{"id":25047,"date":"2021-03-17T08:37:41","date_gmt":"2021-03-17T07:37:41","guid":{"rendered":"https:\/\/php8.plastv.de\/?p=25047"},"modified":"2021-03-16T13:39:34","modified_gmt":"2021-03-16T12:39:34","slug":"freudenberg-sealing-technologies-erweitert-materialpruefung-fuer-lithium-ionen-batterien","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/plas.tv\/?p=25047","title":{"rendered":"Freudenberg Sealing Technologies erweitert Materialpr\u00fcfung f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien"},"content":{"rendered":"

Freudenberg Sealing Technologies hat seine Testkapazit\u00e4ten f\u00fcr Werkstoffe erweitert. Das Unternehmen bietet nun auch Leistungs- und Kompatibilit\u00e4tsbewertungen von Elastomeren und Thermoplasten an, die bei der Abdichtung von und dem sicheren Umgang mit Lithium-Ionen-Batterien eine wichtige Rolle spielen. Hierzu wurden im Zentrallabor in Plymouth (Michigan, USA), hochentwickelte Ger\u00e4te installiert und neue Testprotokolle eingef\u00fchrt. Sie liefern aussagekr\u00e4ftige Daten dar\u00fcber, welche Werkstoffe bei dauerhafter Einwirkung von aggressiven elektrolytischen L\u00f6sungen am widerstandsf\u00e4higsten sind. Solche Informationen waren bislang in Unternehmen aus Sicherheits- und Kostengr\u00fcnden nicht verf\u00fcgbar.<\/strong><\/p>\n

Das Herzst\u00fcck der Investition in sechsstelliger H\u00f6he ist eine speziell entwickelte Isolier- und Sicherheitsbeh\u00e4lterkammer (IsoC). Dank dieser Kammer lassen sich Belastungstests mit den sehr aggressiven Lithium-Elektrolytl\u00f6sungen, die in Lithium-Ionen-Batteriezellen enthalten sind, sicher durchf\u00fchren. Die Substanzen sind im Kontakt mit Sauerstoff und Luftfeuchtigkeit fl\u00fcchtig, giftig und leicht entflammbar. Das zwei Kammern umfassende Glas-Stahl-Geh\u00e4use mit einer Grundfl\u00e4che von sechs mal drei Metern bietet jetzt die M\u00f6glichkeit, in einer kontrollierten, inerten und feuchtigkeitsfreien Umgebung mit ihnen zu arbeiten.<\/p>\n

Dar\u00fcber hinaus hat Freudenberg Sealing Technologies ein ausgekl\u00fcgeltes Telemetrie-Kontrollsystem implementiert, das rund um die Uhr die Fern\u00fcberwachung der aktiven Arbeit in der IsoC erm\u00f6glicht. Hinzu kommen Schutzausr\u00fcstung von Kopf bis Fu\u00df und spezielle Atemschutzmasken f\u00fcr die Mitarbeitenden, nicht-reaktive Tauchgef\u00e4\u00dfe auf Nickelbasis, ein Sicherheits\u00fcberwachungs- und Alarmsystem sowie Elektrolytl\u00f6sungen, die mehrere tausend Euro pro Tonne kosten.<\/p>\n

\u201eWir k\u00f6nnen unseren Kunden jetzt Designsicherheit auf Basis wissenschaftlicher Daten bieten\u201c, erl\u00e4utert Francis Joseph Walker, Director Research & Development bei Freudenberg Sealing Technologies in Nord-Amerika. \u201eWir haben diesen Schritt f\u00fcr unsere Kunden und als Reaktion auf den wachsenden Einsatz von Lithium-Ionen-Batterien in verschiedenen Anwendungen getan. Bisher ging es in Tests in der Regel um den Einfluss von Materialien auf die Elektrolyten. Mit dem neuen Equipment konzentrieren wir uns jetzt auch auf den Einfluss der Elektrolyte auf die Materialien.\u201c<\/p>\n

Wachsender Markt erzeugt Bedarf <\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

Zahlreiche Analysten prognostizieren, dass der Markt f\u00fcr Lithium-Ionen-Batterien in den n\u00e4chsten f\u00fcnf Jahren ein zweistelliges Wachstum verzeichnen wird. Grund daf\u00fcr ist der zunehmende Einsatz von Batterien in Branchen wie Automobil, Bauwirtschaft, Bergbau, Nutzfahrzeuge, Wohnmobile, Schiffe, Z\u00fcge und Elektronik. Entwickler sind daher st\u00e4ndig bem\u00fcht, diese nachhaltigen Energiespeicher noch leistungsf\u00e4higer und robuster zu machen sowie die Auflade-Zyklen zu verk\u00fcrzen. Da Elektrolytl\u00f6sungen einen direkten Einfluss auf diese Leistungsthemen haben, werden st\u00e4ndig neue und verbesserte L\u00f6sungen auf den Markt gebracht. Sie k\u00f6nnen zu einem schnelleren Austausch der Lithium-Ionen zwischen der Anoden- und der Kathodenseite einer Batteriezelle f\u00fchren, was sich letztlich positiv auf die Entlade- und Aufladeraten auswirkt. Allerdings sind damit auch Dichtungen, Dichtringe und andere Batteriekomponenten permanent einem Mix aus reaktiven, entflammbaren, \u00e4tzenden und gef\u00e4hrlichen Chemikalien ausgesetzt.<\/p>\n

