Übersicht

Übersicht SELIBA Projekt
Übersicht SELIBA Projekt

Im Rahmen des Projektes SELIBA wird ein Prozess zur Bestimmung des anwendungsabhängigen Gesundheitszustands und Restwerts entwickelt.

Dieser Prozess beinhaltet zum einen die innovative Ermittlung des Gesundheitszustand. Dafür werden herkömmliche (Innenwiderstands- und (Rest-) Kapazitätsmessung) mit neuartigen Messver-fahren (Impedanzspektroskopie und Messung des Spannungsverlaufs nach Strompulsen) kombiniert.

Zur Ermittlung der äußeren Alterungsfaktoren werden parallel Lastprofile analysiert. Ziel ist hierbei mithilfe spezieller Alterungstestreihen festzustellen, welche äußeren Einwirkungen sich direkt auf spezielle elektrochemische Prozesse auswirken.

Dabei werden die Versuchspläne für die Alterungstestreihen als auch für die SOH-Messungen mithilfe der statistischen Versuchsplanung erstellt. Auf diese Weise lassen sich statistisch abgesicherte Messergebnisse erzeugen.

Zur Durchführung der Testreihen wird ein Prüfstand entwickelt, mit dem Zellen mit den unterschied-lichen Alterungsfaktoren belastet werden können. Es ist geplant, die Testreihen vollautomatisiert durchzuführen, sodass Fehler durch Veränderungen des Messaufbaus minimiert werden.

Die Zusammenhänge zwischen Alterungsfaktoren, elektrochemischen Prozessen und externen Mess-größen werden in Form eines physikalisch- empirischen Alterungsmodells zusammengeführt.

Reine empirische Modelle lassen sich sehr gut an Messergebnisse anpassen, sind aber aufgrund ihres geringen physikalischen Bezugs nicht aussagekräftig und daher auch nicht auf das Verhalten anderer Batteriezellen übertragbar.   

Physikalisch – elektrochemische Modelle bilden das Verhalten der Zellen sehr gut ab, allerdings lassen sich einzelne physikalische Grundgrößen in der Realität schlecht messen.

Daher werden im Rahmen des Projektes beide Modelle kombiniert. Das Ziel dieser Vorgehensweise ist, ein allgemein gültiges Modell zu erhalten, das aufgrund des physikalischen Bezugs das Verhalten der Zelle ausreichend gut beschreiben kann. Dabei ist zu ermitteln, welche Ungenauigkeit des Modells akzeptabel für die Ermittlung des Gesundheitszustands (SOH) und des Alterungsverhalten der Zelle ist.

Abschließend werden Lastprofile unterschiedlicher Anwendungen (z.B. Elektrofahrzeug oder Heimspeicher) mithilfe des Alterungsmodells untersucht. Damit lässt sich das anwendungsabhängige Alterungsverfahren der Zelle bestimmen.