Impedanzbasierte Spannungsprädiktion von Lithium-Ionen-Batterien

Diese Arbeit präsentiert ein physikalisch motiviertes Modell, welches die Zellspannung einer Lithium-Ionen-Batterie auf Basis der Zellimpedanz vorhersagt. Das Modell wurde an einer kommerziellen Pouchzelle parametriert und validiert. In einer umfassenden Simulationsstudie wird der Einfluss der Elektrodenmikrostruktur auf die Energie- und Leistungsdichte der Zelle quantifiziert. Darüber hinaus wird eine Routine zur Entwicklung anwendungsspezifischer Zelldesigns vorgestellt. This work presents a physically motivated model that predicts the cell voltage of a lithium-ion-battery based on its impedance. The model was parameterized and validated on a commercial pouch cell. In a comprehensive simulation study, the influence of the electrode microstructure parameters on the energy and power density is quantified. Furthermore, a routine for the development of application-specific cell designs is developed.