VisEl - Visualisierung der Elektrolytbewegungen und Elektrodenausdehnung einer Lithium-Ionen Zelle

Abstract

Das Vorhaben VisEl hat zum Ziel, den Elektrolytbefüllprozess in zylindrischen Lithium-Ionen-Zellen simulationsbegleitet zu visualisieren, um die Bewegungs- und Verteilungsmechanismen des Elektrolyten besser zu verstehen und daraus Optimierungsmöglichkeiten für eine effizientere Prozessführung abzuleiten. Zudem werden die Zusammenhänge zwischen Elektrolytverteilung und Elektrodenausdehnung untersucht, um degradationsrelevante Effekte zu identifizieren und potenzielle Maßnahmen zur Reduzierung von Alterung abzuleiten. Im Teilprojekt der VARTA Microbattery GmbH (VMB) werden hierzu ein transparentes, elastisches Zellgehäuse sowie ein kontrastreicher Elektrolyt entwickelt, die hinsichtlich ihrer Eigenschaften an die Serienzelle V21700UHP-26 angepasst sind. Beide Komponenten sollen in den bestehenden Herstellungsprozess integriert werden, um unter realitätsnahen Bedingungen eine optische Erfassung des Befüllverhaltens zu ermöglichen. Darauf aufbauend werden Methoden zur Bewertung der Elektrolytbenetzung und zur Analyse prozessrelevanter Einflussgrößen entwickelt, um den Befüllprozess hinsichtlich Benetzungsqualität, Stabilität und Prozesszeit gezielt zu optimieren.