Fehleranalyse
Um ein Problem lösen zu können, muss es zuerst identifiziert werden.
Wir sind ein unabhängiges Analyselabor für Batterietechnologie mit einem Fokus auf detaillierte Fehleranalysen von Gesamtsystemen und Batteriezellen.
Unser Analyseteam findet jeden Defekt, von der fehlerhaften Schweißnaht am Gehäuse bis zum Partikel in der Zelle, mit modernsten Technologien wie Computertomographie oder Rasterelektronenmikroskopie.Jedem Fehler auf der Spur
Wir untersuchen jede Komponente einer Gesamtbatterie, unabhängig von ihrem Zustand, auch nach Havariefällen oder zerstörenden Tests. Denn selbst bei starken Schadensbildern lassen sich mit dem richtigen Prozess noch Ursachen nachvollziehen und wichtige Entscheidungen daraus treffen. Mithilfe unserer breit aufgestellten Analysemethoden können wir jeden Defekt lokalisieren und untersuchen. Unsere systematische Zerlegung (Teardown) dokumentiert die Beweiskette in jeder Demontagestufe.
Auslesen des BMS-Fehlerspeichers über CAN
Elektrische Evaluation
Zerstörungsfreie Analysen
- 3D-Laserscan zur umfassenden Dimensionsmessung
- Druckprüfung von Gehäusen und Kühlkreisläufen
- Hochgenaue Helium-Leckageprüfung
Batteriezerlegung
- Bergung beschädigter Batterien nach Abuse-Tests und Havarien
- Sicheres Entladen beschädigter HV-Batterien
- Kontrollierte Zerlegung der Gesamtbatterie bis auf Komponentenebene
- Fehleranalyse der gesamten Batterie inklusive aller Teilkomponenten
- Detaillierte Fotodokumentation während des gesamten Zerlegeprozesses
Kombinierte Anwendungen
Mithilfe hochpräziser Spannungsmessungen in klimatisierter Umgebung können wir von Modul, über Zellpack bis auf Einzelzellebene die problematische Zelle identifizieren. Mithilfe einer eigens entwickelten Präparationsmethode kann daraufhin das Problem bis zur entsprechenden Monozelle lokalisiert werden. Ein CT-Scan der auffälligen Zelle kann Aufschluss über die Art des Defektes geben. Bei der Teardown-Analyse wird der Defekt gefunden und genauestens dokumentiert. Mit dem Lasermikroskop, dem Rasterelektronenmikroskop oder der Schleif- und Poliermaschine können die Auffälligkeiten weiter analysiert werden, sodass der Ursprung des Problems zurückverfolgt werden kann.
Mithilfe eines Reference Performance Tests (RPT) können fehlerhafte Zellen bestimmt werden. Ein CT-Scan der fehlerhaften Zellen kann Aufschluss über die Ursache des Kapazitätsproblems geben. Eine Teardown-Analyse bei 100% SOC gibt Aufschluss über das Interkalationsverhalten jeder Anode. Das sichere Öffnen einer voll geladenen Lithium-Ionen-Zelle erfordert eine Inertatmosphäre. Unsere Argon-Glovebox hält O2 und H2O unter 10 ppm und erhält die Elektrodenchemie, damit Defekte eindeutig zugeordnet werden können.
Die Qualität der Schweißnähte ist ein entscheidender Zuverlässigkeitsfaktor in Batteriesystemen. Das gilt sowohl für Batterie-, Modul- als auch Zellebene gleichermaßen. Mithilfe eines CT-Scans können Risse und Porengröße und -verteilung erfasst werden. Ein metallographischer Schliff gibt Auskunft über Einschweißtiefe und Anbindungsfläche.
Durch die hohe Komplexität der Batteriezellfertigung können Partikel an den unterschiedlichsten Stellen der Fertigung in die Batteriezelle gelangen. Schon der kleinste Partikel kann, wenn er sich an der falschen Stelle in der Batteriezelle befindet, drastische Folgen für die Batteriezelle und Gesamtbatterie haben. Umso wichtiger ist es, die gefundenen Partikel genauestens zu analysieren, um herauszufinden, in welchem Prozessschritt die Verunreinigung entstanden ist.
