Einhaltung anspruchsvoller Zeitpläne in der Batteriefertigung

26. März 2025

Highlights der Fallstudie zur Batteriefertigung

Unternehmen

Elektronikkomponenten-Hersteller 

Branche

Automobil & Energiespeicherung

Region

Nordamerika

Kunde

Ein führender Hersteller von Elektronikkomponenten, spezialisiert auf Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Batterien für Automobil- und Netzspeicheranwendungen.

Herausforderung

Überwindung ehrgeiziger Zeitpläne und technischer Hürden bei der Fertigung zylindrischer Batteriezellen

Der Hersteller von Elektronikkomponenten stand anfangs vor erheblichen terminlichen Herausforderungen, da er erstmals in die Produktion zylindrischer Batteriezellen einstieg. Dieser komplexe Prozess umfasste die Verarbeitung  der Rohstoffen, die chemische Beschichtung der Substrate sowie das Wickeln und Einsetzen in Hülsen. Das Projekt hatte einen ehrgeizigen Produktionsplan mit strengen Fristen, die an staatliche Förderanforderungen geknüpft waren.  

Um erfolgreich zu sein, benötigte der Hersteller einen Automatisierungspartner mit Ressourcen, der Ausstattung und technischer Expertise, um unter hohem Druck eine zuverlässige Lösung zu liefern. Das Unternehmen entschied sich für ATS Industrial Automation aufgrund der umfangreichen Erfahrung und der nachgewiesenen Erfolgsbilanz bei ähnlichen Projekten mit hohen Anforderungen. Das Team hatte zuvor fortschrittliche Laser-Schweiß- und hermetische Abdichtungstechniken für ein militärisches Projekt mit Lithium-Batterien für Lenkraketen entwickelt und damit die Fähigkeit bewiesen, komplexe technische Herausforderungen zu meistern und knapp bemessene Zeitpläne einzuhalten.

Lösung

Umfassende Systementwicklung für die Montage zylindrischer Batteriezellen

Das Team von ATS Industrial Automation entwarf und lieferte ein umfassendes automatisiertes Montagesystem, das speziell für die Herstellung zylindrischer Batteriezellen entwickelt wurde. Der Prozess beginnt mit dem Zuführung der Rohmaterialien, die gerollt und in Zellbecher eingesetzt werden. Eine kundenspezifische Hydraulikpresse wurde entwickelt, um eine präzise Positionierung und sichere Platzierung der zylindrischen Komponenten zu gewährleisten. Diese Presse übt großen Druck aus, um die Enden des aufgerollten Lithium-Ionen-Materials zu glätten und eine ebene Oberfläche für das Laserschweißen der Anschlüsse zu schaffen.

Das System zeichnet sich durch eine sorgfältige Reinigung und Vorbereitung der Zellbecher, um eine saubere Umgebung sicherzustellen, bevor das gerollte Material eingesetzt und hermetisch abgedichtet wird, um Sicherheit und Zuverlässigkeit zu gewährleisten. Die kritische Herausforderung, eine extrem trockene Umgebung aufrechtzuerhalten, wurde durch die Implementierung eines Reinraums mit einem Taupunkt von -40 °C gelöst, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit das Lithium entzündet.

Um die engen Termine einzuhalten, arbeitete das Team parallel an mehreren Projektkomponenten und trieb Design, Entwicklung und Montage gleichzeitig voran. Dieser effiziente Ansatz ermöglichte die termingerechte Lieferung einer zuverlässigen Lösung. Um einen reibungslosen Übergang zu gewährleisten, stellte ATS ein engagiertes Team aus Ingenieuren und Technikern für vier Monate im Werk des Kunden, um Anlaufunterstützung, Unterstützung der Lieferkette, Schulungen und umfassende Dokumentation für die laufende Wartung bereitzustellen.

Ergebnisse

Effiziente Produktion und langfristige Zuverlässigkeit

Das fertige Batteriemontagesystem lieferte außergewöhnliche Ergebnisse. Es ermöglichte die effiziente Fertigung zylindrischer Batteriezellen, die alle staatlichen Fristen einhielten, wodurch die Fördermittel für den Hersteller gesichert wurden. Die Zuverlässigkeit und Präzision des Systems wird durch erfolgreiche Laser-Schweiß- und hermetische Abdichtungsprozesse demonstriert, die für die Sicherheit und Funktionalität der Batterien entscheidend sind. Der Hersteller kann nun hochwertige Batterien in der erforderlichen Geschwindigkeit produzieren – ein Beweis für die Effektivität des Montagesystems.

Das System hält einen Taupunkt von -40 °C im Reinraum aufrecht und bietet trockene Bedingungen für die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien. Echtzeitüberwachung und Tests validieren kontinuierlich die Systemleistung und prüfen, dass keine Kurzschlüsse in den

Das Projekt erfüllte erfolgreich alle kritischen Fristen, einschließlich Konstruktionsabnahme, Inbetriebnahme und Lieferung – selbst unter einem anspruchsvollen Zeitplan. Mit der praktischen Unterstützung von ATS konnte der Hersteller das neue System nahtlos an die Anlagenbediener übergeben und hochwertige Batterien produzieren. Dieser Erfolg stellt einen bedeutenden Fortschritt in den Fertigungskapazitäten des Unternehmens dar und positioniert es für zukünftiges Wachstum in der Branche.

Jedes Batterieprojekt ist einzigartig. Lassen Sie uns Ihre Herausforderungen verstehen und wir zeigen Ihnen, wie Automatisierung Ihr Projekt termingerecht starten kann.

Weitere Ressourcen