Simulation-based determination of the thermophysical properties of lithium-ion and sodium-ion batteries as a function of composition and data on the pure materials

Besonders beim Einsatz in großen Zellverbundsystemen wie batterieelektrischen Fahrzeugen oder großen stationären Energiespeichern ist hierfür die Anwendung von Thermomanagementsystemen essenziell. Zur Auslegung solcher Systeme sind die thermophysikalischen Eigenschaften, im speziellen die Wärmeleitfähigkeit, Dichte und spezifishe Wärmekapazität, wichtige Größen.

Die Eigenschaften für neue Zellsysteme wie next-Generation LIB oder SIB sind hierbei schlecht oder gar nicht erforscht. In simulativen Studien wurde ausgehend von den Reinstoffwerten die Effetivwerte für Batterieelektroden, als kleinste gemeinsame Einheit zwischen unterschiedlichen Zellformaten, bestimmt. Darüber hinaus wurden Variationsstudien durchgeführt um den Einfluss von Zusammensetzung und Reinstoffwert der Aktivmaterialien auf den Effektivwert aufzuzeigen.