Was ist CT-Prüfung von Batteriesystemen?

Die CT-Prüfung von Batteriesystemen umfasst die zerstörungsfreie dreidimensionale Analyse von Lithium-Ionen-Akkumulatoren auf allen Ebenen: Einzelzelle, Modul und Batteriepakete (Pack). Als Kernkomponente der Elektromobilität unterliegen Batteriesysteme höchsten Sicherheits- und Qualitätsanforderungen. CT ermöglicht die Sichtbarmachung innerer Strukturen, die konventionell nur durch Zerstörung des Prüfobjekts zugänglich wären.

Wissenschaftlicher Hintergrund

Auf Zellebene werden Elektroden-Separator-Verbünde auf Delamination, Dendritenbildung und Kurzschlussrisiken untersucht. Auf Modulebene stehen Zellausrichtung, Verbindungsqualität und Kontaktierung im Vordergrund. Für Batteriepakete liefert CT Informationen zu Gehäuseintegrität, Kühlkanalgeometrien und Verbindungstechnik. Das geringe Kontrastverhältnis zwischen Aktivmaterial und Separator erfordert spezielle Scan- und Rekonstruktionsparameter.

Relevante Kennzahlen

Voxelgröße: 1–10 µm für Elektroden-/Separatorauflösung; 50–200 µm für Modullevel.
Kritische Fehlertypen: Dendriten ab ~10 µm nachweisbar (Mikro-CT), Delamination ab ~50 µm Spaltbreite.
Kontrastlimitierung: Lithiumreiche Materialien schwach absorbierend; Optimierung über Scan-Energie und Detektor.

Normbezug und Schwellwerte

Normbezug: IEC 62660 (Sekundärzellen für Elektrofahrzeuge), UN 38.3 (Transport), ISO 12405-4 (Leistungstests EV-Batterien), UL 2580 (Batterien für Elektrofahrzeuge).
Typische Schwellwerte: Eingeschlossene Fremdpartikel > 50 µm gelten als kritisch; Delamination > 5 % der Elektroden-fläche ist häufig Ablehnungskriterium.
Gültigkeit: Sicherheitsrelevante Baugruppenprüfung; Prüfumfang und Akzeptanzkriterien nach Kundenspezifikation und Anwendungsklasse festlegen.

Anwendung in der industriellen Praxis

Fertigungsbegleitende Eingangs- und Ausgangsprüfung von Zellen und Modulen.
Failure-Analysis nach thermischem Durchgehen (Thermal Runaway) ohne weiteres Sicherheitsrisiko.
Prozessqualifikation für neue Zellchemien (Solid-State, NMC, LFP).

Quellen und Ausgabenstand

IEC 62660-1:2018.
ISO 12405-4:2018.
UL 2580:2020.
UN 38.3 (Transport of dangerous goods).
Stand der Einordnung: März 2026.