Batteriezellenfertigung

  • 100 % geprüfte Zellen zur fehlerfreien Erkennung und Klassifizierung
  • Inspektion der Materialgüte über die gesamte Bahnlänge- und breite
  • Reduzierte Betriebskosten und rationalisierte Fertigungsprozesse
  • Höchste Produktsicherheit zur Vermeidung von Rückrufaktionen und Zwischenfällen
  • Minimierung des Ausschusses, Verringerung des Verbrauchs von Rohstoffen und Energie
Vision solutions for ev battery

Höchste Qualität in der Batteriezellenfertigung

Die weltweit stark expandierende Batterietechnologie bildet den Kern einer Reihe von innovativen Zukunftstechnologien. Insbesondere die Lithium-Ionen-Batterie hat sich mit ihrer hohen Energiedichte als die führende Stromspeichertechnologie der letzten Jahre etabliert. Ohne die leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien gäbe es keine Elektroautos (EV’s), Smartphones, Laptops. Doch leider sind Produktionsfehler und Sicherheitsmängel keine Seltenheit, wodurch Rückrufaktionen immer wieder in die Schlagzeilen geraten. Produkthaftungsfälle können dann schnell zur Kostenfalle werden und zudem Imageschäden verursachen.

Für eine gleichbleibend hohe Qualität entlang der gesamten Wertschöpfungskette sorgt das hochpräzise SMASH-Inspektionssystem – Von der Überprüfung der Rohmaterialen, dem Beschichtungsprozess - bestehend aus Beschichten, Kalandrieren und Schneiden- , bis hin zum Abwickeln.

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Inspektion der Separatorfolie

Die Separatorfolie ist ein unverzichtbarer Bestandteil der Lithium-Ionen-Batterie. Diese Membran trennt die Anode und die Kathode und ermöglicht so den sicheren und funktionsfähigen Austausch der Lithium-Ionen. Der Separator ist auch ein wesentliches Sicherheitselement, um einen Kurzschluss in der Batterie zu verhindern und spielt außerdem eine Schlüsselrolle für die Geschwindigkeit und Lebensdauer der Zellen.

Nach dem Extrudieren, Strecken und Beschichten muss das anspruchsvoll behandelte Material der Separatorfolie sorgfältig geprüft werden, um eine 100%ige Produktqualität und -sicherheit zu gewährleisten.

So ebnet ISRA VISION Ihren Weg zur optimalen Detektion:

Während der Separator-Filmproduktion erkennt und klassifiziert das ISRA VISION-Kamerasystem kleinste Fehler in Echtzeit bei voller Bahngeschwindigkeit. Darüber hinaus ermöglicht ISRA VISIONs fortschrittliche Echtzeit MultiScan High-Dynamic-Range (HDR) Technologie eine Inspektion mit hohem Kontrastumfang, um selbst dünne Stellen und Löcher zu erkennen. ISRA VISIONs Inline-Inspektionssysteme inspizieren die Folien auch in den weiteren Stufen der Prozesskette, wie z.B. den Schneideeinheiten oder dem Aufwickler.

Vorteile

  • 100%ige Prüfung und Fehlerklassifizierung
  • Inspektion der Materialgüte über die gesamte Bahnlänge- und breite
  • Vermeidung kritischer Fehler, die zu einem Kurzschluss und Brand führen können
  • Condition- / Health monitoring, um eine 100%ige Überwachung des Prozesses und des Systems selbst zu erreichen
  • Einwandfreies Material für den nächsten Prozessschritt
  • Abfall wird reduziert und das marktfähige Produktionsvolumen erhöht
  • Produkteigenschaften werden vollständig überwacht und dokumentiert
  • Anlagenbetreiber können Produktänderungen effizient und kostensparend durchführen
  • Löcher
  • Metallteilchen
  • Schlitzfehler
  • Dünne Stellen
  • Beschichtungsfehler
  • Öltropfen
  • Schwarze Flecken
  • Wassertropfen
  • Große Kratzer
  • Wiederholungsfehler
  • Liniengeschwindigkeit: 120 - 250 m/min.
  • Linienbreite: Hauptlinien: 4500 - 7000 mm
  • Linienbreite: Schlitzlinien: 1200 - 1400 mm 
  • Systemauflösung:  50 - 100µm

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Technical article quality inspection along the entire process chain en

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Innovating battery assembly en

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Inline quality inspection battery production

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Success story - Batteriefolieninspektion

Erfahren Sie, wie Dezhou Donghong Ltd. mit dem SMASH-System von ISRA VISION eine 100-prozentige Inspektion von Batteriefolien erreicht hat.

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Inspektion der Elektrodenbeschichtung

Leistungsstarke Batterieelektroden sind ein wichtiger Bestandteil von Lithium-Ionen-Zellen. Die beschichteten Elektrodenmaterialien für Kathoden und Anoden müssen hohe Anforderungen an Energieeffizienz, Speicherdichte und Sicherheit erfüllen. 

