Masterarbeit: Batteriesicherheit

Die Fraunhofer-Gesellschaft betreibt in Deutschland derzeit 76 Institute und Forschungseinrichtungen und ist die weltweit führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung. Rund 30 000 Mitarbeitende erarbeiten das jährliche Forschungsvolumen von 2,9 Milliarden Euro.

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, bietet Ihnen anspruchsvolle und abwechslungsreiche Aufgaben mit Verantwortung sowie viel Gestaltungsspielraum. Im Auftrag unserer Kunden aus den verschiedensten Bereichen von Wirtschaft und Staat wenden wir neueste Erkenntnisse aus Wissenschaft und Forschung interdisziplinär auf konkrete Projekte an. Die Anwendungen liegen in den Bereichen Verteidigung, Sicherheit und Resilienz, Raumfahrt, Automotive und Luftfahrt.

Am Institutsstandort Freiburg suchen wir Sie als Masterand*in für unsere Forschungsgruppe Computational Physics in der Abteilung Werkstoffe und Simulationsmethoden.

**Was Sie bei uns tun**

**Hintergrund**
Kurzschlüsse innerhalb einer Batteriezelle, beispielsweise ausgelöst durch Überhitzung, können eine starke exotherme Reaktion mit einhergehender hoher Wärme
- und Gasfreisetzung zur Folge haben. Dieses als thermisches Durchgehen bezeichnete Verhalten stellt eine zentrale Herausforderung für die Sicherheit von Li-Ionen Batterien dar. Im Rahmen des Förderprojektes SiKuBa untersucht das Fraunhofer EMI den Fall des thermischen Durchgehens innerhalb eines Kunststoff-Batteriegehäuses. Ziel ist es, zukünftig die strukturelle Integrität des Gehäuses möglichst virtuell, also ohne das Durchführen aufwändiger großskaliger Experimente, zu beurteilen. Dafür ist die Charakterisierung der thermomechanischen Materialeigenschaften von größter Bedeutung. Um den hohen einseitigen Wärmeeintrag im Experiment möglichst reproduzierbar abzubilden, wird Gehäusematerial während der mechanischen Prüfung mit einem Laser bestrahlt. Die so ermittelten Werkstoffeigenschaften bilden dann eine wesentlichen Eingangsgröße für thermomechanische Simulationsmodelle des gesamten Batteriesystems.

**Aufgabenstellung**:

- Unterstützung bei der Durchführung von Laserbestrahlungsversuchen in Kombination mit mechanischer Zugprüfung
- Auswertung und Analyse der Versuche, insbesondere Temperatur
- und Dehnungsmessung
- Aufbau und Validierung von Simulationsmodellen in LS-DYNA
- Simulationen zum Wärmeeintrag und zur Wärmeleitung innerhalb der Probe
- Ableiten von (temperaturabhängigen) mechanischen Werkstoffeigenschaften Aufzeigen und Umsetzen eines Ansatzes zur Modellierung der durch den Wärmeeintrag erfolgten Schwächung des Materials**Was Sie mitbringen**
- Sie absolvieren ein wissenschaftliches Hochschulstudium in Ingenieurs
- oder Naturwissenschaften
- Sie verfügen über Kenntnisse im Bereich Kontinuumsmechanik, Materialmodellierung und Werkstoffprüfung
- Interesse an praktischer Arbeit im Werkstoffprüflabor
- Idealerweise haben Sie bereits Erfahrung in der Anwendung von FEM-Software, vorzugsweise LS-DYNA Mit Ihrer selbstständigen und strukturierten Arbeitsweise bereichern Sie das interdisziplinäre Team unserer Abteilung**Was Sie erwarten können**
- Wir legen großen Wert auf eine sehr gute Betreuung und umfassende Einarbeitung bei gleichzeitig großen Freiräumen für die inhaltliche Gestaltung und Umsetzung Ihrer Arbeit
- Sie arbeiten in einem interdisziplinären Team aus Wissenschaftler*innen unterschiedlichster Fachbereiche und im Austausch mit Industriepartnern am Forschungsprojekt SiKuBa
- Wir haben ein exzellentes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld mit ausgezeichneter IT-Infrastruktur und technischer Ausstattung der Arbeitsplätze Wir haben flexible Arbeitszeitmodelle, diese beinhalten auch die Möglichkeit des mobilen ArbeitensWir wertschätzen und fördern die Vielfalt der Kompetenzen unserer Mitarbeitenden und begrüßen daher alle Bewerbungen - unabhängig von Alter, Geschlecht, Nationalität, ethnischer und sozialer Herkunft, Religion, Weltanschauung, Behinderung sowie sexueller Orientierung und Identität. Schwerbehinderte Menschen werden bei gleicher Eignung bevorzugt eingestellt.

Mit ihrer Fokussierung auf zukunftsrelevante Schlüsseltechnologien sowie auf die Verwertung der Ergebnisse in Wirtschaft und Industrie spielt die Fraunhofer-Gesellschaft eine zentrale Rolle im Innovationsprozess. Als Wegweiser und Impulsgeber für innovative Entwicklungen und wissenschaftliche Exzellenz wirkt sie mit an der Gestaltung unserer Gesellschaft und unserer Zukunft.

**Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann bewerben Sie sich jetzt online mit Ihren aussagekräftigen Bewerbungsunterlagen. Wir freuen uns darauf, Sie kennenzulernen**

Bei fachlichen Fragen wenden Sie sich bitte an:
Herrn Benjamin Schaufelberger

Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI

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