Integration des Vereinzelungs- und Stapelbildungsprozesses in ein flexibel und kontinuierlich arbeitendes Anlagenmodul für die Li-Ionen Batteriezellfertigung

Eine Herausforderung bei der Planung neuer Batteriewerke ist die frühe Festlegung auf ein spezifisches Zellformat. Dies liegt an der Starrheit heutiger Produktionen, bedingt durch lange Stillstandszeiten und große Rüstaufwände bei Formatwechsel. Um das bestehende Defizit zu adressieren, werden der Stand der Prozess- und Anlagentechnik detailliert analysiert und die derzeitigen Defizite am Beispiel der Vereinzelung und Stapelbildung herausgearbeitet. Darüber hinaus werden eine detaillierte Funktions-, Bewegungs- und Genauigkeitsanalyse von Vereinzelungs- und Stapelbildungsmaschinen sowie diverse Wirkzusammenhangsuntersuchungen durchgeführt. Im Rahmen dieser Arbeit wird ein Konzept zur flexiblen und kontinuierlichen Einzelblattstapelbildung entwickelt, welches die Prozessschritte Vereinzeln und Stapeln integriert und so die Komplexität stark reduziert. Das Konzept wurde in einer prototypischen Anlage umgesetzt und ist in der Lage, einzelne Elektrodenblätter variabler Länge zu vereinzeln und diese präzise auf einem Stapeltisch zu positionieren – ohne signifikante Rüstaufwände und Stillstandszeiten. Das neue Konzept bietet den Zellherstellern eine höhere Flexibilität bei der kurzfristigen Anpassung der Zellformate an aktuelle Marktanforderungen.