Fortschrittliche Lösungen zur Qualitätssicherung in der Batterieherstellung

Das rasante Wachstum des E-Mobilitätsmarktes steigert die Nachfrage nach leistungsstarken Lithium-Ionen-Batterien mit größerer Reichweite, schnellerer Ladezeit und längerer Lebensdauer. Gleichzeitig müssen die Hersteller ihre Produktionskosten kontinuierlich senken und strenge Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen erfüllen. BST unterstützt Batteriehersteller mit präzisen und skalierbaren Lösungen zur Qualitätssicherung, die stabile Prozesse und eine gleichbleibende Produktqualität über die gesamte Produktionslinie für Batterieelektroden hinweg gewährleisten.

Die „Impurity Free“-zertifizierten Technologien von BST wurden speziell entwickelt, um Kontaminationsrisiken durch Materialien wie Kupfer, Zink und Nickel zu minimieren. Dies gewährleistet eine sichere und kontaminationsfreie Batterieproduktion selbst unter anspruchsvollen Trockenraumbedingungen bei Temperaturen bis zu minus 70 Grad Celsius. Durch die Kombination fortschrittlicher Inspektions-, Beschichtungs-, Schneide- und Bahnlaufregelungssysteme mit leistungsstarker Sensortechnologie ermöglicht BST den Herstellern, den Ertrag zu steigern, Ausschuss und Abfall zu reduzieren sowie die höchsten behördlichen und branchenüblichen Standards einzuhalten. Das Ergebnis ist eine effiziente, nachhaltige und zukunftssichere Batterieherstellung.

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Von der Beschichtung bis zur Zellmontage – der Beitrag von BST zu 100% Qualität

Beschichtung

Das slurry wird in der Regel mittels verschiedener Beschichtungsverfahren, wie beispielsweise Trockenbeschichtung oder Schlitzdüsenbeschichtung, entweder im kontinuierlichen oder im intermittierenden Betrieb auf Kupfer- oder Aluminiumfolie aufgetragen. Die Ober- und Unterseiten der Folie können einseitig, nacheinander oder gleichzeitig beschichtet werden; anschließend wird das Material getrocknet und aufgewickelt. Unsere Lösungen zur Qualitätssicherung bei der Beschichtung decken wichtige Produktbereiche ab, darunter Bahnlaufregelung, automatische Ausrichtung, präzise Steuerung der Positionierung der oberen und unteren Schicht sowie umfassende Oberflächen- und Kanteninspektion für alle relevanten Beschichtungskonfigurationen.

Kalandrieren

Beim Kalandrieren oder im Walzpressverfahren wird die beschichtete Kupfer- oder Aluminiumfolie durch ein rotierendes Walzenpaar komprimiert. Herausforderungen bei diesem Verfahren sind die Gleichmäßigkeit der Schichtdicke, der Dichte und der Porosität. Für diesen Prozess bietet BST Oberflächeninspektionssysteme an, die gleichzeitig die Ober- und Unterseite prüfen, ein Lift-off-Signal erzeugen, um eine Beschädigung der Kalanderwalzen durch das zugeführte Material zu verhindern, und die Materialqualität nach dem Kalandrieren messen. Zusätzliche Bahnlaufregelungssysteme gewährleisten die für diesen Produktionsprozess erforderlichen Anforderungen an eine faltenfreie Positionierung.

Schneiden

Beim Schneiden wird die Mutterrolle mithilfe rotierender Messer in mehrere schmale Bahnen aufgeteilt. In dieser Phase misst SLITTINGControl® gleichzeitig die Breite der Tochterrolle im Verhältnis zu den Beschichtungspositionen auf der Ober- und Unterseite. Im Regelbetrieb mit einem vorgeschalteten Bahnführungssystem stellt sie sicher, dass etwaige Abweichungen korrigiert werden, bevor sie zu Qualitätsproblemen führen. Darüber hinaus kann iPQ-Surface ENERGY die SLITTINGControl®-Kameras ersetzen und so eine erweiterte Erkennung von Partikeln und Oberflächendefekten ermöglichen.

Zellzusammenbau

Im Zellmontageprozess zur Herstellung von prismatischen, runden oder Pouch-Zellen werden die einzelnen Elektroden zusammen mit dem Separator in einem hochpräzisen Wickel-, Laminier- oder Faltprozess zu Einzelblättern oder einer 4-lagigen Monozelle zusammengefügt. BST löst diese Anforderung durch die Vernetzung mehrerer Bahnführungssysteme, die zusätzlich Funktionen wie Chase/Follow und Versatzkorrektur nutzen. Auf diese Weise lassen sich Abweichungen der Sollpositionen der einzelnen Kanten beseitigen und die präzise Führung verschiedener Bahnen zueinander sicherstellen. Der Einsatz eines hochauflösenden Kamerasystems ermöglicht eine zuverlässige Kantenerkennung aller Lagen für die Rückführung in den Produktionsprozess.

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Unsere Produkte für die Batterieindustrie

  • Die Basis für Effizienz und Qualität in bahnförmigen Produktionsprozessen bildet eine präzise und stabile Bahnlaufregelung.

  • BST COATINGControl in der Elektrodenfertigung

    Stellt sicher, dass die Beschichtung perfekt auf dem Trägermaterial positioniert wird

  • Überwacht und optimiert Schneidprozesse in Echtzeit und sorgt für exakte Schnittpositionen

  • Inspektion beschichteter Elektroden mit einer speziellen High-End-Lösung für den Markt der neuen Energien

  • Die zentrale Plattform für die Digitalisierung und Automatisierung Ihrer Fertigung.

  • In many production environments, efficiency losses remain hidden due to a lack of process transparency.

    A structured machine analysis makes processes measurable, identifies optimization potential, and defines concrete measures to increase efficiency.

    - Identify weak points in the process
    - Make relevant process parameters measurable
    - Define and prioritize concrete optimization measures

Als weltweit führendes Technologieunternehmen setzen wir uns für Nachhaltigkeit und den verantwortungsvollen Umgang mit Rohstoffen ein. BST-Systeme tragen zur Steigerung des Ertrags bei, indem sie die Qualität verbessern und den Ausschuss minimieren. Damit leisten wir einen bedeutenden Beitrag zum Klimaschutz.

Florian Kortekamp
Director Industry Management New Energy