Qualifizierung und Arbeitswelt
Warum ist die Herstellung von Pouch-Zellen so anspruchsvoll? Im Kurzinterview erklärt Simon Otte vom wbk Institut für Produktionstechnik, KIT, welche technologischen Innovationen derzeit die Batteriezellproduktion prägen – von kontinuierlichen Mischprozessen bis hin zu Laser-Technologien. Erfahren Sie, wie diese Entwicklungen Effizienz und Flexibilität steigern und welche Herausforderungen dabei gemeistert werden müssen.
Die Herstellung von Pouch-Zellen ist eine hochkomplexe und vielschichtige Aufgabe, die verschiedene Herausforderungen in der Produktion, bei der Prozessoptimierung sowie bei der Einführung neuer Technologien mit sich bringt. Gegenwärtig gibt es mehrere vielversprechende Innovationen in der automatisierten Fertigung von Pouch-Zellen, die das Potenzial besitzen, Effizienz, Präzision und Flexibilität signifikant zu verbessern.
Zu den spannendsten Entwicklungen gehören kontinuierliche Produktionstechnologien, wie der kontinuierliche Mischprozess zur Herstellung des Slurry, und digitale in-line Prozesskontrollen mit Echtzeit-Qualitätsüberwachung. Diese Innovationen verbessern Effizienz und Präzision erheblich, stellen aber auch neue Anforderungen, wie eine hochintegrierte Sensorik oder Digitale Zwillinge zur Prozessoptimierung.
Fortschritte in der Laser-Technologie zum Vereinzeln der Elektrodensheets und im Handling empfindlicher Elektrodenmaterialien ermöglichen zudem eine präzisere und schnellere Stapelbildung. Die Flexibilisierung dieses Verfahrens erhöht die Adaptionsfähigkeit auf neue Zellformate. Kontinuierliche Stapelverfahren bieten eine hohe Genauigkeit und minimieren das Risiko von Beschädigungen, was wesentlich zur Qualität der Batteriezellen beiträgt. Konzepte wie das „Exinos“-System vom KIT streben hier eine kontinuierliche Prozessführung bis zum fertigen Zellstapel bei größtmöglicher Formatflexibilität an.
Besonders die Skalierbarkeit und Automatisierung stehen bei all diesen Innovationen im Fokus, um die Anforderungen einer modernen Batteriezellproduktion zu erfüllen.
Ein großes Thema ist die Integration neuer Innovationen in bestehende Produktionsinfrastrukturen und die ggf. erforderliche Anpassung der Produktionsprozesse. Dies umfasst u.a. die Implementierung von Inline-Qualitätssicherung, die lückenlose Rückverfolgbarkeit der Materialien und Zwischenprodukte über die gesamte Produktion sowie die Handhabung großer Datenmengen für eine optimierte Prozesssteuerung. Auch die Kombination neuer Zellmaterialien mit etablierten Verfahren ist technisch anspruchsvoll.
Digitale Zwillinge sind ein Schlüsselelement, um Produktionsprozesse virtuell zu testen und zu optimieren, bevor diese real umgesetzt werden. Sie ermöglichen eine präzise Modellierung, frühzeitige Identifikation von Fehlerquellen und effizientere Prozesssteuerung. Die Herausforderung liegt in der exakten Abbildung physikalischer Prozesse und der Integration der relevanten Daten.
Die Lerneinheit vermittelt ein tiefgehendes Verständnis für die Kernprozesse der Produktion von Pouch-Zellfen und gibt Einblicke in aktuelle technologische Trends. Die Teilnehmer lernen, wie innovative Technologien effizient eingesetzt werden können, um Herausforderungen zu meistern und Produktionsprozesse zukunftsfähig zu gestalten.