Fertigungsplattform

Li-Ion-batterien sicher herstellen

Mit der neu entwickelten Fertigungsplattform der BLA-Serie bietet Manz den Herstellern von Lithium-Ionen-Batterien eine Lösung zur Produktion von sicheren Hard Case oder Pouch-Batteriezellen.

Flexibel konfigurierbar: Die Laminier- und Stapelanlage der BLA-Serie für laminierte und gestapelte Lithium-Ionen-Batteriezellen © Manz

Beide Zelltypen werden von vielen Herstellern leistungsstarker Elektro- und Hybridfahrzeuge oder stationärer Energiespeicher bevorzugt: Zusammen haben die beiden Formate einen höheren Marktanteil als zylindrische Batteriezellen, die derzeit noch in der Konsumelektronik dominieren.

Beim BLA-Produktionssystem können einzelne Module für unterschiedliche Prozessschritte der Fertigung kombiniert werden. Dazu gehören beispielsweise das Abwickeln von vorab genotchtem Rollenmaterial für Anode und Kathode, das Schneiden dieser Elektroden und das Platzieren zwischen dem Separator, Wärme- und Presslaminierung, sämtliche Prüfschritte oder das Stapeln auf einem Werkstückträger. Das BLA-System ist frei konfigurierbar und sowohl als Pilotanlage wie auch in der automatisierten Massenproduktion einsetzbar: Für Batteriehersteller wird die Zellfertigung damit sehr flexibel. Batteriegrößen und -konfigurationen lassen sich mit der Anlage von Manz problemlos variieren. Zum Beispiel können Mono- oder auch Bi-Zellen sowohl in axialer wie auch in radialer Zellkonfiguration gefertigt werden.

Hard Case und Pouch-Batteriezellen werden zunehmend für E-Fahrzeuge und stationäre Energiespeicher nachgefragt, da sie gegenüber zylindrischen Batterien mehr Leistung ermöglichen. © Manz

Laminier- und Stapelverfahren
„Bei dem BLA-Verfahren von Manz wird der Separator nicht Z-förmig gefaltet, sondern Anode und Kathode werden von oben und von unten auf den mittig zugeführten Separator gelegt. Die so entstandene Mono- oder Bi-Zelle wird anschließend schrumpfstabil laminiert, geschnitten und gestapelt. Unser Fertigungsverfahren ist derzeit einzigartig am Markt, die darauf gefertigten Lithium-Ionen-Batteriezellen bieten eine wesentlich höhere Sicherheit als nicht laminierte Zellen, besonders gegen Spannungsüberschläge“, sagt Tamara Sonatore, Vertriebsleiterin Energy Storage beim Hightech-Maschinenbauer Manz.

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Mit einer Materialgeschwindigkeit von bis zu vierhundert Millimeter pro Sekunde ist die BLA-Serie von Manz mindestens doppelt so schnell wie alternative Stapelanlagen. Für eine hohe Produktivität der Anlage und höchste Qualität der gefertigten Batteriezellen sorgen neben der hohen Prozessgeschwindigkeit eine sehr hohe Ablagegenauigkeit der Elektroden sowie integrierte optische und elektrische Testsysteme nach den einzelnen Fertigungsschritten. Fehlerhaftes Material wird dadurch direkt aus dem Produktionsprozess ausgeschleust und nicht weiterverarbeitet. as

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