Elektrische Prüfungen an prismatischen Batteriezellen
Marposs bietet Komplettlösungen für die Qualifizierung von Batteriezellen. Die Vielseitigkeit der Gruppe, die sich aus dem Zusammenspiel der Kompetenzen der einzelnen Unternehmen ergibt, macht es möglich, Zellen auf ihre Dimensionsmerkmale, ihre Sicherheit und ihre elektrischen Funktionsparameter zu überprüfen.
Es können verschiedene Lösungen angeboten werden, die genau auf die Art der Zellen (prismatische, zylindrische oder Pouch-Zellen) und die Anforderungen für die Integration in die Fertigungslinie zugeschnitten sind.
Die Maschinen können entweder für Prüfungen am Ende der Fertigungslinie von Batteriezellen (End-of-Line - EOL-Prüfungen) oder für Prüfungen am Anfang der Linie (Beginning-of-Line - BOL-Prüfungen) und zur Sortierung in Montagelinien für Module genutzt werden. Die richtige Strategie für die selektive Montage der Zellen in entsprechenden Modulen und Packs auf der Basis der erfassten Parameter kann für bessere Ausgewogenheit sorgen und die allgemeine Qualität des Produkts steigern.
Ein Beispiel für Prüfmaschinen für prismatische Zellen:
Es handelt sich hier um einen extrem kompakten Prüfstand, der als Stand-Alone-Prüfstation genutzt oder automatisch von einem Roboter beladen werden kann. Diese Konfiguration eignet sich besonders gut für Pilotlinien oder für Fertigungslinien mit niedrigen bis mittleren Produktionsraten. Für die Massenproduktion sind andere Lösungen erhältlich.
Der Prüfstand basiert auf einem Drehtisch. Dadurch können die Zellen von einem Bediener oder einem automatischen System aufgegeben werden. Dies gewährleistet besonders sichere Arbeitsbedingungen.
Die Anordnung der Zellennester sowie ihre Anzahl und Form werden aufgrund des Modells und der Größe der jeweiligen Zellen genau festgelegt.
Die Anzahl der Nester (bis zu achtzehn) gewährleistet die Autonomie der Maschine und die gute Bedienung.
Die erste Messung nach der Identifizierung der Zelle ist die dimensionale Bewertung.
Ein eigener Greifer, der durch einen zweiachsigen Manipulator mit Servosteuerung betrieben wird, erfasst die Dicke der Zelle an verschiedenen Kontaktpunkten am Körper der Zelle. Die Anzahl und die Lage der Messpunkte ist aufgrund der Kundenanforderungen frei programmierbar.
Die Hauptstation ist für die elektrischen Prüfungen vorgesehen: Hier schließt eine Vorrichtung mit Federkontaktstiften den Kreislauf zwischen Anode und Kathode mit kontrollierter Kraft.
Je nach den Anforderungen der Kunden können verschiedene Prüfungen durchgeführt werden:
- Leerlaufspannung (OCV)
- Innerer Wechselstromwiderstand (ACIR-1kHz)
- Innerer Gleichstromwiderstand (DC-IR-1kHz)
- Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS)
In der letzten Prüfstation wird die perfekte Isolation des äußeren Gehäuses überprüft (HV-Test oder Isolationsprüfung mit hoher Prüfspannung).
Ein leitfähiger Schaum wird als diffuses Kontaktelement des Systems verwendet, um die komplette Überprüfung aller Seiten der gesamten Außenfläche zu gewährleisten.
