Vakuumanregung an Batteriepacks

Luft­ein­schlüs­se oder Luft­bla­sen in moder­nen Bat­te­rie-Packs sind ein erns­tes und gefähr­li­ches Pro­blem. Der isi-sys SE2 Sen­sor kann klei­ne und gro­ße Fehl­stel­len (wie Luft­bla­sen, Luft­ein­schlüs­se, Ris­se oder ande­re) inner­halb von weni­gen Sekun­den erfas­sen. Dabei ist es egal, ob sich die Fehl­stel­len direkt an der Ober­flä­che oder tief im Inne­ren der Pro­be befin­den. Im Bei­spiel unten wur­de ein Bat­te­rie-Pack der Uni­ver­si­tät Mün­chen, IBW untersucht.

Mess­auf­bau:

Die Pro­be wur­de für den Test in einer Vaku­um­glas­kam­mer mit dem SE2-Sen­sor unter­sucht. Hier­bei han­delt es sich um eine eco­no­mi­sche Lösung für manu­el­le Unter­su­chun­gen in der Zer­stö­rungs­frei­en Prü­fung. Um auto­ma­ti­sier­te Seri­en­tests in der Pro­duk­ti­on durch­zu­füh­ren, wären wei­ter­füh­ren­de Auf­bau­ten not­wen­dig, die von isi-sys ange­bo­ten werden.

Prüf­ver­fah­ren:

Zur Unter­su­chung der Bat­te­rie-Packs sind nur gerin­ge Druck­un­ter­schie­de von eini­gen mbar not­wen­dig, die in der klei­nen Vaku­um­kam­mer in weni­gen Sekun­den anlie­gen. Der Sen­sor über­wacht die Bat­te­rie­ober­flä­che wäh­rend der Druck­än­de­rung und misst die dif­fe­ren­ti­el­le Ver­for­mung der Ober­flä­che. Auf­grund der Expan­si­on der Luft­bla­sen und Luft­ta­schen kön­nen die Ein­schlüs­se, wie in den fol­gen­den Bil­dern zu sehen, loka­li­siert werden.

Im ers­ten Bild wird das Live-Bild des Sen­sors von dem Bat­te­rie-Pack dar­ge­stellt.  Das zwei­te Bild zeigt die rekon­tru­ier­te Pha­se, die im Zusam­men­hang mit dem loka­len Ver­for­mungs­gra­di­en­ten steht.

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Gene­rell hängt die erfor­der­li­che Druck­dif­fe­renz von der Tie­fe und Grö­ße der Fehl­stel­len ab, sowie von der mecha­ni­schen Stei­fig­keit der getes­te­ten Struk­tur. Doch im Nor­mal­fall benö­tigt man nur eine gerin­ge Vaku­um­be­las­tung, weil die Emp­find­lich­keit des Sen­sors für die Auf­nah­me der Ver­for­mungs­dif­fe­renz der Ober­flä­che extrem hoch ist.