Batterieentwicklung Neuer Prüfstandard in der Batterieforschung
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Volumenänderungen in Batteriezellen beeinflussen Leistung, Sicherheit und Alterung. Innovative Prüfsysteme machen diese Effekte erstmals messbar und liefern wertvolle Daten für die Batterieentwicklung.
Lithium-Ionen-Zellen verändern während des Betriebs ihr Volumen: Kurzfristig zeigt sich das als zyklisches „Atmen“ beim Laden und Entladen, langfristig als bleibende Ausdehnung im Alterungsverlauf. Ursachen sind Gasbildung durch Nebenreaktionen, strukturelle Veränderungen der Elektroden, Ausdehnung polymerer Separatoren und mechanische Wechselwirkungen zwischen Zellkomponenten.
Für die Elektromobilität ist das kein reines Laborphänomen, denn schon geringe Volumenänderungen erzeugen mechanische Spannungen in Modulen und Packs. Da Zellen dicht gepackt und oft vorkomprimiert sind, kann unkontrolliertes Swelling zu erhöhtem Innendruck führen – mit direkten Auswirkungen auf elektrische Performance, Sicherheit und Alterung.
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