Multiskalige Modellierung von Lithium-Ionen-Batterien

In dieser Arbeit werden Modellansätze für die internen Prozesse großformatiger Lithium-Ionen-Batterien entwickelt sowie experimentell parametriert und validiert. Damit werden sowohl die elektrochemischen Verluste in den Elektroden untersucht als auch deren Wechselwirkung mit der Potential- und Temperaturverteilung großformatiger Zellen. Darüber hinaus werden zulässige Betriebsbedingungen der Zellen identifiziert sowie Potentiale hinsichtlich der Leistungs- und Energiedichtesteigerung aufgezeigt. In this work, model approaches for the internal processes of large-format lithium-ion batteries are developed, experimentally parameterized, and validated. The electrochemical losses in the electrode’s microstructure are investigated as well as their interaction with the heterogeneous potential and temperature distribution of large-format cells. In addition, permissible operating conditions of the cells are identified as well as potentials with regard to increasing power and energy density.