Zellentwicklung, Analytik, Charakterisierung

Batteriezellen sind die zentralen Komponenten eines Batteriesystems und bestimmen dessen Schnellladefähigkeit, Reichweite, Kosten und Lebensdauer. Das vorliegende Qualifizierungsmodul widmet sich den Grundlagen der Zellentwicklung und –charakterisierung. Es werden grundlegende Kenntnisse in der Batterietechnik vermittelt und die Vor- und Nachteile verschiedener Zellmaterialien diskutiert. Diese werden anschließend durch theoretische Kenntnisse und praktische Übungen zur Modellierung von Batteriezellen sowie Methoden zu ihrer Charakterisierung und Parametrisierung vertieft. Darüber hinaus werden theoretische Grundlagen zur manuellen Batteriezellassemblierung behandelt.

Die theoretischen Grundlagen umfassen physikalische Grundgesetze zur Beschreibung der chemischen, elektrischen und thermischen Vorgänge innerhalb einer Batteriezellen wie beispielsweise die Kirschhoffsche und Ficksche Gesetze. Mithilfe verschiedener Annahmen werden diese Grundgleichungen vereinfacht und in Zellmodelle überführt. Die notwendigen Parameter werden hervorgehoben und Messmethoden zu deren Bestimmung vorgestellt. Auf Basis bereitgestellter experimenteller Daten werden Übungen zur Bestimmung dieser Parameter durchgeführt. Abgerundet wird das Qualifizierungsmodul mit Laboreinheiten und Führungen.