Verfügbarkeit: Elektrolytbefüllung prismatischer Lithium-Ionen-Zellen

Elektrolytbefüllung prismatischer Lithium-Ionen-Zellen:

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Knoche, Thomas Meinhard (VerfasserIn)
Format:	Abschlussarbeit Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	München Herbert Utz Verlag [2018]
Schriftenreihe:	Forschungsberichte IWB 338
Schlagworte:	SysML Abfüllverfahren Prismatisches Werkstück Flüssigkeit Visualisierung Lithium-Ionen-Akkumulator Prozessmodell Neutronenradiographie Elektrolyt Stapel Lithium-Ionen-Batterie Elektrolytflüssigkeit Abfüllprozess Neutronenradiografie Prozessauslegung Produktion Zellmontage Batterietechnologie Bildgebung Hochschulschrift
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	X, 210 Seiten Illustrationen, Diagramme 20.5 cm x 14.5 cm, 310 g
ISBN:	9783831647149 3831647143

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adam_text	INHALT ABKUERZUNGSVERZEICHNIS V VERZEICHNIS DER FORMELZEICHEN VII 1 EINLEITUNG 1 1.1 A USGANGSSITUATION...................................................................... 1 1.2 M OTIVATION..................................................................... 2 1.3 BETRACHTUNGSRAUM DER A RB E IT..................................................... 5 1.4 ALLGEMEINE ZIELSETZUNG ............................................................. 5 1.5 AUFBAU DER A R B E I T ...................................................................... 6 2 GRUNDLAGEN 7 2.1 LITHIUM-IONEN-TECHNOLOGIE........................................................ 7 2.1.1 VOM BATTERIESYSTEM ZUR BATTERIEZELLE ............................ 7 2.1.2 FUNKTIONSWEISE EINER LITHIUM-IONEN-ZELLE.................... 8 2.1.3 ELEKTRODENMATERIALIEN EINER LITHIUM-IONEN-ZELLE .... 11 2.1.4 SEPARATOREN IN LITHIUM-IONEN-ZELLEN ............................ 12 2.1.5 FLUESSIGELEKTROLYTE VON LITHIUM-IONEN-ZELLEN ................. 12 2.1.6 AUFBAU GROSSFORMATIGER LITHIUM-IONEN-ZELLEN .............. 15 2.1.7 HERSTELLUNG VON LITHIUM-IONEN-ZELLEN ......................... 17 2.1.8 DEFINITION DES BEFUELLUNGSPROZESSES............................... 18 2.2 EIGENSCHAFTEN POROESER WERKSTOFFE ............................................... 20 2.2.1 GEOMETRISCHE EIGENSCHAFTEN POROESER MEDIEN ................. 20 2.2.2 BENETZUNG VON OBERFLAECHEN .......................................... 22 2.2.3 TRAENKUNG POROESER MEDIEN ............................................. 22 2.3 ABFUELLEN VON FLUESSIGKEITEN........................................................ 27 2.3.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN........................................................ 27 2.3.2 BEEINFLUSSUNG DER FLUESSIGKEIT DURCH DIE VERARBEITUNG . . 28 2.3.3 PHASENUM WANDLUNGEN .................................................. 29 2.3.4 BLASEN IN FLUESSIGKEITEN .................................................. 30 2.4 MODELLIERUNG VON SYSTEMEN........................................................ 32 2.4.1 BEGRIFFSDEFINITIONEN......................................................... 33 2.4.2 SYSTEMS MODELING LANGUAGE.......................................... 34 2.4.3 SYSTEM DYNAMICS ........................................................... 40 3 STAND DER ERKENNTNISSE 45 3.1 STAND DER TECHNIK ........................................................................ 45 3.1.1 ELEKTROLYTBEFUELLUNG IN DER FACHLITERATUR ......................... 45 3.1.2 PATENTE ZUR ELEKTROLYTBEFUELLUNG .................................... 46 3.2 STAND DER FORSCHUNG................................................................... 51 3.3 FAZIT ............................................................................................ 53 4 SPEZIFISCHE ZIELSETZUNG UND VORGEHENSWEISE 55 4.1 HANDLUNGSBEDARF......................................................................... 55 4.2 KONKRETISIERUNG DER Z IELSETZUNG ............................................... 56 4.3 VORGEHEN ...................................................................................... 56 5 VISUALISIERUNG DES BEFUELLUNGSPROZESSES 59 5.1 VISUALISIERUNGSVERFAHREN .......................................................... 59 5.1.1 ANFORDERUNGEN................................................................ 59 5.1.2 VERFAHRENSAUSWAHL........................................................... 60 5.2 GRUNDLAGEN DER NEUTRONENRADIOGRAFIE ....................................... 62 5.3 EINGRENZUNG DES UNTERSUCHUNGSRAUM S .................................... 63 5.4 EXPERIMENT ................................................................................. 64 5.4.1 VERSUCHSAUFBAU UND UNTERSUCHUNGSOBJEKTE ................. 65 5.4.2 VERSUCHSDURCHFUEHRUNG .................................................. 67 5.4.3 AUFNAHME UND VERARBEITUNG DER BILDDATEN ................. 69 5.5 ERGEBNISSE UND DISKUSSION DER ERSTEN VERSUCHSREIHE ................. 73 5.5.1 GENERELLE BESCHREIBUNG DER PROZESSPHAENOMENE ........... 73 5.5.2 EINFLUSS VON DRUCKWECHSELZYKLEN ................................. 80 5.5.3 EINFLUSS DES DOSIERDRUCKS ............................................... 