 / °C

4電流、周囲温度25 °CにおけるLG Chem INR21700-M50Tの測定放電 2.42.83.23.64.04.4203550012345

容量 / Ah

  • 0.48 A
  • 4.76 A
  • 9.52 A
  • 14.29 A
LG Chem INR21700-M50Tの25 °Cにおける放電測定データ(0.1 C〜3 C)。 セルを見る ›
Fast
多次元バッテリーシミュレーションは通常、多くの計算時間を要します。Batemo Cube Modelは数分で実行できます。実行時間はセルの離散化の細かさによって異なります。
Physical
空間分解された結果を得るには、セル内のすべての関連する電気的・化学的・熱的・物理的プロセスを正確に記述する必要があります。Batemo Cube Modelは、極端な条件下でも物理的な正確さを維持します。
Accurate
Batemo Cube Model は Batemo Cell Model から派生しており、同じモデリング技術を使用しています。その有効性は Batemo が広範な測定によって実証しています。

各Batemo Cube Modelは、セルの活物質体積の一部を表しています。

Batemo Cube Model は、セル内部の巻回電極スタック(ジェリーロール)の一部を対象とした電気化学モデルです。実際のセルの活性体積と同様に、電気的インターフェースと熱的インターフェースを備えています。初期条件はグラフィカルなパラメータインターフェースで設定します。

Cube Models間、セル筐体、および極間の熱・電流の伝達は、Cube Modelsの外部でモデル化されます。他のセル構成要素のモデルを構築したら、電気的・熱的境界条件を入力してシミュレーションを開始します。この方法で実際のセルモデルを構築するには、一定のモデリング専門知識が必要です。

Batemoの実験室にあるアルゴングローブボックスで作業するBatemoのエンジニア。ここではバッテリーセルの分解が行われます。

Batemo Cube Modelがバッテリーセル内部に示すもの。

Batemo Cube Modelは、セル内部のすべての物理量の局所分布を表示します。温度や電流の不均一性を確認し、重要な箇所を定量化できます。また、実験室での測定では得られない物理量も算出します。具体的には、内部温度、電気化学的電極電位、損失が発生している箇所などです。

局所的なホットスポットの検出

劣化と安全性に影響する局所的なホットスポットを特定し、予測することができます。

設計と冷却の改善

その結果を活用して、セルの設計改善とより優れた冷却コンセプトを開発することができます。

局所短絡をトリガーする

シミュレーション内で局所的な短絡を手動でトリガーできます。

別のハウジングを試す

外部モデルを変更することで、同じ活物質が異なる筐体タイプでどのような性能を発揮するかを確認できます。

オレンジ色のハウジングを持つ電気自動車用バッテリーモジュールを開いた状態。積層されたセルと冷却チャンネルが露出しています。
Batemo Cube Modelを使用することで、劣化や安全性に影響する局所的なホットスポットを特定・予測し、セルのピーク出力を向上させる方法を把握できます。

すべてのBatemo Cube ModelはBatemo Cell Modelから始まります。

Batemo Cube Modelの背後にあるBatemo Cell Modelは、Batemoライブラリから取得するか、お客様独自のセル向けに構築します。Batemo Cube Modelはサブスクリプションには含まれておらず、別途ご依頼いただく形で作成します。

ライブラリ収録セル向け

Batemo Cell Model Library

  • Batemo Cell Model Libraryに収録されているセルであれば、Batemo Cube Modelを別途ご注文いただくことで作成いたします。
利用可能なセルを確認する

独自セル向け

カスタムBatemo Cube Model

  • 独自のセルをお持ちで、すべてを機密扱いにしたい場合は、Batemo Cube Modelをお客様専用に作成します。

Batemo Cube Modelsはお使いのシミュレーション環境で動作します。

Batemo Cube Modelsをお客様のシミュレーション環境に統合することで、これまでの成果を活かすことができます。MATLAB Simulink、MATLAB Simscape、Simcenter Amesim、AVL CRUISE M、AVL FIRE M、Elements、Cradle CFDへの組み込み統合が標準で利用可能です。また、Batemo Cube ModelはFMUとしても提供されており、一般的なシミュレーションツールすべてで動作します。

