In dieser Arbeit wird die mehrdimensionale ortsaufgelöste Simulation von Lithium-Ionen-Batterien erörtert, welche physikochemische, elektrische sowie thermische Effekte beinhaltet. Ferner werden verschiedene Ansätze zur Modellvalidierung erarbeitet und an Zell-Prototypen durchgeführt. Es wird eine Methodik vorgestellt, die anhand der Differenz lokaler Potenziale im Stromableiter der Zelle einen Rückschluss auf die interne Stromdichteverteilung ermöglicht.
Übersetzte Kurzfassung:
The multi-dimensional spatially resolved modeling of lithium-ion batteries with included
physico-chemical, electrical and thermal effects is discussed in this work. Different approaches for model validation are performed and characterized by means of prototype cells. A novel method of measuring local potentials within the current collector foils is presented. By simulation, the differential signal of local potentials can be used as indicator of the internal current density distribution.