ContAeroFilter - Zerstörungsprüfstand für Lithium-Ionen-Zellen und -Module

Ansprechpartner: Jan Schöberl, M. Sc.

Problemstellung

Bei technischen Defekten oder unsachgemäßer Handhabung von Lithium-Ionen-Batteriesystemen kommt es zu einer unkontrollierten und beschleunigten Abgabe der chemisch gespeicherten Energie, dem Thermal Runaway. Bei einer Übertragung auf weitere Batteriezellen im System spricht man von der Thermal Propagation. Die Abgabe erfolgt in Form von thermischer Energie, was zu einem Brand führen kann. Neben Brand- und Explosionsgefahr, ist es auch die Freisetzung von giftigen sowie brennbaren und explosionsfähigen Inhaltsstoffen, die ein explosionsfähiges Gemisch bilden können. Zur Beurteilung der ausgehenden Gefahr sind Teststände notwendig, welche eine wiederholte Erforschung des Verhaltens bei einem Thermal Runaway und bei Propagation  ermöglichen und so die Sicherheit des Einsatzes von Batterien im Elektrofahrzeug deutlich erhöhen. Zielführend sind dabei effiziente, robuste und langlebige Teststände, mit denen alle Arten von Missbrauchstests für Akkuzellen auch im Verbund und unterschiedlicher Zellchemie in kontrollierter und effizienter Weise durchführbar sind, um das Gefährdungspotenzial von Akkuzellen einschätzen zu können.

Ziel

Das Ziel ist die Entwicklung eines kompakten Prüfstandsystems, das keinen eigens dafür gebauten Prüfbunker benötigt. Die Prüfstand-Technologie, die normalerweise den Platz von ganzen Räumen beansprucht, soll in ein Gesamtsystem integriert werden und dabei eine standardisierte Durchführung von Tests ermöglichen. Dieser Anspruch stellt eine große Herausforderung dar und erfordert eine Reihe innovativer Lösungen. Das System soll flexibel und modular gestaltet werden. Mithilfe der Prüfstandsumgebung können experimentelle Testreihen durchgeführt werden, die zu Untersuchung und Simulation des Thermal Runaway und Propagation Verhaltens dienen.

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