Siemens und KIT
Effizientere Fertigung großformatiger Batterien
Zusammen mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) will Siemens die Fertigungsprozesse für Hersteller großer Lithium-Ionen-Batterien mit Hilfe von Planungs- und Konstruktionssoftware weiterentwickeln.
Das KIT und Siemens vereinbarten in einem kürzlich geschlossenen Kooperationsvertrag, dass sie gemeinsam an einem übergreifenden Konzept für eine durchgängige Fertigungssteuerung und -überwachung des gesamten Maschinenparks einer Batteriefabrik arbeiten werden. Es soll eine übergeordnete Steuerung entstehen, mit der alle Prozesse von einem zentralen Computer aus online überwacht werden können. Noch in diesem Jahr wird die Steuerung in die ersten Lithium-Ionen-Zellfertigungsanlagen des KIT integriert, um die Vorteile in punkto Produktqualität und Kostensenkung zu zeigen.
In Zukunft wird zur Energiespeicherung und speziell die Elektromobilität ein steigender Bedarf für großformatige Lithium-Ionen-Batterien erwartet. Diese müssen kostengünstiger werden und gleichzeitig eine hohe Qualität haben. Der Herstellungsprozess für zum Teil in Containergröße benötigte Speicher-Batterien steht derzeit noch am Anfang. Die Chemie in den Zellen ist komplex und empfindlich, daher darf zum Beispiel die Dicke der Beschichtung der Elektrodenfolien idealerweise nur um einen Mikrometer über die gesamte beschichtete Fläche vom Soll abweichen - und das bei einer Herstellgeschwindigkeit von einigen zehn Metern pro Minute.
Für die Fertigung großformatiger Lithium-Ionen-Batterien kann Siemens schon jetzt einen großen Erfahrungsschatz vorweisen: Zum Beispiel erstellt die Siemens-Software für Anlagenplanung digitale Modelle von Fertigungsanlagen. Damit können frühzeitig Fragen der Anlagendimensionierung für die Fertigung geklärt, der mögliche Durchsatz berechnet und die Effizienz optimiert werden. Die Simulationsergebnisse sind anschließend vollständig auf reale Anlagen übertragbar. Bei voll automatisierten Maschinen werden zudem Qualitätsmesssysteme direkt in die einzelnen Maschinen integriert.
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