Entwicklung eines ereignisbasierten Lebensdauermodells und Validierung der linearen Schadensakkumulationshypothese für NMC/Graphit Lithium-Ionen Zellen

Tchoupou Lando, Eric

Die vorliegende Arbeit beschreibt die Entwicklung und Validierung eines ereignisbasierten Lebensdauermodells für Lithiumionenzellen mittels linearer Schadensakkumulation am Beispiel von Lithium-Nickel-Mangan-Kobalt-Oxid-Zellen mit Graphitanode. Es wird der Unterschied zwischen Alterungsuntersuchungen und Lebensdauerprognose thematisiert. Als Kriterium für das Lebensdauerende der Zellen wird eine Kapazitätsabnahme um 30 % bzw. Innenwiderstandszunahme um 200 % verwendet. Versuche mit unterschiedlichen Entladeströmen und Zyklentiefen haben gezeigt, dass das Lebensdauerende unter der Annahme der Additivität des Lebensdauerverlusts pro Ereignis bzw. Zyklus bestimmt werden kann. Das Lebensdauerprognosemodell kann genutzt werden, um mit Hilfe synthetischer Lastprofile einen beschleunigten Lebensdauertest zu definieren und die Restlebensdauer bei Second-Life-Konzepten abzuschätzen.

This thesis describes the development and validation of an event-based lifetime model for lithium ion cells by use of linear damage accumulation using the example of lithium nickel manganese cobalt oxide cells with graphite anode. The difference between ageing tests and lifetime prediction is discussed. A capacity drop of 30 % or an increase in internal resistance of 200 % is used as a criterion for the end of cell life. Experiments with different discharge currents and cycle depths have shown that the end-of-life can be determined under the assumption of the additivity of the life time loss per event or cycle. The lifetime prediction model can be used to define an accelerated lifetime test with the help of synthetic load profiles and to estimate the remaining lifetime for second-life concepts.

Vorschau

Zitieren

Zitierform:

Tchoupou Lando, Eric: Entwicklung eines ereignisbasierten Lebensdauermodells und Validierung der linearen Schadensakkumulationshypothese für NMC/Graphit Lithium-Ionen Zellen. Clausthal-Zellerfeld 2021.

Zugriffsstatistik

Gesamt:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:
12 Monate:
Volltextzugriffe:
Metadatenansicht:

Grafik öffnen

Rechte

Nutzung und Vervielfältigung:
Alle Rechte vorbehalten

Export