EUCAR Hazard Levels
Die Anforderungen für Lithium-Ionen-Batterien in der Elektromobilität sind enorm hoch. EUCAR, das European Council for Automotive R&D hat mögliche Gefahren klassifiziert und verschiedene Gefährdungsklassen festgelegt. Gemäß dieser Hazard Levels hat BINDER verschiedene Sicherheitspakete und Systeme entwickelt, die das zuverlässige und sichere Testen der Batterien ermöglichen.
Die Elektromobilität wird künftig mehr und mehr Fahrt aufnehmen. Der Transport von Personen und Gütern mit Hilfe elektrischer Antriebe ist ein zentrales Konzept klimaschonender und nachhaltiger Verkehrssysteme. Das Herzstück von Hybrid- und Elektrofahrzeugen sind Lithium-Ionen-Batterien, die im täglichen Straßenverkehr großen Belastungen ausgesetzt sind und immer leistungsfähiger werden sollen. Um ihre Lebensdauer zu bestimmen und ihre Zuverlässigkeit und Sicherheit zu garantieren, sind gründliche Tests mit Prüfsystemen von BINDER im Vorfeld unerlässlich. Dazu hat EUCAR, das European Council for Automotive R&D, die möglichen Gefahren und Auswirkungen einer Batterie klassifiziert und verschiedene Gefährdungsklassen, im Englischen Hazard Levels genannt, festgelegt und definiert. Diese Hazard Levels wurden in Stufen von 0 bis 7 unterteilt und reichen von ganz normalen Alterungserscheinungen der Batterien bis hin zu Defekt, Bruch, Feuer und Explosion.
| Gefährdungsklasse | Beschreibung | Klassifizierungskriterien und Effekte |
|---|---|---|
| 0 | Kein Effekt | Kein Defekt, kein Leck, kein Abblasen, kein Feuer, keine Flammen, kein Bersten, keine Explosion, keine exothermen Reaktionen, kein Thermal Runway, Zelle noch einsetzbar, Sicherungsvorrichtungen müssen repariert werden |
| 1 | Passive Sicherungsvorrichtung löst aus | Kein Defekt, kein Leck, kein Abblasen, kein Feuer, keine Flammen, kein Bersten, keine Explosion, keine exothermen Reaktionen, kein Thermal Runway, Zelle noch einsetzbar, Sicherungsvorrichtungen müssen repariert werden |
| 2 | Defekt Beschädigung | Wie Gefährdungsklasse 1 aber die Zelle ist irreversibel geschädigt und muss ausgetauscht werden |
| 3 | Leck, Masserverlust < 50% | Kein Abblasen, kein Feuer, keine Flammen, kein Bersten, keine Explosion < 50% Gewichtsverlust der Elektrolytlösung (Lösungsmittel + Leitsalz) |
| 4 | Abblasen, Masseverlust > 50% | Kein Feuer, keine Flammen, kein Bersten, keine Explosion > 50% Gewichtsverlust der Elektrolytlösung (Lösungsmittel + Leitsalz) |
| 5 | Feuer oder Flammen | Kein Bersten, keine Explosion (z.B. Keine umherfliegenden Teile) |
| 6 | Bersten | Keine Explosion aber umherfliegende Teile der aktiven Elektodenmasse |
| 7 | Explosion | Explosion (z.B. Zertrümmern der Teile) |
Für das Testen von Batterien gelten verschiedene Normen gemäß dem International Electrotechnical Commission (IEC), der international Organization for Standardization (ISO) oder dem Deutschen Institut für Normung (DIN). Erforderlich ist beispielsweise die Norm DIN EN IEC 62660-1 und -2 für Lithium-Ionen-Sekundärzellen für den Antrieb von Elektrostraßenfahrzeugen sowie die Norm ISO 12405-4 zu den Prüfspezifikationen für Lithium-Ionen Batteriepakete und Systeme. Das Leistungsverhalten wird bei Temperaturen zwischen minus 20 und 65 Grad Celsius geprüft sowie die Lagerung bei 45 Grad für 28 Tage. Ist eine Batterie beziehungsweise ein System sehr niedrigen Temperaturen ausgesetzt, entlädt sie sich schneller. Ist sie zu hohen Temperaturen ausgesetzt, sinkt ihre Lebensdauer. Kritisch für die Sicherheit sind Temperaturen über 130 Grad Celsius. Chemische Reaktionen können ab dieser Temperatur Brände und Explosionen auslösen. Daher stellt die Prüfung von Lithium-Ionen-Batterien hohe Anforderung an die Testkammern und ein Brandschutz wird umso wichtiger. Nicht nur müssen sie zuverlässige Testergebnisse liefern, sondern sie müssen auch die Sicherheit der Prüfer gewährleisten. Das ist eine nicht zu unterschätzende Komponente. Kommen Sie mit den BINDER-Produkten spielend leicht zu besten Ergebnissen.
Batterietestschränke von BINDER: der Standard für Forschung und Qualitätsprüfung
Die Batterietestschränke von BINDER sind bestmöglich maßgeschneidert für die Bedürfnisse in der Automobil- oder Elektronikbranche und zudem die perfekte Lösung für Anwender in Forschung- und Entwicklung oder Produktion. Nach den von EUCAR definierten Hazard Levels stellt BINDER Temperatur- und Klimaprüfschränke her, die mit verschiedenen Sicherheitspaketen ausgestattet sind. Sicherheitspaket A ist auf das EUCAR Hazard Level 2 abgestimmt und eignet sich perfekt für Alterungstests ohne Ladezyklus. Sicherheitspaket P ist auf das Hazard Level 4 abgestimmt und ist ideal für Performancetests, bei denen Kennwerte wie etwa der Ladezustand der Batterien bei verschiedenen Temperaturen getestet werden. Sowohl Performance- als auch Alterungstests finden im sicheren Temperaturbereich einer Batterie statt. Stresstests hingegen finden an der Grenze des sicheren Temperaturbereichs statt. Dafür stellt BINDER das Sicherheitspaket S zur Verfügung, das auf EUCAR Hazard Level 6 abgestimmt ist. Hier werden Lade- und Entladestöme bei konstanten oder dynamischen Temperaturen getestet. Diese Schränke sind mit reversiblen Überdruckklappen aus Edelstahl ausgestattet und mit einer erweiterten Türzuhaltung, die über verstärkte Spanner verfügt.
Die Prüfraumatmosphäre wird auf CO, H2 und O2 überwacht. Eine mechanische Einrichtung zur Inertisierung, etwa mit Stickstoff, sowie eine CO2-Spüleinrichtung, um Feuer zu unterdrücken, sorgen für höchste Sicherheit bei der Prüfung von Batterien. Bestes Equipment sorgt für beste Ergebnisse - gehen Sie hier kein Risiko ein. Vor allem, wenn ein Prüfschrank in einem Gebäude untergebracht ist, ist die Installation von besonders sicheren Systemen extrem wichtig. Überlassen Sie bei der Entwicklung von besonders leistungsfähigen Energiespeichern nichts dem Zufall. Die Kombination aus besten Produkten und absoluter Sicherheit kommt bei den Lösungen von BINDER in einem Material zusammen. Dazu kommt, dass die Lösungen made in Tuttlingen extrem flexibel sind. Holen Sie sich das auf Sie zugeschnittene und komplette Sicherheitskonzept.