Erste Crashtests mit Lithium-Ionen-Batterien für Pkw
Der TÜV Süd hat die Ergebnisse seiner ersten dynamischen Crashtests von Lithium-Ionen-Batterien für Pkw vorgestellt. Die Prüfer wollen so die noch ausstehende Festlegung von Standards voranbringen
München, 8. Dezember 2009 – Die Ergebnisse seiner "weltweit ersten dynamischen Crashtests von Lithium-Ionen-Batterien für Pkw" hat jetzt der TÜV Süd vorgestellt. Damit will die Prüforganisation dazu beitragen, notwendige Sicherheitsstandards für die Sicherheit und die Unterbringung von Li-Ion-Akkus im Auto zu entwickeln und zu definieren. Ein entsprechendes Regelwerk erscheint nicht nur zum Schutz der Fahrzeuginsassen sondern auch für die Sicherheit von Werkstattpersonal oder Unfallrettern, die mit der Hochvolt-Technik in Berührung kommen könnten, unabdingbar.
Batterie deutscher Mildhybrid-Autos im Test
Um "Basiserkenntnisse zu gewinnen" hat der TÜV Süd eine Crashreihe mit Lithium-Ionen-Batterien des Typs durchgeführt, wie sie im Mercedes S400 Hybrid [1] und BMW ActiveHybrid 7 [2] eingesetzt wird. So wollten die Prüfer Erkenntnisse über Belastungsgrenzen gewinnen und herausfinden, mit welchen Schadenszenarien zu rechnen ist, wenn eine derartige Batterie beschädigt wird.
Spezielles Impaktorsystem
Zur Ermittlung dieses Grenzbereichs wurde für die weltweit Tests ein spezielles hochpräzises Impaktorsystem entwickelt. Dazu wurde die zu testende Hochvolt-Batterie an einem 110 Tonnen schweren Betonblock montiert. Mit Hilfe eines "ECV-Trägerfahrzeugs" (Electronically Controlled Vehicle) wurde ein so genannten Impaktor mit verschiedenen Stoßkörpern (Zylinder, Gabelzinke) und variabler Masse gegen das Prüfobjekt gefahren.
Akku unter Beschuss
Der aus Kopfstück und Ballast bestehende Impaktor wurde auf einem Tragarm geführt, der am Trägerfahrzeug befestigt war. Kurz vor dem Anprall wurde der Impaktor vom Tragarm entkoppelt, so dass er frei fliegend auf die Batterie auftraf. Mit der Versuchsanordnung sind Geschwindigkeiten bis größer 55 km/h, Massen bis 500 kg sowie einer resultierenden Energie von knapp 60 kJ möglich. Gefahren wurde die erste Versuchsreihe mit Geschwindigkeiten von 18 km/h bis 29 km/h.
Erste Crashtests mit Lithium-Ionen-Batterien für Pkw
Die auf die Batterie einwirkenden Kräfte entsprechen damit nach Angaben des TÜV Süd "in etwa dem Niveau eines typischen Crashs", deckten aber noch nicht alle vorstellbaren Unfallszenarien ab. Das Resultat fiel positiv aus: Die von einen Stahlmantel geschützen Akkuzellen seien bei dieser Chrashreihe intakt gebilieben. Im Fall der Testbatterie stammen diese vom Spezialisten Johnson Controls-Saft und wurden speziell für den Einbau in Automobilen entwickelt [3].
Ausgelaufen, doch nicht in Brand geraten
Im weiteren Verlauf wurden noch Crashversuche mit anderen Werkstoffen als dem verwendeten Stahl unternommen. Hier zeigten sich bei identischer Versuchsanordnung aber die erwarteten Unterschiede. Erfreulich: Eine beim Crash gerissene Batterie lief zwar aus, es kam aber nicht zu der befürchteten Verpuffung oder zum Brand. Um ein geeignetes Crashtest-Verfahren für Hybrid- und Elektrofahrzeuge zu finden, bedürfe es aber noch weiterer Versuche, betonen die Ingenieure.
Erste Crashtests mit Lithium-Ionen-Batterien für Pkw (3 Bilder) [4]
Testvorrichtung: Crashversuche führte der TÜV unter anderem mit einem zylindrischen Stoßkörper (rechts) durch. (Bild: TÜV Süd)
Entferntere Verwandte im Notebook
In den letzten Jahren hatten Berichte über entflammte oder explodierende Li-Ion-Akkus in Notebooks oder Handys für Aufregung gesorgt und zu kostspieligen Rückrufaktionen [6] geführt. In der Folge wurden Befürchtungen laut, dass die Li-Ion-Technik zu gefährlich für den Einsatz in Fahrzeugen ist. Zwischenzeitlich konnten die Hersteller von Notebook-Akkus die Sicherheit ihrer Produkte erhöhen [7], was zum Beispiel auf verbesserte Konstruktion und Verarbeitung oder den Einsatz anderer Materialien zurückzuführen ist. Li-Ion-Akkuzellen für Autos werden zudem in der Regel speziell für diesen Einsatzzweck konzipiert und weisen eine Reihe von Unterschieden zu ihren Verwandten im Kleinelektro-Segment auf. So sind zum Beispiel die Batterieeinheiten im Mercedes S400 Hybrid für den Anschluss an einen separaten Kühlkreislauf ausgelegt. (imp)
URL dieses Artikels:
https://www.heise.de/-879572
Links in diesem Artikel:
[1] https://www.heise.de/news/Mercedes-S-400-Hybrid-unterwegs-in-der-Serienversion-497928.html
[2] https://www.heise.de/news/BMW-ActiveHybrid-7-Erste-Fahr-und-Spareindruecke-846666.html
[3] https://www.heise.de/news/Johnson-Controls-Saft-baut-Produktion-von-Li-Ion-Batterien-aus-434376.html
[4] https://www.heise.de/bilderstrecke/4722049.html?back=879572
[5] https://www.heise.de/bilderstrecke/4722049.html?back=879572
[6] https://www.heise.de/news/Chaos-bei-Rueckrufen-von-Notebook-Akkus-168244.html
[7] https://www.heise.de/news/Verbesserte-Notebook-Akkus-gehen-in-Grossserie-130003.html
Copyright © 2009 Heise Medien