Descripción del proyecto
Los fabricantes de baterías estarán a la vanguardia gracias a una plataforma de modelización de código abierto
Las baterías recargables de iones de litio (BIL) alimentan todo, desde dispositivos electrónicos portátiles hasta coches eléctricos. Desde que se comercializó la primera de estas baterías hace treinta años, han seguido evolucionando para favorecer la rápida innovación de los productos que dependen de ellas. Un cuello de botella crítico de las BIL de hoy en día es el material catódico. Los cátodos basados en níquel-manganeso-cobalto (NMC) están entre los más prometedores. Estos materiales podrían reducir significativamente los costes y permitir una mayor autonomía de conducción para los vehículos eléctricos del futuro. El proyecto financiado con fondos europeos DEFACTO prevé impulsar el desarrollo de la próxima generación de BIL para el mercado automotriz con una herramienta integral de modelización de código abierto. La plataforma promete reducir el tiempo y el coste de desarrollo, a la vez que mejora el rendimiento y la durabilidad, gracias al empleo de datos experimentales de dos células NMC existentes para optimizar los algoritmos.
Objetivo
The DEFACTO project rationale is to develop a multiphysic and multiscale modelling integrated tool to better understand the material, cell and manufacturing process behaviour, therefore allowing to accelerate cell development and the R&I process. This approach will allow developing new high capacity and high voltage Li-ion cell generation 3b battery. This will increase the understanding of multiscale mechanisms and their interactions, reducing the R&D cell development resources, therefore unlocking an innovation-led cell manufacturing industry in Europe. The validated computational simulations will be a powerful tool to (i) tailor new optimum cell designs, (ii) optimise manufacturing steps of electrode processing and electrolyte filling, and (iii) shape new generation 3b materials.
This work will be based on an iterative exchange process for model development, validation and optimisation using two cell technologies for the automotive market: a commercial NMC622/G cell taken from the product portfolio from one of the DEFACTO partners and last generation prototypes (NMC811/G-Si). Characterisation tests will provide data for model development and validation, and for gaining understanding on ageing mechanisms. Sensitivity analysis will demonstrate model robustness and reduce the number of experiments needed during cell development. The optimization algorithms will enhance cell performance and durability through optimised designs and manufacturing processes. The novel fast-track cell development procedure achieved will be further extended to LMNO/G-Si prototypes. In parallel, the set of individual multiscale and multiphysic models will be compiled in an open-source simulation tool, including mechanical and electrochemical ageing with outstanding accuracy at reasonable computational cost. The project consortium, which covers the whole cell manufacturing value chain, has the required experience to ensure a smooth and high-quality delivery of the outcomes of the project.
Ámbito científico
- engineering and technologymechanical engineeringmanufacturing engineering
- natural sciencescomputer and information sciencescomputational sciencemultiphysics
- medical and health sciencesmedical biotechnologycells technologies
- natural sciencescomputer and information sciencessoftwaresoftware applicationssimulation software
Palabras clave
Programa(s)
Convocatoria de propuestas
Consulte otros proyectos de esta convocatoriaConvocatoria de subcontratación
H2020-LC-BAT-2019
Régimen de financiación
RIA - Research and Innovation actionCoordinador
20014 San Sebastian
España