Neue Möglichkeiten für Batterien mit Messlösungen

14. August 2023

Fortschritte bei Batterien haben neue Möglichkeiten für die Art von Autos, die wir fahren, für Produkte, die wir in unseren Häusern verwenden, und sogar für die Art und Weise, wie wir Energie speichern, eröffnet. Kraftmessungslösungen spielen eine entscheidende Rolle bei der Unterstützung von Fortschritten und Innovationen in der Batterietechnologie, wie in Advancing Lithium-Ion Battery Test and Measurement beschrieben.

Die wichtigsten Bereiche der Batterieentwicklung, in denen Wägezellen und Messgeräte von Interface zum Einsatz kommen, sind Konstruktion, Prüfung und Fertigung. Von strukturellen Integritäts- und Sicherheitstests bis hin zur Materialprüfung und -optimierung werden Messlösungen von Interface für die Entwicklung von Batterien und deren Anwendungen in vielen Branchen eingesetzt.

Interface ist ein bevorzugter Anbieter von Kraftmesslösungen für die Automobilindustrie, die seit langem unsere Kraftmesszellen und Messgeräte für verschiedene Batterietests einsetzt. Erfahren Sie hier mehr über unsere Batterielösungen für die Automobil- und Fahrzeugindustrie.

Da Batterien immer leistungsfähiger werden, ist die Gewährleistung ihrer strukturellen Integrität für Sicherheitszwecke von größter Bedeutung. Unsere Kraftmesszellen werden zur genauen Messung der Kräfte bei verschiedenen mechanischen Belastungen wie Druck- und Stoßprüfungen eingesetzt. Diese Messlösungen können dazu beitragen, die Robustheit der Batterien zu beurteilen und potenzielle Schwachstellen in der Batteriestruktur zu ermitteln. Lesen: Strukturelle Batterieprüfung für Elektrofahrzeuge

Das Verständnis dafür, wie Batteriematerialien auf Kräfte reagieren, ist entscheidend für die Optimierung ihrer Leistung und Haltbarkeit. Die Prüfung neuer Materialien ist entscheidend für die Entwicklung neuer Batteriefunktionen und -kapazitäten. Bei der Einführung neuer Batterietypen müssen die in der Batterie verwendeten Chemikalien und Materialien, ihre Umhüllung und die Umgebung gründlich untersucht werden.

Kraftmessdosen können in Batterietestaufbauten integriert werden, um die mechanische Belastung der Batterien während der Lade- und Entladezyklen zu überwachen. Kraftmessdosen werden in thermischen Prüfkammern eingesetzt, um die mechanische Belastung von Batterien während der thermischen Zyklen zu messen. Wägezellen, die für hohe Zyklenzahlen bei Ermüdungs- und Belastungstests ausgelegt sind, eignen sich ideal für diese Art von Messung.

Schnittstellenprodukte sind wichtig für die Qualitätskontrolle bei der Batterieherstellung. Durch die Validierung der mechanischen Eigenschaften von Batterien in verschiedenen Produktionsphasen können Hersteller eine gleichbleibende Qualität gewährleisten und die Industrienormen und Sicherheitsvorschriften einhalten. Alle Arten von Batterien sind in vielen Ländern reguliert, um Sicherheit, Umweltschutz und Verbraucherrechte zu gewährleisten. Die spezifischen Vorschriften können variieren; die meisten Batterien sind jedoch so konzipiert, dass sie den maximalen Industriestandards entsprechen.

Fortschritte im Bereich der Batterietests sind für eine Vielzahl von Branchen, die auf Batterien als entscheidende Komponente ihrer Produkte oder Tätigkeiten angewiesen sind, von entscheidender Bedeutung. Zu den Branchen, die in hohem Maße auf Batterietests angewiesen sind, gehören die Automobilindustrie, insbesondere Elektrofahrzeuge (EVs), erneuerbare Energien, Unterhaltungselektronik, Hersteller, Luft- und Raumfahrt, medizinische Geräte, Militär, Industrieanlagen, Transport und Schifffahrt sowie die Schifffahrt.

Wie werden Wägezellen bei Batterietests eingesetzt?

Zu den gängigsten Arten von Batterietests gehören Kapazitätsprüfungen, Sicherheitstests, Umwelttests und Qualitätskontrollen bei der Herstellung. Kraftmessdosen werden häufig für Druck- und Stoßprüfungen sowie für die Prüfung der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Batterien verwendet.

Batterie-Kompressionstest

Dies ist entscheidend, um die strukturelle Integrität und Sicherheit der Batterie unter verschiedenen Bedingungen zu gewährleisten. Bei der Druckprüfung wird die Batterie mithilfe hydraulischer oder mechanischer Pressen kontrollierten Kräften ausgesetzt, und Kraftmessdosen, die zwischen der Batterie und der Presse angebracht sind, messen die angewandte Kraft genau. Die Ingenieure können die Daten analysieren, um festzustellen, wie sich die Batterie unter Druck verformt und verhält, und so sicherere und robustere Batteriepacks entwickeln.

Wägezellen mit niedrigem Profil, wie unsere beliebte Serie 1200, oder Wägezellen mit Durchgangsbohrung, wie unsere Präzisions-Kraftmessringe, werden häufig für Druckprüfungen an Batterien verwendet. Wägezellen mit niedrigem Profil haben eine flache, scheibenartige Form und eignen sich für Anwendungen, bei denen die Kraft senkrecht zur Oberfläche der Zelle aufgebracht werden muss. Wägezellen mit Durchgangsbohrung hingegen haben eine zentrale Bohrung, durch die die Kraft aufgebracht wird, und eignen sich daher für Anwendungen, bei denen die Kraft durch die Wägezelle hindurchgehen muss. Interface bietet eine breite Palette von Modellen an, darunter Wägezellen mit hoher Kapazität, reine Kompressionswägezellen, Präzisionswägezellen und Einbaumöglichkeiten für unsere Wägezellen.

