Messtechnik in sensiblen Bereichen 02.12.2021, 07:30 Uhr

Wärmebildkameras kontrollieren Erstaufladung von Batterien

Moderne Sensoren überwachen zahlreiche Prozessschritte in der Batterieproduktion. Einer dieser Produktionsschritte ist die erste Be- und Entladung von Batteriezellen. Was macht diesen Vorgang so kritisch und was leistet die Messtechnik?

Die gemessenen Temperaturdaten bei der Aufladung einer Lithium-Ionen-Batterie lassen sich als Wärmebild visualiseren und aufzeichnen. Foto: Micro-Epsilon

Die gemessenen Temperaturdaten bei der Aufladung einer Lithium-Ionen-Batterie lassen sich als Wärmebild visualiseren und aufzeichnen.

Foto: Micro-Epsilon

Bei der Erstaufladung einer Batterie, die beispielsweise für die E-Mobilität gefertigt wurde, kann „einiges schiefgehen“. Wärmebildkameras liefern bei diesem wichtigen Prozesspunkt bedeutsame Informationen über die Temperaturverteilung und mögliche Kurzschlüsse. Micro-Epsilon, Ortenburg, bietet ein breites Portfolio an kompakten Kameras, die Wärmebilder aufzeichnen und dabei große Temperaturbereiche von ‑-20 °C bis +2.450 °C erfassen können.

Für Metallschmelzen „und mehr“ konzipiert

Die Lösungen der Baureihe „thermoImager TIM“ kontrollieren und regeln temperaturkritische Prozesse. Dank der kompakten und industrietauglichen Ausführung kommen die Kameras in vielfältigen Industrie-Anwendungen zum Einsatz – die Überwachung von Batteriezellen beim ersten Ladevorgang ist eines von diversen Beispielen für den breiten Einsatz.

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Konzipiert wurde die Baureihe zur berührungslosen Temperaturmessung von Metallschmelzen und metallischen Oberflächen in einem hohen Temperaturbereich. Neben der kompakten Größe, der USB-Schnittstelle und der lizenzfreien Software verfügt die Serie „TIM M-05“ beispielsweise über einen Wellenlängenbereich von 500 bis 540 Nanometern. Dadurch werden Messfehler bei unbekannten oder sich verändernden Emissionsgraden minimiert. Die Bildfrequenz von 1 kHz und die hohe optische Auflösung ermöglichen eine optimale Anpassung an die jeweilige Anwendung. Andere Modelle dieser Reihe gewährleisten die Temperaturüberwachung beim Härten und Umformen von heißen Metallen, ebenso wie bei der Bearbeitung von Grafit und Keramik. Die kurzwelligen Infrarotkameras eignen sich auch zur Temperaturmessung bei der Laserbearbeitung.

„Hotspots“ frühzeitig detektieren

Die erste Be- und Entladung von Batteriezellen gilt als kritischer Prozess. Spezialisierte Wärmebildkameras kommen daher zum Einsatz, um Hotspots schnellstmöglich sichtbar zu machen, Temperaturabweichungen zu erkennen und nicht zuletzt der Brand-Früherkennung zu dienen. Sie liefern Informationen über die Verteilung der Temperatur, wodurch sich auch Hinweise auf mögliche Kurzschlüsse ergeben.

Die Messergebnisse lassen sich über USB 2.0 an einen PC ausgegeben. Über die lizenzfreie Software „TIMConnect“ werden die erfassten Temperaturdaten als Wärmebild visualisiert und aufgezeichnet. Die Kameras sind direkt einsatzbereit; Steuerung und Parametrierung können per Software vorgenommen werden. Der Aufbau ist aufgrund des berührungslosen Messprinzips verschleißfrei. Einsatzgebiete sind die Prozessautomation, Teststationen, Forschung & Entwicklung sowie mobile Messaufgaben.

Fundiertes Sensor- und Messtechnik-Know-how

Der Anbieter zählt zu den Technologieführern in der präzisen Messtechnik. Seit nunmehr 50 Jahren werden Sensorik-Innovationen für das Messen und Prüfen entwickelt. Das Portfolio erstreckt sich von Lösungen zur Weg- und Abstandsmessung über die Infrarot-Temperaturmessung und Farberkennung bis hin zu Systemen zur dimensionellen Messung und Defekt-Erkennung.

Die Micro-Epsilon-Unternehmensgruppe ist ein Verbund aus mittelständischen Unternehmen, die in der Sensorik tätig sind. Die Stärken des Firmenkonglomerats liegen in den Synergieeffekten der jeweiligen Entwicklungs- und Fertigungsbereiche sowie im gegenseitigen Wissens- und Know-how-Transfer. Kunden profitieren von der Vielzahl an Technologien. Speziell für OEM (Original Equipment Manufacturer)-Anwendungen mit großen Stückzahlen werden kostengünstige Produkte entwickelt, die maßgeschneidert auf die individuellen Kundenanforderungen sind.

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