Der fortlaufende Anstieg an Energiebedarf und verbesserte Leistung simulieren die schnelle Reifung von Lithium-Ionen-Batterien in großen Energieanwendungen wie Elektrofahrzeugen (§lectric Vehicle, EV) und verschiedenen Speichersystemen mit erneuerbarer Energie (Energy Storage Systems, ESS). Der rapide Anstieg an Batterienutzung, Energiedichte und schnellem Aufladen und Entladen führt allerdings auch zu einem Anstieg an Feuer- und Explosionsvorfällen. In letzter Zeit haben Verbrennungen von 3C-Produkten zu einer gestiegenen Angst, Lithium-Batterien zu verwenden, geführt, während die Medienberichte über EVs, die während oder nach dem Laden Feuer gefangen haben, die Menschen daran zweifeln lassen, ob sie wirklich EVs kaufen sollten. Wiederkehrende ESS-Verbrennungen in Südkorea haben dafür gesorgt, dass sich die schnelle Ausbreitung von ESS auf der ganzen Welt verlangsamt.

Die meisten Feuerunfälle mit Lithium-Ionen-Batterien entstehen durch eine schwere Entflammung. Es ist schwierig, den genauen Grund dafür zu analysieren. Oft wird von Fehlern im elektronischen Steuersystem oder von der Ablagerung von Lithiummetall berichtet, die nach einiger Zeit zu Lithium-Dendrit führen kann, was für interne Kurzschlüsse in der Batterie sorgen kann. Obwohl dies mögliche Faktoren sind, zeigen detaillierte Analysen, dass es bei einem Großteil der Batterieunfälle aufgrund akuter gruppierter chemischer Verbrennung schwierig ist, einen Grund zu benennen. Wenn es einen spontanen internen Kurzschluss in der Batterie gibt, der aber nicht durch Lithium-Dendrit generiert wurde, wie ist er dann entstanden? Testberichte und Batteriezellenhersteller ignorieren dieses Thema so gut es geht: Metallgraten oder Partikel, die den Separator durchbohren oder einfach nur in ihm existieren. Warum die bestehenden Herstellungsprozesse nicht schaffen, dies zu identifizieren, bleibt unklar. Die Fehlerrate ist nicht hoch, und der aktuelle Wert wird als annehmbar betrachtet, während Unfälle, die auf dem Markt passieren, in der Lageranlage oder im fertigen Fahrzeug, oder Unfälle, die einen Einfluss auf das Leben von Menschen haben, eine Nachricht wert sind.

Zudem ereignen sich die meisten Feuerunfälle in Lithium-Ionen-Batterien beim Aufladen. Der Hauptgrund dafür ist, dass negative Elektrodenmaterialien, die in Lithium-Ionen-Batterien verwendet werden, sich aufblähen könnten, was dazu führen kann, dass potenziell fehlerhafte Produkte, die bislang noch keinen Kurzschluss hatten, interne Kurzschlüsse erleiden. Die Forschung hat gezeigt, dass diese Aufblähung bei wiederholten Lade- und Entladekreisläufen weitergeht, sodass auch der Benutzer in Gefahr gerät, wenn er die Batterie verwendet. Auch wenn die Batterie während der Produktion vielleicht keinen internen Kurzschluss erlitten hat, wenn der Separator durch Metallgraten oder Partikel durchbohrt wurde, besteht das Risiko, dass solche Defekte von einem gewöhnlichen Produktionsprozess nicht effektiv erkannt werden können. Die größten Probleme bei der Produktionskontrolle von Batteriezellen sind ① zu geringe Trockenzellen (Folienrollen)- Isolations-Testspannung (<350V), and ② ein Durchschlag, der den Separator temporär beschädigt und durch Standard-Isolationsprüfer nicht erkannt werden kann.

Chroma ATE empfiehlt diese beiden Dinge bei Batteriezellinspektionen immer zu beachten:

• Folienrollen-Isolations-Testspannung muss einen Spitzenwert von mehr als (350V + α) haben (Abbildung 1).
• Es darf kein Spannungs-/Strom-Durchschlag beim Isolierungs-/Widerstands-Spannungstest entstehen (Abbildung 2). (Konzept entsprechend der generellen elektrischen Sicherheitsregelung.)

Chromas Experten haben diese Rückschlüsse gezogen, nachdem sie eine Vielzahl von Analyseberichten, Forschungsdokumenten und Langzeitexperimenten ausgewertet haben. Das richtige Testen der Folienrollen-Isolation ist eine sehr effektive und kostengünstige Methode, um zu verhindern, dass sich Lithium-Ionen-Batterien entzünden.

Abbildung 1 - Durchschlagsspannung der Luft vs. Lücke	Abbildung 2 - Teilentladungs- und Überschlagserkennung im CC-Modus und im CV-Modus

Große internationale Autobatteriehersteller haben kürzlich Chromas zwei einzigartige Technologien und die oben genannten Empfehlungen implementiert, um die Sicherheit und Qualität ihrer Batteriezellen sicherzustellen.

Mit mehr als 30 Jahren Erfahrung im Testen von und in Technologie für Leistungselektronik ist Chroma ATE auch weiterhin ein wichtiger Teil der Branche. Der Hersteller von Testgeräten treibt die Testlösungen für EV-Industrien voran, um Sicherheit, Qualität und Verlässlichkeit Ihrer Produkte zu gewährleisten. Besuchen Sie für weitere Details zu Chroma 11210 und anderen Produkten bitte Chromas Website und hinterlassen Sie Ihre Nachricht. Wir freuen uns, Ihnen zu Diensten zu sein.

Chromas 11210-Batteriezellen-Isolationsprüfer ist speziell für das Erkennen von abnormalen Isolationen von Lithium-Ionen-Batterien (Trockenzellen) entworfen worden. Der Prüfer bietet zwei einzigartige Technologien, die andere Spannungsfestigkeits- oder Isolierungsprüfer auf dem Markt nicht haben. Chroma 11210 überwacht nicht nur den gesamten Testprozess und achtet auf Durchschläge, die durch abnormale Teilentladungen in der Batteriezelle entstehen, sondern hält dies auch in Zahlen und Wellenformen fest, die aufgezeichnet werden können. Nachdem die Testspannung erreicht wurde, wird der Verluststrom oder der Isolationswiderstand während der Testzeit gemessen und als abnormal eingestuft, wie beim Verwenden von WV/IR-Prüfern.