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; problemi come 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 delle batterie con la termografia Flir

Avendo sviluppato con successo un sistema che rileva punti caldi e potenziali incendi sui traghetti e nelle gallerie vitali per il trasporto di infrastrutture, come la galleria Gotthard Road, lunga 10,5 miglia, in Svizzera, SICK AG ha recentemente avuto un'opportunità entusiasmante in un lasso di tempo particolarmente impegnativo. 

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 identificare il runaway termico nella produzione di batterie in soli tre mesi, un processo che, per loro stessa ammettenza, richiederebbe solitamente oltre un anno per essere completato.

Ecco perché SICK AG si è rivolta a Flir per fornire 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) attorno alla termocamera fissa con sensore intelligente 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 alle automobili molto costose, scrivendole prima ancora di lasciare la linea di montaggio. 

“Il peggio ancora è il valore di milioni di sterline di macchinari preziosi che rimangono inattivi in una  fabbrica se un incendio interrompe la produzione. Non solo potrebbe danneggiare la linea di produzione e la fabbrica più ampia, ma costerebbe anche migliaia di euro per ogni ora in cui la fabbrica è offline".

Per rassicurare i produttori e rendere la produzione e l’implementazione di 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 garantisce che l’AHD abbia una visione chiara di ogni elemento di ciascuna batteria attraverso l’imaging a infrarossi, a differenza delle ispezioni convenzionali, come la termografia laser, che può isolare e misurare solo la temperatura dei componenti della batteria uno alla volta. Ciò consente ad AHD di visualizzare in tempo reale qualsiasi area con letture di calore elevate man mano che le batterie passano sotto la termocamera Flir A70. A70 Il sistema avvisa il personale di potenziali problemi e garantisce che le unità che misurano al di sopra della 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 versatile sistema di sensori che può essere integrato con una varietà di sistemi per portare le funzionalità di 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 mantiene coinvolti gli operatori umani, fornendo loro l’accesso alle informazioni in tempo reale che consentono loro di prendere decisioni basate sui dati in base alla situazione, a differenza di un processo completamente automatizzato che potrebbe causare lo smaltimento di 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. 

Alte prestazioni, standard più elevati: Perché scegliere la termografia Flir?

"La termocamera Flir A70 è molto ben realizzata, quindi è ideale per l'uso in un ambiente industriale come la produzione automobilistica", aggiunge Lukas Wallimann. "La custodia è robusta e il sensore è facile da usare e intuitivo. Posso prenderlo in mano e sentire che è un prodotto di qualità. 

"L'hardware a parte, il più grande vantaggio per noi è stato il supporto di Flir, durante il periodo di sviluppo e l'ingegneria delle applicazioni. Erano sempre a disposizione per aiutare con eventuali problemi tecnici o richieste di integrazione e hanno reso molto più facile un lavoro altrimenti oneroso".

Il sistema di rilevazione di punti caldi dell'area di SICK AG è ora disponibile per l'acquisto.