신뢰할 수 있는 배터리 셀 생산 공정에서의 자동 인라인 검사
전 세계적으로 빠르게 확장되고 있는 배터리 기술은 여러 혁신적인 미래 기술의 핵심을 이루고 있습니다. 특히 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높아 최근 몇 년간 대표적인 축전기술로 자리매김했습니다. 강력한 리튬 이온 배터리가 없다면 전기 자동차(EV), 스마트폰, 노트북도 없을 것입니다. 이러한 맥락에서 생산 오류와 안전성 결여는 완전히 배제될 수 없기 때문에 리콜은 수시로 화제가 되고 있습니다. 제조물 책임법 사례는 순식간에 금전적 책임이 될 수 있으며 회사 이미지에 손상을 입힐 수도 있습니다.
고정밀 SMASH 검사 시스템은 코팅부터 슬리팅/커팅 및 전체 와인딩(Winding) 또는 언와인딩 (Unwinding)까지 전체 가치 사슬에 걸쳐 일관성을 보장해 드립니다.
리튬 이온 배터리의 분리막 검사
분리막은 리튬 이온 배터리의 필수 구성 요소입니다. 이 막은 양극과 음극을 분리하여 리튬 이온 교환을 가능하게 합니다. 분리막은 배터리의 단락을 방지하는 필수 안전 요소이기도 하며 셀의 속도와 수명에 중요한 역할을 합니다.
압출, 연신, 코팅 공정 후 분리막의 정교하게 처리된 소재는 제품의 품질과 안전성을 100% 보장하기 위해 세심하게 검사되어야 합니다.
ISRA VISION의 최적의 감지 기술
분리막 생산 중 ISRA VISION 카메라 시스템은 최대 웹 속도로 실시간으로 가장 미세한 결함까지 검출하고 분류합니다. 또한 ISRA의 고급 실시간 멀티스캔 HDR (High-Dynamic-Range) 기술은 하이 콘트라스트 (high-contrast) 검사를 통해 옅은 점 (thin spots) 과 홀을 구별할 수 있습니다. 또한 ISRA VISION의 인라인 검사 시스템은 생산 프로세스 체인의 다운스트림 공정에서 슬리팅 단위 또는 리와인더와 같은 필름 검사가 가능합니다.
이점
- 100% 결함 검출 및 분류
- 공정 상황을 100% 모니터링할 수 있는
자체 시스템 - 제품 속성에 대한 완전한 모니터링과
문서화 가능 - 여러 단계별 폭 및 미스매치에 대한 재료 품질 검사
- 다음 공정 단계를 위한 완벽한 재료 준비
- 공장 운영자는 제품을 비용 효율적으로
변경 가능 - 배터리 단락 및 화재로 이어질 수 있는
치명적인 결함 방지 - 폐기물 감소 및 정상 제품 생산량 증가
- Typical defects
- Technical data
홀
금속 입자
슬리팅 결함
옅은 점 (Thin spots)
코팅 결함
기름 방울
흑점
물방울
큰 스크래치
반복 결함
라인 속도: 120 – 250m/m.
라인 폭: 메인 라인: 4500 – 7000 mm
라인 너비: 슬리팅 라인: 1200 – 1400 mm
시스템 해상도: 50 - 100µm
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리튬 이온 배터리의 전극 코팅 검사
강력한 배터리 전극은 리튬 이온 셀의 중요한 구성 요소입니다. 음극 및 양극용 코팅 전극 재료는 에너지 효율, 보관 밀도 및 안전성 측면에서 가장 높은 요구 사항을 충족해야 합니다.
특히 롤 프레스에서 까다로운 공정을 거친 후 알루미늄 및 구리로 코팅된 전극판은 정밀한 품질 검사를 받아야 합니다. 특히 생산 중 목표는 두 코팅 표면에 대한 100% 레이어 감지 뿐만 아니라 매끄럽고 밀폐된 마감 코팅을 하는 것입니다.
