eCarTec Magazin Die heißesten Elektro Super-Sportler - Materialica

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Inline-Qualitätskontrolle
von Batteriefolien
Für eine großflächige Einführung von Elektroautos
nimmt die Speicherung der Energie eine
zentrale Stellung ein. Neue Konzepte für Batterien
werden mit hohem Nachdruck verfolgt. Wie
steht es aber um die Zuverlässigkeit und Sicherheit
der Batterien? Lithium-Ionen Akkus gibt es
schon seit langem. Die hohen Anforderungen bei
der Ausrüstung von Elektroautos heizen aber die
Schnelligkeit in der Entwicklung an, mit dem Ziel,
höhere Kapazitäten bei geringerem Gewicht und
Volumen zu erreichen. Diese im Prinzip konträren
Anforderungen führen zu immer komplexeren
Konstruktionen der Batterien und münden in
der Verwendung von High-Tech Materialien für
den Zellenaufbau. Hierbei ist die Betriebssicherheit
der Li-Ionen Akkus der wesentliche Punkt,
da die gewaltigen Energiemengen, die zum Betrieb
von Fahrzeugen gebraucht werden, auch
im Falle von Kollisionen sich niemals explosiv
entladen dürfen. Die heutigen Lithium-Ionen
Akkus bestehen im wesentlichen aus mehreren
hauchdünnen Folienpaketen, die eine hohe Packungsdichte
gewährleisten. Kleinste Löcher
in der Separator-Folie zwischen den positiven
und negativen Elektroden können aber andererseits
zum kompletten Ausfall der Batterie oder,
noch schlimmer, zu gefährlichen Erhitzungen
oder sogar zur Explosion führen. Vor diesem
Hintergrund ist eine strenge Kontrolle der einzelnen
Produktionsschritte und der verbauten
Materialien unabdingbar. Ein zentraler Schritt
dieser Kontrolle ist die Sichtprüfung, bzw. die
automatische hochauflösende optische Inspektion
der Batteriefolien (Separatorfolie, Anode und
Kathode). Entsprechend dem unten gezeigten
Produktionsschema werden die Folien, meist
beidseitig, vor dem Beschichten inspiziert, danach
wird in einem weiteren Kontrollschritt die
Qualität der Beschichtung überprüft. Zur Anwendung
kommen dafür CCD-Zeilenkamerasysteme
der EasyInspect-Familie, mit denen kleinste lokale
Fehler, wie z.B. Beschichtungsaussetzer,
Löcher in der Basisfolie, Fremdpartikel in und
auf der Folie oder der Beschichtung detektiert
werden. Gleichzeitig können mit den neuesten
Inspektionssystemen der Dr. Schenk GmbH
auch Materialeigenschaften kontrolliert werden;
dabei werden erstmalig sogar Änderungen in
der Beschichtungsdicke oder der Beschaffen-
heit der Folienoberfläche in voller Materialbreite
geprüft. Speziell bei der Separatorfolie ist darauf
zu achten, dass eine ausreichende und gleichmäßig
verteilte Porosität garantiert wird, andererseits
aber Pinholes unbedingt vermieden
bzw. als Fehler erkannt werden. Die innovativen
optischen Inspektionssysteme der EasyInspect/EasyMeasure-Familie
sind dabei erprobte
und leistungsstarke Hilfen bei der Minimierung
von Abfall und Produktionsausschuss und ermöglichen
gleichzeitig eine umfassende Qualitätskontrolle
im Rahmen der Produkthaftung.
www.drschenk.com
Erst weich, dann hart
Eine technische Meisterleistung hat protoform
K. Hofmann GmbH für einen Kunden aus der
Automobilindustrie vollbracht und erst weich,
dann hart gespritzt. Es sollte eine wirtschaftliche
Lösung für ein 2-K Gebläseformteil gefunden
werden. Der Hauptteil sollte aus PP/PE TV20
bestehen. Zwischen dem beweglichen Teil und
dem hinteren Gehäuse sollte ein inneres Band
aus einem weicheren Kunststoff sein und als
Auflagefläche sowie Teileabdichtung fungieren.
Gewählt wurde Santoprene. Die Meinung der
Experten –erst kommt hart und dann weich-.
Dabei wäre ein zusammenfaltbarer Kern für
die Mitte des Werkzeuges erforderlich, einfach
und kostengünstige im SPM-Verfahren, aber
teuer in der Serien. Space Puzzle Molding –
Werkzeuge sind bekannt für ihre Flexibilität. Die
Verwendung von zwei Einsätzen zur Herstellung
der Außenflächen der Komponenten machte es
möglich, zunächst das weichere Santoprene mit
dem geringeren Schmelzpunkt einzuspritzen. Es
war nicht erforderlich, ein komplett neues und
eigenständiges Werkzeug herzustellen um den
Produktionsprozess und die Bauteile serienidentisch
zu prüfen. An den Schnittstellen kam es zu
einer geringfügigen Verschmelzung, die Fläche
des Santoprene blieb jedoch perfekt in Form und
Funktion. Die Grundlage für eine Umsetzung in
der Serie war mit SPM gefunden und wurde umgesetzt.
www.protoform.com