Motivation
Mit der voranschreitenden Elektrifizierung, wie zum Beispiel im Mobilitätssektor, spielen Li-Ionen-Batterien eine immer wichtigere Rolle. Um die Batterie hinsichtlich spezifischer Anwendungen zu optimieren, ist ein Verständnis für das Auf- und Entladeverhalten eines solchen Systems entscheidend.
Als Vorhersagewerkzeug für das Batterieverhalten wird hier die Modellierung verwendet, die sich in Mikro- und Makro- (hier: homogenisierte bzw. volumengemittelte) Modelle aufteilen lässt.
Aufgrund des hohen Rechenaufwandes sind Mikro-Modelle in der Regel für ein virtuelles Material-design ungeeignet.
Daher soll durch Upscaling des Mikro-Modells ein Makro-Modell gefunden werden, mit dem das virtuelle Materialdesign mit kurzer Rechenzeit möglichst genau durchgeführt werden kann.
Zielsetzung
- Implementierung eines Makro-Modells, welches für geringe und hohe (Ent)Laderaten mit den Ergebnissen des Mikro-Modells übereinstimmt
- Erweiterung des Makro-Modells für Li-Ionen-Batterien mit einem dreidimensionalen, metallischen Fasernetzwerk
- Analyse des Einflusses von Struktur- und Prozessparameter auf das Batterieverhalten
Kontakt
Giuliano Lombardo
M.Sc.Wissenschaftlicher Mitarbeiter