Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen:
Die Interkalationsreaktion von Lithium (Li) in Li-Ionen Batterien ist häufig mit signifikanten Volumenänderungen der Aktivmaterialien verbunden. Zusätzlich kommt es über die Lebensdauer zu einer irreversiblen mechanischen Ausdehnung, die u.a. durch die Reaktion von Elektrolytkomponenten an der Elekt...
Gespeichert in:
| 1. Verfasser: | |
|---|---|
| Format: | Abschlussarbeit Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Ilmenau
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Zusammenfassung: | Die Interkalationsreaktion von Lithium (Li) in Li-Ionen Batterien ist häufig mit signifikanten Volumenänderungen der Aktivmaterialien verbunden. Zusätzlich kommt es über die Lebensdauer zu einer irreversiblen mechanischen Ausdehnung, die u.a. durch die Reaktion von Elektrolytkomponenten an der Elektrodenoberfläche hervorgerufen wird. Die Limitierung des mechanischen Bauraums in Batteriezellen und -systemen führt in Folge der Elektrodenausdehnung zu mechanische Spannungen, die nachgewiesener Weise die Zellalterung und damit die Eigenschaften des elektrochemischen Systems beeinflussen. Für eine fundamentale Beschreibung des mechanischen Einflusses sind grundlegende elektrochemische Methoden notwendig. Zur physikalischen Beschreibung dieser Effekte stellt diese Arbeit ein umfassendes Simulationsmodell vor. Die elektrochemischen Gleichungen basieren auf dem Modell nach Newman, welches um einen mechanischen und thermischen Ansatz ergänzt wurde. Die mechanische Erweiterung ermöglicht die Berechnung der Volumenänderung der Komponenten in Abhängigkeit der Li-Konzentration und der mechanischen Randbedingungen. Die mechanisch-elektrochemische Kopplung ist dadurch abgebildet, dass die herrschenden mechanischen Drücke die Porosität und somit die ionischen Transporteigenschaften der porösen Elektroden und des Separators beeinflussen. Die temperatur- und konzentrationsabhängige Parametrisierung des elektrochemisch-mechanischen Modells wird vollständig in dieser Arbeit durchgeführt. Die Bestimmung der Eigenschaften der verwendeten Aktivmaterialien erfolgt durch Anwendung spezieller Dreielektroden-Zellen, wodurch Anode und Kathode getrennt voneinander parametrisiert werden. Besonders dünne Elektrodenschichten minimieren dabei den Einfluss des Elektrolyten. Die physikalische Beziehung zwischen dem mechanischen Druck und der ionischen Leitfähigkeit der Komponenten konnte direkt gemessen und mittels Simulationsergebnissen bestätigt werden. Der physikalische Modellansatz verdeutlicht, dass eine mechanische Verspannung von Zellen die Entstehung von Li-Konzentrationsgradienten während der Ladung und Entladung verstärkt |
| Beschreibung: | VI, 117 Seiten, Seite VIII-XXIV Diagramme, Illustrationen |
Internformat
MARC
| LEADER | 00000nam a2200000 c 4500 | ||
|---|---|---|---|
| 001 | BV046031528 | ||
| 003 | DE-604 | ||
| 005 | 20200901 | ||
| 007 | t | ||
| 008 | 190703s2018 gw a||| m||| 00||| ger d | ||
| 035 | |a (OCoLC)1197718128 | ||
| 035 | |a (DE-599)GBV1039888895 | ||
| 040 | |a DE-604 |b ger |e rda | ||
| 041 | 0 | |a ger | |
| 044 | |a gw |c XA-DE-TH | ||
| 049 | |a DE-83 | ||
| 084 | |a ZN 8730 |0 (DE-625)157644: |2 rvk | ||
| 100 | 1 | |a Sauerteig, Daniel |d 1990- |e Verfasser |0 (DE-588)1172545898 |4 aut | |
| 245 | 1 | 0 | |a Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen |c vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig |
| 264 | 1 | |a Ilmenau |c 2018 | |
| 300 | |a VI, 117 Seiten, Seite VIII-XXIV |b Diagramme, Illustrationen | ||
| 336 | |b txt |2 rdacontent | ||
| 337 | |b n |2 rdamedia | ||
| 338 | |b nc |2 rdacarrier | ||
| 502 | |b Dissertation |c Technische Universität Ilmenau |d 2018 | ||
