- Batterietechnik Agile Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik eröffnet
- Microenvironments im Fokus
- Batteriezellen variantenflexibel fertigen
Batterietechnik Agile Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik eröffnet
Batteriezellen sind die treibende Kraft hinter der Elektrifizierung der Elektromobilität. Um in der kostengetriebenen Massenfertigung von Zellen wettbewerbsfähig zu agieren, wurde nun eine agile Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik des Instituts für Produktionstechnik am Karlsruher Institut für Technologie eröffnet. Dank einer roboterbasierten Automatisierung haben die Forschenden vom KIT und des Unternehmens Exyte einen Flexibilitätsgrad erreicht, der bisher nur in der manuellen Zellfertigung realisierbar war.
Für produzierende Unternehmen sind Batteriezellen von hoher strategischer und wirtschaftlicher Relevanz. Derzeit wird die Nachfrage vor allem durch kostengetriebene Massenproduktion in Asien und Nordamerika gedeckt, was auch Auswirkungen auf den Maschinen- und Anlagenbau hat. „Wir haben in Deutschland nicht die Voraussetzungen, um in der rein kostengetriebenen Massenfertigung von Zellen und dem dazugehörigen Maschinenbau wettbewerbsfähig zu sein“, betont Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Institut für Produktionstechnik am KIT. „Die Eröffnung der weltweit ersten agilen Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik zeigt, wie wir uns mit einer hochflexiblen und ressourceneffizienten Produktion vom Weltmarkt differenzieren und gezielt das margenstarke Premiumsegment und Nischenmärkte adressieren können.“
Microenvironments im Fokus
Für die Batteriezellfertigung entwickelten die Forschenden des KIT gemeinsam mit der Firma Exyte spezielle Roboterzellen. „Diese stellen eine Weltneuheit auf dem Gebiet dar. Sie dienen als lokale Trockenräume, auch Microenvironments genannt, zum Schutz der feuchtigkeitsempfindlichen Batteriematerialien“, so Fleischer. Im Vergleich zu konventionellen Trockenräumen sei das zu entfeuchtende Raumvolumen deutlich kleiner. Daher biete diese Technologie ein besonders hohes Energieeinsparpotenzial. Vier solcher Microenvironments stellen mit ihren zugehörigen Prozessmodulen den physischen Aufbau der agilen Batteriezellfertigung in der Karlsruher Forschungsfabrik des wbk dar.
Batteriezellen variantenflexibel fertigen
Die Batteriezellfertigung wurde im Forschungsprojekt AgiloBat zusammen mit mittelständisch geprägten Maschinen- und Anlagenbauern entwickelt. Diese sollen so in die Lage versetzt werden, gemeinsam eine wettbewerbsfähige Anlagentechnik entlang der gesamten Prozesskette anbieten zu können. Das vom KIT eingebrachte Prozesswissen für eine flexiblere und modularere Anlagentechnik ermöglicht es den beteiligten Unternehmen zudem künftig nachhaltig Batteriezellen variantenflexibel, ressourceneffizient und automatisiert zu fertigen sowie neue Materialsysteme durch industrienahe Fertigung mit kleinen Materialmengen zu erproben. Die entwickelte Infrastruktur ergänzt die seit 2011 am KIT aufgebaute Forschungsinfrastruktur im Bereich der Batteriezellfertigung. (se)
