Fachartikel

Die Qualität wiederaufladbarer Batterien beginnt mit präzisen, kalibrierten Taupunktsensoren

Antti Viitanen

Antti Viitanen

Senior Product Manager

Vaisala

Industrielle Fertigung und Prozesse
Industrielle Messungen

Die Kontrolle der Feuchte bei der Produktion von wiederaufladbaren Batterien, beispielsweise von Lithium-Ionen-, Natrium-Ionen- und Halbleiterbatterien, ist für die Sicherheit, die Produktqualität und die Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung. Die Hersteller verwenden in ihren Prozessen eine Vielzahl von Sensoren, um die Feuchte zu messen, zu überwachen und zu regeln. Die Kosten für diese Sensoren sind im Vergleich zum Wert der Anlagen und Produkte, zu deren Schutz sie dienen, vernachlässigbar. Dennoch ist es äußerst wichtig, dass die Sensoren auf lange Sicht präzise und stabil arbeiten. Aus diesem Grund ist eine regelmäßige Kalibrierung unerlässlich. 

Vaisala hat sich weltweit einen guten Ruf für präzise, zuverlässige Feuchte- und Taupunktsensoren aufgebaut. Allerdings müssen auch diese Sensoren regelmäßig kalibriert werden, um sicherzustellen, dass sie weiterhin einwandfrei funktionieren.

 

Warum müssen Feuchte- und Taupunktsensoren kalibriert werden?

Sensoren können aus verschiedenen Gründen Messergebnisse außerhalb der zulässigen Grenzen liefern, die möglicherweise nicht sofort ersichtlich sind. Aus diesem Grund besteht die wichtigste Funktion der Kalibrierung darin, Messungen anhand eines bekannten Standards zu überprüfen.

Da es bei allen Messgeräten mit der Zeit zu einer mehr oder weniger starken Abweichung kommt, ist es wichtig, dass die Sensoren in geeigneten Abständen ordnungsgemäß kalibriert werden, damit ihre Messwerte weiterhing zuverlässig bleiben.

Die in den mittleren Prozessen der Batterieproduktion verwendeten Taupunktsensoren sind empfindliche und hochpräzise Instrumente. Dennoch ist eine Kalibrierung nicht nur zur Vermeidung von Abweichungen erforderlich. Die Genauigkeit von Sensoren etwa kann durch physische Schäden oder andere Umweltfaktoren beeinträchtigt werden.

 

Wahl der richtigen Sensoren

Bei einer hohen Kapitalinvestition in Anlagen zur Batterieproduktion ist es aus finanzieller Sicht sinnvoll, auch in hochwertige Systeme und Services zur Überwachung und Kontrolle zu investieren, um einen sicheren und effizienten Produktionsablauf zu gewährleisten. Taupunktsensoren mit schnellen Ansprechzeiten stellen eine wichtige Komponente solcher Systeme dar. Aus demselben Grund ist es auch aus finanziellen Gründen sinnvoll, die Zuverlässigkeit und Genauigkeit dieser Systeme durch regelmäßige Kalibrierung sicherzustellen.

Ein entscheidender Faktor bei der Wahl von Feuchte- und Taupunktsensoren ist die nachgewiesene Zuverlässigkeit. Die Anbieter von Sensoren sollten in der Lage sein, über viele Jahre hinweg und für die verschiedensten sich ändernden Umgebungen eine langfristige Aufrechterhaltung der Genauigkeit und Stabilität nachzuweisen.

Wenn man die Verwendung von Produkten in Erwägung zieht, die neu auf dem Markt sind, sollte man sich darüber im Klaren sein, dass sich diese zwar in einer Laborumgebung als präzise und stabil erwiesen haben, sie jedoch möglicherweise nicht über viele Jahre unter anspruchsvollen Praxisbedingungen getestet wurden.

 

Die Bedeutung der Sensorkalibrierung bei der Herstellung von Batterien

Verlässt man sich auf die Messungen ungenauer Geräte, kann dies sowohl gefährliche als auch kostspielige Konsequenzen haben. Aus diesem Grund ist die Kalibrierung im Batteriesektor von besonderer Wichtigkeit. Ist die Luft zu feucht, kann dies die Qualität des Endprodukts beeinträchtigen und zu Leistungseinbußen und sogar Produktrückrufen führen. Feuchte stellt auch aufgrund der bei der Batterieherstellung verwendeten Chemikalien ein Sicherheitsrisiko dar. Diese Chemikalien sind empfindlich gegenüber Feuchte und bergen eine Explosionsgefahr, wenn sie vor dem Versiegeln der Batteriezelle während des Herstellungsprozesses mit übermäßiger Feuchte in Kontakt kommen.

Ungenaue Messungen können außerdem die Betriebskosten erheblich erhöhen. Eine übermäßige Entfeuchtung etwa kann zu einer Übertrocknung führen. Dies wäre kostspielig, da bei der Batterieherstellung allein für die Trocknung 30–40 % der Gesamtkosten anfallen.

 

Einfache, unkomplizierte und schnelle Kalibriermöglichkeiten

Vaisala hat eine Reihe von Kalibrieroptionen im Angebot. Für eine schnelle und bequeme Stichprobenmessung und Kalibrierung vor Ort stehen benutzerfreundliche Handgeräte zur Verfügung. Alternativ können die Geräte zur Kalibrierung an ein Vaisala Service-Center gesendet werden. Bei Bedarf kann Vaisala auch akkreditierte Kalibrierungen durchführen.  

Mit einem portablen Kalibriergerät müssen die Sonden nicht aus dem Prozess entfernt werden und Ausfallzeiten können auf ein Minimum reduziert werden. Mit dem Vaisala Indigo80 ist es beispielsweise möglich, anhand von Stichprobenmessungen für einzelne Sensoren festzustellen, wann eine Kalibrierung erforderlich ist. Sogar blinde Flecken in den Messungen können identifiziert werden. Das Indigo80 kann als Referenzsonde verwendet und zur Werkskalibrierung inklusive Zertifikat für die vollständige Rückverfolgbarkeit der Kalibrierung an Vaisala gesendet werden.

Einmalige Kalibrierungen durch Vaisala können schnell und einfach im Online-Shop von Vaisala bestellt werden. Zur zusätzlichen Absicherung können Kund*innen einen Kalibrier-Servicevertrag abschließen, der geplante Kalibrierungen für mehrere Jahre umfasst und die kostengünstigste und bequemste Möglichkeit darstellt, die Genauigkeit der Vaisala Messgeräte langfristig aufrechtzuerhalten.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Sensorkalibrierung ein einfacher und effektiver Prozess ist, um zu überprüfen, ob Überwachungs- und Kontrollsysteme ordnungsgemäß funktionieren. Effektive Kalibrierverfahren zeigen allen Beteiligten, dass eine Anlage angemessen verwaltet wird, um Sicherheit, Energieeffizienz und Batteriequalität zu gewährleisten. 
 

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