Um das stark temperaturabhängige, elektrische Verhalten von Li-Ionen Batteriezellen in Hybrid- und Elektrofahrzeugen zuverlässig beschreiben zu können, ist die Kenntnis der Temperaturverteilung im Inneren der Zellen erforderlich. Die für das Leistungs- und Alterungsverhalten maßgebliche innere Temperatur kann bisher in größeren automobilen Traktionsbatterien nicht direkt bestimmt werden. Beim Einsatz im Fahrzeug stellt ein Temperiersystem der Traktionsbatterie die äußere thermische Randbedingung der Zellen dar und beeinflusst dadurch, je nach Wahl der Wärmetransportpfades und zugehöriger Wärmestromdichte, erheblich das Temperaturprofil im Inneren der Zelle. Im Rahmen dieser Arbeit soll eine schnelle thermische Modellstruktur zur Abbildung der charakteristischen Wärmetransportpfade verschiedener Kombinationen aus Temperierkonzept und Batteriezelle entwickelt werden (siehe Abbildungen: beidseitige Kühlplatten; wärmeleitende Struktur an Kühlplatte; Luft-Konvektion).

Das thermische Modell soll dabei mit einem bestehenden elektrischen Simulationsmodell der Batteriezellen gekoppelt werden. Das elektrische Simulationsmodell liefert den aus dem Verhalten des Fahrer resultierenden dynamischen Wärmequellterm (siehe Abbildung unten). Im Gegenzug sollen die Temperaturinformationen des zu erstellenden thermischen Modells zur korrekten Berücksichtigung der temperaturabhängigen Parameter verwendet werden.

Der Umfang der Arbeit wird je nach Art der studentischen Arbeit entsprechend angepasst.

Dynamik des Wärmequellterms der Zellen während eines typischen Fahrzyklus.