Masterarbeit (m/w/d) Modellierung von Thermal Runaway unter Missbrauchsbedingungen auf Zellebene
Ziel ist die Entwicklung und Implementierung eines physikalisch fundierten, multiphysikalischen Modells zur Abbildung der TR-Auslösung auf Zellebene, basierend auf:
mechanischer Verformung (z. B. Quetschung, Penetration), elektrischer Überlastung (z. B. Überladung, Kurzschluss) und thermischer Belastung.
Der Fokus liegt dabei auf der Kopplung von mechanischen, thermischen und elektrochemischen Prozessen, und der Simulation der TR-Auslösung und -Entwicklung bis zum kritischen Punkt, jedoch ohne Berücksichtigung äußerer Phänomene wie Venting, Flammenbildung oder Explosion.
- Kennziffer: J000017316
- Einstiegsart: Abschlussarbeit
- Einsatzort: Weissach
- Gesellschaft: Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG
Aufgaben Aufgaben
Rechercheaufgaben:
- Literaturrecherche zu mechanischen, elektrischen und thermischen Missbrauchsszenarien
- Aufbau eines gekoppelten Modells (z. B. mit COMSOL Multiphysics, Ansys, MATLAB oder OpenFOAM)
- Auswahl und Anwendung geeigneter Kurzschluss- und Wärmefreisetzungsmodelle
- Implementierung von TR-Auslösekriterien (z. B. Mohr-Coulomb, Johnson-Cook, Arrhenius-basierte Reaktionskinetik)
- Parametrierung auf Basis vorhandener Experimente (z. B. ARC, DSC, Penetrationstests)
- ggf. Vergleich einfacher (1D/2D) und komplexer (3D) Modellierungsansätze
- Validierung durch Literaturdaten oder begleitende Experimente (optional)
Anforderungen Anforderungen
Studiengänge
- Maschinenbau
- Fahrzeugtechnik
- Physik
- Elektrochemie
- Computational Science o. Ä.
Studienschwerpunkte:
- Elektrochemische Energiespeicher
- numerische Simulation o.Ä.
Fachkenntnisse:
- Kenntnisse in Thermodynamik, Reaktionskinetik oder Elektrochemie
IT-Kenntnisse:
- Erste Erfahrungen mit FEM-/CFD-/Multiphysics-Software (z. B. COMSOL, Ansys, MATLAB, OpenFOAM)
Sprachkenntnisse:
- Deutsch
- Englisch
Soft Skills:
- Selbstständige, strukturierte Arbeitsweise
