Tests von Batterien für Elektrofahrzeuge | Erweiterte Analysen | Tiyo

Dienstleistungen in der Kategorie „Batterietests“

Von Labortests bis hin zu kritischen Szenarien

Wir decken den gesamten Lebenszyklus der Batterievalidierung ab: elektrische Leistungstests mit Zyklern bis zu 60 kW, Umweltprüfungen unter extremen Bedingungen (-40 °C bis +75 °C), mechanische Zerstörungstests, Wärmeverlustanalysen mit der Messung von bis zu 19 Gasarten. Unser Schwerpunkt liegt auf Tier-1-Batteriesystemen für die Automobilindustrie, Elektromobilität und Energiespeicheranwendungen.

Leistungs- und Lebensdauertests für Lithium-Batterien

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Umfassende elektrische Charakterisierung von Batteriezellen, Modulen und Packs mit Schwerpunkt auf Automobilanwendungen.

Elektrische Zyklierer und Testsysteme:

• Zyklierer für Module: 12 bidirektionale Kanäle, 0,1–80 V / 450 A, 15 kW pro Kanal
• Parallelkonfiguration: bis zu 80 V / 1800 A, 60 kW pro Kanal
• Zyklierer für Zellen: 16 Kanäle, 10 V / 250 A (erweiterbar auf 36 Kanäle)
• Prüfproben: Zellen und Module bis 800 x 800 x 400 mm, Kapazität 30 kWh, Gewicht 150 kg

Leistungscharakterisierung:

• Kapazitätstests bei verschiedenen C-Raten
• Messung des Innenwiderstands (DC/AC)
• Leistungstests
• Zyklische Lebensdauertests gemäß OEM-Spezifikationen
• Charakterisierung der Selbstentladung
• Messung des Zykluseffizienzes

Wärmemanagement und -überwachung:

• Gesteuerte Thermostate für Flüssigkeitskühlung: -30 °C bis +90 °C, 53 kW
• Mehrkanal-Temperaturüberwachung (bis zu 60 Thermoelemente gleichzeitig)
• Analyse des thermischen Verhaltens bei verschiedenen Belastungen
• Validierung von Wärmemanagementsystemen

Kommunikation und Datenerfassung:

• BMS-Kommunikation über CAN/LIN-Schnittstelle
• DAQ-Systeme: Dewesoft, National Instruments, LabView
• Echtzeitüberwachung: Spannung, Strom, Temperatur aller Zellen
• Vollständige Datenaufzeichnung zur weiteren Verarbeitung

Wichtige Normen:

• IEC 62619
• UN 38.3
• ECE R100
• ISO 12405
• SAE J2464

Kritische zerstörende Prüfungen und Wärmeabgabe

Spezialisierte Sicherheitsprüfungen von Batterien unter kritischen Bedingungen mit detaillierter Analyse der Ausbreitung von Wärmeverlusten.

Elektrische zerstörende Prüfungen:

• Überladung bis zu 1500 V oder 1850 A (~75 kW)
• Tiefentladung unterhalb der Grenzspannung
• Kurzschlusstests: Strom bis zu 15 kA auf Zellen- und Modulebene
• Überentladung mit Überwachung der Degradation

Thermische Zerstörungsprüfungen:

• Überhitzung mittels Heizelement
• Temperaturrampe
• Gefriertests
• Kombinierte thermische + elektrische Überbeanspruchung

Mechanische Beanspruchung:

• Durch Durchstoßen induzierter interner Kurzschluss
• Kontrollierte Zerstörungsprüfung unter Druck mit Kraftmessung
• Stoßprüfungen
• Verformung von Batteriegehäusen

Analysen der Wärmeabgabe – Spezialausrüstung:

• Spezialprüfbehälter: 6 m x 2,5 m x 2,5 m, Stahlwände 5 mm, vollständig zu öffnen
• Druckdichte Prüfkammer: Volumen 485 l, Sicherheitsgrenze 55 bar, max. Betriebsdruck 40 bar
• Kammerabmessungen: für prismatische Zellen bis 310 x 270 mm
• Kontrollraum mit vollständiger Übersicht über alle Messwerte
• Kamerasystem: Standard + optional Hochgeschwindigkeits- und Wärmebildkamera

Sicherheitssysteme:

• Drei unabhängige Löschkreise
• Notflutung (2 m³ Löschwasser)
• Abgasfilterung und Sammlung von kontaminiertem Wasser
• Erkennung brennbarer Gase (Erstentlüftung über Batterie)
• Löschsystem für unerwartete Situationen

Messsysteme:

• DAQ mit bis zu 60 Kanälen (Thermoelemente, Druck, Spannung/Strom)
• Kontinuierliche Temperaturüberwachung an mehreren Stellen
• Drucksensoren mit hoher Abtastrate
• Messung von bis zu 19 verschiedenen Gasbestandteilen bei einem Wärmeverlust
• Echtzeit-Datenaufzeichnung zur Analyse nach einem Ereignis

Testverfahren:

• Auslösung eines thermischen Durchschlags durch verschiedene Methoden (Erwärmung, Überladung, Kurzschluss, Penetration)
• Messung der Ausbreitung des thermischen Durchschlags in Modulen und Paketen
• Charakterisierung der Zusammensetzung der freigesetzten Gase
• Bewertung der Wirksamkeit von Wärmebarieren und Kühlsystemen
• Validierung der Brandsicherheit

Wichtige Normen:

• PV 8450
• UN 38.3
• UL 2580
• SAE J2929
• IEC 62619
• SAND2017-6925

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Fachwissen im Bereich Batterietests

Elektromobilität (BEV/HEV)

Typische Validierungsherausforderungen

Langzeitzuverlässigkeit (8–10 Jahre / 150.000 km+), Degradation bei Schnellladung, Wärmemanagement in extremen Klimazonen, Brandschutz im Fahrgastraum, Anforderungen an die Crash-Sicherheit.

