eGAS – elektronisches Gas-Analyse-System

Mobiles Prüfgerät für Blei-Säure-Batterien

Chemische Reaktionen in modernen Bleibatterien sind vor allem unter dynamischen Bedingungen sehr komplex. Jedoch ist das Wissen um das Verhalten und den Zustand der Batterie sehr wichtig bei der Entwicklung von Bleibatterien für moderne Fahrzeuge mit Start-Stopp-Systemen oder Mikrohybridlösungen.
measX bietet jetzt ein neues tragbares Gerät zur schnellen In-Situ-Messung des Wasserverlustes in modernen Bleibatterien an.

Übliche Methoden zur Messung des Wasserverlustes

Fortschrittliche Bleibatterien (EFB und AGM) haben im Vergleich zu Bleibatterien der Vergangenheit eine weitaus bessere dynamische Ladungsannahme (DCA). Ein Nebeneffekt des verbesserten DCA ist jedoch der beobachtete beschleunigte Wasserverlust bei hohen Temperaturen aufgrund der Wasserstoffentwicklung.
Dieser muss quantitativ nach Gewicht (g/Ah) (mit einer sehr genauen Waage) oder nach Volumenstrom (ml/Minute) und Gaszusammensetzung (% Wasserstoff, Sauerstoff, Kohlendioxid - mit einem speziellen Gerät wie das eGAS von measX) ermittelt werden, um die Prozesse genau beurteilen zu können.
Die Gewichtsänderungsmessung ist die gängigste Methode, aber sie ist ungenau und die zeitliche Zuordnung zu Lade-/Entladephasen fehlt.
Die volumetrische Messung ist verfügbar, aber nicht weit verbreitet und beschränkt sich auf das Labor.
Als dritte Option stehen Techniken zur Verfügung, die Gasungsraten und Gaszusammensetzungsbewertungskriterien verwenden, aber sie sind kompliziert, zeitaufwendig und nur in bestimmten F&E-Labors verfügbar und können nicht für Feldmessungen verwendet werden.

Die eGas-Lösung

Abbildung 1: Messstrecke

Die In-situ-Echtzeitmessung von Gasfluss und -zusammensetzung ist mit modernen Sensoren problemlos möglich (Sensorstrecke siehe Abbildung 1). Sie können die Menge des produzierten Gases genau bestimmen.

Kompakt und tragbar

eGAS von measX bietet eine einzigartige Lösung zur Messung des Wasserverlustes in Batterien mit hohem DCA-Werten als tragbares, kompaktes und kostengünstiges Gerät. In-situ-Messungen von Wasserverlust und entwickelter Gaszusammensetzung können nun sowohl im Feld als auch im Labor durchgeführt werden.
eGAS wird revolutionäre Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der gesammelten Batterieausfalldaten haben.

Entwickelt von Experten

Abbldung 2: Gasfluss über einen Fahrzyklus

Abbildung 2a: Gasfluss (Ausschnitt aus Abb. 2)

eGAS wurde von measX in enger Zusammenarbeit mit europäischen Automobilherstellern entwickelt und vom Advanced Lead-Acid Battery Consortium (ALABC) mitfinanziert.

Das System ist für den flexiblen Standalone-Betrieb in einem Labor oder Fahrzeug ausgelegt und erfasst Gasdurchflussraten (bis zu 100 ml/min), Wasserstoff-, Sauerstoff- und Kohlendioxidkonzentrationen sowie Gastemperatur, Umgebungsdruck und Umgebungstemperatur. Es wird für alle Untersuchungen von Nebenreaktionen in EFB und EFB+C empfohlen, z.B. für die Tafelcharakterisierung, Wasserverbrauch/Gasung unter Labor- oder Fahrbedingungen, Sauerstoffkreislauf in gefluteten und ventilgeregelten Systemen, sowie für die Additivauswahl für hohe DCA. Zusätzliche Parameter wie Batteriespannung und -temperatur werden ebenfalls vom System erfasst.
Die Abbildungen 2 und 2a zeigen Beispiele für den Gasstrom, der aus einem städtischen Fahrzyklus gesammelt wurde.

 

Technische Daten eGAS-Gerät:
Gas-Sensoren:	Pewatron O2 PO2ES-103P Pewatron H2 VQ546M Pewatron CO2  INIR-CD5.0%
Durchflussmessung:	Bronkhorst F-101D-AGD-00-V
Temperatursensoren:	2 Temperatursensoren (intern und extern an Batterie)
Spannungsmessung:	Batteriespannung, Zellenspannung, Dichtigkeitstest-Adapter
Datenerfassungssystem:	Micro Controller mit SD Karte und USB
Dateninterface:	USB
Software:	windows-basierend, entwickelt von measX
Abmessungen:	27 x 18 x 14.5 cm
Gewicht:	4,2 kg
Sonstiges:	2,8 Zoll TFT-Display, AC Netzteil, DC (12V) Anschluss, externes Akkupack mit Ladegerät, salzwasserb. Transportkoffer

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Wissenschaftliche Studie bei "Science direct":  Study on water electrolysis mechanism of a lead-acid battery under idling stop system operational conditions