DE202008007663U1

DE202008007663U1 - Batterieprüfanlage

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Publication number: DE202008007663U1
Application number: DE202008007663U
Authority: DE
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2008-06-09
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2008-09-04
Anticipated expiration: 2018-06-10

Abstract

Batterieprüfanlage, umfassend eine Klimakammer (1) zur Aufnahme der Batterie (2) und einen Batterietester (3), an welchen die Batterie (2) zur automatischen Durchführung des Testlaufes und zur Überwachung der elektrischen Größen und der Temperatur angeschlossen ist, sowie weiters umfassend Sensoren für den Luftdruck in der Klimakammer und einen Rauchmelder für die Klimakammer, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für den Luftdruck mit einer Steuereinrichtung (9) verbunden ist, welche bei Überschreiten eines definierten Grenzwertes ein mit der Klimakammer (1) verbundenes, mit Pressluft oder einem Inertgas, vorzugsweise mit Argon, arbeitendes Spülsystem (10, 11) aktiviert.Batterieprüfanlage, comprising a climate chamber (1) for receiving the battery (2) and a battery tester (3) to which the battery (2) for automatic execution the test run and to monitor the electrical quantities and the temperature is connected, and further comprising sensors for the Air pressure in the climate chamber and a smoke detector for the climate chamber, characterized in that the sensor for the air pressure with a control device (9) is connected, which when exceeded a defined limit value associated with the climatic chamber (1), flushing system operating with compressed air or an inert gas, preferably with argon (10, 11) is activated.

Description

Die Erfindung betrifft eine Batterieprüfanlage, umfassend eine Klimakammer zur Aufnahme der Batterie und einen Batterietester, an welchen die Batterie zur automatischen Durchführung des Testlaufes und zur Überwachung der elektrischen Größen und der Temperatur angeschlossen ist, sowie weiters umfassend allenfalls Sensoren für die Konzentration zumindest eines der Gase H2, CO und diverser Kohlenwasserstoffe in der Klimakammer und jedenfalls einen Rauchmelder für die Klimakammer.The The invention relates to a battery testing system comprising a climatic chamber for receiving the battery and a battery tester to which the Battery for automatically carrying out the test run and for monitoring the electrical quantities and the Temperature is connected, and further comprising at most Sensors for the concentration of at least one of the gases H2, CO and various hydrocarbons in the climatic chamber and in any case a smoke detector for the climate chamber.

Herkömmlicherweise sind Prüfstände für Tests an Batterien, beispielsweise für Hybrid- und Elektrofahrzeuge, mit grundlegenden Sicherheitseinrichtungen versehen. Auf derartigen Prüfständen werden in klimatisierbaren Kammern Tests bei definierten Umgebungsbedingungen und Rahmenbedingungen wie Ladezustand, Umgebungstemperatur, Batterietemperatur, Zellspannung, Strom, Batteriespannung, usw. durchgeführt, wobei die Steuerung des Prüflaufes und die Auswertung der Daten einem Batterietester obliegt. Dieser beinhaltet auch einen Teil der Sicherheitsvorkehrungen, vorzugsweise die Strom- und Spannungsfreischaltung der Batterie. Als weiteres Glied in den Sicherheitsvorkehrungen wurden bereits Rauchmelder und Sensoren für verschiedene Gase, insbesondere Wasserstoff, Methan und Methanol, sowie Rauchmelder in der Klimakammer installiert und in eine Alarmkette eingebunden.traditionally, are test stands for tests on batteries, for example for Hybrid and electric vehicles, with basic safety features Mistake. On such test benches in air-conditioned chambers tests under defined environmental conditions and conditions such as state of charge, ambient temperature, battery temperature, Cell voltage, current, battery voltage, etc. performed, where the control of the test run and the evaluation of the data is a battery tester incumbent. This also includes some of the safety precautions, preferably the current and voltage release of the battery. As another The link in the security arrangements has already been smoke detectors and sensors for various gases, in particular hydrogen, methane and methanol, and smoke detectors installed in the climatic chamber and in an alarm chain involved.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war eine weitere Verbesserung einer derartigen Vorrichtung, um noch höhere Sicherheit zu erreichen und/oder für Prüflinge mit höherer Energiedichte und damit höherem Gefahrenpotential auszulegen, insbesondere für Lithium-Ionen-Batterien.The Object of the present invention was a further improvement Such a device to achieve even greater security and / or for examinees with higher Energy density and thus higher Hazard potential, in particular for lithium-ion batteries.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die zu Beginn beschriebene Batterieprüfanlage erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor für den Luftdruck mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, welche bei Überschreiten eines definierten Grenzwertes ein mit der Klimakammer verbundenes, mit Pressluft oder einem Inertgas, vorzugsweise mit Argon, arbeitendes Spülsystem aktiviert. Mit dem erfindungsgemäßen Spülsystem kann eine Absenkung der Konzentration gefährlicher Gase in der Umgebung der Batterie, d. h. üblicherweise in einer Klimakammer, erreicht werden, wobei das Ausgasen in einfacher, sicherer und wirtschaftlicher Weise mittels der Luftdruckmessung detektiert wird.to solution The task is the battery test system described at the beginning according to the invention thereby in that the sensor for the air pressure with a control device is connected, which when exceeded a defined limit value associated with the climatic chamber, with Compressed air or an inert gas, preferably with argon, working flushing system activated. With the flushing system according to the invention can lower the concentration of hazardous gases in the environment the battery, d. H. usually in a climatic chamber, whereby the outgassing in simple, safe and economical way by means of air pressure measurement is detected.

