Prüfstand für Lithium lohnen Batteriespeicher im Stresstest

Weiss Umwelttechnik hat an der Forschungsstelle der EU, dem Joint Research Centre (JRC), einen speziellen Prüfstand für Lithium lohnen Speicher geplant und umgesetzt. Der Batteriespeicher Prüfstand mit hoher Energiedichte gestattet erstmals CT Aufnahmen während des Betriebs der Batterien unter Stressbedingungen.

Die wesentlichen Umwelteinflüsse auf die Batterie in Elektroautos, E-Bikes, Solarstrom oder Photovoltaikanlage sind Hitze, Kälte und Feuchtigkeit. Mit der Prüfanlage lässt sich erforschen, wie sich die Batterien für Stromspeicher unter Umwelteinflüssen verändern. Die Wissenschaftler am JRC erwarten anhand der Testergebnisse, Sicherheit, Lebensdauer und Speicherkapazitä eines Batteriespeichers verbessern zu können. Die Entwicklung von EU-Normen ist ein weiteres Ziel der Batterie Speicher Prüf Anlage.

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Chemische Prozesse dynamisch verfolgen

Zudem wollen die Forschenden interne Schwachstellen der Batteriespeicher mit Hilfe von Computertomographie (CT) Aufnahmen finden. Damit können die chemischen Prozesse innerhalb des Batteriespeichers im Stresstest dynamisch verfolgt werden.

Der externe Prüfraum für Batteriespeicher ist auf einer Linearführung verfahrbar. Damit lassen sich die CT-Aufnahmen scharf stellen. In Kombination mit einem Drehtisch ist eine 360 Grad Ansicht der Speicher während der Stresstests möglich. Die Batteriespeicher werden bis über die üblichen Belastungsgrenzen hinaus mit extremen Umweltbedingungen und gleichzeitiger Strombelastung während der CT Aufzeichnung gestresst.

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Zum Schutz des Personals vor der CT Strahlung wurde der externe Prüfraum in einem mit Blei ummantelten Aufstellraum errichtet. Beim Stressen der Batterien kann es zudem zu Überhitzung, Feuer oder gar Explosion kommen. Um einer Explosion vorzubeugen, ist der Prüfraum mit Schutzmaßnahmen für eine Atex-Klassifizierung der Zone 1 errichtet.

Schutzmaßnahmen für Batteriespeicher Prüfraum

Weiss Umwelttechnik hat die Anlage mit Schutzmaßnahmen entsprechend Eucar Hazard Level 6 ausgestattet. Das Konditioniergerät steht außerhalb des von den Strahlen ungeschützten Aufstellraums. Um Öffnungen für austretende Strahlungen zu vermeiden, mussten die Versorgungsrohre für Klimatisierung und Verrohrung für die Gasabfuhr über ein Rohrlabyrinth aus dem Blei isolierten Raum abgeführt werden.

Als Schutzmaßnahme ist z. B. eine permanente, sauerstoffgesteuerte Inertisierung umgesetzt. Außerdem wird nur so viel Stickstoff eingeleitet, wie es sicherheitstechnisch nötig ist. Vier verschiedene Gassensoren überwachen den Prüfraum. Zwei Gassensoren inspizieren den mit Blei ummantelten Aufstellraum, damit Leckagen im Batterie Speicher erkannt werden können.

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Für den Bau des Batterie Prüfstands im niederländischen Petten wurde die Fraunhofer-Gesellschaft beauftragt. Sie erforschte auch das Material, welches die nötige Durchlässigkeit für die CT Strahlung gestattet und im Gegenzug die Gasdichtheit des Prüfraums sicherstellt. Zusammen mit Diondo, Spezialist für industrielle CT, hat Weiss Umwelttechnik den klimatischen Teil der Prüfanlage inklusive aller Sicherheitsmaßnahmen geplant und realisiert.