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Aufladbare Lithium-Batterien sind dazu bestimmt, in der modernen Welt mehr und mehr eingesetzt zu werden, insbesondere für den Einsatz in Elektroautos.

Aufgrund ihrer technischen Eigenschaften werden sie jedoch einer genauen Reihe von Tests unterzogen, die ihre Lebensdauer ermitteln, Fehlfunktionen verhindern und die Umweltbelastung mindern. Dazu gehören auch Klimakammertests.

 

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Was sind Lithium-Akkus

Dieser auch als Lithium-Ionen-Akku bekannte Batterietyp wurde erstmals in den 1970er Jahren von dem amerikanischen Chemiker John Goodenough vorgeschlagen, eine Idee, für die er zusammen mit seinen Kollegen Stanley Whittingham und Akira Yoshino den Nobelpreis für Chemie 2019 erhielt.

Der eigentliche Fortschritt auf diesem Gebiet hat sich in den letzten zwanzig Jahren ereignet, in denen die Anwendbarkeit der Technologie und ihre großtechnische Herstellung verifiziert wurde.

Wiederaufladbare Lithiumbatterien verwenden eine Lithiumverbindung auf der Kathode und Lithiumgraphit oder Titanat auf der Anode. Sie können in vielen Formen und Größen gebaut werden und sind daher für die unterschiedlichsten Anwendungen gedacht. Mit einem sehr geringen "Memory-Effekt" gehören sie zudem zu den langlebigsten wiederaufladbaren Batterien, die bekannt sind.

Welche Bereiche sind am Batterietest in der Klimakammer beteiligt?

Wie gesagt, das Prinzip des Lithium-Akkumulators kann in verschiedenen Maßstäben umgesetzt werden und ganz unterschiedliche Geräte und Maschinen mit Energie versorgen: vom Handy, das wir in der Hand halten, über das Verkehrsflugzeug bis hin zum Elektroauto.

So sind die Unterhaltungselektronik, die Militär- und Raumfahrttechnik sowie die Automobilindustrie an der Forschung an Lithium-Ionen-Batterien und den damit verbundenen Sicherheitstests in der Klimakammer beteiligt.

Derzeit scheint der Automobilsektor der zukunftsträchtigste und expandierende Sektor zu sein, auch aufgrund einiger Unfälle und Fehlfunktionen, die sich in den letzten Jahren in anderen Sektoren ereignet haben.

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Welche Regeln gelten für die Batterietests in der Klimakammer?

Die Gesetzgebung rund um wiederaufladbare Lithium-Batterien ist eine sehr aktuelle Angelegenheit, so dass im Februar 2021 ein neuer Entwurf zur Prüfung durch die Europäische Union vorgeschlagen wurde.

Einige Branchen haben jedoch bereits eigene Richtlinien erarbeitet. Die Automobilindustrie verweist zum Beispiel auf die EUCAR, den Europäischen Rat der Automobilbranche.

Der 2019 aktualisierte Text regelt die Konstruktion und den Einsatz von wiederaufladbaren Lithiumbatterien, mit besonderem Augenmerk auf Sicherheitsanforderungen, die durch entsprechende Tests in der Klimakammer entwickelt werden.

Wie funktionieren die Batterietests in der Klimakammer?

Einer der Hauptrisikofaktoren von wiederaufladbaren Lithiumbatterien ist Hitze.

Hohe Temperaturen und direkte Sonneneinstrahlung beeinträchtigen sowohl die Langlebigkeit (die Anzahl der Ladezyklen variiert von 400 bis 1200) als auch den Betrieb selbst, was zu Fehlfunktionen und echten Explosionen führen kann.

Die Tests an Batterien in der Klimakammer zielen in erster Linie darauf ab, die Langlebigkeit der Batterie zu überprüfen und diese Vorkommnisse zu vermeiden.

Erstere nennt man beschleunigte Alterungstests und letztere Ermüdungstests.

Durch eine entsprechende Einstellung der Innentemperatur der Klimakammer ist es möglich, die realen Situationen zu simulieren, denen die Batterie während ihres Einsatzes begegnen könnte. EUCAR hat sieben Risikostufen festgelegt, um die Testergebnisse zu bewerten, wobei Null bedeutet, dass keine Auswirkungen registriert werden, bis hin zur siebten, die eintritt, wenn es zu einer Explosion kommt.

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Die FDM-Klimakammer kann alle Tests an Batterien durchführen, die wir erwähnt haben und ist mit einer einfachen und intuitiven Schnittstelle ausgestattet, die dem Bediener die volle Kontrolle über den Prozess ermöglicht.

FDM kann Klimakammern für Tests an Batterien mit ATEX-Zertifizierung und / oder mit Gefahrenstufe liefern.

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