Zusätzlich kann in vorteilhafter Weise ein Druckausgleichs-System vorgesehen sein, welches bei Überschreiten des definierten Grenzwertes aktiviert wird.In addition, can advantageously a pressure equalization system be provided which when crossing the defined limit is activated.

Bei der Ausführungsform der Vorrichtung, bei welcher eine Gaswarnanlage mit Sensoren für bestimmte Arten von Gasen vorgesehen ist, sind gemäß der vorliegenden Erfindung die Sensoren mit einer Steuereinrichtung verbunden, welche bei Überschreiten eines ersten definierten Grenzwertes ein mit der Klimakammer verbundenes, mit Pressluft oder einem Inertgas, vorzugsweise mit Argon, arbeitendes Spülsystem aktiviert. Damit kann exakt auf die relevanten Grenzwerte für die betrachteten Gase reagiert werden, wobei die Grenzwerte auf die Explosionsgrenzen und/oder die Gesundheitsschädlichkeit bezogen sein können.at the embodiment the device in which a gas detection system with sensors for certain Types of gases provided are in accordance with the present invention the sensors are connected to a control device, which when exceeded a first defined limit value associated with the climatic chamber, with compressed air or an inert gas, preferably with argon, working flushing system activated. This can be exactly the relevant limits for the considered Gases are reacted, with the limits on the explosion limits and / or the health damage related could be.

Wenn gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform die Steuereinrichtung das Spülsystem nach Unterschreiten des ersten Grenzwertes wieder deaktiviert, kann der Prüflauf raschestmöglich unter Wiederherstellung der ursprünglichen Umgebungs- und Rahmenbedingungen fortgesetzt werden.If according to a advantageous embodiment the controller after the flushing system Falling below the first limit again disabled, the test run quickly as possible under restoration of the original environment and conditions to be continued.

Vorzugsweise ist in der Steuereinrichtung noch ein zweiter, höherer Grenzwert für die Konzentration vorgegeben, und aktiviert die Steuereinrichtung bei Überschreiten dieses zweiten Grenzwertes das Spülsystem und beendet gleichzeitig den Testlauf, wobei die Batterie spannungs- und stromfrei geschaltet wird.Preferably is still a second, higher limit for the concentration in the control device specified, and activates the controller when exceeded this second limit the flushing system and stop at the same time the test run, with the battery switched voltage and current-free becomes.

Um einerseits die rasche Fortsetzung eines abgebrochenen Prüflaufes zu gestatten, wenn nach Spülung der Klimakammer wieder die gewünschten Umgebungs- und Rahmenbedingungen wiederhergestellt werden konnten, sieht eine weitere Ausführungsform der Batterieprüfanlage vor, dass die Klimakammer mit einer wiederverschliessbaren Klappe versehen ist, die bei Überdruck in der Klimakammer öffnet und nach Druckausgleich die Klimakammer automatisch wieder abschließt. Diese Klappe bietet aber auch Sicherheit in Bezug auf den tertiären Explosionsschutz, in dem im schlimmsten Fall die bei einer Explosion innerhalb der Klimakammer rasch aber mit möglichst geringen Auswirkungen die dabei entstehenden großen Gasmengen entweichen können. Vorteilhafterweise ist auch ein Druckausgleich für die auf Grund von Aufheiz- und Abkühlvorgängen erfolgenden Druckänderungen vorgesehen, der jedoch die Funktion der wiederverschließbaren Klappe betreffend den tertiären Explosionsschutz nicht berührt.Around on the one hand the rapid continuation of a canceled test run to allow if after flushing the climate chamber again the desired ambient and conditions could be restored, sees one another embodiment the battery testing system before that the climate chamber provided with a reclosable flap is that at overpressure in the climatic chamber opens and after pressure equalization automatically closes the climate chamber again. These Damper also offers safety in terms of tertiary explosion protection, in the worst case of an explosion within the Climate chamber quickly but with as possible low impact the resulting large amounts of gas can escape. advantageously, is also a pressure compensation for the pressure changes due to heating and cooling processes provided, however, the function of resealable flap concerning the tertiary Explosion protection not affected.

