Neuartige Untersuchungsmethoden zur Batteriesicherheit

Ziel des Projektes ist es, das Verständnis der zum Thermal Runaway führenden Prozesse, des Thermal Runaway selbst und der Propagation zu verbessern und damit eine zielgenauere Zellauslegung und ‐produktion zu ermöglichen. Dazu werden im Projektverlauf verschiedene Methoden angewandt.

Um dieses Ziel zu erreichen, werden verschiedene Sensoren (z.B. Ultraschall, Glasfasern, Referenzelektroden) an und in der Zelle verbaut, um eine frühzeitige Detektion von sicherheitskritischen Zuständen zu ermöglichen und anschließend Gegenmaßnahmen einleiten zu können. Des Weiteren wird die Ausgasung beim Venting einer Lithium‐Ionen‐ Zelle mit einem neuartigen Prüfstand untersucht, um ein besseres Verständnis über den sicherheitskritischen TR‐Prozess zu erhalten.

Im Projekt soll zudem die Machbarkeit einer Unterdrückung der Propagation untersucht werden, indem auf Basis von biologisch abbaubaren und nicht toxischen Materialien Propagationsschutzbarrieren entwickelt werden, die eine thermische Propagation vollständig unterdrücken sollen.

Versuche am ZSW haben gezeigt, dass es möglich ist, Propagationsschutzbarrieren auszulegen, die die Propagation wirkungsvoll unterbinden können. Jedoch sind die bisherigen am ZSW entwickelten Barrieren noch nicht in allen Eigenschaften marktreif, so dass weitere Entwicklungen nötig sind, um daraus anwendbare Produkte herzustellen. Des Weiteren sollen die Barrieren so weiterentwickelt werden, dass die Barrieren die Propagation auch zwischen Zellen mit Kapazitäten bis zu 60 Ah (für Automotive‐Anwendungen geeignet) verhindern können. Durch diese Ziele des Projektes werden die zwei in der Praxis noch vorhandenen kritischen Prozesse TR und TP eingehend mit neuen Überwachungsmethoden untersucht bzw. begrenzt sowie die Batteriesicherheit durch die Anwendung von Barrierematerialien eine wesentlich verbessert.

Quelle: https://www.battnutzung-cluster.de/de/projekte/nubase/ (jüngster Zugriff: 21.06.2023)