In dieser Folge spricht Jürgen Fleischer, Professor am Karlsruher Institut für Technologie, über bahnbrechende Entwicklungen in der Batteriezellproduktion. Er präsentiert die weltweit erste flexible und automatisierte Fertigungslösung, die individualisierte Batteriezellen ermöglicht. Zudem wird die Rolle des digitalen Zwillings in der Optimierung der Produktionsprozesse erörtert. Fleischer geht auch auf die Herausforderungen der deutschen Batterieproduktion im Vergleich zu chinesischen Methoden ein und beleuchtet die Zukunftsperspektiven für die Branche.
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insights INSIGHT
Verschmelzung von Prototypenbau und Serie
Prototypenbau und Serienproduktion verschmelzen in der agilen Zellfertigung.
Kleine Stückzahlen sind wirtschaftlich und ermöglichen die Qualifizierung neuer Zellchemien.
question_answer ANECDOTE
Modulare Produktion wie Lego
Module sind wie Lego-Kästchen, die flexibel kombiniert werden.
Unterschiedliche Routen ermöglichen die Produktion von Pouch- und Rundzellen.
insights INSIGHT
Schnelle Iteration in China
Chinesische Zellfertigung punktet mit schneller Iteration und vielen Ressourcen.
Das Verständnis der chemischen Prozesse ist in China nicht besser, aber die Iteration ist schneller.
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Endlich eine positive Nachricht zur Zellfertigung in Deutschland! Das Karlsruher Institut für Technologie hat die weltweit erste flexible, automatisierte Batteriezellproduktion aufgebaut.
Die industrielle Produktion von Lithium-Ionen-Batterien findet derzeit in großen, starren Gigafactories statt. Diese sind zwar hochproduktiv, jedoch ist bei einem Format- oder Materialwechsel ein hoher Aufwand zur Umrüstung notwendig. Eine Umrüstung findet also nur für die Produktion sehr hoher Stückzahlen statt. Damit gibt es am Markt nur wenige frei verfügbare Zelltypen, was wiederum das Design von batterieelektrisch betriebenen Produkten einschränkt, da die Batterie nicht frei spezifiziert werden kann. Die Batterien für Elektroautos sind der Standard und so kaufen sich Firmen für ihre Produkte meist diese Standardzellen. Die roboterbasierte, modulare Produktionsanlage am KIT namens AgiloBat ermöglicht es künftig, kundenindividuelle Batteriezellen in der geforderten Stückzahl zu produzieren. Kern der Lösung sind von Forschenden des KIT gemeinsam mit der Firma Exyte konzipierte Roboterzellen. Mit im Boot waren beim Aufbau zudem weitere Wissenschaftler des Forschungsprojekts AgiloBat und mehrere Maschinenbaufirmen.
Die Idee hinter der Anlage ist es, trotz Automatisierung bei der Zellfertigung flexibel zu bleiben – oder andersherum: Trotz eines hohen Flexibilitätsbedarfs automatisch produzieren zu können. Dadurch sollen Unternehmen in die Lage versetzt werden, sich schneller an neue Technologien und volatile Märkte anzupassen. Der Macher hinter der Anlage, Prof. Jürgen Fleischer vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT, ist sich sicher, dass auf diese Weise die Wettbewerbsfähigkeit von Deutschland als Industriestandort gestärkt werde.
Im Geladen-Podcast setzen sich Patrick Rosen und Daniel Messling mit ihren Gästen wissenschaftlich mit den Themen #Energiewende, #Elektromobilität, #Elektroauto und #Batterie auseinander. Der Podcast wird produziert vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT).
Geladen - der Batteriepodcast zur Energiewende