Die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen ist ein komplexer Prozess. Die Produktion umfasst drei Hauptprozess-Schritte, welche wiederum aus einer langen Reihe komplexer Einzelabläufe bestehen. Es gibt drei Zelltypen: Pouch-/Flachzellen, zylindrische und prismatische Hardcase-Zellen. Je nachdem, welche Zellen gefertigt werden, unterscheiden sich die jeweiligen Produktionsschritte entsprechend.

• Elektrodenfertigung (Mischen, Beschichten, Trocknen, Kalandern, Slitten, Vakuumtrocknen)
• Zellassemblierung (Vereinzeln, Stapeln und Wickeln, Einbringen in das Gehäuse/die Verpackung, Elektrolytbefüllung) sowie
• Formation und Aging (Entgasen, Verschließen und Falten).

Die Batteriefertigung muss einen hohen Durchsatz erreichen sowie gleichzeitig eine exzellente Qualität und enorme Präzision aufweisen.

Durch unsere innovative Antriebs- und Automatisierungstechnik können die Fertigungskosten gesenkt und die Anlagenverfügbarkeit erhöht werden. Wir haben Lösungen für nahezu jeden Prozess-Schritt der Zellfertigung.

Eine Batteriefabrik ist eine High-Tech Anlage im großen Stil. Der lineare Produktionsablauf, der zudem meist gespiegelt aufgebaut ist (für Kathode und Anode) braucht viel Platz. Lange Wege müssen zurückgelegt und dabei präzise getaktete Abläufe eingehalten werden. Keine leichte Aufgabe für die Intralogistik innerhalb der Produktionsanlage!

Wir haben verschiedene Lösungen und modulare Konzepte, die flexibel für die speziellen Anforderungen in der Batteriefertigung eingesetzt werden können:

• Antriebstechnik für Förderer und
• Hubwerke (und -stationen) sowie
• mobile Transportsysteme (FTS/FTF/AMR), die speziell den Anforderungen der Batteriezellproduktion, z. B. Reinraum konformes Design entsprechen.

Formation und Altern (Aging) sind essentielle Teile des Batterieherstellungsprozesses, doch auch die zeitintensivsten: Hier wird die fertige Zelle erstmalig be- und entladen. Das findet durch den Anstoß einer elektrochemischen Reaktion (Formation) statt: Lithium-Ionen beginnen damit, sich in dem Graphit der Anode einzulagern und es entsteht die sogenannte Solid Electrolyt Interphase (SEI) – erst dann sind die Batterien gebrauchsbereit. Dieser Prozess kann bis zu 24 Stunden dauern. Anschließend werden die Zellen 10 bis 12 Tage zur Überwachung und Qualitätssicherung gelagert.

Hier werden viel Lagerplatz und entsprechend viele Regalbediengeräte benötigt, um ausreichend Batteriezellen während des Formation- und Agingprozesses lagern und später weiterbearbeiten zu können.