(Zell-)Diagnostik
Lehrstuhl für Technische Elektrochemie (TEC), Prof. Dr. Hubert Gasteiger
Im Bereich Zelldiagnostik beschäftigt sich der Lehrstuhl für Technische Elektrochemie umfangreich mit der Gasung von Lithium-Ionen Batterien, die mittels eines selbst-konzipierten Messaufbaus (OEMS) potentialaufeglöst gemessen und quantifiziert werden kann. Weitere in-situ Charakterisierungsmethoden stellen die Impedanzspektroskopie dar (Widerstandsmessung) und XRD Messungen (Änderung der Struktur der Aktivmaterialien) einer laufenden Lithium-Ionen Zelle.
Lehrstuhl für Digitale Katalyse, Prof. Dr. Helge Stein
Im Bereich Zelldiagnostik untersuchen wir sowohl kommerzielle als auch selbst hergestellte Zellen unter Verwendung verschiedener Zyklus- und Formationsstrategien und experimentieren mit unterschiedlichen Temperaturen. Darüber hinaus wollen wir herausfinden, wie sich Materialeigenschaften und Parameter bei der Elektrodenherstellung auf das Zellverhalten auswirken und so zu einem tieferen Verständnis sowohl der Material- als auch der Zelldynamik beitragen können.
Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik, Prof. Dr.-Ing. Markus Lienkamp
Unser Leistungsportfolio im Bereich der (Zell-)Diagnostik umfasst die Entwicklung und Erprobung thermischer und elektrischer Prüfstände, die präzise auf die Anforderungen moderner Batteriesysteme abgestimmt sind. Darüber hinaus führen wir Hardware-in-the-Loop (HiL)-Tests durch, die der Erprobung von BMS-Funktionen dienen, wie Schnellladeverfahren oder Betriebsstrategien unter realitätsnahen Bedingungen. Für eine fundierte Bewertung der Lebensdauer analysieren wir die Alterungscharakteristik der Zellen und untersuchen gezielt die Phänomene Thermal Runaway (TR) und Thermal Propagation (TP). Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Erforschung von Online-EIS-Anwendungen und diagnostischen Ladeverfahren für Elektrofahrzeuge, um den Batteriezustand im Betrieb kontinuierlich zu überwachen und zu optimieren.
Lehrstuhl für Elektrische Energiespeichertechnik, Prof. Dr.-Ing. Andreas Jossen
Im Bereich Zelldiagnostik steht der sichere und zuverlässige Betrieb von Lithium-Ionen-Zellen im Fokus. Die behandelten Themen reichen von der Alterungs- und Ladezustandsbestimmung, Sensoren und Auswerteelektronik für Batterien bis hin zu Zellausgleichsystemen. Das Ziel ist es, die verschiedenen Funktionalitäten eines Batteriemanagementsystems zu optimieren.
TUM-ZWE an der Forschungs-Neutronenquelle (FRM II), Gruppe Advanced Materials, Dr. habil. Ralph Gilles
Für die Analytik von Zellen ist Neutronenstrahlung oft besonders gut geeignet. Neutronen ermöglichen es z.B. auch benachbarte Elemente des Periodensystems oder leichte Elemente wie Lithium neben schweren Elemente zu verfolgen oder nachzuweisen. Auch können Konzentrationsprofile von Lithium, Struktureller Veränderungen oder Lithium-Abscheidung (Li-plating) detektiert werden.
