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2018年ごろから、NCM”532″,”622″,”811″という高エネルギー密度のリチウムイオン2次電池は次々と車載化になって、電気自動車の航続距離の増加と出力パワーの強化に支えていました。ポルシェ タイカン、Jaguar I-Pace, Audi E-tron, Hyundai Konaなどは満充電で航続距離400kmを超えました、日常の旅行にもほとんど残充電量に気にせず走ることができた思います。ただし、電気自動車の熱暴走、火災などの事故が世界範囲で発生しているニュースができています。

やっぱり、リチウムイオン電池は、熱に弱いです。特徴的な正負極間のリチウムイオンの往復によって発生する熱は、高エネ密高出力に伴っては問題になりがちです。そのためには、電池パックの設計段階で、電池温度管理をしかっりしないといけないです。

電池パックの熱設計に、リチウムイオン電池の熱シミュレーションはもはや不可欠になっています。電池の発熱量は内部抵抗に支配され、ＳＯＣ、温度などの電池状態量によって時々刻々に変化し、簡単に捉えないものです。そのために、電池の冷却性能、冷却器設計、温度センサー配置、ドライブサイクル/急速充電時の挙動などの検討に、シミュレーションしないともはやエンジニアリングができない状況です。

TAIThermを用いるリチウムイオン電池の熱シミュレーション手法を紹介します。