Elektrochemie und Batterien

Moderne Lithium-Ionen-Batterien sind allgegenwärtige elektrochemische Energiespeicher. Die Verbesserung von Aspekten wie Kapazität, Leistungsdichte, Lebensdauer, Sicherheit und Kosten ist von entscheidender Bedeutung, insbesondere für die Automobilindustrie. Das Hochfahren neuer wettbewerbsfähiger Gigafabriken für die Zellproduktion erfordert zudem optimierte und gut kontrollierte Produktionsprozesse.

Mit unserem Battery and Electrochemistry Simulation Tool BEST bieten wir die Möglichkeit, Zelleigenschaften durch physikalisch basierte Simulationen an virtuellen Kopien von realen Batterien vorherzusagen. Unser Multiskalen-Ansatz ermöglicht das Testen und Optimieren von Designs auf mikroskopischer Elektroden- und makroskopischer Zellebene, einschließlich fortgeschrittener Funktionen wie thermische Kopplung, Degradation oder virtuelle elektrochemische Impedanzspektroskopie.

Über die elektrochemischen Zellsimulationen hinaus entwickeln wir Simulationsmodelle und -werkzeuge zur Beschreibung von Produktionsprozessen, z. B. für die Elektrolytbefüllung mit unserer Software FLUID oder die Elektrodentrocknung.
 

Anwendungen:

Unser Angebot

  • Simulationssoftware BEST zur elektrochemischen Berechnung von Zelleigenschaften
  • Simulationssoftware GRAIN, FLUID, FOAM zur Simulation von spezifischen Produktionsprozessen
  • Individuelle Softwarelösungen
  • Simulationsdienstleistungen, Beratung und Parameteridentifikation
  • Modellentwicklung und -anpassung

Fokusthemen

 

Simulation der Produktion von Batterien

Wir simulieren Produktionsprozesse von Batterien, um sie möglichst effizient zu gestalten ohne die Produkteigenschaften negativ zu beeinflussen.

 

Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)

EIS ist ein weit verbreitetes, zerstörungsfreies Verfahren zum Charakterisieren von Li-Ionen-Batterien. Wir simulieren sie mit unserer Software BEST.

 

Simulation von Zellalterung und -degradation

Li-Ionen-Batterien sind häufig einer Vielzahl von Degradationsprozessen ausgesetzt, die zur Alterung der Zellen führen.

 

Beispielprojekte

 

BMWK-Projekt »structur.e«

Ziel des Projektes »structur.e« ist, eine kürzere Ladezeit und eine größere Reichweite für die Elektromobilität zu ermöglichen.

 

Batteriesimulation BEST unterstützt virtuelle Entwicklung und Erprobung von Batteriezellen

EFRE-Projekt ABBA-VEEB (Ausbau der Batteriesimulation BEST zu einer Auslegungsplattform für die virtuelle Entwicklung und Erprobung von Batteriezellen)

 

Neue Methoden bei Entwicklung und Produktion von Batteriezellen

Das Projekt DEFACTO zielt darauf ab, die Zellproduktion für Elektrofahrzeuge in Europa zu revolutionieren.

 

ProZell-Projekt Cell-Fi

Im Rahmen des Projektes Cell-Fi wird die Beschleunigung der Elektrolytaufnahme durch optimierte Befüllungs- und Wettingprozesse untersucht.

 

Batteriezellen mit integrierter Sensorik

Konzeptentwicklung und -prüfung von Zellen, die individuell mit Potential- und Temperatursensoren mit Unterstützung von BEST ausgestattet sind.

 

Volumenänderung und Phasen-separation in Elektroden-materialien

Im AiF-Projekt ALIB wurden die bestehenden elektrochemischen Simulationsmodelle von BEST erweitert.

 

Vorhersage der Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien

Das MULTIBAT-Projekt konzentriert sich auf die Vorhersage der Batterielebensdauer.

 

Simulationsgestütztes Design von Brennstoffzellen

Ziel des Forschungsverbunds OPTIGAA ist es, das rechnergestützte Design von Brennstoffzellen zu ermöglichen.

 

XERIC: Klima-Kontrollsystem für Elektrofahrzeuge

Das Projekt XERIC entwickelt ein neues Klima-Kontrollsystem, das in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen energieeffizienter arbeitet.

 

EU-Projekt ALMA

ALMA hat sich zum Ziel gesetzt, eine neuartige batterieelektrische Fahrzeugstruktur für PKW zu entwickeln. Dabei soll das Gewicht der Fahrzeugstruktur um bis zu 45 Prozent leichter werden.