Tempe­raturen im Hoch­volt­bereich bei Batterie­belastungstests

Zusammenarbeit mit Green Testing Lab

Green Testing Lab hat sich auf das Testen von Batterien für die Elektromobilität spezialisiert. Das Dienstleistungsportfolio umfasst Materialevaluierungen wie Kühlflüssigkeiten, Thermal Sheets und Gehäusematerialen bis hin zu zerstörenden Tests auf Systemebene. Green Testing Lab ist ein Testinstitut für die Automobilindustrie und deren Zulieferer.

Die Herausforderung

Um große Reichweiten bei Elektrofahrzeugen realisieren zu können, benötigen Lithium-Ionen-Batterien größere Packungsdichten der Zellen. Äußere Einflüsse oder ein Fehler in einer der Zellen kann im Batteriemodul zum thermischen Durchgehen (engl. Thermal run-away) führen. Die Zelle wird durch interne exotherme Reaktionen zerstört und große Energiemengen werden freigesetzt. Im Speicher kann dies zu Kettenreaktionen (Propagation) führen, die das gesamte Batteriepack betreffen – i. d. R. werden extrem große Energiemengen mit Brand freigesetzt. Bei diesen so genannten Propagationstests werden die zu testenden Batterien penetriert, dies erfolgt durch eine Krafteinleitung oder die so genannte Nadelpenetration.

Anforderungen

Während der Penetration und der daraus resultierenden Propogation müssen unterschiedlichste physikalische Größen erfasst werden. Hauptaugenmerk liegt hier auf der Temperaturentwicklung innerhalb der Zelle.

  • Synchrone Erfassung von Temperaturen im HV-Bereich, Spannung, Strom, Druck, Kraft und Weg
  • Zuverlässigkeit und Sicherheit bei der Datenaufzeichnung
  • Hohe Genauigkeit
  • Robuste Hardware mit erweiterten Umgebungstemperaturbereich


Bei den durchzuführenden Tests werden die Prüflinge unwiederbringlich zerstört weswegen die Zuverlässigkeit des Messsystems sowie die Qualität der Ergebnisse unerlässlich ist.

Da hier zwischen den einzelnen Batteriezellen hohe Potenzialunterschiede vorliegen und über Temperaturelemente nach außen geführt werden ist eine galvanische Trennung und somit Isolation und damit verbundener Schutz für das Anwendungspersonal unerlässlich.

Unsere Lösung

Die Verwendung der Messmodule von IPETRONIK ermöglichen das sichere Arbeiten im Hochvoltbereich bei geringer Packungsdichte sowie einer Vielzahl an Schnittstellen für die Erfassung unterschiedlichster physikalischer Größen. Die galvanische Trennung des M-Thermo2 HV stellt den sicheren Betrieb bei Messungen im Bereich von hohen Potenzialunterschieden sicher. Bei Green Testing Lab werden so sicher und zuverlässig bis zu 64 Hot Spots an der Batterie überwacht.

Neben den HV-Temperaturen, welche im kritischen Bereich appliziert sind, werden über die Spannungseingänge sowie die Stromschnittstelle des M-Sens2 weitere Größen wie Druck, Kraft und Weg erfasst. Die Kombination der IPETRONIK-Messmodule ermöglichen die synchrone Erfassung und Übertragung sämtlicher, unterschiedlicher physikalischer Größen in einem System, welches flexibel erweitert oder anwendungsspezifisch reduziert werden kann.

Die Vorteile

Mit dem Gesamtsystem von IPETRONIK lassen sich Hochleistungstests unter extremen Bedingungen erfolgreich und sicher absolvieren.

  • Galvanische Trennung der Temperaturkanäle im HV Bereich
  • Sämtliche physikalische Messgrößen in einem System
  • Synchrone Messdatenaufzeichung
  • Einfache und schnelle Konfiguration des Messsystems

Das Produktportfolio von IPETRONIK bietet alles für die Aufnahme der geforderten Messdaten eines Messinstituts. Der Messaufbau kann durch die kompakte Bauweise der Module schnell und effizient erfolgen, sowie flexibel erweitert oder anwendungsspezifisch reduziert werden. Die Sensorik kann über die Module mit Spannung versorgt werden und alle benötigten Eingangsschnittstellen wie Strom und Spannungsinterface sind auf den Modulen vorhanden und konfigurierbar.

„Für den Testalltag brauchen wir einen kompetenten Partner, der uns bei den Anforderung unterstützt. Die Green Testing Lab schätzt den technisch kompetenten Support und auch die kompetente Beratung von IPETRONIK. Durch IPETRONIK können wir unsere Kunden termingerecht qualitativ hochwertige Messergebnisse zu Verfügung stellen. Unsere Kunden sind mit Qualität der aufgenommenen Messdaten sehr zufrieden.“

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