NDT per batterie

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Soluzioni per l'ispezione e il controllo della batteria per l'industria

Le batterie agli ioni di litio sono tra i più potenti dispositivi di accumulo di energia comunemente utilizzati nei dispositivi elettronici portatili, nelle fonti di energia fisse e nei veicoli elettrici. Produttori e fornitori si impegnano costantemente per aumentare la capacità di carico, prolungare il ciclo di vita e rispettare tutti gli standard di sicurezza e di garanzia della qualità.

Il nostro ampio portafoglio di sistemi di ispezione a raggi X e TC di qualità superiore consente di effettuare analisi della qualità e dei guasti in tutte le fasi del ciclo di vita di una batteria. Dalla ricerca e sviluppo all'analisi a posteriori delle batterie agli ioni di litio difettose per analizzarne le cause. I sistemi di ispezione Fast CT forniscono un controllo della produzione sicuro e accurato, linea per linea, e un'ispezione affidabile di tutte le parti essenziali.

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LE SFIDE

Offriamo soluzioni NDT rapide, affidabili ed economiche direttamente nel vostro stabilimento.



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Estensione della durata di vita

Gli utenti finali esigono batterie in grado di soddisfare le loro esigenze che abbiano una durata di vita prolungata

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Sfide di produzione

Il 20%-30% delle batterie che escono dalle linee di produzione vengono scartate a causa di difetti di produzione ed è necessario adattarsi a nuove tecnologie di fabbricazione.

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Crescita esponenziale della domanda

Produzione di massa efficiente e scalabile quando l'offerta di materie prime diventa sempre più vincolante con l'aumento della domanda.



LA NOSTRA ESPERIENZA

Vantaggi dell'ispezione della batteria con TC



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Difetti più visibili

Rileva facilmente le anomalie nei componenti della batteria, nelle celle della batteria e nei moduli ESS ed EV. Ispeziona gli elementi riconosciuti come difettosi e individua nuove aree di possibile rischio.

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Più efficienza

Ispeziona le batterie di diversi tipi/dimensioni e i difetti sulla stessa linea. Riduce i tempi di sostituzione/il personale necessario per spostare le batterie di grandi dimensioni per le ispezioni.

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Approfondimenti

Identifica nuovi tipi di difetti e implementa i miglioramenti necessari ai processi. Soddisfa e supera i requisiti di conformità alle normative. Ottieni più fiducia nell'integrità del prodotto (evitando costosi richiami).

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Ispezione intelligente

Istruisci gli algoritmi ADR basati sull'intelligenza artificiale per ottimizzare il rilevamento dei difetti



PARTENARIATI STRATEGICI

Lavoriamo con alcuni dei più importanti produttori di batterie al mondo per garantire la massima affidabilità



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Waygate Technologies e UKBIC firmano un memorandum d'intesa

Una collaborazione a lungo termine per promuovere l'innovazione nell'ispezione dei moduli e delle celle delle batterie e per definire nuovi standard di settore



Video in evidenza

Date un'occhiata al potenziale nascosto nella produzione di batterie per veicoli elettrici (EV) e al ruolo che possono svolgere le ispezioni industriali a raggi X e TC.


SERVIZIO COMPLETO

Tecnologie create per le sfide del tuo settore



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Celle delle batterie

Rilevare le anomalie presenti nei componenti della batteria, nelle celle della batteria e nei moduli ESS & EV è ora più facile che mai. Con il riconoscimento automatico dei difetti delle batterie agli ioni di litio, i produttori e gli utenti di batterie possono ispezionare gli elementi difettosi e ottenere informazioni su nuove aree di possibile criticità o di miglioramento del design del prodotto. 

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Moduli batterie

La gamma spazia dalle classiche ispezioni regolari della sporgenza anodica/catodica per le batterie pouch e prismatiche, ai nuovi controlli a campione per elementi quali corpi estranei, bolle di gas, difetti di saldatura degli elettrodi, fessure degli elettrodi e riempimento dell'elettrolito. E con la diffusione di moduli ESS ed EV sempre più grandi, la necessità di ispezionare moduli completi per verificare il riempimento di resina, le connessioni, l'allineamento delle celle o l'accuratezza dimensionale diventa ancora più importante.



