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Adiabatische Kalorimeter für sichere Batterietests
Kalorimeter ES-ARC und EV-ARCvon Thermal Hazard Technology
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Leistungsfähige Speichermedien für Strom sind sowohl für den Ausbau erneuerbarer Energien als auch für Elektrofahrzeuge entscheidend.
Mobile Energiespeicher bilden die Grundlage für zukunftsweisende Antriebssysteme bei Fahrzeugen mit Hybridantrieb, bei vollständig
elektrisch angetriebenen Fahrzeugen, aber auch für die Wasserstoff- und Brennstoffzellen-Technologie. Dafür erforderlich ist eine
Steigerung der Energie- und Leistungsdichte der Energiespeicher um den Faktor 5 bis 10. Um bei dieser hohen Energie- und Leistungsdichte
Explosionen bei Batterien oder Batteriepacks durch Überladen bzw. durch einen Unfall auszuschließen, ist eine Erforschung und Entwicklung
neuer Technologien auf der Basis neuer Material-, Fertigungs- und Systemintegrations-Konzepte nötig.
Dies betrifft die einzelnen Batteriekomponenten bis hin zur fertigen Batterielösung.
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Adiabatische Reaktionskalorimeter
Für diesen Applikationsbereich werden seit Jahren sehr erfolgreich die Adiabatischen Reaktionskalorimeter ARC von der Firma tht - Thermal Hazard Technology eingesetzt. Unser Partner tht entwickelt und baut seit über 20 Jahren Adiabatische Sicherheits- und Reaktionskalorimeter für den Bereich Batterieforschung und hat sich mittlerweile als Weltmarktführer in diesem Bereich etabliert.
Die beiden genannten Kalorimetertypen ES-ARC und EV-ARC unterscheiden sich nach den dort einsetzbaren Kalorimetergrössen und damit nach den Dimensionen der zu testenden Batterien.
Im Standard-ES-System mit den Dimensionen 10cm Durchmesser und 10cm Tiefe können Knopzellen und der Batterientyp 18650 getestet werden. Das EV-Kalorimeter ermöglicht die Untersuchung von z.B. Li-Ion-Akkus mit Dimensionen von 25cm Durchmesser und 50cm Tiefe. Mit der aktuellen Neuentwicklung Battery Performance Calorimeter - BPC können soger noch grössere Batterie-Packs mit 50cm Durchmesser und 50cm Tiefe getestet werden.
Neben den Standard-Batterietests wie z.B. Lebensdauertests, Performancestudien und Funktionstests unter "normale Bedingungen" kann der Anwender auch Tests unter Extrembedingungen ausführen. Dazu gehören z.B. Überladungsvorgänge bis zur Selbsterwärmung und -entzündung bei Überladung mit Hilfe eines integrierten Cyclers. Ebenso können grosse Power Packs, wie sie im Bereich Elektromobilität bzw. Akku-Elektrogeräten Einsatz finden, in Hinblick auf schnelle Entladung und Wiederaufladung getestet werden.
Für Ihre individuellen Fragestellungen stehen optional folgende Komponenten / Pakete für Batterietests zur Verfügung.
Testoptionen:
- Fast-Tracking-Kalorimeter (bis zu 100°C/min)
- Spezielle Kalorimetereinsätze sowie weiteres Equipment für Batterietests
- Kryostation (Starttemperatur ab -40°C)
- Gas Collection Kit (manuelle oder automatische Probenahme bis zu 3x 10ml zu definierten Zeiten - auch während der Reaktion - direkt aus dem Reaktionsgefäß)
- Magnetrührung direkt im Reaktionsgefäß
- Manuelle oder automatische Dosierung (auch bei Gegendruck)
- Pneumatischer Kalorimeterlift
- Fume Hood Unit
- Battery Safety Unit
- Keisokuki Support Unit (20 volts, 5 amps)
- Nail Penetration & Crush Option
- Battery Abuse & Pressure Kit
- Side Branch Tube - Battery Component Testing Kit
- Battery Connection Accessories
Messzellen
Neben den Standard-Messzellen stehen eine Reihe verschiedener - auf die Bedürfnisse des Anwenders zugeschnittenen - Messzellen zur Verfügung.
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Typische Applikationen des Batterie-ARC®:
- Bestimmung der adiabatischen Temperatur- und Druckerhöhung bei der Zersetzung von Batteriekomponenten
- Ermittlung von Zersetzungstemperaturen von Batteriekomponenten
- Bestimmung der thermodynamischen Größen von Zersetzungskinetiken
- Batterietests - Sicherheitstests zu Kurzschluss, Be- und Entladungszyklen, Überladung
- Multipoint-Kalorimeter für die Bestimmung der Temperaturverteilung über die Batterieoberfläche
- Bestimmung der Spezifischen Wärmekapazität von Batterien
Weitere Informationen zur Produktgruppe Kalorimetrie können Sie als Download abrufen.
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