Untersuchung des Zellverhaltens und darauf aufbauend Entwicklung und Evaluierung von Fahrzeugbatteriemodulkonzepten für Lithium-Metall-Festkörperzellen

Die vorliegende Dissertation untersucht Festköperzellen mit Lithium-Metall-Anode sowie deren Integration in Batterien elektrischer Fahrzeuge. Die experimentellen Untersuchungen zeigen ein Zellverhalten, welches sich deutlich von konventionellen Zellen unterscheidet. Insbesondere die ladezustandsabhängige volumetrische Zellausdehnung, hervorgerufen durch die Lithium-Metall-Anode, sowie die ausgeprägte Druckabhängigkeit stellen dabei zentrale Merkmale des Zellverhaltens dar. Dieses neuartige Zellverhalten wird systematisch in mehreren Versuchsreihen auf Korrelationen der Parameter Druck, Temperatur, Stromstärke und Stromrichtung hin untersucht. Aufbauend auf den Erkenntnissen zum Zellverhalten werden Konzepte entwickelt, die die Integration von Festköperzellen mit Lithium-Metall-Anode in Traktionsbatterien elektrischer Fahrzeuge ermöglichen.