Angesichts hoch gesteckter globaler Umweltziele erlebt die Automobilindustrie aktuell einen bedeutenden Wandel mit radikalen Veränderungen. Zu den wichtigsten Trends im Automobilbereich gehören die Implementierung neuer Antriebskonzepte wie Batterie (EV), Hybrid (HEV) und Brennstoffzelle (FCEV) für Elektrofahrzeuge sowie die Verringerung des Fahrzeuggewichts, um eine höhere Energieeffizienz zu erzielen.
Die Produktionseinrichtung muss skalierbar sein, um mit hoher Nachfrage wachsen zu können, aber auch flexibel genug, um neuen Anforderungen zukünftiger Generationen gerecht zu werden.
Bei Atlas Copco setzen wir auf Innovation, um die hochmodernen Materialprüfungs- und Montagelösungen umzusetzen und Hochleistungsprozesse in jeder Phase des Produktionsprozesses von Elektrofahrzeugbatterien zu realisieren.
Wir kombinieren Prüfungs- und Montagetechnologien mit Qualitätssicherung und Fehlersicherung, um intelligente vernetzte Montagelösungen zu entwickeln, die die Vision der Industrie 4.0 umsetzen und Innovationen vorantreiben.
Als Ihr Innovationspartner unterstützen wir Sie dabei, alle Herausforderungen im Montageprozess für Elektrofahrzeuge zu meistern.
Jedes Jahr werden von etablierten Herstellern und neuen Marken neue Elektrofahrzeugmodelle auf den Markt gebracht.
Die gesamte Branche der Elektromobilität unterliegt einem schnellen Wandel, insbesondere wenn es um das Herzstück des Elektrofahrzeugs geht – die Batterie. Die erforderliche Reichweite und die Herausforderung, die Ladezeit zu minimieren, nehmen kontinuierlich zu.
Verschiedene Arten von Batteriezellen, wie z. B. zylindrische Zellen, prismatische Zellen oder Pouch-Zellen, beeinflussen den Produktionsprozess.
Das Batteriegewicht muss deutlich reduziert werden, und die Produktionsprozesse müssen optimiert werden und global skalierbar sein. Darüber hinaus wird das Gesamtdesign aufgrund von Änderungen an Produkten und verfügbaren Ressourcen ständig angepasst.
Erfahren Sie, wie wir Ihren Produktionsprozess für EV-Batterien unterstützen
Viele neue und bestehende Anwendungsherausforderungen müssen im Produktionsprozess von Elektrofahrzeugen, Batterien und Antriebssträngen gelöst werden. Zur Erreichung einer effizienten Produktion müssen Sie verschiedene Technologien in den Bereichen Fügeverfahren, Fehlersicherheit und Qualitätssicherung implementieren, um die Erwartungen der Kunden zu erfüllen.
Entscheidend für einen effizienten Prozess ist die Verfügbarkeit von schnellen und präzisen Montagewerkzeugen und Dosiersystemen, die eine beständige, blasenfreie Anwendung sicherstellen. Gemeinsam mit Nietsystemen, die unterschiedliche Materialien ohne Beschädigung zuverlässig und sicher verbinden können, sowie Fließlochschrauben, wo die Zugänglichkeit nur von einer Seite gegeben ist.
Ergänzend ermöglicht Fehlervermeidung mit Prozessüberwachung und -steuerung eine "auf Anhieb fehlerfreie" Produktion und Qualitätssicherung, einschließlich Kalibrierung, Messung und Berichterstellung, wodurch sichergestellt wird, dass Fehler kostengünstig behoben werden und jede Baugruppe vollständig rückverfolgbar ist.
0-1. Inspektion von Zellenkomponenten und Zellen
Die Überwachung der Produktqualität für alle Arten von Batteriezellen und Batteriekomponenten mithilfe von Prüfsystemen in einem frühen Stadium des Prozesses sorgt für eine ressourcen- und kosteneffiziente Produktion. Diese Systeme liefern Systembetreibern Informationen über die Prozess- und Produktqualität und heben das Optimierungspotenzial hervor.
