News - Baugruppen- und System-Test

Effizienter Klimatest von Batteriezellen

21. Juni 2023 - Mit AVL Battery Cell TS ACORA präsentiert AVL eine effiziente Lösung, um das Verhalten von Batteriezellen bei unterschiedlichen klimatischen Bedingungen und Betriebszuständen zu testen. Das neue System arbeitet mit einer Direktkühlung der Batteriezellen und erlaubt eine Roboter-unterstützte Vollautomatisierung von Testreihen. Dies führt zu einem niedrigeren Energieaufwand, einer flexibleren Skalierbarkeit von Testlaboren, präziseren Messergebnissen und einer Verkürzung der Prüfdauer um bis zu 60 Prozent.

ACORA steht für Active Cooling Rack und bietet eine neue, hochdynamische und hochgenaue Methode zur Temperaturkontrolle von Batteriezellen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Testumgebungen mit Klimakammern setzt ACORA auf eine thermische Konditionierung der Zellen über Konditionierungsplatten. Diese haben direkten Kontakt zum Zellkörper und werden permanent von einem Kühlmittel durchströmt. Dadurch werden Batteriezellen schneller und energieeffizienter gegenüber herkömmlichen luftgekühlten Systemen konditioniert. „Die Wartezeiten aufgrund angestrebter Temperaturänderungen verkürzen sich deutlich. Mit ACORA lässt sich die gesamte Prüfdauer um bis zu 60 Prozent reduzieren“, so Urs Gerspach, Executive Vice President der AVL List GmbH.

Auch Testpräzision und Wiederholbarkeit verbessern sich durch die Direktkühlung: Verglichen mit luftgekühlten Klimakammern, in denen es zu erheblichen räumlichen Temperaturabweichungen kommt, hat das neue ACORA Batteriezellentestsystem eine wesentlich höhere Temperaturhomogenität – mit Abweichungen, die sich lediglich im Bereich von nur +/-0,5 Kelvin bewegen.

ACORA kann alle gängigen Zellgrößen und Zellformate aufnehmen und erlaubt zahlreiche Konfigurationen. Ermöglicht wird dies durch eine standardisierte Montageplattform, welche zur Befestigung der Batteriezellen dient. Auf dieser können zwischen den Konditionierungsplatten sowohl prismatische als auch sogenannte Pouch-Zellen vertikal und horizontal positioniert und unterschiedliche Temperierungsmethoden realisiert werden. Dank des modularen Konzepts von ACORA können mehrere Racks kombiniert werden, wodurch der Aufbau komplett skalierbar ist. Für optimale Effizienz ist ACORA mit einer 24/7-Roboterlösung erweiterbar: Ein autonomes Fördersystem transportiert die Zellen zwischen den Racks und erledigt das vollautomatische Ein- und Ausstecken der Plattformeinheiten. „In einem Testlabor kommt man schnell auf 25 bis 30 Steckzyklen pro Stunde. Hier lohnt sich bereits der Einsatz einer solchen Roboterlösung“, erklärt Gerspach.

Die einzelnen ACORA Racks lassen sich sowohl direkt nebeneinander aufstellen, als auch übereinanderstapeln. In Kombination mit der Roboter-Automatisierung kann damit das Raumvolumen einer Halle optimal ausgenutzt werden. „In einem vollautomatisierten ACORA Lab kann man auf der gleichen Fläche doppelt so viele Testkanäle pro Testsystem betreiben, wie dies in einem Testlabor mit Klimakammern möglich wäre“, sagt Gerspach. Die optimale Raumausnutzung ist vor allem für Großanwender ab circa 500 Zelltestkanälen ein wichtiger Kostenfaktor, aber auch kleinere Labore profitieren von reduzierten Raumgrößen und den damit einhergehenden geringeren Unterhaltskosten.

www.avl.com/

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