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High-End-Oberflächeninspektion und Vermessung für die Batteriezellfertigung
Donnerstag 25. Mai 2023 - Der Bereich der E-Mobility entwickelt sich dynamischer und schneller als je zuvor. Um mit diesem Tempo Schritt zu halten, muss auch die Batteriezellfertigung effektiv weiterentwickelt werden - denn nur hocheffizient produzierte, leistungsstarke Batterien sind in der Lage, die Wende zur E-Mobilität in unserer Gesellschaft nachhaltig und ressourcenschonend voranzutreiben. Schon bei der Verarbeitung der Materialbahnen zur Herstellung des Elektrodenmaterials kommt es daher auf höchste Präzision an.
Um hierbei eine einwandfreie Produktqualität in sämtlichen Prozessschritten zu gewährleisten, ist der Einsatz von Inline-Qualitätssicherungssystemen ein Muss. BST iPQ-SurfaceENERGY wurde speziell für die Oberflächeninspektion und Vermessung in der Batteriezellfertigung entwickelt und stellt sicher, dass nur fehlerfreies Material weiterverarbeitet wird – für eine maximale Effizienzsteigerung und effektive Ausschuss- und Kostenreduktion.
Ausgezeichnete Qualität ist in der Batterieproduktion die Voraussetzung für ein sicheres und hochwertiges Endprodukt. Zum Beispiel können bereits kleinste Partikel im µm Bereich, die beim Schneiden entstehen, die Seperatorfolie beschädigen. Im schlimmsten Fall führt dies später in der eingesetzten Batterie zu einem Kurzschluss und setzt sie in Brand. Eine andere Gefahr: Agglomerate, die sich durch Verdickungen im Slurry während des Coatingprozesses bilden, können die Kalanderwalzen im Folgeprozess beschädigen. Die Lagetoleranz von Ober- und Unterseite der Beschichtung kann nicht nur einen negativen Einfluss auf Leistungsfähigkeit und Lebensdauer der Batterie haben, sondern auch zu unnötig viel und teurem Ausschuss führen.
Mit vierfacher Multiplex-Beleuchtung Fehlstellen optimal im Blick
Um das zu vermeiden und eine einwandfreie Qualität von Coating und Seperatorfolie über verschiedene Produktionsschritte bis hin zur fertigen Batterie zu gewährleisten, bedarf es eines hocheffizienten Qualitätssicherungssystems. Mit iPQ-SurfaceENERGY bietet BST eine innovative Lösung, die Inspektions- und Messaufgaben in einem High-End-System vereint: Durch einzigartige Multiplexbeleuchtung werden gleichzeitig Bilder mit vier verschiedenen Beleuchtungssetups gemacht. Dies ist ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Systemen, da Fehlstellen unter verschiedenen Einfallswinkeln des Lichtes eindeutiger zu sehen und zu unterscheiden sind. Auf diese Weise kann neben dem Coating auch das Substrat inspiziert werden, um einen wirklich vollständigen Blick auf die Produktqualität zu erhalten.
Prozessübergreifende Schnittstellen zur optimalen Kommunikation und Interaktion
Dank einer eigens zu diesem Zweck entwickelten SMARTData Schnittstelle kann iPQ-SurfaceENERGY mit anderen Lösungen von BST wie SLITTINGControl oder COATINGControl kommunizieren. Das optimiert z. B. die Regelung von Scheid- und Coatingprozessen. In Kombination mit einem Zusatzmodul können beliebige Industrie 4.0 Schnittstellen wie OPC-UA oder Feldbusse bereitgestellt werden, um perfekt mit der Maschine oder der kundenseitigen Dateninfrastruktur zu interagieren. Außerdem lassen sich auf diesem Weg Anforderungen wie beispielsweise präzises Fehlertracking über alle Prozessschritte hinweg erfüllen.
Damit unterstützt iPQ-SurfaceENERGY Hersteller der Batteriebranche dabei, Produktionsprozesse und Gesamtanlageneffizienz maßgeblich zu optimieren und stets eine 100-prozentige Qualität über verschiedene Maschinen und Systeme hinweg sicherzustellen. Für Klaus Hamacher, New Business Development Manager bei BST, sind qualitätssichernde Systeme von BST wie iPQ-SurfaceENERGY die ideale Lösung, um batterieproduzierende Unternehmen fit für die Zukunft zu machen: „Der globale Batteriemarkt befindet sich in einem hart umkämpften Wettbewerb. Mittelfristig werden sich nur die Unternehmen durchsetzen können, die einen hohen Automatisierungsgrad aufweisen und dabei gleichzeitig höchste Qualität liefern. Dafür haben wir mit unseren hoch performanten „Inline-Messlabor“-Lösungen zur Erstellung des Batterie-Produktzwillings beste Voraussetzungen geschaffen.“
High-End-Technologie für 100 Prozent Qualität
Zu den Hardware-Komponenten von iPQ-SurfaceENERGY gehören die weltweit schnellsten hochauflösenden Zeilenkameras, die selbst höchste Bahngeschwindigkeiten mühelos meistern. Die 4-fach Multiplex-Beleuchtung sorgt dafür, dass alle Fehlstellen immer optimal im Blick sind. Dank KI-basierter Fehlerklassifizierung lernt das System kontinuierlich dazu – und vermeidet Materialausschuss in der Batteriezellfertigung so noch effektiver. Die lückenlose Dokumentation der Qualität und die übersichtliche Darstellung aller Messergebnisse und Fehlstellen ermöglicht es Herstellern, qualitätsrelevante Daten detailliert zu analysieren und für eine ganzheitliche Prozessoptimierung weiter zu verwerten.
„Ziel bei der Entwicklung des iPQ-SurfaceENERGY war es, die Inspektionsaufgabe im gesamten Kundenprozess zu berücksichtigen und eine Lösung zu schaffen, die vielschichtigen Mehrwert bietet. Durch die Kombination von High-End Inspektion, Messung und einem übersichtlichem Userinterface, bei dem der Operator nicht viel tun braucht, auf der einen Seite und der Verbindung mit den BST Solutions auf der anderen Seite ist uns das auf einzigartige Weise sehr erfolgreich gelungen. Unsere langjährigen Erfahrungen vor allem in der Druckindustrie geben uns hier einen entscheidenden Vorteil gegenüber unseren Wettbewerbern, da es tatsächlich eine große Verwandtschaft zwischen dem Prozess der Zellfertigung und dem „Rolle-zu-Rolle“-Druck gibt. Hier haben wir bereits vielen Partnern weltweit mit Lösungen zur Prozessoptimierung geholfen, über die Jahre viele 1.000 Tonnen von Makulatur einzusparen“, erläutert Jan Jostmeier, Produktmanager bei BST.
