Sonplas zeigt neues Verfahren zum Elektroden-Beschnitt

Die Sonplas GmbH aus Straubing, ein Anbieter von Montage- und Prüftechnik für die Automobilindustrie, hat ein neues Verfahren entwickelt, mit dem sich Elektroden bearbeiten lassen. Damit sollen Hersteller von Batteriezellen effizienter und nachhaltiger produzieren können.

Das Verfahren des niederbayerischen Unternehmens setzt beim Zuschnitt der beschichteten Elektroden an. Egal ob prismatische Zelle, Pouchzelle oder Rundzelle, im Kern besteht jede Zelle aus mehreren Folien-Schichten, darunter die Kathode und Anode, die von einer Separator-Folie getrennt werden. Die bisher eingesetzten Verfahren beim Zuschnitt der Elektroden-Folien – etwa hinsichtlich der Qualität der Schnittkanten und der Vermeidung von Partikeln – entsprächen in vielen Zellfabriken noch nicht den Qualitätsstandards der Autoindustrie – ein Grund, weshalb nicht jede Zellfabrik Automotive-taugliche Zellen herstellen kann.

Mit dem nun entwickelten Verfahren will Sonplas nach eigenen Angaben nicht nur diese Qualitäts-Kriterien erfüllen, sondern auch auf diese Weise die Ausschussquote senken und dank der höheren Güte der zugeschnittenen Elektroden die Lebensdauer der Zellen verlängern. Anstelle des heute oft noch eingesetzten mechanischen Stanzverfahren steht dabei im Kern ein Laserzuschnitt mit einer darauf abgestimmten Absaugung der Partikel.

Um die Produktivität zu erhöhen, setzt Sonplas auf ein Rolle-zu-Rolle-Verfahren (auch Notching genannt). „Die eigentliche Problematik liegt in der Kombination der verschiedenen Herausforderungen. Wir haben eine sehr hohe Schnittgeschwindigkeit bis deutlich über 1 Meter pro Sekunde“, sagt Entwicklungsingenieur Florian Thalhofer. „Es darf zu keiner Verschmutzung der Elektroden kommen. Vor allem nicht mit Partikeln, die größer als 10 µm sind, da sonst die Separator-Folie leicht durchstoßen werden kann. Zudem braucht es ein System, mit dem wir unterschiedliche Geometrien ohne Anlagenumbau bearbeiten können, wie die größten marktüblichen Elektroden im Bearbeitungsbereich von 700 x 700 mm und darüber hinaus.“

Laut Thalhofer konnten im Laufe der Entwicklung zahlreiche Probleme gelöst und Ziele erreicht werden. So kommt es inzwischen bei dem Laserschnitt weder zu einem Abbrand der Beschichten oder einer Gratbildung. Zudem wurde nicht nur die Größe der Partikel, sondern auch deren Anzahl verringert.

Interessierte Kunden können laut Sonplas das Verfahren nicht nur im Labor evaluieren, sondern auch auf einer produktionsnahen Proof-of-Concept-Anlage. Bei der Entwicklung der Maschine und des Laserprozesses hat Sonplas auch mit der Raylase GmBh zusammengearbeitet.

Soneplas beschäftigt nach eigenen Angaben über 300 Mitarbeitende. Neben der Montage von Rotoren, Invertern und anderen Komponenten für elektrisch angetriebene Autos und Nutzfahrzeuge, beschäftigt sich Sonplas mit der Herstellung von Batteriezellen für sowohl automotive- als auch non-automotive Anwendungen.
Quelle: Info per E-Mail