Batteries & Fuel Cells

Per simulare il progetto e il funzionamento di batterie e celle a combustibile

Batteries and Fuel Cells Module

Profilo termico in una batteria al litio cilindrica raffreddata ad aria. Il modello termico è accoppiato alle reazioni elettrochimiche e al flusso di ioni che agisce come sorgente di calore.

Batterie e celle a combustibile: maggiore densità di energia e maggiore durata

Le batterie e le celle a combustibile devono essere progettate per lavorare in ambienti sempre più difficili, con maggiore densità energetica, o rendimento in potenza, oltre che con maggiori durate. Tali requisiti incidono sulla produzione industriale e perciò la modellazione e la simulazione stanno rapidamente diventando strumenti necessari per lo sviluppo, la progettazione, l'ottimizzazione, la garanzia di qualità e la sicurezza operativa delle batterie e delle celle a combustibile. Esempi di sistemi oggetto di studio in questo ambito comprendono batterie al piombo, batterie al litio, batterie metallo-idruro di nichel, celle a combustibile ad ossidi solidi (SOFC), celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC) e celle a combustibile a membrana a scambio protonico (PEMFC).

Il Batteries & Fuel Cells Module simula il comportamento elettrochimico di elettrodi ed elettroliti di batterie e celle a combustibile, consentendo di studiarne il rendimento in svariate condizioni operative, le configurazioni progettuali e il deterioramento dovuto a diversi meccanismi di invecchiamento. Con questo modulo aggiuntivo è possibile simulare caratteristiche quali il trasporto di specie cariche e neutre, la conduzione di corrente, il flusso fluidico, il trasferimento termico e la fisica delle reazioni elettrochimiche su elettrodi planari e porosi. La comprensione di queste caratteristiche consente di progettare e ottimizzare le scelte relative alla geometria e al materiale di elettrodi, separatori, membrane, elettroliti, collettori e alimentatori di corrente del proprio sistema, in relazione a prestazioni, gestione termica e sicurezza.

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