Prüfung von Batteriemodulen und -packs für Hersteller

Unsere Expertise bei der Prüfung von Batteriemodulen und -packs

Wir bieten Prüfungen von Batterieprodukten für den Einsatz in verschiedenen Antriebs- oder Transportanwendungen an.  Auf der Grundlage der vom Hersteller spezifizierten Lade- und Entladeparameter können wir mithilfe elektrischer, mechanischer und Umweltprüfungen die Fähigkeit großer Batterien bewerten, simulierten Missbrauchsbedingungen sicher standzuhalten.

Bewertung anhand geltender Normen für Batterieprüfungen

In Zusammenarbeit mit Stakeholdern der Branche entwickeln wir Normen, die dazu beitragen, das potenzielle Brandrisiko und elektrische Gefahren zu mildern und die allgemeine Sicherheit von Batterien für Elektrofahrzeuge zu verbessern.

Um den zentralen Herausforderungen der Branche zu begegnen, bieten wir zwei Normen für Großbatterien in Elektrofahrzeugen an:

• UL 2271 „Batteries for Use in Light Electric Vehicles (LEV)“
• UL 2580 „Batteries for Use in Electric Vehicles“

Zusätzlich haben wir eine Norm für größere Batteriepacks entwickelt, die herkömmliche, vom Motor erzeugte Energie ersetzen oder bei fehlender Netzstromversorgung zum Einsatz kommen sollen. Die Norm UL 2743 „Standard for Portable Power Packs“ deckt eine Vielzahl von Batterieanwendungen ab – von Starthilfegeräten für Fahrzeuge bis hin zu Notstrom-Versorgungssystemen.

Prüfung von Energiespeichersystemen (ESS) nach UL 9540

Wir können Blei-Säure-, Lithium- und andere Formen elektrischer, elektrochemischer, thermischer und mechanischer Energiequellen prüfen und zertifizieren, die zur unterbrechungsfreien Stromversorgung (USV) und in Energiespeichersystemen zum Einsatz kommen.

UL 9540 „Standard for Energy Storage Systems (ESS) and Equipment“ ist die erste Sicherheitsnorm, die wir veröffentlicht haben. Die Norm umfasst elektrische, elektrochemische, mechanische und andere Arten der Energiespeicherung für Systeme, die zur Bereitstellung elektrischer Energie bestimmt sind. UL 9540 sieht eine umfassende Überprüfung von Energiespeichersystemen vor. Dabei werden das Laden und Entladen, der Schutz, die Steuerung, die Kommunikation zwischen Geräten, die Bewegung der Flüssigkeiten und weitere Aspekte berücksichtigt.

UL 9540 bildet die Grundlage für die Sicherheit von ESS und berücksichtigt dabei kritische technologische Sicherheitsnormen und -vorschriften (z. B. UL 1973, UL 1741, IEEE 1547 und 1547.1, CSA FC1, NFPA 70, NFPA 2, ASME Boiler and Pressure Vessel Code sowie ASME B31 Rohrleitungsvorschriften).  UL 9540 enthält zusätzliche Kriterien für Werkstoffe, Gehäuse (einschließlich begehbare Gehäuse), Steuerungen, Rohrleitungen, Versorgungsnetzinteraktion (einschließlich interaktive Spezialsysteme), gefährliche bewegliche Teile, Schilder und Anweisungen.

Wir unterstützen Sie bei der Erlangung der ESS-Zertifizierung entweder durch eine Produktprüfung – in der Regel für handelsübliche ESS-Produkte – oder durch eine zerstörungsfreie Vor-Ort-Prüfung bei Sonderanfertigungen.

Stationäre Anwendungen

Wir berücksichtigen die Risiken stationärer Batterien, indem wir Bewertungen nach UL 1973 „Standard for Batteries for Use in Stationary and Motive Auxiliary Power Applications“ durchführen.  Zusätzlich bieten wir Beratungs- bzw. weitere Prüfdienstleistungen an, um Ihnen den Markteintritt in den Zielmärkten zu erleichtern.

Funktionale Sicherheit für Batteriemanagementsysteme

Mit unseren Dienstleistungen zur funktionalen Sicherheit von Batteriemanagementsystemen prüfen wir die Sicherheit der komplexen Software, die für den ordnungsgemäßen und sicheren Betrieb des Batteriemoduls bzw. -packs entscheidend ist. Zudem prüfen wir die Interaktion der Batterie mit dem Gesamtsystem. Mithilfe unserer Zertifizierung zur funktionalen Sicherheit können kostspielige Folgen aufgrund von Fehlfunktionen vermieden und bei allen Beteiligten in der Produktwertschöpfungskette das Vertrauen gestärkt werden.

Wissenswertes zu Lithium-Ionen-Batterien

Unsere Wissenschaftler entwickeln ständig neue Methoden für den sicheren Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien.  So haben wir beispielsweise ein einzigartiges thermisches Modell der gängigen Lithium-Ionen-Batteriezelle vom Typ 18650 entwickelt. Damit können wir die Ursachen und das Ausmaß interner Kurzschlüsse besser mathematisch simulieren, untersuchen und verstehen.

Mit unserer Expertise in den Werkstoffwissenschaften konnten wir einen Prüfansatz entwickeln, mit dem sich Separatoren für Lithium-Ionen-Batterien robuster bewerten lassen. Zusätzlich haben wir umfassende Kapazitäten zur thermischen Analyse aufgebaut, mit denen wir exotherme und endotherme Reaktionen innerhalb einer Lithium-Ionen-Batteriezelle erkennen und messen können.

