Lithium-Ionen-Batterien

  • Forschungsthema:Weiterentwicklung eines theoretischen Modells zur Beschreibung der Randbereiche bei der Schlitzgussbeschichtung
  • Typ:Masterarbeit
  • Datum:laufend
  • Betreuer:

    Spiegel, Heckmann

  • Bearbeiter:Christian Wachsmann
  • Beschreibung der Arbeit:

    Hintergrund:In Zukunft werden Stromspeicher zu immer wichtigeren Teilen der Energiesysteme, insbesondere für die kommende E-Mobilität und für die Verwendung im Alltag. Lithium-Ionen-Batterien (LIB) gelten aufgrund ihrer Eigenschaften wie hoher Energiedichte, hoher Leistungsdichte sowie langer Lebensdauer als Basis für die Elektrifizierung. Auf diesem Weg sind allerdings noch weitere Verbesserungen vor allem hinsichtlich der Prozessierung sowie der Produktionskosten möglich und notwendig. Die Effizienz der Elektrodenproduktion kann mittels eines intelligenten Herstellungsprozesses durch Minimierung von Ausschuss und Optimierung der Elektrodenqualität während der Beschichtung mit dem Schlitzgussverfahren gesenkt werden.Aufgaben / Arbeiten:Herr Wachsmann soll in seiner Masterarbeit die Ausbildung der Randbereiche beim Schlitzgussprozess in Abhängigkeit der Beschichtungsparameter und der Fluideigenschaften theoretisch untersuchen und eine Validierung anhand von Messdaten durchführen. Dazu soll ein bisher entwickeltes Modell weiterentwickelt werden, das den Einfluss der Innengeometrie der Schlitzdüse auf das Geschwindigkeitsprofil am Austritt der Schlitzdüse und dessen Einfluss auf die Entwicklung der Randbereiche einer Beschichtung beschreibt. Mit Hilfe einer fundierten Literaturrecherche soll Herr Wachsmann den aktuellen Stand der Wissenschaft zusammenfassen, um bereits vorhandene Erkenntnisse zur Weiterentwicklung des Modells zu nutzen. Anschließend sollen Parameter herausgearbeitet werden, die den Beschichtungsprozess maßgeblich beeinflussen. Hierzu soll zum einen der Einfluss von Stoffgrößen wie dem Viskositätsverhalten des Fluids und zum anderen der von Prozessgrößen wie der Nassfilmdicke und der Düsengeometrie herausgearbeitet werden. Darüber hinaus soll das entwickelte Modell gezielt mit experimentellen Daten für Modellstoffsysteme validiert sowie dessen Anwendungsbereiche definiert werden.