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Nouveautés du module Battery Design
Pour les utilisateurs du module Battery Design, la version 6.1 de COMSOL Multiphysics® introduit une nouvelle interface pour la modélisation d'un pack de batteries, la possibilité de simuler le transfert de chaleur dans les couches de batteries et l'ajout de l'étape d'Estimation de paramètres. Découvrez ces nouveautés ci-dessous.
Nouvelle Interface Pack de Batteries
Une nouvelle interface Pack de batteries permet de configurer plusieurs modèles réduits de batteries en bloc et de les connecter dans une géométrie 3D. Cette interface est généralement utilisée avec l'interface Transfert de chaleur pour modéliser la gestion thermique du pack. L'interface présente également des événements thermiques qui peuvent être utilisés pour étudier les problèmes de propagation de l'emballement thermique. Vous pouvez voir cet ajout dans le nouveau modèle Propagation de l'emballement thermique dans un pack de batteries et dans les modèles existants Analyse thermique d'un pack de batteries cylindriques et Pack de batteries lithion-ion à refroidissement liquide.
Nouveau nœud de domaine Couches de batterie en Transfert de chaleur
Un nouveau nœud de domaine Couches de batterie dans les interfaces Transfert de chaleur permet de modéliser le transfert de chaleur dans les couches des cellules de batterie en utilisant une approche homogénéisée, où les couches individuelles de la cellule n'ont pas besoin d'être résolues par le maillage. L'homogénéisation de l'équation de la chaleur est réalisée par l'utilisation de tenseurs de conductivité thermique anisotropes, qui sont définis en fonction de la configuration des couches de la batterie et de la conductivité thermique dans les sens des couches et à travers l'empilement. Découvrez cette fonctionnalité dans le nouveau modèle Propagation de l'emballement thermique dans un pack batterie et les modèles existants suivants :
L'estimation de paramètres est désormais incluse dans le module Battery Design
L'étape Estimation de paramètres et les solveurs d'optimisation BOBYQA, Levenberg-Marquardt et IPOPT sont désormais disponibles avec une licence du module Battery Design. L'estimation paramétrique est couramment utilisée pour déterminer les valeurs de paramètres appropriées pour les modèles de batteries, sur la base de données expérimentales. Le modèle existant Estimation paramétrique d'un modèle réduit de batterie en temporel peut désormais être exécuté en utilisant uniquement une licence du module Battery Design.
Amélioration de la condition de continuité sur les paires d'assemblages
Les paires d'assemblage sont généralement utilisées lorsque des éléments de maillage non conformes sont utilisés de chaque côté d'une frontière. La nécessité d'utiliser des paires d'assemblages peut survenir lors de l'utilisation, par exemple, de maillages extrudés dans des géométries 3D complexes. Dans la version 6.1, la condition limite de Continuité pour les variables des paires d'assemblage dépendantes du potentiel (pour les électrode et l'électrolyte) a été considérablement améliorée en termes de précision et de stabilité numérique dans les interfaces Distribution de courant, Batterie Lithium-ion et Batterie avec électrolyte binaire.
Coefficients d'activité des espèces non idéales
La version 6.1 introduit une fonctionnalité permettant de modéliser les électrolytes non idéaux à l'aide de la théorie de Debye-Hückel. Dans de tels électrolytes, même une petite variation de concentration - de l'ordre du millimolaire - peut provoquer des changements mesurables dans le pH et le potentiel d'équilibre de l'électrode. La possibilité de prendre en compte les effets non idéaux dans la modélisation et la simulation est donc un ajout important aux interfaces d'électrochimie. Dans cette version, il est maintenant possible d'inclure ces effets dans les interfaces Distribution du courant tertiaire, Nernst-Planck et Transport des espèces diluées. Les coefficients d'activité peuvent être définis en utilisant l'activité des espèces Debye-Hückel ou des expressions définies par l'utilisateur.
Amélioration des performances des évaluations de propriétés
L'amélioration des performances des évaluations de propriétés est perceptible dans tous les calculs de propriétés, tels que la densité et la viscosité, ainsi que pour les propriétés thermodynamiques comme la capacité calorifique et la pression de vapeur. Les modèles pour lesquels une partie importante du temps de résolution est consacrée à l'évaluation des propriétés peuvent désormais être résolus avec un gain de temps pouvant atteindre 30%.
Formules chimiques avancées
Il est maintenant possible d'utiliser des formules plus avancées pour les espèces chimiques et les réactions chimiques. Les signes d'encadrement (), [] et {} peuvent être utilisés pour indiquer les unités structurelles dans la formule moléculaire d'un complexe de coordination, par exemple. Pour améliorer la lisibilité, des noms simplifiés peuvent être utilisés dans la formule de réaction pour indiquer une espèce complète ou une partie de la structure moléculaire. Lors de l'équilibrage de la réaction, la composition et la charge sont prises en compte.
Fonctionnalité améliorée pour l'ajout d'espèces à un système
La fonctionnalité permettant de rechercher des espèces dans la base de données et de les ajouter à un modèle a été étendue et améliorée. Les espèces filtrées à partir d'une recherche peuvent maintenant être ajoutées une par une en utilisant la touche Entrée. En outre, il n'est plus nécessaire de réinitialiser le résultat du filtre lorsqu'une espèce a été ajoutée.
Nouveaux tutoriels
La version 6.1 de COMSOL Multiphysics® apporte de nouveaux tutoriels au module Battery Design.
Cellule à enroulement en spirale
Nom de l'application:
jelly_roll
Lien de téléchargement de l'application
Cellule à enroulement en spirale sur une géométrie plane
Nom de l'application:
jelly_roll_flattened
Lien de téléchargement de l'application
Propagation d'emballement thermique
Nom de l'application:
thermal_runaway_propagation
Lien de téléchargement de l'application
Batterie zinc-brome à flux redox
Nom de l'application:
znbr_flow_battery
Lien de téléchargement de l'application