Ermittlung der Batteriekapazität für verschiedene Laderaten

Schnellladen einer Batterie verringert ihre nutzbare Kapazität. Mit der Simulationssoftware GeoDict lässt sich diese Kapazitätsänderung bei unterschiedlichen Laderaten realistisch nachbilden.

GeoDict bietet durch die hochauflösende Modellierung von Mikrostrukturen oder den Import gemessener Strukturen die Möglichkeit, elektrochemische Ladesimulationen direkt auf der Mikrostruktur oder auf einer homogenisierten Meso-Struktur durchzuführen.

Die GeoApp Battery Capacity Test stellt eine einfache Methode bereit, um die nutzbare Kapazität einer Batterie oder einzelner Elektroden bei verschiedenen Laderaten zu bestimmen. Hierfür wird automatisch ein Ladeprotokoll aus vier Schritten erzeugt: Laden mit konstantem Strom, Laden mit konstanter Spannung, Relaxation bis zum Gleichgewichtszustand und Entladen mit konstantem Strom. 

Die Simulationen werden für verschiedene, vom Benutzer festgelegte Laderaten ausgeführt. Anschließend entsteht eine übersichtliche Ergebnisdatei, die den Vergleich der nutzbaren Kapazitäten ermöglicht.

Mit dieser GeoApp können Ladesimulationen zudem leicht mit experimentellen Daten abgeglichen werden: Wählen Sie das Spannungsintervall des gewünschten Betriebsbereichs der Batterie sowie die Laderaten und den Übergang vom „Laden mit konstantem Strom“ zum „Laden mit konstanter Spannung“.

Die GeoApp visualisiert die von der Ladegeschwindigkeit abhängigen übertragenen Kapazitäten für den Lade- und Entladeschritt. Zusätzlich zeigt sie das Spannungsprofil im Zeitverlauf sowie ein Ragone-Diagramm mit der Leistungs- und Energiedichte der Batterie für jede getestete Ladegeschwindigkeit an.