Alterungsmechanismen in Lithium-Ionen-Batterien und PEM-Brennstoffzellen und deren Einfluss auf die Eigenschaften von daraus bestehenden Hybrid-Systemen

Abstract

Gegenstand der vorliegenden Arbeit ist die systematische Analyse der Alterung von Batterien und Brennstoffzellen. Dafür werden Alterungsmechanismen und Alterungsfehler untersucht, wobei auf spezifische Belastungs- oder Stressfaktoren für ausgewählte Alterungstests fokussiert wird. Aus den Untersuchungen werden Alterungsmodelle für Lithium-Ionen-Batterien und PEM-Brennstoffzellen erstellt und validiert. Beide Modelle werden in eine Fahrzeugsimulation integriert und die Auswirkungen der Größenveränderung von Batterie und Brennstoffzelle auf die jeweilige und gegenseitige Alterung bewertet. Ferner wird mit der Fahrzeugsimulation die Veränderung der Brennstoffzellendynamik mit Hilfe der Batterie bezüglich der Batterie- und Brennstofflebensdauer analysiert.