TY - JOUR A1 - Leonhardt, Robert A1 - Böttcher, Nils A1 - Dayani, Shahab A1 - Rieck, Arielle A1 - Markötter, Henning A1 - Schmidt, Anita A1 - Kowal, Julia A1 - Tichter, Tim A1 - Krug von Nidda, Jonas T1 - Exploring the electrochemical and physical stability of lithium-ion cells exposed to liquid nitrogen N2 - The transport and storage of lithium-ion (Li-ion) batteries — damaged or in an undefined state — is a major safety concern for regulatory institutions, transportation companies, and manufacturers. Since (electro)chemical reactivity is exponentially temperature-dependent, cooling such batteries is an obvious measure for increasing their safety. The present study explores the effect of cryogenic freezing on the electrochemical and physical stability of Li-ion cells. For this purpose, three different types of cells were repeatedly exposed to liquid nitrogen (LN2). Before and after each cooling cycle, electrical and electrochemical measurements were conducted to assess the impact of the individual freezing steps. While the electrochemical behavior of the cells did not change significantly upon exposure to LN2 , it became apparent that a non-negligible number of cells suffered from physical changes (swelling) and functional failures. The latter defect was found to be caused by the current interrupt device of the cylindrical cells. This safety mechanism is triggered by the overpressure of expanding nitrogen which enters the cells at cryogenic temperatures. This study underlines that the widely accepted reversibility of LN2 -cooling on a material scale does not allow for a direct extrapolation toward the physical integrity of full cells. Since nitrogen enters the cell at cryogenic temperatures and expands upon rethermalization, it can cause an internal overpressure. This can, in turn, lead to mechanical damage to the cell. Consequently, a more appropriate temperature condition — less extreme than direct LN2 exposure — needs to be found KW - Lithium-ion battery KW - LN2 cooling KW - Battery characterization PY - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-599248 VL - 89 SP - 1 EP - 7 PB - Elsevier B.V. AN - OPUS4-59924 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - RPRT A1 - Duffner, Eric A1 - el Dsoki, Chalid A1 - John, Sebastian A1 - Schmidt, Anita A1 - Mair, Georg A1 - Loechner, Derek A1 - Drousch, Björn T1 - Sicherheitstechnische Bewertung thermischer Betriebsbelastung auf sicherheitskritische Ausrüstung am Beispiel von Composite-Atemluftflaschen und Lithiumbatterien N2 - Der Bericht fasst die Ergebnisse des DGUV-Forschungsvorhabens FP462 - CoLiBri "Sicherheitstechnische Bewertung thermischer Betriebsbelastung auf sicherheitskritische Ausrüstung am Beispiel von Composite-Atemluftflaschen und Lithiumbatterien" zusammen. KW - Composite KW - Atemluftflaschen KW - Litiumbatterien KW - Funkgeräte KW - Thermische Belastung KW - Rettungskräfte KW - Feuerwehr KW - PSA KW - DGUV PY - 2024 UR - https://www.dguv.de/ifa/forschung/projektverzeichnis/ff-fp0462.jsp N1 - Abschlussbericht zum Vorhaben mit der Projekt-Nr. FF-FP 0462 (CoLiBri), Laufzeit 01.03.2021–29.02.2024, Bericht vom 15.04.2024 SP - 1 EP - 66 PB - Deutsche Gesetzliche Unfallversicherung (DGUV) CY - Berlin AN - OPUS4-59877 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Geburtig, Anja A1 - Wachtendorf, Volker T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - Polymer 3R KW - UV KW - Bestrahlung KW - Bewitterung PY - 2024 AN - OPUS4-59831 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Wachtendorf, Volker A1 - Geburtig, Anja T1 - Digitale Umweltsimulation am Beispiel der Photooxidation von Polymeren N2 - Die Umweltwirkungen auf ein Material werden als Überlapp der Funktionskurven von Materialempfindlichkeit und einwirkenden Umweltparametern betrachtet. Wenn entweder die Empfindlichkeit oder die Beanspruchungen Null sind, ergibt sich auch keine Umweltwirkung und bei beidseitig Werten größer Null das jeweilige Produkt der beiden. Die Akkumulation der nicht-reversiblen Effekte über die Zeit und allen Eigenschaftsänderungen entspricht der Alterung des Materials für den jeweiligen Expositionszeitraum. Die digitale Umweltsimulation gliedert sich hier in drei Teilaspekte. Ein erster, rein materialwissenschaftlicher Teil hat die Aufgabe, alle relevanten Materialempfindlichkeiten experimentell zu quantifizieren. Ein zweiter – unter Umständen numerischer Teil – hat die Aufgabe, das Bauteil und seine Einbaulage zu digitalisieren und aus den makroskopischen Umgebungsbedingungen die relevanten mikroklimatischen Umweltparameter für alle Oberflächen- oder Volumenelemente zu bestimmen. In einem dritten Teil werden die Einwirkungen über den betrachteten Zeitraum berechnet und kumuliert. Dieses Konzept, das auf den so genannten Expositions-Reaktions-Funktionen (ERF) basiert, wird an Beispielen der Photoxidation erläutert. Dieses Vorgehen wurde schon beim ViPQuali-Projekt als Numerische Umweltsimulation umgesetzt. Überprüft werden muss das Modell unbedingt an einer realitätsnahen Validierungsbeanspruchung. Hier werden die ermittelten ERFs mit über den kompletten Beanspruchungszeitraum geloggten Umweltparametern gekoppelt, um die berechnete mit der experimentell erfahrenen Alterungswirkung zu vergleichen. Nur so kann sichergestellt sein, dass