Aufgabenstellung

Hintergrund:

In Zukunft werden Stromspeicher zu immer wichtigeren Teilen der Energiesysteme, insbesondere für die kommende E-Mobilität und für die Verwendung im Alltag. Lithium-Ionen-Batterien (LIB) gelten aufgrund ihrer Eigenschaften wie hoher Energiedichte, hoher Leistungsdichte sowie langer Lebensdauer als Basis für die Elektrifizierung. Die Prozessierung beeinflusst diese Eigenschaften maßgeblich. So verlängert sich die Lebensdauer einer Batterie, wenn im Nachtrocknungsprozess die Restfeuchte ausreichend reduziert wird. Bislang existiert dieser Prozessschritt in unterschiedlichen Ausführungen. Elektroden können entweder in einem Rolle-zu-Rolle Prozess, als ganze Wickel in einem Vakuumofen oder als Zellenstapel im Vakuumofen getrocknet werden.

Aufgaben / geplante Arbeiten:

Herr Hollert soll in seiner Bachelorarbeit Untersuchungen zum Stofftransport und zur Sorption in porösen Schichten für den Anwendungsfall der Nachtrocknung von LIB Elektroden durchführen. Als Modellstoffsysteme sollen hier ein adsorbierendes Stoffsystem mit einem absorbieren Stoffsystem verglichen werden. Mit Hilfe einer fundierten Literaturrecherche soll Herr Hollert zunächst den aktuellen Stand des Wissens zusammenfassen, um bereits vorhandene Erkenntnisse in die Versuchsplanung einfließen zu lassen. Zunächst ist die Entwicklung und Durchführung einer geeigneten Probenpräparation notwendig, sodass die Proben definierte Diffusionswege durch das adsorbierende bzw. absorbierende porösen Medien aufweisen. Diese Proben soll Herr Hollert anschließend in einer Magnetschwebewaage mit Wasser als sorbierende Komponente beladen und anschließend unter Variation des Systemdrucks trocknen. Zusätzlich soll der Einfluss der Probengeometrie auf die Trocknung untersucht werden.