2022锂电池仿真软件合集

导读： 锂离子 (Li-ion) 电池广泛用于为各种设备供电，涉及玩具、无人机、手机和笔记本电脑，以及医疗设备和电动汽车。为了有效地为这类设备供电，需要控制工作时的锂离子电池内部的温度分布，因为偏离最佳运行温度可能会导致它性能下降或失效。锂电池仿真软件不仅仅担负着仿真驱动正向设计的功能，也是推动整体锂电池领域研发数字化进程的重要力量。

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2022锂电池仿真软件合集

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 COMSOL Multiphysics

根据不同的仿真目的，电池建模需要不同程度的细节。“电池模块”是 COMSOL Multiphysics软件的一个附加产品，从电池多孔电极的详细结构到包括热管理系统在内的电池组，其中涵盖各种尺度的广泛描述。这些描述涉及带电和电中性物质的传递、电荷平衡、化学和电化学反应、焦耳热和电化学反应引起的热效应、传热、流体流动等各种物理现象，以及对于理解电池系统非常重要的其他物理现象。

特点：

简化电池建模

为了更快地对三维电池组进行热分析，您可以对电池组中的每个电池使用经过验证的集总（简化）模型。集总模型一旦经过验证，便可以在特定的工作范围内提供极高的精度。“电池模块”包含基于物理场的集总模型，可以求解多个空间维度的电化学方程。

单颗粒电池 接口分别使用一个单独的单颗粒模型来表征电池的正负极，从而对电池中的电荷分布进行建模。集总电池 接口利用一小组集总参数来增加电池中所有电压损失的总和，这些电压损失源于欧姆电阻和（可选的）电荷转移和扩散过程。此外，您还可以使用电池等效电路 接口根据任意数量的电路元件来定义电池模型。

高保真电池建模

锂离子电池 接口用于计算锂离子电池的电位和电流分布，支持使用多种插层电极材料，还包含 SEI 层引起的电压损失。

二元电解质电池 接口用于计算普通电池的电位和电流分布，支持使用多种插层电极材料，此外，还可以包含由于在多孔电极上形成膜而引起的电压损失。

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 ANSYS Fluent

Ansys Fluent的电池模块可以自动探测电池连接模式（串/并联），流动、热和电化学完全耦合在一起进行计算，具有非常好的计算精度和稳健性。该模块内置三个电化学模型，既有基于经验的模型又有基于物理的模型，而且支持用户使用UDF自定义电化学模型。ANSYS在流体仿真用于热管理方面，ANSYS可以提供ROM降阶模型以缩短仿真计算时间，精度与经典的三维CFD方法接近，对于设计控制策略和开发BMS系统有较大帮助。

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Simcenter BDS 电池设计软件