Numerische Simulation

  • Forschungsthema:Entwicklung eines physikalisch basierten, multi-skaligen Transportmodells für Li-Ionen Batteriezellen
  • Typ:Studienarbeit
  • Datum:abgeschlossen (08/2013)
  • Betreuung:

    Loges

  • Bearbeitung:Seegert
  • Li-Ionen Batterien finden aufgrund ihrer Vorteile gegenüber anderen elektrischen Energiespeichern hinsichtlich der Speicherdichte und Langzeitstabilität zunehmend Verwendung in Hybrid- und Elektrofahrzeugen. Die gegenwärtig eingesetzten elektrochemischen Aufbauten der Zellen weisen jedoch temperaturabhängige Alterungseffekte auf. Für die betriebssichere Auslegung von Li-Ionen Batteriezellen ist daher eine zuverlässige thermische Modellierung, die den komplexen Zellaufbau einbezieht, unabdingbar.

    Um den Zellaufbau einer Batteriezelle möglichst exakt modellieren zu können, werden aktuell unter anderem physikalisch basierte multi-skalige und multi-dimensionale Modelle herangezogen. Sie ermöglichen die Kopplung elektrochemischer Vorgänge auf Partikel- und Elektrodenebene mit Temperatur- und Stromverteilungen der Gesamtzelle. Im Rahmen dieser Arbeit soll die Kopplung bereits vorhandener Modellstrukturen vorgenommen werden. In einem zweiten Schritt sollen das Gesamtmodell erweitert und Simulationsergebnisse mit experimentellen Untersuchungen verglichen werden.