Lifetime prediction on lithium-ion battery cell and system level
Seiten
2022
Cuvillier Verlag
978-3-7369-7629-0 (ISBN)
Cuvillier Verlag
978-3-7369-7629-0 (ISBN)
Lithium-Ionen Batteriesysteme leiden unter elektrochemischen Degradations- und Ausfallmechanismen, die nur mit hohem Testaufwand abzusichern sind. Daher verfolgt diese Arbeit das Ziel, Prädiktionen des kalendarischen Kapazitätsverlustes und der Druckentwicklung auf Zell- und Systemebene zu verbessern. Eine fundamentale Inkonsistenz semi-empirischer kalendarischer Alterungsmodelle konnte aufgrund theoretischer Überlegungen aufgelöst werden, indem der Einfluss der initialen Anodendeckschicht berücksichtigt wird. Ein neuartiges Validierungskonzept, welches durch maschinelles Lernen inspiriert wurde, konnte die dadurch verbessere Prognosefähigkeit gegenüber der Literatur aufzeigen. Das Verhalten von Einzelzellen in repräsentativer Modulverspannung konnte auf einer neuen aktiv geregelte Zellpresse untersucht werden und schuf grundlegendes Verständnis. Die Presse ermöglichte damit die Systemmodellierung der Druckentwicklung, deren detaillierte Parametrisierung und die Messung des Gasverdrängungsdruckes von laminierten Zellen. Durch die Messung der Druckentwicklung in Alterungsversuchen von Modulen konnte die Modellprädiktion auf Systemebene erfolgreich für Moduldesigns validiert werden.
Erscheinungsdatum | 25.08.2022 |
---|---|
Reihe/Serie | Energie & Nachhaltigkeit ; 8 |
Verlagsort | Göttingen |
Sprache | englisch |
Maße | 148 x 210 mm |
Themenwelt | Naturwissenschaften ► Chemie |
Technik ► Elektrotechnik / Energietechnik | |
Schlagworte | Aktivmaterialverlust • buffer layer • calendar aging • Cell press • Cell stiffness • Cell thickness growth • cyclic aging • Cycling window • Dickenwachstum • Druckentwicklung • Druckprognose • Einspannvorrichtung für Tests • Electrochemical stability window • Elektrochemisches Stabilitätsfenster • esting jig • Force evolution • Full-cell window • Full-scale battery test • Gas expulsion • Gasexpulsion • Halbzellenpotential • Half-Cell Potential • kalendarische alterung • Kraftentwicklung • LAM • Lebensdauer • Lebensdauerabsicherung • Lebensdauervorhersage • Lifetime • Lifetime assurance • lifetime prediction • Lithium-Ion Battery • Lithium-Ionen Batterie • Lithium loss • Lithium Plating • Lithiumverlust • Loss of active material • Machine-learning inspired validation • Mechanical • Mechanical bracing • Mechanisch • mechanische Verspannung • Mechanistic aging model • model validation • Modelvalidierung • Module bracing • Module stiffness • Modulsteifigkeit • Modulverspannung • Predictive capability • Pressure Evolution • Pressure Prediction • Quantitative validation • Quantitative Validierung • sei • Semi-empirical model • Semi-empirisches Modell • Solid electrolyte interface • Spannmatte • System Level • System-Level • Testaufbau • test setup • Thickness growth • Validierung inspiriert durch maschinelles Lernen • Vollzellenfenster • vorhersagekraft • Zelldicke • Zelldickenwachstum • Zellpresse • zyklische Alterung • Zyklisierungsfenster |
ISBN-10 | 3-7369-7629-1 / 3736976291 |
ISBN-13 | 978-3-7369-7629-0 / 9783736976290 |
Zustand | Neuware |
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