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배터리용 NDT

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배터리 산업용 검사 및 NDT 솔루션

리튬이온 배터리는 휴대용 전자 기기, 고정형 전원, 전기 자동차에서 일반적으로 사용되는 가장 강력한 에너지 저장 장치입니다. 제조업체와 공급업체는 부하 용량을 늘리고 수명 주기를 연장하여 모든 품질 보증과 안전 표준을 준수하기 위해 노력합니다.

다양한 프리미엄 X-선 검사 및 CT 시스템은 배터리 수명의 모든 단계에서 품질 관리 및 불량 분석을 지원합니다. R&D에서 결함이 있는 리튬이온 배터리에 대한 사후 분석까지 불량 원인을 분석합니다. 빠른 CT 검사로 안전하고 확실한 앳라인 및 인라인 생산 관리를 지원하며 모든 중요 부품을 정확하게 검사합니다.

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과제

생산 현장에서 빠르고, 정확하고, 비용 효과적인 NDT 솔루션을 구현합니다.



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수명 연장

최종 사용자들은 긴 수명에 대한 사용자의 요구를 충족할 수 있는 배터리를 원하고 있습니다

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제조 과제

생산 라인에서 제조되는 배터리 중 20% - 30%가 제조상의 결함으로 인해 폐기되며, 새로운 제조 기술에 적응해야 합니다.

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에너지 밀도 증가

무게에 영향을 주지 않으면서 안전하게 에너지의 효율성과 용량을 높입니다.

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기하급수적인 수요 증가

수요 증가에 따라 원자재 공급 관련 제약이 많아지는 오늘날, 효율적으로 대량 생산 규모를 조정합니다.



Waygate의 전문성

CT 배터리 검사의 이점



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보다 정확한 결함 파악

배터리 구성 요소, 배터리 셀, ESS 및 EV 모듈의 이상 유무를 쉽게 검출합니다. 알려진 결함 원인을 검사하고 가능한 새로운 원인을 파악할 수 있습니다.

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효율성 향상

동일한 라인에서 다양한 유형과 크기의 배터리와 결함을 검사합니다. 전환 시간/인력을 줄여 더 많은 배터리를 검사할 수 있습니다.

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보다 심층적인 정보

새로운 불량 모드를 식별하고 중요 프로세스 개선을 구현합니다. 규제 준수 요건 또는 그 이상을 충족시킵니다. 제품 무결성에 대한 더 큰 확신을 가질 수 있습니다(리콜과 그에 따른 비용 부담 방지).

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지능형 검사

인공 지능 기반 ADR 알고리즘을 학습시켜 결함 감지 역량을 극대화합니다



전략적 파트너

신뢰도를 높이기 위해 배터리 업계의 세계적인 파트너들과 협업하고 있습니다



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Waygate Technologies와 UKBIC, 양해 각서 체결

전략적 협약으로 장기적 협업을 위한 토대를 마련하여 배터리 팩과 셀 검사 부문의 혁신을 주도하고 새로운 업계 표준 확립



추천 비디오

전기차(EV)의 배터리 생산에 숨겨진 잠재력을 확인하고 산업용 X-선 및 CT 검사가 어떤 역할을 할 수 있는지 알아보십시오.


종합적 서비스

산업 과제를 해소하기 위해 개발된 기술



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배터리 셀

배터리 구성 요소, 배터리 셀, ESS 및 EV 모듈상의 이상 유무를 이전보다 쉽게 검출할 수 있습니다. 배터리 제조업체는 물론 일반 사용자까지 리튬이온 배터리 자동 결함 인식 기능으로 알려진 결함 원인을 검사하고 가능한 새로운 문제 영역 또는 제품 설계 개선에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다.

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배터리 모듈

파우치형 셀, 각형 셀에 대한 기존의 일반 양극/음극 돌출부 검사에서 이물질, 가스 기포, 전극 용접 결함, 전극 균열, 전해액 충전과 같은 항목에 대한 새로운 추출 검사에 이르기까지 그 범위가 넓습니다. 또한 대형 ESS 및 EV 모듈이 일반화되면서 전체 모듈에서 레진 충전, 연결부, 셀 배열 또는 치수 정확성에 대한 검사 필요성이 훨씬 더 중요해지고 있습니다.