Batemo のエンジニアが、Batemo セルモデルを用いて構築されたシステムモデルを大型スクリーンで検討しています。
  • MATLAB Simulink
  • MATLAB Simscape
  • Simcenter Amesim
  • AVL CRUISE M
  • AVL FIRE M
  • Elements
  • Cradle CFD
  • FMU

Batemo サポートを開始する

Batemoサポートとの定期的な通話をスケジュールし、シミュレーションが結果を出すまでサポートいたします。すぐに使えるモデルをご提供しますので、必要に応じてカスタマイズが可能です。

Batemo Engineeringとの最初のプロジェクト

Batemo エンジニアリングは、最初のプロジェクトにおいてモデリングおよびシミュレーション作業を代行します。すべてのモデル、スクリプト、データを納品しますので、その後はお客様自身で引き継ぐことができます。

Batemo Cube Modelsがバッテリー開発にもたらすメリット。

Batemo Cube Modelsを活用することで、バッテリー開発をシミュレーションベースに移行できます。これにより、開発の迅速化とコスト削減が実現し、より優れた製品につながります。

  • より優れた

    セルの内部を調べることで、セルへの理解を深めることができます。空間的に分解されたエフェクトを特定し、そこから設計ソリューションを導き出します。製品の主要な特性を改善し、競合他社との差別化を図ることができます。

  • 高速化

    セル内部の物理量の解析は、従来の多次元シミュレーション手法と比べてわずかな時間で完了します。長時間の測定を行わずに、重要なローカル効果を発見できます。

  • コスト削減

    プロトタイプのコストを削減し、大規模な実験室測定を省くことができます。エンジニアリングの開発期間も短縮されます。

よくある質問

Batemo Cube Model とは何ですか?

Batemo Cube Modelは、バッテリーセルの内部を3次元で解析するバッテリーシミュレーションモデルです。温度・電流などの内部量の局所分布をシミュレートします。各Cube Modelはセルの活性体積の一部を表し、Batemo Cell Modelから導出されます。局所的なホットスポットの特定、冷却コンセプトの改善、局所短絡などの現象の研究に活用できます。

Batemo Cube Model と Batemo Cell Model の違いは何ですか?

Batemo Cube ModelはBatemo Cell Modelから派生しており、同じモデリング技術を使用していますが、空間分解能が追加されています。各Cube Modelはセルの活性体積の一部を表します。複数のCube Modelを組み合わせることで、セル内部の温度と電流の分布を把握できます。筐体、極、およびCube Model間の熱・電流の伝達は個別にモデル化されており、一定のモデリング専門知識が必要です。

Batemo Cube Modelシミュレーションにはどのくらい時間がかかりますか?

Batemo Cube Modelのシミュレーションは数分で完了します。実行時間は離散化レベル、すなわちセル内部をどれだけ細かく分割するかによって異なります。Batemo Cube Modelsは3D CFDシミュレーション内でも動作可能です。その場合、結果は非常に高精度になりますが、シミュレーション速度は3D CFD自体の速度に依存するため、多数のコアを持つクラスターで実行する必要があります。Batemo Cube Modelsは、従来の多次元シミュレーション手法と比べてわずかな時間でセル内部の物理量を解析できます。

Batemo Cube Modelはどのシミュレーションツールで動作しますか?

Batemo Cube Modelsは、MATLAB Simulink、MATLAB Simscape、Simcenter Amesim、AVL CRUISE M、AVL FIRE M、Elements、およびHexagon Cradle CFDとの統合機能を標準搭載しており、FMUとして一般的なすべてのシミュレーションツールで動作します。

3Dバッテリーセルモデルから何を学べますか?

Batemo Cube Modelのような3Dバッテリーセルモデルは、セル内部の温度と電流の局所分布を示します。劣化や安全性に影響するローカルホットスポットを特定し、より優れた冷却コンセプトを開発することができます。シミュレーションでローカル短絡を発生させたり、異なる筐体タイプで同じ活物質をテストしたりすることも可能です。また、このモデルは実験室での測定では得られない内部温度や電極電位も計算します。

製品名ではなく、お客様の課題から始めてください。

Batemoが提供する7つの機能。どれが必要かは、何を明らかにしたいかによって異なります。

モデルを熟知したエンジニアにご相談ください。

彼らはBatemo Cube Modelを熟知しており、その適用方法や、お客様が空間分解シミュレーションを構築する方法についても深く理解しています。

または、測定データから始める — 公開Batemo Cell Explorerを見る →