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*DIPLOMARBEIT*

*DIPLOMARBEIT*
Subject:Aufbau und Validierung eines thermisch äquivalenten physischen Batteriezell-Ersatzmodells
Type:Bachelor-/ Masterarbeit
Date:ab sofort
Tutor:

M. Sc. Marcel Nöller

Person in Charge:offen
Links:Links_bearbeiten

 

In frühen Entwicklungsphasen der Batteriesystementwicklung werden heutzutage softwaregestützte
Simulationen zur thermischen Auslegung des Systemverhaltens einer Batterie genutzt. In späteren Phasen
findet die thermische Validierung von Batteriemodulen oder Batteriesystemen durch physische Tests mit
verschalteten echten Batteriezellen statt. Die Verwendung solcher Zellen bringt Risiken und Anforderungen
an das Handling und das Equipment (hohe Ströme und Spannungen) mit sich. Als weiterer Nachteil von echten
Zellen ist die Limitierung der abbildbaren Eingangsparameter und Zeiträume zu sehen, so kann bspw. der
Maximalstrom oder der Entladezeitraum nicht beliebig groß bzw. lang eingestellt werden.
Aus diesem Grund soll ein physisches Ersatzmodell einer Batteriezelle aufgebaut und untersucht werden, das
erweitere und risikofreie Versuchsreihen ermöglicht. Dieses soll eine Referenzzelle bzw. allgemein Li-Ion-
Zellen in Bezug auf geometrische Maße und thermisches Verhalten hinreichend genau abbilden.

 

Abbildung 1: Lagenaufbau Pouch-Zelle, Simulation und Wärmebildkamera, innere Temperaturverteilung

 

Aufgabe:

  • Einarbeitung in und Validierung von Vorarbeiten zur theoretischen Auslegung eines physischen Ersatzmodells
  • Entwerfen einer Vorgehensweise zur reproduzierbaren Fertigung dieser Ersatzmodelle
  • Fertigung von Prototypen für Tests
  • Entwicklung eines Versuchsaufbaus zur Verifizierung der thermischen Eigenschaften der Prototypen
  • Untersuchungen an Prototypen und Vergleich mit Referenz zur Validierung

 

Profil:

  • Studium des Maschinenbaus / Mechatronik / Elektrotechnik mit Interesse an Batterietechnik
  • Eigenständiges Arbeiten
  • Vorwissen zu Batterie(zellen) hilfreich
  • Geschickt im Umgang mit filigranen Materialien (Folien <100μm)

 

Bewerbungen bitte mit Bewerbungsunterlagen (inkl. Lebenslauf und Notenauszug) an marcel.noeller@kit.edu