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Motivation
Die in heutigen Elektrofahrzeugen verwendeten Lithium-Ionen-Batterien besitzen zwar ein hohes Potenzial für größere Reichweiten, erreichen aber bei Weitem noch nicht die Reichweiten verbrennungsmotorischer Antriebe. Durch eine bessere Ausnutzung vorhandener Ladekapazitäten in jeder einzelnen Zelle ließe sich mehr Ladung in Batterien einspeisen und auch wieder abrufen. Dies würde die Reichweite von Elektrofahrzeugen deutlich erhöhen.

Die Partner von IKEBA werden neue Systemarchitekturen für die Steuerung der Batterieladung und entladung erforschen. Dafür werden Grundlagen des elektrochemischen Verhaltens von Lithium-Ionen-Zellen und -Batterien untersucht. Aufbauend auf den gewonnenen Erkenntnissen sollen virtuelle Entwurfs- und Simulationsumgebungen für Batteriesysteme entwickelt werden. Ziel ist es, in künftigen Batteriemanagementsystemen eine bessere Charakterisierung des Batteriezustands hinsichtlich Temperatur, Ladezustand und Alterung zu erreichen, um auch fehlerhaftes Verhalten und Ausfälle einzelner Zellen rechtzeitig zu erkennen.

Die genauere Erfassung und Berücksichtigung des Zustands von Batteriezellen ermöglicht eine längere Lebensdauer und einen sichereren Betrieb. Insbesondere werden Kapazitätsreserven, die bereits in heutigen Batterien vorhanden sind, aufgedeckt und verfügbar gemacht, um die Reichweite von Elektrofahrzeugen signifikant zu erhöhen. Die im Vorhaben zu entwickelnde virtuelle Entwurfs- und Simulationsumgebung wird darüber hinaus die Entwicklung zukünftiger Batteriemanagementsysteme in vielfältigen Anwendungen beschleunigen.

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