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Gruppi di batterie

La qualità delle batterie è direttamente correlata alla produttività, alla gestione dei costi e alla limitazione dei rischi. Nella produzione delle batterie, il controllo della qualità dell'assemblaggio durante le varie fasi, l'analisi dell'overhang dell'anodo o l'individuazione di potenziali modalità di guasto prima dell'utilizzo finale sono essenziali per ridurre adeguatamente i rischi di ordine superiore, ma anche per ridurre significativamente i tassi di scarto e i relativi costi di produzione. 

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Gestione dei dati e analisi

Le imprese manifatturiere sono alla ricerca di modi per aumentare l'automazione delle ispezioni per far fronte a un'ampia gamma di nuove tecnologie e processi. Un'area chiave per l'automazione consiste nell'individuare automaticamente i difetti durante le ispezioni per velocizzare e migliorare la qualità degli oggetti ispezionati. Waygate Technologies combina la sua vasta esperienza nei sistemi di ispezione a raggi X e TC con i più recenti software di apprendimento automatico con intelligenza artificiale (AI), per individuare i difetti automaticamente e in modo affidabile su una varietà di componenti del settore industriale, dalla fusione all'elettronica e alle batterie.



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Linea di produzione

Fortunatamente, i nuovi progressi che sfruttano la tecnologia TC industriale 3D per le ispezioni della qualità delle batterie stanno rivoluzionando le prospettive. Utilizzata in linea o in fase di produzione delle batterie, la tecnologia a raggi X CT offre ispezioni di qualità complete in tutte le fasi di produzione, consentendo di controllare simultaneamente più casi di errore. I nostri sistemi CT forniscono il livello di risoluzione richiesto dalla batteria a velocità di ispezione elevate.



PRODUZIONE DI BATTERIE

In che modo e dove la CT può aggiungere valore?



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Sezionamento virtuale in ogni direzione

Le deviazioni possono essere identificate e analizzate in relazione alle dimensioni e al posizionamento

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Deviazioni di sporgenza dell'anodo

Valuta le anomalie degli anodi per ottimizzare la qualità e i processi produttivi



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Delaminazioni

Rileva e valuta le aree di delaminazione della cella

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Particelle estranee

Individua la presenza di inclusioni e la loro esatta posizione all'interno della batteria



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Difetti degli elettrodi

Valuta i difetti elettro-strutturali che influiscono sulle prestazioni della cella

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Difetti dell'asta

Rileva crepe nel rivestimento dell'asta, porosità nella fusione o residui elettrolitici



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Scheda dei difetti

Rileva le aree di disconnessione, di ripiegatura e di usura per evitare zone di surriscaldamento

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Misurazione automatizzata della curvatura dell'anodo

Gli algoritmi proprietari basati sull'apprendimento automatico (ML) offrono il riconoscimento automatico delle anomalie (ADR) per diversi difetti, ad esempio per l'analisi della sporgenza dell'anodo della batteria o per i tipici difetti di fusione



Domande frequenti
Quale software è indicato per l'analisi dei difetti della batteria?

Il software Datos|x viene utilizzato per acquisire e ricostruire volumi di dati TC da sistemi 3D. X|approver, è un software ADR (AutomatedDefectRecognition) ad apprendimento automatico in sede, con algoritmi specifici e adattabili per valutare la qualità della batteria e degli altri componenti. Il software di Waygate Technologies consente una gestione integrale e intuitiva del flusso di lavoro e una libreria ADR completa che opera in background durante la produzione, offrendo un processo decisionale automatizzato. Le funzioni di reporting consentono di identificare eventuali tendenze negative nella produzione in una sola occhiata.  Gli operatori autorizzati hanno la possibilità di impostare i parametri dei campioni analizzati (ad esempio, per un rilevamento altamente accurato delle emissioni in eccesso) così da ottenere una maggiore precisione degli algoritmi con il passare del tempo. I risultati altamente coerenti dell'analisi dei difetti possono ridurre il carico di lavoro degli operatori altamente qualificati, aiutando così le aziende a diventare più indipendenti dall'operatore. Il software di Waygate Technologies può anche essere distribuito su cloud per eseguire ulteriori ADR da batterie e altri domini.

