BATTERY AGEING & DIAGNOSTIC
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Im Laufe der Lebensdauer einer Batterie kommt es zu einem Verlust von nutzbarer Kapazität und zu einer Verringerung der Leistung. Dieses charakteristische Alterungsverhalten spielt nicht nur bei der Entwicklung von batteriebetriebenen Produkten und deren Lebensdauerprognosen eine entscheidende Rolle, sondern auch bei möglichen Second-Use-Anwendungen von Batterien.
Die Measurement Services ermöglichen eine gezielte Aufnahme dieses Alterungsverhaltens von Batterien (Battery Ageing) und die Bestimmung leistungsrelevanter Batterieparameter (Battery Diagnostic). Somit können präzise Aussagen über den aktuellen “State of Health” (SoH), also den Gesundheitszustand der Batterie, getroffen werden.
BATTERY AGEING
Das Battery Ageing umfasst die anwendungsspezifische Alterung von Batterien bis zu einem vordefinierten Abbruchkriterium der Langzeitprüfung. Das gewünschte Lastprofil kann entweder gemeinsam mit dem Kunden entwickelt oder auf ein standardisiertes Lastprofil wie z. B. den WLTP (Worldwide Harmonized Light-Duty Vehicles Test Procedure) zurückgegriffen werden. Neben den elektrischen Bedingungen können auch die Umgebungsbedingungen der Zelle angepasst werden. So können je nach Wunsch sowohl eine konstante Umgebungstemperatur als auch variable Temperaturprofile gewählt werden. Darüber hinaus sind Einspannvorrichtungen zur Alterung von Pouchzelllen verfügbar, welche einen definierten Druck auf die Zellen ausüben.
BATTERY DIAGNOSTIC
In der Batteriediagnostik werden leistungsrelevante Batteriedaten sowohl von neuen als auch gealterten Batterien unter kontrollierten Laborbedingungen unter Verwendung verschiedener Messverfahren ermittelt. Mögliche Messmethoden hierfür sind:
Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS):
Bestimmung der frequenzabhängigen Impedanz oder des rein ohmschen Innenwiderstandes von Batterien.
Incremental Capacity Analysis (ICA) & Differential Voltage Analysis (DVA):
Nicht-invasive, elektrische Charakterisierung von Batteriezellen auf Basis der Differenzierung von Spannungskurven. Sowohl ICA als auch DVA können verwendet werden, um das Gleichgewicht und die Auslastung der beiden Elektroden zu bestimmen, ohne dass eine Referenzelektrode eingesetzt werden muss.
Dilatometry:
Ermittlung der Zellausdehnung im Nanometerbereich mit Hilfe hochpräziser interferometrischer Methoden.
VERFÜGBARE MESSINFRASTRUKTUR
Die hochpräzise Messhardware und das umfangreiche technische Know-how können individuell in Anspruch genommen werden. Zum einen ist es möglich einzelne Messkanäle zur reinen Rohdatenerfassung zu buchen. Zum anderen können die gewonnenen Rohdaten auch nach Kundenvorgaben aufbereitet, analysiert und interpretiert werden. Diese werden in Form eines Prüfberichts zusammengefasst und dem Kunden zusammen mit den Rohdaten ausgehändigt. Das mögliche Messspektrum erstreckt sich über die Messung von kleinen Rundzellen (z. B. 18650) bis hin zu Modulen von Traktionsbatterien oder ganzen Hausspeichern.