82 5.5.4 EINFLUSS DER VERSIEGELUNG ............................................... 83 5.5.5 ANALYTISCHE BESCHREIBUNG DER ELEKTROLYTAUFNAHME . . . 84 5.6 ERGEBNISSE UND DISKUSSION DER ZWEITEN VERSUCHSREIHE ........... 86 5.6.1 VARIATION DES SEPARATORS UND DES D OSIERDRUCKS ........... 87 5.6.2 VARIATION DER BELUEFTUNGSGESCHWINDIGKEIT ...................... 90 5.6.3 BEFUELLUNG IN MEHREREN SCHRITTEN .................................... 92 5.6.4 ABHAENGIGKEIT DER BENETZUNG VON DER ELEKTROLYTMASSE . 94 5.7 VERGLEICH DER ERGEBNISSE BEIDER MESSREIHEN............................... 95 5.8 ZUSAMMENFASSUNG UND F A Z IT..................................................... 96 6 PROZESSMODELL 99 6.1 DEFINITION DER PROBLEMSTELLUNG UND DES M ODELLZWECKS ........... 99 6.2 DEFINITION DES BETRACHTUNGSRAUMS............................................. 100 6.2.1 GRENZEN DES BETRACHTUNGSRAUMS .................................... 100 6.2.2 RANDBEDINGUNGEN UND A N N AH M EN ............................... 100 6.3 MODELLIERUNGSKONZEPT................................................................ 102 6.3.1 AUFBAU DES PROZESSMODELLS............................................. 102 6.3.2 INHALT DES W ORTM ODELLS .................................................. 103 6.4 ENTWICKLUNG DER WIRKUNGSSTRUKTUR .......................................... 107 6.4.1 ELEKTROLYT- UND GASMASSEN UND IHRE S TROE M E ................. 107 6.4.2 EIGENSCHAFTEN DER ELEKTROLYTFLUESSIGKEIT ......................... 110 6.4.3 ENTSTEHUNG UND VERHALTEN VON GASBLASEN ...................... 112 6.4.4 PHASENSEPARATIONSMECHANISMEN .................................... 115 6.4.5 FALLSPEZIFISCHE ANPASSUNG DER B F D ............................... 117 6.5 ANALYSE DES PROZESSMODELLS........................................................ 121 6.6 F A Z I T ............................................................................................ 124 7 SYSTEMMODELL DER ELEKTROLYTBEFUELLUNG 125 7.1 AUFBAU DES SYSTEM MODELLS........................................................ 125 7.2 SYSTEMANFORDERUNGEN................................................................ 126 7.2.1 FUNKTIONALE A NFORDERUNGEN.......................................... 127 7.2.2 NICHTFUNKTIONALE A NFORDERUNGEN ................................. 127 7.3 SYSTEMARCHITEKTUR ........................................................................ 129 7.3.1 ARCHITEKTUR EINER LITHIUM-IONEN-ZELLE ......................... 129 7.3.2 ARCHITEKTUR DER BEFUELLANLAGE.......................................... 133 7.4 SYSTEMVERHALTEN ........................................................................ 137 7.4.1 PROZESSDURCHFUEHRUNG..................................................... 137 7.4.2 INTEGRATION DES PROZESSMODELLS .................................... 140 7.5 F A Z I T ............................................................................................ 142 8 ABLEITUNG EINER METHODIK ZUR PROZESSAUSLEGUNG 143 8.1 ZIELSETZUNG UND A NFORDERUNGEN ............................................... 143 8.2 KONZEPT UND UEBERBLICK ............................................................. 144 8.3 VORGEHEN....................................................................................... 145 8.3.1 ABBILDUNG DER LITHIUM-IONEN-ZELLE UND DER ANLAGE . . 145 8.3.2 AUSLEGUNG DER ANLAGE..................................................... 145 8.3.3 AUSLEGUNG DES PROZESSES: SELEKTION............................... 146 8.3.4 AUSLEGUNG DES PROZESSES: PARAM ETRISIERUNG ................. 146 8.3.5 AUSLEGUNG DES PROZESSES: KOMBINATION ......................... 149 8.4 A NW ENDUNG................................................................................. 151 8.4.1 BEISPIEL 1: HARDCASEZELLE MIT INJEKTIONSNADEL ................. 151 8.4.2 BEISPIEL 2: HARDCASEZELLE MIT T RICHTER ............................ 156 8.4.3 BEISPIEL 3: POUCHZELLE IN GLOVEBOX.................................. 157 8.4.4 F A Z IT................................................................................. 159 8.5 BEWERTUNG.................................................................................... 161 8.5.1 TECHNOLOGISCHE B EW ERTUNG............................................. 161 8.5.2 WIRTSCHAFTLICHE B EW ERTUNG............................................. 163 9 SCHLUSSBETRACHTUNG 167 9.1 ZUSAMMENFASSUNG...................................................................... 167 9.2 A USBLICK....................................................................................... 168 LITERATURVERZEICHNIS 169 VERZEICHNIS BETREUTER STUDIENARBEITEN 193 ANHANG 195 A.L WEITERE P A TE N TE .......................................................................... 195 A.2 CAPILLARY RISE T E S T ..................................................................... 196 A.3 EINFLUSS DER VERARBEITUNG AUF EIGENSCHAFTEN DES ELEKTROLYTEN . 198 A.4 ERGAENZENDE INFORMATIONEN ZUM SYSTEMMODELL ........................ 202 A.5 ERGAENZENDE INFORMATIONEN ZUR PROZESSAUSLEGUNG .................. 209
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