Innovation in der Batterietechnologie – Forschungsauftrag für HOMBURGER

In Zusammenarbeit zwischen dem Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-ForschungBaden-Württemberg (ZSW) in Ulm und der Firma Homburger GmbH & Co.KG in Markdorf, entsteht eine Pilotanlage zum teilautomatisierten Herstellen von Batterie Komponenten. Die Firma Homburger hat einen Forschungsauftrag der ZSW in 2010 erhalten.

Die zu entwickelnde Anlage dient zur flexiblen Produktion kleiner Stückzahlen von Lithium-Ionen-Batterien. Flexibel heißt in diesem Fall, dass mit möglichst geringem Aufwand, unterschiedliche Basiskomponenten zu einer Batterie zusammengefügt werden können. Neben der Flexibilität wird auch eine hohe Prozesssicherheit der Anlage verlangt, da sich nur so Zusammenhänge aus Änderungen an den Basismaterialien und nachfolgenden Mess- und Prüfergebnisse erkennen lassen. Zu den Basismaterialien gehören die Kathode, die Anode und der Separator. Lithium-Ionen-Batterien finden Ihre Anwendung in Geräten wie Mobiltelefonen, Laptops und Powertools. Des Weiteren sind Lithium-Ionen-Batterien für die Speicherung regenerativer Energien, als auch für moderne und zeitgemäße Antriebskonzepte wie z.B. den Hybridantrieb interessant.

Um die Prototypenanlage realisieren zu können, wurden vorab kritische Funktionen wie zum Beispiel die Greifertechnologien und das Handling evaluiert und anhand einiger Breadboardaufbauten bestätigt. Weitere Aufgaben der Prototypenanlage sind das Stanzen, Schneiden, Formen und Positionieren, sowie das Verbinden der filigranen, nur wenige Mikrometern dicken Batteriekomponenten mittels einer Ultraschallschweißanlage.

Wird das auf der Prototypenanlage hergestellte Produkt im Anschluss zusammen mit dem Elektrolyt in einer Folie verschweißt, spricht man von einer „Coffeebag-Zelle“. Der Name kommt daher, dass die Folie sehr stark an eine Kaffeeverpackung erinnert.

Ende Mai erfolgt die Inbetriebnahme, ab diesem Zeitpunkt kann die Anlage ihren Teil zur Verbesserung und Weiterentwicklung von Lithium-Ionen-Batterien beitragen – um sie sicherer, leistungsstärker, langlebiger und umweltverträglicher zu machen.

Die Anlage wird bei der ZSW in Ulm in einer neu erstellte Halle installiert, wo dann im Anschluss die Prototypenserien starten, zur Verbesserung der Lithium-Ionen Batterien.