binder_zellmodulschrank_mkf240_160
Ladeinfrastruktur

Akkutechnik: Energiespeicher im Belastungstest

binder_zellmodulschrank_mkf240
Binder Zellmodulschrank MKF240 (Klicken zum Vergrößern)

Der Akku ist das teuerste Teil am Pedelec und ein High-Tech-Energiespeicher. Damit dieser auch entsprechend sicher im Gebrauch ist wird ein Akkupack aufwändig geprüft.

Die Hersteller von Komponenten zur Fertigung von Hochvoltbatterien erfreuen sich einer stetig steigenden Nachfrage und produzieren hierfür Zellen und Module, die später in die Batteriesysteme integriert werden. Die Zellen werden in einem Zellverbund zusammengeschaltet, daraus entsteht ein Modul, mehrere zusammengeschaltete Module ergeben ein Batteriepack. Die hohe Energie- und Leistungsdichte dieser Energiespeicher bedeuten Gefährdungspotenziale, wenn sie außerhalb ihrer Spezifikation betrieben werden. Gerade die thermische Ausbreitung einer Zelle zu ihren Nachbarzellen ist dabei sicherheitstechnisch ein sehr relevanter Aspekt. Sollte eine Zelle in den Thermal Runaway gehen, also in Brand geraten oder gar explodieren, müssen die Nachbarzellen thermisch ausreichend isoliert sein, sodass es zu keiner zu starken Überhitzung und somit einer Folgereaktion im Zellverbund kommen kann.

Daher werden die Zellen und Module zur Ermittlung von Lebensdauer und Leistung extremen Härtetests unterzogen. In Zell- und Modultestschränken aus dem Hause BINDER, dem weltweit größten Spezialisten für Simulationsschränke für das wissenschaftliche und industrielle Labor, wird die Temperaturbeständigkeit geprüft und Lebensdaueranalysen in verschiedenen Temperaturbereichen durchgeführt. Dazu ist eine besondere Sicherheitsausstattung zwingend erforderlich. BINDER bietet die Prüfschränke mit einem Standardsicherheitspaket für reine Alterungstests sowie einem umfangreicheren Sicherheitspaket zur Durchführung von Performance- und Alterungstests an.

Zur Prüfung der Lebensdauer (Standardsicherheitspaket A) werden die Zellen oder Module unbestromt wechselnden Temperaturen ausgesetzt, auf diese Weise wird eine zyklische und kalendarische Alterung simuliert. Das Gerät ist mit einem zweiten fest verbauten Temperaturwahlbegrenzer ausgestattet, welcher bei einer vom Werk voreingestellten Temperatur von 120° C den Prüfschrank stromlos stellt und diesen vor zur starker Erhitzung schützt. Der auf eine Temperatur von 120° C limitierte Regler unterstützt diese Sicherheitsmaßnahme.

Um die Leistung der Zellen und Module zu ermitteln (Sicherheitspaket P), werden umfangreiche Performance-Tests durchgeführt. Dazu werden die Zellen und Module bei ständig wechselnden Temperaturen und im Wechsel bestromt und unbestromt an die Grenzen ihrer Leistung und Belastbarkeit gebracht. Dieses Gerät verfügt ebenfalls über einen zweiten fest verbauten Temperaturwahlbegrenzer mit einer voreingestellten Temperatur von 120° C sowie einen auf 120° C begrenzten Regler. Seitlich an den Gerätewänden wurden zudem spezielle, mit Gummipfropfen versehene Durchführungen installiert, um eine sichere Kabeldurchführung zu gewährleisten.

Da es im schlimmsten Fall möglich sein kann, dass sich durch Reaktionen von Zellkomponenten Gas in der Prüfkammer entwickelt, besteht die Möglichkeit, optional einen Inertgas-Anschluss mit Überdruckklappen in die Prüfschränke einzubauen. Diese sind beheizbar, um die Bildung von Kondensat und somit eine eventuelle Vereisung zu verhindern.

Über die BINDER GmbH

BINDER ist weltweit der größte Spezialist für Simulationsschränke für das wissenschaftliche und industrielle Labor. Mit den technischen Lösungen trägt das Unternehmen wesentlich dazu bei, die Gesundheit und Sicherheit der Menschheit nachhaltig zu verbessern. Das Produktprogramm eignet sich sowohl für Routineanwendungen als auch für hochspezifische Arbeiten in Forschung und Entwicklung, Produktion und Qualitätssicherung. Mit derzeit ca. 400 Mitarbeitern weltweit und einer Exportquote von 80% erzielte BINDER in 2015 einen Umsatz von über 60 Mio. Euro.

[Text & Foto: Binder GmbH]

Jetzt VeloStrom-Newsletter abonnieren:

 
Reklame

Alexander Theis

Alexander Theis

Begeisterter Pedelec-Fahrer. Bloggt seit 2011 über seine Erfahrungen mit Pedelecs und ist Herausgeber von VelΩstrΩm.
Alexander Theis

Letzte Artikel von Alexander Theis (Alle anzeigen)

Kommentar hinterlassen

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.