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

Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI, erforscht Prozesse, die innerhalb von Sekundenbruchteilen ablaufen. Die gewonnenen Erkenntnisse fließen direkt in praxisnahe Sicherheitskonzepte ein, um Menschen zu schützen und Systeme widerstandsfähiger zu machen. Die Arbeit unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler bewegt sich dabei an der Schnittstelle von Grundlagenforschung und Anwendung – in den Geschäftsfeldern Verteidigung, Sicherheit und Resilienz, Automotive, Raumfahrt und Luftfahrt.

Aktuell arbeiten 381 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter an vier Standorten: Freiburg, Efringen-Kirchen, Kandern und Würzburg. Das Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut, EMI vergibt zum nächstmöglichen Termin in der Abteilung Messtechnologie und Sensorik am Standort Efringen-Kirchen oder 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 Einblick: 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. Ihre Aufgaben: 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. Hiermit bringen Sie sich ein Sie studieren ein technisches oder naturwissenschaftliches Fach (z.B. Informatik, Mathematik, Ingenieurwissenschaften, Physik). Sie verfügen über gute Kenntnisse einer Programmiersprache, vorzugsweise Python oder MATLAB.

Sie haben idealerweise erste Erfahrung im Bereich der Bildverarbeitung Deutsch- und Englischkenntnisse auf mind. B2-Niveau. Was wir für Sie bereithalten Sehr gute Betreuung durch erfahrene Wissenschaftlerinnen, die Sie bei Ihrer Arbeit unterstützen. Interdisziplinäre Zusammenarbeit mit Kolleginnen aus verschiedenen Fachgebieten.

Einen gut ausgestatteten Arbeitsplatz mit Zugang zu relevanter Literatur und Software. Unterstützung durch das Angebot unserer Bibliothek bei Literaturrecherche, Beschaffung von Fachliteratur sowie der Erstellung und Finalisierung der Abschlussarbeit. Sehr gutes Betriebsklima in einem hochmodernen Arbeitsumfeld, das mit den neuesten Technologien und Ressourcen ausgestattet ist.

Flexible Arbeitszeiten und Homeoffice bis zu 50% nach Absprache möglich. Wir 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. Die wöchentliche Arbeitszeit beträgt 39 Stunden. Die Vergütung richtet sich nach der Gesamtbetriebsvereinbarung zur Beschäftigung der Hilfskräfte. 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. Veränderung startet mit Ihnen – bewerben Sie sich jetzt! Bitte bewerben Sie sich online mit Ihren vollständigen Bewerbungsunterlagen (Anschreiben, Lebenslauf, Immatrikulationsbescheinigung, ggf.

Arbeitserlaubnis)! Fachliche Fragen zu dieser Position beantwortet Ihnen gerne: Herr Jonas Pfaff Wissenschaftlicher Mitarbeiter Jonas.Pfaff@emi.fraunhofer.de Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut EMI www.emi.fraunhofer.de Kennziffer: 84890