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ANSÄTZE FÜR BATTERIEMODELLE

Aus Industrie- und Nutzerperspektive

Warum Batteriemodelle eingesetzt werden

In unserem Alltag sind wir von immer komplexeren Produkten umgeben, was das Verständnis dieser Produkte und ihrer Wechselwirkung mit anderen Systemen erschwert. Die Anfänge der Batterien waren relativ simpel: das Daniell-Element und später die Voltasche Säule, die aus übereinander gestapelten Kupfer- und Zinkplatten bestand, die durch ein in Salzwasser getränktes Baumwolltuch voneinander getrennt waren. Heutzutage bestehen die Batteriesysteme in Elektrofahrzeugen aus zahlreichen einzelnen Batteriezellen, die in Reihe und parallel angeordnet sind, wobei jede Batteriezelle verschiedene feste und flüssige Materialien und andere unterstützende Komponenten enthält. Darüber hinaus wird der Einsatz einer Batterie nicht nur durch ihre internen Komponenten und Materialeigenschaften, sondern auch durch die Umgebung bestimmt, so dass bei der Vorhersage ihres Gebrauchs äußere Einflussfaktoren berücksichtigt werden müssen. Insbesondere bei langfristigen Prognosen ist es eine Herausforderung, all diese Mechanismen zu berücksichtigen.

Um zu verstehen, wie sich diese komplexen Systeme verhalten werden, bauen wir Modelle oder Nachbildungen, die auch als „digitale Zwillinge“ dieser komplexen Systeme bezeichnet werden, um ihr Verhalten nachzuahmen. Solche Modelle realer Systeme werden nicht nur in der Batterieindustrie erstellt, sondern auch in verschiedenen anderen Branchen eingesetzt, z. B. in der Automobilindustrie für Crash-Simulationen, im Bausektor zur Validierung der mechanischen Stabilität und in der Klimaforschung, um den Einfluss verschiedener Gase auf die Erdatmosphäre besser zu verstehen. Dies zeigt, wie Modelle verschiedene Dimensionen in Raum und Zeit haben können. Die Crashtests im Automobilbereich simulieren die Verformung von kleinen, zentimeterlangen Bauteilen innerhalb einer Simulationszeit von wenigen Sekunden, während die Klimamodelle der Erde den gesamten Planeten und Zeithorizonte von bis zu mehreren Jahrzehnten abdecken.

Für Batterien sind fast alle diese räumlichen und zeitlichen Horizonte von Bedeutung.

Laden Sie sich das Whitepaper (in Englisch) herunter, um mehr über die verschiedenen Batteriemodelle zu erfahren!

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Autor: TWAICE

Veröffentlicht: 03. Mai 2022

Ort: München