Masterarbeit Entwicklung einer simulationsgestützten Methodik zur Charakterisierung des Ventverhaltens von Lithium-Ionen-Zellen
Die Freisetzung von Ventgasen im Thermal-Runaway-Fall ist eine zentrale Randbedingung für die Auslegung sicherer Hochvoltbatterien. Trotz umfangreicher Autoklavversuche besteht weiterhin die Herausforderung, aus Messdaten robuste und reproduzierbare Randbedingungen für Simulationen abzuleiten. Zudem zeigen unterschiedliche Zelltypen und Versuchsbedingungen eine Streuung des Ventverhaltens.
Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer simulationsgestützten Methodik zur automatisierten Überführung von Autoklavdaten in simulationsrelevante Randbedingungen. Hierfür sollen zeitlich aufgelöste Randbedingungen aus Versuchsdaten abgeleitet und ein durchgängiger Workflow zur Kopplung von Versuch, Datenauswertung und Simulation aufgebaut werden. Die Methodik soll Ventmechanismen besser verstehen, Unterschiede zwischen Zelltypen quantifizieren sowie Simulationsmodelle und zukünftige Versuchskonzepte weiterentwickeln.
- Kennziffer: J000021388
- Einstiegsart: Abschlussarbeit
- Einsatzort: Weissach
- Gesellschaft: Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
AufgabenAufgaben
- Literaturrecherche zu Ventmechanismen, Thermal Runaway und Zellentgasung von Lithium-Ionen-Batterien
- Analyse und Auswertung von Autoklavversuchen zur Charakterisierung des Zellventverhaltens
- Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Ableitung von Simulationsrandbedingungen aus Versuchsdaten
- Aufbau und Weiterentwicklung von CFD-Simulationsmodellen zur Rekonstruktion zeitabhängiger Ventgasmassenströme
- Untersuchung von Einflussgrößen wie Zelltyp, Ladezustand und Triggermethodik auf das Ventverhalten
- Entwicklung von Kenngrößen zur Beschreibung und Quantifizierung der Streuung von Einzelzellversuchen
- Unterstützung bei der Konzeption und Durchführung von Validierungsversuchen (z. B. Röntgenanalysen) sowie Präsentation der Ergebnisse im konzernweiten Expertenumfeld
AnforderungenAnforderungen
Studiengänge:
- Maschinenbau
- Physik
- Chemieingenieurwesen
- Luft- und Raumfahrttechnik oder vergleichbar
Studienschwerpunkte:
- Strömungsmechanik
- Thermodynamik
- Simulation
- Softwareentwicklung
Fachkenntnisse:
- Strömungsmechnik
- Thermodynamik
- Simulationssoftware
- Hochvoltbatterien
- Interesse an Batteriesicherheit
- Thermal Runaway
IT-Kenntnisse:
- Erfahrung mit 3D-CFD-Simulationssoftware, idealerweise mit Star-CCM+
- Erste Erfahrungen im entwickeln von Software, Programmierung von Vorteil
- Interesse an Forschungsthemen rund um Simulationssoftware, Hochvoltbatterien und Sicherheit
Sprachkenntnisse:
- Deutsch
- Englisch
Sonstiges / Soft Skills:
- Selbstständige und strukturierte Arbeitsweise
- Hohe Team- und Kommunikationsfähigkeit
UnternehmensprofilUnternehmensprofil
„Am Anfang schaute ich mich um, konnte aber den Wagen, von dem ich träumte, nicht finden. Also beschloss ich, ihn mir selbst zu bauen.“
Dieser Satz von Ferry Porsche bringt alles auf den Punkt, was Porsche ausmacht. Als Marke, als Unternehmen, als Automobilhersteller, als Arbeitgeber. Die „Idee Porsche“ hat so einzigartige Sportwagen wie den Porsche 356 oder den 911 hervorgebracht. Durch die Kombination von Tradition und Innovation mit den Porsche typischen, manchmal etwas unkonventionellen Denkweisen unserer Mitarbeiter, lassen wir automobile Träume wahr werden und haben so immer das „Etwas-mehr“ im Blick. Porsche ist allerdings viel mehr als "nur" ein exklusiver Sportwagenhersteller. Denn auch als Arbeitgeber hat Porsche viel zu bieten: vielfältige Einstiegs- und Karrieremöglichkeiten, Maßnahmen zur Vereinbarkeit von Beruf und Familie sowie flexible Arbeitszeitmodelle.
Exklusive Einblicke hinter die KulissenExklusive Einblicke hinter die Kulissen
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