Verfahren zur Charakterisierung des Niederfrequenzverhaltens von Lithium-Ionen Batterien

Verfahren zur Charakterisierung des Niederfrequenzverhaltens von Lithium-Ionen Batterien von Schönleber,  Michael
Um das Strom-Spannungs-Verhalten einer Lithium-Ionen-Batterie zu untersuchen und zu verstehen, muss ihre Impedanz im Niederfrequenzbereich analysiert werden. Diese Arbeit behandelt Messung, Modellbildung und Modellvalidierung in diesem Niederfrequenzbereich und führt mit der Verteilungsfunktion der differentiellen Kapazität (DDC) ein neuartiges Werkzeug zur Analyse der Kapazitätsbeiträge unterschiedlicher Partikelgrößen und Partikelarten im Innern einer Lithium-Ionen Batterie ein. In order to understand the current-voltage behaviour of a Lithium-Ion Battery, its impedance needs to be investigated in the low-frequency domain. This work deals with measurement, modelling and model validation in that low-frequency domain and introduces the Distribution-Function-of-Differential-Capacity (DDC) as a new tool for investigating capacity contributions of different particle sizes and particle types inside of a Lithium-Ion Battery.
Aktualisiert: 2021-02-11
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Modellbasierte Identifikation fraktionaler Systeme und ihre Anwendung auf die Lithium-Ionen-Zelle

Modellbasierte Identifikation fraktionaler Systeme und ihre Anwendung auf die Lithium-Ionen-Zelle von Eckert,  Marius
In dieser Arbeit werden modellbasierte Verfahren zur Online-Identifikation physikalischer Alterungsparameter von Batteriezellen entworfen und auf die Lithium-Ionen-Zelle angewendet. Die neuartigen Methoden basieren auf fraktionalen Impedanzmodellen und agieren, im Unterschied zum State-of-the-Art, erstmals als late-lumping Verfahren. Zudem wird in diesem Beitrag die zeitvariante fraktionale Systemtheorie um eine Steuerbarkeitsanalyse und eine energieoptimale Steuerung erweitert. In this work, model-based methods for the online identification of physically motivated aging parameters of battery cells are presented and applied to lithium-ion-cells. The new methods are based on fractional impedance models and, in contrast to the state of the art, are late-lumping approaches. A further contribution of this work is the extension of the theory of time-variant fractional systems by a controllability analysis and an energy-optimized control.
Aktualisiert: 2021-02-11
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