Modellbasierte Bewertung der Betriebsgrenzen verschiedener Zellsysteme zur Auslegung von adaptiven Schnellladestrategien entlang der gesamten Nutzungsphase

Das Projekt FastChargeLongLife thematisiert die modellbasierte Bewertung der Betriebsgrenzen verschiedener Zellsysteme zur Auslegung von adaptiven Schnellladestrategien entlang der gesamten Nutzungsphase. Zur modellbasierten Bewertung der Schnelladefähigkeit werden im Projekt verschiedene elektrothermische und physikochemische Simulationsmodelle entwickelt. Diese erlauben die Vorhersage der sicheren Betriebsgrenzen bzw. Prädiktion von sicherheitskritischen internen Alterungseffekten.

Ein gekoppelter Modellansatz erlaubt die Bewertung der maximalen Betriebsgrenzen von verschiedenen Zellmaterialsystemen zur Ableitung optimierter Schnellladestrategien. Dabei werden diese entlang der gesamten Nutzungsphase adaptiv angepasst, so dass es zu keinen kritischen Alterungseffekten wie dem Lithium-Plating kommt, welche die Lebensdauer verschlechtern und die Sicherheit beeinträchtigen. Zu periodischen Alterungszuständen werden Batteriezellen geöffnet und hinsichtlich Materialdegradationen untersucht.

Die Ergebnisse werden genutzt, um die Modelle zu optimieren und die Methodik der alterungsabhängigen Anpassung zu verifizieren. Der gekoppelte Modellansatz erlaubt dabei eine schnelle Bewertung verschiedener Zellmaterialsysteme hinsichtlich der Schnellladefähigkeit entlang der gesamten Nutzungsdauer. Dadurch können Anforderungsprofile frühzeitig bewertet werden und Innovationszyklen beschleunigt werden. Zudem können die optimierten Schnellladestrategien dazu beitragen die Ladezeit sowie Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien zu verbessern.

Quelle: https://www.battnutzung-cluster.de/de/projekte/fastchargelonglife/ (jüngster Zugriff: 28.06.2023)