Freudenberg Sealing Technologies f\u00fchrt bereits seit Jahrzehnten umfassende physikalische und analytische Materialtests durch, um die Leistungsf\u00e4higkeit und Vertr\u00e4glichkeit von Werkstoffen zu dokumentieren, die unterschiedlichen Fl\u00fcssigkeiten, Materialien und Belastungsbedingungen ausgesetzt sind. Die Datenbank, die das Unternehmen aus diesen Ergebnissen zusammengestellt hat, liefert die erforderlichen Spezifikationsrichtlinien und Materialbenchmarks f\u00fcr seine Komponenten.<\/p>\n

F\u00fcr den erfolgreichen Test von Lithium-Ionen-Materialien sind jedoch spezielle Voraussetzungen gefordert. Diese stehen jetzt mit der neuen Ausr\u00fcstung und Testmethodik im Zentrallabor ebenfalls zur Verf\u00fcgung.<\/p>\n

Neue Pr\u00fcfverfahren, neue Anforderungen<\/strong>\u00a0<\/strong><\/p>\n

\u201eS\u00e4mtliche Belastungstests m\u00fcssen innerhalb der IsoC in einer sauerstoff- und feuchtigkeitsfreien Umgebung durchgef\u00fchrt werden\u201c, erl\u00e4utert Michael Saruna, der als Chemiker im Zentrallabor von Freudenberg Sealing Technologies in Plymouth f\u00fcr die Materialtests in elektrolytischen L\u00f6sungen verantwortlich ist. \u201eElektrolytl\u00f6sungen, die der Luft ausgesetzt sind, k\u00f6nnen sehr gef\u00e4hrlich werden. Daher mussten wir bei der Konzeption der IsoC besonders auf die Sicherheit und die Bereitstellung einer kontrollierten Umgebung achten.\u201c<\/p>\n

Dies ist jetzt durch zwei getrennte Kammern in der IsoC gegeben. In der ersten werden zun\u00e4chst Sauerstoff und Feuchtigkeit entzogen. Erst dann werden die Proben f\u00fcr den Belastungstest in die zweite, gr\u00f6\u00dfere Kammer gebracht. Dort werden sie f\u00fcr mindestens 1.000 Stunden in eine Elektrolytl\u00f6sung getaucht und anschlie\u00dfend dekontaminiert. So wird sichergestellt, dass die Proben wieder sicher entnommen werden k\u00f6nnen. Zuletzt durchlaufen sie noch die physikalischen und analytischen Standardtestverfahren von Freudenberg.<\/p>\n

F\u00fcr die Tauchtests kommen bei Freudenberg zwei Elektrolytl\u00f6sungen zum Einsatz \u2013 eine, die \u00fcblicherweise in Lithium-Ionen-Batteriezellen verwendet wird, sowie eine speziell hergestellte Kontrolll\u00f6sung. Das Unternehmen will hier komplette Materialfamilien testen. Zun\u00e4chst sollen die eigenen, propriet\u00e4ren Materialien und anschlie\u00dfend die im Handel erh\u00e4ltlichen, in Batterien \u00fcblichen Materialien getestet werden.<\/p>\n

\u201eDas Benchmarking gibt uns die M\u00f6glichkeit, L\u00fccken bei Kompatibilit\u00e4t und Leistung zu erkennen. Auf dieser Basis k\u00f6nnen wir Materialgruppen und Komponenten entwickeln, um diese zu schlie\u00dfen\u201c, so Walker.<\/p>\n

Sicherheit geht vor <\/strong><\/p>\n

Das Testen von Lithium-Ionen-Batteriekomponenten, die Elektrolytl\u00f6sungen ausgesetzt sind, ist mit einigen Risiken verbunden. Die damit einhergehenden Kosten sind einer der Gr\u00fcnde, warum nur eine Handvoll Institute solche Tests durchf\u00fchren. Das Team des Zentrallabors von Freudenberg hat entsprechend seine Sicherheitsrichtlinien erg\u00e4nzt, um m\u00f6glichst hohe Standards zu gew\u00e4hrleisten. So ist beim Umgang mit den Elektrolytl\u00f6sungen eine vollst\u00e4ndige Schutzausr\u00fcstung vorgeschrieben. Erste-Hilfe-Ausr\u00fcstungen wurden mit Spezialmitteln best\u00fcckt, die den \u00e4tzenden Chemikalien in Lithium-Elektrolytl\u00f6sungen entgegenwirken. Au\u00dferdem wurde ein Alarmsystem implementiert, um Versch\u00fctten, Leckagen, Gasbildung oder andere Gefahren zu \u00fcberwachen. Eines der wichtigsten Sicherheitsmerkmale f\u00fcr die Chemiker im Labor ist jedoch die M\u00f6glichkeit, die Tauchproben jederzeit und \u00fcberall mit einem Laptop, Telefon oder Tablet aus der Ferne zu \u00fcberwachen.<\/p>\n

\u201eDie Sicherheit unserer Mitarbeiter und die Materialanforderungen unserer Kunden liegen uns am Herzen\u201c, so Walker. \u201eWir f\u00fchren diese kritischen Materialtests daher in einer gesch\u00fctzten, sicheren Arbeitsumgebung durch. So k\u00f6nnen wir unseren Kunden wichtige Kompatibilit\u00e4ts- und Leistungsdaten bieten, die sie bei ihrer Materialauswahl unterst\u00fctzen. Dar\u00fcber hinaus k\u00f6nnen wir solide Nachweise daf\u00fcr liefern, dass Freudenberg-Werkstoffe anderen auf dem Markt \u00fcberlegen sind \u2013 eine Win-Win-Win-Situation f\u00fcr Mitarbeiter, Kunden und das Unternehmen gleicherma\u00dfen.\u201c<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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