Weiss Technik voorziet VW-kenniscentrum voor batterijsystemen van uitrusting

Hoe reageren lithium-ion-batterijen voor elektrische auto's op hitte, kou en snel wisselende temperaturen? Dit wordt bij hun ontwikkeling en productie steeds weer getest om de veiligheid van de energieopslag te waarborgen. Weiss Technik heeft voor het VW Kenniscentrum Batterijsystemen in Braunschweig 22 testkamers geleverd. Deze beschikken over een veiligheidsuitrusting volgens Hazard Level 6 en hebben dankzij een nieuw kamerkoncept een bijzonder kleine footprint.

Indrukwekkende testcapaciteiten opgebouwd

Met meer dan negen miljoen geregistreerde voertuigen in 2023 is de Volkswagen Groep een wereldwijd toonaangevende autofabrikant. In het Kenniscentrum Batterijsystemen in Braunschweig heeft Volkswagen nu de ontwikkeling en pre-serieproductie van hoogspanningsbatterijsystemen gebundeld. Hiervoor werden uitgebreide testcapaciteiten voor temperatuur- en klimaattests nodig met in totaal 22 testkamers. Deze moesten enerzijds voldoende ruimte bieden voor volledige lithium-ion-packs, maar anderzijds ook een zo klein mogelijke footprint hebben. Omdat de tests op onder stroom staande proefstukken worden uitgevoerd, moesten ze bovendien over een passende veiligheidsuitrusting beschikken.

Veiligheid gaat voor: De Hazard Level-uitrusting

Lithium-ion-batterijpakketten, -modules en -cellen hebben een hoge energiedichtheid. Bij het testen van onder stroom staande en door temperatuur en klimaat gestreste proefstukken kan door de toename van de energiedichtheid overbelasting en storingen ontstaan die kunnen leiden tot de vernietiging van de batterijen. Om het personeel en de testkamers zo goed mogelijk te beschermen met technische maatregelen, zijn de testkamers uitgerust volgens de gevareninschatting volgens EUCAR Hazard Level-standaarden met beschermingsvoorzieningen voor Hazard Level 6. Dit omvat onder andere dampdichte afgesloten testkamers en isolaties van niet-brandbaar materiaal, luchtinrichtingen, gaswaarschuwingssystemen voor CO en HC, stikstof-inertisering voor brandgevallen, overdrukbestendige testkamers en branddetectie via temperatuurmeting.

Basisuitrusting en speciale varianten

Met de testkamers kunnen gangbare testnormen zoals bijvoorbeeld de VW-norm VW PV1200 worden nageleefd. 18 van de testkamers zijn geschikt voor temperatuurtests van -40 tot +90 °C met een veranderingssnelheid van 3 K. Drie andere kamers zijn uitgerust met een uitgebreid temperatuurbereik van -40 tot 150 °C. Om speciale temperatuurwisseltests te kunnen uitvoeren, is een van de testkamers voorzien van een verhoogde veranderingssnelheid van tot 10 K. Naast de genoemde testkamers leverde Weiss Technik in het kader van het project ook een speciale klimaat-testkamer met een meervoudige schommeltafel (MAST) en twee identieke installaties voor corrosietests met een gezamenlijke machinekamer.

Concept met kleine footprint

Om de gevraagde zo klein mogelijke footprint te realiseren en de ruimtebesparende opstelling van de testkamers te bewerkstelligen, heeft Weiss Technik eerst de veelvuldig beproefde kamervormgeving herzien en een nieuw kamerkoncept ontwikkeld. Daarbij werd de testkamer op een onderstel verhoogd geplaatst, zodat het anders zijwaarts geplaatste machinegedeelte onder de testkamer kon worden gepositioneerd. De testkamers werden afzonderlijk en beschermd door plafondhoge omhullingen opgesteld, om bij een mogelijk incident in één kamer gevolgen voor de andere testinstallaties in de hal te voorkomen.

Basisuitrusting en bijzonderheden

Alle testkamers zijn uitgerust met een meerlaagse, verwarmde kijkraam en een dubbele deur voor eenvoudige belading. Om in plaats van één grote twee kleinere proefstukken gelijktijdig te kunnen testen, beschikt de helft van de kamers over een testrek met twee niveaus. De bediening van de testkamer gebeurt via het beproefde digitale meet- en regelsysteem SIMPAC en de WEBSeason-software. De bedienings-, programmeer- en bewakingseenheid met webpaneel is aan de testkamerdeur bevestigd.

Met de 22 testkamers beschikt het VW Kenniscentrum Batterijsystemen over ultramoderende en ruimtebesparende testtechniek met een veiligheidsuitrusting volgens de hoogste normen, en daarmee de optimale basis voor het testen en verder ontwikkelen van lithium-ion-batterijen.