Project
Cell-Fi
Beschleunigung der Elektrolytaufnahme durch optimierte Befüllungs- und Wettingprozesse
Duration | 01/08/2016 - 31/07/2019 |
Executing unit | FhG • ITWM • SMS |
City | Kaiserslautern |
Amount of funding | 198.882,00 € |
Total budget | 198.882,00 € |
Sponsor | BMFTR |
Content description of the sub-project
Brief description
Entwicklung und Anwendung von Physik-basierten Simulationstechniken zur detaillierten Bewertung der Befüll- und Wettingzeit bei der Elektrolytbefüllung von Batteriezellen, um eine simulationsgestützte Fertigungsoptimierung bei der Befüllung zu ermöglichen.
Detailed description
Challenges and goals
Das Ziel des Teilvorhabens am Fraunhofer ITWM ist die Entwicklung und Anwendung von Physik-basierten Simulationstechniken zur detaillierten Bewertung der Befüll- und Wettingzeit bei der Elektrolytbefüllung von Batteriezellen, um eine simulationsgestützte Fertigungsoptimierung bei der Befüllung zu ermöglichen. Dazu werden am ITWM physikalische Multiskalenmodelle und numerische Methoden entwickelt, die prädiktive Computersimulationen des Befüllungsvorgangs erlauben und für die spezifischen im Projekt Cell-Fi betrachteten Batteriezellen zur Anwendung gebracht.
Content and focus of work
Es soll ein prädiktives, physikalisches Simulationsmodell des Befüllungsprozesses erarbeitet werden. Dies erfolgt auf zwei Skalen: der makroskopischen Zellskala und der mikroskopischen Skala der Elektrodenstrukturen. Unter Berücksichtigung der Elektrolyteigenschaften können mit letztgenanntem Zugang basierend auf den Mikrostrukturen der Elektroden und des Separators Effektivwerte etwa für Kapillardruckkurve und Strömungswiderstände in Abhängigkeit der Benetzungseigenschaften bestimmt werden. Diese Effektivgrößen werden für Rechnungen auf der Zellskala benötigt, womit dann Aussagen über den Zeitablauf der Befüllung sowie die Sättigungsverteilung getroffen werden können.
Utilization of the results and contribution to energy storage
Es werden Simulationsstudien durchgeführt, die zu einem besseren Verständnis der relevanten Einflussfaktoren des Wettingverhaltens führen. Dies soll einem zielgerichteteren und effizienteren Vorgehen bei der Verkürzung der Zeit zur Elektrolytbefüllung bei der Batterieproduktion dienen.
Project management as
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Strömungs- und Materialsimulation
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern
DE
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
Hansastr. 27 c
80686 München
DE
Funding
Funding code: 03XP0069E
Sponsor:
Project management agency (governmental):
Profile of funding:
Technologie- und Innovationsförderung
Type of funding:
PDIR
Systematic nature of the performance plan:
KB2220 Li-Ionen-Batterien
This project is part of the joint project
Other sub-projects of the joint project
Sub-project 1
Duration:
01/08/2016 - 31/07/2019
Funding code:
03XP0069A
Technische Universität Braunschweig
Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Langer Kamp 19 b
38106 Braunschweig
DE
Sub-project 2
Duration:
01/08/2016 - 30/09/2019
Funding code:
03XP0069B
Universität Münster
MEET - Münster Electrochemical Energy Technology
Corrensstr. 46
48149 Münster
DE
Duration:
01/08/2016 - 30/09/2019
Funding code:
03XP0069C
Technische Universität München
Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften
Boltzmannstr. 15
85748 Garching b. München
DE
Sub-project 4
Duration:
01/08/2016 - 31/07/2019
Funding code:
03XP0069D
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components
Bohr 12
SMS Campus
52072 Aachen
DE
This project is part of the funding initiative
Sub-project lead
Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e. V.
Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM
Strömungs- und Materialsimulation
Fraunhofer-Platz 1
67663 Kaiserslautern
DE
Sub-project manager
Press contact
Joint-project management
Technische Universität Braunschweig
Institut für Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik
Langer Kamp 19 b
38106 Braunschweig
DE
