2次電池CADシステム Advance/BatteryDesignSystem
2次電池CADシステム Advance/BatteryDesignSystemの概要
Advance/BatteryDesignSystem はリチウム2次電池に特化した電池解析システムです。
物性定数を収納したデータ・ベースを利用することにより、放電時の電圧降下、連続・断続使用による電圧・電流の経時変化、熱分布などを高速で計算します。
物性定数の多くは第一原理計算によって作成されているため、パラメタ・フィッティングによる特性再現に留まらず設計支援ツールとしてご利用いただけます。
図1 基本的物性定数の第一原理計算による導出
起電力，電極の拡散定数
開放時のLi の溶解速度と析出速度
2次電池CADシステム Advance/BatteryDesignSystemの解析例
図2 LiCoO210gをL=100m～500m の膜厚で塗布した正極を持つ電池の放電特性
電流I=100mA による連続放電の場合を示しています。膜厚を厚くすると取り出せるエネルギーは減少します。
図3 正極膜厚 200mの電池を断続使用した場合の電圧変化
I=200mA。開放時に電圧は回復します。
図4 図3と同じ電池の充電特性
3時間200mAで放電＋2時間開放の後、充電電流600mA×20分（実線）400mA×30分（鎖線）、200mA×1時間（点線）で充電した場合の電圧変化を示しています。
図5 電解層の電位分布
原点は負極電気2重層表面、電解層厚:20μ。リチウム塩の濃度：2.5×1016/cm3 2.5×1015/cm3。
リチウム塩の分極効果しか考慮しないと電位は濃度に依存（鎖線と点線）しますが、負極との析出・溶解効果を考慮すると実線（黒と赤）のように電解質濃度依存性は小さくなります。
機能一覧
- 放電時の電圧変動、内部抵抗
- 断続運転による電圧降下と回復
- 充電時のエネルギー損失
- 放電時の発熱分布
- 充電時の発熱分布
動作環境
Windows XP, Windows Vista, Windows7
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