电池安全和性能的质量保证
蔡司电动汽车解决方案

电池安全和性能的质量保证

通过检测和质量数据提供可靠的部件
生产中的电池质量管理

生产中的电池质量管理

确保出色的长期性能

电池是新能源汽车(NEV)续航里程、性能和使用寿命的关键。这些因素对新能源车主和制造商具有决定性意义,而安全、效率和成本也是成功的关键。

可靠耐用的电池需要高品质的材料和高精度的生产技术。电池、模块和托盘在最终装配过程中还需要符合非常严格的公差要求。

借助工业显微镜、计算机断层扫描(CT)、三坐标测量机(CMM)和光学三维测量系统,蔡司产品组合利用软件解决方案采集质量数据,以确保电动汽车电池的安全和性能。

全面覆盖电池应用

在新能源汽车领域,电池是各种质量管理应用的核心,涵盖了从初期开发到最终组装的整个电池生产流程。 分析电池材料、检测电池电极、对制造的电池和模块进行最终检测、检查电池托盘——蔡司产品组合提供全方位的支持。 点击下方链接,了解我们为新能源汽车电池应用提供的专用质量管理解决方案。

电池材料

电池材料

材料和结构开发

原材料对电池性能有重大影响。主要挑战包括开发新型活性材料、确保一致稳定的供应、保持适当的压延压力以及观察老化引起的微观变化。

电池电极

电池电极

技术清洁度

电池电极在安全和效率方面发挥着重要作用,微观结构材料分析、刀片的检测和及时更换以及变形的三维可视化都是这方面的关键。此外,通过技术清洁度防止颗粒污染也至关重要。

电池单元和模块

电池单元和模块

快速、高分辨率检测

完整电池模块的最终检测是一个特别具有挑战性的过程,因为此类模块中的各个电池会带来许多安全隐患和质量挑战。圆柱形、棱柱形和软包电池都需要高分辨率的快速测试循环。

电池托盘

电池托盘

检测结构和完整性

电池托盘可容纳所有电池单元、连接器、控制装置和包含多个电池模块的电池组。由于与车身完全融为一体,因此在生产过程中必须对其结构和完整性进行多次检查,以确保质量和安全。

每个制造步骤的蔡司电动汽车解决方案

电池开发和生产蓝线

每个制造步骤的蔡司电动汽车解决方案
  • 质量关1:材料开发

    质量关1:材料开发

    开发用于阴阳极和隔膜的材料

    挑战

    • 电容、充电表现和使用寿命都取决于阴阳极和隔膜所用的材料
    • 电池性能受这些材料的微观结构、颗粒化学成分和杂质的影响很大

     

    蔡司为您带来的优势

    • 利用蔡司扫描电子显微镜(SEM)进行高分辨率、高对比度的电池材料分析
    • 专利关联显微镜解决方案结合光学显微镜和扫描电子显微镜,助力高效关联分析
  • 质量关2:结构开发

    质量关2:结构开发

    功能研究的预装配测试

    挑战

    • 需要安全高效的样品制备和分析解决方案,以确保电池结构质量并实现高性能
    • 必须在不拆卸电池的情况下分析电池结构的原始状态

     

    蔡司为您带来的优势

    • 安全的样品制备和高效的大面积截面测量
    • 使用蔡司GeminiSEM在低kV范围内对电子束敏感电池材料进行高分辨率、高对比度分析
    • 使用蔡司Xradia X射线显微镜(XRM)进行高分辨率无损三维电池结构分析
  • 质量关3:原材料加工

    质量关3:原材料加工

    来料质量检测

    挑战

    • 来料检查可确保材料的一致性和稳定性,防止出现严重影响性能和效率的缺陷
    • 原材料微观结构的可视化和检查、阴极颗粒化学元素比率和阳极颗粒纯度都是避免电池故障的关键所在

    蔡司为您带来的优势

    • 利用蔡司GeminiSEM满足亚纳米成像、分析和样品灵活性的高要求
    • 完整的样品制备工作流程可实现快速、清晰、无缝的材料微观结构成像
    • 支持对非导电样品进行高分辨率、高对比度成像
  • 质量关4:电极生产

    质量关4:电极生产

    技术清洁度和飞边检测

    挑战

    • 由于在运输和制造过程中存在高污染风险,因此需要检测大于5 μm的异物颗粒
    • 由于电极切割可能会产生飞边,因此必须找到理想的刀片更换时间,从而在质量和成本之间取得平衡

    蔡司为您带来的优势

    • 蔡司技术清洁度分析软件可区分金属、纤维和非金属颗粒,以估计污染风险
    • 蔡司扫描电子显微镜可自动识别出每个颗粒的化学成分,从而找出污染的根本原因
    • 在工厂环境中自动检测飞边,并不断向生产线反馈信息
  • 质量关5:电池生产

    质量关5:电池生产

    电极和缺陷检测

    挑战

    • 为避免安全隐患和浪费,必须检查电池电极的对齐和位置,并找出内部缺陷
    • 需要快速、高分辨率的检测周期,以应对高电池生产速度

    蔡司为您带来的优势

    • 利用蔡司二维和三维X射线解决方案进行高分辨率成像,处理过剩部分、受损电极和焊接质量问题
    • 通过蔡司METROTOM等系统,快速、高效地对复杂部件进行高精度的全三维数字化处理
    • 通过蔡司BOSELLO缺陷检测实现100%在线自动评估
  • 质量关6:模块组装

    质量关6:模块组装

    整个模块的最终检查

    挑战

    • 模块的尺寸和密度要求使用高性能系统
    • 最终质量检查必须检测典型缺陷,包括金属污染、过剩部分和电极错位

    蔡司为您带来的优势

    • 通过结构紧凑、坚固耐用的蔡司VoluMax 9 titan进行高穿透性无损检测
    • 该CT解决方案可处理大型、重型和高密度模块,具有功率范围广、穿透力强的特点

对电池质量保证的更多见解

  • 创新推动电动汽车转型
    蔡司电动汽车电池解决方案
  • 通过无损计算机断层扫描(CT)获得令人惊叹的细节
    使用蔡司METROTOM 1500进行圆柱形电池扫描
Albert Mo

电池是电动汽车的核心。对制造商而言,质量保证是重中之重。这是毋庸置疑的。

Albert Mo 蔡司电动汽车解决方案能力中心负责人

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