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Entwicklung von Tieftemperatur-Ladeverhalten für Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Knöpfle, Christoph (2018) Entwicklung von Tieftemperatur-Ladeverhalten für Lithium-Ionen-Akkumulatoren. Magisterarbeit, Universität Stuttgart.

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Abstract

Das Laden von Lithium-Ionen-Zellen führt bei Temperaturen unter 0 °C zu erheblichen Einbußen bezüglich des Leistungsverhaltens und der Kapazität. Besonders betroffen von dieser Problematik sind Anwendungen, die den Umwelteinflüssen ausgesetzt sind, wie z.B. Akkuwerkzeuge. In dieser Arbeit werden zwei Verfahren entwickelt, die die Ladung von Lithium-Ionen-Zellen bei Tieftemperaturen ermöglichen. Zum einen wird, anhand von Einzelzellen, ein Ladeverfahren entwickelt, welche die Zellen mittels hochfrequenten Lade und Entladepulsen vorheizt und somit eine anschließende Ladung der Zellen erlaubt. Dieses Verfahren wird auf einen STIHL Akkupack übertragen. Anhand von Kapazitätsmessungen und einer genauen Untersuchung der Alterungsmechanismen zeigt sich, dass sich das Laden mit dem entwickeltem Tieftemperatur-Verfahren negativ auf die Lebensdauer der Zellen auswirkt. Des Weiteren wird eine alternative Erwärmung des Akkupacks über einen dafür aufgebauten Heizlader beschrieben. Dieser heizt den Akkupack mit externen Heizelementen vor, bis sich die Zellen innerhalb der vom Hersteller vorgeschriebenen Ladebedingungen bewegt.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/125594/
Document Type:Thesis (Magisterarbeit)
Title:Entwicklung von Tieftemperatur-Ladeverhalten für Lithium-Ionen-Akkumulatoren
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Knöpfle, Christophchr.knoepfle (at) gmx.deUNSPECIFIED
Date:29 October 2018
Refereed publication:No
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:71
Status:Published
Keywords:Ladeverfahren von Batterien
Institution:Universität Stuttgart
HGF - Research field:Energy
HGF - Program:Storage and Cross-linked Infrastructures
HGF - Program Themes:Electrochemical Energy Storage
DLR - Research area:Energy
DLR - Program:E SP - Energy Storage
DLR - Research theme (Project):E - Electrochemical Prcesses (Batteries)
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Engineering Thermodynamics > Electrochemical Energy Technology
Deposited By: Friedrich, Prof.Dr. Kaspar Andreas
Deposited On:10 Jan 2019 15:18
Last Modified:10 Jan 2019 15:18

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