Prakt. Met. Sonderband 46 (2014) 275 
ng (Abb.3 b) Die LMO-Partikel zeigen bereits im Anlieferungszustand Risse, deren Ausprägung und 
b. 3 c). Auch Häufigkeit sich durch die zyklische Alterung qualitativ nicht verändert. Sie müssen folglich 
bei der Pulverherstellung oder im Zellfertigungsprozess, z.B. bei der Pulveraufbereitung, 
der Slurry-Mischung, dem Kalandrieren oder bei der ersten elektrochemischen Belastung, 
dem Formieren, entstehen [2,3]. Die Risse in den NMC-Partikeln werden sehr 
wahrscheinlich durch zyklisch mechanische Eigenspannungen hervorgerufen, die durch 
die (De-)Lithiation beim Be- und Entladen in den Partikeln entstehen. Die dabei 
auftretenden Lithium-Konzentrationsgardienten innerhalb der Partikel führen zu lokal 
unterschiedlichen Dehnungen und folglich zu Eigenspannungen. Die Ausprägung dieses 
Effekts nimmt mit zunehmender Stromstärke zu [5, 6]. Dies stützt die Beobachtung, dass 
nur die mit 16 C zyklierte Zelle diese Schädigungen zeigt. Der Beitrag zur Alterung ist 
unter anderem dahingehend zu interpretieren, dass es zu einer Reaktion des Elektrolyten 
nn an den frei werdenden Rissoberflächen und zur Ausbildung einen Schicht kommt. 
Zellhöhe von Hierdurch wird zyklisierbares Lithium verbraucht und die Li-lonen-Diffusion behindert, 
i 70 °C (Zelle wodurch die Kapazität sinkt und der Innenwiderstand steigt. Zudem ist anzunehmen, dass 
eC) die Zerrüttung des Aktivmaterials bzw. der gesamten Aktivmasse (Speichermaterial plus 
Additive und Binder) eine Verschlechterung des elektrischen Kontakts innerhalb und 
n Dehnungen zwischen den Partikeln nach sich zieht, was ebenfalls zu einem Anstieg des 
ise behindert Innenwiderstands beiträgt. 
n im Zellkern 
anderem eine or 
erstands und 
dh 
-M-Aufnahme 
»denmaterials 
Abb. 4.: REM-Aufnahmen an Kathodenfolie von Neuzelle (a-c) und Zelle C (d-f); a: Risse 
aterials einer in LMO-Partikeln; b: intakte NMC-Agglomerate; c: REM-Aufnahme eines Querschliffs zeigt 
n Neuzustand Risse in LMO und Agglomeratstruktur des NMC; d und e: Risse in LMO-Partikeln und 
A NMC-Agglomeraten: f: Rissnetzwerk in NMC im Querschliff 
rimérpartikeln 3.2.3 VERANDERUNG DER POROSITAT DES SEPARATORS 
ist aquatorial 
Diese Risse ; Co zo ; 
it sich bei der Abbildung 5 zeigt die Veranderung der Porositat des Separators durch zyklische Alterung 
A bei 25 °C mit 16 C. Qualitativ ist deutlich eine Abnahme der Porosität durch Alterung zu 
-Agglomerate b . y ry of % ; 
sind die NMC- eobachten. Eine Abschätzung der Porosität mittels quantitativer Gefügeanalyse ergibt rd. 
11 % Porosität für den Neuzustand und rd. 7 % für den gealterten Separator.