Bolay, Linda and Schmitt, Tobias and Hein, Simon and Mendoza-Hernandez, Omar and Hosono, Eiji and Asakura, Daisuke and Kinoshita, Koichi and Matsuda, Hirofumi and Umeda, Minoru and Sone, Yoshitsugu and Latz, Arnulf and Horstmann, Birger (2022) Degradation and State Estimation of Li-Ion Batteries in Satellite Applications. 18th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (ModVal), 2022-03-14 - 2022-03-16, Hohenkammer, Deutschland.
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Abstract
In-orbit satellite REIMEI, developed by the Japan Aerospace Exploration Agency, has been relying on off-the-shelf Li-ion batteries since its launch in 2005. The performance and durability of Li-ion batteries is impacted by various degradation mechanisms, one of which is the growth of the solid-electrolyte interphase (SEI). In this contribution, we will address several aspects of the modeling and simulation of the batteries of satellite REIMEI. We simulate the long-term degradation under the generic LEO satellite cycling conditions in a P2D framework. The simulations are validated with experiments and in-flight data provided by JAXA. Our group has developed models for long-term SEI growth. To show the inhomogeneous growth of the SEI in 3D, we perform microstructure-resolved simulations with the software BEST. These studies are the foundation for performing state estimation and reliably predicting the state of health of satellite batteries in orbit.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/187199/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Conference or Workshop Item (Poster) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Degradation and State Estimation of Li-Ion Batteries in Satellite Applications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | No | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | Li-ion battery, satellite REIMEI, degradation, state estimation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Title: | 18th Symposium on Modeling and Experimental Validation of Electrochemical Energy Technologies (ModVal) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Location: | Hohenkammer, Deutschland | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Type: | international Conference | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event Start Date: | 14 March 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Event End Date: | 16 March 2022 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Materials and Technologies for the Energy Transition | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Chemical Energy Carriers | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Energy | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | E SP - Energy Storage | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | E - Electrochemical Processes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Ulm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Engineering Thermodynamics > Computational Electrochemistry | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Bolay, Linda | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 22 Jul 2022 14:50 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 24 Apr 2024 20:48 |
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