Zagotavljanje kakovosti za baterijske celice z elektrodami

REŠITVE ZEISS ZA E-MOBILNOST

Zagotavljanje kakovosti za elektrode akumulatorjev

Tehnična čistost in pregled igel

Varnost akumulatorjev s čistostjo in pregledom

Odpravljanje kontaminacije z delci in igel

Geometrija in sestava elektrod v baterijskih celicah imata pomembno vlogo pri varnosti in učinkovitosti. Anode, katode in folije separatorja so izrezane ali preluknjane iz prevlečenih bakrenih, aluminijastih ali izolacijskih papirnatih folij. Folije separatorja v baterijskih celicah so zložene ena na drugo in se v idealnem primeru ne prekrivajo.

Aktivni materiali za akumulatorje se med transportom in proizvodnjo zlahka onesnažijo. Preveriti je treba prisotnost tujkov, večjih od 5 μm, da bi preprečili varnostne težave in izpolnili vse strožje standarde kakovosti. Rešitve ZEISS za tehnično čistost ugotavljajo vzroke kontaminacije v funkcionalno pomembnih komponentah in pomagajo pri hitrejšem sprejemanju pravih odločitev.

Ključni izzivi kakovosti elektrod za akumulatorje

Struktura elektrod

Mikrostruktura in segmentacija

Različni postopki oblikovanja elektrod lahko vplivajo na njihovo mikrostrukturo in s tem na delovanje celic. Računalniško modeliranje materialov postaja ključnega pomena za pospeševanje razvoja akumulatorjev in materialov.

Na tej sliki so segmentacija materiala katode NMC (spodaj), podatki o barvni segmentaciji delcev (v sredini) in rezultat digitalne simulacije materialov (zgoraj), uporabljeni za kartiranje difuzijskega obnašanja v katodi litij-ionske baterije NMC.

Proizvodnja elektrod

Pregled igel in 2D-oblika

Pri rezanju elektrod za izdelavo akumulatorjev različnih dimenzij lahko pride do kovinskih igel, ki poslabšajo delovanje akumulatorja. Menjava rezila mora biti popolnoma časovno usklajena, da se uravnotežita kakovost in stroški.

Optični multisenzorski KMS družbe ZEISS opravljajo natančne laboratorijske preglede kakovosti rezanih elektrod v visoki ločljivosti, medtem ko optično linijsko meroslovje ZEISS v realnem času spremlja zelo hitro rezanje in zlaganje elektrod. Sistem ZEISS za pregledovanje igel omogoča avtomatizirano odkrivanje igel v obratu.

Deformacija baterijskih celic

Identifikacija in 3D-vizualizacija

Deformacije zaradi toplotnega raztezanja in temperaturnega obnašanja baterijske celice med polnjenjem in praznjenjem je treba preskusiti in oceniti med razvojem akumulatorja.

Toplotno raztezanje baterijske celice je mogoče vizualizirati s sistemom 3D-kamer ARAMIS in programsko opremo ZEISS INSPECT Correlate.

Analiza delcev z rešitvami ZEISS za tehnično čistost

Opredelitev kontaminacije, ki je kritična za proces

Kontaminacija akumulatorjev vozil NEV

Glavni izziv kakovosti

Litij-ionske baterije so zelo občutljive na onesnaženje v proizvodnem procesu. Kakršno koli onesnaženje z delci v obdelanem delu lahko vpliva na življenjsko dobo in kakovost baterije. Železni delci na anodi, katodi ali separatorju lahko povzročijo samodejno praznjenje baterijske celice.
Korelacijska analiza delcev

Dvostopenjska mikroskopija

Tehnična čistost je dvostopenjski postopek, pri katerem se s svetlobnim mikroskopom preveri število in velikost prisotnih delcev, nato pa se z elektronskim mikroskopom potrdi njihova kemična sestava in izvor. S tem se torej poskuša odpraviti napake sistema, ki bi jih lahko povzročili ti delci.
Napake zaradi kontaminacije v proizvodnji

Identifikacija in analiza

Kovinski delci se zlahka naberejo med transportom akumulatorja ali med proizvodnim postopkom. Čeprav so majhni, lahko povzročijo varnostne težave, kot je električni kratek stik. Zato sta za akumulator ključnega pomena pravilna identifikacija in analiza vsakega kovinskega delca, večjega od 5 μm.
Tehnična čistost ZEISS

Vaša idealna rešitev za kakovost

Svetlobne mikroskope ZEISS je mogoče kombinirati s programsko opremo ZEISS Technical Cleanliness Analysis za kvantitativno analizo delcev, vrstični elektronski mikroskopi ZEISS pa avtomatizirano zagotavljajo kemično sestavo vsakega delca. Korelacijska analiza delcev ZEISS vzpostavlja napreden delovni postopek za prepoznavanje onesnaženja z delci in iskanje osnovnega vzroka.

Dodaten vpogled v zagotavljanje kakovosti elektrod akumulatorja

Vsebina tretjih oseb je blokirana

Video predvajalnik je blokiran zaradi vaših nastavitev piškotkov. Če želite spremeniti nastavitve in predvajati videoposnetek, kliknite spodnji gumb in se strinjajte z uporabo »funkcionalnih« tehnologij sledenja.

Izjemna natančnost v realnem času

Pregled odrezanih elektrod s ZEISS O-INSPECT
Vsebina tretjih oseb je blokirana

Video predvajalnik je blokiran zaradi vaših nastavitev piškotkov. Če želite spremeniti nastavitve in predvajati videoposnetek, kliknite spodnji gumb in se strinjajte z uporabo »funkcionalnih« tehnologij sledenja.

Od pridobitve podatkov do poročila v nekaj trenutkih

Avtomatizirana analiza napak z Axio Imager 2
Vsebina tretjih oseb je blokirana

Video predvajalnik je blokiran zaradi vaših nastavitev piškotkov. Če želite spremeniti nastavitve in predvajati videoposnetek, kliknite spodnji gumb in se strinjajte z uporabo »funkcionalnih« tehnologij sledenja.

Vzporedni nadzor in analiza

Analiza sestavljanja slojev litij-ionske baterije s ZEISS EVO 25
Vsebina tretjih oseb je blokirana

Video predvajalnik je blokiran zaradi vaših nastavitev piškotkov. Če želite spremeniti nastavitve in predvajati videoposnetek, kliknite spodnji gumb in se strinjajte z uporabo »funkcionalnih« tehnologij sledenja.

Delovni postopek s ZEISS Xradia, ZEISS Crossbeam in ZEISS Orion

Priprava in analiza akumulatorjev s trdim elektrolitom