การประกันคุณภาพสำหรับเซลล์แบตเตอรี่ที่มีขั้วไฟฟ้า

ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

การประกันคุณภาพสำหรับขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่

การขจัดการปนเปื้อนของชิ้นงานและการตรวจสอบเศษเสี้ยน

ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ผ่านการทำความสะอาดและการตรวจสอบ

การขจัดการปนเปื้อนอนุภาคและเศษเสี้ยน

รูปทรงเรขาคณิตและองค์ประกอบของขั้วไฟฟ้าที่อยู่ภายในเซลล์แบตเตอรี่มีบทบาทสำคัญต่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพ แอโนด แคโทด และแผ่นกั้นขั้วล้วนถูกตัดหรือเจาะออกจากแผ่นทองแดงเคลือบ อะลูมิเนียม หรือแผ่นฉนวนกระดาษ แผ่นกั้นขั้วในเซลล์แบตเตอรี่จะเรียงซ้อนกันโดยไม่มีการเหลื่อมกัน

วัสดุทำปฎิกิริยาของแบตเตอรี่อาจปนเปื้อนได้ง่ายในระหว่างการขนส่งและการผลิต ต้องตรวจสอบอนุภาคแปลกปลอมที่มีขนาดเกิน 5 ไมโครเมตรเพื่อป้องกันปัญหาด้านความปลอดภัย และเพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวดยิ่งขึ้น โซลูชันของ ZEISS สำหรับการขจัดการปนเปื้อนของชิ้นงานช่วยระบุสาเหตุหลักของการปนเปื้อนในส่วนประกอบที่มีส่วนเกี่ยวข้องในการทำงาน และช่วยให้สามารถตัดสินใจได้อย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น

ความท้าทายด้านคุณภาพที่สำคัญสำหรับขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่

โครงสร้างขั้วไฟฟ้า

โครงสร้างจุลภาคและการแบ่งส่วน

กระบวนการสูตรผสมขั้วไฟฟ้าที่แตกต่างกันอาจส่งผลกระทบต่อโครงสร้างจุลภาคของขั้วไฟฟ้า และประสิทธิภาพของเซลล์ การสร้างแบบจำลองวัสดุเชิงคำนวณกำลังกลายเป็นกุญแจสำคัญในการเร่งการพัฒนาแบตเตอรี่และวัสดุ

ในภาพนี้ การแบ่งส่วนวัสดุแคโทด NMC (ที่ด้านล่าง) ข้อมูลการแบ่งส่วนอนุภาคสี (ที่ตรงกลาง) และผลของการจำลองวัสดุดิจิทัล (ที่ด้านบน) ถูกใช้เพื่อทำแผนที่พฤติกรรมการแพร่กระจายในแคโทดแบตเตอรี่ลิเธียมไอออน NMC

การผลิตขั้วไฟฟ้า

การตรวจสอบเศษเสี้ยนและรูปทรง 2 มิติ

เมื่อขั้วไฟฟ้าถูกตัดเพื่อผลิตแบตเตอรี่ที่มีขนาดแตกต่างกัน สิ่งนี้อาจทำให้เกิดเศษเสี้ยนโลหะที่ทำให้ประสิทธิภาพของแบตเตอรี่ลดลง การเปลี่ยนใบมีดคัตเตอร์จะต้องอยู่ในช่วงเวลาที่สมบูรณ์แบบเพื่อให้คุณภาพสมดุลกับค่าใช้จ่าย

CMM มัลติเซนเซอร์แบบออปติคอลของ ZEISS ทำการตรวจสอบทางห้องปฏิบัติการที่ความละเอียดสูงอย่างแม่นยำกับขั้วไฟฟ้าที่ถูกตัด ในขณะที่โซลูชันมาตรวิทยาออปติคอลแบบอินไลน์ของ ZEISS จะตรวจสอบการตัดและการซ้อนขั้วไฟฟ้าความเร็วสูงแบบเรียลไทม์ ระบบตรวจสอบเศษเสี้ยน ZEISS ช่วยให้สามารถตรวจจับเศษเสี้ยนได้โดยอัตโนมัติในการตั้งค่าจากโรงงาน

การเปลี่ยนรูปของเซลล์แบตเตอรี่

การระบุและการสร้างภาพ 3 มิติ

การเปลี่ยนรูปที่เกิดจากการขยายตัวเนื่องจากความร้อนและพฤติกรรมด้านอุณหภูมิของเซลล์แบตเตอรี่ในระหว่างการอัดประจุและการคายประจุจะต้องได้รับการทดสอบและประเมินในระหว่างการพัฒนาแบตเตอรี่

การขยายตัวที่เหนี่ยวนำด้วยความร้อนของเซลล์แบตเตอรี่สามารถมองเห็นได้ด้วยระบบกล้อง 3 มิติ ARAMIS และซอฟต์แวร์ ZEISS INSPECT Correlate

