Arbeiten am IAM-ET

Forschungsthema:

Die Batteriesicherheit ist ein wichtiges Kriterium für die breite Einführung der Anwendung im Transportsektor. Vor allem das Verhalten beim thermischen Durchgehen ist ein wesentlicher Aspekt für die Sicherheitsbeurteilung. Die zugrundeliegenden Prozesse der Selbsterhitzung der Zellen sind kaum verstanden. Die Erforschung dieser Reaktionsmechanismen kann dazu beitragen, die Wahrscheinlichkeit und das Ausmaß von Thermal Runaway-Ereignissen stark zu reduzieren.

Wissenschaftlicher Schwerpunkt:

Experimentelle Untersuchungen von thermischen Degradationsprozesse von Lithium-Ionen-Batterien unter abusiven Bedingungen mittels in situ Gasanalyse. Dafür werden Batterieparamater untersucht und der Einfluss dieser während thermischen Stresstests bei bis zu 130°C erforscht. Für die in situ Gasanalyse wird eine Online Elektrochemisches Massenspektrometer (OEMS) mit gleichzeitig erhaltenen elektrochemischen Daten kombiniert. Zusätzlich werden die Materialien nach den Versuchen elektrochemisch charakterisiert und Post-Mortem Analysen mit strukturellen, chromatographischen sowie chemischen Analysen durchgeführt. Mit den Ergebnissen wird ein thermischen Degradationsnetzwerk mit präzisen Temperaturbereichen der Reaktionen für Lithium-Ionen-Batterien entwickelt, welches den Einfluss vorkommender Spezies zeigt.

Verwendete Methoden:

Elektrochemische Charakterisierung mittel Impedanzspektroskopie
Hochtemperatur Online Elektrochemische Massenspektrometrie
Gaschromatographie-Massenspektrometrie