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배터리 팩

배터리 품질은 생산성, 비용 관리 및 위험 제한과 직결됩니다. 배터리 제조에 있어 다양한 단계의 어셈블리 품질 관리, 양극 돌출 분석 또는 최종 사용 전 잠재적 장애 모드 검출은 중요 위험을 올바르게 완화시키는데 필수적일 뿐만 아니라 폐기율 및 관련 제조 비용을 크게 줄여줍니다.

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데이터 관리 및 분석

기업들은 검사 자동화 확대로 다양한 신기술과 공정을 처리할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. 검사 과정에서 자동으로 결함을 발견해 검사 속도와 검사 대상의 품질을 높이는 것이 자동화의 주된 역할입니다. Waygate Technologies는 X-선 및 CT 검사 시스템에 대한 폭넓은 전문성과 최신 인공 지능(AI) 머신 러닝 소프트웨어의 결합으로 주조부터 전자 장치 및 배터리에 이르는 다양한 산업 분야 구성 요소의 결함을 자동으로 정확하게 찾아낼 수 있습니다.



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생산 라인

다행스럽게도 배터리 품질 검사에 3D 산업용 CT 기술을 활용하는 새로운 기술 발전이 그 가능성을 재정의하고 있습니다. 배터리 제조 시 인라인 및 앳라인에서 CT X-선 기술을 사용함으로써 모든 제조 단계에서 포괄적인 품질 검사가 가능할뿐만 아니라 여러 불량 사례를 동시에 점검할 수 있습니다. CT 시스템은 또한 배터리에 필요한 고해상도를 빠른 검사 속도로 제공합니다.



배터리 제조

CT는 어디에서, 어떻게 가치를 더할 수 있을까요?



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어떤 방향으로도 가상 슬라이싱이 가능

크기 및 위치와 관련해 편차를 식별하고 분석할 수 있습니다

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양극 돌출부의 편차

양극의 결함을 평가하여 품질과 생산 공정을 최적화합니다



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박리

셀의 박리 영역을 감지하고 평가합니다

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외래 입자

이물질과 배터리 내 이물질의 정확한 위치를 식별합니다



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전극 결함

셀 성능에 영향을 미치는 구조적인 전극 결함을 평가합니다

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폴 영역 결함

자극편 균열, 주물의 구멍 또는 잔여 전해질의 감지



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탭 결함

연결 분리, 폴딩 및 마모 영역을 감지하여 과열 구역을 방지합니다

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자동 양극 벤딩 측정

독점 머신 러닝(ML) 기반 알고리즘으로 배터리 양극 돌출부 분석 또는 일반적인 주조 결함을 찾아낼 수 있는 탁월한 자동 결함 인식(ADR) 기능을 제공합니다.



FAQ
배터리 결함 분석에 유용한 소프트웨어는 무엇인가요?

Datos|x 소프트웨어를 사용하면 3D 시스템에서 CT 데이터 볼륨을 수집하고 재구성할 수 있습니다. X|approver는 특정 학습 알고리즘으로 배터리 및 기타 구성 요소의 품질을 평가하는 머신 러닝 온프레미스 ADR(자동 결함 인식) 소프트웨어입니다. Waygate Technologies의 소프트웨어는 직관적이고 종합적인 워크플로 관리와 생산 현장에서의 자동 의사 결정을 위한 포괄적인 ADR 라이브러리로 구성됩니다. 보고 기능을 사용하면 생산 공정에 잠재되어 있는 부정적인 동향을 한눈에 파악할 수 있습니다.  허가 받은 작업자가 스캔 샘플을 매개변수화할 수 있으며(예를 들어 정확한 돌출부 문제 감지를 위해) 시간이 경과하면서 알고리즘은 더 정확해집니다. 일관된 결함 분석 결과로 숙련된 작업자의 작업량을 줄일 수 있으며 결과적으로 작업자에 대한 기업의 의존도가 낮아집니다. Waygate Technologies 소프트웨어를 클라우드에 배포하여 배터리 및 기타 도메인에서 추가 ADR을 수행할 수도 있습니다.

