Batterijtechniek

U kunt gebruikmaken van een uitgebreide digital twin van Siemens Digital Industry Software om het batterijontwerp van cel tot verpakking te optimaliseren. Dit stelt ingenieurs in staat om simuleren en testen verschillende ontwerpiteraties in een virtuele omgeving, waarbij de prestaties, het thermisch beheer en de structurele integriteit worden geoptimaliseerd zonder uitgebreide fysieke prototyping. U kunt ontwerpen vroegtijdig valideren met behulp van modelgebaseerde simulaties, waardoor de time-to-market en de kosten worden verkort. Bovendien integreert een domeinoverschrijdende samenwerkingsomgeving chemische, mechanische en softwareteams om te zorgen voor een naadloze coördinatie van het ontwerp. Tot slot helpen onze op de behoeften afgestemde oplossingen voor productontwikkeling om kritieke factoren zoals veiligheid, energiedichtheid en produceerbaarheid sneller en met volledige traceerbaarheid in evenwicht te brengen.

Het Simcenter portfolio van Siemens biedt geavanceerde simulatietools die het warmtebeheer van EV-batterijen nauwkeurig voorspellen en optimaliseren. Door de interactie tussen thermische, elektrische en mechanische subsystemen te modelleren, helpt Simcenter ervoor te zorgen dat batterijen binnen veilige temperatuurbereiken werken, waardoor oververhitting en thermische uitloop worden voorkomen. De integratie van Simcenter met CFD-technologieën maakt een nauwkeurige analyse mogelijk van koelingsstrategieën en energie-efficiëntie, wat zorgt voor betere prestaties, een langere levensduur van de batterij en algemene voertuigveiligheid onder reële omstandigheden.

Een batterijbeheersysteem (BMS) controleert continu de prestaties, brengt de celspanningen in evenwicht en zorgt ervoor dat de batterij binnen de veiligheidsgrenzen blijft. Dankzij de end-to-end verbonden workflow van Siemens wordt de samenwerking tussen celingenieurs, ontwikkelaars van besturingsalgoritmen en geïntegreerde software-ingenieurs gestroomlijnd. De aanpak maakt gebruik van systeemsimulatie om valideer het gedrag van BMS in alle stadia van de ontwikkeling. Bovendien volgt het softwareontwikkelingsproces de beste praktijken die ervoor zorgen dat wordt voldaan aan ISO26262, autosar en cyberbeveiliging. Deze geïntegreerde en op modellen gebaseerde aanpak versnelt de ontwikkeling en veilige validatie van BMS-software zonder defecten, waardoor snellere, betrouwbare resultaten worden gegarandeerd en tegelijkertijd wordt voldaan aan de veiligheids-, beveiligings- en prestatienormen.

Een batterijcel is de fundamentele bouwsteen van een batterij, waarbij chemische energie via elektrochemische reacties wordt omgezet in elektrische energie. Elke cel bestaat doorgaans uit een anode, kathode, elektrolyt en een separator, die samenwerken om een specifieke spanning en capaciteit te genereren. In moderne toepassingen speelt celchemie — of het nu gaat om lithium-ion, vaste stof of daarbuiten — een cruciale rol bij het bepalen van de energiedichtheid, veiligheid en levensduur van de cyclus. Voor fabrikanten, de prestaties van de cellen optimaliseren hoewel het verlagen van de kosten cruciaal is, omdat vooruitgang op celniveau een directe invloed heeft op de efficiëntie van de batterij en het algemene concurrentievermogen van de markt. De toekomst van energieopslag hangt af van doorbraken in celchemie en -ontwerp.

Een batterijpakket is een verzameling afzonderlijke batterijcellen die zijn samengesteld om de gewenste spanning en capaciteit te leveren voor een specifieke toepassing. Het gaat niet alleen om het combineren van cellen, maar ook om ingewikkeld ontwerp, thermisch beheer en batterijbeheersystemen (BMS) om de veiligheid, levensduur en prestaties te garanderen. In sectoren waar veel vraag naar is, zoals elektrische voertuigen en energieopslag, zijn optimalisatie van de verpakkingsdichtheid, koelmechanismen en laadcycli van cruciaal belang om de grenzen van energie-efficiëntie te verleggen. Naarmate de batterijtechnologie evolueert, ontwerp van de verpakking wordt een belangrijke onderscheidende factor bij het verlagen van de kosten, het verbeteren van het bereik en het versnellen van de elektrificatie van industrieën. Voor fabrikanten is de uitdaging een evenwicht te vinden tussen innovatie en schaalbare, kosteneffectieve productie.