Porsche gibt Einblicke in Batteriefertigung des Cayenne Electric
Dass der Autobauer bei seinem zweiten Modell auf Basis der PPE die Batteriemontage nicht mehr an Zulieferer abgibt, sondern selbst in die Hand nimmt, ist seit dem Start der Serienfertigung im Februar bekannt: Gemeinsam mit der Porsche Werkzeugbau GmbH hat Porsche in Horná Streda den Porsche Smart Battery Shop aufgebaut. Etwa eine Autostunde von Bratislava entfernt werden die Batteriemodule hergestellt, die beim Cayenne Electric das Herzstück der Batterie bilden – wie wir in unserem Technik-Deep-Dive ausführlich erklärt haben. Die Module gehen von Horna Streda übrigens noch zum Zulieferer Webasto, der die Module und die Leistungselektronik in den Batterierahmen montiert und schließlich an das Fahrzeugwerk liefert.
Was genau in Horna Streda geschieht, hat Porsche jetzt in einer eigenen Mitteilung genauer erläutert. So wird auch die zunächst ungewöhnlich erscheinende Wahl des Standorts erklärt, der demnach bewusst gewählt wurde: Bereits zuvor war dort das „Technology Center“ des Porsche-Werkzeugbaus angesiedelt. „Dieses wurde zu einem innovativen Technikum ausgebaut, das Porsche als zuverlässiger Partner bei der Produkt- und Prozessentwicklung begleitet“, so der Autobauer.
Vor Ort wurde nach und nach der Prototypenbau des Technology Centers zur Serienfertigung erweitert, wobei die Kompetenzen jeweils übernommen werden konnten. Der Bau der Halle, in der die Serienfertigung angesiedelt ist, begann im Januar 2023, im September wurden die ersten Produktionsanlagen installiert. Und die ersten Module für die Vorserienfahrzeuge wurden dort im Mai 2024 produziert.
In dem Fertigungsprozess werden 32 prismatische Zellen, die von LG Energy Solution zugeliefert werden, zu einem vollständigen Modul verpackt. Sechs dieser Module bilden dann in einem Batterie-Rahmen mit der ganzen Elektronik eine 113 kWh große, einbaufertige Batterie – das klassische Batteriepack entfällt beim elektrischen Cayenne. Den „komplexen, präzise orchestrierten Fertigungsprozess“ in Horna Streda beschreibt Porsche wie folgt:
Nach der Eingangsprüfung werden die Zellen für den weiteren Produktionsprozess vorbereitet. Dieser beginnt mit der Stackbildung, bei der die Zellen präzise gestapelt werden, um eine gleichmäßige Ausrichtung der Elektroden zu erzielen. Diese Zellstapel werden dann in den jeweiligen Zellträger eingesetzt und die Zellfahnen werden für den anschließenden Schweißprozess positioniert. In diesem wichtigen Schritt werden die Zellfahnen per automatisiertem Laserschweißen miteinander verbunden. „Dieser Prozess stellt sowohl die elektrische Kontaktierung als auch die mechanische Fixierung sicher. Es erfolgen fortlaufende Qualitätsprüfungen der Verbindungen und Stapel“, so Porsche. Diese so vorbereiteten Zellstapel aus jeweils acht Zellen werden mit einem Schaummaterial stabilisiert, das die Stapel auch schützen soll.
Vier dieser Zellstapel werden dann in ein Modulgehäuse eingesetzt und dort fixiert. Zusätzlich zu dem Schaum innerhalb der Zellstapel wird dann ein weiteres Gapfiller-Material eingefüllt. Dieses thermisch leitfähige Füllmaterial fließt in die Lücken und soll so die Wärmeableitung verbessern, denn im nächsten Schritt werden die Modulgehäuse mit den Kühlplatten verklebt, „um eine dauerhafte und thermisch effiziente Anbindung der Zellstapel zu gewährleisten“. Beim Cayenne Electric gibt es zwei Kühlplatten – eine oben, eine unten. Zum Abschluss des Prozesses wird die Kopfplatte montiert und verschweißt, um das Modul strukturell zu verschließen.
Die fertig montierten Module durchlaufen dann noch diverse End-of-Line-Prüfungen, etwa Dichtigkeitsprüfungen und verschiedene elektrische Tests. „Unter anderem werden Maßkontrollen, Sichtprüfungen, Funktionsprüfungen und Isolationsmessungen durchgeführt“, so der Autobauer. „Damit werden die korrekte Verschweißung, Verklebung und elektrische Verbindung aller Zellen sichergestellt.“ Besteht ein Modul die Tests, geht es in den Versand an Webasto.
Wie es sich in einer modernen Produktion gehört, ist die gesamte Fertigungslinie mit einer Echtzeit-Prozessdatenerfassung ausgestattet. Damit können viele Daten schon in der Fertigung erfasst werden. Gibt es etwa bei den Qualitätsprüfungen am Ende der Montage Abweichungen, kann das direkt mit den Daten der Fertigung auf Abweichungen hin überprüft werden. Da alle Produktionsdaten in einer Cloud archiviert werden, kann das Werk laut Porsche „relevante Daten sofort bereitstellen und auch nach Jahren eine lückenlose Rückverfolgbarkeit gewährleisten“.
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