배터리 품질 보증에 있어 비파괴 검사가 중요한 이유는 무엇인가요?

배터리 구조는 복잡성으로 인해 공급업체 간 공통된 표준이 없습니다. 배터리는 제작과 동시에 밀폐 처리됩니다. 따라서 마치 블랙 박스처럼 내부 구조의 실제 무결성을 알 수 없습니다. 불필요한 폐기를 방지하기 위해서는 비파괴 방식의 내부 확인이 필요하며 여기에 가장 적합한 기술이 바로 CT 검사입니다. Phoenix 제품 라인은 제조업체와 공급업체에 확신을 주며 많은 비용이 소요되는 폐기와 리콜을 줄이는 데 도움이 됩니다.

다른 배터리 검사 방법과 비교할 때, 3D CT 기술의 장점은 무엇인가요?

3D CT 기술은 조립된 배터리의 내부를 들여다볼 수 있을 뿐 아니라 세부적인 검사로 전체 셀을 보다 정확하게 평가할 수 있습니다. 따라서 배터리가 고장나거나 시험 결과가 좋지 않게 나타나는 원인을 찾을 수 있는 최적의 솔루션입니다. 결과적으로 시험 실패는 물론 폐기, 비용, 환경에 미치는 영향까지 줄여 줍니다. 그런데 고객의 주된 목적은 비용 효율성을 최적화하는 것입니다. 시험 결과, 셀 성능이 부족하면 효율성을 떨어뜨리면서 비용은 높이는 결과를 초래하는 것으로 나타났습니다. CT는 셀 관리를 위한 범용 도구입니다.

예를 들어 전기 자동차 또는 에너지 저장 장치에 사용되는 배터리는 모듈형 구조이며 각각의 모듈은 여러 셀로 구성됩니다. 배터리를 셀 수준에서 검사하는 경우 엔지니어는 기계적 구조를 검사하여 이물질의 존재 여부, 전극의 균질성, 내부 연결부(용접), 셀 내부 전극 배열을 확인합니다. 전극 형상 검사에는 전극들 사이의 간격과 각각의 크기 및 방향, 벽면으로부터의 거리와 각도 검사가 포함됩니다. 2D X-선 시스템도 이러한 항목에 대한 검사가 가능하지만 X-선 이미지의 경우 일반적으로 모든 중복 형상 내에 한 가지 또는 두 가지 유형의 중대 결함만 나타나므로 전체적인 파악이 불가능합니다. 산업용 컴퓨터 단층 촬영(CT) 기술은 셀의 중요 부위와 케이싱 내 셀 배열을 모두 보여 줍니다. 따라서 검사자가 X-선 흡수 편차를 야기하는 모든 결함을 찾아낼 수 있습니다.

Waygate Technologies X-선 및 CT 솔루션은 어떤 분들이 사용하나요?

배터리 연구소, OEM, 자동차 및 전자기기 산업 공급업체들이 개발, 생산 및 결함 분석을 위한 품질 보증 목적으로 CT를 사용합니다. 자동차나 전자 기기의 고장 난 배터리가 회수되면 CT 시험을 수행합니다. 배터리는 개봉 시 손상될 수 있으므로 먼저 비파괴 검사가 필요합니다. CT 검사를 통해 배터리를 열기 전에 결함이 있었는지 여부를 입증할 수 있습니다. 검사 결과 기술자가 모듈을 열어야 하는 경우, CT 검사를 통해 정확한 결함의 위치와 함께 세부적인 파괴 검사를 위한 안전한 도구 위치를 파악할 수 있습니다.