Besonders nach der anspruchsvollen Verarbeitung in der Walzenpresse müssen die aluminium- und kupferbeschichteten Elektrodenfolien einer präzisen Qualitätsprüfung unterzogen werden. Bei der Produktion wird eine besonders glatte und geschlossene Beschichtung angestrebt sowie eine 100%ige Lagenerkennung bei der Coatingfläche.

So ebnet ISRA VISION Ihren Weg zur optimalen Detektion:

Das SMASH-Inspektionssystem detektiert zuverlässig die gesamte Materialqualität auf Schäden wie Schlieren, Löcher, Verunreinigungen und Luftblasen. Darüber hinaus ist eine präzise Kantenerkennung und Ausrichtung innerhalb des Kalanders gewährleistet.

Vorteile

  • 100%ige Prüfung und Fehlerklassifizierung
  • Inspektion der Materialgüte über die gesamte Bahnlänge- und breite
  • Vermeidung kritischer Fehler, die zu einem Kurzschluss und Brand führen können
  • Condition- / Health monitoring, um eine 100%ige Überwachung des Prozesses und des Systems selbst zu erreichen
  • Einwandfreies Material für den nächsten Prozessschritt
  • Abfall wird reduziert und das marktfähige Produktionsvolumen erhöht
  • Produkteigenschaften werden vollständig überwacht und dokumentiert
  • Anlagenbetreiber können Produktänderungen effizient und kostensparend durchführen
Graphic-defects-Electrode Coating
  • Fehlende Beschichtung

  • Beschädigungen der Beschichtung

  • Flecken durch Verunreinigungen die beim Kalandrieren in die Beschichtung gedrückt wurden 

  • Kratzer

  • Beschichtungsflecken an den Kanten

  • Kantenrisse

  • Falten 

  • Kratzer und Mängel in der Beschichtung

  • Fremdkörper

  • Löcher / Nadellöcher

  • Bahnbreite: 300 - 1000 mm

  • Liniengeschwindigkeit: Üblich 50 m/min

  • Auflösung: 25 - 100 µm 

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Technical article quality inspection along the entire process chain en

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Innovating battery assembly en

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Inline quality inspection battery production

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Inspektion von Li-Ionen-Batteriezellen

Hochleistungsbatteriezellen gibt es in drei verschiedenen Bauformen: Pouch-Zellen, zylindrische Zellen und prismatische Zellen. Da diese Zellen in Batteriebaugruppen für Elektrofahrzeuge dicht gepackt sind, hat die Qualität und Unversehrtheit der Batteriezellen einen direkten Einfluss auf die Verkehrssicherheit eines E-Autos.

Rückrufe wegen defekter Zellen sind kostspielig und können das Markenbewusstsein eines Automobilherstellers erheblich beeinträchtigen. Daher haben Batterielieferanten und Hersteller von Elektrofahrzeugen ein großes Interesse an einer 100%igen Produktprüfung und einer vollständigen Dokumentation.

So ebnet ISRA VISION Ihren Weg zur optimalen Detektion:

ISRA VISION hat eine innovative Lösung für die Inspektion von Batteriezellen zur umfassenden Prozess- und Qualitätskontrolle entwickelt. Diese Inline- und Offline-Inspektionslösung führt eine vollständige 360°-Inspektion der Zelle durch, um eine 100%ige Inspektion und die Auslieferung ausschließlich einwandfreier Zellen zu gewährleisten.

Neben der Maßkontrolle erkennt die Zelleninspektion auch Oberflächenfehler und Verunreinigungen. Auch Barcodes und Datencodes kann das System zuverlässig prüfen. Die automatische Kamerakalibrierung und eine integrierte GigE-Vision-Highspeed-Schnittstelle machen es besonders einfach, das Inspektionssystem einzurichten und auch in einer voll vernetzten Smart Factory bei voller Produktionsgeschwindigkeit zu integrieren.

Vorteile

  • 100%ige Prüfung und Fehlerklassifizierung
  • Inspektion der Materialgüte über die gesamte Bahnlänge- und breite
  • Vermeidung kritischer Fehler, die zu einem Kurzschluss und Brand führen können
  • Condition- / Health monitoring, um eine 100%ige Überwachung des Prozesses und des Systems selbst zu erreichen
  • Einwandfreies Material für den nächsten Prozessschritt
  • Abfall wird reduziert und das marktfähige Produktionsvolumen erhöht
  • Produkteigenschaften werden vollständig überwacht und dokumentiert
  • Anlagenbetreiber können Produktänderungen effizient und kostensparend durchführen
  • Detektion sämtlicher Oberflächenfehler und Überwachen der Abmessungen der Zelle

