EU-Normenentwicklung für mehr Sicherheit und Leistung von Batterien

Hitze, Kälte und Feuchtigkeit – das sind die wesentlichen Umweltein-flüsse auf Batterien in E-Autos, E-Bikes oder Solarstromspeichern. Wie sich diese Batterien unter verschiedensten Umwelteinflüssen verändern – und das während ihres Betriebs – lässt sich mit der Prüfanlage nun erforschen. Die Wissenschaftler am JRC erwarten mit den Test-Ergebnissen, die Sicherheit, Haltbarkeit und Leistungsfähig-keit der Batterien verbessern zu können. Ein weiteres Ziel ist die Ent-wicklung von EU-Normen. Auch interne Schwachstellen wollen die Forscher mithilfe von CT Auf-nahmen finden. So lassen sich die chemischen Prozesse innerhalb der Batterie dynamisch unter den Stressbedingungen verfolgen. Zusätz-lich kann der gesamte externe Prüfraum auf einer Linearführung ver-fahren werden, um die CT-Aufnahmen scharf zu stellen. In Kombina-tion mit einem Drehtisch ist ebenfalls eine 360°Ansicht der Prüflinge während der Tests möglich. Bis über die üblichen Belastungsgrenzen hinaus werden die Batterien mit extremen Umweltbedingungen und gleichzeitiger Strombelastung während der computertomografischen Aufzeichnung gestresst. Sicherheitseinrichtungen garantieren sichere Stresstests Sicherheit steht an erster Stelle: Zum Schutz des Personals vor der CT-Strahlung wurde der externe Prüfraum in einem mit Blei umman-telten Aufstellraum realisiert. Beim Stressen der Batterien besteht die Gefahr von Überhitzen, Feuer oder gar Explosion. Damit es gar nicht erst zu einer Explosion kommt, ist der externe Prüfraum mit Schutz-maßnahmen für eine ATEX-Klassifizierung der Zone 1 gebaut. Des Weiteren hat Weiss Umwelttechnik die gesamte Anlage mit Schutzmaßnahmen ausgerüstet, die einer Klassifizierung bis EUCAR Hazard Level 6 entsprechen. Das Konditioniergerät steht außerhalb des von den Strahlen ungeschützten Aufstellraums. Damit keine Öff-nungen für austretende Strahlungen entstehen, mussten die Versor-gungsrohre für die Klimatisierung und die Verrohrung für die Gasab-fuhr über ein Rohrlabyrinth aus dem mit Blei isolierten Raum ausge-führt werden. Als Schutzmaßnahme ist beispielsweise eine perma-nente, sauerstoffgesteuerte Inertisierung realisiert. Über diese wird nur genau so viel Stickstoff (N2) eingeleitet, wie es sicherheitstech-nisch nötig ist. Vier verschiedene Gassensoren überwachen den Prüf-raum, zwei weitere den mit Blei ummantelten Aufstellraum, um Le-ckagen im Batterieprüfling erkennen zu können. Mit dem Bau des Batterieprüfstands im niederländischen Petten wurde die Fraunhofer-Gesellschaft beauftragt. Dieses erforschte auch das geeignete Material, welches die nötige Durchlässigkeit für die CT-Strahlung ermöglichte, gleichzeitig jedoch die Gasdichtheit des Prüf-raums sicherstellen konnte. Gemeinsam mit dem Partner diondo, dem Spezialisten für industrielle Computertomographie, hat Weiss Umwelttechnik den klimatischen Teil der Prüfanlage inklusive aller Si-cherheitsvorrichtungen geplant und realisiert.