In unseren Zyklisierkammern kann das Alterungsverhalten einer Zelle oder eines Moduls mit definierten Lade- und Entladezyklen bei definierter Temperatur in sicherer Umgebung nachgestellt werden. Bei einer anschließenden Teardown-Analyse werden alle Alterungserscheinungen genauestens dokumentiert.
Welchen Fehler finden wir als nächstes?
Mit unserer fortschrittlichen Laborausrüstung bleibt kein Fehlerbild im Verborgenen.
Sie finden Ihre gewünschte Dienstleistung nicht? Kontaktieren Sie uns. Unser Labor ist vielseitig und flexibel und kann auf individuelle Wünsche eingehen.
Können Batteriemodule und Zellen vor dem Teardown per CT gescannt werden, auch bei hohem Ladezustand?
Ja, unser Computertomograph wird auch bei Batteriemodulen und Zellen mit 100 % SOC eingesetzt. So kann ein Fehler innerhalb des Prüflings bestätigt werden, bevor die zerlegende Analyse beginnt. Das Zeiss Metrotom 1500 arbeitet nach VDI/VDE 2630-1.3 und nimmt Prüflinge bis 870 mm Höhe, 615 mm Durchmesser und 50 kg auf, also komplette EV-Module ebenso wie einzelne Zellen.
Welche Defekte können in einer Zelle gefunden werden?
Wir detektieren zum Beispiel metallische und nichtmetallische Fremdpartikel, Lunker und Poren in Schweißverbindungen, umgefaltete Elektroden sowie scharfkantige Schnittkanten und Mikrolöcher im Separator. Dazu kommen eingefallene Wicklungen in Rundzellen (Core Collapse), die den Separator durchstechen können, und Abscheidungen durch ungewollte Nebenreaktionen innerhalb der Batteriezelle. Über eine Elementanalyse bestimmen wir außerdem das Material gefundener Fremdkörper und können Prozessfehler aussagekräftig zurückverfolgen. Unser kompetentes Analysenteam kennt und erkennt die Probleme der Batteriezellen und setzt Analysemethoden gezielt ein, um alle notwendigen Informationen über den Defekt zu erheben.
Wie wird verhindert, dass ein Teardown die Analyse verfälscht?
Unser Zelllabor und unser Analyseteam sind darauf spezialisiert, die Befundung der Prüflinge so sauber wie möglich durchzuführen und so keinen Einfluss auf das Analyseergebnis zu nehmen. Der Prüfling wird in jedem Zerlegungsschritt fotografisch dokumentiert, sodass keine Informationen verloren gehen.
Können nur einzelne Zellen zur Analyse eingeschickt werden oder auch Gesamtbatterien?
Wir besitzen die Methodenkompetenz für den sicheren Zerlegeprozess über eine gesamte EV-Batterie bis zur Monozelle, egal ob beschädigt oder nicht.
Warum sollte eine Zelle zuerst zerstörungsfrei untersucht werden, bevor sie geöffnet wird?
Zerlegeanalysen sind sehr aufwendig und nicht umkehrbar. Mit CT-Scans sehen wir ins Innere einer Zelle, ohne sie zu öffnen, und finden Fertigungsprobleme, Fremdpartikel oder Materialfehler. So lässt sich vorab auswählen, bei welchen Zellen sich eine Zerlegung lohnt. Zugleich sorgt der Scan für eine hervorragende Nachverfolgbarkeit.
Wie entscheidet man, welche Analysen für eine vollständige Ursachenfindung notwendig sind?
Unser kompetentes Team berät Sie gerne, welche Methodenkombination in Ihrem individuellen Problemfall sinnvoll ist.
Können auch kritische Zellen analysiert werden?
Ja, durch unsere vielfältigen Zerlegungsmethoden können wir Zellen in jedem Zustand zerlegen.
Können auch Solid-State-Zellen analysiert werden?
Ja, unser Analyseteam hat auch Erfahrung im Zerlegen von Solid-State-Zellen mit reinem Lithium als Anode.
Ihre Fragestellung ist nicht dabei? Kontaktieren Sie uns. Unser Labor ist vielseitig und flexibel und kann auf individuelle Wünsche eingehen.
Ob Fehlersuche an einer Gesamtbatterie oder direkt an einer einzelnen Zelle, unser Analyseteam unterstützt Sie bei der Identifikation jeglicher Probleme.