ZEISS eMobility Solutions

Kwaliteitszorg voor het batterijvak

Download meer informatie over batterijhouders

Details van het batterijvak

Het batterijvak is de batterijhouder van de auto. Het vak moet mechanisch stabiel zijn en aan de gehele carrosserie van de auto zijn bevestigd. Het vak is echter niet langer een enkel onderdeel dat eenvoudigweg aan een elektrisch voertuig is bevestigd. Bovendien is het vak volledig geïntegreerd in de carrosserie van de auto. Het complexe aluminium lasontwerp bevat alle batterijcellen, connectoren en besturingseenheden. Ook de batterijpakketten met een verschillend aantal batterijmodules.

Optische laserdriehoeksmeting van het batterijvak op de ZEISS coördinatenmeetmachine met meerdere sensoren met horizontale arm

Positie en afmetingen

Thermische uitzetting van het batterijpakket tijdens het laden en rijden kan leiden tot torsie en verbuiging in het vak. Een verscheidenheid aan dimensionale kenmerken, zoals de lengte, de diameter en de positie van de sleuven, moet worden gemeten door middel van steekproeven of een volledige geautomatiseerde inspectie aan het einde van de lijn. Het grote aantal kenmerken vereist snelle inspectiecycli met metingen met meerdere sensoren. De contactloze optische laserscanners van ZEISS kunnen snel kenmerkgegevens verzamelen, terwijl tastsystemen ondersnijdingen en andere moeilijke optische kenmerken kunnen bereiken.

Kwaliteit van gelaste verbindingen

Vanwege de grote hoeveelheid energie in de batterijcellen - en om de veiligheid van de batterij bij een botsing te garanderen - moet het vak behoorlijk in de carrosserie van de auto worden ingebouwd. Verbindingspunten (d.w.z. gelaste bouten) verbinden het vak met de rest van de carrosserie. De grootte en de plaats van deze laspunten zijn belangrijk voor het volledig geautomatiseerde assemblageproces van het batterijvak, en voor de structurele verbinding om de belastingkrachten tijdens het rijden, het opladen en in geval van een ongeval op te vangen. Al deze vereisten leiden tot een groot aantal verschillende kenmerken die kunnen worden behandeld met flexibele, door de gebruiker gedefinieerde tastersystemen of door puntenwolken te scannen met optische sensoren van ZEISS.

Tactiele meting van het batterijvak op de ZEISS coördinatenmeetmachine met meerdere sensoren met horizontale arm

Inlinemeting in productie

Door het grote aantal te meten geometrische elementen en lasverbindingen, alsmede de grootte van het batterijvak, zijn lange meet- en inspectiecycli snel bereikt. Aangezien het batterijvak, als veiligheidskritisch onderdeel, zeer vaak voor 100% moet worden bewaakt, is er naast de referentiemeting in de meetkamer, waarin de belangrijkste elementen worden gemeten, een inline-oplossing voor de productie nodig. ZEISS biedt verschillende sensorsystemen voor inline metingen en inspectietechnologie. De sensoren worden door industriële robots naar de te meten elementen verplaatst, waardoor een zeer korte meettijd kan worden bereikt zonder dat het batterijvak extra moet worden uitgeworpen.

Optische inline inspectie van het batterijvak

Optische metingen van een batterijvak met een 3D-meetmachine

Geometrie-acquisitie met volledig gezichtsveld

Optische meetmachines maken de meting met volledig gezichtsveld van het batterijvak mogelijk met zeer nauwkeurige randprojectie. Deze digitaliseren het onderdeel in korte tijd vanuit verschillende kijkrichtingen - met hoge nauwkeurigheid en detailresolutie. De sensoren creëren absolute, correlatievrije en herleidbare meetgegevens.

De gebruiker krijgt miljoenen over het gehele gezichtsveld verdeelde 3D-coördinaten die kunnen worden vergeleken met het CAD-model om afwijkingen op te sporen en gebreken zoals vervormingen te identificeren. Met behulp van CAD-gegevens en inspectieplannen creëert de software volledig automatisch de sensorposities en robotpaden die nodig zijn voor acquisitie.

Digital Twin voor proces- en kwaliteitscontrole

Het resultaat van de meting is de digitale kopie, een geometrische digitale tweeling die de werkelijke geometrie van het batterijvak weergeeft. Procesgerelateerde inspectiekenmerken, zoals de locatie van de bevestigingsgaten, kunnen uit de 3D-puntenwolk worden gehaald en in een trendanalyse worden geëvalueerd. Met trendanalyses op basis van metingen met volledig gezichtsveld kunnen veranderingen in het productieproces in een vroeg stadium worden opgemerkt. Tijdens de probleemanalyse bevorderen de kleurgecodeerde oppervlakteafwijkingen van de 3D-puntenwolk het bereiken van de gewenste nominale CAD-geometrie. Met behulp van GD&T-functies kan de vlakheid of het oppervlakteprofiel van afdichtingsvlakken of afzonderlijke batterijcompartimenten worden berekend. Ook de hoogte en de positie van de sealbaan zijn gemakkelijk vast te leggen.

Afwijkingen tussen de digitale tweeling en de CAD-gegevens in GOM Inspect Pro

Digitale assemblage

In de digitale assemblage kan de interactie van de batterijmodules met het batterijvak worden beoordeeld. Assemblagesituaties kunnen worden gesimuleerd en geoptimaliseerd via verschillende lokale uitlijningen. Vragen over veranderingen in de spleetgrootte als gevolg van thermische vervorming van de batterijmodules na cyclusproeven kunnen ook gemakkelijk worden beantwoord. De oppervlakteafwijkingen tussen batterijmodule en batterijvak kunnen ook worden gebruikt om het volume van de vereiste warmtegeleidende pasta voor de afzonderlijke batterijcompartimenten te berekenen.

Bepaling van de spleetgrootte tussen batterijmodule en batterijvak na digitale montage

Wilt u meer weten over de kwaliteitszorg voor het batterijvak?

Vul dan onderstaand formulier in om onze speciale brochure te downloaden.

Product rapporten en Metrologisch hoogtepunten

{{ country.fda_text }}