Ces dernières années, les investissements consacrés aux technologies plus respectueuses de l’environnement ont fortement augmenté, notamment dans le secteur des véhicules électriques et de l’énergie avec un focus particulier pour la conception et le développement de batteries.

Pour soutenir leur activité, les ingénieurs et scientifiques en chargent de l’étude et de l’élaboration des batteries et des systèmes associés peuvent compter sur les outils de simulation et de modélisation. Ces derniers sont une aide précieuse qui facilite, la compréhension approfondie des phénomènes physiques en jeu et de leur couplage, la conception et la réduction du nombre de prototypes ou encore le développement d’applications de simulation dédiées.

Le logiciel COMSOL Multiphysics®, une plate-forme de simulation multiphysique, et son module « Battery Design », permet de mettre en place des modèles haute-fidélité basés sur la physique pour différents types de batteries, avec des chimies variées. Ces modèles peuvent inclure, entre autres, le transport de matériaux, le transfert de chaleur, l'écoulement de fluides, les réactions électrochimiques etc. Le logiciel propose également des interfaces de modélisation prédéfinies pour les types de batteries les plus courants, tels que les batteries lithium-ion, NiMH et plomb-acide. La modélisation multi-échelles est également possible, de l'échelle microscopique grâce aux modèles hétérogènes à l'échelle de la cellule en utilisant la théorie des électrodes poreuses, jusqu'à l'échelle du pack, avec des centaines de cellules de batterie. Enfin, il est aussi possible d'incorporer des modèles réduits dans des modèles systèmes et des jumeaux numériques, tels que les chaînes de transmission des véhicules électriques, et de créer des applications de simulation à destination des non experts en simulation.

Le COMSOL Day « Battery Design » est l’occasion de découvrir comment les industriels relèvent les défis du développement et de l’optimisation des batteries grâce à la simulation multiphysique. Nikolaos Papadopoulos de chez Porsche et Mohammadali Mirsalehian de chez FEV viendront partager leur expérience lors de cet évènement.

Simulation multiphysique, modèle de substitution et jumeaux numériques

Aujourd'hui, les techniques d'apprentissage automatiques (machine learning) étendent encore davantage la portée et les bénéfices de la simulation, en permettant notamment une réduction drastique des temps de calcul via l'utilisation de modèles de substitution.

Ces approches peuvent transformer les usages de la simulation via des prédictions en temps réel, accélérant l'exploration de concepts novateurs et facilitant la création d'outils d'aide au prototypage rapide. Les calculs en temps réels permettent de créer des jumeaux numériques de procédés industriels exploitables au quotidien, tirant pleinement partie de la puissance de la modélisation multiphysique tout en réduisant l'impact environnemental de la simulation.

Ces technologies peuvent révolutionner les approches classiques de développement et d'innovation, permettant ainsi aux entreprises de bénéficier d’avantages concrets et de se différencier de la concurrence.

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À noter : évènement en anglais, gratuit, en ligne et ouvert à tous. D’autres évènements sont prévus en 2024. La liste de ces événements sera mise à jour tout au long de l'année sur notre site internet.