| 520 | 3 | |a Die Interkalationsreaktion von Lithium (Li) in Li-Ionen Batterien ist häufig mit signifikanten Volumenänderungen der Aktivmaterialien verbunden. Zusätzlich kommt es über die Lebensdauer zu einer irreversiblen mechanischen Ausdehnung, die u.a. durch die Reaktion von Elektrolytkomponenten an der Elektrodenoberfläche hervorgerufen wird. Die Limitierung des mechanischen Bauraums in Batteriezellen und -systemen führt in Folge der Elektrodenausdehnung zu mechanische Spannungen, die nachgewiesener Weise die Zellalterung und damit die Eigenschaften des elektrochemischen Systems beeinflussen. Für eine fundamentale Beschreibung des mechanischen Einflusses sind grundlegende elektrochemische Methoden notwendig. Zur physikalischen Beschreibung dieser Effekte stellt diese Arbeit ein umfassendes Simulationsmodell vor. Die elektrochemischen Gleichungen basieren auf dem Modell nach Newman, welches um einen mechanischen und thermischen Ansatz ergänzt wurde. | |
| 520 | 3 | |a Die mechanische Erweiterung ermöglicht die Berechnung der Volumenänderung der Komponenten in Abhängigkeit der Li-Konzentration und der mechanischen Randbedingungen. Die mechanisch-elektrochemische Kopplung ist dadurch abgebildet, dass die herrschenden mechanischen Drücke die Porosität und somit die ionischen Transporteigenschaften der porösen Elektroden und des Separators beeinflussen. Die temperatur- und konzentrationsabhängige Parametrisierung des elektrochemisch-mechanischen Modells wird vollständig in dieser Arbeit durchgeführt. Die Bestimmung der Eigenschaften der verwendeten Aktivmaterialien erfolgt durch Anwendung spezieller Dreielektroden-Zellen, wodurch Anode und Kathode getrennt voneinander parametrisiert werden. Besonders dünne Elektrodenschichten minimieren dabei den Einfluss des Elektrolyten. | |
| 520 | 3 | |a Die physikalische Beziehung zwischen dem mechanischen Druck und der ionischen Leitfähigkeit der Komponenten konnte direkt gemessen und mittels Simulationsergebnissen bestätigt werden. Der physikalische Modellansatz verdeutlicht, dass eine mechanische Verspannung von Zellen die Entstehung von Li-Konzentrationsgradienten während der Ladung und Entladung verstärkt | |
| 650 | 0 | 7 | |a Lithium-Ionen-Akkumulator |0 (DE-588)7681721-0 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 650 | 0 | 7 | |a Elektrochemie |0 (DE-588)4014241-3 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 650 | 0 | 7 | |a Interkalation |0 (DE-588)4322208-0 |2 gnd |9 rswk-swf |
| 655 | 7 | |0 (DE-588)4113937-9 |a Hochschulschrift |2 gnd-content | |
| 689 | 0 | 0 | |a Elektrochemie |0 (DE-588)4014241-3 |D s |
| 689 | 0 | 1 | |a Lithium-Ionen-Akkumulator |0 (DE-588)7681721-0 |D s |
| 689 | 0 | 2 | |a Interkalation |0 (DE-588)4322208-0 |D s |
| 689 | 0 | |5 DE-604 | |
| 856 | 4 | 2 | |m DE-601 |q application/pdf |u http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1039888895.PDF |y Inhaltsverzeichnis |3 Inhaltsverzeichnis |
| 856 | 4 | 2 | |m DE-601 |q text/plain |u http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1039888895sauer.txt |y Abstract |3 Inhaltsverzeichnis |
| 999 | |a oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-031413406 | ||
Datensatz im Suchindex
| _version_ | 1804180282541080576 |
|---|---|
| any_adam_object | |
| author | Sauerteig, Daniel 1990- |
| author_GND | (DE-588)1172545898 |
| author_facet | Sauerteig, Daniel 1990- |
| author_role | aut |
| author_sort | Sauerteig, Daniel 1990- |
| author_variant | d s ds |
| building | Verbundindex |
| bvnumber | BV046031528 |
| classification_rvk | ZN 8730 |
| ctrlnum | (OCoLC)1197718128 (DE-599)GBV1039888895 |
| discipline | Elektrotechnik / Elektronik / Nachrichtentechnik |
| format | Thesis Book |
