Projektdaten

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Charakterisierung von Material- und Zellparametern von Lithium-Ionen-Batterien sowie Untersuchung des Lithium­Plating Effekts in Abhängigkeit der mechanischen Belastung

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Lithium-Ionen-Batterien sind die bevorzugte elektrochemische Speichertechnologie für mobile Anwendungen. Durch Einlagerungsprozesse beim Laden/ Entladen kommt es zu Volumenänderungen des Aktivmaterials. Dadurch entstehen mechanische Beanspruchungen, die zu nachlassenden Kapazitäten oder - im Extremfall - zu Kurzschlüssen und einem Batteriebrand führen können. Um diese Effekte genauer zu verstehen entwickelt und validiert die CADFEM GmbH in Kooperation mit der TU Ilmenau und der TH Ingolstadt physikalische Modelle zur Simulation der Auswirkungen mechanischer Belastung und Ausdehnung. übergeordnetes Ziel ist es, eine höhere Effizienz und Sicherheit durch ein verbessertes Verständnis des Gesamtsystems zu erreichen. Batteriesystemhersteller sind mit dem erweiterten Modell in der Lage, Zellen sicherer und effizienter auszulegen, da das Ausdehnungsverhalten und die elektrische Performance bei Verspannung der Zellen vorausberechnet werden können. Der Zielmarkt für die Ergebnisse besteht in Entwicklern, Herstellern und Anwendern von Lithium-Ionen-Batterien. Sie werden über Veröffentlichungen, Ausstellungen auf Messen oder durch Direktansprache über die Projektergebnisse informiert.