Konstruktive Ausgestaltung eines Versuchsaufbaus für Forschungs-Lithium-Ionen-Zellen im Stack

Institut
Lehrstuhl für Fahrzeugtechnik
Typ
Semesterarbeit / Masterarbeit /
Inhalt
experimentell / theoretisch /  
Beschreibung

Die späten Prozessschritte der Batteriezellproduktion (‚Befüllung‘ bis ‚EOL-Prüfung‘) sind bisher durch Limitation des erzielbaren Durchsatzes und unzureichend bekannter Beeinflussung der Zellqualitätsparameter gekennzeichnet. Die unvermeidbaren Produktionsstreuungen beeinflussen das Verhalten mehrerer seriell und parallel verschalteter Zellen (im Stack), weshalb es zu untersuchen gilt, welche Anordnungen sich als vorteilhaft erweisen. Dazu ist ein geeigneter Messaufbau von Nöten.

In dieser Studienarbeit sollen die Grundlagen zu Zellverschaltungen und -anordnungen im Modul analysiert und ein geeigneter Versuchsaufbau ermöglicht werden. Dazu soll ein Zellhalter für mehrere seriell verschaltete Forschungszellen konstruiert und validiert werden. Darüber hinaus wird eine Einordnung der Ergebnisse in Bezug auf die Fahrzeugproduktion erwartet.

Folgende Arbeitspakete umfasst die zu vergebende Studienarbeit:

  • Literaturrecherche und Aufzeigen des Stands der Technik über Lithium-Ionen-Zellen, Kontaktierungsverfahren und Modulverschaltungen
  • Konstruktion (und ggf. simulative Absicherung) eines Versuchsaufbaus für mehrere Forschungszellen im Stack
  • Besonderer Fokus auf der Kontaktierung der Zellen im Stack und der Möglichkeit, eine externe Verpresskraft aufzubringen
  • Überprüfung der Funktion des Aufbaus anhand erster Messungen an seriell verschalteten Zellen
  • Einordnung der Ergebnisse in den Kontext d. Fahrzeugproduktion
  • Umfassende schriftliche Dokumentation und kritische Reflexion der Ergebnisse
Voraussetzungen
  • Eigeninitiative, Selbstständigkeit und Zuverlässigkeit
  • Kenntnisse in einem CAD-Programm (Solidworks/PTC CREO/...)
  • Hands-on Mentalität
  • Kenntnisse zu FEM-Simulationen
  • Vorwissen zu Lithium-Ionen-Zellen von Vorteil (bspw. Auslegung von Elektrofahrzeugen)
  • Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise

Bei Interesse bitte Lebenslauf sowie Notenauszüge (inkl. aktuellem Notenschnitt) aus Bachelor und ggf. Master der Bewerbung beifügen.

Tags
FTM Studienarbeit, FTM Elektrische Antriebssysteme, FTM Ank
Möglicher Beginn
September 2021
Kontakt
Manuel Ank, M.Sc.
Raum: MW 3511
Tel.: +49 89 289 10440
ankftm.mw.tum.de
Ausschreibung