Perché l'ispezione con metodo non distruttivo è fondamentale per la garanzia di qualità delle batterie?

La struttura delle batterie è complessa e non esiste uno standard comune tra i fornitori. Una volta costruita, la batteria è sigillata ed è come una scatola nera. La vera integrità della struttura interna è sconosciuta. Per evitare gli scarti, è necessario guardare all'interno in modo non distruttivo, e questo funziona meglio con la tecnologia di ispezione TC. La nostra linea di prodotti Phoenix offre certezza ai produttori e ai fornitori originali e contribuisce a ridurre i costosi scarti e i richiami.

Quali sono i vantaggi della tecnologia TC 3D rispetto ad altri metodi di ispezione delle batterie?

Con la tecnologia TC 3D, possiamo guardare all'interno della batteria dopo l'assemblaggio, ispezionare in modo più dettagliato e valutare l'intera cella con maggiore precisione. Per questo motivo, la TC è la soluzione migliore per individuare la causa di un guasto o di un cattivo funzionamento delle batterie. In questo modo si riducono i test falliti e quindi gli scarti, i costi e l'impatto ambientale. Tuttavia, l'obiettivo principale dei nostri clienti è quello di ottimizzare l'efficienza dei costi. Ogni cella classificata come difettosa riduce l'efficienza e fa aumentare i costi. La TC è uno strumento universale per controllare la cella.

Ad esempio, le batterie utilizzate per i veicoli elettrici o per l'accumulo di energia sono costituite da moduli e ogni modulo è a sua volta composto da più celle. Quando si ispezionano le batterie a livello di cella, gli ingegneri esaminano la fabbricazione meccanica per vedere se ci sono inclusioni, l'omogeneità degli elettrodi, le connessioni interne (saldatura) e la disposizione degli elettrodi nelle celle. L'ispezione della geometria degli elettrodi comporta l'esame della spaziatura tra gli elettrodi, delle loro dimensioni e del loro orientamento reciproco, della loro distanza dalla parete e dei loro angoli. Anche con i sistemi a raggi X 2D questo potrebbe essere possibile, ma il personale di ispezione non vedrà l'intero quadro, perché di solito solo uno o due tipi di difetti significativi sono visibili all'interno di tutte le caratteristiche sovrapposte di un'immagine a raggi X. La tomografia computerizzata (TC) industriale fornisce un quadro completo delle parti critiche delle cellule e della loro disposizione all'interno dell'involucro. Il personale di ispezione non deve trovare alcun tipo di difetto che possa causare variazioni nell'assorbimento dei raggi X.

Per chi sono importanti le soluzioni radiografiche e TC di Waygate Technologies?

Gli istituti di ricerca sulle batterie, i produttori di apparecchiature originali e i fornitori dell'industria automobilistica ed elettronica utilizzano la TC per garantire la qualità nello sviluppo, nella produzione e nell'analisi dei guasti. Quando una batteria si guasta in un'automobile o in un dispositivo elettronico e torna disponibile, viene eseguito un test TC. Aprire la batteria può danneggiarla. Pertanto, è necessario effettuare preventivamente un'ispezione non distruttiva. L'ispezione TC può essere utilizzata per dimostrare se un difetto era presente prima dell'apertura della batteria. Se i tecnici devono aprire un modulo, la TC indica con precisione micrometrica dove si trova il difetto e dove possono posizionare in sicurezza gli strumenti per un esame distruttivo dettagliato.

