Im Jahr 2021 wurden über sechseinhalb Millionen Elektrofahrzeuge verkauft, das sind 108 % mehr als im Jahr 2020. Diese steigende Nachfrage hat die Landschaft der Automobilhersteller bereits nachhaltig verändert, denn fast alle großen Automobilunternehmen betreiben inzwischen Produktionslinien für Elektrofahrzeuge.

Elektrofahrzeuge haben zwar weniger bewegliche Teile als Fahrzeuge mit Verbrennungsmotor (ICE), dennoch ist ihre Herstellung äußerst komplex. Von Statoren und Rotoren bis hin zu komplizierten Kabelbäumen – LMI ist in zahlreiche EV-Fertigungsanwendungen involviert. Das Herzstück eines Elektrofahrzeugs ist allerdings die Batterie, und genau in diesem Bereich sind Bildverarbeitungslösungen für den Markterfolg unerlässlich geworden.

Überblick über die Herstellung von EV-Batterien

Die Herstellung von EV-Batterien kann in 5 Bereiche unterteilt werden: (1) Herstellung der Elektroden, (2) Montage von Zellen und Packs, (3) Montage von Zellen zu Modulen, (4) Montage von Modulen zu Packs und (5) Endkontrolle der Installation.

Gocator 3D-Smart-Sensoren und die integrierten Messwerkzeuge werden in jeder Phase dieses Fertigungsprozesses eingesetzt. 

Lassen Sie uns diese Anwendungen einzeln betrachten.

Elektroden-Batterie Inspektion

In diesem Schritt werden Gocator Sensoren verwendet, um eine gleichmäßige Form und Dicke der Elektroden beim Auftragen des Slurrys sicherzustellen. Sensoren werden auch verwendet, um den Abstand zwischen den Tabs auf einer Zellplatte zu messen. Die Toleranzen sind bei diesen Anwendungen extrem gering, daher werden Sensoren mit hoher Auflösung und kleinem Sichtfeld verwendet.

Montage von Zellen und Packs

Zwei der am häufigsten in Elektrofahrzeugen verwendeten Zelltypen sind zylindrische und prismatische Zellen. Zylindrische Zellen werden in Gruppen angeordnet und auf Vorhandensein/Fehlen von Zellen, korrekte Position und Abmessungen sowie auf mögliche Oberflächenfehler wie Beulen oder Kratzer auf der Oberseite geprüft.

Vor dem Schweißen scannt ein Gocator® Sensor oder Multi-Sensor-Netzwerk die Oberfläche und erstellt eine 3D-Höhenkarte. Mit dem integrierten Werkzeug werden dann Spalt- und Bündigkeit zwischen der prismatischen Batteriezelle und ihrem Metallgehäuse geprüft. Nach dem Schweißen erfolgt dann ein weiterer Scan, um sicherzustellen, dass die Schweißnaht gleichmäßig ist und innerhalb der Toleranzen liegt.

Die Oberfläche der Batteriezelle muss auf korrekte Abmessungen und auf Oberflächen-, Kanten- und Eckfehler geprüft werden.

Montage von Zellen zu Modulen

Nach der Inspektion der einzelnen Batteriezellen wird eine bestimmte Anzahl von Zellen zu einem Batteriemodul zusammengesetzt. Ein typisches Anwendungsbeispiel für die Prüfung von Modulen ist die Messung und Prüfung von Schweißnähten mit Sensoren.

Montage von Modulen zu Packs

In der letzten Phase des Prozesses werden Gocator Sensoren eingesetzt, um die Module zu einem einzigen Batteriesatz zusammenzufügen, der dann in ein neues Elektrofahrzeug eingebaut werden kann. Es ist notwendig, die Länge, Breite, Höhe und Ebenheit jeder Oberfläche zu messen und zu prüfen, um sicherzustellen, dass alle Abmessungen mit den Form- und Lagetoleranzen übereinstimmen.

Endkontrolle der Installation

Bei Elektrofahrzeugen befindet sich unter der Bodenplatte ein großes Ablagefach. Auf dieses Fach wird das Lithium-Ionen-Akkumodul geklebt. In dieser letzten Phase prüfen Gocator-Sensoren den Kleberaupenauftrag auf korrekte Abmessungen (Höhe, Volumen, Breite, Länge) und Oberflächenqualität (Brüche, Lücken, Überlauf usw.).

Zusammenfassung

Die Produktion von Batterien für Elektrofahrzeuge wächst weltweit rasant. LMI unterstützt nicht nur die derzeitige Industrie, sondern entwickelt auch aktiv Sensoren der nächsten Generation, die speziell auf die Anforderungen der zukünftigen Batterieproduktion zugeschnitten sind.

Weitere Informationen finden Sie auf unserer Seite für die EV-Batterie-Industrie, um zu sehen, wie unsere “All-in-One”-Sensortechnologie für Ihre Anwendung von Nutzen sein kann.