BAM und Vitesco arbeiten an Frühwarnsystem für Akku-Schäden

Der Status quo: Bisherige Warnsysteme registrieren schadhafte Veränderungen der Batterien über Sensoren, die auf verdächtige Temperatur- oder Druckveränderungen innerhalb des Akkus reagieren. Ein Alarm wird erst ausgelöst, wenn die Batterie bereits gravierend geschädigt ist. Das führt die BAM in der Mitteilung als Nachteil an – denn ein thermisches Durchgehen und damit wahrscheinlich auch die vollständige Zerstörung der Batterie sei „zu diesem Zeitpunkt meist unvermeidlich“.

In Kooperation mit Vitesco Technologies forscht die BAM jetzt an einem Warnsystem, das kritische Veränderungen in einzelnen Batteriezellen früher anzeigen und so helfen soll, einen Totalverlust zu vermeiden. Grundlage ist hierbei ein Verfahren, das fortwährend den elektrischen Wechselstromwiderstand – die Impedanz – in der Zelle misst und analysiert.

„Eine Veränderung der Impedanz kann auf verschiedene Defekte oder unerwünschte Zustände hinweisen“, erklärt Tim Tichter, der im Rahmen des Projekts an der BAM forscht. „Diese können zum Beispiel durch Vibrationen, Stöße, thermische Belastungen, Materialversagen oder auch Herstellungsfehler hervorgerufen werden. Unabhängig von der jeweiligen Ursache ist jedoch in jedem Fall eine Änderung der Impedanz zu erwarten.“

Dass ein solches Impedanz-basiertes System derzeit noch nicht für solche Zwecke eingesetzt wird, hat einen einfachen Grund. Bislang sind für aussagekräftige Impedanzanalysen lange Messzeiten notwendig. Sie verhindern aus Sicht der Projektpartner daher die Implementierung derartiger Analysen in ein BMS. Gemeinsam wollen die Entwickler jetzt die Messmethodik so modifizieren, sodass eine hohe Beschleunigung in Aufzeichnung und Verarbeitung der Impedanzdaten möglich ist.

Das auf dieser Technologie basierende Frühwarnsystem soll im Ernstfall einen Service initiieren oder als sofortige Schutzmaßnahmen, z.B. das Abschalten einzelner Zellen, auslösen. So ließen sich nicht nur gravierende Schäden bei Lithium-Akkus vermeiden und damit Kosten einsparen, sondern auch Menschen vor den Gefahren eines Akkubrandes besser schützen. Und: Gesetzliche Vorschriften in der Europäischen Union regeln, dass ein Elektroauto mindestens fünf Minuten vor dem thermischen Durchgehen des Akkus ein Warnsignal an die Personen in der Fahrgastzelle abgeben muss.

bam.de