Modellierung der Mechanik und der effektiven Transporteigenschaften von partikulären Kathoden sowie deren Einfluss auf die elektrochemische Performance von Lithium-Ionen-Batterien

In der vorliegenden Arbeit werden Lithium-Ionen-Batterien numerisch untersucht. Der Einfluss des Kalandrierens einer Elektrode auf die mechanisch induzierten Änderungen in der Mikrostruktur und die resultierende Performance einer Zelle sind dabei im Fokus. Der Einfluss variierender Partikelformen sowie plastischer Materialeigenschaften wird analysiert. Entscheidend hierbei ist die Bestimmung der effektiven Transporteigenschaften, die die Performance einer Batterie maßgeblich beinflussen.

In the present work, lithium-ion battery cathodes and battery half-cells are numerically investigated. Of main interest is the influence of the calendering of an electrode during its manufacture on the mechanically induced changes in the microstructure and the resulting performance characteristics of a cell. In particular, the influence of varying particle shape and plastic material properties is considered.