in collaborazione con MCMA News

Secondo l'Agenzia internazionale dell'energia, nella corsa per raggiungere gli ambiziosi obiettivi globali di zero emissioni nette, altri due miliardi di veicoli elettrici devono essere messi in circolazione entro il 2050. Per alimentare questi motori ecologici, le batterie agli ioni di litio sono assolutamente essenziali.

Ma cosa succede quando tali batterie sono difettose? Anche prima del montaggio in un motore funzionante, generalmente le batterie di trazione vengono trasportate con un basso livello di carica. Questo perché una batteria completamente scarica pone problemi sia per il produttore che per il consumatore, come ad esempio capacità inferiore, esaurimento più rapido e cortocircuiti elettrici, che possono causare incendi.

Indipendentemente da dove ciò si verifichi nella catena di fornitura, un'accensione imprevista può causare danni catastrofici alle persone, ai veicoli e alle infrastrutture di trasporto.

SICK AG, leader di mercato nel settore della produzione mondiale di sensori, ha sviluppato un sistema per il rilevamento delle batterie a rischio; in questo modo aiuta le aziende a prevenire gli incendi causati dalle batterie prima che possano causare gravi danni.

Combattere gli incendi causati dalle batterie con la termografia FLIR

SICK AG ha sviluppato con successo un sistema che rileva punti caldi e potenziali incendi sui traghetti e nelle gallerie fondamentali per le infrastrutture di trasporto, tra cui il tunnel stradale svizzero del San Gottardo, lungo circa 17 km, quindi, di recente, ha avuto un'interessante opportunità con una tempistica particolarmente impegnativa.

L'azienda è stata contattata da un produttore automobilistico tedesco per rilevare potenziali problemi nelle batterie per veicoli elettrici su una nuova catena di montaggio. La sfida? Progettare, testare e implementare un'interfaccia per individuare il runaway termico nella produzione di batterie in soli tre mesi, un processo che, per sua stessa ammissione, richiederebbe in genere più di un anno per essere portato a termine.

Ecco perché SICK AG si è rivolta a Teledyne FLIR, che fornirà la tecnologia termografica più adatta per questo compito.
Il sistema richiedeva un'interfaccia personalizzata in grado di testare accuratamente ogni batteria, per rilevare l'eventuale runaway termico, quindi, esportare e trasmettere i dati a un server per essere confrontati e analizzati lì dove erano presenti delle anomalie.

Dopo un'attenta considerazione della portata dei punti caldi rilevati da questo sistema all'avanguardia, SICK AG ha scelto di costruire il suo nuovo sistema di rilevamento di punti caldi (AHD) basandosi sul modello FLIR A70.

Sulla linea: una vista completa dei difetti della batteria EV

Quanto potrebbe costare ai produttori una batteria difettosa?

Lukas Wallimann, Product and Project Manager presso SICK AG, spiega perché il sistema è fondamentale per le applicazioni di produzione automobilistica.

"Il pericolo non è semplicemente una batteria isolata, ma l'intera struttura. Una sola unità difettosa potrebbe causare danni irreparabili ad automobili molto costose, che verranno considerate irrecuperabili prima ancora di lasciare la catena di montaggio.
"Il danno ancora peggiore è rappresentato dai macchinari preziosi, costati milioni di sterline, che rimangono inattivi in fabbrica se un incendio interrompe la produzione. Non solo potrebbe danneggiare la linea di produzione e tutta la fabbrica, ma costerà anche migliaia di sterline per ogni ora in cui la fabbrica non è operativa".

Per rassicurare i produttori e rendere la produzione e l'implementazione delle batterie EV il più sicura possibile, AHD va oltre gli altri metodi di ispezione, per controllare accuratamente ogni unità sulla linea di produzione.

FLIR A70 assicura che AHD abbia una visione chiara di ogni elemento di ciascuna batteria attraverso l'imaging a infrarossi, a differenza delle ispezioni convenzionali quali la termografia laser, che possono isolare e misurare la temperatura dei componenti della batteria solo una alla volta. Ciò consente ad AHD di visualizzare in tempo reale qualsiasi area con letture di calore elevate mentre le batterie passano sotto la termocamera FLIR A70. Il sistema avverte il personale di potenziali problemi e garantisce che le unità con misurazioni superiori alla soglia di temperatura accettata vengano rapidamente rimosse dalla linea e neutralizzate, prima che possano causare danni, fisici o reputazionali.

Facilità di integrazione: ispezione superiore indipendentemente dall'interfaccia

Nonostante il breve tempo di risposta, SICK AG ha creato un sistema di sensori versatile, che può essere integrato con una varietà di sistemi per portare la funzionalità della FLIR A70 praticamente in qualsiasi ambiente.

Il suo cliente aveva bisogno che il sistema comunicasse su ProfiNet (lo standard tecnico per la comunicazione dei dati su Industrial Ethernet), memorizzasse e condividesse i dati in remoto per l'analisi. Il sistema AHD coinvolge gli operatori umani, garantendo l'accesso alle informazioni in tempo reale, che consentono loro di prendere decisioni basate sui dati a seconda della situazione, a differenza di un processo completamente automatizzato che potrebbe causare lo smaltimento delle scorte altrimenti vitali.

Il sistema può anche essere integrato in un altro di livello superiore attraverso l'interfaccia TCP/IP o in un sistema di una versione precedente, poiché le interfacce ProfiNet e I/O lo rendono ideale per l'adeguamento delle vecchie linee di produzione per portarle a regime.