Lehrstuhl für Technische Elektrochemie – TUM School of Natural Sciences – Technische Universität München (TUM-ESS)

Der Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik an der TUM (TUM-EES) konzentriert sich auf die Charakterisierung, die Modellierung, die Auslegung und den Betrieb von Lithium-Ionen-Batterien. Entlang der Wertschöpfungskette werden Elektroden, Zellen unterschiedlicher Größe und Bauformen sowie verschaltete Zellen (Module und Systeme) betrachtet. Zur detaillierten Untersuchung stehen elektrochemische Labore, eigene Prüfstände zur Bestimmung thermischer und elektrischer Parameter und des Kurzschlussverhaltens von Zellen bereit. Im Rahmen unterschiedlicher öffentlich geförderter Projekte wurden Spezialprüfstände zur mechanischen, thermischen und elektrischen Charakterisierung aufgebaut und hiermit unterschiedliche Modelle entwickelt und validiert. Ferner stehen zukünftige Systeme wie Natrium-Ionen und Festkörperbatterien im Fokus des EES.

Die Basis für die kalorimetrischen Untersuchungen in HysKaDi ist der isotherme Thermostat TAM IV mit mehreren Mikro- und Makrokalorimetern. Zentraler Bestandteil ist es, die kalorimetrische Messmethode für Lithium-Ionen Zellen, mit verschiedenen Formaten, während der Projektlaufzeit zu optimieren. Angewandt wird die Messmethode dann zur Analyse der Aktivmaterialhysterese (OCP-Hysterese) von LMR-NCM Kathoden sowie Silizium-basierten Anoden. Mithilfe der quantifizierten Wärme wird die Temperaturentwicklung für verschiedene Zellformate mittels einer 3D thermischen Modellierung skaliert und daraus Kühlstrategien abgleitet.