Alterung und Post-Mortem Analysen von Lithium-Ionen-Zellen

Online Seminar
VA23-00673
Teilnahmegebühr: 595 €

Im ersten Teil werden generelle Aspekte der Batteriealterung besprochen, gefolgt von der Methodik der Post-Mortem-Analysen basierend auf aktueller Literatur sowie Beispielen aus dem Laboralltag. Besonderes Augenmerk wird daraufgelegt, welcher Alterungsmechanismus mit welcher Methode detektiert werden kann. Im zweiten Teil werden bekannte Alterungsmechanismen besprochen. Abschließend werden Möglichkeiten aufgezeigt, wie sich die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen gezielt verlängern lässt. Die gezeigten Seminarinhalte basieren auf eigener Erfahrung des Referenten sowie auf der aktuellen Literatur.

Referenten

Dr. rer. nat. Thomas Waldmann
Teamleiter Post-Mortem-Analysen und Alterungsmechanismen, Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW), Ulm

Zum Thema

Teure Batterien im Fahrzeug und auch in der stationären Anwendung sollen möglichst lange funktionieren, d. h. nur wenig an Kapazität einbüßen. Die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Zellen ist limitiert durch Alterungsmechanismen auf Materialebene. Diese können durch Zellöffnungen und anschließende Materialcharakterisierung (sog. Post-Mortem-Analysen) aufgeklärt werden.

Programm

Online-Seminar, 10:00 bis 18:00 Uhr

  • Definition genereller Begriffe
  • Alterungseffekte auf Zellebene
  • typische Zelldesigns (zylindrisch, Pouch, prismatisch)
  • Post-Mortem Methodik (Umgebungsbedingungen, Ladezustand/Sicherheit, Zellöffnung, Probenbehandlung)
  • Analysemethoden (u. a. REM, EDX, ICP, XRD, GD-OES, CT, …)
  • Beispiele von Zellöffnungen
  • Alterungsmechanismen auf Material- und Elektrodenebene (SEI-Wachstum, Li-Plating, Lokale Li-Abscheidung, Gasentwicklung, Partikelbrüche, Materialauflösung, …)
  • inhomogene Alterungseffekte, Aufheizverhalten von Zellen
  • Charakterisierung der Schnellladefähigkeit
  • Zusammenhang zwischen Sicherheit und Alterung (Dendritenbildung, exotherme Reaktionen, chemische Interkalation von Li in Graphit)
  • Überladung und Tiefentladung
  • elektrische Einflussparameter auf die Alterung
  • Einfluss von Schnellladung auf Alterung
  • Möglichkeiten zur Verbesserung der Batterielebensdauer

Zielsetzung

Das Seminar vermittelt einen Überblick zum Stand der Technik bei der Alterung von Lithium-Ionen-Zellen. Möglichkeiten zur Verbesserung der Batterielebensdauer basierend auf Betriebsfenstern werden erläutert, Einblicke in Post-Mortem Analysen gegeben.

Teilnehmerkreis

  • Interessenten, Fachleute und Führungskräfte aus der Industrie (F&E, Qualitätssicherung) sowie
  • Wissenschaftler und wissenschaftlicher Nachwuchs (Doktoranden, Post-Docs, Studenten)