Forschungsschwerpunkte

Das BSCG adressiert 2 Problemstellungen, das definierte Aging bzw. Altern der Batterien zur Analyse des Langzeitverhaltens, sowie das Verhalten von geladenen Batterie im Crashlastfall bzw. unter mechanischer Belastung (z.B. Thermal Runaway). Das Forschungslabor teilt sich dabei in 2 Bereiche: den elektro-, thermischen und den mechanischen Bereich. Im elektro-, thermischen Bereich können ganze Fahrzeugbatteriepacks analysiert, zyklisiert und gealtert werden. Der mechanische Bereich ermöglicht die Durchführung von innovativen dynamischen und quasistatischen Forschungsversuchen mit geladenen Batteriemodulen (bis zu 11kWh) und einzelnen Batteriezellen (bis zu 0.8kWh) unter Laborbedingungen. Diese gesamte Testumgebung ist darauf ausgelegt, Batterien bis zur Belastungsgrenze zu beanspruchen. Entsprechend viel Wert wurde in daher bereits in der Planungsphase auf Brandschutz-, Lösch- und Sicherheitsvorkehrungen gelegt und diese auch mit diversen externen Gutachtern, der Berufsfeuerwehr Graz und der Betriebsfeuerwehr der TU Graz abgestimmt und erprobt.

Durch die gezielte Auslegung der Infrastruktur auf diese Problemstellungen hat das BSCG die einzigartige Möglichkeit die gesamte Forschungskette abzubilden und Forschungsergebnisse in höchster Qualität zu liefern, da geladene Batterieversuche unter Laborbedingungen möglich sind. Diese Forschungskette umfasst dabei das gezielte Batterie-Aging, eine variable Batterie-Konditionierung, mechanische Analysen auch durch dynamische Belastungen von geladenen Batterien unter Laborbedingungen und die Batterieversorgung und Analyse nach dem Forschungsversuch. Die Forschungsergebnisse liefert dabei den Input zur Validierung von Simulationsmodellen oder zur Verifizierung von neuen Batteriekonzepten.

Forschungsschwerpunkte im BSCG:

  • Mechanische Charakterisierung
  • Mechanische Verifizierung
  • Thermische Zyklisierung und Performance
  • Elektrische Konditionierung, Zyklisierung und Alterung
AGING:
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  • Definiertes Altern: individuell programmierbaren und adaptierbare Zyklisierungs-Protokolle
     
  • Analyse des Langzeitverhaltens
     
  • Sicherheitsbetrachtung unter verschiedenen Umwelteinflüssen (z.B. Laden bei tiefen Temperaturen)
MECHANICAL ABUSING:
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  • Verhalten geladener Batterie im Crashlastfall bzw. unter mechanischer Belastung
     
  • Charakterisierung mechanischer Eigenschaften geladener Batterien unter Laborbedingungen
     
  • Analyse der mechanischen Belastungsgrenzen