Nach einem Unfall ermöglicht dieser Scanner die Überprüfung des Zustands einer Batterie eines Elektrofahrzeugs, ohne sie demontieren zu müssen.

Nach einem Unfall kann die Außenseite einer Batterie intakt erscheinen, obwohl einige Zellen möglicherweise verschoben oder verformt wurden. In Deutschland arbeitet das Fraunhofer-Institut an einem System, das in der Lage ist, eine ganze Batterie ohne Demontage zu röntgen. Die nun automatisierte Analyse soll die Entscheidungen bezüglich Reparatur, Recyclung oder Wiederverwendung erleichtern.

Ein riesiger Scanner für Batterien

Ein Elektroauto mit Röntgenstrahlen untersuchen, um herauszufinden, ob seine Batterie Schaden erlitten hat. Die Idee ist bei Fraunhofer nicht ganz neu – das Gerät AIR wurde bereits im Jahr 2024 vorgestellt. Die Neuheit liegt nun in der Software, die in der Lage ist, die erzeugten Bilder automatisch zu analysieren. Die Funktionsweise erinnert an eine Waschanlage.

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Eine Röntgenquelle wird über dem Fahrzeug platziert, während ein am Boden installierter Detektor die Bilder aufnimmt, nachdem der Strahl durch das Auto und seine Batterie gefahren ist. Auch das Batteriepaket kann separat überprüft werden. Die von Fraunhofer IIS und der Universität für angewandte Wissenschaften München entwickelte Software kann die drei Haupttypen von Batteriezellen erkennen: zylindrisch, prismatisch und pouch.

Dann ist es in der Lage, geometrische Anomalien wie Verschiebungen, Verformungen oder Aufblähungen zu erkennen. In der von den Forschern verwendeten Testumgebung dauerte die automatisierte Analyse eines Pakets etwa fünf Minuten. Die Gesamtinspektionszeit kann jedoch je nach Größe sowie der Anzahl der benötigten Bilder variieren.

Eine Volkswagen ID.3 im Crashtest

Zur Überprüfung der Nützlichkeit des Systems haben die Forscher insbesondere einen Volkswagen ID.3 nach einem Frontalunfall untersucht. Das Kompaktfahrzeug war mit 79 km/h in den hinteren Teil eines Volkswagen Tiguan geprallt. Trotz erheblicher Schäden an der Vorderseite zeigten die Aufnahmen keine kritischen strukturellen Auffälligkeiten an der Batterie. Diese Diagnose allein reichte jedoch nicht aus, um die Wiederverwendung des Akkupacks zu genehmigen. Ebenfalls wurden die Daten des BMS, der Ereignisprotokollierer, elektrische Prüfungen sowie eine Sicherheitsbewertung untersucht.

Am Ende dieses Verfahrens wurde die Batterie in das niedrigste Gefahrenlevel EUCAR 0 eingestuft. Bei einer anderen, bei einem Unfall beschädigten Batterie mit zylindrischen Zellen erkannte das System hingegen einen stark deformierten Bereich sowie mehrere verschobene Zellen. In diesem Fall riet Fraunhofer von der Wiederverwendung ab.

Ein effektives Werkzeug für den Gebrauchtwagenmarkt

Eine solche Inspektion könnte den State of Health (SOH) ergänzen, der hauptsächlich Informationen über den elektrischen und elektrochemischen Zustand der Batterie liefert, indem er zusätzlich Angaben zu ihrer mechanischen Integrität hinzufügt. Das deutsche Institut ist außerdem der Ansicht, dass diese Technologie in zukünftigen Konzepten zur regelmäßigen Überwachung von Elektrofahrzeugen Verwendung finden könnte. Derzeit wird jedoch keine konkrete Einführung angekündigt.