여기서 Waygate Technologies는 Thermo Fisher와의 협력으로 한발 더 나아갑니다. CT 기술은 배터리 및 다른 견본 내부의 결함을 3D로 정밀하게(미크론 수준) 보여 주지만 Thermo Fisher는 레이저를 사용하여 검사 대상 물체를 마이크로미터 수준으로 정밀하게 절단하여 결함을 노출시킨 후 플라스마로 광택을 주고 전자 현미 기술을 사용하여 원자 수준으로 분석합니다. 이처럼 비파괴식 3D 결함 감지 및 로컬라이제이션, CT로 판별한 위치에서의 레이저 기반 파괴식 결함 노출, 주사 전자 현미 기술을 통한 결함 분석을 순차적으로 수행함으로써 대규모 수준에서 원자 수준까지의 다양한 워크플로를 지원할 수 있는 새로운 시너지 효과를 얻을 수 있습니다.

전기 자동차 산업에서 배터리 시험이 중요한 이유는 무엇인가요?

전기 자동차(EV) 배터리는 아직도 폐기율이 매우 높습니다. 주요 배터리 제조업체는 한 공장에서 연간 약 1백만 개의 셀을 생산할 수 있습니다. 생산 공정에서 폐기율이 두 자리 수에 도달하면 엄청난 양의 셀이 품질 기준을 충족하지 못해 폐기된다는 것을 의미합니다. 이는 수익성은 물론이고 환경에도 큰 영향을 미칩니다.

또한 이러한 배터리는 제조 과정이 까다로운데, 특히 제조업체가 자재 수율을 극대화해야 하는 경우 난이도가 더 커지게 됩니다. Waygate Technologies는 전극 스택의 효과를 측정해 달라는 의뢰를 자주 받습니다. 이러한 전극은 얇은 교류 전극으로, 기능과 성능을 극대화하기 위해서는 정밀한 배치가 필요합니다. 전극을 잘못 배치하면 용량이 줄어들며 자동차 등에서 그 범위가 감소합니다.

전자기기 산업에서 배터리 검사가 중요한 이유는 무엇인가요?

전자기기 산업에서 배터리 수요가 빠르게 증가하면서 개발 시간과 생산 주기를 단축하고 동시에 제품 안전과 제품 품질은 계속 극대화해야 하는 필요성도 커졌습니다. 결함이 있는 장치는 법적 책임이 따르는 위험을 수반할 뿐 아니라 기업의 명성에도 치명적인 영향을 미칩니다. 리튬이온 배터리는 휴대용 전자 기기, 고정형 전원, 전기 자동차에서 일반적으로 사용되는 가장 강력한 에너지 저장 장치입니다. 제조업체와 공급업체는 부하 용량을 늘리고 수명 주기를 연장하여 모든 품질 보증과 안전 표준을 준수하기 위해 노력합니다. 산업용 CT 기술은 결함을 조기에 비파괴적인 방식으로 감지할 수 있어 제조업체가 생산 결과를 즉시 모니터링하고 품질에 대한 통계 데이터를 확보하고 모든 생산 매개 변수를 항상 최적의 상태로 유지함으로써 다운스트림 비용을 없앨 수 있습니다. Waygate Technologies의 첨단 산업용 X-선 CT 솔루션은 프로토타입과 배터리를 매우 유연하고 안전한 비파괴 방식으로 시험할 수 있으며 실험실부터 대량 생산까지 배터리 수명 주기의 모든 단계에서 품질 관리와 분석을 위한 고급 테스트 및 측정 애플리케이션을 제공합니다.

CT 기술은 배터리 검사 효율성을 어떻게 향상시키나요?

CT 기술은 같은 라인 또는 여러 다른 라인에서 다양한 유형과 크기의 배터리와 결함을 검사할 수 있습니다. 또한 검사를 위해 대형 배터리를 이동하기 위한 교체 시간이 짧고 인력도 많이 필요하지 않습니다.

리튬이온 배터리 셀의 결함은 실제로 어떻게 나타나나요?

배터리 셀은 매우 다양합니다. 예를 들어 전기 자동차 산업에서는 끊임없이 새로운 지식을 습득해야 합니다. 이 새로운 대량 생산 산업에서는 문제 발생 위치에 대한 데이터가 여전히 수집 단계에 있으며 아직 통계적 공정 제어를 지원하지 않습니다. 따라서 공정을 자주 재정의해야 하며 변경 사항이 발생할 때마다 학습 곡선이 처음부터 다시 시작됩니다. 전자기기 분야에서는 배터리의 성숙도 수준이 더 높지만 훨씬 더 많은 생산량을 관리해야 합니다.