alle für die Anwendungsumgebung relevanten Materialempfindlichkeiten einbezogen wurden. T2 - 52. Jahrestagung der GUS CY - Stutensee-Blankenloch, Germany DA - 26.03.2024 KW - UV KW - Polymer 3R KW - Bewitterung KW - Bestrahlung PY - 2024 SN - 978-3-9826129-0-4 SP - 31 EP - 40 PB - Gesellschaft für Umweltsimulation e.V. CY - Pfinztal (Berghausen) AN - OPUS4-59830 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR A1 - Böttcher, Nils A1 - Dayani, Shahabeddin A1 - Markötter, Henning A1 - Bau, Alexander A1 - Setzchen, Max A1 - Schmidt, Anita A1 - Kowal, Julia A1 - Krug von Nidda, Jonas T1 - High Precision Nail‐Penetration Setup for the Controlled Thermal Runaway Initiation of Lithium‐Ion Cells at Very Low Temperatures N2 - A high precision nail‐penetration (NP) tool for characterizing the mechanically induced thermal‐runaway (TR) of lithium‐ion battery (LIB) cells in a defined range of temperatures down to −140 °C was developed. To understand the cell specific behavior at low temperatures aiming at the determination of safe handling conditions, different scenarios are analyzed. First, accuracy tests of the NP‐tool regarding motion and penetration depth are conducted with cylindrical cells at different temperatures. Thus, postmortem computer tomographic (CT) images are compared to the data measured with the newly integrated 3‐axis force sensor which is further combined with a high‐resolution position sensor. The herein developed setup allows evaluation of the NP‐metrics at an accuracy of ±1 pierced electrode layer without CT‐scans. Further NP examinations at 20 °C of fully charged cylindrical lithium nickel manganese cobalt oxide cells reveal a reproducible minimum damage as a reliable TR‐trigger. Moreover, NP‐tests at low temperature disclose a relation of the short circuit conductivity and TR‐reactions during subsequent rethermalization to room temperature. Finally, the implementation of a novel fixture for a controlled very fast cooling of LIB‐cells during critical damage opens the way to investigate the individual steps during a TR and, thus, to gain important information of the specific TR‐mechanism of different LIB‐cells. KW - Battery Safety KW - High-precision nail penetration KW - Lithium-ion batteries KW - Abuse testing KW - Thermal runaway PY - 2024 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-598127 SN - 2194-4288 SP - 1 EP - 13 PB - Wiley VHC-Verlag AN - OPUS4-59812 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Farahbakhsh, Mahin A1 - Tscheuschner, Frank A1 - Stahl, Michael T1 - Fachinformationssystem Datenbank GEFAHRGUT N2 - Es werden die Anwendungen des Gefahrgutdatenpools der BAM aufgezeigt, der ein zentrales Informationssystem für den Transport gefährlicher Güter darstellt. T2 - Internationale Gefahrguttage Hamburg 2024 CY - Hamburg, Germany DA - 26.02.2024 KW - BAM-Liste KW - Datenbank GEFAHRGUT KW - Gefahrgut-Schnellinfo KW - Gefahrgutdatenpool KW - Gefahrguttransport KW - Informationssystem KW - Kurzinfo KW - Modul für Beförderungspapier KW - Modul für radioaktive Stoffe KW - BAM List KW - Dangerous Goods Database KW - Dangerous Goods Quickinfo KW - Radioactive Materials Module KW - Transport Documents Module PY - 2023 AN - OPUS4-59682 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - JOUR T1 - Amts- und Mitteilungsblatt, Band 53, Heft 4 T3 - Amts- und Mitteilungsblatt der BAM - 4/2023 KW - Anerkennungen KW - Zulassungen PY - 2023 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:b43-592823 SN - 0340-7551 VL - 53 IS - 4 SP - 517 EP - 540 PB - Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) CY - Berlin AN - OPUS4-59282 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Certification and approvals of dangerous goods packaging in Germany N2 - Germany and China cooperate in a GIZ project - initiated and supported by the BMDV - in comparing their systems of dangerous goods packagings. T2 - Sino-German Workshop on Dangerous Goods Packaging CY - Online meeting DA - 24.11.2023 KW - Dangerous goods packagings KW - Transport KW - ADR PY - 2023 AN - OPUS4-59276 LA - eng AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Schmidt, Anita T1 - Neue Regeln - Klassifizierungsregeln: Was tut sich auf UN-Ebene? - TRGS 520: Es tut sich etwas auf nationaler Ebene N2 - Die Entwicklungen der Regelwerke auf nationaler und internationaler Ebene werden vorgestellt. Die BAM ist hier beteiligt und trägt mit zahlreichen Versuchsergebnissen bei, die hier erläutert werden. T2 - Fachkonferenz Lithiumbatterien CY - Göttingen, Germany DA - 23.01.2023 KW - Lithiumbatterien KW - Prüfung KW - Regelwerksentwicklung PY - 2023 AN - OPUS4-59275 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER - TY - CONF A1 - Krug von Nidda, Jonas T1 - Löschwasseruntersuchungen bei Bränden von Energiespeichern mit Lithium-Ionen-Zellen (LöwE) N2 - Die Untersuchung der Zusammensetzung des Löschwassers bei Bränden von Lithium-Ionen-Batterien ist von hohem Interesse. Bisher sind nur wenige bzw. unzureichende Studien in diesem Themenfeld vorhanden. T2 - BAM-UBA-Behördenerfahrungsaustausch 2023 CY - Berlin, Germany DA - 12.06.2023 KW - Lithium-Ionen-Batterien KW - Löschwasser KW - Sicherheit PY - 2023 AN - OPUS4-59273 LA - deu AD - Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM), Berlin, Germany ER -