การวิเคราะห์อนุภาคด้วย ZEISS Technical Cleanliness Solutions

การระบุลักษณะการปนเปื้อนที่สำคัญต่อกระบวนการ

การปนเปื้อนของแบตเตอรี่ NEV
ความท้าทายด้านคุณภาพหลัก

แบตเตอรี่ลิเธียมไอออนมีความไวต่อการปนเปื้อนในกระบวนการผลิต การปนเปื้อนของอนุภาคใด ๆ ในชิ้นส่วนที่แปรรูปมาอาจส่งผลกระทบต่ออายุการใช้งานและคุณภาพของแบตเตอรี่ อนุภาคเหล็กที่อยู่ที่ขั้วแอโนด แคโทด หรือแผ่นกั้นขั้ว อาจทำให้เซลล์แบตเตอรี่คายประจุเอง
การวิเคราะห์อนุภาคสัมพัทธ์
กล้องจุลทรรศน์แบบสองขั้นตอน

การขจัดการปนเปื้อนของชิ้นงานเป็นขั้นตอนสองขั้นตอนที่ใช้ไมโครสโคปแบบใช้แสง เพื่อตรวจสอบจำนวนและขนาดของอนุภาคที่มีอยู่ จากนั้นจึงใช้อิเล็กตรอนไมโครสโคปเพื่อยืนยันองค์ประกอบทางเคมีและที่มาของอนุภาคเหล่านั้น จึงเป็นการพยายามกำจัดความล้มเหลวของระบบที่อาจเกิดจากอนุภาคเหล่านี้
ข้อผิดพลาดจากการปนเปื้อนในการผลิต
การระบุและการวิเคราะห์

อนุภาคโลหะสามารถสะสมได้อย่างง่ายดายเมื่อมีการขนส่งแบตเตอรี่หรือในระหว่างกระบวนการผลิต แม้ว่าจะมีขนาดเล็ก แต่อนุภาคเหล่านี้ก็อาจทำให้เกิดปัญหาด้านความปลอดภัย เช่น ไฟฟ้าลัดวงจร การระบุและการวิเคราะห์ที่เหมาะสมของอนุภาคโลหะทุกอนุภาคที่มีขนาดมากกว่า 5 ไมโครเมตรจึงมีความสำคัญอย่างยิ่งสำหรับแบตเตอรี่
ZEISS Technical Cleanliness
โซลูชันด้านคุณภาพในอุดมคติของคุณ

ไมโครสโคปแบบใช้แสง ZEISS สามารถใช้ร่วมกับซอฟต์แวร์การวิเคราะห์ ZEISS Technical Cleanliness ของเราเพื่อการวิเคราะห์อนุภาคเชิงปริมาณ ในขณะที่อิเล็กตรอนไมโครสโคป (SEM) ของ ZEISS จะให้ข้อมูลองค์ประกอบทางเคมีของแต่ละอนุภาคโดยอัตโนมัติ ZEISS Correlative Particle Analysis สร้างขั้นตอนการทำงานขั้นสูงเพื่อการระบุการปนเปื้อนของอนุภาคและค้นหาสาเหตุที่แท้จริง

ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประกันคุณภาพสำหรับขั้วไฟฟ้าแบตเตอรี่

บล็อกเนื้อหาภายนอก

เครื่องเล่นวิดีโอถูกปิดกั้นเนื่องจากการกำหนดลักษณะเกี่ยวกับคุกกี้ของคุณ หากต้องการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าและเล่นวิดีโอ โปรดคลิกปุ่มด้านล่างและให้ความยินยอมที่จะใช้เทคโนโลยีการติดตาม "เพื่อการทำงาน"

ความแม่นยำที่น่าทึ่งแบบเรียลไทม์

การตรวจสอบขั้วไฟฟ้าที่ถูกตัดด้วย ZEISS O-INSPECT
บล็อกเนื้อหาภายนอก

เครื่องเล่นวิดีโอถูกปิดกั้นเนื่องจากการกำหนดลักษณะเกี่ยวกับคุกกี้ของคุณ หากต้องการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าและเล่นวิดีโอ โปรดคลิกปุ่มด้านล่างและให้ความยินยอมที่จะใช้เทคโนโลยีการติดตาม "เพื่อการทำงาน"

เสร็จสิ้นขั้นตอนการรับข้อมูลไปจนถึงการรายงานได้ในไม่กี่ชั่วขณะ

การวิเคราะห์ข้อบกพร่องอัตโนมัติด้วย Axio Imager 2
บล็อกเนื้อหาภายนอก

เครื่องเล่นวิดีโอถูกปิดกั้นเนื่องจากการกำหนดลักษณะเกี่ยวกับคุกกี้ของคุณ หากต้องการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าและเล่นวิดีโอ โปรดคลิกปุ่มด้านล่างและให้ความยินยอมที่จะใช้เทคโนโลยีการติดตาม "เพื่อการทำงาน"

การควบคุมและการวิเคราะห์ต้องไปด้วยกัน

การวิเคราะห์องค์ประกอบของชั้นแบตเตอรี่ Li-Ion ด้วย ZEISS EVO 25
บล็อกเนื้อหาภายนอก

เครื่องเล่นวิดีโอถูกปิดกั้นเนื่องจากการกำหนดลักษณะเกี่ยวกับคุกกี้ของคุณ หากต้องการเปลี่ยนแปลงการตั้งค่าและเล่นวิดีโอ โปรดคลิกปุ่มด้านล่างและให้ความยินยอมที่จะใช้เทคโนโลยีการติดตาม "เพื่อการทำงาน"

ขั้นตอนการทำงานกับ ZEISS Xradia, ZEISS Crossbeam และ ZEISS Orion

การเตรียมและวิเคราะห์แบตเตอรี่ชนิดโซลิดสเตท