Dynamiczny rozwój sektora elektromobilnego w ostatnich latach jest przyczyną znaczącego zwiększenia produkcji ogniw paliwowych do samochodów elektrycznych. Jednym z podstawowych komponentów baterii EV są płytki bipolarne, które z racji pełnionych funkcji mają dość skomplikowaną strukturę przestrzenną i muszą być wykonywane z zachowaniem niezwykle ścisłych wymagań w zakresie dopuszczalnych odchyleń wymiarowych. Jakiekolwiek wady wewnętrzne bądź zanieczyszczenia są w przypadku płytek bipolarnych całkowicie niedopuszczalne.
Płytki bipolarne – charakterystyka
Płyta bipolarna to kluczowy element nowoczesnych ogniw paliwowych (baterii) do samochodów elektrycznych, a w pojedynczej baterii EV znajduje się średnio ok. 200-400 płytek bipolarnych. Pełnią one wiele istotnych funkcji, m.in. odpowiadają za równomierne rozprowadzanie gazu paliwowego i powietrza, przewodzenie prądu pomiędzy pojedynczymi celami baterii, odprowadzają ciepło i zapobiegają wyciekom gazów oraz płynu chłodzącego.
Płytki bipolarne mogą być wytwarzane z nieporowatego grafitu, metali, kompozytów, tworzyw termoplastycznych itp., ale niezależnie od materiału, z jakiego wykonana jest dana płytka bipolarna, musi ona spełniać rygorystyczne wymagania co do precyzji i stabilności wymiarowej. Dopuszczalna tolerancja w tym zakresie zazwyczaj wynosi ok. 10-50 µm (choć stale dąży się do redukcji tolerancji pomiarowej do poziomu poniżej 10 µm), a szczególnie istotne znaczenie mają następujące parametry:
- kształt profilu geometrii tłoczenia i gięcia,
- kształt profilu geometrii zewnętrznej,
- przesunięcie od anody do katody (tzw. przesunięcie spawania),
- płaskość.
Co niezwykle ważne, pomiary płytek bipolarnych należy przeprowadzać bezstykowo, ponieważ ich ścianki mają niewielką grubość i mogłyby zostać łatwo uszkodzone podczas pomiarów sondami stykowymi. Dodatkowo należy mieć na uwadze, że w celu uzyskania rzetelnych danych pomiarowych konieczne jest wykonywanie precyzyjnych pomiarów z obu stron danej płytki w tym samym układzie współrzędnych.
Pomiar geometrii płytek bipolarnych – jak przebiega?
Pomiar płytek bipolarnych może być wykonany na przemysłowym tomografie komputerowym, który zapewnia kompleksowy pomiar skomplikowanych geometrycznie wyrobów. Ponieważ efektem skanowania jest przestrzennie odwzorowana bryła wyrobu, możliwy jest pomiar w dowolnym miejscu i dowolnej charakterystyki. Inną metodą jest zastosowanie wieloczynnikowej maszyny pomiarowej, wyposażonej w sondę konfokalną do pomiaru topografii (CFL – Confocal Focus Line). Wykorzystując zjawisko aberracji chromatycznej, sonda CFL jest niezwykle precyzyjna i może być wykorzystana do pomiaru elementów wysoce refleksyjnych, a nawet transparentnych. Dzięki zastosowaniu autorskiej, bezstopniowej głowicy WRT (Werth Rotary Tilt), istnieje możliwość zeskanowania każdej powierzchni o dowolnej orientacji.
Przykładowa konfiguracja multisensorycznej maszyny pomiarowej do pomiaru płytek bipolarnych
- sensor rejestrujący obraz (optyka zmiennoogniskowa) do bazowania detalu
- sonda konfokalna CFL – precyzyjny pomiar topografii (przetłoczeń)
- bezstopniowa głowica WRT – precyzyjne pozycjonowanie sondy CFL
Wieloczujnikowe maszyny pomiarowe do inspekcji płytek bipolarnych – oferta Multisensor
Do kontroli jakości płytek bipolarnych doskonale nadają się maszyny serii Werth Video Check. W przypadku tej serii błąd graniczny dopuszczalny wynosi od 2,3+L/250µm dla maszyny Video Check S, do 0,95+L/600µm dla maszyny Video Check UA. Werth Scope Check, to seria maszyn dedykowanych do pracy bezpośrednio w otoczeniu produkcji. Maszyny te mogą być również wykorzystane do pomiaru płytek bipolarnych, a ich błąd graniczny dopuszczalny wynosi 2,9+L/100µm
W celu zaspokojenia innych potrzeb pomiarowych, przedstawione wyżej maszyny pomiarowe mogą być wyposażone w dodatkowe sensory stykowe i bezstykowe. Dzięki temu jeden system pomiarowy zastępuje szereg innych, często bardzo kosztownych urządzeń.,
W razie pytań bądź wątpliwości zapraszamy do kontaktu – chętnie udzielimy wszelkich potrzebnych informacji.