Wenn gemäß einem weiteren, vorteilhaften Merkmal der Erfindung die Steuereinrichtung bei Rauchentwicklung ein mit der Klimakammer verbundenes, mit einem Inertgas, vorzugsweise mit Argon, arbeitendes Spülsystem aktiviert und gleichzeitig den Testlauf beendet, wobei die Batterie spannungs- und stromfrei geschaltet wird, können allfällige Brände bereits vor der Entstehung verhindert bzw. in der Anfangsphase bekämpft und so die Schäden minimiert werden.If according to one Another advantageous feature of the invention, the control device with smoke a connected to the climatic chamber, with a Inert gas, preferably with argon, working purge system activated and simultaneously completed the test run, the battery voltage and current free can be switched any Fires already Prevented from forming or fighting in the initial phase and so the damage be minimized.

Eine weitere Ausführungsform der erfindungsgemäßen Batterieprüfanlage ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Flammenmelder für die Klimakammer vorgesehen und mit einer Steuereinrichtung verbunden ist, welche bei Feststellung von Flammen in der Klimakammer ein Löschsystem, vorzugsweise ein Inertgas-Löschsystem, insbesondere ein Argon-Löschsystem, aktiviert und gleichzeitig den Testlauf beendet, wobei die Batterie spannungs- und stromfrei geschaltet wird. Durch das Inertgas-Löschsystem, das für Lithium-Ionen-Batterien hauptsächlich mit Argon betrieben wird, können die Flammen erstickt und durch Verdrängung des Sauerstoffes bzw. brennbarer Gase die Entstehung weiterer Brände verhindert werden.A another embodiment the battery tester according to the invention is characterized in that a flame detector for the climatic chamber provided and connected to a control device which detection of flames in the climatic chamber an extinguishing system, preferably an inert gas extinguishing system, in particular an argon extinguishing system, activated and at the same time the test run ended, with the battery voltage and current free is switched. Due to the inert gas extinguishing system, which is mainly used for lithium-ion batteries Argon is operated smothered the flames and by displacement of the oxygen or combustible gases, the formation of further fires are prevented.

Wenn dabei ein Absaugsystem für Gasproben aus der Klimakammer vorgesehen ist, in welchem System die Sensoren für die Konzentration zumindest eines der Gase H2, CO, CO2, O2 und diverser Kohlenwasserstoffe und/oder der Rauchmelder vorgesehen sind, können diese Sensoren im für deren Funktion optimalen Betriebsbereich arbeiten und ist damit deren sichere Funktion gewährleistet.If while a suction system for Gas samples from the climatic chamber is provided in which system the sensors for the concentration of at least one of the gases H2, CO, CO2, O2 and various Hydrocarbons and / or smoke detectors are provided, they can Sensors in for whose function works optimal operating range and is with it ensures their safe function.

Vorteilhafterweise sind, um für jede Art von Sensoren den optimalen Betriebsbereich einhalten zu können, zwei separate Absaugsysteme für Gasproben aus der Klimakammer vorgesehen, wobei in einem System die Sensoren für die Konzentration zumindest eines der Gase H2, CO, CO2, O2 und diverser Kohlenwasserstoffe und im anderen System der Rauchmelder vorgesehen ist.advantageously, are in order for any type of sensors to adhere to the optimal operating range can, two separate suction systems for Gas samples provided from the climatic chamber, being in a system the sensors for the concentration of at least one of the gases H2, CO, CO2, O2 and various Hydrocarbons and provided in the other system of smoke detectors is.

In der nachfolgenden Beschreibung soll die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden.In the following description, the invention with reference to the accompanying drawings be explained in more detail.

Dabei zeigt die 1 ein Schema einer erfindungsgemäßen Anlage, und 2 stellt die in der Anlage der 1 ablaufenden Informations- und allenfalls Materialflüsse dar.It shows the 1 a diagram of a system according to the invention, and 2 represents the plant in the 1 expiring information and possibly material flows.

