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On a computer screen, a battery pack can now be taken apart and rebuilt in minutes, with each weld checked before any metal is cut. That is the working image behind a simulation app built by Resolvent, a Danish engineering consultancy specialising in green energy, and now used by the R&D department at Volvo. The account here comes from an article sponsored by the software maker COMSOL, which supplied the modelling environment.
Sur un écran d'ordinateur, un bloc de batteries peut désormais être démonté et reconstruit en quelques minutes, chaque soudure étant contrôlée avant qu'un seul morceau de métal ne soit découpé. C'est l'image de travail derrière une application de simulation développée par Resolvent, un cabinet d'ingénierie danois spécialisé dans les énergies vertes, et désormais utilisée par le service R&D de Volvo. Le récit présenté ici provient d'un article sponsorisé par l'éditeur de logiciels COMSOL, qui a fourni l'environnement de modélisation.
The problem is concrete. Delivery trucks cover long highway distances, and the battery packs in electric versions often fall short on lifetime for that kind of use. The LaserBATMAN project, which ran from May 2022 to May 2025, targeted two measures for battery packs: robustness and lifetime. One step that touches both is laser welding, used to join battery cells to a busbar, the metal strip that links them in a pack. Welding done correctly can help battery life; done incorrectly, it can increase the risk of degradation. Computational modelling was the team's way to predict these effects at each manufacturing stage.
Le problème est concret. Les camions de livraison parcourent de longues distances sur autoroute, et les blocs de batteries des versions électriques tiennent souvent trop peu longtemps pour ce type d'usage. Le projet LaserBATMAN, mené de mai 2022 à mai 2025, visait deux objectifs pour les blocs de batteries : la robustesse et la durée de vie. Une étape touche aux deux : le soudage laser, utilisé pour relier les cellules de batterie à une barre omnibus, la bande métallique qui les relie dans un bloc. Un soudage bien réalisé peut favoriser la durée de vie de la batterie ; mal réalisé, il peut accroître le risque de dégradation. La modélisation numérique a été la méthode de l'équipe pour prédire ces effets à chaque étape de fabrication.
The team started by studying how welding affects the electrochemistry of individual cells. Their ambitions grew: they modelled performance from cell to pack, then turned the model into a design tool. They first built an electrochemical model of one cell from the chemical reaction equations, fed it input data, and used the outputs to train a deep neural network, a simplified model that gives quick insight into cell behaviour. The app sits on top of that trained model. Users enter the pack geometry, the number of cells, the ambient temperature and charge–discharge profiles, then see how the battery performs. A "Busbar Weld Design Tool" inside the app lets users vary weld shape, busbar thickness and laser penetration depth, and test what happens in production if a weld does not reach far enough into the busbar. A "Compute Battery" function reports the weld temperature, the state of charge and the thickness of the solid–electrolyte interface layer, and can show whether cooling airflow creates turbulence or stagnant air.
L'équipe a commencé par étudier la façon dont le soudage affecte l'électrochimie des cellules individuelles. Ses ambitions se sont élargies : elle a modélisé les performances, de la cellule au bloc, puis a transformé le modèle en outil de conception. Elle a d'abord construit un modèle électrochimique d'une cellule à partir des équations de réactions chimiques, lui a fourni des données d'entrée, et a utilisé les résultats pour entraîner un réseau de neurones profond, un modèle simplifié qui donne rapidement une idée du comportement de la cellule. L'application repose sur ce modèle entraîné. Les utilisateurs saisissent la géométrie du bloc, le nombre de cellules, la température ambiante et les profils de charge et de décharge, puis observent les performances de la batterie. Un « Busbar Weld Design Tool » intégré à l'application permet de faire varier la forme de la soudure, l'épaisseur de la barre omnibus et la profondeur de pénétration du laser, et de tester ce qui se passe en production si une soudure ne pénètre pas assez profondément dans la barre. Une fonction « Compute Battery » indique la température de la soudure, l'état de charge et l'épaisseur de la couche d'interphase solide–électrolyte, et peut montrer si le flux d'air de refroidissement crée de la turbulence ou de l'air stagnant.
For fleet operators, the stake is the one the trucks already face on the road: a pack that lasts long enough for highway routes. The app's immediate users are engineers, not drivers. It lets Volvo's R&D team test weld and cooling choices before committing to them, and Resolvent's team says it can trade cooling against pack size. In one example they describe, better cooling could allow the design to drop two battery cells while keeping the same performance. That is a projection from the model, not a measured result on a truck, and the article offers no field data or production timeline to confirm it. What the project does show is a method: the welding step, long treated as a manufacturing detail, is now modelled alongside cell chemistry and cooling as part of the same design question.
Pour les exploitants de flottes, l'enjeu est celui que les camions affrontent déjà sur la route : un bloc qui tient assez longtemps pour les trajets autoroutiers. Les utilisateurs immédiats de l'application sont des ingénieurs, non des conducteurs. Elle permet à l'équipe R&D de Volvo de tester les choix de soudure et de refroidissement avant de s'y engager, et l'équipe de Resolvent affirme qu'elle permet d'arbitrer entre refroidissement et taille du bloc. Dans un exemple décrit, un meilleur refroidissement permettrait de retirer deux cellules de batterie de la conception tout en conservant les mêmes performances. Il s'agit d'une projection issue du modèle, et non d'un résultat mesuré sur un camion ; l'article ne fournit ni donnée de terrain ni calendrier de production pour le confirmer. Ce que le projet démontre, en revanche, c'est une méthode : l'étape de soudage, longtemps considérée comme un simple détail de fabrication, est désormais modélisée aux côtés de la chimie des cellules et du refroidissement, dans une même question de conception.