Warum
- Temperatur- und Klimaprüfungen von Lithium-Ionen-Batterien für Elektro-Fahrzeuge
Wie
- Neuentwicklung Prüfkammer-Konzept
- Besonders kleiner Footprint
- Großanlage
Was
- 18 identische Prüfkammern
- 4 Kammern mit Sonderfunktionen
- Sicherheitsausstattung nach Hazard Level 6
Warum | Die Herausforderung.
Der Volkswagen Konzern hat im Kompetenzzentrum Batteriesysteme in Braunschweig die Entwicklung und Vorserienproduktion von Hochvolt-Batteriesystemen gebündelt. Dafür werden umfangreiche Testkapazitäten für Temperatur- und Klimaprüfungen benötigt.
Insgesamt sollen 22 baugleiche Prüfkammern möglichst platzsparend in einer Halle aufgestellt werden. Drei der Kammern sollen für Temperaturtests bei höheren Temperaturen ausgelegt sein, eine weitere Kammer für Temperaturwechseltests mit erhöhter Änderungsgeschwindigkeit. Die Kammern müssen Raum für komplette Lithium-Ionen-Packs bieten. Da die Tests an bestromten Batterien durchgeführt werden, ist zum Schutz von Personal und Anlage eine anspruchsvolle Sicherheitsausstattung gemäß EUCAR Hazard Level 6 gefordert.
Wie | Die Idee.
Es wurde ein Grundkonzept für den Aufbau der Prüfkammern entwickelt und auf alle 22 Kammern ausgerollt. Für den kleinen Footprint wurden die Prüfkammern auf einem Untergestell positioniert und das Maschinenteil darunter platziert. Jede Prüfkammer ist aus Sicherheitsgründen in der Halle separat in einer deckenhohen Einhausung aufgestellt, um bei einem möglichen Zwischenfall Auswirkungen auf Personen und die weiteren Prüfanlagen in der Halle zu verhindern.
Für die Einhaltung der Sicherheitsstandards nach EUCAR Hazard Level 6 muss die Sicherheitsausstattung im Falle von Überlastungen oder Fehlfunktionen während der Prüfung unter anderem vor austretender Elektrolyt-Flüssigkeit, Gas-Austritt, Feuer und umherfliegenden Prüflings-Bruchstücken schützen. Dafür wurden umfangreiche technische Schutzmaßnahmen umgesetzt.
Was | Die Lösung.
22 Klima-Prüfkammern mit Sicherheitsausstattung für Hazard Level 6
Die Anlage besteht aus 22 kompakt aufgebauten Prüfkammern für Temperatur- und Klimatests mit Maschinenteil unter dem Prüfraum. Die Abmessung der Prüfkammern beträgt jeweils 3350 x 3100 x 3000 mm (BxTxH). Der Prüfraum ist jeweils 6,8 m³ groß. Das maximale Prüflingsgewicht beträgt 1.200 kg. Die Hälfte der Kammern ist für Tests an zwei kleineren Prüflingen gleichzeitig mit einem Prüfgestell mit zwei Ebenen ausgestattet.
18 der 22 Prüfkammern sind für Temperaturtests von -40 bis +90 °C mit einer Änderungsgeschwindigkeit von 3 K ausgelegt. Drei Prüfkammern eignen sich für Temperaturtests von -40 bis 150 °C. Eine weitere Kammer ermöglicht Temperaturwechseltests mit bis zu 10 K Änderungsgeschwindigkeit. Klimatests sind möglich im Temperaturbereich zwischen +10 und +90 °C, mit einer zeitlichen Temperaturabweichung von ± 0,1 bis ± 0,5 K und in einem Feuchtebereich von 10 bis 95 % r.F.
Die Sicherheitsausstattung gemäß EUCAR Hazard Level 6 umfasst unter anderem dampfdicht verschweißte Prüfräume mit einer Isolierung aus nicht brennbarem Material, Spüllufteinrichtungen, Gaswarnanlagen für CO und HC, Stickstoff-Inertisierungen im Brandfall, überdruckgesicherte Ausführungen des Prüfraumes sowie Branderkennung über Temperaturmessung.
Die Bedienung der Prüfkammer erfolgt über das digitale Mess- und Regelsystem SIMPAC und die WEBSeason Software.
Ihre Vorteile im Überblick
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Leistungsstarke Prüftechnik mit kleinem Footprint
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Lieferung von 22 Prüfkammern aus einer Hand
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Umsetzung von Sonderausstattungen bei einem Teil der Prüfkammern
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Sicherheitsausstattung gemäß Hazard Level 6