Die in der 1 schematisch dargestellte Batterieprüfanlage besitzt eine Klimakammer 1 zur Aufnahme der zu testenden Batterie 2 und einen Batterietester 3, an welchen die Batterie 2 wie auch bei herkömmlichen Anlagen zur automatischen Durchführung des Testlaufes angeschlossen ist. Dabei werden die elektrischen Vorgaben und die Überwachung der elektrischen Größen über die Leistungselektronik 4 des Batterietesters 3 durchgeführt, der über beispielsweise einen CAN-Bus auch mit einer Sensorik 5 für Druck und Temperatur der Batterie 2 verbunden ist. Eine Steuerelektronik 6 übernimmt die Klimatisierung und die Einstellung anderer Rahmenbedingungen für Klimakammer 1 und Batterie 2. Die Ansteuerung bzw. Programmierung und Parametrierung des Batterietesters 3 wird über eine Bedienkonsole 7 bzw. einen temporär anschließbaren Computer durchgeführt, der dann auch die Auswertung des Prüflaufes übernimmt.The in the 1 schematically shown battery tester has a climate chamber 1 for receiving the battery under test 2 and a battery tester 3 to which the battery 2 as is also connected to conventional systems for automatically carrying out the test run. The electrical specifications and the monitoring of the electrical parameters via the power electronics 4 of the battery tester 3 performed, for example, via a CAN bus with a sensor 5 for pressure and temperature of the battery 2 connected is. An electronic control system 6 assumes the air conditioning and the setting of other conditions for climate chamber 1 and battery 2 , The control or programming and parameterization of the battery tester 3 is via a control panel 7 or performed a temporarily connectable computer, which then also takes over the evaluation of the test run.

Vorteilhafterweise ist die Klimakammer 1 mit Sensoren für die Konzentration zumindest eines der Gase H2, CO und diverser Kohlenwasserstoffe sowie einem Rauchmelder für die Klimakammer verbunden, die vorteilhafterweise in einer Gas- und Brandmeldeanlage 8 zusammengefaßt sind. Auch ein Flammenmelder für die Klimakammer kann in dieser Anlage 8 vorgesehen sein, welche ihrerseits mit einer übergeordneten Steuereinrichtung 9, typischerweise einer Fail-Safe-SPS, verbunden ist. Auch der Batterietester 3 ist mit dieser Steuereinrichtung 9 verbunden. Die Steuereinrichtung 9 wird auch mit Eingängen von Gas- und Rauchmeldern der gesamten Prüfstandszelle, in welcher sich die Klimakammer 1 befindet, gespeist und ist darüberhinaus auch über ein Not-Aus-System mit anderen, benachbarten Prüfständen verbunden.Advantageously, the climate chamber 1 connected with sensors for the concentration of at least one of the gases H2, CO and various hydrocarbons and a smoke detector for the climate chamber, advantageously in a gas and fire alarm system 8th are summarized. Also a flame detector for the climate chamber can in this plant 8th be provided, which in turn with a higher-level control device 9 , typically a fail-safe PLC. Also the battery tester 3 is with this control device 9 connected. The control device 9 is also used with inputs of gas and smoke detectors of the entire test cell, in which the climate chamber 1 is powered, and is also connected via an emergency stop system with other, adjacent test benches.

Vorteilhafterweise befinden sich die Sensoren der Gas- und Brandmeldeanlage 8 außerhalb der Klimakammer 1, wobei dann ein Absaugsystem für Gasproben aus der Klimakammer 1 vorgesehen ist. Allenfalls können sogar zwei separate Absaugsysteme für Gasproben aus der Klimakammer 1 vorgesehen sein, getrennt nach Sensorik für die Konzentration zumindest eines der Gase H2, CO, CO2, O2 und diverser Kohlenwasserstoffe und im anderen System für den Rauchmelder.Advantageously, the sensors are the gas and fire alarm system 8th outside the climatic chamber 1 , in which case an extraction system for gas samples from the climatic chamber 1 is provided. At best, even two separate extraction systems for gas samples from the climatic chamber 1 be provided separately, according to sensors for the concentration of at least one of the gases H2, CO, CO2, O2 and various hydrocarbons and in the other system for the smoke detector.

