Experimentelle Validierung eines Stofftransportmodells für die Nachtrocknung von Lithium-Ionen Batterien

Forschungsthema/Bereich

Feuchtemanagement für Lithium-Ionen Batterien

Typ der Abschlussarbeit

Bachelor / Master

Startzeitpunkt

01.02.2025

Bewerbungsschluss

01.12.2025

Dauer der Arbeit

4-6 Monate

Beschreibung

Die Lithium-Ionen-Batterie ist eine Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. Zur Herstellung
hochwertiger LIBs müssen Wasser- und Lösemittelreste vor dem Zellzusammenbau in einem weiteren
Trocknungsschritt, der Nachtrocknung entfernt werden. Dies ist notwendig um die Zellperformance zu
steigern und den sicheren Betrieb zu gewährleisten. Die Nachtrocknung wird oftmals als zeitliches
„Nadelöhr“ der Batterieproduktion bezeichnet, was verdeutlicht dass hier großes
Optimierungspotential besteht. Zusätzlich ist der Prozessschritt sehr energieintensiv. Zur Optimierung
müssen daher die relevanten Stofftransportvorgänge in dem Prozess wissenschaftlich beschrieben
werden, um den Trocknungsprozess ideal auslegen zu können.
In einer studentischen Arbeit soll ein Simulationsmodell zur Beschreibung des Stofftransport durch die
poröse Schicht einer LIB-Anode mit gezielten Experimenten validiert werden. Die Experimente werden
in einem einzigartigen Aufbau, einer Magnetschwebewaage mit von der Messzelle entkoppelten
Waagenperipherie durchgeführt. In der porösen Schicht spielen verschiedene Widerstände, wie die
Diffusion durch die poröse Gasphase und durch den polymeren Binder, einer Rolle. Zur Beschreibung
des Stofftransports ist eine Kopplung verschiedener Längenskalen notwendig und im Rahmen dieser
Arbeit zu validieren.

Voraussetzung

Voraussetzungen an Studierende

• Vorkenntnisse Python hilfreich, aber nicht verpflichtend
• Interesse am Thema

Studiengangsbereiche

• Ingenieurwissenschaften
  Chemieingenieurwesen & Verfahrenstechnik

Betreuung

Titel, Vorname, Name

Barbig Philipp

Organisationseinheit

TFT-Thin Film Technology

E-Mail Adresse

philipp.barbig@kit.edu

Link zur eigenen Homepage/Personenseite

Website

Bewerbung per E-Mail

Bewerbungsunterlagen

• Lebenslauf
• Notenauszug

E-Mail Adresse für die Bewerbung
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an philipp.barbig@kit.edu


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