Elektrochemische und analytische Untersuchung der Ermüdungsprozesse in Lithium-Ionen-Akkumulatoren

Neun verschiedene 7 Ah Akkumulatoren wurden unter definierten Bedingungen gealtert, geöffnet und elektrochemisch sowie analytisch untersucht. Dabei konnte gezeigt werden, dass es durch strukturelle Veränderungen der Kathodenoberfläche zu Überspannungen kommt. Dies führt zu einem überdurchschnittlichen Anstieg des Innenwiderstands und zu Kapazitätsverlusten. Des Weiteren wird gezeigt, dass der Verlust von zyklierbarem Lithium durch zusätzliche SEI Nach- oder Neubildung ebenfalls zu Kapazitätsverlusten führt, die Reaktionskinetik der Anodenprozesse aber eher beschleunigt. Abschließend wurde die Auswirkung der Betriebsbedingungen (Temperatur, Strom, Spannungsfenster) auf die Alterung von Lithium-Ionen-Akkumulatoren diskutiert.