Weiters vorgesehen ist ein Inertgas-Spül- und -Löschsystem 10, welches bei Feststellung von Flammen in der Klimakammer 1 aktiviert wird. Für die Anwendung bei sehr energiedichten Prüflingen 1, insbesonders von Lithium-Ionen-Batterien, kommt vorzugsweise ein Argon-Löschsystem zum Einsatz. Ein Druckluftsystem 11 ist ebenfalls an die Klimakammer 1 angeschlossen, um eine Spülung mit Druckluft durchführen zu können.Furthermore, an inert gas flushing and extinguishing system is provided 10 which, when detecting flames in the climatic chamber 1 is activated. For use with very energy-dense test specimens 1 , Especially of lithium-ion batteries, preferably an argon-extinguishing system is used. A compressed air system 11 is also to the climatic chamber 1 connected to carry out a flushing with compressed air.

Alternativ zur oben dargelegten Ausführungsform mit Gassensoren könnte eine etwas wirtschaftlichere Lösung erreicht werden, wenn die Gas- und Rauchmeldeanlage 8 durch einen Sensor für den Luftdruck innerhalb der Klimakammer 1 ersetzt wird. Auch aus den Werten eines derartigen Sensors kann die Steuereinrichtung 8 einen kritischen Zustand der zu testenden Batterie feststellen und das Druckluftsystem 11 bzw. das Inertgas-Löschsystem 10 aktivieren. Vorteilhafterweise ist bei einer derartigen Ausführungsform auch ein (nicht dargestelltes) Druckausgleichs-System vorgesehen ist, welches bei Überschreiten des definierten Grenzwertes aktiviert wird. Auch Dehnungsmessstreifen an der Batterie 1 können Aufschluß über kritische Zustände des Prüflings geben.As an alternative to the embodiment with gas sensors set out above, a somewhat more economical solution could be achieved if the gas and smoke detection system 8th by a sensor for the air pressure inside the climatic chamber 1 is replaced. Also from the values of such a sensor, the control device 8th determine a critical condition of the battery being tested and the compressed air system 11 or the inert gas extinguishing system 10 activate. Advantageously, in such an embodiment, a (not shown) pressure equalization system is provided, which is activated when the defined limit value is exceeded. Also strain gages on the battery 1 can give information about critical states of the test object.

Um beim Spülen, Löschen mit Inertgas aber auch im schlimmsten Fall einer Explosion innerhalb der Klimakammer 1 rasch und sicher die dabei entstehenden großen Gasmengen abführen zu können, ist die Klimakammer 1 mit einer wiederverschliessbaren Klappe 12 versehen, die bei Überdruck in der Klimakammer öffnet und nach Druckausgleich die Klimakammer automatisch wieder abschließt. Vorzugsweise ist dazu eine gewichtsbelastete Klappe vorgesehen. Typischerweise sind diese Klappe 12 und der nachfolgende, aus der Klimakammer 1 in die Umgebung führende, feuerfeste Kamin für Gasströmungen von bis zu 6000 Litern innerhalb von 5 bis 10 Sekunden ausgelegt.To rinse, however, erase with inert gas even in the worst case of an explosion inside the climate chamber 1 To be able to quickly and safely discharge the resulting large amounts of gas is the climatic chamber 1 with a reclosable flap 12 provided, which opens in case of overpressure in the climate chamber and after pressure equalization automatically closes the climate chamber again. Preferably, a weight-loaded flap is provided for this purpose. Typically, these are the flap 12 and the following, from the climatic chamber 1 into the environment leading, refractory chimney designed for gas flows of up to 6000 liters within 5 to 10 seconds.

Nachfolgend sollen die Vorgänge während kritisch verlaufender Prüfläufe unter Bezug auf die 2 erläutert werden. Alle nachfolgend für eine geschlossene Klimakammer 1 beschriebenen Vorgänge sind prinzipiell auch bei nicht geschlossenen Prüfständen in gleicher Weise, allenfalls mit größeren Gasmengen zur Spülung in Art von „Luftduschen" anwendbar.The following is the process during critically running test runs with reference to the 2 be explained. All below for a closed climate chamber 1 Operations described are in principle also in non-closed test benches in the same way, possibly with larger amounts of gas for flushing in the manner of "air showers" applicable.

Nach Wahl der Umgebungs- und Rahmenbedingungen und entsprechender Programmierung des Batterietesters 3 stellt dieser über bekannte Vorrichtungen diese Bedingungen in der Klimakammer 1 her, beaufschlagt die Batterie 2 mit der gewählten Last und überwacht und registriert die Spannung und den Strom der Batterie 2. Auch die Temperatur und allenfalls der Druck in der Batterie 2 werden über den Batterietester 2 überwacht.After selecting the ambient conditions and the appropriate programming of the battery tester 3 this makes known about these devices conditions in the climatic chamber 1 ago, the battery is charged 2 with the selected load and monitors and registers the voltage and current of the battery 2 , Also the temperature and possibly the pressure in the battery 2 be over the battery tester 2 supervised.

