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배터리 안전성 및 성능에 대한 품질 보증
ZEISS EMOBILITY SOLUTIONS

배터리 안전성 및 성능에 대한 품질 보증

검사 및 품질 데이터를 통한 신뢰할 수 있는 구성 요소
배터리
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생산 공정에서의 배터리 품질 관리

생산 공정에서의 배터리 품질 관리

장기적으로 우수한 성능 보장

배터리는 신에너지 차량(NEV)의 주행 거리, 성능, 수명에 있어 핵심적인 요소입니다. 이러한 요소는 안전, 효율성, 비용과 함께 NEV 소유자와 제조업체에게 결정적인 요소입니다.

안정적이고 오래 지속되는 배터리를 위해서는 최고급 소재와 정밀한 생산 기술이 필요합니다. 셀, 모듈 및 트레이는 최종 조립 과정에서 매우 엄격한 공차를 준수해야 합니다.

산업용 현미경 검사, 컴퓨터 단층 촬영(CT), 좌표 측정기(CMM), 광학 3D 측정 시스템을 갖춘 ZEISS 포트폴리오는 소프트웨어 솔루션을 사용하여 전기 자동차의 배터리 안전과 성능을 보장하는 데 필요한 품질 데이터를 캡처합니다.

전체 배터리 분야에 사용 가능

NEV 부문에서 배터리는 다양한 품질 관리 분야의 핵심입니다. 이는 초기 개발부터 최종 조립까지 전체 배터리 생산 워크 플로우에 걸쳐 있습니다. 배터리 재료 분석, 배터리 전극 검사, 제조된 셀과 모듈에 대한 최종 검사, 배터리 트레이 검사 등 모든 작업을 ZEISS 포트폴리오로 수행할 수 있습니다. 아래 링크를 클릭하여 NEV 배터리 애플리케이션을 위한 전용 품질 관리 솔루션을 살펴보세요.

배터리 재료

배터리 재료

소재 및 구조 개발

원자재는 배터리 성능에 큰 영향을 미칩니다. 이와 관련된 주요 과제는 새로운 활성 물질 개발, 균일하고 일관된 공급 보장, 적절한 캘린더링 압력 유지, 노화로 인한 미세한 변화 관찰 등입니다.

배터리 전극

배터리 전극

기술적 청결도

배터리 전극은 안전과 효율성에 중요한 역할을 하며, 미세 구조 재료 분석, 커터 블레이드의 검사 및 적시 교체, 변형의 3D 시각화 등이 모두 이와 관련하여 핵심적인 역할을 합니다. 또한 기술적 청결을 통해 전체적으로 입자 오염을 방지하는 것도 필수적입니다.

배터리 셀 및 모듈

배터리 셀 및 모듈

빠른 고해상도 검사

전체 배터리 모듈의 최종 검사는 이러한 모듈의 개별 셀이 여러 가지 안전 위험과 품질 문제를 야기하기 때문에 특히 까다로운 공정입니다. 원통형, 프리즘형, 파우치형 등 세 가지 셀 유형 모두에 고해상도의 빠른 테스트 사이클이 필요합니다.

배터리 트레이

배터리 트레이

구조 및 무결성 검사

배터리 트레이에는 모든 배터리 셀, 커넥터, 제어 장치, 수많은 배터리 모듈이 들어 있는 배터리 팩이 들어 있습니다. 차체에 완전히 통합되어 있기 때문에 품질과 안전을 보장하기 위해 생산 과정에서 여러 차례 구조와 무결성을 검사해야 합니다.

모든 제조 단계에 적용되는 ZEISS eMobility Solutions

배터리 개발 및 생산을 위한 Blue Line

모든 제조 단계에 적용되는 ZEISS eMobility Solutions
  • 품질 게이트 1: 소재 개발

    품질 게이트 1: 소재 개발

    음극, 양극 및 분리막용 소재 개발

    도전 과제

    • 용량, 충전 특성 및 배터리 수명은 모두 음극, 양극 및 분리막에 사용되는 재료에 따라 정의됩니다
    • 셀 성능은 이러한 재료의 미세한 구조와 입자 화학 성분 및 불순물에 의해 크게 영향을 받습니다

     

    ZEISS 사용 시 이점

    • ZEISS 주사 전자 현미경(SEM)을 이용한 고해상도, 고대비 배터리 재료 분석
    • 광학 현미경과 SEM을 통합한 특허 받은 상관 현미경 솔루션을 통한 효율적인 상관 분석
  • 품질 게이트 2: 구조 개발

