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Masterarbeit: Konzept für die Filterung von entstehenden Gasen bei zerstörenden Batterieversuchen



Auf dem EnergieCampus Goslar untersuchen das Forschungszentrum Energiespeichertechnologien (EST) der TU Clausthal gemeinsam mit der Abteilung Faseroptische Sensorsysteme des Fraunhofer Heinrich Hertz Instituts (HHI-FS) das Verhalten von Lithium-Ionen-Batterien in thermischen und elektrischen Grenzbereichen, entwickeln und prüfen Sicherheitskonzepte und neuartige faseroptische Sensorik für batterieelektrische Speicher. Zu den Arbeiten gehören die Untersuchung des mechanischen Verhaltens von Lithiumbatterien in Entlade- und Ladevorgängen, die Entwicklung neuartiger Batteriemanagementsysteme und auch der Betrieb eines Testfelds, in dem Dauerlauftests und zerstörende Tests mit Einzelzellen, Batteriemodulen und vollständigen Batterien durchgeführt werden. Gemeinsam mit weiteren Partnern bilden EST und HHI-FS den wissenschaftlichen Kern des Batterie-Sicherheitscampus Deutschland (bsd).

Kernelement des Batterietestfelds für sogenannte Abusetests ist ein explosionsgeschützter Brandofen mit zugehöriger Abgasabsauganlage und Wasserfilterung, die im Rahmen dieser Masterarbeit grundlegend hinsichtlich technischer Eckdaten wie maximalen Strömungsgeschwindigkeiten, Unterdrücken, erreichten Abgastemperaturen, Wasserverbrauch etc. charakterisiert werden soll. Darüber hinaus soll die Wirksamkeit der verwendeten Filtermethoden (Wasservorsatz, Aktivkohle) untersucht und mittels chemischer Analyse der anfallenden Abluft nachgewiesen werden, auch unter Gesichtspunkt der im Landkreis Goslar geltenden Umwelt- und Arbeitssicherheitsrichtlinien. In der Masterarbeit sollen weiterhin andere Methoden der Abgasnachbehandlung diskutiert und berechnet werden (z.B. thermische Nachverbrennung).

Anhand realer Beispiele sollen Ausgestaltungs- und Dimensionierungsvorschläge erarbeitet und für eine praktische Umsetzung skizziert werden. Die Aufgabe ist hoch interdisziplinär (Strömungsmechanik, organische und Anorganische Chemie, Verbrennungslehre, Maschinenbau, Verfahrenstechnik, Umweltschutz, …) und erfordert eine hohe Selbstständigkeit, Kommunikationsfähigkeit und ein Gefühl für die technische Machbarkeit.

 

Kontakt:

Dr.-Ing. Christian Kelb

Fraunhofer Heinrich Hertz Institut

christian.kelb@hhi.fraunhofer.de

 

Dr.-Ing. Ralf Benger

Forschungszentrum Energiespeichertechnologien

ralf.benger@tu-clausthal.de

 

 

 








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13.02.2019 08:02
 

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