TY - THES A1 - Alibegovic, Amir T1 - Kalendarische Alterung von Lithium-Ionen-Zellen N2 - Das Ziel der vorliegenden Studienabschlussarbeit ist es mithilfe von einem Alterungsmodel die kalendarische Degradation von Lithium-Ionen-Zellen für zwei verschiedene Zellchemisen anhand von gewissen Parametern zu untersuchen und vergleichen. Dabei werden zur gleichen Zeit zwei verschiedene Zellchemisen unter diversen Stressfaktor-Kombinationen (Lagerungstemperatur und SoC) kalendarisch gealtert. Hierbei werden die Zellen in definierten Abständen bzgl. Kapazitätsabfall vermessen und einer elektrochemischen Impedanzspektroskopie unterzogen. Es handelt sich dabei um zylindrische 18650-Zellen von zwei verschiedenen Herstellern, die auf NCA- und NMC-Technologie basieren. Die Lagerungsbedingungen gehen über die empfohlenen Werte der Hersteller hinaus. Um das geeignete Alterungsmodel ausfindig zu machen und diesbezüglich Erkenntnisse zu sammeln, wird zu Beginn der Arbeit eine umfangreiche Literaturrecherche betrieben. Aus den daraus gewonnen Erkenntnissen wird ein elektrisches Ersatzschaltbild-Model verwendet, welches die experimentell ermittelten Impedanz-Spektren beider Zellchemisen charakterisieren kann. Somit gelingt ein zufriedenstellendes Fitten der Impedanz-Spektren für beide Zellchemisen durch das ein und selbe Model. Aus diesem Model wiederum werden diverse Parameter ausgleitet und über die Alterungszeit aufgetragen, um die Entwicklung von diesen zu analysieren und vergleichen. Dabei werden nicht nur die gängigen Parameter wie Kapazitätsabfall und Innenwiderstand untersucht, sondern diese werden auf weitere ausgeweitet wie z.B. dem SEI-, Polarisations- oder Diffusionswiderstand. Zudem werden auch die beiden Zeitkonstanten für die SEI-Schicht und Polarisation sowie aber auch die Doppelschichtkapazität in Betracht angezogen. Das Ganze erfolgt für alle kalendarisch alternden Zellen aus dem Versuch und es werden keine Einschränkungen auf bestimmte Stressfaktor-Kombinationen getroffen. Die Verläufe zu den genannten Parametern werden sowohl für die NCA- als auch NMCZellen erstellt und verglichen. Somit geht hervor, dass in der vorliegenden Arbeit der Fokus nicht nur auf eine Zellchemise und den gängigen Parametern liegt. Aus den untersuchten Parametern und einer gewichteten Bewertung anhand von der Nutzwertanalyse geht hervor, dass die NCA-Zellen für die meisten Parameter über den Betrachtungszeitraum von 18 Monaten Alterung niedrigere Werte aufweisen wie die NMC-Zellen. Komplettes Gegenteil zeigt wiederum der Parameter Innenwiderstand. Unter den gleichen Stressfaktor-Kombinationen fallen deutlich früher die NCA-Zellen aus und zeigen im Vergleich zu den NMC-Zellen eine geringere Lebensdauer auf. Vermutung ist die beschleunigte Ausbildung des Innenwiderstandes im Vergleich zu den NMC-Zellen. Aber auch der Polarisationswiderstand spielt hier eine erhebliche Rolle. Auch wird festgestellt, dass in Summe die abfallende Kapazität für alle untersuchten Stressfaktor-Kombinationen bei den NMC-Zellen höher liegt. Y1 - 2022 UR - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:bvb:573-35892 CY - Ingolstadt ER -