Fahrzeugbatterie-Testzentrum Jetzt werden Akkus für E-Mobile auch geschüttelt, erhitzt und gequetscht

Das Test- und Entwicklungszentrum für Fahrzeug-Batterien am ZSW wurde um einen Shaker und einen Schockprüfstand erweitert. So lassen sich nun Unfälle, mechanische Stöße und Rütteln auf Kopfsteinpflaster unter realitätsnahen Bedingungen simulieren.

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ZSW Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg

Eine der großen Herausforderungen der Elektromobilität ist die Sicherheit von Lithium-Ionen-Batterien. Erweiterte Sicherheitsprüfungen der Stromspeicher können Hersteller und Zulieferer jetzt am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) durchführen lassen. Am Standort Ulm haben die Wissenschaftler mit einem neuen Schockprüfstand und einem neuen Vibrationsteststand neue mechanische Belastungstests in ihr Leistungsspektrum aufgenommen. Die Tests sind darüber hinaus auch mit extremen thermischen, elektrischen und klimatischen Umweltbedingungen kombinierbar. Die Multibelastungstests liefern mehr Informationen in kürzerer Zeit und das in wissenschaftlicher Qualität.

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Ein Shaker und ein Schockprüfstand erweitern das Testzentrum

Ob in dezentralen Stromspeichern, Elektro-Fahrrädern, E-Motorrädern oder elektrisch angetriebenen Autos – immer häufiger kommen dafür energiereiche Lithium-Ionen-Batterien zum Einsatz. Das Test- und Entwicklungszentrum für Batterien am ZSW in Ulm wurde deshalb um einen Shaker und einen Schockprüfstand erweitert. So sollen Unfälle, mechanische Stöße oder Rütteln auf Kopfsteinpflaster unter realitätsnahen Bedingungen simuliert werden.

Beschleunigungskräfte bis zum 300-fachen des eigenen Gewichts

Auf dem Shaker können Batteriemodule bis 70 kg Masse mit einer Beschleunigungskraft von 25 kN getestet werden. Eine dreidimensionale Beschleunigungs-Messung erlaubt zudem eine individuelle Schwachstellensuche im Objekt. Der Schockprüfstand simuliert extreme Beschleunigungskräfte, die bis zum 300-fachen des eigenen Gewichts gehen. Diese g-Kräfte treten bei Zusammenstößen auf.

Härtetest für Autoakkus

Besonders wertvoll sind die Tests in Kombination mit weiteren Belastungen. Die ZSW-Forscher können gleichzeitig zu den dynamischen mechanischen Erschütterungen Temperaturwechsel von -60 bis +150 Grad Celsius erzeugen, die Batterien elektrisch laden und entladen sowie die Luftfeuchtigkeit variieren. Des Weiteren sind auch statische Belastungsprüfungen wie Crush- und Nageltests bis 100 Tonnen Belastung vertikal und 50 Tonnen horizontal möglich. So lassen sich die Belastungsgrenzen und Schwachstellen schnell herausfinden.

Expertise aus Materialforschung, Systemtechnik und Produktionstechnologie

Ein zusätzlicher Vorteil für Testkunden am ZSW ist die über die Prüfungen hinausgehende Kompetenz der Experten in Ulm. Die Expertise aus Materialforschung, Systemtechnik und Produktionstechnologie ist entscheidend für die Fehlerbewertung und -behebung von Batterieschäden.

350 Mitarbeiter an drei Standorten

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) gehört zu den führenden Instituten für angewandte Forschung auf den Gebieten Photovoltaik, regenerative Kraftstoffe, Batterietechnik und Brennstoffzellen sowie Energiesystemanalyse. An den drei ZSW-Standorten Stuttgart, Ulm und Widderstall sind derzeit rund 230 Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker beschäftigt. Hinzu kommen 120 wissenschaftliche und studentische Hilfskräfte.

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