GT-AutoLion 鋰離子電池性能模擬軟體｜產品簡介

GT-AutoLion 是電池設計人員和 OEM 使用的行業領先的鋰離子電池模擬軟體，用於預測任何鋰離子電池的性能、退化和安全性。

它使用快速可靠的電化學、基於物理的方法預測性地類比鋰離子電池內的電化學過程。

 

目前 GT-Autolion 提供2種模組用於電池模擬：

GT-AutoLion-1D

• 提供虛擬電池實驗室，包含構建1維解析所有必要功能的單機應用

• 可在較短時間內完成鋰電池的開發和優化

• 極限條件下的商用電池建模

• 鋰電池退化和壽命等的預測

GT-AutoLion-3D

• 刻畫溫度、電流、放熱量、老化、SOC等的三維分佈資訊

• 計算速度快，可用於系統模擬，評價熱管理策略

• 傳熱採用有限元求解（支援各向異性、能夠和流體耦合、支持複雜幾何建模）

 

電池性能預測

GT-AutoLion 在任何負載下預測鋰電池性能

GT-AutoLion可用於預測各種鋰離子化學成分和電池設計在鋰離子電池原型化甚至可用於測試之前的性能。使用GT-AutoLion，可以預測鋰離子電池在任何負載下的性能，包括恆定電流（左側顯示的電壓降和溫升）和更多動態負載。GT-AutoLion使用由Doyle、Fuller 和 Newman 的物理化學偽2D模型來預測性能。

除了偽二維模型之外，GT-AutoLion還包括一個膨脹模型，該模型能夠預測活性材料在鋰化過程中膨脹時細胞中的應力，應變和壓力。最後，每個裝置都包括一個全面的電化學材料資料庫，減輕了實驗室測試電化學性能的負擔。

 

電池老化預測

GT-AutoLion 能預測電池在任何狀況下會如何發生衰退

GT-AutoLion有助於預測任何化學物質的鋰離子電池在任何用例中將如何降解，包括日曆老化，週期老化和混合老化場景。GT-AutoLion包括大量可用的鋰離子降解機制，包括活性材料開裂、SEI和陰極薄膜生長以及鋰電鍍（這些模型的驗證和可視化如下圖所示）。這些機制使用戶不僅能夠預測容量衰減，還可以預測鋰離子電池隨著年齡的增長而的電阻增長。這些模型可用於減少測試時間和成本，預測電池在實際場景中的老化情況，預測老化電池如何影響系統性能，以及校準和優化快速充電策略。

GT-AutoLion 具有降解預測模型，可考慮物理現象，如薄膜層生長、鋰沉積和鋰離子進出電極導致電極晶體結構損壞，這些現象通常被認為是降解的一個因素。 因此，可以重現從新狀態逐漸惡化的狀態，並根據劣化階段預測電池容量和充電/放電特性的變化。

 

 

電池安全性預測

GT-AutoLion 能在虛擬環境中進行電池安全性測試

借助GT-AutoLion，用戶可以創建一個虛擬測試環境，以便最大限度地減少昂貴而危險的電池級和包裝級安全測試。

這包括電池級和電池組級外部短時間測試以及熱失控傳播測試，其中一個電池進入熱失控，通過/失敗標準取決於相鄰電池是否也進入熱失控（虛擬熱失控傳播測試如下圖所示）。

 

研發流程集成

GT-AutoLion 簡化的工作流程用以整合模型

GT 瞭解鋰離子電池和電池組不是獨立開發的，對於這些模型來說，能夠被電池團隊內外的大量利益相關者使用非常重要。為了實現這一目標，GT包括一個簡化的工作流程，將鋰離子電池的GT-AutoLion模型集成到GT系統級模型（下圖顯示的是電池電動汽車模型）、GT電池組模型或Simulink模型中。GT-AutoLion包括一個內建的電池表徵工具箱，可輕鬆匯出電氣等效電池模型。訪問 GT 的 DOE 實驗設計、設計優化器和分散式計算可實現超快速的參數識別，並簡化實驗數據的模型校準。最後，甚至可以對模型進行加密，以方便供應商和 OEM 自由共用模型。

 

GT-AutoLion 高級功能

 

• 鋰離子電池從 0D、P2D 和 P3D 建模無縫過渡

• 內置陰極、陽極和電解質材料屬性庫

• 高級膨脹模型，可在一個工具中集成應力、應變和性能預測

• 與 GT 系統級車型直接集成

• 使用 Simulink 和其他工具進行直接協同模擬

• 用於基於物理的鋰離子電池老化的內置降解機制

• 與 GT 的實驗設計 （DOE） 和優化功能集成，實現快速模型校準

• 與 GT 的熱流體領域集成，實現電池組的熱管理

 

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