Per approfondire ulteriormente questo aspetto, Waygate Technologies collabora con Thermo Fisher. Mentre la TC consente una localizzazione tridimensionale precisa (entro pochi micron) delle anomalie all'interno delle batterie e di altri campioni, Thermo Fisher aiuta a esporre le anomalie utilizzando i laser per tagli chirurgici di precisione micrometrica nell'oggetto in esame, a lucidarle con il plasma e ad analizzarle fino al livello atomico utilizzando la microscopia elettronica. uesta sinergia tra il rilevamento e la localizzazione non distruttivi dei difetti in 3D e l'esposizione distruttiva dei difetti mediante laser nella posizione determinata dalla TC, seguita dall'analisi dei difetti mediante microscopia elettronica a scansione, consente per la prima volta un flusso di lavoro multiscala dalla macroscala all'atomo.

Perché i test sulle batterie sono così importanti per il settore dei veicoli elettrici?

Il tasso di smaltimento delle batterie dei veicoli elettrici (VE) è ancora molto elevato. I principali produttori di batterie possono produrre circa un milione di celle all'anno in uno solo stabilimento. Se il tasso di smaltimento raggiunge un valore percentuale a due cifre nel processo, si tratta di un numero enorme di celle sprecate che non soddisfano gli standard di qualità. Un enorme danno per la redditività e per l'ambiente.

La produzione di queste batterie è molto difficile, soprattutto se i produttori vogliono ottenere il massimo rendimento dai materiali utilizzati. Waygate Technologies viene spesso contattata per misurare l'efficacia dello stacking degli elettrodi. Si tratta di sottili elettrodi alternati che devono essere posizionati con estrema precisione per ottenere il massimo della funzionalità e delle prestazioni. Ad ogni elettrodo posizionato in modo errato, la capacità diminuisce, con conseguente riduzione dell'autonomia di un'automobile, ad esempio.

Perché l'ispezione delle batterie è così importante per l'industria elettronica?

La rapida crescita della domanda di batterie nell'industria elettronica ha portato alla necessità di tempi di sviluppo estremamente brevi e di cicli di produzione più rapidi, senza compromettere la massima sicurezza e qualità del prodotto. I dispositivi difettosi comportano non solo rischi di responsabilità, ma anche elevati rischi di reputazione. Le batterie agli ioni di litio sono tra i più potenti dispositivi di accumulo di energia comunemente utilizzati nei dispositivi elettronici portatili, nelle fonti di energia fisse e nei veicoli elettrici. Produttori e fornitori si impegnano a fondo per aumentare la capacità di carico, prolungare il ciclo di vita e rispettare tutti gli standard di qualità e sicurezza. Rilevando i guasti in modo precoce e non distruttivo, la TC industriale consente ai produttori di evitare i costi a valle, monitorando istantaneamente la produzione, ottenendo dati statistici sulla qualità e garantendo che tutti i parametri di produzione siano sempre ottimali. Le soluzioni TC a raggi X all'avanguardia di Waygate Technologies consentono di eseguire test non distruttivi altamente flessibili e sicuri su prototipi e batterie e offrono applicazioni avanzate di test e misurazione per il controllo della qualità e l'analisi in tutte le fasi del ciclo di vita di una batteria, dal laboratorio alla produzione in serie.

In che modo la TC aumenta l'efficienza dell'ispezione delle batterie?

L'ispezione CT consente di controllare diversi tipi e dimensioni di batterie e difetti sulla stessa linea o su più linee diverse. Inoltre, riduce i tempi di sostituzione e il personale necessario per spostare le batterie di grandi dimensioni per le ispezioni.

Come si verificano effettivamente i guasti nelle celle delle batterie agli ioni di litio?

