Sicherheit, Zuverlässigkeit, Performance und Alterung

Batterietests von Zellen bis hin zu kompletten Systemen, nach Kundenspezifikationen oder entsprechend etablierten Standards.

Battery Testing

Durch den wachsenden Einsatz und die wachsenden Komplexität von Batteriespeichern, werden nachvollziehbare Untersuchungen und Zertifizierung für die Zuverlässigkeit immer wichtiger, um inkorrekte Aufbauten oder unzureichende Systemauslegungen zu verhindern, die zu verringerter Performance, finanziellen Verlusten, Beschädigung oder sogar Unfällen führen können.

Um dieses Ziel zu verfolgen, bieten wir Batterietests von Zellen bis hin zu kompletten Systemen, nach Kundenspezifikationen oder entsprechend etablierten Standards (z.B. UN38.3, IEC 62133, IEC 62619; IEC 62841).

Testen, Prüfen und Charakterisieren

Wir testen und prüfen Batterien und Systeme auf der Basis von z.B.Lithium-Ionen, Blei, NiMH Zellen sowie Hochtemperaturbatterien und Doppelschichtkondensatoren. Die Laborausstattung beinhaltet Batterietestsysteme, Impedanzspektrometer und Kalorimeter mit denen nach Norm oder nach Kundenanforderung in der Klimakammer oder im Wasserbad getestet wird.

Alterungsuntersuchungen

Für Alterungsuntersuchungen und Lebensdaueranalysen von Batterien und Batteriesystemen bieten wir mehrmonatige Langzeittests an. Dies beinhaltet sowohl die Untersuchung der Zyklenlebensdauer als auch die Analyse der kalendarischen Alterung. Dafür stehen ca. 200 Testkreise in verschiedenen Leistungsklassen von der Knopfzelle bis zum Großspeicher zur Verfügung.

Qualitätsbewertung von Batteriezellen im Produktionsprozess

Die Sicherstellung zuverlässiger Prozesse für eine qualitativ hochwertige Batteriezellproduktion ist eine komplexe Aufgabe, bei der es gilt, eine Reihe von Einflussgrößen zu berücksichtigen. Die Qualität von Batteriezellen kann in vielen Parametern wie beispielsweise der mechanischen Stabilität, Kapazität, Leistung oder Lebensdauer variieren. Grund hierfür sind Schwankungen bei der Materialqualität, aber auch bei den Produktionsprozessen wie Mischen, Beschichten, Assemblierung und Formierung. Dies kann zu hohen Ausschussquoten führen.

Um den Ausschuss signifikant zu verringern, benötigen die Produktionsstätten Realtime-Feedback aus dem Produktionsprozess. Die End-of-Line-Qualitätsbewertung von Batteriezellen stellt dabei ein zentrales Instrument dar, mit dessen Hilfe Optimierungspotenziale frühzeitig identifiziert und so  Produktionskosten gesenkt werden können. Hierauf basiert unser Ansatz einer zerstörungsfreien Qualitätsbestimmung von Batteriezellen in der Produktionslinie, den wir auch in dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt »OrtOptZelle« verfolgen. In unserem Batterie-Testlabor werden mechanische, optische und elektrische Methoden genutzt, um Batterien zu klassifizieren. Im Anschluss werden diese Methoden durch Post-Mortem- Analytik validiert, was die Zellöffnung, die Analyse von Proben in Mikroskopen, Oberflächenanalysen und die chemische Analytik umfasst. 

Neben der Qualitätsbewertung in der Zellfertigung sind unsere Methoden und Prozesse besonders auch im Rahmen der qualitativen Wareneingangsprüfung für Batteriesystembauer anwendbar.

 

Unsere Services beinhalten die Untersuchung und Bestimmung von:

Alterung: kalendarisch und zyklisch

 

Performance: Effizienz und Effektivität

 

End-Of-Line Batteriequalitätskontrolle in der Zellproduktion

 

Validierung von Systemdesign durch zerstörende Tests

 

Prüfung von Methoden zur Verhinderung des thermischen Durchgehens


Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema

 

Forschungsprojekt

OrtOptZelle

Ortsabhängige Kompression von Pouchzellen zur Lebensdaueroptimierung

 

Presseinformation

Fraunhofer ISE, Fraunhofer EMI und VDE gründen neues Kompetenzzentrum für Batterien und Speichersysteme

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Adrian Heuer

Battery Testing

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Luciana Pitta Bauermann

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Qualitätsbestimmung von Batteriezellen

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Nikolaus Lang

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