Innovative Batterieteststrategien für die Energiewende (I-BasE)

Laufzeit: 01.01.2022-31.12.2026

Kernthemen:

Entwicklung der Floaterhardware
Erforschung der Floatstromanalyse an Batteriezellen
Entwicklung von idealen Messroutinen
Automatisierung für eine beschleunigte Anwendung
Modellierung der Alterung

Kurzbeschreibung:

Die Nachwuchsforschungsgruppe I-BasE hat es sich zum Ziel gesetzt, neue industrierelevante Teststrategien für Lithium-Ionen-Zellen in einem interdisziplinären und internationalen Team zu entwickeln, die reversible Kapazitätseffekte und Zusatzeffekte durch die Beschleunigung der Alterungstests berücksichtigen.

Hierfür werden quasi-statische Selbstentladeströme - genannt Floatströme – untersucht, die eine starke Korrelation zum Kapazitätsverlust der Zellen zeigen. Besonders attraktiv ist die schnelle und direkte Messung der Alterung, die u.a. zu einer schnellen Charakterisierung führen. Durch die Integration der elektrochemischen Impedanzspektroskopie (EIS) können noch zusätzlich rauscharm die Widerstände gemessen werden.

Dadurch werden einmal die Vorhersagequalität erhöht und gleichzeitig die Testzeiten für die heimischen Unternehmen verkürzt. Durch die günstige, umfassende und schnelle Charakterisierung der Zellen können diese passgenauer ausgewählt werden, um damit Kosten zu sparen und Innovationszyklen zu beschleunigen.

Das Projekt hat ein Volumen von insgesamt 2,2 Mio. Euro und umfasst 4-5 wissenschaftliche Mitarbeiter über 5 Jahre.

Relevante Literatur:

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M. Azzam, M. Ehrensberger, R. Scheuer, C. Endisch, M. Lewerenz, Long-Term Self-Discharge Measurements and Modelling for Various Cell Types and Cell Potentials, Energies 16(9) (2023) 3889. https://doi.org/10.3390/en16093889.
M. Theiler, C. Endisch and M. Lewerenz, Float Current Analysis for Fast Calendar Aging Assessment of 18650 Li(NiCoAl)O2/Graphite Cells, Batteries 7 (2021) 22. https://doi.org/10.3390/batteries7020022.
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