16.09.2016
Qualitätssicherung
Härtetests im Audi-Batterieanalysezentrum

Die Batterie des Audi Q7 e-tron muss einiges aushalten: eisige Kälte, tropische Hitze, häufiges Be- und Entladen. Autorin Claudia Rülke hat sich angesehen, wie die Ingenieure bei Audi diese Belastungen im Batterieanalysezentrum simulieren und so für höchste Qualität sorgen. Und sie hat gelernt, wie Batterien sprechen.

Audi-Batterieanalysezentrum

An die Batterie des Q7 e-tron schließt Monaci verschiedene Kabel und Schläuche an – genau wie im Auto später auch.

 

Hinter schweren Flügeltüren liegt es verborgen, das Innere der rund zweieinhalb Tonnen schweren Klimakammer. Sie ist das massive Herzstück des Prüfstands im Hochvoltanalysebereich. Hier untersuchen die Kollegen der Qualitätssicherung die Batterien für die Autos. Neben der Klimakammer gehören noch Lade- und Entladeeinheiten, Sicherheitstechnik und Bedieneinheiten zu den Prüfständen, von denen es zwei verschiedene bei Audi in Neckarsulm gibt. Einen für die Einzelkomponenten und einen für die Batterie als Ganzes.

Die von außen unscheinbare Anlage beeindruckt im Inneren: 4.660 Liter Wasser würden allein in die Klimakammer hineinpassen – das entspricht etwa 33 gefüllten Badewannen. Mittendrin liegt die Lithium-Ionen-Batterie aus einem Audi Q7 e-tron, die mit mehreren Leitungen an den Prüfstand angeschlossen ist. Auch sie hat imposante Ausmaße: 1,054 m lang, 74 cm breit und 26,3 cm hoch. 200 Kilogramm bringt sie auf die Waage.

Vom Winter in Sibirien bis zum Sommer in der Sahara

Die Batterie muss den Tests von Alessandro Monaci standhalten. Er ist für die Hochvoltkomponentanalyse zuständig. „Ich prüfe beispielsweise, ob und wie sich die Kapazität der Batterie verändert, wenn ich sie oft be- und entlade“, erklärt der 31-Jährige. Denn das hat direkten Einfluss auf die Reichweite. Zusätzlich untersucht der Ingenieur, wie sich die Batterie bei klimatischen Bedingungen verhält: Von eisiger Kälte bis zu tropischer Hitze muss sie alles aushalten. Die Temperaturspanne reicht dabei von minus 30 bis plus 60 Grad Celsius. Extrembedingungen für den Stromspeicher.

Audi-Batterieanalysezentrum

‚Von eisiger Kälte bis zu tropischer Hitze müssen die Stromspeicher alles aushalten‘, sagt Monaci und startet den Qualitätstest.

 

In der Kammer sind Thermosensoren verbaut. Die erfassen gezielt Temperaturen – im Raum und auf der Batterie. „Das zeigt uns, wie sich die Wärme in und um die Batterie entwickelt“, sagt Monaci, der seit zwei Jahren Referent in der Qualitätssicherung Produkttechnik ist. Begonnen haben er und seine Kollegen mit Analysen der 12V-Starterbatterien. Seit 2013 ist durch die Erweiterung des Zellenprüfstands auch die Analyse von Lithium-Ionen-Zellen und -Modulen möglich. In diesem Jahr wurde der Hochvoltprüfstand fertiggestellt, sodass die Audi Qualitätssicherung nun komplette Hochvoltbatterien im Werk analysieren kann.

Die Sprache einer Batterie

Die Analysen der Batterien beginnen in der Vorserienphase und werden während der Serienproduktion weitergeführt. Nicht nur die Qualität des kompletten Bauteils, sondern auch die seiner Einzelkomponenten überprüfen Monaci und seine Kollegen, mit dem Ziel, deren Qualität sicherzustellen. „Der Versuchsaufbau hier im Prüfstand spiegelt die Anordnung im Fahrzeug wider“, erklärt Monaci. Nur so kann die Batterie unter realistischen Bedingungen getestet werden. Deshalb sind Lade- und Kommunikationskabel, Kühl- und Entlüftungsschläuche an sie angeschlossen, genau wie im Q7 e-tron auch.

Audi-Batterieanalysezentrum

Mithilfe seines Computers übersetzt Monaci die „Batteriesprache“ in verständliche Diagramme.

 

Die Batterie des Hybrid-SUV besteht aus 168 Lithium-Ionen-Zellen und 16 Steuergeräten. Letztere übermitteln den Zustand der Batterie. „Sie sprechen sozusagen“, sagt Monaci. Sein Computer versteht die Signale, die die Steuergeräte aussenden und Monaci übersetzt die „Batteriesprache“ dann in verständliche Diagramme. Die Tests der Batterien in der Klimakammer dauern von einem Tag bis zu mehreren Wochen, je nachdem, welches Testprogramm für sie ausgewählt wurde. Die Q7 e-tron Batterie, die Monaci heute betreut hat, hat noch ein paar Stunden harter Tests vor sich – damit sich der Audi-Kunde später stets auf sie verlassen kann.

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Verbrauchsangaben Audi Q7 3.0 TDI e-tron quattro: Kraftstoffverbrauch kombiniert in l/100 km: 1,9 – 1,8; Stromverbrauch kombiniert in kWh/100 km: 19 – 18,1; CO2-Emission kombiniert in g/km: 50 – 48


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