Simulation

Die Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen Batterie hängt sehr stark von den mechanischen Eigenschaften der einzelnen Elektroden ab. Dabei sind nicht nur die Eigenschaften der gesamten Elektrode zu betrachten, sondern zusätzlich das Verhalten einzelner Partikel.
Die Diskrete Elemente Methode (DEM) bietet die Möglichkeit das mechanische Verhalten auf Partikelebene zu simulieren und Vorgänge innerhalb der Elektrode zu verstehen, die durch Experimente nicht oder nur bedingt zugänglich sind. Die Simulation bildet dabei den mechanischen Stress  innerhalb einer Elektrode ab, der durch Volumenausdehnungen bei Lithium-Interkalation entsteht, sowie das Verhalten während der Fertigungsprozesse wie Kalandrieren oder das Wickeln einer  Rundzelle. Einzelne Bereiche innerhalb der Elektrode können so getrennt untersucht werden und Vorhersagen über die Haftung der Partikel untereinander sowie zum Substrat sind möglich.
Experimentelle Untersuchungen wie Beispielsweise die Nanoindentation und Haftkraftuntersuchungen liefern die Daten um eine realistische Darstellung der Elektrode zu gewährleisten. Diese Analytischen Methoden werden ebenfalls durch Simulationen abgebildet und ermöglichen so einen direkten Vergleich zwischen realen Systemen und numerischen Berechnungen. Zusätzlich werden durch Röntgenscans dreidimensionale Rekonstruktionen von Elektroden erstellt um reale Strukturen und Partikelgrößenverteilungen simulieren zu können.

 


AG – Mitarbeiter

Aktuelle Projekte

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HighEnergy – Fertigung und Simulation hochkapazitiver, strukturierter Elektroden´ mehr

MultiDis – Multiskalenansatz zur Beschreibung des Rußaufschlusses im Dispergierprozess für eine prozess- und leistungsoptimierte Prozessführung mehr

ProKal – Prozessmodellierung der Kalandrierung energiereicher Elektroden mehr

Roll-It – Rolle-zu-Rolle-Intensivnachtrocknung mehr

KonSuhl – Kontinuierliche Suspensionsherstellung mehr

Hochschuloffensive eMobilität für die Fort- und Weiterbildung – Mobilität elektrisch erleben, erfahren, erlernen! (MOBIL4e) mehr

Verfahrenstechnische Entwicklung von Elektroden und deren Herstellungsprozess für innovative Hochleistungsbatterien  mehr

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GEENI – Graduiertenkolleg Energiespeicher und Elektromobilität Niedersachsen mehr

LithoRec II
Leuchtturmprojekt im Forschungsfeld der Elektromobilität

Akuzil – Entwicklung von Materialien und Komponenten für Zink-Luft Sekundärelemente unter Berücksichtigung von Systemrestriktionen und Systemoptionen mehr

Insider – Auf Anionen-Interkalation basierende Dual Ionen Energiespeicher mehr

iFaab – Untersuchung von Fertigungskonzepten zur automatisierten Herstellung von Batteriezellen mehr

SafeBatt – Aktive und passive Maßnahmen für eigensichere Lithium-Ionen-Batterien mehr

S-ProTrak – Forschung für effiziente Produktionstechnik mehr

Abgeschlossene Projekte

ProLiEMo – Produktionsforschung für Hochleistungs-Lithium-Ionen-Batterien für ElektroMobilität  mehr

LithoRec – Recycling von Lithium-Ionen-Batterien mehr

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