Batterien für die Energiewende und Elektromobilität müssen sicher, zuverlässig und leistungsfähig sein. Am ZSW Ulm testen wir Batteriezellen, Module und komplette Systeme unter realistischen und extremen Bedingungen, um ihre Funktionalität, Lebensdauer und Sicherheit zu gewährleisten.
Unsere Batterietestung umfasst elektrische, thermische und mechanische Prüfungen sowie Sicherheitstests bei Fehlbedienung oder Unfallszenarien. Damit liefern wir verlässliche Daten zur Qualität, Performance und Sicherheit von Akkumulatoren.
Das ZSW bietet Industrie und Wissenschaft einen umfassenden Batterietest-Service, der verlässliche Daten zur Leistung, Lebensdauer und Sicherheit von Akkumulatoren liefert. Diese Informationen ermöglichen sichere Produktentwicklungen, optimierte Lebensdauer und eine beschleunigte Markteinführung neuer Batterien.
Das Batterietestzentrum am ZSW ist seit 1998 in Betrieb und heute ein europaweit anerkanntes Testlabor.
Im elektrischen Batterietest werden Zellen, Module und Systeme auf ihre Funktionalität geprüft, die Leistungsfähigkeit vermessen und die zu erwartende Lebensdauer unter definierten Belastungen und Umgebungsbedingungen bestimmt.
Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) in Ulm zählt zu den führenden europäischen Instituten für die Prüfung, Charakterisierung und Validierung moderner Batterietechnologien – von der Zelle bis zum Batteriesystem.
Um die elektrischen Eigenschaften, die Leistungsfähigkeit und das Alterungsverhalten von Batteriezellen und -systemen zu charakterisieren, werden diese am ZSW umfassenden Leistungs- und Lebensdauertests unterzogen. Dabei werden physikalische Größen wie Strom, Zeit, Temperatur und Spannung erfasst und analysiert. Diese Daten werden mit Informationen aus Batteriemanagementsystemen (BMS) über CAN- oder LIN-Bus-Schnittstellen kombiniert.
In unabhängigen Tests weisen unsere Experten nach, dass Batteriesysteme nicht nur alle Sicherheitsanforderungen erfüllen, sondern auch einer Vielzahl sehr anspruchsvoller Betriebsbedingungen im automobilen Umfeld standhalten.
Dazu gehören:
Energiespeichersysteme, die auch für das Lastmanagement eingesetzt werden, sind zusätzlichen Belastungen und Herausforderungen ausgesetzt.
Zunehmend von Interesse ist die Kombination elektrischer Tests mit mechanischer Belastung.
Dabei gewinnt die Messung von mechanischen Größen wie Kraftentwicklung beim Laden und Entladen, Volumenänderungen (Expansion und Kontraktion) sowie Vibration und Resonanzverhalten immer mehr an Bedeutung.
Durch diese Verknüpfung entstehen realitätsnahe Testbedingungen, die entscheidend zur Zuverlässigkeit und Sicherheit moderner Batteriesysteme beitragen.
Unsere Batterietestung liefert hochpräzise Analysen von Lebensdauer, Leistung und Sicherheit von kommerziellen Produkten und innovativen Prototypen. Die Lebensdaueruntersuchung liefert verlässliche Vorhersagen, die eine beschleunigte Markteinführung neuer Batterien unterstützen. Das Labor bietet umfassenden Batterietest-Service für die Industrie und Wissenschaft, für alle Anwendungen, stationär oder mobil.
Die Prüfeinrichtungen des ZSW in Ulm ermöglichen umfassende Tests von Batteriezellen, Modulen und kompletten Batteriepacks mit Leistungen von bis zu 360 kW. Ergänzend werden auch Superkondensatoren sowie periphere Komponenten elektrochemischer Energiespeicher präzise vermessen und analysiert.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung der Wechselwirkungen zwischen Energiespeichern und automotiven Bordnetzen. Diese Tests erfolgen nach etablierten Industriestandards wie LV 123, LV 124 und LV 148.
Für Batteriesysteme bietet das ZSW Prüfkapazitäten von bis zu 500 V, 500 A und 100 kW und deckt damit ein breites Anwendungsspektrum in Forschung und Industrie ab.
Mit dem Live Thermal Modelling erfasst das ZSW thermische Zustände von Prüflingen räumlich und zeitlich aufgelöst in Echtzeit. Dies schafft eine belastbare Grundlage zur Bewertung komplexer Batteriezellen, Module und Systeme. Je nach Prüfanforderung werden bis zu mehrere hundert Temperatursensoren integriert, die Ergebnisse können bei Bedarf dreidimensional visualisiert werden.