ISRA VISION의 최적의 감지 기술
SMASH 검사 시스템은 줄무늬, 홀, 이물질 및 기포와 같은 손상에 대해 전체 재료 품질을 안정적으로 검사하며, 캘린더 내에서 정확한 엣지 감지 및 얼라인을 보장합니다.
이점
- 100% 결함 검출 및 분류
- 공정 상황을 100% 모니터링할 수 있는
자체 시스템 - 제품 속성에 대한 완전한 모니터링과
문서화 가능 - 여러 단계별 폭 및 미스매치에 대한 재료 품질 검사
- 다음 공정 단계를 위한 완벽한 재료 준비
- 공장 운영자는 제품을 비용 효율적으로
변경 가능 - 배터리 단락 및 화재로 이어질 수 있는
치명적인 결함 방지 - 폐기물 감소 및 정상 제품 생산량 증가
- Typical defects
- Technical data
코팅 누락
코팅 손상
캘린더링 중 코팅에 눌려진 오염 물질로 인한 얼룩
스크래치
엣지의 코팅 얼룩
엣지 크랙
주름
코팅의 스크래치 및 결함
이물질 입자
홀/핀홀
웹 너비: 300 – 1000mm
라인 속도: 평균 50m/min
해상도: 25 - 100µm
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Technical article quality inspection along the entire process chain [EN]
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리튬 이온 배터리 셀 검사
고성능 배터리 셀은 파우치 셀, 원통형 셀 및 각형 셀의 세 가지 유형으로 제공됩니다. 이러한 셀은 전기 자동차용 배터리 어셈블리에 밀집되어 있기 때문에 배터리 셀의 품질과 무결성은 전기 자동차의 도로 안전에 직접적인 영향을 미칩니다.
셀 결함으로 인한 리콜은 비용이 많이 들고 자동차 회사의 브랜드 평판에 큰 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 배터리 셀 품질을 보장하기 위해 테스트 및 문서화하는 것은 배터리 공급업체 및 전기 자동차 제조업체를 위한 것입니다.
ISRA VISION의 최적의 검사 시스템
이스라비젼은 포괄적인 프로세스 및 품질 관리를 제공하기 위해 배터리 셀 검사를 위한 혁신적인 솔루션을 개발했습니다. 이 인라인 및 오프라인 검사 솔루션은 셀에 대한 완전한 360° 검사를 수행하여 100% 검사를 보장하고 결함 없는 셀만 제공합니다.
치수 검사 외에도 셀 검사는 표면 결함 및 오염도 감지합니다. 또한 시스템은 바코드와 데이터 코드를 확실하게 확인할 수 있습니다. 자동 카메라 캘리브레이션 및 통합 GigE Vision 고속 인터페이스를 통해 검사 시스템을 특히 쉽게 설정하고 전체 생산 속도로 완전히 네트워크화된 스마트 공장에 통합할 수 있습니다
이점
- 100% 결함 검출 및 분류
- 공정 상황을 100% 모니터링할 수 있는
자체 시스템 - 제품 속성에 대한 완전한 모니터링과
문서화 가능 - 여러 단계별 폭 및 미스매치에 대한 재료 품질 검사
- 다음 공정 단계를 위한 완벽한 재료 준비
- 공장 운영자는 제품을 비용 효율적으로
변경 가능 - 배터리 단락 및 화재로 이어질 수 있는
치명적인 결함 방지 - 폐기물 감소 및 정상 제품 생산량 증가
- Pouch Cell
- Cylindrical Cells
- Prismatic Cells
일반적 결함:
- 오염/이물질
- 실링 결함
- 덴트
- 코너 크랙
- 폴딩 에러
- 스크래치
- 고르지 못한 표면
기술 세부 사항:
- 주기율: 약 15ppm
필요 사이클 시간: 4초
목표 결함 크기: > 50μm
차량용 파우치 크기에서의 공정 속도 : 약 15ppm
필요 공정 시간: 4초
목표 결함 사이즈: > 50um
Technical data:
- Cycle rate: Limited by mechanical transport
- Required reaction time: approx. 3 seconds
- Target defect size: 50μm
모든 표면 결함 감지 및 셀 치수 모니터링
코너와 엣지의 신뢰할 수 있는 결함 분류
다양한 조명 컨셉
6면 검사
2D/3D 표면 결함 검출
치수 확인
바코드/OCR 검사
디게싱(Degassing )전 검사(= semi final 파우치 검사) 및 디게싱(Degassing) 후 최종 파우치 검사에 적합
Technical data:
- Cycle rate: approx. 20ppm
- Required cycle time: 3 sec.
