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Laserbasiertes Öffnen von Batteriezellen
  • Studentische Arbeiten
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    • Herstellung und Charakterisierung myzelbasierter Verbundwerkstoffe für den Einsatz in der Mobilität
    • Additive Fertigung - Untersuchung zum Schweißen von PBF-LB/M Bauteilen
    • Batterieforschung: Selektives Lasersintern für den Einsatz in zukünftigen Batterien
    • Beurteilung des Einflusses von Partikelkontaminationen in Abhängigkeit des Separators und der Verpressung durch den Hi-Pot Test
    • Kontaktierung von metallisierten Polymerfolien für die Verwendung in Rundzellen: Konzeptentwicklung und Validierung
    • Optimierung eines Biegeversuchs zur mechanischen Charakterisierung von Batterieelektroden
    • Lokale Dehnfeldbestimmung mittels Digital Image Correlation
    • Zähigkeit von höchstfesten, geschweißten Stählen
    • Entwicklung einer Structural Health Monitoring Methode für zukünftige Fahrzeugkonzepte mit faseroptischer Messtechnik
    • Entwicklung von neuen Debonding on Demand-Methoden
    • Laserbasiertes Öffnen von Batteriezellen
    • Konzeption und Erprobung einer Vorrichtung und Methode zur In-situ-Kalibrierung von Kraftsensoren im Druckgießprozess
    • Konzeptionierung, Aufbau und Erprobung einer digitalisierungsgerechten Trennmittel-Mischeinheit für den Druckgießprozess
    • Laserstrahlkonfektionierung von Lithium-Metall Anoden
    • Laservorbehandlung von Aluminiumdruckguss für die In-Mold Assembly mit Kunststoff
    • Lösen von Klebungen in Batteriesystemen
    • Prälithiierung von Graphit-Silizium Elektroden für den Einsatz in Lithium-Ionen Batterien
    • Prognose von Bauteileigenschaften im Druckguss mithilfe von maschinellem Lernen
    • Remelting effect on temperature field, residual stress, and distortion in WAAM components
    • Reproduzierbare Herstellung von Musterprüfkörpern zu Qualifizierung zerstörungsfreier Prüfverfahren
    • Residual stress variations during fabrication
    • Umbau und Test eines Heizsystems
    • Untersuchung biobasierter Materialien für die Anwendung in nachhaltigeren Li-Ionen-Batterien
    • Untersuchung der lokalen Klebeignung von Aluminium-Druckgussbauteilen
    • Untersuchung der lokalen Schweißeignung von Aluminium-Druckgussbauteilen
    • Sprödbruchverhalten kaltumgeformter und geschweißter Stähle
    • Zähigkeit von höchstfesten, geschweißten Stählen

Laserbasiertes Öffnen von Batteriezellen

Hintergrund

Der weltweit wachsende Elektromobilitätsmarkt erhöht den Bedarf an Batteriematerialien und damit auch die Notwendigkeit effizienter Recyclingverfahren. Eine erfolgreiche Kreislaufwirtschaft erfordert daher sowohl ein wirksames Recycling alter Batterien und Zellen als auch komplexe Aufbereitungsprozesse, um die wertvollen Materialien erneut zu nutzen. Die Demontage vom Batteriesystem bis hin zu den einzelnen Komponenten stellt dabei eine bedeutende Herausforderung dar. Bisher werden Batteriezellen üblicherweise vollständig zerkleinert, gefolgt von aufwendigen Verfahren zur Extraktion einzelner Komponenten und Materialien. Eine alternative Methode besteht darin, die Batterien zu demontieren und die Zellen zu öffnen, um die einzelnen Komponenten – wie Anode, Kathode, Separator und Gehäuse – voneinander zu trennen. Dies ermöglicht den Einsatz komponentenspezifischer Verfahren, um effizientere Recyclingprozesse durchzuführen. Durch diese gezielte Demontage können wertvolle Materialien besser extrahiert und für den Wiedereinsatz vorbereitet werden.

Aufgabe

In Rahmen dieser studentischen Arbeit besteht der Fokus auf dem Öffnen und der Entfügetechnik des Zellgehäuses.

Es soll der Einfluss des Laserschneidens auf die Zelle bzw. das Zellinnere untersucht werden. Hintergrund sind mögliche Sicherheitsaspekte durch zuvor nicht berücksichtigte Stoffe oder weitere Material-Prozess-Wechselwirkungen.

Voraussetzungen

Eigenverantwortliche, strukturierte Arbeitsweise.

Interesse am wissenschaftlichen Arbeiten.

Bekannte Voraussetzungen der Fakultät zur Einreichung studentischer Arbeiten.

Im Rahmen einer studentischen Arbeit ergeben sich folgende Aufgabenfelder

  • Literaturrecherchen
  • Erprobung von thermischen Entfügetechniken (Laserschneiden) an Zellgehäusen
  • Untersuchung der Material-Prozess-Wechselwirkungen
  • Untersuchung des thermischen Einflusses auf das Zellinnere
  • Bewertung des erprobten Verfahrens hinsichtlich Anwendbarkeit und Eignung für einen industriellen Einsatz
  • Interpretation und Dokumentation der Ergebnisse

Umfang der Arbeit

Der Umfang der Arbeit ist skalierbar und lässt daher sowohl eine Bachelor-/Studien- oder als Masterarbeit zu. Eine detaillierte Aufgabenstellung kann beim betreuenden wissenschaftlichen Mitarbeiter erfragt werden.

Termoaufnahme Rundzelle

Beginn

Ab sofort

Anja Rajic
+ 49 531 391 95593
a.rajic(at)tu-braunschweig.de
Anja Rajic
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