LEAD präsentiert neue Lösung zur Batterie-Formierung

Der chinesische Maschinenbauer LEAD stellt ein System zur Batterieformierung und -bewertung vor, das den Energieverbrauch deutlich senken, die Betriebskosten reduzieren und die Produktionskonsistenz für Hersteller von Lithium-Ionen-Batterien verbessern soll.

LEAD zählt zu den Marktführern und Innovationstreibern im Bereich der Fabrikausrüstung für die Batterieproduktion – erst vor wenigen Wochen hat der chinesische Maschinenbauer eine Anlage zur Trockenbeschichtung von Batterie-Elektroden vorgestellt, die mit ihren Eigenschaften auf die Großserien-Batterieproduktion ausgelegt ist – und dabei den Energieverbrauch, die Kosten und den CO2-Fußabdruck deutlich senken soll.

Mit der nun vorgestellten Anlage soll ein „Engpass“ der Batterieproduktion bei steigender Nachfrage deutlich verbessert werden: die „traditionellen Formierungs- und Sortierungsprozesse“. Hier will LEAD mit seinem neuen System ansetzen und ganz ähnliche Verbesserungen (Energieverbrauch, Kosten, CO2) erzielen wie bei der Trockenbeschichtungsanlage – auch wenn die Zellformierung einen ganz anderen Prozessschritt der Batteriefertigung betrifft.

So soll etwa ein „hochpräzise Temperaturregelsystem“ nicht nur für eine bessere Leistung sorgen (die Batteriekammer wird bei 25 Grad Celsius mit einer Toleranz von ± 1,5 °C gehalten, was die Genauigkeit der Temperaturregelung um 50 Prozent verbessern soll. Und: Zum einen wird das Volumen der Hochtemperaturzone um 60 Prozent gesenkt und es wird Warmwasser als Energiequelle genutzt, was beides den Gesamtenergieverbrauch „erheblich“ senken soll. Und durch integrierte Designs anstelle getrennter Systemlayouts soll der Energiebedarf des ersten Ladevorgangs um sechs Prozent und der Platzbedarf um 20 Prozent sinken. Da Teile der Anlage vormontiert geliefert werden, soll sie auch bis zu 30 Prozent schneller aufgebaut und in Betrieb genommen werden, so der Hersteller. Weitere Verbesserungen betreffen eine einfachere Wartung und die somit erhöhte Automatisierung.

Eine weitere Neuentwicklung ist die Unterdruck-Arbeitsstation. Diese soll (in Kombination mit weiteren Technologien) während des gesamten Prozesses die Sauberkeit erhöhen – die Materialien in der Batterieproduktion reagieren sehr empfindlich auf Verschmutzungen wie etwa Staub aus der Luft. Mit den Unterdruck-Arbeitsstationen will LEAF die erforderliche Reinraumfläche im 90 Prozent reduzieren – was „zu jährlichen Einsparungen in Millionenhöhe bei den Betriebskosten führt“. Bei den Baukosten beziffert LEAD die Einsparungen auf „mehrere zehn Millionen“ bei einer einzigen Produktionslinie – eine Währung wird aber nicht genannt.

Die Formierung ist das erste Laden der Batteriezelle nach dem Befüllen mit dem flüssigen Elektrolyt und dem Versiegeln der Zelle. Bei diesem Vorgang wird der sogenannte SEI-Film (solid electrolyte interphase) auf der Oberfläche der Anode gebildet, der für die langfristige Zyklenfestigkeit (und damit die Haltbarkeit) der Batterie eine entscheidende Rolle spielt.

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