Controllo qualità per la sicurezza e le prestazioni delle batterie
ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

Controllo qualità per la sicurezza e le prestazioni delle batterie

Componenti affidabili grazie ai dati di analisi e qualità
Gestione della qualità delle batterie nella produzione

Gestione della qualità delle batterie in produzione

Garantire prestazioni superiori a lungo termine

Le batterie rappresentano il cuore dell’autonomia, delle prestazioni e della durata dei veicoli a nuova energia (NEV). Per produttori e proprietari, fattori come sicurezza, efficienza e sostenibilità dei costi risultano decisivi per il successo.

Per garantire batterie affidabili e di lunga durata, sono indispensabili materiali di alta qualità e processi produttivi estremamente precisi. Celle, moduli e vassoi devono rispettare tolleranze minime già in fase di assemblaggio finale.

Grazie a tecnologie avanzate come microscopia industriale, tomografia computerizzata (CT), macchine di misura a coordinate (CMM) e sistemi ottici di misura 3D, il portafoglio ZEISS integra soluzioni software in grado di acquisire dati di qualità essenziali per assicurare la sicurezza e le massime prestazioni delle batterie destinate ai veicoli elettrici.

Ampia gamma di applicazioni per le batterie

Nel settore dei veicoli a nuova energia (NEV), le batterie sono al centro di numerose applicazioni per la gestione della qualità, che abbracciano l’intero processo produttivo: dallo sviluppo iniziale fino all’assemblaggio finale. Con il portafoglio ZEISS è possibile analizzare i materiali delle batterie, ispezionare gli elettrodi, eseguire l’analisi finale di celle e moduli e controllare i vani batteria. Scopri di più sulle nostre soluzioni dedicate alla gestione della qualità per le applicazioni nel settore delle batterie NEV cliccando sui link sottostanti.
Materiali della batteria

Materiali della batteria

Sviluppo di materiali e strutture

Le materie prime influenzano in modo determinante le prestazioni delle batterie. Tra le principali sfide rientrano lo sviluppo di nuovi materiali attivi, la garanzia di una fornitura stabile e uniforme, il controllo della corretta pressione di calandratura e il monitoraggio dei cambiamenti microscopici legati ai processi di invecchiamento.

Elettrodi della batteria

Elettrodi della batteria

Pulizia tecnica

Gli elettrodi delle batterie sono determinanti per garantirne sicurezza ed efficienza. Attività come l’analisi della microstruttura dei materiali, il monitoraggio e la sostituzione tempestiva delle lame di taglio, insieme alla visualizzazione 3D delle deformazioni, rivestono un ruolo cruciale. Allo stesso modo, la prevenzione della contaminazione da particelle tramite una rigorosa pulizia tecnica è essenziale in ogni fase del processo.

 

Celle e moduli per batterie

Celle e moduli per batterie

Analisi rapida e ad alta risoluzione

L’analisi finale dei moduli batteria rappresenta una fase particolarmente complessa, poiché le singole celle comportano sia rischi per la sicurezza sia sfide legate alla qualità. Per garantire risultati affidabili, tutti e tre i tipi di celle – cilindriche, prismatiche e a bustina – richiedono cicli di test rapidi e ad alta risoluzione.

Vano batteria

Vano batteria

Analisi della struttura e dell’integrità

Il vano batteria ospita tutte le celle, i connettori, le unità di controllo e i pacchi che racchiudono i vari moduli. Poiché è completamente integrato nella carrozzeria del veicolo, la sua struttura e integrità devono essere verificate in più fasi del processo produttivo, così da garantire i più elevati standard di qualità e sicurezza.

ZEISS eMobility Solutions: valore in ogni fase della produzione

Blue Line per lo sviluppo e la produzione di batterie
Le soluzioni ZEISS eMobility Solutions in ogni fase di produzione
  • Quality gate 1: sviluppo del materiale

    Quality gate 1: sviluppo del materiale

    Sviluppo di materiali per catodo, anodo e separatore

    Sfide

    • La capacità, il comportamento di carica e la durata della batteria dipendono dai materiali impiegati per catodo, anodo e separatore.
    • Le prestazioni delle celle sono influenzate in modo significativo non solo dalla composizione chimica delle particelle e dalle eventuali impurità, ma anche dalla struttura microscopica di questi materiali.

     

    I vantaggi con ZEISS

    • Analisi dei materiali delle batterie ad alta risoluzione e contrasto con i microscopi elettronici a scansione (SEM) ZEISS
    • Analisi correlativa avanzata grazie alla soluzione brevettata di microscopia correlativa che incorpora microscopi ottici e SEM
  • Quality gate 2: sviluppo della struttura

    Quality gate 2: sviluppo della struttura

    Test di pre-assemblaggio per lo studio della funzionalità

    Sfide

    • Per garantire la qualità della struttura della cella e consentire prestazioni elevate sono necessarie soluzioni analitiche e di preparazione dei campioni sicure ed efficienti
    • Lo stato originale della struttura della cella deve essere analizzato senza smontare la cellula

     

