Anwendung von Batterieanalysemethoden zur Validierung von Alterungsmodellen in Lithium-Ionen-Zellen

Abstract

Die Leistungsfähigkeit einer Lithium-Ionen Zelle weist neben den elektrochemischen Eigenschaften der initialen Zellund Materialauslegung eine hohe Abhängigkeit vom Alterungszustand auf. Für die Simulation von Zellen und Batteriesystemen sind Kenntnisse über das Alterungsverhalten notwendig und in der Modellbildung zu berücksichtigen. Die unvermeidbare Zellalterung wird dabei durch eine Vielzahl parallel auftretender Degradationseffekte hervorgerufen. Eine detaillierte Alterungsanalyse ist mit einem hohen Aufwand verbunden und oftmals nur durch eine Post-mortemAnalyse ermittelbar. In dem vorliegenden Artikel wird eine vereinfachte Methode vorgestellt, die es erlaubt, auf die dominanten Degratationseffekte zurückzuschließen. Betrachtet wird der Leitfähigkeitsverlust (conductivity loss, CL), der Rückgang von Lithiuminventar (loss of lithium inventory, LLI) und der Verlust von Aktivmaterial (loss of active material,