Seit August 2023 ist Robin Drees als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei der Fraunhofer FFB tätig. Wir haben mit ihm über seine Dissertation gesprochen. Im Gespräch gibt er einen Einblick in seine Forschung und seine Tätigkeit an der Fraunhofer FFB. 

Wo liegen die Schwerpunkte deiner Forschung und was zeichnet sie aus?

Meine Dissertation untersucht die modellbasierte Entwicklung von Schnellladestrategien für Lithium-Ionen-Batterien für die Batteriezellproduktion und Batterienutzungsphase. Um die Sicherheit und Leistung der Zellen nicht negativ zu beeinträchtigen, wird bei der Batteriezellproduktion die Bestromung (Formierung) üblicherweise langsam durchgeführt. Dabei haben die langen Ladezeiten in der Formierung einen signifikanten Anteil an den Fertigungskosten. Herkömmliche Schnellladungen führen während der Nutzungsphase der Batterie oft zu einer Verringerung ihrer Lebensdauer. Hier setze ich mit meinem Thema an: Mithilfe modellbasierter Verfahren, Simulationen und experimentellen Untersuchungen habe ich optimierte Schnellladestrategien sowohl für die Batteriezellproduktion als auch für die Batterienutzungsphase entwickelt. Diese optimierten Schnellladestrategien ermöglichen eine deutliche Verkürzung der Ladezeit – ohne dass es hier zu einer Verschlechterung der Batterieleistung oder einer reduzierten Lebensdauer kommt. Meine Arbeit untersucht ebenfalls die Skalierbarkeit der Schnellladestrategien zwischen zwei verschiedenen Zellformaten. Hier habe ich unterschiedliche Limitierungseffekte in der Abhängigkeit vom Zellformat aufgedeckt: Ich konnte zeigen, dass Pouchzellen eine reduzierte Schnellladefähigkeit im Vergleich zu kleinen Laborknopfzellen haben. Die Hauptursachen liegen an einem abweichenden Gasverhalten während der Formierung und an inhomogenen lokalen Ladezuständen am Elektrodenrand, welche sich während der Nutzungsphase bilden.

Wo besteht die Verknüpfung zu deiner jetzigen Tätigkeit und deinen Aufgaben an der Fraunhofer FFB?

An der Fraunhofer FFB knüpfe ich thematisch an den Forschungsarbeiten aus meiner Dissertation an. Ich beschäftige mich mit der Planung und Inbetriebnahme der Formierungsanlagen für großformatige Batteriezellen. Vor allem die Untersuchung der Skalierbarkeit von innovativen Formierungsmethoden auf verschiedene Zellformate steht hier im Vordergrund. Neben Pouchzellen werden an der Fraunhofer FFB zukünftig auch prismatische und zylindrische Batteriezellen gefertigt. Diese haben einen anderen Prozessablauf während der Formierung. Dadurch sind zellformatspezifische Anpassungen notwendig, um Schnellladestrategien für diese Zellformate zu erforschen.

Was bedeutet Wissenschaft für dich?

Für mich bedeutet Wissenschaft die systematische Erforschung von Methoden oder Erkenntnissen auf Basis von Ideen, Theorien oder Hypothesen. 

Was motiviert dich an deiner Arbeit?

An meiner Arbeit motiviert mich insbesondere die Bearbeitung komplexer Herausforderungen und Forschungsfragen. Außerdem arbeite ich gerne in interdisziplinären Teams zusammen, um gemeinsam komplizierte Problemstellungen zu lösen.

Robin Drees war zuletzt als wissenschaftlicher Mitarbeiter Doktorand und Teamleiter am elenia Institut für Hochspannungstechnik und Energiesysteme der TU Braunschweig tätig. Neben seiner Promotion zum Dr.-Ing., zählten die Projektbearbeitung und -akquise, der Aufbau eines neuen Labors zur Fertigung, Testung und Analytik von 3-Elektroden-Zellen sowie die Laborleitung am elenia Institut und der BatteryLabFactory Braunschweig (BLB) zu seiner Tätigkeit. Von 2012 bis 2015 absolvierte Robin Drees seinen Bachelor-Studium in Wirtschaftsingenieurwesen in der Fachrichtung Physikalische Technologie an der FH Münster. In den darauffolgenden Jahren folgten zwei Master-Studiengänge in Technologie-orientiertem Management und in Elektromobilität an der TU Braunschweig.

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