Voltage Hold Analyse von Lithium-Ionen-Zellen bei hohen Temperaturen

Masterarbeit / Forschungspraxis im Lithium-Ionen-Batterie Bereich

10.11.2025, Diplomarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten

Voltage Hold Analyse von Lithium-Ionen-Zellen bei hohen Temperaturen am Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik

Hintergrund
Die Voltage Hold Analyse (VHA) ist eine wichtige Methode zur Untersuchung
der Alterungsmechanismen von Lithium-Ionen-Zellen. Dabei
wird die Zelle über einen längeren Zeitraum auf einer konstanten Spannung
gehalten, um gezielt elektrochemische und chemische Degradationsprozesse
unter definierten Bedingungen zu untersuchen.
Diese Methode ermöglicht es, das Verhalten von Elektrodenmaterialien
bei unterschiedlichen Spannungsniveaus und Temperaturen detailliert
zu analysieren. Insbesondere lassen sich dadurch Erkenntnisse über
die Stabilität des Elektrolyten, die Bildung von Passivierungsschichten
(SEI/CEI) sowie über den Verlust aktiver Materialien gewinnen.
Die gewonnenen Daten liefern wertvolle Hinweise auf die Langzeitstabilität
und die sicherheitsrelevanten Eigenschaften von Lithium-Ionen-Zellen,
was für die Weiterentwicklung leistungsfähiger und langlebiger Batteriesysteme
von zentraler Bedeutung ist.

Aufgaben
Im Rahmen dieser Arbeit soll die Voltage Hold Analyse an verschiedenen
Lithium-Ionen-Zellen bei unterschiedlichen Temperaturen
durchgeführt werden. Ziel ist es, das Alterungsverhalten unter konstanten
Spannungsbedingungen zu charakterisieren, die Messergebnisse
systematisch auszuwerten und mit bestehenden Erkenntnissen
aus der Literatur zu vergleichen. Darüber hinaus sollen ergänzend Degradationsmodenanalysen
zur detaillierten Bewertung der Alterungsursachen
durchgeführt werden.

AP1. Literaturrecherche zur Voltage Hold Analyse bei Lithium-Ionen-
Zellen
AP2. Betreuung der Messreihe und Auswertung der Messdaten mit
Matlab
AP3. Auseinanderbauen der untersuchten Zellen für die Post Mortem
Analyse
AP4. Untersuchung des Zellverhaltens unter durchgeführten Messbedingungen
und Durchführung der Degradationsmodenanalyse
für die untersuchten Zellen
AP5. Analyse und Vergleich der Messergebnisse miteinander und
mit Literatur

Anforderungen:
• Grundlegende Kenntnisse zu Lithium-Ionen-Zellen erforderlich
• Sehr gute Kenntnisse in MATLAB erforderlich
• Motivation und selbstständige Arbeitsweise
Dokumente zur Bewerbung: Motivationsschreiben, Lebenslauf und
Leistungsnachweis.

Startdatum
ab sofort, nur in Vollzeit

Kontakt: yaroslava.pavlenko@tum.de

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