Qualitätskontrolle und Track & Trace Sensoren für Batterieherstellung und -recycling

Qualitätskontrolle, Sicherheit, Digitalisierung: Auf der Battery Show Europe präsentiert sich Sick als Lösungsanbieter für die Batterieindustrie.

Bild: Sick
13.05.2025

Auf der Battery Show Europe zeigt Sick seine Lösungen rund um die Produktion und das Recycling von Batterien. Im Mittelpunkt stehen kamerabasierte Sensoren für die automatisierte 3D- und 2D-Qualitätskontrolle. Ergänzt werden sie durch Systeme für die sicherheitsgerichtete Überwachung von Anlagen und Prozessen sowie durch Digitalisierungslösungen auf der Basis von Tracking & Tracing.

Die steigende Nachfrage nach leistungsstarken, langlebigen und umweltfreundlichen Batterien stellt die Branche vor Herausforderungen. Im Mittelpunkt der Battery Show Europe vom 3. bis 5. Juni 2025 stehen deshalb neue Ideen für Batterie- und Herstellungstechnologien, höhere Batterieleistungen, effiziente Prozess- und Qualitätskontrollen sowie für die Reduzierung von Herstellungskosten.

„Die Deckung der steigenden Marktnachfrage erfordert die durchgängige und sichere Automatisierung von Produktionsanlagen und deren Prozessen sowie effiziente Qualitätskontrollen“, sagt Philipp Mutz, Global Industry Manager Electronics bei Sick. „Darüber hinaus gilt es, das Recycling von Batterien – also die sichere und automatisierte Demontage von Batterien sowie die Überwachung des Rückgewinnungsprozesses von Wertstoffen – durch geeignete Sensorlösungen zu ermöglichen. Sick bietet ein breites Technologie- und Produktportfolio, um die vielfältigen Prozesse in der Batterieherstellung, zum Beispiel für Elektroden, Zellen, Module und Packs, sowie das Recycling gebrauchter Batterien gezielt zu unterstützen.“

Qualitätssicherung durch bildverarbeitende Inspektion

Sicks Machine-Vision-Inspektionssysteme für die Inline-Qualitätsüberwachung verfügen über eine hohe Messgenauigkeit und können dadurch bei hohen Geschwindigkeiten präzise Prüfaufgaben durchführen. Die 3D-Vision-Kamera Ranger3, die auf der Battery Show ausgestellt wird, erreicht bis zu 15,4 Gigapixel pro Sekunde und eine Auflösung von 2.560 Pixel x 832 Pixel. Die Messung der 3D-Daten von Objekten erfolgt unabhängig von der Umgebungshelligkeit, Farben, Kontrasten und dem optischen Erscheinungsbild von Batteriezellen, -modulen und -packs oder der Oberfläche von Batteriefolie, Gehäusedeckeln, Wärmeleitpaste (Gap Filler) oder Schweißnähten.

Für OEMs, Systemintegratoren und 3D-Vision-Endanwender, die ihre eigene Prüf-, Mess- und Roboterführungsaufgaben umsetzen möchten, wurde die 3D-Streaming-Kamera Ruler konzipiert. Neben hoher Geschwindigkeit bietet diese Serie eine Auflösung, durch die auch dunkle oder reflektierende Oberflächen von Zellen, Module und Packs in einem einzigen Scan inspiziert werden können. Ebenso lassen sich Präzisionsdaten für eine genaue Roboterführung ausgeben.

Zur individuellen Programmierung steht Entwicklern die Software-Entwicklungsplattform Sick AppSpace mit verschiedenen Bildverarbeitungswerkzeugen und Applikationsbeispielen zur Verfügung. Das soll Integratoren in der Batteriebranche einen schnellen Weg zur anwendungsspezifischen Nutzung der neuen 3D-Bildverarbeitungstechnologie von Sick erlauben.

Der 2D-Kamerasensor Inspector83x wurde für eine einfache und effiziente Qualitätskontrolle entwickelt. KI-Technologie ermöglicht es Laien, Bildverarbeitungsanwendungen wie Qualitätssicherung und Fehlererkennung direkt auf dem Sensor zu lösen. Anhand von Beispielen trainiert, bietet der Vision-Sensor eine Möglichkeit, Batteriekomponenten und Details zu prüfen und so fehlerhafte Batteriezellen, -module und -packs zu erkennen.

Brandschutz und Fremdkörperdetektion

Um Maschinen und Prozesse in der Batterieproduktion entsprechend geltenden Vorschriften und Normen sicherheitsgerichtet zu überwachen sowie eine effiziente Produktion zu gewährleisten, bietet Sick Sicherheitslösungen von Best-in-Class-Produkten bis hin zu fertigen Komplettsystemen an. Das schließt branchenspezifische Auslegungen, Services und Trainings mit ein.

Exotherme Reaktionen können bei Hochvoltspeichern Brände verursachen. Solche Brandrisiken, beispielsweise im Montageprozess, zu erkennen, ist Aufgabe der Sick Hotspot Detection. Hierbei stellen Wärmebildkameras überhitzte Oberflächen von Hochvoltspeichern vor dem Einbau in Karosserien vollautomatisch fest. Intelligente Software verarbeitet die Daten der Kamera und löst bei Überschreiten der Temperaturgrenzwerte Alarm aus.

Förderlich für die Prozesssicherheit soll auch das Foreign Object Detection System sein. Es detektiert Fremdkörper auf einfachen, aber auch anspruchsvollen Oberflächen wie beispielsweise Hochvoltspeichern. Das skalierbare System ermöglicht das Prüfen verschiedener Oberflächen, unabhängig von ihrer Struktur, Textur und Farbe. Für eine gleichbleibend hohe Inspektionsqualität des FOS sorgen 3D-Kameras und das Lasertriangulationsverfahren. Es bildet Oberflächen dreidimensional ab und erfasst so kleine Fremdkörper. Zusätzlich lassen sich kundenspezifische Anforderungen integrieren.

Digitalisierung mit Tracking & Tracing

Produktionsprozesse von Batterien zeichnen sich durch hohe Komplexität und besondere Anforderungen an die Dokumentation aus. Mit dem Tracking und Tracing von Batteriezellen, -modulen und -packs sowie deren Komponenten will Sick die gesamten Herstellungs-, Montage- und Prüfprozesse transparent sowie digital steuer- und nachvollziehbar machen.

Durch das Erfassen relevanter Stamm- und Bewegungsdaten sowie deren Integration in IT-Systeme lassen sich logistische Prozesse in Beschaffung, Produktion, Lagerung und Distribution effizienter gestalten. Die daraus entstehende Traceability ist ein zentrales Kriterium von Qualitäts- und Nachhaltigkeitsanforderungen in der Batteriebranche. Es basiert neben wirtschaftlichen auch auf regulatorischen, ethischen oder ökologischen Aspekten.

Sick ist auf der Battery Show Europe in Halle 10, Stand B100 zu finden.

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