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2.3 Traktionsbatterie
definiert [77]. ImRahmendieserArbeitwird dieseGrenze durch den
LadezustandunddieStromgrenzenmit
ξmin≤ ξ≤ ξmax (2.15)
berücksichtigt.AußerhalbderBereiche (2.13), (2.14)und(2.15)wirddie
Batteriegeschädigtodergarzerstört [3].
2.3.4 LebensdauerundAlterungsmodell
EineBatteriewird imAllgemeinenbiszumErreichendesEOL-Zeitpunkts
(engl. endof life)betrieben.DieserPunktbezeichnetdenBatteriezustand,
abdemdieBatterienichtmehrdieSpezifikationenbezüglichKapazität
undelektrischerLeistungerfülltundsomitausgetauschtwerdenmuss. Im
Automobilbereich wird typischerweise ein Kapazitätsverlust von
∆Cb=0,2 ·Cnom alsEOLdefiniert [125]5.DerKapazitäts-undLeistungs-
verlust, imFolgendenalsAlterungbezeichnet,wirddurcheineVielzahl
vonFaktorenbeeinflusst,wobeidieUrsachenbishernichtvollständigver-
standensind[146].BeihohenTemperaturenkommtesunteranderemzur
ZersetzungdesElektrolytsundeinemWachstumderSEI-Schicht6,woraus
einAnsteigendes InnenwiderstandsunddamiteineLeistungsabnahme
resultiert [11, 21, 56, 142, 146]. Bei niedrigenTemperaturenundhohen
StromstärkenkanneinLadevorgang lithiumplating7verursachen,wodurch
dieKapazität irreversibel reduziertwird[141].Darüberhinauswirddie
EntladeschlussspannungbeigleicherStromstärkeschnellererreicht,wo-
durchdieverfügbareKapazität sinkt [62].Ungünstigwirkt sichzudem
ein zuhoher Temperaturgradient in denZellen aus [153]. In [92]wird
dieAlterungausgehendvoneinemelektrochemischenModellbeschrie-
ben.AufgrundderkomplexenBerechnungenwirdstattdereigentlichen
ModellgleichungeinKennfeldabgeleitet,dasdieWachstumsratederSEI-
SchichtalsMaßfürdieAlterunginAbhängigkeitdesLadezustandsund
5 AlternativwirdaucheineFahrzeugreichweitevon160000km füreinendefiniertenFahr-
zyklusgefordert [34].
6 Passivierungsschicht [142], engl.SolidElectrolyte Interface (SEI)
7 AbscheidungvonmetallischemLithiumaufderAnode.
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Energiemanagement-Strategien für batterieelektrische Fahrzeuge
- Title
- Energiemanagement-Strategien für batterieelektrische Fahrzeuge
- Author
- André Suchaneck
- Publisher
- KIT Scientific Publishing
- Date
- 2018
- Language
- German
- License
- CC BY-NC-SA 4.0
- ISBN
- 978-3-7315-0773-4
- Size
- 14.8 x 21.0 cm
- Pages
- 200
- Keywords
- Energiemanagement, Elektrofahrzeug, Lithium-Ionen-Batterie, Optimierung, Energy management, Electric vehicle, Lithium ion battery, Optimierung
- Category
- Technik