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Preparazione sicura del campione ed efficiente sezione trasversale di grandi dimensioni
    • Analisi ad alta risoluzione e ad alto contrasto di materiali per batterie sensibili ai fasci di elettroni a bassa gamma di kV con ZEISS GeminiSEM
    • Analisi non distruttiva ad alta risoluzione della struttura cellulare 3D con il microscopio a raggi X ZEISS Xradia (XRM)
  • Quality gate 3: lavorazione delle materie prime

    Quality gate 3: lavorazione delle materie prime

    Ispezione della qualità delle merci in entrata

    Sfide

    • Il controllo delle merci in entrata garantisce l’uniformità e la consistenza dei materiali, prevenendo i difetti che incidono enormemente sulle prestazioni e sull’efficienza
    • La visualizzazione e il controllo della microstruttura della materia prima, il rapporto di elementi chimici delle particelle del catodo e la purezza delle particelle dell’anodo sono tutti elementi cruciali per evitare il malfunzionamento della batteria

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Soddisfa le più elevate esigenze di imaging sub-nanometrico, analisi e flessibilità dei campioni con ZEISS GeminiSEM
    • Il flusso di lavoro completo per la preparazione del campione consente di ottenere immagini rapide, chiare e senza soluzione di continuità della microstruttura del materiale
    • Supporta l’imaging ad alta risoluzione e ad alto contrasto di campioni non conduttivi
  • Quality gate 4: produzione di elettrodi

    Quality gate 4: produzione di elettrodi

    Pulizia tecnica e analisi delle bave

    Sfide

    • L’analisi di particelle estranee di dimensioni superiori a 5 μm è necessaria a causa dell’elevato rischio di contaminazione durante il trasporto e la produzione
    • Poiché il taglio degli elettrodi può generare bave, è fondamentale bilanciare qualità e costi individuando il momento ideale per la sostituzione delle pale

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Il software ZEISS Technical Cleanliness Analysis distingue le particelle metalliche, fibrose e non metalliche per stimare il rischio di contaminazione
    • I microscopi elettronici a scansione ZEISS dichiarano automaticamente la composizione chimica di ogni particella per individuare la causa della contaminazione
    • Rilevamento automatico delle bave in ambiente industriale e feedback costante alla linea di produzione
  • Quality gate 5: produzione di celle

    Quality gate 5: produzione di celle

    Analisi di elettrodi e difetti

    Sfide

    • Per evitare rischi per la sicurezza e sprechi, è essenziale controllare l’allineamento e la posizione degli elettrodi delle celle e identificare i difetti interni
    • Per gestire le elevate velocità di produzione delle celle sono necessari cicli di analisi rapidi e ad alta risoluzione

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Imaging ad alta risoluzione con le soluzioni a raggi X 2D e 3D di ZEISS per gestire sporgenze, elettrodi danneggiati e qualità della saldatura
    • Digitalizzazione 3D completa, rapida ed efficiente, di parti complesse nei minimi dettagli tramite sistemi come ZEISS METROTOM
    • Valutazione automatizzata al 100% inline con il rilevamento dei difetti ZEISS BOSELLO
  • Quality gate 6: assemblaggio del modulo

    Quality gate 6: assemblaggio del modulo

    Controllo finale del modulo completo

    Sfide

    • Le dimensioni e la densità del modulo richiedono l’uso di sistemi ad alte prestazioni
    • Il controllo finale della qualità deve rilevare i difetti tipici, tra cui la contaminazione del metallo, la sporgenza e il disallineamento degli elettrodi

    I tuoi vantaggi con ZEISS

    • Analisi non distruttiva ad alta penetrazione con il compatto e robusto ZEISS VoluMax 9 titan
    • Questa soluzione CT è in grado di gestire moduli grandi, pesanti e densi grazie all’elevata potenza e alla forza di penetrazione

Ulteriori approfondimenti sul controllo qualità delle batterie

  • Le innovazioni che alimentano la transizione verso la mobilità elettrica
    ZEISS eMobility Solutions per le batterie
  • Dettagli sorprendenti grazie alla tomografia computerizzata (CT) non distruttiva
    Scansione della batteria cilindrica con ZEISS METROTOM 1500
Albert Mo

Le batterie sono il cuore dei veicoli elettrici. Il controllo qualità ha la massima priorità per i produttori. È semplicemente un must.

Albert Mo Responsabile del Centro di Competenza di ZEISS eMobility Solutions

Avete bisogno di ulteriori informazioni sul controllo qualità delle batterie?

Compilate il modulo sottostante per scaricare la nostra brochure di approfondimento.

Caricamento del modulo in corso...

Se vuoi avere maggiori informazioni su come ZEISS elabora i dati si prega di fare riferimento al trattamento dei dati.

Contattaci

Vuoi saperne di più sulle nostre soluzioni per le industrie? Saremo lieti di fornirti ulteriori informazioni o una dimostrazione.

Hai bisogno di ulteriori informazioni?

Mettiti in contatto con noi. I nostri esperti ti risponderanno.

Caricamento del modulo in corso...

/ 4
Prossimo passaggio:
  • Richiesta di interesse
  • Dettagli personali
  • Dettagli dell’azienda

Per ulteriori informazioni sul trattamento dei dati presso ZEISS, consulta la nostra informativa sulla privacy.