Dichtheitsprüfung für moderne Traktionsbatterien

Labor-Vakuumprüfung an prismatischen Batteriezellen (Bild: INFICON GmbH)

31.10.2017 Dichtheitsprüfung für moderne Traktionsbatterien

Ein Schlüssel zu erfolgreicher Elektromobilität

von Dipl.-Ing. Sandra Seitz (INFICON GmbH)

Es besteht durchaus die Gefahr, dass automobile Fortbewegung in Zukunft nicht deutlich zuverlässiger wird, als sie es heute ist. Zukünftig könnte man diese Begründung vielleicht häufiger hören: „Ich habe es nicht rechtzeitig geschafft, mein Wagen ist liegengeblieben. Sie wissen schon: die Batterie.“ Mit der Elektromobilität erwartet uns ein bislang ungekanntes Spektrum an neuen möglichen Pannenursachen. Dabei wird das größte Problem vermutlich gar nicht die zu Tode erschrockene Familie sein, die sich gerade noch aus ihrem Elektrofahrzeug ins Freie gerettet hat, bevor die Flammen aus der defekten Batterie das gesamte Auto erfasst haben.

Sicher birgt die leichte Brennbarkeit der Elektrolyte in der Batterie auch die Gefahr von brandbedingten Totalschäden. Aber noch entscheidender könnte im Alltag die Frage nach der Lebensdauer der Batterie sein. Wer zahlt für den Austausch einer Batterie, wenn sie wegen mangelhafter Verarbeitung viel von ihrer Kapazität eingebüßt hat? An wen wendet sich der Pendler, der selbst bei voller Batterieladung kaum noch 100 km Reichweite erzielt? Soll er selbst das Risiko einer kurzen Batterielebensdauer tragen? Oder sein Händler? Oder verweist der einfach an den Fahrzeughersteller – damit dieser wiederum versucht, die Zulieferer in die Pflicht zu nehmen?

Tatsächlich beginnt die Frage nach der Qualitätssicherung bereits bei der kleinsten Batteriekomponente – der einzelnen Batteriezelle – und erstreckt sich dann über alle Stufen der Wertschöpfung bis hin zur fertigen, aus etlichen Batteriemodulen zusammengesetzten Traktionsbatterie des Elektrofahrzeugs. Es gilt auf jeder Fertigungsstufe sicherzustellen, dass das Elektrolyt der Batteriezellen keinesfalls austritt oder mit Wasser in Berührung kommt – auch nicht mit Luftfeuchtigkeit. Dieser Forderung nach Gasdichtheit lässt sich nur durch moderne Prüfgasverfahren entsprechen. Von außen darf auch schon deswegen kein Wasser in die Batterie-Module und -packs eindringen, weil sonst die Gefahr von Kurzschlüssen bestünde. Zudem soll eine Batterie sich nie überhitzen: Auch der Kühlkreislauf der Traktionsbatterie muss entsprechend dicht und vor Kältemittelverlust geschützt sein.