Sicheres Handling für kostbare Batterien

Artikel vom 28. Mai 2021 

Elektromobilität

Die Zahl der Elektrofahrzeuge steigt und damit der Bedarf an Batterien. Für deren Fertigung bietet Festo Lösungen zum robusten, sicheren und präzisen Greifen und Transportieren von Batteriezellen. Dabei zahlt sich die hohe Qualität für die Kunden aus, denn die Batterien sind sehr teuer und Ausfallzeiten der Anlagen sind kostspielig.

Durch die Elektrifizierung der Antriebsstränge steigert sich der Automatisierungsgrad in der Produktion. Während es bei der klassischen Montage von Verbrennermotoren um die hochpräzise Montage von mechanischen Bauteilen geht, müssen bei der Batteriemodulherstellung sehr teure elektrochemische Bauteile montiert werden. Festo bietet insbesondere im Bereich der Handhabungstechnik abgestimmte Lösungen zum robusten, sicheren und präzisen Greifen und Transportieren von Batteriezellen. Wichtiges Thema ist auch die Sicherheit im Arbeitsprozess.

Außerdem kommen bei Elektrofahrzeugen neue Komponenten im Vergleich zu Verbrennerfahrzeugen hinzu: der Elektromotor, die Batterien sowie die Power-Elektronik. Deren Produktion stellt neue Anforderungen: Zum Beispiel muss eine Beschädigung der Batteriezellen durch Herunterfallen unbedingt vermieden werden.

Für mehr Sicherheit

Auf der virtuellen Hannover Messe hat Festo ein modulares Montage- und Demontagesystem für Batteriemodule und -Pack Assemblierung vorgestellt. Im Fokus steht „Safety“ für das sichere Handling der Batteriemodule. Mechanische Fixierungen werden mit einem Schwenkmodul unter die Zelle platziert, um einem ungewollten Verlust der Zelle vorzubeugen. Parallel zur Bewegung erfasst eine optische Sensorik die mechanische Ausrichtung der Zelle. Zusätzlich wird ihre Polarität elektrisch gemessen. Sollte die Spannung nicht korrekt sein, wird die Zelle ausgeschleust. Die so geprüften Zellen werden in der entsprechenden Ausrichtung in das Modulgehäuse eingesetzt. Falls die Batterie versehentlich entgegen der vorgesehenen Polrichtung eingebaut wird, kann das zum Kurzschluss des Moduls führen.

Das modulare Montage- und Demontagesystem für Batteriemodule und -Pack Assemblierung kann nachhaltig mit einer Brennstoffzelle anstelle einer Batterie betrieben werden.
Das modulare Montage- und Demontagesystem für Batteriemodule und -Pack Assemblierung kann nachhaltig mit einer Brennstoffzelle anstelle einer Batterie betrieben werden.

Montage- und Demontage

Eine mechanische Verriegelung am Zylinder sichert die Endlage, um bei unvorhergesehenem Energieverlust ein Abfallen zu verhindern. Eine statistische Prozessdatenüberwachung wertet Daten aus und zeigt unter anderem an, wann der Greifer ausgetauscht werden muss. Festo setzt damit energieeffizient eine Kombination von pneumatischen und elektrischen Antrieben inklusive Sensoren ein. Das modulare Montagesystem für Batteriemodule und -Packs Assemblierung kann auch in umgekehrter Reihenfolge die Packs demontieren. In Zukunft wird das Recycling von Batterien im Sinne der Nachhaltigkeit immer wichtiger werden.

Komplexe Fertigung

Die Batterieherstellung ist sehr komplex. Festo bietet branchenspezifische Produkte und Lösungen zur Herstellung von Maschinen und Anlagen entlang der gesamten Prozesskette der Batteriezellfertigung: Von Produkten der Prozessautomation zur Rohstoffaufbereitung über kupfer-, zink- und nickelfreie sowie trocken- und reinraumtaugliche Produkte für die vollautomatisierte Produktion der Batteriezellen bis zur Montageanlage für Batteriemodule zum Einbau in das Fahrzeug. Darüber hinaus bietet Festo auch Automation Engineering und Expertenwissen bis hin zu Qualifizierung von Mitarbeitern einer Batterieproduktion durch Festo Didactic und Beratung durch Festo Training and Consulting.

  • Sicher ist sicher: Während die Hauptkinematik in Bewegung ist, werden mechanische Fixierungen mit einem Schwenkmodul DSM unter die Zelle geschwenkt. Dies beugt einem ungewollten Verlust der Zelle vor.

    Während die Hauptkinematik in Bewegung ist, werden mechanische Fixierungen mit einem Schwenkmodul DSM unter die Zelle geschwenkt. Dies beugt einem ungewollten Verlust der Zelle vor.

  • Parallel zur Bewegung kann Positionselektronik wie der SDAT Zelleigenschaften erfassen und kontrollieren. Polarität, Spannungsmessung oder geometrische Abmessungen werden so taktzeitneutral erfasst.

    Mechanische Fixierungen, die mit einem Schwenkmodul DSM unter die Zelle geschwenkt werden, beugen einem ungewollten Verlust der Zelle vor.