Resistentere Elektrofahrzeugbatterien gegen Brandrisiken- Sicherheitslevel erhöht

Leider hört oder liest man öfter von Bränden, die in Verbindung mit elektrifizierten Geräten, Industrie- oder Antriebsbatterien der leichten und allgemein der Elektromobilität (Lithium-Ionen-Akku) stehen. Das soll in Kürze der Vergangenheit angehören, Risiken können nachhaltiger und effizienter minimiert werden. Cerman.power+ Battery aus Nordhausen-Harztor, ein Unternehmen der Envites Energy GmbH beteiligt sich an Entwicklung und Qualifizierung von Akkuteilen, die für zylindrische Zellen vorzugsweise einen neuen Sicherheitslevel unterstützen.

Dabei geht es insbesondere um sogenannte Zellhalter oder -käfige, in die hochenergetische Zellen zu sekundären Batterien verarbeitet werden und deren Eigenschaften. Zylindrische Batteriezellen unterschiedlicher Formate sind Bestandteile von Batterielösungen der Elektromobilität. „Der Markt steigt und die Kunden erwarten ein hohes Maß an Sicherheit, nicht zuletzt eine signifikante Widerstandsfähigkeit gegen Feuer“ sagte Tim Schäfer, der die Entwicklung mit seinem Team koordiniert. Dabei werden auch die europäischen Standards UN ECE sowie die internationalen Standards unterstützt bzw. übertroffen.

Die neuen Akkus haben in Vergleichstests, die besonders hart prozessiert werden, eine deutlich bessere Widerstandsfähigkeit gegen Brände und dem Durchbrennen der Batterie, dem sogen. Thermal runaway, nachgewiesen. Die neuen Strukturteile und Materialien zeigen, dass diese signifikanter Feuereinwirkung und gefährlicher Hitze besser standhalten. Dazu wurden marktübliche Batterien direkt in gleicher Testanordnung im Brandcontainer gegen die neuen Materialien wiederholt getestet.

In zwei Schritten werden diese Akkubestandteile, die geladen Akku mit 95% SOC, direkt einer 800°C  Flamme ausgesetzt, für ca. 2 Minuten. Danach sollen die Batterien ohne besondere Kühlung für 3 Stunden abkühlen. Die Struktur der Batterien soll nicht schmelzen, sondern rel. stabil bleiben. Ein Durchbrennen des gesamten Akkus soll zumindest zum großen Teil unterdrückt werden. Dadurch minimieren sich Risiken in der Beförderung (UN 3480/3481 Lithiumbatterien, Gefahrgut), dem Recycling aber eben durch eine Minimierung der Folgen, sind die Risikomomente für den Kunden in der Anwendung deutlich reduziert.

Das ist im Interesse der Marktteilnehmer und der Brandsicherheit, es erfolgt gleichlautend eine Minimierung von Umweltrisiken. Das Material und bevorzugte Ausführungsformen in breiter Applikation und markttauglichen Stückzahlen können über das bestehende, international wirkende Liefernetzwerk bereits realisiert werden. Weitere Projekte befinden sich in der Innovationsphase. Die Entwicklung wurde ohne öffentliche Mittel als internationales Verbundprojekt mit der Industrie umgesetzt.

Cerman.power+ Battery ist ein innovatives Unternehmen aus Harztor/Nordhausen, welches sich mit hochenergetischen und -leistungsfähigen Batteriesystemen beschäftigt. Dabei wurde exemplarisch auch eine nickelfreie Hochleistungsbatteriezellchemie bereits 2019 entwickelt, IP -Schutzrechte erreicht und ein zertifizierter Geschäftsplan erstellt. Heute bietet das Unternehmen über Cap/Can Technologien, Elektroden, Zellauslegung und Qualifizierung, eine Pilotlinie zur Fertigung (Partner) u.a. m., den Kunden viele Vorteile. Am Markt konnten bereits einschlägige Referenzen erreicht werden. Die Erfahrung des technischen Managements geht insbesondere auf Marktführer, Fachgruppen Batterien und auf mehr als 20 Jahre konkrete Markterfahrung zurück. In Kürze werden auf der Int. Battery Show Europe in Stuttgart neue Abschlüsse geplant.