- Target defect size: > 50μm
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생산 분석 - 데이터 기반 생산 효율성
웹 기반 생산 분석 플랫폼을 통해 모든 생산 라인의 시스템 상태를 한눈에 확인하거나 생산 데이터를 세부적으로 분석할 수 있습니다. 품질 관리 시스템을 통해 과거 데이터를 분석하고, 현재 검사 데이터를 실시간으로 모니터링하며, 생산 공정의 향후 추세를 파악할 수 있습니다.
생산 최적화
대시보드를 통해 생산 라인과 제품 데이터를 현장 또는 원격으로 비교하여 최적화를 위한 핵심 인사이트를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 가치 사슬 전반에 걸쳐 정보에 입각한 전문적인 의사 결정을 내릴 수 있어 제품 품질과 수익성을 높일 수 있습니다. 최적화 조치의 진행 상황을 지속적으로 추적하고 시각화된 고급 리포트를 통해 이를 제시할 수 있습니다
생산 결함 조기 발견
실시간 상태 정보와 자동 알림을 통해 생산의 모든 단계에서 임계값 위반의 원인을 감지하고 신속하게 파악할 수 있습니다. 그 결과 생산 결함을 신속하게 해결하고 가동 중단 시간을 단축하며 생산 비용을 절감할 수 있습니다.
예측 유지보수
센서와 모니터링 시스템의 실시간 데이터를 분석하여 잠재적인 시스템 장애를 예방할 수 있습니다. 이를 통해 정해진 일정에 따르지 않고 기계의 실제 상태를 기반으로 유지보수를 사전에 계획할 수 있습니다. 이러한 데이터 기반 접근 방식은 다운타임을 줄이고 전반적인 생산성을 높임으로써 비용을 절감할 뿐만 아니라 생산 라인 수명을 연장합니다.
이점
- 시간을 절약하 수 있는 multi-line overview, 모든 품질 관련 정보를 한 번에 볼 수 있는 One view 시스템
- 시스템 상태 데이터 모니터링으로 다운타임 최소화
- 품질 데이터 모니터링으로 품질 문제에 대한 신속한 대응
- 생산 결함의 신속한 제거, 생산 비용 절감
- 유지보수 개선으로 다운타임 감소, 전체 생산성 향상 및 생산 라인 수명 연장
특징
- 생산 데이터 및 공장 상태에 대한 Overview
- 실시간 데이터에서 얻은 Live 로 인사이트 확보
- 웹 기반 솔루션 (클라이언트 소프트웨어 설치 필요 없음)
- 임계값 모니터링 및 경고
- 사업부 중심의 대시보드, 고객별 맞춤 설정 가능
- 관련 타사 데이터 통합 가능 및 고객 시스템으로 데이터 내보내기 가능
맞춤형 서비스 솔루션 및 개별 교육
생산 시스템의 효율적이고 안정적인 운영을 위해 ISRA VISION의 전문 서비스팀이 전 세계 어디서나 고객을 지원합니다. 시스템 구축부터 유지보수, 점검은 물론 시스템 분석 및 최적화까지 포괄적인 서비스를 제공합니다.
맞춤형 교육 프로그램을 통해 시스템 성능을 향상하고, 관련 규정 준수와 가동 중단 시간 최소화를 지원합니다. ISRA VISION의 전문 교육 담당자가 모듈형 교육 과정을 기반으로 실무 중심의 교육을 제공하여, 고객의 지속적이고 안정적인 시스템 운영을 돕습니다.