    품질 게이트 2: 구조 개발

    기능 연구를 위한 사전 어셈블리 테스트

    도전 과제

    • 셀 구조 품질을 보장하고 고성능을 구현하려면 안전하고 효율적인 시료 전처리 및 분석 솔루션이 필요합니다
    • 셀을 분해하지 않고 셀 구조의 원래 상태를 분석해야 합니다

     

    ZEISS 사용 시 이점

    • 안전한 시료 준비 및 효율적인 대면적 섹셔닝
    • ZEISS GeminiSEM를 통한 낮은 kV 범위에서의 전자 빔에 민감한 배터리 재료의 고해상도, 고대비 분석
    • ZEISS Xradia 엑스레이 현미경(XRM)을 사용한 고해상도 비파괴 3D 셀 구조 분석
  • 품질 게이트 3: 원자재 가공

    품질 게이트 3: 원자재 가공

    입고 물품 품질 검사

    도전 과제

    • 입고 물품 검사는 재료의 균일성과 일관성을 보장하여 성능과 효율성에 큰 영향을 미치는 결함을 방지합니다
    • 배터리 고장을 방지하는 데 중요한 원자재 미세 구조 시각화 및 확인, 음극 입자 화학 원소 비율, 양극 입자 순도를 모두 확인할 수 있습니다

    ZEISS 사용 시 이점

    • ZEISS GeminiSEM으로 나노미터 이하 이미징, 분석 및 시료 유연성에서 가장 까다로운 요구 사항 충족
    • 완벽한 시료 준비 워크 플로우를 통해 재료 미세 구조를 빠르고 선명하고 원활하게 이미징할 수 있습니다
    • 비전도성 시료의 고해상도, 고대비 이미징 지원
  • 품질 게이트 4: 전극 생산

    품질 게이트 4: 전극 생산

    기술적 청결도 및 버 검사

    도전 과제

    • 운송 및 제조 시 오염 위험이 높아 5μm 이상의 이물질 검사 필요
    • 전극 절단 시 버가 발생할 수 있으므로 이상적인 블레이드 교체 시기를 찾아 품질과 비용의 균형을 맞추는 것이 중요합니다

    ZEISS 사용 시 이점

    • 금속, 섬유, 비금속 입자를 구분하여 오염 위험을 예측하는 ZEISS Technical Cleanliness Analysis 소프트웨어
    • ZEISS 주사 전자 현미경은 각 입자의 화학 성분을 자동으로 파악하여 오염의 근본 원인을 찾아냅니다
    • 공장 환경에서 자동화된 버 감지 및 생산 라인에 지속적인 피드백 제공
  • 품질 게이트 5: 셀 생산

    품질 게이트 5: 셀 생산

    전극 및 결함 검사

    도전 과제

    • 안전 위험과 낭비를 방지하려면 셀 전극의 정렬과 위치를 확인하고 내부 결함을 식별하는 것이 필수적입니다
    • 빠른 셀 생산 속도를 처리하기 위해서는 빠른 고해상도 검사 사이클이 필요합니다

    ZEISS 사용 시 이점

    • 오버행, 손상된 전극 및 용접 품질을 처리하는 ZEISS 2D 및 3D 엑스레이 솔루션을 사용한 고해상도 이미징
    • ZEISS METROTOM 등의 시스템을 통해 복잡한 부품을 매우 세밀하게 빠르고 효율적으로 풀 3D로 디지털화합니다
    • ZEISS BOSELLO 결함 감지를 통한 100% 인라인 자동 평가
  • 품질 게이트 6: 모듈 어셈블리

    품질 게이트 6: 모듈 어셈블리

    전체 모듈의 최종 점검

    도전 과제

    • 모듈의 크기와 밀도로 인해 고성능 시스템을 사용해야 합니다
    • 최종 품질 검사는 금속 오염, 돌출, 전극 오정렬 등 일반적인 결함을 감지해야 합니다

    ZEISS 사용 시 이점

    • 컴팩트하고 견고한 ZEISS VoluMax 9 titan을 통한 고투과 비파괴 검사
    • 이 CT 솔루션은 높은 출력 범위와 투과 강도로 크고 무겁고 밀도 높은 모듈을 처리합니다

배터리 품질 보증에 대한 추가적인 통찰력

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    전기 모빌리티로의 전환을 뒷받침하는 혁신
    배터리용 ZEISS eMobility Solutions

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    비파괴 컴퓨터 단층 촬영(CT)을 통한 놀라운 디테일
    원통형 배터리 스캔 ZEISS METROTOM 1500
알버트 모(Albert Mo)

배터리는 전기 자동차의 핵심입니다. 품질 보증은 제조업체의 최우선 과제입니다. 필수적입니다.

알버트 모(Albert Mo) 역량 센터 책임자, ZEISS eMobility Solutions

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