Batterie-Aufpralltests

Kraftmesszellen können in eine Maschine, einen Fallturm oder andere Prüfeinrichtungen integriert werden, in denen die Batterie aus einer bestimmten Höhe fallen gelassen wird, um einen Aufprall zu erzeugen. Die Wägezellen messen die Aufprallkraft, die die Batterie während des Falles erfährt. Diese Daten sind für die Bewertung der Fähigkeit der Batterie, plötzlichen Stößen und Schlägen standzuhalten, von entscheidender Bedeutung und gewährleisten, dass sie den Sicherheitsstandards für reale Situationen entspricht.

Für die Schlagprüfung werden Wägezellen mit hoher Kapazität und einer robusten Konstruktion bevorzugt. Aufprallereignisse können in kurzer Zeit hohe Kräfte erzeugen, so dass die Wägezellen in der Lage sein müssen, solche plötzlichen Belastungen ohne Schäden zu bewältigen. Die S-Typ-Kraftmessdosen oder Stangenend-Kraftmessdosen von Interface werden aufgrund ihrer Fähigkeit, Zug- und Druckkräfte genau zu messen, häufig für Schlagprüfungen eingesetzt.

Prüfung der thermischen Ausdehnung und Kontraktion von Batterien

Kraftmesszellen werden in thermischen Prüfkammern eingesetzt, um die Veränderungen der mechanischen Belastung zu messen, die innerhalb der Batterie bei Temperaturschwankungen auftreten. Durch die Analyse, wie sich die Belastung der Zellen mit der Temperatur ändert, können Ingenieure die Leistung und strukturelle Stabilität der Batterie unter verschiedenen thermischen Bedingungen beurteilen, was für die Batteriekonstruktion und -optimierung von entscheidender Bedeutung ist.

Bei thermischen Prüfanwendungen werden häufig Miniatur-Wägezellen verwendet. Miniatur-WMC-Kraftmessdosen sind kompakt und lassen sich leicht in kleine Räume innerhalb von Wärmekammern integrieren. Dehnungsmessstreifen bieten eine ausgezeichnete Empfindlichkeit und eignen sich für die Messung kleiner Änderungen der mechanischen Spannung, die bei thermischen Ausdehnungs- und Kontraktionstests auftreten.

Lesen Sie EV-Batterietestlösungen nutzen Interface-Mini-Kraftmessdosen

Überlegungen zur Kraftmessdose für Batterietests

  • Kapazität: Wählen Sie eine Wägezelle mit einer Kapazität, die den erwarteten Kraftbereich während der Prüfung abdeckt. Vergewissern Sie sich, dass die Wägezelle die maximale Kraft bewältigen kann, die bei Druck-, Stoß- oder Wärmeprüfungen auftreten kann.
  • Messgenauigkeit: Achten Sie auf Wägezellen mit hoher Genauigkeit und geringer Hysterese, um präzise und wiederholbare Messungen zu gewährleisten, insbesondere bei der Bewertung der mechanischen Eigenschaften und des Verhaltens von EV-Batterien unter verschiedenen Testbedingungen. Interface ist für seine Messgenauigkeit bekannt. Alle Spezifikationen in Bezug auf die Genauigkeit sind auf dem Datenblatt des jeweiligen Produkts zu finden.
  • Modelldesign: Der Formfaktor der Wägezelle sollte robust und langlebig sein, um den Anforderungen der Prüfung standzuhalten. Eine robuste Konstruktion, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl, ist für Aufpralltests unerlässlich und gewährleistet, dass die Wägezelle während des gesamten Testprozesses stabil und zuverlässig bleibt.
  • Kompatibilität: Vergewissern Sie sich, dass das Messgerät mit der Prüfausrüstung und dem Datenerfassungssystem kompatibel ist, die für den Batterietestaufbau verwendet werden. Interface unterstützt Sie bei der Auswahl des richtigen Sensors, der Messgeräte, der Kabel und des Zubehörs auf der Grundlage Ihres Prüfplans.
  • Kalibrierung und Temperaturkompensation: Alle Wägezellen von Interface verfügen über Kalibrierungszertifikate. Die Merkmale der Temperaturkompensation sind in den Modellspezifikationen beschrieben. Eine genaue Kalibrierung und Temperaturkompensation sind von entscheidender Bedeutung, um zuverlässige und genaue Kraftmessungen zu erhalten, insbesondere bei thermischen Prüfungen.
  • Anwendungsspezifische Merkmale: Je nach Art der Batterietests können bestimmte Merkmale der Wägezellen von Vorteil sein, wie z. B. ein Hochfrequenzverhalten für Schlagprüfungen oder eine flache Bauweise für Druckprüfungen in engen Räumen. Sprechen Sie mit unseren Anwendungstechnikern, wenn Sie Fragen zur Auswahl der richtigen Produkte haben.

Insgesamt haben die Fortschritte im Bereich der Batterietests weitreichende Auswirkungen auf verschiedene Branchen, da sie die Entwicklung und den Einsatz von sichereren, effizienteren und leistungsfähigeren Batterietechnologien ermöglichen, die für den anhaltenden Übergang zu einer nachhaltigen und elektrifizierten Zukunft unerlässlich sind. Wenn Sie mehr über die Lösungen erfahren möchten, die Interface für Batterietests geliefert hat, und über die zugehörigen Komponenten, die bei der Weiterentwicklung von Batterien eingesetzt werden, kontaktieren Sie uns. Unser Lösungsteam ist bereit, Ihnen zu helfen.