Modelling the transient behaviour of lead-acid batteries : electrochemical impedance of adsorbed species

• Modellierung des transienten Verhaltens von Blei-Säure Batterien : Elektrochemische Impedanz von adsorbierten Spezies

Huck, Moritz; Sauer, Dirk Uwe (Thesis advisor); Kowal, Julia (Thesis advisor)

Aachen : ISEA (2020)
Buch, Doktorarbeit

In: Aachener Beiträge des ISEA 146
Seite(n)/Artikel-Nr.: 1 Online-Ressource (vii, 151 Seiten) : Illustrationen, Diagramme

Dissertation, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, 2020

Kurzfassung

Blei-Säure Batterien sind seit mehr als einem Jahrhundert bekannt. Jedoch haben die sich schnell ändernden Anforderungen an Batterietechnologien in den letzten Jahrzehnten aufgezeigt, dass die Blei-Säure Technologie noch nicht verstanden ist. Die elektrochemische Impedanz Spektroskopie (EIS) ist eine vielseitige Technik um transiente Prozesse zu untersuchen. Die EIS Messungen müssen mit Modellberechnungen verglichen werden, um die Spektren interpretieren zu können. Die üblicherweise genutzten Ersatzschaltbilder sind dafür nur bedingt geeignet, wenn die zu Grunde liegenden Reaktionen unbekannt sind. In der Arbeit wurde ein auf Kontinuitätsgleichungen basierendes Modell entwickelt, welches es erlaubt EIS Spektren zu simulieren. Mit diesem Modell können die EIS Spektren für verschiede Reaktionsgleichungen simuliert und mit Messdaten verglichen werden. Des Weiteren erlaubt das Model die Einflüsse der langsameren Prozesse wie z.B. Elektrolytdiffusion auf die EIS Spektren zu analysieren.

Einrichtungen

• Lehrstuhl für Elektrochemische Energiewandlung und Speichersystemtechnik [618310]
• Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe [614500]