Ausdehnungsmessung von Batteriezellen

• Langzeitbeobachtung der Ausdehnung bei Lade- und Entladezyklen
• Bestimmung der auftretenden Kräfte mit Überwachung der Temperaturen
• Optimierung der Druckverteilung und Lebensdauer

Beschreibung

Durch die Lade- und Endladezyklen und den damit auftretenden Temperaturschwankungen dehnen sich die Batteriezellen aus. Hierdurch entsteht eine hohe Belastung auf das Gehäuse und die Umgebung der Zellen. Diese Beanspruchung variiert je nach Aufbau und Zusammensetzung der chemischen Verbindungen.

Besondere Anforderungen

• Genaue Erfassung der Kräfte bzw. Ausdehnung mit Temperatur beim Laden und Entladen der Zellen
• Exakte Bewertung des Langzeitverhaltens und Alterungsprozesses

Für die exakte reproduzierbare Erfassung ist ein kritische Blick auf die Details notwendig. Genau definierte Vorspannkräfte können durch die feine Steigung der Montageschrauben aufgebracht werden. Durch möglichst einheitlich aufgebrachte Anzugsmomente wird eine gleichmäßige Kraftverteilung erzeugt. Die Stabilität und Durchbiegung der planparallelen Zwischenplatten, so wie auch die Reibungseinflüsse der Führungsbuchsen beeinflussen ebenfalls das Messergebnis.

Lösung

Durch eine genaue Untersuchung des Temperatur-/Kraftverlaufs bei den unterschiedlichen Lade- und Endladezyklen, ist es möglich wichtige Rückschlüsse im Zusammenhang der chemischen Elemente und der strukturellen Varianten zu erhalten. Diese Problematik, wird bei den immer größer werdenden Packungsdichten, welche in der Regel über die Kaskadierung vieler Zellen erfolgt, immer größer. Somit kann eine optimale Anpassung des Akkus erfolgen. Diese Erkenntnisse der maximalen thermischen und mechanischen Belastung unter extremen Bedingungen hilft auch eine genaue spezifizierte Anforderung auf die Umgebung zu definieren um den Schutz und die Sicherzeit zu gewährleisten.

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