인공 지능 기반 ADR 소프트웨어 사용의 이점은 무엇인가요?

Waygate Technologies는 종합적인 데이터 관리 소프트웨어 플랫폼인 InspectionWorks의 일부로 전문 서비스팀과 함께 ADR 소프트웨어를 제공합니다. Waygate Technologies 전문가가 고객 현장에 X|approver ADR 소프트웨어를 설정 및 구현하면 개인 고객이 일반적으로 수행하는 검사 작업과 그 과정에서 발생하는 결함을 이 소프트웨어가 자동으로 학습합니다. ADR 소프트웨어는 특정 결함 유형을 학습함으로써 점점 더 정확해지며 결과적으로 거짓 음성 오류를 줄이고 검사 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

Waygate Technologies 솔루션의 이점은 무엇인가요?

Phoenix 제품 라인은 자동차 및 전자 기기의 OEM과 공급업체에 확신을 줍니다.

배터리 생산 라인에서 항상 새로운 결함을 발견할 수 있습니다. Waygate Technologies의 CT 시스템은 전체 배터리 분석으로 도움을 줍니다. 다른 시험 장비는 하나의 결함 모드에 초점을 맞춥니다. 결함 단위로 시험을 수행하므로 결함이 제거된 후에도 다른 결함으로 인해 샘플 시험 결과가 좋지 않게 나타날 수 있습니다. CT는 다릅니다. Waygate Technologies의 CT 시스템은 유연성이 뛰어나 대부분의 경우 모든 결함을 감지할 수 있으며 Waygate Technologies 전문가가 새로운 결함 모드 시험에 빠르게 대응할 수 있도록 지원합니다. 배터리 제조업체가 현재 주로 사용하는 CT 솔루션은 Phoenix V|tome|x 라인으로, 개별 고객의 요구 사항에 따라 다양한 버전이 제공됩니다. Waygate Technologies는 고객이 필요할 때 계획, 설정, 조정 및 유지보수 관련 지원을 제공할 수 있는 경험 많은 서비스 및 지원 인력을 보유하고 있습니다.

완전 자동식 대규모 검사의 경우 세계적인 배터리 제조업체의 첫 배터리 제조 시설에 새로운 Speed|scan HD 솔루션이 통합되어 있습니다.

Waygate Technologies와의 협력에 따른 이점은 무엇인가요?

Waygate Technologies는 비파괴식 배터리 검사 및 결함 감지 분야에서 10년이 넘는 경험을 보유하고 있습니다. 휴대 전화 배터리 생산 경험이 있는 제조업체도 전기 자동차용 대형 배터리 생산을 시작했습니다. EV 배터리는 완전히 다른 분야지만, Waygate Technologies는 배터리 검사와 자동차 부문에서 즉시 활용 가능한 풍부한 경험을 갖고 있습니다. Waygate Technologies는 CT 팀의 지식을 한데 모아 기계를 잘 설정하고 문제를 빠르게 해결할 수 있습니다. Waygate Technologies 시스템은 다재다능하며 쉽게 사용할 수 있습니다. Waygate Technologies는 고객이 필요할 때 도움을 줄 수 있는 경험 많은 서비스 및 지원 인력을 보유하고 있으며 제조업체가 고유한 과제에 가장 적합한 솔루션을 찾을 수 있도록 도와 드립니다.

시스템을 구입해야 하나요?

아닙니다. 많은 고객이 Waygate Technologies 글로벌 고객 솔루션 센터의 검사 서비스를 이용하는 것부터 시작합니다. 경험 많은 애플리케이션 엔지니어의 도움을 받아 개별 검사 작업에 가장 적합한 CT 솔루션을 파악할 수 있습니다. 검사 요구 범위가 방대하고 솔루션이 도움이 된다고 판단한 경우, 나중에 시간당 검사 서비스를 이용하는 대신 자체 시설을 위한 시스템을 구입할 수 있습니다.



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