Über die Gas- und Rauchmelderanlage 8 werden allfällige Rauchentwicklung in der Klimakammer 1 als auch die Konzentrationen von zumindest einem der Gase H2, CO und diverser Kohlenwasserstoffe in der Klimakammer 1 ermittelt und an die Steuereinrichtung 9 gemeldet. Typische erste Grenzwerte werden 10% der unteren Explosionsgrenze (UEG) für H2 und die Kohlenwasserstoffe sein, womit ein sicherer Abstand zur UEG eingehalten werden kann, die für H2 bei 4 Vol% und bei den Kohlenwasserstoffen unter 2 Vol% liegt. Nicht aus Gründen des Explosionsschutzes, sondern aus Gründen der Gesundheitsschädlichkeit, wird der erste Grenzwert für CO mit 20 ppm gewählt. Für den zweiten Grenzwert, der zum Abbruch des Testlaufes führt, werden 20% UEG für H2 und Kohlenwasserstoffe sowie 40 ppm für CO definiert.About the gas and smoke detector system 8th become possible smoke development in the climatic chamber 1 as well as the concentrations of at least one of the gases H2, CO and various hydrocarbons in the climate chamber 1 determined and to the controller 9 reported. Typical initial limits will be 10% of the lower explosive limit (LEL) for H2 and hydrocarbons, allowing a safe distance to the LEL which is less than 2% by volume for H2 and less than 2% for hydrocarbons. Not for reasons of explosion protection, but for health reasons, the first limit value for CO is chosen to be 20 ppm. For the second limit, which leads to the termination of the test run, 20% LEL for H2 and hydrocarbons and 40 ppm for CO are defined.

Damit die Sensoren in den bestmöglichen Arbeitsbereichen betrieben werden können, sind sie vorteilhafterweise außerhalb der Klimakammer 1 angeordnet und wird für die Messungen ein Teil des Gases aus der Klimakammer 1 bzw. der Umgebung der Batterie 2 abgezogen. Dies gilt auch für die Detektion von Rauch, wobei vorteilhafterweise für die Gaskonzentrationsmessung und die Rauchdetektion zumindest zwei separate Teilströme abgezogen werden. Jede abgezogene Gasmenge wird aber nach der Messung wieder in die Klimakammer 1 rückgeführt.In order for the sensors to be operated in the best possible working areas, they are advantageously outside the climatic chamber 1 arranged and is for the measurements a part of the gas from the climatic chamber 1 or the environment of the battery 2 deducted. This also applies to the detection of smoke, wherein at least two separate partial flows are advantageously withdrawn for gas concentration measurement and smoke detection. Each withdrawn amount of gas but after measurement again in the climatic chamber 1 recycled.

Wenn nun ein erster definierter Grenzwert für die Konzentration eines der überwachten Gase überschritten wird, welcher Grenzwert in der Steuereinrichtung 9 abgelegt ist, aktiviert diese ein Spülsystem. Eine Variante sieht ein Spülsystem 11 auf Basis von Druckluft vor, welches die Atmosphäre in der Klimakammer 1 verdünnt und so eine Verminderung der Konzentration auch des über den Grenzwert angestiegenen Gases bewirkt. Alternativ dazu kann ein Spülsystem 10 aktiviert werden, welches mit einem Inertgas arbeitet, vorzugsweise mit Argon, welches insbesondere für Lithium-Ionen-Batterien ausschließlich vorgesehen ist. Auch ein Anfahren von Raumtemperatur bewirkt, zusätzlich zur Spülung mit Druckluft oder Inertgas, einen Kühleffekt.If now a first defined limit value for the concentration of one of the monitored gases is exceeded, which limit value in the control device 9 is stored, this activates a flushing system. A variant sees a flushing system 11 based on compressed air in front of which the atmosphere in the climatic chamber 1 diluted and thus causes a reduction in the concentration of the gas above the limit increased. Alternatively, a flushing system 10 be activated, which operates with an inert gas, preferably with argon, which is provided exclusively for lithium-ion batteries exclusively. Also starting from room temperature causes, in addition to flushing with compressed air or inert gas, a cooling effect.

