Masterarbeit: Radiographie von Gas-Partikel-Strömen beim Thermal Runaway von Li-Ionen-Zellen

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI bietet Ihnen anspruchsvolle und abwechslungsreiche Aufgaben mit Verantwortung und Gestaltungsspielraum. Wir forschen im Auftrag unserer Kunden aus verschiedensten Bereichen von Wirtschaft und Politik und wenden die neuesten Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung auf konkrete Projekte an. Die Anwendungen liegen in den Bereichen Verteidigung, Sicherheit und Resilienz, Automotive, Raumfahrt und Luftfahrt. Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI vergibt zum nächstmöglichen Termin in der Abteilung Messtechnologie und Sensorik am Standort Efringen-Kirchen / Freiburg eine Masterarbeit zum Thema: Methodenentwicklung zur Analyse von Gas-Partikel-Strömen beim Thermal Runaway von Lithium-Ionen-Zellen mittels Hochgeschwindigkeits-Radiographie. Hier sorgen Sie für Veränderung Hintergrund:Ein zentraler sicherheitskritischer Mechanismus beim thermischen Durchgehen einer Batteriezelle stellt der freigesetzte Gas-Partikel-Strom dar. Um die dabei ablaufenden dynamischen Prozesse zu visualisieren und zu analysieren, wurden in-situ Hochgeschwindigkeitsröntgenaufnahmen durchgeführt. Die gewonnenen Röntgenbilddaten bieten einzigartige Einblicke in das Innere der Zelle sowie in den Entgasungsprozess. Für eine quantitative Charakterisierung des Gas-Partikel-Stroms gilt es daher, einen geeigneten Auswerteworkflow für die vorliegenden Röntgenbilddaten zu untersuchen. Aufgabenstellung:Ziel der Masterarbeit ist die systematische Untersuchung, Anpassung und Anwendung geeigneter Methoden der Bildverarbeitung zur Charakterisierung des Gas-Partikel-Stroms anhand vorliegender Hochgeschwindigkeitsröntgendaten. Hierzu sollen klassische Verfahren der Bildverarbeitung und Strömungsanalyse (z.B. Particle Image Velocimetry, Optical Flow sowie Partikel-Tracking-Algorithmen) recherchiert und hinsichtlich ihrer Übertragbarkeit auf Röntgenbilddaten bewertet werden. Auf dieser Grundlage sind geeignete Methoden auszuwählen und in einem Auswerteworkflow zu implementieren. Durch die Auswertung sollen charakteristische physikalische Kenngrößen gewonnen werden, die den Entgasungsprozess quantitativ beschreibbar machen.