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Battery Design Module Updates
Für Nutzer des Battery Design Module bietet COMSOL Multiphysics® Version 6.1 eine neues Interface für die Modellierung mehrerer Akkus, die Möglichkeit, den Wärmetransport in den Akkuschichten zu simulieren, und den neuen Studienschritt Parameter Estimation. Hier erfahren Sie mehr über diese und weitere Updates.
Neues Battery Pack Interface
Das neue Interface Battery Pack bietet einen One-to-Many-Ansatz, um mehrere Akkumodelle einzurichten und sie in einer 3D-Geometrie zu verbinden. Dieses Interface wird in der Regel zusammen mit dem Heat Transfer Interface für die Modellierung des Kühlakku-Managements verwendet. Das Interface bietet auch thermische Ereignisse, die zur Untersuchung von Problemen der Ausbreitung des thermischen Durchgehens verwendet werden können. Sie können sich diese Ergänzung in dem neuen Modell Thermal Runaway Propagation in a Battery Pack und den bestehenden Modellen Thermal Distribution in a Pack of Cylindrical Batteries und Liquid-Cooled Lithium-Ion Battery Pack ansehen.
Neuer Battery Layers Knoten in Heat Transfer
Ein neuer Battery Layers Knoten in den Heat Transfer Interfaces macht es möglich, den Wärmetransport in den Schichten von Akkuzellen mit einem homogenisierten Ansatz zu modellieren, bei dem die einzelnen Schichten der Zelle nicht im Berechnungsnetz aufgelöst werden müssen. Die Homogenisierung der Wärmegleichung erfolgt durch die Verwendung von anisotropen Wärmeleitfähigkeitstensoren, die auf der Grundlage der Konfiguration der Akkuschichten und der Wärmeleitfähigkeit in der Schicht und durch die Schicht definiert werden. Sehen Sie sich diese Funktion in dem neuen Modell Thermal Runaway Propagation in a Battery Pack und in den folgenden bestehenden Modellen an:
Parameter Estimation im Battery Design Module
Der Studienschritt Parameter Estimation sowie die BOBYQA, Levenberg-Marquardt, und IPOPT Optimierungslöser sind jetzt mit der Battery Design Module Lizenz verfügbar. Die Parameterschätzung wird üblicherweise verwendet, um auf der Grundlage experimenteller Daten geeignete Parameterwerte für Akkumodelle zu bestimmen. Das bestehende Modell Parameter Estimation of a Time-Dependent Lumped Battery kann jetzt nur mit einer Battery Design Module Lizenz ausgeführt werden.
Verbesserte Kontinuitätsbedingung für Assembly Pair Ränder
Assembly Pairs werden in der Regel verwendet, wenn nicht übereinstimmende Netzelemente auf beiden Seiten eines Randes verwendet werden. Die Verwendung von Assembly Pairs kann zum Beispiel bei der Verwendung von strukturierten Netzen (Swept Mesh) in komplexen 3D-Geometrien notwendig sein. In dieser Version wurde die Randbedingung Continuity für potenzialabhängige Variablen (sowohl für die Elektroden- als auch für die Elektrolytphase) von Assembly Pair Rändern in Bezug auf ihre Genauigkeit und numerische Stabilität in den Interfaces Current Distribution, Lithium-Ion und Battery with Binary Electrolyte deutlich verbessert.
Nicht-ideale Speziesaktivitätskoeffizienten
Version 6.1 führt Funktionen zur Modellierung nicht-idealer Elektrolyte mithilfe der Debye-Hückel-Theorie ein. In solchen Elektrolyten kann schon eine kleine Konzentrationsänderung – im millimolaren Bereich – zu messbaren Veränderungen von Größen wie dem pH-Wert und dem Elektrodengleichgewichtspotenzial führen. Die Fähigkeit, nicht-ideale Effekte bei der Modellierung und Simulation zu berücksichtigen, ist daher eine wichtige Ergänzung zu den Elektrochemie Interfaces. In dieser Version ist es nun möglich, diese Effekte in den Interfaces Tertiary Current Distribution, Nernst-Planck und Transport of Diluted Species zu berücksichtigen. Die Aktivitätskoeffizienten können entweder mit der Debye-Hückel Speziesaktivität oder mit benutzerdefinierten Ausdrücken definiert werden.
Verbesserte Leistung von Eigenschaftsauswertungen
Die verbesserte Leistung der Eigenschaftsauswertungen macht sich bei allen Eigenschaftsberechnungen bemerkbar, zum Beispiel bei Dichte und Viskosität, sowie bei thermodynamischen Eigenschaften wie Wärmekapazität und Dampfdruck. Modelle, bei denen ein erheblicher Teil der Lösungszeit auf die Auswertung von Eigenschaften entfällt, können jetzt in bis zu 30 % kürzerer Zeit gelöst werden.
Erweiterte chemische Formeln
Es ist jetzt möglich, erweiterte Formeln für chemische Spezies und chemische Reaktionen zu verwenden. Die umschließenden Zeichen (),[] und {} können verwendet werden, um Struktureinheiten in der Molekülformel zum Beispiel in einem Koordinationskomplex anzugeben. Um die Lesbarkeit zu verbessern, können in der Reaktionsformel vereinfachte Namen verwendet werden, um eine ganze Spezies oder einen Teil der Molekülstruktur anzugeben. Bei der Reaktionsbilanzierung werden die vollständige Zusammensetzung und die Ladung berücksichtigt.
Verbesserte Funktionalität zum Hinzufügen von Spezies zu einem System
Die Funktionalität zur Suche nach Spezies in der Datenbank und deren Hinzufügen zu einem Modell wurde erweitert und verbessert. Die aus einer Suche gefilterten Spezies können nun mit der Eingabetaste einzeln hinzugefügt werden. Darüber hinaus ist es nicht mehr notwendig, das Filterergebnis zurückzusetzen, wenn eine Spezies hinzugefügt wurde.
Neue Tutorial-Modelle
COMSOL Multiphysics® Version 6.1 enthält mehrere neue Tutorial-Modelle für das Battery Design Module.
Jelly Roll
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jelly_roll
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Jelly Roll on a Flattened Geometry
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jelly_roll_flattened
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Thermal Runaway Propagation
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thermal_runaway_propagation
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Zinc Bromine Redox Flow Battery
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znbr_flow_battery
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