更強、更輕、更長，從容應對電池質量挑戰

來源：三本測量瀏覽：- 發布日期：2021-09-22 10:46:43【大中小】

設計和構造電動汽車的重要目標是實現動力更強、重量更輕、續航里程更長。同時，制造商面臨著如何才能高效生產電動汽車動力總成的問題。內燃機制造中，機械加工如銑削、旋轉、研磨等機械工藝占主導地位。而電機定子的主要生產方法是沖孔、彎曲、焊接和浸漬。這會對質量控制過程產生影響。

今天，我們從電池托盤挑戰和燃料電池汽車的質量保證來淺談新能源汽車檢測方案。

電池托盤挑戰

▲使用蔡司三坐標測量機對電池托盤進行接觸式測量

除了動力系統，電動汽車的底盤也正經歷著重大生產變革，從電池托盤的制造中已經可看出這一點。

純電動車（BEV）

電池托盤主要由復雜的焊接鋁型材構成。

插電式混合動力汽車（PHEV）

通常使用較小的鑄件結構。

通過單個組件特性的位置、形式和定位等幾何特性，將這些不同的系統要求轉變為質量要求。尤其是電池托盤的尺寸，及諸如正向擬合等特性，給測量周期帶來了挑戰。鑒于電池托盤對安全性至關重要，在大多數情況下需要100%的全檢。

▲配備蔡司鷹眼裝置的光學線激光三角測量方案測量電池托盤

蔡司在檢測電池托盤方面的經驗豐富。通常使用配備蔡司鷹眼激光掃描裝置的懸臂測量機（查看產品介紹）來檢測電池托盤。在單個檢測計劃內，可自動在接觸式測頭、光學測頭之間進行切換，這能夠監測到盡可能多的測量點并執行可靠且可重復的測量。各種零部件特征的測量完成后，即可在應用軟件和ZEISS PiWeb（查看產品介紹）中直觀地顯示分析結果。因高度自動化的特點以及使用三維光學掃描儀，GOM ATOS ScanBox 同樣非常適合于電池托盤的測量。

燃料電池汽車的質量保證

燃料電池汽車（FCEV）的核心是帶有聚合物膜的獨立低溫燃料電池堆（PEMFC），電池堆可從氫中生成電能。每個電池由兩個雙極板和一個膜電極組件（MEA）組成。燃料電池串聯，這意味著每個電池的質量都與整個系統的性能密切相關。針對雙極板和膜電極組件的質量是否達到所需的要求，可以使用多種尺寸檢測方案，以及檢測涂層和表面缺陷，包括污染物和焊縫。

▲蔡司復合式三坐標測量機ZEISS O-INSPECT的MEA檢查

▲ZEISS DotScan共聚焦白光測頭和蔡司夾具系統在三坐標測量機上的雙極板測量

因此，操作員使用各種測量機和成像工藝，以滿足燃料電池制造過程中的完整質量要求。蔡司的O-INSPECT（查看產品介紹）復合式三坐標測量機、METROTOM（查看產品介紹）計算機斷層掃描系統以及Axiolmager光學顯微鏡等解決方案，可以實現高水平的質量控制。完善的ZEISS PiWeb 軟件以及各蔡司解決方案的統一軟件設計，使制造商能夠為各零部件生成單獨的報告，從而跟蹤和記錄測量結果。

新能源汽車的五大核心組件

蔡司三坐標測量機生產要求正在改變電機組件的傳統測量方法。實際上，雖然在某些情況下公差允許范圍正在擴大。但由于可及性有限以及諸多特性，電機生產仍頗為復雜。對焊縫提出的更加嚴格的要求，如對表面無缺陷的要求，甚至浸漬涂層的厚度特性也是制造電機過程中困難且重要的一環。這就代表無論在測頭系統中，還是在軟件和分析方面，都要確保質量控制解決方案更加靈活多樣。評估焊縫檢測需要使用包合接觸式和光學測頭的蔡司三坐標測量機以及計算機斷層掃描系統。要分析研磨焊縫也需在顯微鏡下進行。

蔡司三坐標測量機為此提供了非常廣泛的選擇，并能夠通過 ZEISS PiWeb 聯結檢測結果，從而為制造商提供更有效的生產控制。