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AutoBot – mit Robotern zu besseren Batteriezellen

Bereits in diesem Jahr sollen in der Fraunhofer »FFB PreFab« die ersten Batteriezellen gefertigt werden. Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler entwickeln hier unter höchsten Produktionsstandards Innovationen für die Batteriezellfertigung. Damit die Endprodukte auch den hohen Qualitätsanforderungen gerecht werden, ist eine Testung der fertigen Batteriezellen unter realen Bedingungen notwendig – diese Aufgabe kann vielleicht schon bald von Robotern übernommen werden. Denn auch wenn es für viele Menschen noch schwer vorstellbar ist, dass intelligente Maschinen die Aufgaben von Fachkräften übernehmen, können dadurch einige Vorteile entstehen.

Ein Roboterarm greift eine Rundzelle der Fraunhofer FFB. (Beispielbild)

Das im Januar gestartete Projekt »AutoBot« widmet sich dem Testen von Batteriezellen und dem Rückschluss von Messdaten auf die Produktion. Durch die Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe (ISEA) an der RWTH Aachen und der Fraunhofer FFB als Projektpartner, wird eine automatisierte Prüfstation entwickelt. Mithilfe eines automatisierten Handlingssystems werden gleichbleibende Prüfbedingungen erzeugt, die Batteriezellen inventarisiert und untersucht.

Im Projekt wird am ISEA eine Prüfstation entstehen, an der Untersuchungen unterschiedlicher Parameter, wie Abmessungen und Gewicht, aber auch das Verhalten unter Last und langanhaltender Nutzung durchgeführt werden können. Zusätzlich soll ein Computertomograph zur Verfügung stehen, um die chemischen Prozesse innerhalb der Zelle und das Verhalten der Aktivmaterialien zu überwachen und eine ausführliche Evaluation zu ermöglichen.

Damit ein kontinuierlicher Durchsatz und gleichbleibende Prüfungskriterien gewährleistet werden können, spielt die Automatisierung der Untersuchung eine große Rolle. Deshalb kommt an der Prüfstation eine Roboterarm zum Einsatz. Dieser soll die angelieferten Batteriezellen greifen und in mehreren Durchläufen auf die verschiedenen Anforderungen überprüfen. Das fördert nicht nur die Effizienz, sondern sorgt auch für eine andauernde Vergleichbarkeit der Ergebnisse.

 

»Qualitätsüberwachung zahlt sich aus - vor allem für Produktqualität und Ressourcenschonung«

- Lukas Kokozinski, Produktionstechnologie

 

Neben der Entwicklung und dem Aufbau der Prüfungseinrichtung, ist auch der Austausch der dabei erzeugten Daten ein essenzieller Bestandteil des Projekts »AutoBot«, dabei steht der direkte Datenaustausch zwischen dem ISEA und Kooperationspartnern im Vordergrund. So können die gesammelten Informationen direkt in die Batteriezellproduktion eingebunden werden. Das bietet eine Vielzahl an Vorteilen: Durch den Einsatz der gesammelten Daten können eine effizientere Produktion und qualitativ hochwertigere Ergebnisse ermöglicht werden. Das sorgt nicht nur für bessere Produkte, sondern verringert auch die Menge möglicher Ausschüsse – ein großes Plus in Puncto Nachhaltigkeit.

Außerdem kommen die Daten nicht nur einzelnen Kooperationspartnern zugute, sondern sichern für alle Teilnehmenden einen Zugriff auf eine hohe Bandbreite an Informationen, beispielsweise zu möglichen Fehlerquellen. Dieser Austausch fördert eine nachhaltigkeitsorientierte und skalierbare Batteriezellproduktion in Deutschland und Europa.

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