Umweltprüfungen von Batterien sind ein grundlegender Schritt zur Gewährleistung der Qualität und Sicherheit von Produkten.
Alle Materialien und Geräte müssen schwierigen Umweltbedingungen standhalten. Für Batterien, zentrale Komponenten von Elektrofahrzeugen, medizinische Geräte und Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sind Umwelttests jedoch noch wichtiger.
Im heutigen Artikel erfahren Sie im Detail, wozu Batterie-Umwelttests dienen, wie sie durchgeführt werden und welche internationalen Vorschriften sie einhalten müssen.
Wozu dienen Umwelttests für Batterien?
Umwelttests an Batterien zielen darauf ab, die Umweltbedingungen zu simulieren, denen Batteriepacks in verschiedenen Phasen wie Transport, Lagerung und natürlich Nutzung ausgesetzt sein können.
Batterien müssen vor verschiedenen Umwelteinflüssen geschützt werden, darunter Feuchtigkeit, die Korrosion und Fehlfunktionen verursachen kann, extreme Temperaturen, aber auch plötzliche Temperaturschwankungen, die zu Kapazitätsverlust, mechanischen Brüchen oder gefährlichen thermischen Durchgehenserscheinungen führen können.
Diese Tests müssen von allen Batterieherstellern und -entwicklern durchgeführt werden, die ihre Produkte international vermarkten möchten. Die Einhaltung der geltenden Vorschriften schützt nicht nur Verbraucher, sondern auch Unternehmen vor potenzieller Haftung und kostspieligen Rückrufen.
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So funktionieren Umwelttests für Batterien
Batterie-Umwelttests basieren auf Tests, die auf kontrollierte und reproduzierbare Weise die Bedingungen reproduzieren, denen Batterien während ihres Lebenszyklus ausgesetzt sein können.
Zu den wichtigsten Testarten gehören:
- Hoch- und Tieftemperaturbeständigkeitstests
- Thermische Schocks mit schnellen Temperaturänderungen
- Belastungstests mit hoher Luftfeuchtigkeit über längere Zeiträume
Bei diesen Tests werden wesentliche Parameter wie Kapazitätsstabilität, Beständigkeit gegen beschleunigte Alterung und die mechanische Integrität der Batterien überwacht.
Zur Durchführung dieser Prüfungen sind speziell dafür entwickelte Laborgeräte erforderlich: Klimakammern.
Eine Klimakammer besteht aus einem hermetisch isolierten Raum, in dem grundlegende Umgebungsparameter wie Temperatur und relative Luftfeuchtigkeit eingestellt und überwacht werden können.
Umweltkammern gehören ebenfalls zur Familie der Klimakammern und sind Spezialkammern für sogenannte Extremtests, also Tests, bei denen sehr signifikante Werte – positiv oder negativ – erreicht werden.
Aufgrund der Natur vieler Umwelttests an Batterien, die Temperaturen über 80 °C und relative Luftfeuchtigkeit nahe der Sättigung erfordern, sind für deren Durchführung Klimakammern erforderlich.
Internationale Standards für Umwelttests von Batterien
Umwelttests an Batterien erfolgen gemäß Standards international anerkannter Gremien, die deren Einheitlichkeit und Sicherheit gewährleisten.
Zu den wichtigsten Gremien, die diese Normen herausgeben, gehören die Vereinten Nationen (UN) und die Internationale Elektrotechnische Kommission (IEC).
Zu den wichtigsten Vorschriften zählen:
- UN 38.3: regelt die Sicherheit von Lithiumbatterien während des Transports und erfordert Druck-, Stoß-, Vibrations-, Wärmezyklen- und Kurzschlusstests.
- IEC 62133: legt die Sicherheitsanforderungen für wiederaufladbare Batterien fest, mit Hochtemperaturbeständigkeitstests sowie elektrischen und mechanischen Missbrauchstests.
- UL 1642: definiert die Testverfahren für die Sicherheit von primären und wiederaufladbaren Lithiumzellen, mit internen und externen Kurzschlusstests.
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