Kann die zuerst zu hohe Gaskonzentration in der Klimakammer 1 durch die Spülung mit Pressluft oder dem Inertgas wieder unter den definierten Grenzwert gebracht werden, wird der Prüflauf der Batterie 1 vom Batterietester wieder fortgesetzt.Can the first too high gas concentration in the climatic chamber 1 be brought back below the defined limit by the flushing with compressed air or the inert gas, the test run of the battery 1 resumed from the battery tester.

Alternativ zur Überwachung der Gaskonzentrationen könnte auch die Bestimmung des Luftdruckes in der Klimakammer 1 erfolgen, wobei das durch Ausgasen der Batterie 2 bewirkte Ansteigen des Luftdruckes zur Spülung mit Pressluft oder dem Inertgas führt. Vorteilhafterweise wird für den Fall der Spülung ein Druckausgleich bewirkt, und die Spülung solange fortgesetzt, bis kein Druckanstieg über den Grenzwert für den Luftdruck in der Klimakammer 1 mehr erkennbar ist. Das Ausgasen der Batterie 2, vor allem beim Aufplatzen von einer oder mehrere Zellen, mit sehr schnellem Druckanstieg kann auch sehr gut bei nicht geschlossenen Prüfständen festgestellt werden. Der Druckanstieg in Zellen der Batterie 2 ist auch über herkömmliche Dehnungsmessstreifen zu ermitteln. Auch bei dieser Variante wird der Batterietester 3 von der Steuereinrichtung 9 zur Fortsetzung des Prüflaufes angesteuert, wenn diese die Unterschreitung aller definierten Grenzwerte gemeldet bekommt.Alternatively to monitoring the gas concentrations could also determine the air pressure in the climatic chamber 1 done by the outgassing of the battery 2 caused increase in air pressure leads to flushing with compressed air or the inert gas. Advantageously, a pressure equalization is effected in the case of flushing, and the flushing continued until no pressure increase above the limit value for the air pressure in the climatic chamber 1 is more recognizable. The outgassing of the battery 2 , especially when bursting of one or more cells, with very rapid pressure increase can also be found very well in non-closed test stands. The pressure increase in cells of the battery 2 can also be determined by means of conventional strain gauges. Also in this variant, the battery tester 3 from the controller 9 for the continuation of the test run, if it is reported the falling below all defined limits.

Wenn jedoch die Spülung der Klimakammer 1 mit der Druckluft oder dem Inertgas keinen Erfolg zeigt und die Überwachungssysteme der Batterie 2 bzw. der Klimakammer 1, hier insbesondere das Gas- und Rauchmeldersystem 8, ein Überschreiten eines zweiten, höheren Grenzwertes der Gaskonzentration ermittelt, wird die Spülung der Klimakammer 1 mit Pressluft oder dem Inertgas fortgesetzt und der Testlauf beendet. Dabei wird die Batterie 1 über den Batterietester 3 auch spannungs- und stromfrei geschaltet, um alle potentiellen Zündquellen auszuschalten. Diese Art von Beendigung des Prüflaufes erfolgt auch dann, wenn in der Klimakammer 1 Rauchentwicklung oder die Entstehung von Flammen detektiert wird.However, if the flushing of the climatic chamber 1 with the compressed air or the inert gas shows no success and the monitoring systems of the battery 2 or the climate chamber 1 , in particular the gas and smoke alarm system 8th , Exceeding a second, higher limit of the gas concentration is determined, the flushing of the climatic chamber 1 continued with compressed air or the inert gas and the test run ended. This is the battery 1 over the battery tester 3 also switched off voltage and current, in order to eliminate all potential sources of ignition. This type of completion of the test run also takes place when in the climatic chamber 1 Smoke or the formation of Flam is detected.

Die Überwachung auf Flammen in der Klimakammer 1 wird parallel zur Überwachung der Gaskonzentrationen, der Rauchentwicklung oder des Luftdruckes in der Klimakammer 1 durchgeführt.Monitoring for flames in the environmental chamber 1 becomes parallel to the monitoring of the gas concentrations, the smoke development or the air pressure in the climatic chamber 1 carried out.