Unsere Lösungen

• Protokolle zur beschleunigten Alterung, die den realen Betrieb simulieren
• Schnellladezyklen mit Temperaturüberwachung
• Prüfungen zur Ausbreitung von Wärmeverlusten auf Modul- und Pack-Ebene
• Konformitätsprüfungen für ECE R100, GTR EVS
• Unterstützung bei der Vorbereitung von Aufpralltests

Wichtige Normen

• ECE R100
• GTR EVS (Global Technical Regulation)
• ISO 12405
• SAE J2929
• IEC 62660

Energiespeichersysteme (ESS)

Typische Validierungsherausforderungen

Lange Lebensdauer (20+ Jahre), Variabilität der Entladetiefe, Betrieb über einen weiten SOC-Bereich, Brandschutz für netzgebundene Anlagen, Aspekte der Recyclingfähigkeit.

Unsere Lösung

• Langzeit-Zyklusstudien (Tausende von Zyklen)
• Kalendarische Alterung bei verschiedenen SOC-Werten und Temperaturen
• Prüfung großer Zellen (prismatisch, Pouch)
• Bewertung des Risikos von Wärmeabgabe für ESS-Konfigurationen
• Charakterisierung des Lebensende für die Sekundärverwertung

Wichtige Normen:

• IEC 62619
• IEC 62620
• UL 1973
• UL 9540
• NFPA 855

Unterhaltungselektronik und Elektrowerkzeuge

Typische Validierungsherausforderungen

Einschränkungen durch kompakte Bauweise, Preisdruck, kurze Produktzyklen, Zertifizierungen für mehrere Regionen (UL, IEC, PSE, KC), Konformität beim Transport (UN 38.3).

Unsere Lösung

• Schnelle Tests für eine kurze Markteinführungszeit
• Parallele Tests nach mehreren Normen (IEC 62133, UL 2054, UL 2056)
• Vollständige Konformitätsprüfung nach UN 38.3
• Für kompakte Konstruktionen optimierte zerstörende Prüfungen
• Kostenoptimierte Prüfpläne

Wichtige Normen:

• IEC 62133
• UL 2054
• UL 2056
• UN 38.3
• GB 31241

Neue Technologien (Festkörpertechnologie, Chemie der nächsten Generation)

Typische Validierungsherausforderungen

Begrenzte Standardisierung, unbekannte Ausfallmodi, Bedarf an maßgeschneiderten Testprotokollen, verkürzte Entwicklungszeitpläne, Anforderungen an den Schutz geistigen Eigentums.

Unsere Lösung

• Entwicklung maßgeschneiderter Prüfprotokolle
• Explorative zerstörende Prüfungen mit flexiblem Ansatz
• Fortschrittliche Diagnosefähigkeiten (EIS, DVA, Analysen nach Ablauf der Lebensdauer)
• TISAX-konforme Prüfung für Projekte, die im Hinblick auf geistiges Eigentum sensibel sind
• Zusammenarbeit mit Forschungs- und Entwicklungsteams

Anpassungsfähige Prüfmethodik, die die einzigartigen Eigenschaften neuer Technologien berücksichtigt.

Ein strukturierter Kooperationsprozess. Von der Anfrage bis zum Abschlussbericht

Transparenter Arbeitsablauf mit klar definierten Meilensteinen. Jedes Projekt verfügt über einen eigenen Projektmanager und Zugang zu einem Dashboard mit Testdaten in Echtzeit.

1. Technische Beratung und Definition des Testplans

Wir analysieren die Anwendung (Automobil, Energiespeicherung, Unterhaltungselektronik), die Zielmärkte und die regulatorischen Anforderungen. Wir definieren eine Testmatrix, die Leistungs-, Umwelt- und Sicherheitstests kombiniert. Wir optimieren den Umfang unter Berücksichtigung des Budgets und des Zeitplans.

2. Vorbereitung der Muster und Ausgangscharakterisierung

Sichtprüfung, Maßkontrolle, elektrische Ausgangstests (OCV, Impedanz, Kapazität). Dokumentation des Ausgangszustands für spätere Vergleiche.

3. Durchführung der Tests mit kontinuierlicher Überwachung

Leistungs- und Zyklustests mit Echtzeit-Kommunikation mit dem BMS. Umweltprüfungen unter kontrollierten Bedingungen. Sicherheitsprüfungen in gesicherten Räumen mit mehreren Sicherheitsstufen.

4. Erweiterte Diagnose und Analyse nach den Tests

Für Degradationsstudien: Analysen nach Ablauf der Lebensdauer, Impedanzspektroskopie, differentielle Spannungsanalyse. Für Sicherheitsvorfälle: Analyse der Gaszusammensetzung, thermische Bildgebung, Identifizierung des Ausfallmodus.

5. Umfassende Berichterstattung und Empfehlungen

Detaillierte Prüfprotokolle mit Primärdaten, statistische Analyse, Trendvisualisierung. Für akkreditierte Prüfungen einschließlich ISO/IEC 17025-Zertifikat. Technische Empfehlungen für konstruktive Verbesserungen.