Vitronic will Verunreinigungen in Batteriefertigung erkennen

Vitronic, ein Hersteller von Bildverarbeitungssystemen mit Sitz in Wiesbaden, hat ein Verfahren zur Qualitätsprüfung von Lithium-Ionen-Batterien für Elektrofahrzeuge entwickelt, mit dem sich Partikelverunreinigungen in Batteriezellen und weitere Fehler erfassen lassen sollen.

Das Verfahren, das Vitronic auf der Battery Show Ende Juni in Stuttgart vorstellen will, ermöglicht laut Hersteller eine günstige, lückenlose Inline-Prüfung in der Massenfertigung. Partikel, während der Fertigung in die Batteriezelle gelangen, können später im Betrieb für Probleme und sogar Sicherheitsrisiken sorgen.

Laut Vitronic können bereits zehn Mikrometer große Partikel, die etwa beim Zuschnitt der Elektroden oder der Separatorfolie entstanden sind, die nur zehn bis 40 Mikrometer dicke Separatorfolie beschädigen oder gar durchdringen. Dann kommt es zum Kurzschluss zwischen Kathode und Anode, den die Separatorfolie eigentlich verhindern soll. Die Partikel können also dafür sorgen, dass die Batterie in Folge des Kurzschlusses ohne äußeren Einfluss in Brand geraten kann.

Anstatt von Stichprobenkontrollen mit manuell bedienten Mikroskopen will Vitronic eine lückenlose Partikelprüfung in die Massenfertigung bringen. Ein hochauflösender 16K-Zeilenkamerasensor macht gleichzeitig mehrere Aufnahmen der Elektrodenfolien aus unterschiedlichen Winkeln, mit unterschiedlicher Beleuchtung. „Dadurch lassen sich winzige Partikel erkennen, die kaum Kontrast zum Hintergrund haben und praktisch unsichtbar sind. Die detektierten Partikel werden vermessen und automatisch klassifiziert“, beschreibt das Unternehmen das Verfahren. Dabei können auch weitere Fehler erkannt werden, etwa etwa Lageabweichungen, Rand- und Schnittfehler oder durch den Transport veränderte Oberflächeneigenschaften der Elektroden.

Da die kamerabasierte Prüfung direkt an der Fertigungslinie durchgeführt wird – konkret nach dem Laserschnitt und vor dem Stapeln der Elektroden- und Separatorfolien – muss die Produktion für den Inline-Test nicht angehalten werden.
vitronic.com