
ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS
Control de calidad de los electrodos de baterías
Limpieza técnica e inspección de rebabasSeguridad de las baterías mediante limpieza e inspección
Eliminación de la contaminación por partículas y rebabas
La geometría y la composición de los electrodos situados en el interior de las celdas de las baterías cumplen un papel fundamental en la seguridad y la eficacia. Los ánodos, cátodos y láminas separadoras se cortan o perforan a partir de láminas de cobre, aluminio o papel aislante revestido. Las láminas separadoras de las celdas de las baterías se apilan, idealmente sin solaparse.
Los materiales activos de las baterías pueden contaminarse fácilmente durante el transporte y la fabricación. Las partículas extrañas de más de 5 μm deben controlarse para evitar problemas de seguridad y cumplir normas de calidad cada vez más estrictas. Las soluciones de limpieza técnica de ZEISS identifican el origen de la contaminación en componentes funcionalmente relevantes y ayudan a tomar la decisión correcta con mayor rapidez.
Principales desafíos para la calidad de los electrodos de baterías

Estructura del electrodo
Microestructura y segmentación
Diferentes procesos de formulación del electrodo pueden afectar a la microestructura del electrodo y, por lo tanto, al rendimiento de la celda. El modelado computacional de materiales se está convirtiendo en la clave para acelerar el desarrollo de baterías y materiales.
En esta imagen, la segmentación del material del cátodo NMC (en la parte inferior), los datos de segmentación de partículas de color (en el centro) y el resultado de la simulación digital del material (en la parte superior) se utilizan para mapear los comportamientos de difusión en el cátodo de la batería de iones de litio NMC.

Producción de electrodos
Inspección de rebabas y forma 2D
Cuando los electrodos se cortan para fabricar baterías con dimensiones diferentes, pueden producirse rebabas metálicas que perjudiquen el rendimiento de la batería. Los cambios de la cuchilla de corte deben realizarse en el momento justo para equilibrar calidad y costos.
Las CMM ópticas multisensor de ZEISS realizan una precisa inspección de laboratorio de calidad de alta resolución de los electrodos cortados, mientras que la metrología óptica en línea de ZEISS supervisa el corte y apilamiento de electrodos a alta velocidad en tiempo real. El sistema de inspección de rebabas de ZEISS permite la detección automática de rebabas en los ajustes de fábrica.
Deformación de la celda de la batería
Identificación y visualización 3D
Las deformaciones causadas por la expansión térmica y el comportamiento térmico de la celda de la batería durante la carga y la descarga deben probarse y evaluarse durante el desarrollo de la batería.
La expansión inducida térmicamente de una celda de batería puede visualizarse con el sistema de cámara ARAMIS 3D y el software ZEISS INSPECT Correlate.
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