2. Zellenstapelmontage
Für zylindrische und prismatische Zellen sind unterschiedliche Produktionsmethoden erforderlich. Eine perfekte Kombination von Dosiersystemen für die Zellverklebung und Stanznietsystemen für die Montage der Module erhöht die Qualität, z. B. die Zellklebung mit einem Zwei-Komponenten-Material (2C). Für zylindrische Zellen ist Material mit niedriger Viskosität durch Mehrpunkteinspritzung und Verkleben der Seitenwände die optimale Wahl.
3. Modulmontage
Nachdem die Zellen gestapelt wurden, wird ein solides Rahmengerüst benötigt, um ein Modul zu bauen.
4. Batteriefachmontage
Das montierte Batteriemodul muss korrekt in die Batterieschale eingesetzt werden. Eine hochwertige Schale ist unerlässlich, um sicherzustellen, dass die Batterie eine optimale Leistung liefert und gleichzeitig dem gesamten Fahrzeug strukturelle Stabilität verleiht.
5. Wärmemanagement
Zur Steuerung der Batteriewärme ist ein thermisches Verbundmaterial erforderlich. Eine detaillierte Überprüfung der Schale und eine korrekte Materialberechnung liefern die richtige Grundlage für die optimale Anwendung eines Lückenfüllers mit einem Dosiersystem.
6. Montage der Module
Nach der Dosierung des thermischen Verbundmaterials muss das Modul an der Batterieschale montiert und festgezogen werden. Eine Mehrfachspindel mit 3D-Roboterführung ermöglicht ein perfektes Anziehen.
7. Montage elektrischer Komponenten
Durch den Einsatz von Akkuwerkzeugen mit integrierter Steuerung wird eine präzise Montage in diesem komplexen Prozessschritt erreicht, während isolierte Steckschlüssel optimale Bedienersicherheit gewährleisten. Drahtlose Positionierungssysteme auf Schraubfall-Ebene und Prozesssteuerungssoftware führen den Bediener, leiten ihn durch den Prozess und verbessern die Batteriequalität.
8. Brandschutz
Wenn sich die Batteriezellen entzünden, sollten die Passagiere mindestens fünf Minuten Zeit haben, das Fahrzeug zu verlassen. Die Anwendung eines 2-Komponenten-Brandschutzmaterials verzögert das Durchbrennen. Dazu muss die Flatstream-Applikation des Brandschutzmaterials nahtlos und sehr präzise erfolgen. Die Vision-Lösung überprüft und kontrolliert die korrekte Anwendung.
9. Deckeldichtung
Um sicherzustellen, dass weder Feuchtigkeit eindringen kann, noch Gase austreten können, ist eine Deckelversiegelung erforderlich. Unsere präzise Deckelversiegelung verhindert Undichtigkeiten und garantiert die Funktionsfähigkeit der Batterie.
10. Verbindung von Deckel zu Schale
Die Batterieproduktion wird durch das Schließen der Schale abgeschlossen. Schnelle Zykluszeiten, hohe Komplexität und die Notwendigkeit der Wartungsfreundlichkeit machen diesen letzten Schritt zu einer Herausforderung. Die Befestigung mit Fließlochschrauben unserer K-Flow-Produktlinie ist eine optimale, umkehrbare Befestigungstechnologie.
Wir untersuchen die Herausforderungen und zeigen Lösungen auf. Eine dieser Herausforderungen ist die Zellenbefestigung, ein früher Schritt im Batterieproduktionsprozess.
Weitere Informationen finden Sie in unserem Whitepaper über "Die Zukunft der Batteriemontagelösungen für Elektrofahrzeuge".
Die ordnungsgemäße Abdichtung der Batterieschale, bevor der Deckel angebracht wird, ist ein wichtiger Teil der Batteriemontage. Präzisionslösungen, die keine Wärme erzeugen oder bestimmte Materialien verwenden, sind erforderlich, um eine ordnungsgemäße Isolierung der inneren und äußeren Atmosphäre zu erreichen.
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Erfahren Sie mehr über die Machine-Vision-Lösungen für die Oberflächen- und Qualitätsinspektion von ISRA VISION, einem Unternehmen der Atlas-Copco-Gruppe.