| fullrecord | <?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><collection xmlns="http://www.loc.gov/MARC21/slim"><record><leader>03921nam a2200433 c 4500</leader><controlfield tag="001">BV046031528</controlfield><controlfield tag="003">DE-604</controlfield><controlfield tag="005">20200901 </controlfield><controlfield tag="007">t</controlfield><controlfield tag="008">190703s2018 gw a||| m||| 00||| ger d</controlfield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(OCoLC)1197718128</subfield></datafield><datafield tag="035" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">(DE-599)GBV1039888895</subfield></datafield><datafield tag="040" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-604</subfield><subfield code="b">ger</subfield><subfield code="e">rda</subfield></datafield><datafield tag="041" ind1="0" ind2=" "><subfield code="a">ger</subfield></datafield><datafield tag="044" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">gw</subfield><subfield code="c">XA-DE-TH</subfield></datafield><datafield tag="049" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">DE-83</subfield></datafield><datafield tag="084" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">ZN 8730</subfield><subfield code="0">(DE-625)157644:</subfield><subfield code="2">rvk</subfield></datafield><datafield tag="100" ind1="1" ind2=" "><subfield code="a">Sauerteig, Daniel</subfield><subfield code="d">1990-</subfield><subfield code="e">Verfasser</subfield><subfield code="0">(DE-588)1172545898</subfield><subfield code="4">aut</subfield></datafield><datafield tag="245" ind1="1" ind2="0"><subfield code="a">Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen</subfield><subfield code="c">vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig</subfield></datafield><datafield tag="264" ind1=" " ind2="1"><subfield code="a">Ilmenau</subfield><subfield code="c">2018</subfield></datafield><datafield tag="300" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">VI, 117 Seiten, Seite VIII-XXIV</subfield><subfield code="b">Diagramme, Illustrationen</subfield></datafield><datafield tag="336" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">txt</subfield><subfield code="2">rdacontent</subfield></datafield><datafield tag="337" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">n</subfield><subfield code="2">rdamedia</subfield></datafield><datafield tag="338" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">nc</subfield><subfield code="2">rdacarrier</subfield></datafield><datafield tag="502" ind1=" " ind2=" "><subfield code="b">Dissertation</subfield><subfield code="c">Technische Universität Ilmenau</subfield><subfield code="d">2018</subfield></datafield><datafield tag="520" ind1="3" ind2=" "><subfield code="a">Die Interkalationsreaktion von Lithium (Li) in Li-Ionen Batterien ist häufig mit signifikanten Volumenänderungen der Aktivmaterialien verbunden. Zusätzlich kommt es über die Lebensdauer zu einer irreversiblen mechanischen Ausdehnung, die u.a. durch die Reaktion von Elektrolytkomponenten an der Elektrodenoberfläche hervorgerufen wird. Die Limitierung des mechanischen Bauraums in Batteriezellen und -systemen führt in Folge der Elektrodenausdehnung zu mechanische Spannungen, die nachgewiesener Weise die Zellalterung und damit die Eigenschaften des elektrochemischen Systems beeinflussen. Für eine fundamentale Beschreibung des mechanischen Einflusses sind grundlegende elektrochemische Methoden notwendig. Zur physikalischen Beschreibung dieser Effekte stellt diese Arbeit ein umfassendes Simulationsmodell vor. Die elektrochemischen Gleichungen basieren auf dem Modell nach Newman, welches um einen mechanischen und thermischen Ansatz ergänzt wurde. </subfield></datafield><datafield tag="520" ind1="3" ind2=" "><subfield code="a">Die mechanische Erweiterung ermöglicht die Berechnung der Volumenänderung der Komponenten in Abhängigkeit der Li-Konzentration und der mechanischen Randbedingungen. Die mechanisch-elektrochemische Kopplung ist dadurch abgebildet, dass die herrschenden mechanischen Drücke die Porosität und somit die ionischen Transporteigenschaften der porösen Elektroden und des Separators beeinflussen. Die temperatur- und konzentrationsabhängige Parametrisierung des elektrochemisch-mechanischen Modells wird vollständig in dieser Arbeit durchgeführt. Die Bestimmung der Eigenschaften der verwendeten Aktivmaterialien erfolgt durch Anwendung spezieller Dreielektroden-Zellen, wodurch