Während oder gleich anschließend an alle Spülvorgänge einer an sich geschlossenen Klimakammer 1, in welcher die zu testende Batterie 2 gebracht wurde, wird überschüssiges Gas abgeführt und wird wenn möglich der vor der Spülung eingestellte Luftdruck wieder hergestellt. Bei offenen Prüfständen werden die oben genannten Parameter in der Umgebung der Batterie 2 überwacht bzw. werden die Spülgase in die unmittelbare Umgebung der Batterie 2 geflutet. Geschlossenen Klimakammern 1 werden vorzugsweise nach Abführung überschüssigen Gases automatisch wieder gasdicht verschlossen, vorzugsweise über Wirkung der Klappe 12.During or immediately after all rinsing a self-contained climate chamber 1 in which the battery to be tested 2 has been brought, excess gas is removed and, if possible, the set before the rinse air pressure is restored. For open test stands, the above parameters are in the environment of the battery 2 monitors or be the purge gases in the immediate vicinity of the battery 2 flooded. Closed climate chambers 1 are preferably closed gas-tight again after removal of excess gas, preferably via the action of the flap 12 ,

Selbstverständlich kann jederzeit über die Steuereinrichtung 9 ein Not-Aus des Batterietesters 3 sowie aller relevanten Systeme der Klimakammer 1 erfolgen und kann auch ein externer Alarm gemeldet werden, wenn ein Zustand eintritt, der zum Abbruch des Prüflaufes führt.Of course, at any time via the control device 9 an emergency stop of the battery tester 3 as well as all relevant systems of the climatic chamber 1 and an external alarm can also be signaled when a condition occurs which leads to the termination of the test run.

Claims

Battery testing system comprising a climatic chamber ( 1 ) for receiving the battery ( 2 ) and a battery tester ( 3 ) to which the battery ( 2 ) is connected to automatically perform the test run and to monitor the electrical variables and the temperature, and further comprising sensors for the air pressure in the climate chamber and a smoke detector for the climatic chamber, characterized in that the sensor for the air pressure with a control device ( 9 ) which, when a defined limit value is exceeded, is connected to the climate chamber ( 1 ) connected, with compressed air or an inert gas, preferably with argon, working purge system ( 10 . 11 ) is activated.

Batterieprüfanlage according to claim 1, characterized in that a pressure equalization system is provided which is when crossing the defined limit is activated.

Battery testing system comprising a climatic chamber ( 1 ) for receiving the battery ( 2 ) and a battery tester ( 3 ) to which the battery ( 2 ) is connected for automatically carrying out the test run and for monitoring the electrical variables and the temperature, and furthermore comprising sensors ( 8th ) for the concentration of at least one of the gases H2, CO and various hydrocarbons in the climate chamber and a smoke detector for the climate chamber ( 1 ), characterized in that the sensors ( 8th ) with a control device ( 9 ) which, when a first defined limit value is exceeded, are connected to the climate chamber ( 1 ) connected, with compressed air or an inert gas, preferably with argon, working purge system ( 10 . 11 ) is activated.

Battery testing system according to one of claims 1 to 3, characterized in that the control device ( 9 ) the flushing system ( 10 . 11 ) deactivated again after falling below all limits.

Battery testing system according to claim 3 or 4, characterized in that in the control device ( 9 ) is given a second, higher limit for the concentration, and the control device ( 9 ) when this second limit value is exceeded, the rinsing system ( 10 . 11 ) while terminating the test run, with the battery ( 2 ) is switched off voltage and current.

Battery testing system according to one of claims 1 to 5, characterized in that the climatic chamber ( 1 ) with a reclosable flap ( 12 ), which in case of overpressure in the climatic chamber ( 1 ) opens and after pressure equalization the climate chamber ( 1 ) automatically closes again.

Battery testing system according to one of claims 1 to 6, characterized in that the control device ( 9 ) with smoke development in the climate chamber ( 1 ) with the climatic chamber ( 1 ) connected, with an inert gas, preferably with argon, operating purge system ( 10 . 11 ) while terminating the test run, with the battery ( 2 ) is switched off voltage and current.

Battery testing system according to one of claims 1 to 7, characterized in that a flame detector for the climatic chamber ( 1 ) and provided with a control device ( 9 ), which upon detection of flames in the climatic chamber ( 1 ) an extinguishing system ( 10 ), preferably an inert gas extinguishing system, in particular an argon extinguishing system, activated and simultaneously terminates the test run, the battery ( 2 ) is switched off voltage and current.

Battery testing system according to one of claims 1 to 8, characterized in that a suction system for gas samples from the climatic chamber ( 1 ), in which system the sensors ( 8th ) are provided for the concentration of at least one of the gases H2, CO, CO2, O2 and various hydrocarbons and / or smoke detectors.

Battery testing system according to claim 9, characterized in that two separate extraction systems for gas samples from the climate chamber ( 1 ) are provided, wherein in a system, the sensors for the Concentration of at least one of the gases H2, CO, CO2, O2 and various hydrocarbons and provided in the other system of smoke detectors.