Description: Das Projekt "Kems4Bats - Untersuchung der Gas-Wärmeentwicklung für zukünftige Batteriematerialien der Elektromobilität mittels KEMS und Kalorimetrie" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Mannheim, Institut für angewandte Thermo- und Fluiddynamik durchgeführt. Leistungsfähige und sichere Lithium-Ionen-Batterien sind essentiell für den Ausbau der Elektromobilität und weitere Einsatzbereiche. Kems4Bats wird mit innovativen experimentellen Analysemethoden grundlegende Werkstoffeigenschaften von zukünftigen Batteriematerialien der Elektromobilität bestimmen und den Parameter Gasentwicklung als Folge von Degradationsprozessen bzw. Zersetzungsreaktionen untersuchen. Das Verständnis der Gas- und Wärmeentwicklung (z.B. beim Power Charging) ist essentiell, um die Solid Electrolyte Interphase-Bildung und den daraus resultierenden Kapazitätsverlust zu verstehen bzw. neue Alterungsmodelle zu ermitteln. Erstmalig wird die Gasentwicklung mit der Methode der Knudsen-Effusions-Massenspektrometrie (KEMS) untersucht. Deren Alleinstellungsmerkmal ist, dass die Gasentwicklung in situ untersucht werden kann im Temperaturbereich von minus - 80 - 800 Grad Celsius . Die Methode beeinflusst physikalische und chemische Vorgänge in der Batterie nicht. Die KEMS-Methode hat das Potential, um führend für die Charakterisierung von Batterieelektroden und -elektrolyten zu werden. Parallel untersucht Kems4Bats die elektrochemische und thermodynamische Eigenschaften von zukünftigen Elektrodenmaterialien, um Wärmeströme in Batterien unter variierenden Konditionen zu bestimmen. Die Erkenntnisse liefern den Input für Simulationen, um das Thermal-Management effizienter und sicherer zu gestalten. Darauf aufbauend geht es darum, die Wärme-Stofftransporte in Batterien mit einer intelligenten Software zu simulieren und für diese ein zusätzliches innovatives Datenbankformat zu entwickeln. Die Datenbank wird durch Methoden aus Big Data und künstlicher Intelligenz (z.B. maschinelles Lernen) erstellt. Die Industrie erhält so Möglichkeiten, Entwicklungszeiten für das Battery Thermal Management-System, für Werkstoffcharakterisierung und -entwicklung zu verkürzen. Zukünftig können somit schneller neue, leistungsfähigere und sichere Batteriematerialien identifiziert werden.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Mannheim ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Elektrolyt ? Thermodynamik ? Batterie ? Massenspektrometrie ? Software ? Wärmeerzeugung ? Big Data ? Analyseverfahren ? Kalorimetrie ? Künstliche Intelligenz ? Management ? Simulation ? Werkstoffkunde ? Elektromobilität ? Chemische Reaktion ? Datenbank ? Stofftransport ? Aufladung ? Industriesystem ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-10-01 - 2025-09-30
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