Forschungsbereiche
Unsere Forschung gliedert sich in drei komplementäre Bereiche, die gemeinsam die wissenschaftliche Grundlage für die Batteriesicherheit und Lebenszyklusoptimierung der nächsten Generation schaffen. Von der prädiktiven Modellierung und Degradationsanalyse bis hin zur intelligenten Überwachung und Fehlerprognose kombinieren wir physikalisches Verständnis, fortschrittliche Charakterisierung und datengestützte Methoden, um sichere, effiziente und nachhaltige Energiespeichersysteme zu ermöglichen.
Forschungsprogramm
Bereich 1
Vorhersage und Optimierung
Bereich 1 konzentriert sich auf die Entwicklung fortschrittlicher Modelle und Simulationsmethoden, um die Sicherheit und Leistung von Batteriezellen und -systemen vorherzusagen, zu optimieren und zu verbessern. Durch die Kombination von multiphysikalischer Modellierung, virtueller Entwicklung und Forschung an Batterietechnologien der nächsten Generation werden der Testaufwand reduziert und ein zuverlässiges Batteriedesign über den gesamten Lebenszyklus hinweg beschleunigt.
Skalierung und virtuelle Entwicklung
Komponentenbasierte Vorhersage des Zellverhaltens
Neue Batterietechnologien
Multiphysikalische Charakterisierung und Modellierung
Bereich 2
Degradationsmechanismen
Bereich 2 untersucht die Alterungs- und Degradationsmechanismen von Batteriesystemen und sicherheitsrelevanten Komponenten. Dabei werden prädiktive Modelle und beschleunigte Alterungsmethoden entwickelt, die die Degradation mit sicherheitskritischen Schwellenwerten verknüpfen, um Veränderungen der Sicherheitsmargen über die gesamte Batterielebensdauer zuverlässig zu bewerten und vorherzusagen.
Vorhersage der Sicherheitsdegradation
Beschleunigte künstliche Alterungsverfahren
Bewertung von Ausfällen
Bereich 3
Monitoring and Failure Prognosis
Bereich 3 entwickelt Diagnosestrategien sowie physikbasierte und datengesteuerte Modelle zur Überwachung des Batteriezustands und zur Definition eines Sicherheitszustands (State of Safety, SOS). Dies ermöglicht die Vorhersage der Sicherheitsentwicklung und der verbleibenden sicheren Nutzungsdauer (Remaining Safe Useful Life, RSUL), um die Früherkennung von Risiken, vorausschauende Wartung, adaptiven Betrieb und einen optimierten Second-Life-Einsatz zu unterstützen.
Monitoring and Failure Prognosis
Batteriezustandsüberwachung: Sicherheit quantifizieren
Ausfallprognose: Vorausschauender und adaptiver Betrieb
Querschnitts-
Querschnitts-Batterieforschung
Die Etablierung von Sicherheit, Effizienz und Nachhaltigkeit als zentrale Leistungsindikatoren in der Batterieentwicklung erfordert interdisziplinäre Forschung, die ein breites Spektrum technischer Aspekte berücksichtigt. Zusätzlich erzeugt die Einbeziehung ökologischer, ökonomischer, rechtlicher und sozialer Forschungsaspekte eine globale Wirkung.
