Batteriesicherheit

Pionierarbeit leistet das MEET Wissenschaftsteam insbesondere in puncto Batteriesicherheit. Eigens dafür verfügt unser Forschungsinstitut über ein Batteriesicherheitslabor, in dem Batteriezellen und kleine Module mit einer Kapazität von bis zu 100 Ampere-Stunden auf Herz und Nieren geprüft werden. Dafür stehen vier Untersuchungskammern für mechanische, elektrische und thermische Sicherheitsuntersuchungen zur Verfügung. Die sogenannten Abuse-Tests bringen die Batteriezelle an ihre Grenzen bringen – etwa durch Überladungen, mechanische Beschädigungen oder thermische Belastung durch zu hohe oder zu niedrige Temperaturen. Ziel unseres Forschungsteams ist es, Batteriematerialien und -designs zu entwickeln, die die intrinsische Batteriesicherheit erhöhen.

Sicherheit über den gesamten Lebenszyklus der Batterie hinweg

Da unsere Wissenschaftler*innen die Untersuchungen mit eigens hergestellten Zellen durchführen, haben sie genaue Kenntnisse über die eingesetzten Materialen und können so exakte Rückschlüsse ziehen, wo und wodurch sicherheitsgefährdende Reaktionen entstehen. Die Besonderheit am MEET: Das Team untersucht die Sicherheit der Batterie nicht nur am Anfang, sondern über ihren gesamten Lebenszyklus hinweg. Synergieeffekte entstehen dabei durch eine intensive Kooperation mit dem Team des Kompetenzbereichs Batteriealterung.

Auch klassische Sicherheitstests wie den Nageltest führt das MEET Team im Batteriesicherheitslabor BaSiL durch. Hinzu kommt, dass die Batteriesicherheit stets auf verschiedenen Ebenen der Zelle untersucht wird, sodass ausschlaggebende Materialien, Komponenten und Zellzustände identifiziert werden können. Über einen weiten Skalierungsbereich von Knopfzellen bis hin zu großformatigen Zellen können diese wiederum evaluiert werden. All diese Untersuchungen sind unverzichtbar, um den sicheren Betrieb der Batteriezellen über den gesamten Lebenszyklus und unter verschiedensten Bedingungen sicherzustellen. Darüber hinaus werden die Erkenntnisse und Untersuchungsmethoden im Bereich der Lithium-Ionen-Technologie auf zukünftige Systeme wie Lithium-Metall- bzw. Feststoffbatterien übertragen und entsprechend angepasst, um auch deren Sicherheitseigenschaften zu validieren.