Batteriefertigung für eMobility automatisieren

Sensoren für die relevanten Prozessschritte

Pepperl+Fuchs: Leistungsfähige Fahrzeug-Akkus für die Elektromobilität werden in hochautomatisierten Prozessen hergestellt. Für die effiziente Steuerung der Maschinen und Anlagen sorgen unter anderem zahlreiche Sensoren, die mit unterschiedlichen Messverfahren arbeiten. Pepperl+Fuchs verfügt über Jahrzehnte der Erfahrung in der Automobilindustrie sowie der Elektrotechnik und bietet alle relevanten Messgeräte für die Batteriefertigung aus einer Hand.

Drehgeber ENI90

Beschichtete Folien sind das wichtigste Ausgangsmaterial von Lithium-Ionen-Akkus. Sie werden auf großen Rollen angeliefert und in der Produktion von diesen abgewickelt. Die Abzugsgeschwindigkeit der Rollen wird mit hochpräzisen Drehgebern gemessen. Aus der Drehzahl kann man die Wickelstrecke und den Materialbestand berechnen. Außerdem dient der Wert zur Steuerung der Materialzufuhr durch Geschwindigkeitskontrolle und erlaubt das Einstellen der richtigen Bahnspannung. Für diese Aufgabe ist die neue, besonders robuste Drehgeberserie ENI90 optimal geeignet.

Ultraschall-Doppelbogensensor M18

Im nächsten Schritt werden aus den Folienbahnen für die zu produzierende Batterie passende Stücke ausgestanzt und diese anschließend zu Batteriezellen zusammengefügt. Die Zuführung des gestanzten Materials wird mit Ultraschall-Doppelbogensensoren, zum Beispiel aus der Serie UDC-18GS, überwacht. Sie sind mit zwei Ultraschallwandlern ausgestattet und erkennen, ob sich ein, zwei oder gar kein Bogen im Erfassungsbereich befindet. Bei einer doppelten Abstapelung wird der Prozess rechtzeitig gestoppt. Dadurch wird vermieden, dass die Batteriekapazität durch doppelte Lagen gleicher Polarität verringert wird. Die Doppelbogenerkennung mit Ultraschall ist unabhängig von den Umgebungsbedingungen und den optischen Eigenschaften des Materials; die oft glänzenden Folien werden zuverlässig detektiert.

SmartRunner Explorer 3-D

Aus den verbundenen Folienschichten entstehen Zellen, die dann zu den fertigen Batterien zusammengefügt werden. Bei diesem Schritt kommt es darauf an, dass alle benötigten Zellen tatsächlich vorhanden sind und sich im vorgegebenen Raster an der richtigen Position befinden. Um das zu überprüfen, erstellt ein Sensor des Typs SmartRunner Explorer 3-D ein präzises 3-D-Punktwolkenbild, sodass die tatsächliche Situation mit der geforderten Anordnung abgeglichen werden kann. Erst wenn alles stimmt, wird der Fertigungsschritt zum Verbinden der Zellen eingeleitet.

Sensoren von Pepperl+Fuchs gehören in der Automobilindustrie seit Jahrzehnten zur Standardausrüstung. Ähnliches gilt für die Fabrikautomation im Bereich Elektrotechnik, in beiden Bereichen profitieren die Kunden vom umfassenden Mannheimer Know-how. Für die Fertigung von E-Auto-Hochleistungsbatterien steht ein breites Portfolio von bewährten Standardgeräten zur Verfügung. Darüber hinaus bietet Pepperl+Fuchs maßgeschneiderte Automatisierungslösungen für spezifische Anwendungen an.

Über Pepperl+Fuchs

Mit weltweit 5.900 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern erzielte Pepperl+Fuchs in 2020 einen Umsatz von 650 Mio. Euro. Die Unternehmensgruppe zählt zu den führenden Unternehmen für industrielle Sensorik und Explosionsschutz. Der Stammsitz in Mannheim ist das Zentrum dieser technischen Expertise. Hier forschen und entwickeln die Ingenieure und Spezialisten an neuesten Technologien und Produkten. Das Familienunternehmen wurde 1945 gegründet und ist heute mit mehr als 40 Tochtergesellschaften auf allen Kontinenten vertreten. Die globale Präsenz erlaubt es, die Vorteile zweier Welten zu kombinieren: höchste technische Standards mit effizienten, kostengünstigen Produktionsmöglichkeiten. Pepperl+Fuchs hat sich als Partner weltweit agierender Anwender von Automatisierungstechnik etabliert und bietet das umfassendste Portfolio bewährter Komponenten für die Anforderungen der Fertigungsautomation und der Prozessautomation.