Alterungsmodelle von Lithium-Ionen Batterien am Beispiel von Elektrofahrzeugen

以电动汽车为例的锂离子电池老化模型

• 批准号: 197784900
• 负责人: Professor Dr.-Ing. Hans-Peter Beck
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Elektrische Energietechnik und Energiesysteme
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Research Grants
• 财政年份: 2011
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2010-12-31 至 2015-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/197784900?language=en
• 关键词: Alterungsmodelle; von; Lithium; Ionen; Batterien

Im Rahmen des geplanten Vorhabens sollen die Lebensdauerauswirkungen auf Batterien am Beispiel von Hybridfahrzeugen untersucht werden, wenn diese zusätzlich durch Netzdienstleistungen mit sehr großen dynamischen Leistungsanforderungen bei gleichzeitig geringem Ladungsmengenumsatz belastet werden. Der Schwerpunkt der Arbeiten wird die Entwicklung von Alterungsmodellen für Lithium-Ionen-Batterien sein, welche zukünftig in elektrifizierten Fahrzeugen eingesetzt werden, und die Überprüfung der für Lebensdauerprognosen üblicherweise gemachten Annahmen:Additivität der Schädigungen, Unabhängigkeit der Reihenfolge und Gültigkeit des Arheniusschen Gesetzes auch bei Kombinationen von Belastungen. Da Alterungstests mit realen, für jede Anwendung unterschiedlichen Lastkollektiven teuer und zeitintensiv sind, werden grundlegende Tests für unterschiedliche Belastungen bzw. die sich daraus ergebenden Alterungsprozesse durchgeführt und aus den Ergebnissen Modelle entwickelt, welche die Alterung der Batterien zuverlässig vorhersagen können. Die in der Literatur veröffentlichten Alterungsuntersuchungen werden als Basis für die Modellentwicklung verwendet. Es sollen drei Modelltypen fokussiert betrachtet werden:• Ein gewichtetes Amperestundensdurchsatzmodell, welches recht einfach zu erhalten ist und die Lebensdauer nur über den Amperestundendurchsatz und Gewichtungsfaktoren vorhersagt,• ein physikalisch-chemisches Modell, welches auf Ersatzschaltbildern (ESB) beruht und über die Änderung der ESB-Komponenten die Lebensdauer der Batterien prognostiziert, und• ein ereignisbasiertes ModellDiese Modelle sollen zuverlässige Lebensdauerprognosen liefern, auf deren Basis eine optimale Betriebsstrategie für Plug-In-Hybrid- und Elektrofahrzeuge zur Bereitstellung von Netzdienstleistungen („Vehicle-to-grid (V2G)“-Funktionalität) entwickelt werden kann. Das Lastkollektiv wird vereinfacht auf drei Belastungsklassen reduziert: Stillstand (kalendarische Alterung), Fahrbetrieb mit Entladen, gelegentlicher Rückspeisung und Laden, sowie dem Betrieb bei Netzstützung (hohe Leistungsfluk-tuation mit sehr geringem Ladungsmengendurchsatz). Der methodische Ansatz zur Entwicklung mehrerer Lebensdauerprognosemodelle, die auf ihre Konsistenz überprüft werden müssen, soll auf diese Anwendung angewandt werden und zeigen, unter welchen Bedingungen und Restriktionen eine Nutzung von Batterien für netzstabilisierende Funktionen ohne Lebensdauerauswirkungen möglich ist.

如果这些混合动力汽车的发动机通过网络与巨大的动力相互作用，使发动机韦尔登的寿命延长，那么在混合动力汽车的发动机上的寿命将在电池上韦尔登上得到保证。劳动力的Schwerpunkt将是锂离子电池的替代模式的发展，也是电力工业中的一个韦尔登，以及对生命周期的重要贡献：在Belastungen的组合中，对沉淀的附加性，对Reihenfolge的Unabhängigkeit和Arheniusschen Gesetzes的Gültigkeit也是如此。Da Alterungsts mit realen，für jede Anwendung unterschedlichen Lastkollektiven teuer und zeitintensiv sind，韦尔登grundepende de Tests für unterschedliche Belastungen bzw. die sich daraus ergebenden Alterungsprozesse durchgeführt und aus den Ergebnissen Modelle entwickelt，welche die Alterung der Batterien zuverlässig vorhersagen können. Die in der Literatur veröffentlichten Alterungsuchungen韦尔登als Basis für die Modellentwicklung verwendet. Es sollen drei Modelltypen fokussiert betrachtet韦尔登：· 在一个巨大的电流密度模型中，正确的电流密度和生命周期只取决于电流密度和电流密度， 一种物理化学模型，在电解槽（ESB）上进行了测试，并对电池寿命的ESB组件进行了测试， ein ereignisbasiertes ModellDiese Modelle sollen zuverläswear Lebensdauerplugsen liefern，auf deren Basis eine optimale Betriebsstrategie für Plug-In-Hybrid- und Elektrofahrzeuge zur Bereitstellung von Netzdienstleistungen（“Vehicle-to-grid（V2G）"-Funktionalität）韦尔登.最后一次合作将在以下三个方面进行：静止状态（alendung-che Alterung），与Entladen的Fahrbetrieb，gelegentlicher Rückspeisung und Laden，以及Netzstützung的Betrieb（hohe Leistungsfluk-tuation mit sehr geringem Ladungsmengendurchenge）。Der methodische Answering zur Entwicklung mehrerer Lebensdaueraussiersemodelle，die auf ihre Konsistenz überprüft韦尔登müssen，soll auf diese Anwendung angewandt韦尔登und zeigen，unter welchen Bedingungen und Restriktionen eine Nutzung von Batterien für netzstabilisierende Funktionen ohne Lebensdaueraussierkungen möglich ist.