Anode und Kathode getrennt voneinander parametrisiert werden. Besonders dünne Elektrodenschichten minimieren dabei den Einfluss des Elektrolyten. </subfield></datafield><datafield tag="520" ind1="3" ind2=" "><subfield code="a">Die physikalische Beziehung zwischen dem mechanischen Druck und der ionischen Leitfähigkeit der Komponenten konnte direkt gemessen und mittels Simulationsergebnissen bestätigt werden. Der physikalische Modellansatz verdeutlicht, dass eine mechanische Verspannung von Zellen die Entstehung von Li-Konzentrationsgradienten während der Ladung und Entladung verstärkt</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Lithium-Ionen-Akkumulator</subfield><subfield code="0">(DE-588)7681721-0</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Elektrochemie</subfield><subfield code="0">(DE-588)4014241-3</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="650" ind1="0" ind2="7"><subfield code="a">Interkalation</subfield><subfield code="0">(DE-588)4322208-0</subfield><subfield code="2">gnd</subfield><subfield code="9">rswk-swf</subfield></datafield><datafield tag="655" ind1=" " ind2="7"><subfield code="0">(DE-588)4113937-9</subfield><subfield code="a">Hochschulschrift</subfield><subfield code="2">gnd-content</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="0"><subfield code="a">Elektrochemie</subfield><subfield code="0">(DE-588)4014241-3</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="1"><subfield code="a">Lithium-Ionen-Akkumulator</subfield><subfield code="0">(DE-588)7681721-0</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2="2"><subfield code="a">Interkalation</subfield><subfield code="0">(DE-588)4322208-0</subfield><subfield code="D">s</subfield></datafield><datafield tag="689" ind1="0" ind2=" "><subfield code="5">DE-604</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="m">DE-601</subfield><subfield code="q">application/pdf</subfield><subfield code="u">http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1039888895.PDF</subfield><subfield code="y">Inhaltsverzeichnis</subfield><subfield code="3">Inhaltsverzeichnis</subfield></datafield><datafield tag="856" ind1="4" ind2="2"><subfield code="m">DE-601</subfield><subfield code="q">text/plain</subfield><subfield code="u">http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1039888895sauer.txt</subfield><subfield code="y">Abstract</subfield><subfield code="3">Inhaltsverzeichnis</subfield></datafield><datafield tag="999" ind1=" " ind2=" "><subfield code="a">oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-031413406</subfield></datafield></record></collection> |
| genre | (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content |
| genre_facet | Hochschulschrift |
| id | DE-604.BV046031528 |
| illustrated | Illustrated |
| indexdate | 2024-07-10T08:33:17Z |
| institution | BVB |
| language | German |
| oai_aleph_id | oai:aleph.bib-bvb.de:BVB01-031413406 |
| oclc_num | 1197718128 |
| open_access_boolean | |
| owner | DE-83 |
| owner_facet | DE-83 |
| physical | VI, 117 Seiten, Seite VIII-XXIV Diagramme, Illustrationen |
| publishDate | 2018 |
| publishDateSearch | 2018 |
| publishDateSort | 2018 |
| record_format | marc |
| spelling | Sauerteig, Daniel 1990- Verfasser (DE-588)1172545898 aut Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig Ilmenau 2018 VI, 117 Seiten, Seite VIII-XXIV Diagramme, Illustrationen txt rdacontent n rdamedia nc rdacarrier Dissertation Technische Universität Ilmenau 2018 Die Interkalationsreaktion von Lithium (Li) in Li-Ionen Batterien ist häufig mit signifikanten Volumenänderungen der Aktivmaterialien verbunden. Zusätzlich kommt es über die Lebensdauer zu einer irreversiblen mechanischen Ausdehnung, die u.a. durch die Reaktion von Elektrolytkomponenten an der Elektrodenoberfläche hervorgerufen wird. Die Limitierung des mechanischen Bauraums in Batteriezellen und -systemen führt in Folge der Elektrodenausdehnung zu mechanische Spannungen, die nachgewiesener