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Identifikation, Modellierung und Maßnahmen zur Verringerung von Alterungseffekten in Li-Ionen Zellen

Printausgabe
EUR 44,90

E-Book
EUR 31,90

Identifikation, Modellierung und Maßnahmen zur Verringerung von Alterungseffekten in Li-Ionen Zellen (Band 9)

Daniel Müller (Autor)

Vorschau

Leseprobe, PDF (140 KB)
Inhaltsverzeichnis, PDF (32 KB)

ISBN-13 (Printausgabe) 9783736976726
ISBN-13 (E-Book) 9783736966727
Sprache Deutsch
Seitenanzahl 164
Umschlagkaschierung matt
Auflage 1.
Buchreihe Energie & Nachhaltigkeit
Band 9
Erscheinungsort Göttingen
Promotionsort Stuttgart
Erscheinungsdatum 11.09.2022
Allgemeine Einordnung Dissertation
Fachbereiche Elektrotechnik
Energietechnik
Schlagwörter Batterie, Lithium-Ionen Zelle, Li-Ion, Zellalterung, Degradation, Sudden-Death, Nichtlineare Alterung, Zyklische Alterung, Solid Electrolyte Interface, SEI, Lithium-Plating, Second-Life, Simulation, Modellierung, Pseudo 2-Dimensional, P2D, Finite Elemente, COMSOL, Porositätsprofil, Ladestrategie, CC/CV, konstante Überspannung, Zyklentest, Zyklisierung, Charakterisierung, Anodendesign, Graphit Anode, Gestapelte Anode, Zweistufige Anode, Zweistufige Porosität, Elektrochemische Impedanzspektroskopie, EIS, Differentielle Analyse, DVA, ICA, Coinzelle, Pouchzelle, Halbzelle, Vollzelle, Symmetrische Zelle, battery, lithium-ion, battery ageing, degradation, nonlinear ageing, modeling, finite element method, porosity profiles, charging strategies, constant overpotential, cyclic ageing, cycling tests, check-up protocol, anode design, graphite anode, layered electrode, graded porosity, two-layered anode, electrochemical impedance spectroscopy, differential voltage, incremental capacity, coin-cell, pouch-cell, half-cell, symmetrical cell
URL zu externer Homepage https://www.ipv.uni-stuttgart.de/
Beschreibung

Über die Nutzungsdauer hinweg verringert sich die Leistungsfähigkeit von Lithium-Ionen Zellen. Diese Degradation wird durch unterschiedliche Alterungsprozesse verursacht und kann in einem abrupten Einbrechen des sogenannten Gesundheitszustands einer Batteriezelle enden und eine gezielte Second-Life Nutzung erschweren. Das Ziel dieser Arbeit ist eine modellbasierte und experimentelle Untersuchung der Alterung einschließlich der Möglichkeit zur Beeinflussung des Alterungsverhaltens über die Ladestrategie und das Anodendesign. Im Modell kann sowohl durch die Ladestrategien als auch die Verwendung von Porositätsprofilen in der Anode mit höherer Porosität am Separator das Alterungsverhalten verbessert und das Einbrechen der Kapazität bei hoher Zyklenzahl deutlich abgeschwächt werden, wobei das Anodendesign im Vergleich einen größeren Effekt aufweist. Auch in Laborversuchen weisen Zellen mit einem zweistufigen Anodenaufbau in verschiedenen Zellformaten (Knopf- und Pouchzellen, Halb- und Vollzellen) eine bessere Zyklenstabilität gegenüber einem herkömmlichen Aufbau auf.