BliXray bringt die CT-Inspektion von Batteriemodulen auf komplette Module und Packs

BliXray bietet die CT-Inspektion von Batteriemodulen auf der BLCT-GALAB an, einer horizontalen Computertomographie-Anlage (CT), die komplette Batteriemodule und Packs bis 1010 × 1980 mm und 300 kg aufnimmt. Die Anlage zeigt Klebstoffbedeckung, Stromschienenverbindungen und Zellposition im geschlossenen Modul, und die BLCT-HPLAB ergänzt Röntgenenergien bis 600 kV für dichtere Pack-Strukturen.

Sind die Zellen verklebt und der Deckel geschlossen, ist eine Lücke im Klebstoff, eine verschobene Stromschiene oder eine geneigte Zelle von außen nicht mehr sichtbar. Das Zerlegen von Stichprobenmodulen zerstört eine hochwertige Baugruppe und prüft immer nur eine Stichprobe. BliXray setzt stattdessen CT am fertig montierten Modul ein und deckt drei Prüfaufgaben in einem Scan ab:

• Klebstoffbedeckung: die verklebte Fläche zwischen Zellen und Kühlplatte, Zelle für Zelle ausgewertet.
• Stromschienen, Tabs und Terminals: Geometrie, Lage und Durchgängigkeit der elektrischen Verbindungen nach der Montage.
• Zellposition und Fremdkörper: Lage und Abstand der Zellen sowie im Modul verbliebene Objekte, auch im Bereich des Batteriemanagements.

Klebstoffbedeckung im geschlossenen Modul sichtbar

Die BLCT-GALAB scannt das Modul liegend, in derselben Lage wie auf der Montagelinie. Querschnitte durch die Klebstoffschicht zwischen Zellen und Kühlplatte zeigen, wo die Verklebung vollständig, verschoben oder fehlend ist. Eine automatische Auswertung gibt die verklebte Fläche je Zelle aus und bewertet jede Zelle als OK oder NG gegen ein Abnahmekriterium, das der Kunde festlegt. Dieselbe Auswertung gilt für Klebeflächen in Kühleinheiten von Batterien.

Das Modul verlässt die Anlage unversehrt und kann zur elektrischen Prüfung oder zurück an die Linie gehen. „Die BLCT-GALAB zeigt Klebstoffschicht, Stromschienen und jede Zelle eines geschlossenen Moduls in einem Scan, und das Modul verlässt die Anlage unbeschädigt“, sagt Adrian de Riz, Geschäftsführer der BliXray Technologies GmbH.

Stromschienen, Verbinder und Zellposition in einem Datensatz

Eine Segmentierungssoftware zerlegt das CT-Volumen eines Moduls in einzeln gekennzeichnete Komponenten: Zellen, Stromschienen, Kühlkanäle, Befestigungselemente und Gehäuse. Jedes Teil lässt sich dann einzeln darstellen und seine Lage und Ausrichtung gegen die Konstruktion vermessen. Falsch platzierte Schrauben oder Verbinder, Unterbrechungen an Tabs, Stromschienen und Verbindungsstellen, Fehlausrichtungen der Struktur sowie gequetschte oder falsch verlegte Kabel erscheinen im selben Datensatz.

Dieselben CT-Daten bestätigen Geometrie und Lage der kleinen sicherheitsrelevanten Bauteile nach der Montage: Nieten, Terminals, Tabs und Kunststoff-Schutzplatten. Verdeckte Fehlausrichtung, Verformung und innere Defekte dieser Teile werden sichtbar, ohne das Modul zu öffnen. Das Ergebnis ist eine Montageprüfung Teil für Teil aus einem einzigen Scan, wo eine Zerlegung eine zerstörte Stichprobe liefern würde.

Horizontale CT für das ganze Modul

Ein Batteriemodul ist lang, schwer und flach. Die BLCT-GALAB lässt es liegen und bewegt Röntgenquelle und Detektor um das Teil, statt es auf einem vertikalen Drehtisch hoch aufzuspannen. Die Anlage ist mit Röntgenspannungen von 180 kV bis 450 kV konfigurierbar. Ein Flachdetektor mit 74,8 µm Pixelgröße und 16 Bit Dynamikumfang erreicht eine angegebene 2D-Auflösung von 10 µm, genug für Klebstofflücken, Fügegeometrie und den Abstand zwischen Zelle und Rahmen im Modulmaßstab.

Für lange Werkstücke fährt eine Konfiguration der BLCT-GALAB mit zwei synchronisierten Drehgantrys am Teil entlang und scannt es durchgehend, während es stillsteht. Ein optionaler Sechsachsroboter be- und entlädt die Teile über eine eigene Öffnung, sodass derselbe Scan als Laborprüfung an Stichprobenmodulen oder at-line neben der Montagelinie läuft.

Wo eine Pack-Baugruppe dichter ist, erweitert die BLCT-HPLAB den Energiebereich mit einer Minifokus-Röntgenquelle bis 600 kV. Sie nimmt Teile bis ø1000 × 1500 mm und 100 kg auf, nutzt einen Flachdetektor mit 3072 × 3072 Pixeln und 139 µm Pixelgröße und hält die Ortsdosisleistung unter 0,5 µSv/h.

„Wir legen die Anlage anhand von vier Werten aus: dem größten Teil, dem dichtesten Strahlweg hindurch, dem kleinsten zu erkennenden Merkmal und der verfügbaren Zeit je Teil“, ergänzt de Riz. „Ein Testscan an einem echten Modul liefert uns diese Werte, bevor wir eine Konfiguration vorschlagen.“

Angegebener Wert	BLCT-GALAB	BLCT-HPLAB
Maximale Probengröße	1010 × 1980 mm	ø1000 × 1500 mm
Maximales Probengewicht	300 kg	100 kg
Röntgenspannung	180–450 kV	bis 600 kV (Minifokus)
Detektor	Flachdetektor, 74,8 µm Pixel, 16 Bit	Flachdetektor, 3072 × 3072 Pixel, 139 µm Pixel
2D-Auflösung	10 µm	–
Ortsdosisleistung	–	< 0,5 µSv/h

Testscans verfügbar

BliXray bietet die CT-Prüfung von Kundenmodulen und Packs auf der BLCT-GALAB und der BLCT-HPLAB an. Weitere Batterieanwendungen finden Sie auf der Branchenseite Batterien. Kontakt: Adrian de Riz, Geschäftsführer, BliXray Technologies GmbH, a.deriz@blix-ray.de, +49 511 57092696 – www.blix-ray.de.

Über BliXray – Die BliXray Technologies GmbH in Hannover entwickelt und baut industrielle CT-Anlagen und Strahlenschutzkabinen. Hersteller aus Verteidigung, Luftfahrt und Forschung prüfen mit BliXray-CT sicherheitskritische Bauteile zerstörungsfrei. BliXray-Kabinen und -Container nehmen Röntgenquellen bis 300 kV auf, bei einem Schutzniveau von 0,5 µSv/h. CT für kritische Bauteile. Strahlenschutz für jede Quelle.