Zerstörende Sicherheitstests großer Lithium-Ionen-Batterien

Am Fraunhofer EMI wurde ein neues Labor für Untersuchungen zur Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien errichtet – finanziert durch das Land Baden-Württemberg, den Bund und von der Fraunhofer-Gesellschaft.


Die rasante Zunahme des Marktanteils von batterieelektrischen Fahrzeugen und die nach wie vor dynamische Entwicklung bei der Batterietechnologie machen erheblicheTestkapazitäten erforderlich, um die Industrie bei der Entwicklung sicherer Produkte zu unterstützen. Das EMI eröffnet daher ein neues Batterieprüflabor für die Durchführung zerstörender Sicherheitstests.

Zum Leistungsangebot im Geschäftsfeld Automotive gehören experimentelle und simulative Untersuchungen zum Crashverhalten von Batteriezellen, Modulen und Hochvoltspeichern. Außerdem können in der neuen Versuchsanlage die thermische Propagation – die gefürchtete Kettenreaktion innerhalb eines Batteriepacks – studiert und geeignete Gegenmaßnahmen erforscht werden. Aber auch bei stationären Batteriespeichern, welche durch den zunehmenden Ausbau der erneuerbaren Energien nun auch im Heimbereich Einzug halten, besteht noch viel Forschungsbedarf, um zu sichereren Systemen zu kommen.

Das neue Batterieprüflabor TEVLIB nimmt Fahrt auf

Die »Testanlage zur Erforschung des Versagens großer Lithium-Ionen-Batterien unter Missbrauchsbedingungen« – kurz TEVLIB – besitzt einen robusten Bunker, in welchem die Versuche ablaufen. Alleinstellungsmerkmale bei der Versuchstechnik bestehen in der neuen Batteriecrashanlage und der In-situ-Röntgentechnik. Die Tests enden nicht selten im Brand des Batteriespeichers, wobei erhebliche Mengen an Brandgasen und Partikeln ausgestoßen werden. Das Laborgebäude besitzt daher umfangreiche Sicherheitseinrichtungen und einen Gaswäscher zur Abluftreinigung, um die zerstörenden Tests an großen Batteriesystemen unter Einhaltung höchster Sicherheitsstandards für Mitarbeitende, Infrastruktur und Umwelt durchführen zu können.

© Fraunhofer EMI
Das neue Labor TEVLIB zur Erforschung des Versagens großer Lithium-Ionen-Batterien am EMI-Standort Efringen-Kirchen.
© Fraunhofer EMI
Kammer zur Untersuchung von Batterieversagen mittels In-situ-Röntgentechnik.