Description: Das Projekt "OSLiB - Online Sicherheitsbewertung von Lithium-Ionen-Systemen im Betrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Institut für Angewandte Materialien - Elektrochemische Technologien durchgeführt. In OSLiB werden von der Zelle bis hin zum System sicherheitskritische Zustände für Lithium-Ionen-Batterien untersucht und Verfahren zur Detektion dieser entwickelt und validiert. Die Untersuchungen erfolgen an kommerziellen Referenzzellen wie auch im Projekt eigens gefertigten Zellen mit gezielt eingebrachten Produktionsfehlern, die sicherheitsrelevante Auswirkungen, wie z.B. Lithium-Plating, nach sich ziehen. Zur Online-Diagnose werden zwei Klassen von Verfahren betrachtet, die (i) auf eine zusätzliche Anregung und Hardware angewiesen sind oder (ii) lediglich die 'klassischen' Batteriemanagementsystem-Daten (Spannung, Strom, Temperatur) und daraus abgeleiteten Größen benötigen. Ziel ist die zuverlässige Detektion von sicherheitskritischen Zuständen, wie Lithium-Plating, kritischen Temperaturen und die Detektion von Fein-/Kurzschlüssen auf Zell- und auch Modulebene. Die Skalierung von der Zell- auf die Batteriesystemebene fokussiert die Lokalisierung sicherheitskritischer Zellen innerhalb eines parallelen und/oder seriellen Verbundes durch Detektion von Inhomogenitäten im Verbund. Die Validierung der im Projekt entwickelten Online-Diagnoseverfahren erfolgt über Post-Mortem Analysen der untersuchten Zellen. Aus den Ergebnissen werden Anforderungen an das Batteriesystem und das BMS erarbeitet, die eine Integration der Diagnoseverfahren ermöglichen. Am KIT steht eine Online-Platingdetektion über nichtlineare Impedanzspektroskopie (NFRA Nonlinear Frequency Response Analysis) im Fokus. Untersucht wird ob und in welchem Ausmaß Li-Plating, das einen massiven Kapazitätsverlust nach sich zieht und im Extremfall zu Kurzschluss und Zellbrand durch Dendritenbildung führen kann, auch in einem anwendungsnahen Umfeld detektiert werden kann. Neben der technischen Umsetzung des Verfahrens für einzelne Zellen ist die Skalierung der Methode von Zellebene zu System ein wichtiger Bestandteil des Teilvorhabens am KIT.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Lithium ? Lithium-Ionen-Akkumulator ? Hardware ? Zelle ? Frequenzanalyse ? Online ? Validierung ? Verantwortung ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-11-01 - 2023-10-31
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