Im Rahmen seines Engagements für die höchste Sicherheitszertifizierung führte WATTALPS im Juni 2025 strenge Tests zur Eindämmung thermischer Instabilität an seinen Batteriesystemen durch, die von Bureau Veritas bezeugt wurden. Die Tests sollten nachweisen, dass ein Ausfall einer einzelnen Zelle nicht zu einer Ausbreitung thermischer Instabilität im gesamten Batteriemodul oder -system führt.
Testprotokoll
Ein absichtliches thermisches Durchgehen wurde ausgelöst, indem in einer ausgewählten Zelle ein interner Kurzschluss herbeigeführt wurde – dies wurde erreicht, indem die Zelle festgenagelt wurde, um eine unkontrollierte Selbsterhitzung auszulösen. Diese Methode war zuvor getestet worden und löste in 100 % der Fälle ein thermisches Durchgehen der Zelle aus, was zu einer Entlüftung der Zelle und in schwereren Fällen zu einem Brand oder einer Explosion führte. Das Ziel bestand darin, die Gesamtreaktion der Batterie auf einen solchen kritischen Ausfall zu beobachten.
Frühere Tests wurden an einzelnen Zellen unter freiem Himmel und in untergetauchten Umgebungen durchgeführt, gefolgt von mehreren Versuchen auf Modulebene. Für den aktuellen Qualifizierungstest führte WATTALPS das Verfahren an einem voll aufgeladenen Batteriemodul in Anwesenheit von Bureau Veritas durch. Das Modul wurde auf 37 °C vorgewärmt, und die Umgebungstemperatur in der Testkammer betrug etwa 40 °C.
Wichtige Beobachtungen
- In der Zielzelle wurde erfolgreich ein thermisches Durchgehen ausgelöst.
- Alle entstehenden Gase wurden über ein spezielles Sicherheitsventil sicher abgeleitet.
- Während und nach dem Ereignis (8 Stunden Überwachung) kam es zu keinem Brand und keiner Explosion.
- Die thermische Überhitzung blieb auf die betroffenen Zellen beschränkt, und es wurde keine Ausbreitung auf andere Zellen des Moduls oder benachbarte Module beobachtet.
- Die Temperatur benachbarter Module stieg um weniger als 5 °C an.
- Die Endspannung der Batterie blieb über 90 % ihres Ausgangswertes.
Diese Tests wurden dreimal an WATTALLPS-Batterien mit drei verschiedenen Zellen durchgeführt.
Weiter gehen
Diese Ausbreitungstests werden durchgeführt, um das Risiko eines internen Fehlers einer Zelle zu bewerten, der im Laufe der Zeit zu einem Kurzschluss und einem thermischen Durchgehen der Zelle führen kann. Sie sind für die maritime Typgenehmigung obligatorisch und werden auch für viele andere Anwendungen benötigt, darunter die R100-Homologation für Straßenfahrzeuge. Eine bekannte Ursache für einen solchen internen Kurzschluss ist das Vorhandensein von Metallpartikeln im Inneren der Zelle, die nach dem Schneiden der Elektroden entstehen und im Produktionsprozess nicht erkannt werden. Solche Partikel können in der Zelle verborgen sein, aber durch den Zellzyklus den Zellseparator durchbohren und so einen internen Kurzschluss verursachen.
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