Weise die Zellalterung und damit die Eigenschaften des elektrochemischen Systems beeinflussen. Für eine fundamentale Beschreibung des mechanischen Einflusses sind grundlegende elektrochemische Methoden notwendig. Zur physikalischen Beschreibung dieser Effekte stellt diese Arbeit ein umfassendes Simulationsmodell vor. Die elektrochemischen Gleichungen basieren auf dem Modell nach Newman, welches um einen mechanischen und thermischen Ansatz ergänzt wurde. Die mechanische Erweiterung ermöglicht die Berechnung der Volumenänderung der Komponenten in Abhängigkeit der Li-Konzentration und der mechanischen Randbedingungen. Die mechanisch-elektrochemische Kopplung ist dadurch abgebildet, dass die herrschenden mechanischen Drücke die Porosität und somit die ionischen Transporteigenschaften der porösen Elektroden und des Separators beeinflussen. Die temperatur- und konzentrationsabhängige Parametrisierung des elektrochemisch-mechanischen Modells wird vollständig in dieser Arbeit durchgeführt. Die Bestimmung der Eigenschaften der verwendeten Aktivmaterialien erfolgt durch Anwendung spezieller Dreielektroden-Zellen, wodurch Anode und Kathode getrennt voneinander parametrisiert werden. Besonders dünne Elektrodenschichten minimieren dabei den Einfluss des Elektrolyten. Die physikalische Beziehung zwischen dem mechanischen Druck und der ionischen Leitfähigkeit der Komponenten konnte direkt gemessen und mittels Simulationsergebnissen bestätigt werden. Der physikalische Modellansatz verdeutlicht, dass eine mechanische Verspannung von Zellen die Entstehung von Li-Konzentrationsgradienten während der Ladung und Entladung verstärkt Lithium-Ionen-Akkumulator (DE-588)7681721-0 gnd rswk-swf Elektrochemie (DE-588)4014241-3 gnd rswk-swf Interkalation (DE-588)4322208-0 gnd rswk-swf (DE-588)4113937-9 Hochschulschrift gnd-content Elektrochemie (DE-588)4014241-3 s Lithium-Ionen-Akkumulator (DE-588)7681721-0 s Interkalation (DE-588)4322208-0 s DE-604 DE-601 application/pdf http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1039888895.PDF Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis DE-601 text/plain http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1039888895sauer.txt Abstract Inhaltsverzeichnis |
| spellingShingle | Sauerteig, Daniel 1990- Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen Lithium-Ionen-Akkumulator (DE-588)7681721-0 gnd Elektrochemie (DE-588)4014241-3 gnd Interkalation (DE-588)4322208-0 gnd |
| subject_GND | (DE-588)7681721-0 (DE-588)4014241-3 (DE-588)4322208-0 (DE-588)4113937-9 |
| title | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen |
| title_auth | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen |
| title_exact_search | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen |
| title_full | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig |
| title_fullStr | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig |
| title_full_unstemmed | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen vorgelegt von Dipl.-Ing. (FH) Daniel Sauerteig |
| title_short | Implementierung und Parametrierung eines physikalischen Simulationsmodells einer Lithium-Ionen Zelle zur Analyse elektrochemisch-mechanischer Wechselwirkungen |
| title_sort | implementierung und parametrierung eines physikalischen simulationsmodells einer lithium ionen zelle zur analyse elektrochemisch mechanischer wechselwirkungen |
| topic | Lithium-Ionen-Akkumulator (DE-588)7681721-0 gnd Elektrochemie (DE-588)4014241-3 gnd Interkalation (DE-588)4322208-0 gnd |
| topic_facet | Lithium-Ionen-Akkumulator Elektrochemie Interkalation Hochschulschrift |
| url | http://www.gbv.de/dms/ilmenau/toc/1039888895.PDF http://www.gbv.de/dms/ilmenau/abs/1039888895sauer.txt |
| work_keys_str_mv | AT sauerteigdaniel implementierungundparametrierungeinesphysikalischensimulationsmodellseinerlithiumionenzellezuranalyseelektrochemischmechanischerwechselwirkungen |
Es ist kein Print-Exemplar vorhanden.
Inhaltsverzeichnis