Neuartige Untersuchungsmethoden zur Batteriesicherheit

  Urheberrecht: © ISEA Das ISEA befasst sich mit neuartigen Glasfaser- und Ultraschallmessmethoden zur Erhöhung der Batteriesicherheit.

In dem Projekt NUBase wird eine Reihe von neuartigen Messmethoden unabhängig voneinander untersucht und anschließend miteinander verschränkt, um die Sicherheit von Batteriesystemen im Ganzen zu erhöhen.
Sowohl Grundlagenexperimente zum tieferen Verständnis, als auch praktisch anwendbare Lösungen werden entwickelt, um einen drohenden Thermal Runaway (TR) frühzeitig zu erkennen. Dabei sind zeitliche Informationen über Temperatur und Gasbildung essenziell.

Mithilfe Glasfasersensoren können flächendeckende Messungen
der Zelltemperaturen auf Modul-/Packebene realisiert werden. Durch den Vorteil einer örtlichen Auflösung entlang der Faser kann die Masse der in der Industrie eingesetzte Temperatursensoren und Verkabelung ersetzt werden und den Integrationsaufwand wesentlich minimieren. Auf Zellebene sollen
die hauchdünnen Glasfasern innerhalb der Zelle verlegt werden,
um zu untersuchen, inwieweit
die Zellinnentemperatur an verschiedenen Punkten der Zelle bestimmt werden kann. Dadurch sollen Hotspots in der Zelle, verursacht durch lokale Kurzschlüsse, mit guter lateraler Auflösung frühzeitig detektiert werden.

Ein weiterer Projektinhalt ist die Entwicklung neuer Überwachungsmethoden mittels zellexterner Ultraschallsensoren. Diese erlauben durch anfängliche Gasbildung eine präventive TR-Erkennung und darüber hinaus hochpräzise Messungen leicht veränderter Materialparameter, die auf eine frühzeitige Batteriealterung hinweisen. So kann ein sicherheitskritischer Zustand umgangen und diese beschleunigte Alterung verhindert werden. Dieses Verfahren wird in NUBase sowohl an Rundzellen als auch an Pouchzellen untersucht und weiterentwickelt.

 

Laufzeit

01. November 2020 – 31. Oktober 2023

 

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