Auf Basis dieser Daten entwickelt das ZSW für jede Prüfaufgabe ein maßgeschneidertes Mess-, Analyse- und Visualisierungskonzept, abgestimmt auf Zellen, Module, komplette Systeme oder spezifische Kontaktstellen. Thermische Auffälligkeiten, Hotspots und kritische Bereiche werden frühzeitig sichtbar, auch an Kontaktpunkten, an denen mechanische oder elektrische Schwachstellen auftreten können.
Die transparente Darstellung ermöglicht eine verlässliche Bewertung des Prüfaufbaus und macht Abweichungen sofort erkennbar, etwa durch ungeeignete Sensorpositionen oder unplausible Messwerte. So lassen sich Testergebnisse sicher interpretieren, Prüfungen gezielt anpassen und geeignete Maßnahmen bereits während laufender Untersuchungen ableiten.
Dieses Vorgehen steht stellvertretend für den Anspruch des ZSW, für jede Fragestellung die passende Analyse in höchster fachlicher Qualität bereitzustellen.
Beim Testen von Batterien stoßen Forscher und Entwickler oft auf ein wiederkehrendes Problem: Unterschiedliche Zelltypen und -formate erfordern unterschiedliche und passgenaue Kontaktierungen. Das Vorbereiten von Zyklisierungstests wird dadurch kompliziert, zeitaufwändig und fehleranfällig. Herkömmliche Testhalter, die Zellen meist mit Schrauben fixieren erlauben keine präzise Einstellung des Anpressdrucks und sind zudem meist sperrig designed - ein Hindernis in der täglichen Laborarbeit.
Der neue Zellhalter des ZSW Ulm setzt genau hier an. Wissenschaftlich geprüft und im Laborbetrieb bereits erfolgreich erprobt, bietet er eine einfache, schnelle und sichere Lösung für die Fixierung von zylindrischen Batterien.
Er ist modular, sicher, schnell und flexibel – ideal für Forschung, Entwicklung und Qualitätssicherung.
Die Sicherheit von Batterien und die Analyse ihres Verhaltens unter allen denkbaren Bedingungen, auch in Extremsituationen, hat allerhöchste Priorität für den Einsatz im täglichen Leben.
In unserem Sicherheitstestzentrum werden einzelne Zellen ebenso geprüft wie komplette Batteriesysteme mit einer Größe von bis zu 5 kWh. Die Tests zur funktionalen Sicherheit erfolgen nach nationalen und internationalen Normen oder individuellen Kundenvorgaben. Auch maßgeschneiderte Testkonzepte für Bauteile, Geräte oder komplette Systeme lassen sich realitätsnah umsetzen, einschließlich Szenarien, die über die Standardnormen hinausgehen, um Extremfälle oder innovative Anwendungen zu simulieren.
Wir verfügen über modern ausgestattete Testbunker mit Feuerlöschanlagen, Gaswäschesystemen, Videobeobachtung und umfassender Datenaufzeichnung. Das gewährleistet sichere und kontrollierte Prüfbedingungen. Mechanische, thermische und elektrische Sicherheitsprüfungen ermöglichen eine fundierte Analyse des Batterieverhaltens unter realistischen Einsatzbedingungen.
Die Kombination aus langjähriger Erfahrung, moderner Messtechnik und flexiblen Testmöglichkeiten liefert belastbare Ergebnisse. Hersteller und Anwender erhalten damit die Sicherheit, dass Batterien zuverlässig, langlebig und effizient betrieben werden können – vom Prototypen bis zum serienreifen System.
Das Batterietestzentrum des ZSW in Ulm gehört zu den führenden Einrichtungen Europas für die Entwicklung und Validierung moderner Batterietechnologien. Mehr als 100 Wissenschaftlerinnen und Ingenieure arbeiten hier an Lösungen für Elektromobilität, stationäre Energiespeicher und nachhaltige Energiesysteme.
Seit über 30 Jahren forscht das ZSW entlang der gesamten Batteriewertschöpfungskette – von der Zellcharakterisierung über Sicherheitsprüfungen bis hin zur industrienahen Produktion. Ein zentraler Baustein ist das seit 1998 betriebene, europaweit anerkannte Batterie-Sicherheits- und Testzentrum.
Ergänzt wird die Infrastruktur durch eine Forschungsproduktionslinie für große Lithium-Ionen-Batteriezellen, die seit 2014 in Betrieb ist und die Herstellung unter industrienahen Bedingungen ermöglicht.
Mit der Pilotanlage „Powder-Up!“ (seit 2024) schließt das ZSW zudem eine wichtige Lücke zwischen Forschung und Anwendung: Sie erlaubt die skalierte Herstellung innovativer Kathodenmaterialien und ihrer Vorstufen in Mengen von bis zu 100 Kilogramm.