  • Zuverlässige Klassifizierung von Fehlern an Ecken und Kanten

  • Verschiedene Beleuchtungskonzepte 

  • Fünf-Seiten-Inspektion

  • Detektion von 2D/3D-Oberflächendefekten

  • Dimensionsprüfung

  • Auslesung von  Barcodes / OCR 

  • Geeignet für die Inspektion vor der ersten Entgasungsphase (= Inspektion des Halbfertigbeutels) und die Inspektion des Fertigbeutels nach der Entgasung

Technical data: 

  • Cycle rate: approx. 20ppm 
  • Required cycle time: 3 sec. 
  • Target defect size: > 50μm

Typical defects: 

  • Contamination/foreign objects 
  • Defects in the seal 
  • Dents 
  • Edge cracks 
  • Folding errors 
  • Scratches 
  • Unevenness

Technical data:

  • Cycle rate: approx. 15ppm
  • Required cycle time: 4 sec. 
  • Target defect size: > 50μm 
  • Taktrate bei Kraftfahrzeugen: ca. 15ppm

  • Erforderliche Taktzeit: 4 Sek.

  • Zieldefektgröße:  > 50µm 

Technical data:

  • Cycle rate: Limited by mechanical transport 
  • Required reaction time: approx. 3 seconds 
  • Target defect size: 50μm

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Inline quality inspection battery production

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Production Analytics

Die webbasierte Production Analytics Plattform ermöglicht es Ihnen, den Systemstatus aller Produktionslinien auf einen Blick zu überprüfen oder Produktionsdaten im Detail zu analysieren.

Mit dem Qualitätsmanagementsystem analysieren Sie historische Daten, überwachen aktuelle Prüfdaten in Echtzeit und ermitteln zukünftige Trends in Ihrem Produktionsprozess.

Optimierung der Produktion

Über Dashboards können Sie die Daten der Produktionslinie und des Produkts vor Ort oder von unterwegs aus vergleichen und erhalten so wichtige Erkenntnisse für die Optimierung. So treffen Sie fundierte Entscheidungen entlang Ihrer Wertschöpfungskette, um die Produktqualität und die Rentabilität zu steigern. Die Fortschritte der Optimierungsmaßnahmen können Sie kontinuierlich verfolgen und mit visualisierten, erweiterten Berichten darstellen.

Frühzeitiges Erkennen von Produktionsfehlern

Grenzwertüberschreitungen können Sie in jedem Produktionsschritt, mithilfe von Live-Statusinformationen und automatischen Warnmeldungen schnell erkennen und deren Ursache finden. Damit lösen Sie Produktionsfehler schnell, verkürzen Ausfallzeiten und senken die Produktionskosten.

Vorausschauende Wartung

Potenzielle Anlagenausfälle können Sie durch die Analyse von Echtzeitdaten aus den Sensoren und Überwachungssystemen verhindern. Dies ermöglicht eine proaktive Planung der Wartung, die auf dem tatsächlichen Zustand der Maschinen basiert, anstatt einem festen Zeitplan zu folgen. Dieser datengestützte Ansatz spart Kosten durch geringere Ausfallzeiten und erhöht die Gesamtproduktivität sowie die Lebensdauer der Produktionslinie.

Ihre Vorteile

  • Zeitsparende mehrzeilige Übersichten, eine Ansicht für alle qualitätsbezogenen Informationen
  • Minimierung von Ausfallzeiten durch Überwachung der Systemzustandsdaten
  • Schnellere Reaktion auf Qualitätsprobleme durch Überwachung der Qualitätsdaten
  • Schnelle Beseitigung von Produktionsfehlern, Reduzierung der Produktionskosten
  • Verbesserte Wartung für geringere Ausfallzeiten, höhere Gesamtproduktivität und längere Lebensdauer der Produktionslinie

Funktionen

  • Überblick über Produktionsdaten und Anlagenstatus
  • Webbasierte Lösung, keine Installation von Client-Software erforderlich
  • Abteilungsbezogene Dashboards, kundenspezifische Anpassungen sind möglich
  • Live-Einblicke aus Echtzeitdaten
  • Offen für die Integration relevanter Drittdaten und den Export von Daten in die Systeme des Kunden
  • Schwellenwertüberwachung und Alarmierung

Servicelösungen und Schulungen

Für den effizienten und zukunftssicheren Betrieb Ihrer Produktionsanlagen unterstützen Sie unsere hochqualifizierten Serviceteams weltweit in allen Belangen. Wir übernehmen die Implementierung, Wartung und Instandhaltung sowie die Analyse und Optimierung Ihrer Anlagen.

Lernen Sie in der ISRA VISION Academy, wie unsere kompetenten Trainer Ihre Mitarbeiter immer auf dem neuesten Stand des Wissens halten, damit Anlagenbediener, Produktingenieure und Qualitätsmanager zu echten Inspektions-Experten werden.

Kontakt aufnehmen

Bünyamin Camgöz
Surface & Print inspection - Advanced Materials

Albert-Einstein-Allee 36-40
45699 Herten
Germany

Tel: +49 / 2366 / 9300-284

E-Mail: [email protected]

Buenyamin Camgoez