La varietà delle celle delle batterie è molto elevata. L'industria dei veicoli elettrici, ad esempio, è in una sorta di processo di apprendimento costante. Poiché in questo settore emergente della produzione di massa si stanno ancora raccogliendo i dati relativi ai problemi, non esiste ancora un controllo statistico dei processi. I processi devono essere ridefiniti spesso. Ogni volta che qualcosa cambia, l'apprendimento ricomincia da capo. Nel settore dell'elettronica, il livello di maturità delle batterie è più elevato, ma d'altra parte qui si devono gestire volumi di produzione di massa molto più elevati.

Qual è il vantaggio di utilizzare un software ADR basato sull'intelligenza artificiale?

Waygate Technologies offre il software ADR come parte della piattaforma software di gestione dati completa e indipendente InspectionWorks, e in combinazione con team di assistenza esperti. Una volta impostato e implementato presso la sede del cliente dagli esperti di Waygate Technologies, il software X|approver ADR è in grado di apprendere automaticamente le attività di ispezione che il singolo cliente esegue abitualmente e i difetti che si verificano durante tali attività. Imparando a conoscere i tipi di guasto specifici, il software ADR diventa sempre più preciso, riducendo i falsi negativi e garantendo un aumento dell'efficienza delle ispezioni.

Quali sono i vantaggi delle soluzioni di Waygate Technologies?

La nostra linea di prodotti Phoenix fornisce certezza sia agli OEM di veicoli e dispositivi elettronici sia ai fornitori.

Possiamo sempre trovare nuovi difetti nelle linee di produzione delle batterie. I nostri sistemi CT aiutano ad analizzare l'intera batteria. Altre apparecchiature di prova si concentrano su una singola modalità di guasto. Le prestazioni si riferiscono a una sola anomalia e, se questa è stata eliminata, il campione potrebbe ancora risultare insufficiente a causa di un'anomalia diversa. Non è questo il caso del TC. Il 90% delle volte, i nostri sistemi TC sono in grado di rilevare tutti i guasti perché sono molto flessibili e gli esperti di Waygate Technologies possono reagire rapidamente per verificare eventuali nuove modalità di guasto. La principale soluzione TC attualmente utilizzata dai produttori di batterie è la linea Phoenix V|tome|x, disponibile in diverse versioni a seconda delle esigenze dei singoli clienti. I team di assistenza e supporto di Waygate Technologies sono pronti ad assistere i clienti in qualsiasi momento per la pianificazione, la configurazione, le regolazioni e la manutenzione.

Per quanto riguarda l'ispezione di massa completamente automatizzata, la nostra nuova soluzione Speed|scan HD viene ora integrata nelle prime fabbriche di batterie di produttori leader a livello mondiale.

Perché è vantaggioso lavorare con WaygateTechnologies?

Waygate Technologies ha più di dieci anni di esperienza nell'ispezione non distruttiva delle batterie e nell'individuazione dei guasti. Gli stessi produttori che hanno già esperienza nella produzione di batterie per cellulari hanno iniziato a costruire batterie più grandi per i veicoli elettrici. Sebbene le batterie per veicoli elettrici siano un settore di applicazione completamente diverso, WaygateTechnologies ha una grande esperienza nell'ispezione delle batterie e nel settore automobilistico che può essere impiegato rapidamente. La conoscenza combinata dei team TC consente a Waygate Technologies di configurare al meglio le macchine e di risolvere rapidamente i problemi. I nostri sistemi sono estremamente versatili e facili da usare. I nostri esperti team di assistenza e supporto sono pronti ad assistere i clienti in qualsiasi momento e aiuteranno i produttori a trovare la soluzione migliore per le rispettive sfide.

Ho bisogno di acquistare un sistema?

No, molti clienti iniziano con i servizi di ispezione in uno dei centri globali di soluzioni per i clienti di WaygateTechnologies. Seguiti da ingegneri applicativi esperti, imparano a conoscere le soluzioni TC più adatte ai loro compiti di ispezione individuali. Se hanno un'ampia richiesta di ispezioni e una volta convinti dei vantaggi, potrebbero in un secondo momento prendere in considerazione l'acquisto di un sistema per la loro fab, invece di assumere servizi di ispezione su base oraria.



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