T-Cell - Thermischer Batteriezellen-Dummy

Projekt: Foschungsprojekt

Projektdetails

Beschreibung

Bei der Entwicklung von Batterien für Fahrzeugantriebe rückte die Thermodynamik, bzw. das Thermomanagement, zuletzt stark in den Vordergrund. Das liegt daran, dass die gebräuchlichen Lithium-Ionen-Zellen in einem engen Temperaturfenster betrieben werden müssen, und daran, dass es vor allem beim sogenannten Schnellladebetrieb zu einer starken Wärmeentwicklung kommt. Die so wichtige Ladedauer ist somit direkt von der Leistung des Kühlsystems abhängig. Die experimentelle Untersuchung von Lithium-Ionen-Batterien ist schwierig, da man an die elektrochemischen Prozesse gebunden ist, obwohl die bei Untersuchungen zum Thema Kühlung keine direkte Relevanz haben. Außerdem sind Li-Ion-Batterien im Brandfall äußerst unangenehm, was erhebliche Sicherheitsvorkehrungen erfordert. Ziel des Projektes T-Cell ist die Entwicklung eines thermischen Dummies ('Thermsiche Zelle') einer Li-Ion-Zelle, bei dem die Wärmeentstehung durch Heizelemente simuliert wird. So ein Dummy erlaubt die kontrollierbare, reproduzierbare und gefahrlose Durchführung experimenteller Untersuchungen zum Thema Batteriekühlung. Schwerpunkt im Projekt liegt dabei bei der Anwendung auf Modulebene, also der Zusammenfassung mehrere Zellen. Dabei sollen die Vorgänge im Inneren des Dummies durch ein Simulationsmodell abgebildet werden, dass dann die Sollwerte für die Gehäusetemperatur vorgibt. Die Entwicklung des Modells ist ein Schwerpunkt der Sondierung. Eine thermische Zelle ermöglicht Untersuchungen der Wärmeabfuhr am Gehäuse der Zelle. Somit könnten innovative Kühlungskonzepte auf Zell-Ebene und Modul-Ebene untersucht werden Sowohl die mechanische und elektrische Fertigung des Dummies, als auch die Entwicklung des Simulationsmodells stellen eine Herausforderung dar, die eine Sondierung rechtfertigen. Gelingt der Nachweis, dass das Konzept des thermischen Dummies und die damit verbundene Messmethodik funktioniert, stellt das Ergebnis der Sondierung die Ausgangsbasis für eine sehr nützliche Methode zur experimentellen Untersuchung der Thermomanagements von Batterien dar. Das Konsortium bestehend aus dem Institut für Verbrennungskraftmaschinen und Thermodynamik sowie dem Institut für Elektrische Messtechnik und Sensorik stellt eine ideale Voraussetzung für eine erfolgreiche Sondierung dar.
StatusLaufend
Tatsächlicher Beginn/ -es Ende1/04/2231/03/23

Fingerprint

Erkunden Sie die Forschungsthemen, die von diesem Projekt angesprochen werden. Diese Bezeichnungen werden den ihnen zugrunde liegenden Bewilligungen/Fördermitteln entsprechend generiert. Zusammen bilden sie einen einzigartigen Fingerprint.