Prüfungen nach Normen für Batteriemodule und -packs sowie nach länderspezifischen Kennzeichnungen

Wir prüfen und zertifizieren Batteriemodule und -packs nach verschiedenen Normen.  Wir unterstützen Sie zudem bei Transport- und regionalen Normen und helfen Ihnen bei der Erlangung lokaler Länderkennzeichnungen, darunter:

• UL 991 „Prüfungen für sicherheitstechnisch wichtige Regler mit Festkörperbauelementen“ und UL 1998 „Software in Programmable Components“
• UL 1973 „Standard for Batteries for Use in Stationary and Motive Auxiliary Power Applications“
• UL 1989 „Standard for Valve Regulated or Vented Batteries with Aqueous Electrolytes“
• IATA/UN DOT/UN 38.3 T1-5, T7 (oder IEC 62281) Sicherheit von primären und sekundären Lithiumzellen und -batterien beim Transport
• IEC 62133 1./2. Ausgabe Sekundärzellen und -batterien mit alkalischen oder anderen nicht-säurehaltigen Elektrolyten – Sicherheitsanforderungen für tragbare gasdichte Sekundärzellen und daraus hergestellte Batterien für die Verwendung in tragbaren Geräten
• ISO/FDIS 12405-3 Elektrisch angetriebene Straßenfahrzeuge – Prüfspezifikation für Lithium-Ionen Antriebsbatteriesysteme und -pakete – Teil 3:  Anforderungen an die Leistungssicherheit
• SAE J2464 Electric Vehicle Battery Abuse Testing
• SAE J2929 Electric and Hybrid Vehicle Propulsion Battery System Safety Standard – Lithium-based Rechargeable Cells
• CNS 15364 Secondary Cells and Batteries Containing Alkaline or Other Non-acid Electrolytes – Safety Requirements for Portable Sealed Secondary Cells, and for Batteries Made From Them, for Use in Portable Applications (China / Taiwan)
• CNS 15387 Safety Test Method for Secondary Lithium Batteries for Electric Motorcycles (China / Taiwan)
• CNS 15424-1 and CNS 15424-2 Electric Motorcycle Battery System –Part 1: The Safety Requirements of Removable Battery System and Electric Motorcycle Battery System—Part 2 The Safety Requirements of Fixed Battery System (China / Taiwan)
• JIS C 8715-2 Secondary Lithium Cells and Batteries for Use in Industrial Applications—Part 2 Tests and Requirements of Safety (Stationary – Japan)
• CQC-Zertifizierung (China)
• QC/T 743 Lithium-ion Batteries for Electric Vehicles (China)
• QC/T 744 Nickel-metal Hydride Batteries for Electric Vehicles (China)
• QC/T 741 Ultra-Capacitors for Electric Vehicles (China)
• GB/Z 18333.2 Zinc-air Batteries for Electric Road Vehicles (China)
• QB/T 2947.3 Electric Bicycles-Cell or Battery and Chargers Part 3: Li-ion Batteries and Chargers (China)
• CE-Kennzeichnung (Europa)
• D-Prüfzeichen (Dänemark)
• DENAN-Verordnung Artikel 1, Anhang 9 (Japan)
• KC-Prüfzeichen (Korea)
• MC (Malaysia)
• RPC-Prüfzeichen (Taiwan)
• PSE-Prüfzeichen (Japan)
• S-Prüfzeichen (Japan)
• SBA 1101 (Stationary – Japan)
• ANATEL-Zertifizierung (Brasilien)
• VPC-Zertifizierung (Taiwan)
• GS-Zeichen (Deutschland/EU)

Leistungs- und Zuverlässigkeitsprüfungen

Wir bieten Leistungs- und Zuverlässigkeitsprüfungen an, unter anderem für Kapazitätsversprechen, Lade-/Entladezyklen, Überladefähigkeit, Umwelt- und Höhensimulation sowie für kombinierte Temperaturzyklen und Vibrationstests.
Wir bieten Leistungsprüfzeichen für die folgenden Normen:

• IEC 60086-1 und IEC 60086-2 Primärbatterien – Teil 1: Allgemeines und Primärbatterien – Teil 2: Physikalische und elektrische Spezifikationen
• IEC 61960 Sekundärzellen und -batterien mit alkalischen oder anderen nicht-säurehaltigen Elektrolyten – Sekundäre Lithiumzellen und -batterien für tragbare Anwendungen
• IEC 61951-1 Sekundärzellen und -batterien mit alkalischen oder anderen nichtsäurehaltigen Elektrolyten – Tragbare wiederaufladbare gasdichte Zellen und Batterien – Teil 1: Nickel-Cadmium
• IEC 61951-2 Sekundärzellen und -batterien mit alkalischen oder anderen nichtsäurehaltigen Elektrolyten – Tragbare wiederaufladbare gasdichte Zellen und Batterien – Teil 2: Nickel-Metallhydrid

Kundenspezifische Recherche

Wir führen kundenspezifische Recherchen für Hersteller durch, um Leistungs- und Sicherheitsprobleme zu erkennen und zu beheben. Unser Rechercheangebot umfasst:

• Studie zur Batteriealterung
• Computermodellierung und -skalierung
• Entwurfsbeurteilung
• Fehlerausbreitung
• Forensische Analyse/Fehleruntersuchung
• FTA von Fehlermodi
• Interner Kurzschluss/Fehler
• Rauchcharakterisierung