Mo, 22.10.2018

Brandversuch nach ECE R100 erfolgreich bestanden

Sicherheit von Tmax-Batteriegehäuse unter Beweis gestellt

Tmax-Batteriegehäuse unter Beweis gestellt: Brandversuch nach ECE R100 erfolgreich bestanden.

Tmax-Batteriegehäuse unter Beweis gestellt: Brandversuch nach ECE R100 erfolgreich bestanden.

Im Juni 2018 ließ Thermamax - im Auftrag und Zusammenarbeit mit einem Kunden und einer Hochschule in der Schweiz - das neu entwickelte Batteriegehäuse für Lithium-Ionen-Systeme auf Feuerbeständigkeit nach der Norm ECE R100 prüfen. Die Ergebnisse sind äußerst positiv.

Die ECE R100 ist eine internationale technische Vorschrift für die Zulassung von batteriebetriebenen Fahrzeugen und Fahrzeugteilen. Sie definiert sicherheitstechnische Anforderungen z. B. hinsichtlich des Mindest-Isolationswiderstands der Hochvolt-Komponenten und -Leitungen. Eine Prüfung nach ECE R100 stellt so sicher, dass Bauteile einem weltweiten Standard hinsichtlich der Sicherheit genügen, und ist seit 2016 rechtsverbindlich.

Das Prüfverfahren nach ECE R100 soll ein Unfallszenario mit Brand simulieren und läuft in vier Phasen ab. In einer Schale wird Benzin entzündet und nach 60 Sekunden Aufheizzeit (Phase A) unter dem zu testenden Batteriepack positioniert. Die Flammen müssen für 70 Sekunden den Prüfling/die Batterie erreichen (Phase B: direkte Beflammung). Danach wird eine Zwischenlage aus Schamottesteinen zwischen dem Feuer und dem Batteriepack geschoben und weitere 60 Sekunden dort belassen (Phase C: indirekte Beflammung). Im Anschluss wird die Schale mit dem Feuer entfernt und die Batterie weitere drei Stunden beobachtet (Phase D). An dem Batteriegehäuse und an der Batterie wurden unterschiedlichen Sensoren für die Temperaturmessung positioniert.

Brandversuch nach ECE R100: direkte Beflammung (Phase B)Direkte Beflammung (Phase B)

Brandversuch nach ECE R100: indirekte Beflammung (Phase C)Indirekte Beflammung (Phase C)

Der Test wurde unter Verwendung verschiedener Dämmsysteme durchgeführt. In allen Tests verhielt sich das Gehäuse wie geplant, die Temperaturerhöhung lag im Rahmen der Berechnungen.

Die Flammtemperatur des Benzinfeuers beträgt 600 °C bis 650 °C.
Betrachtet man die Temperaturen am Außengehäuse (siehe Grafik 1), zeigt sich, dass am Rand des Gehäusebodens und in den Seitenwänden nahezu die gleichen Temperaturen um 100°C im Maximum vorliegen. Die weiter zur Mitte des Gehäusebodens montierten Sensoren zeigen Temperaturen bis ca. 230°C. Es kann davon ausgegangen werden, dass im Zentrum der Bodenplatte die maximale Temperatur erreicht wird.

Graphik 1: Temperaturen am AußengehäuseGraphik 1

Graphik 2 zeigt die Temperaturverläufe an der Batterie: die oberen drei Verläufe stammen von Sensoren an den Seitenwänden der Batterie, die unteren vom Boden. Keiner der Werte erreicht den kritischen Bereich von über 80°C auch nur annähernd.

Graphik 2: Temperaturverläufe an der BatterieGraphik 2

Die Feuerbeständigkeit des Tmax-Batteriegehäuses wurde nach ECE R100 geprüft und bestätigt. Das neu entwickelte Gehäuse schützt die Batterie zuverlässig vor extremen Temperaturen und bietet so höchste Sicherheit im Falle eines Fahrzeugbrandes.