Eine experimentelle Untersuchung des Versagensmechanismus von 18650 Lithium-Ionen-Batterien, die dynamischen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, sowie die Auswirkungen schwerer Schäden auf die Sicherheitsfunktion der Stromunterbrechungsvorrichtung (CID)

Zunächst zeigte eine durchgeführte Schocktestreihe mit Belastungen jenseits der Automobilstandards in der Impedanz- und Computertomographie (CT)-Analyse keine eindeutigen Auswirkungen auf verschiedene moderne Zelltypen, während ältere Zelltypen Anzeichen von Schäden wie Dornverschiebung und Anstieg des ohmschen Widerstands aufwiesen, wie bereits in der Literatur berichtet wurde. Eine anschließende Untersuchung mit Beschleunigungsmessungen an Tropfen von Elektrowerkzeug-Batteriemodulen ergab, dass die Beschleunigungen in einigen Anwendungen selbst hohe Belastungsnormen deutlich überschreiten können. In einer anschließenden Testreihe mit axialen Falltests in beiden Richtungen mit verschiedenen Zelltypen, Aufprallflächen und Ladezuständen (SOC) zeigten mehrere Zelltypen einen hohen ohmschen Ausfall ohne ein thermisches Ereignis. Computertomographie (CT) und Post-Mortem-Analysen ergaben, dass unter den verschiedenen beobachtbaren Schadensmechanismen der Kontaktverlust im CID-Bereich der vorherrschende Versagensmechanismus ist. Selbst schwere mechanische Beschädigungen, die sich zwar auf das elektrische und thermische Verhalten auswirken, zeigten bei Überladungstests keine Auswirkungen auf die Funktionalität des CID.

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