Contexo setzte sich schon seit vielen Jahren mit dem Thema Batteriefertigung auseinander und hat Montage- und EOL (End-of-Line)-Anlagen für Rund- und prismatische Zellen entwickelt. Dabei konnte man auf die jahrzehntelange Erfahrung im Bau von Montageanlagen in anderen Branchen, wie z.B. der Medizintechnik zurückgreifen. Kombiniert mit Expertenwissen aus der Batterie- und Zellindustrie führte dies zu wegweisenden Konzepten für die Batterieproduktion. Erprobte Prozesse wie Laserschneiden und -markieren, Etikettieren, Bedrucken, Slitten und die Vision-Inspektion wurden voll in die Anlagenkonzepte integriert.
Reinraumfertigung mit ISO Klasse 7
Aktuell realisierte Contexo eine End-of-Line-Anlage (EOL) für Rundzellen. Diese Fertigung muss unter Reinraumbedingungen stattfinden, denn Staubpartikel, Feuchtigkeit und andere Verunreinigungen können die chemischen Prozesse innerhalb der Batterien stören. Daher ist es unerlässlich, dass die Montage der Lithium-Ionen-Batterien auf Maschinen stattfindet, die den Anforderungen der Reinraumfertigung ISO Klasse 7 entsprechen. Dafür wurden alle Stationen gekapselt und sind frei von Ecken, Kanten und Toträumen. Die Anlage ist so konzipiert, dass sie einfach zu reinigen und für den Operator gut zugänglich ist. Nur so kann eine gleichbleibend hohe Qualität der Batterien gewährleistet werden.
Reinigung mit ionisierter Luft
Die Batteriezellen werden voll automatisiert zugeführt, gewogen und gereinigt. Die Reinigung der Zellen findet mit ionisierter Luft statt. Die Entstaubung ist ein wichtiges Element im Gesamtprozess. Es geht darum, auch feinste Produktionsrückstände zu entfernen und zudem die Oberflächenspannung der Batteriezelle zu verbessern, um die nachfolgende Montage der Isolierfolie zu optimieren. An den Reinigungsprozess schließt sich die integrierte Vision-Inspektion an. Die Zelle wird dabei von allen Seiten auf Kratzer, Beulen & Dellen, Partikel, Staub, Deformationen und Integrität geprüft.
Montage und Bedruckung
Anschließend wird die Zelle mit einer Folie zur elektrischen und thermischen Isolierung präzise ummantelt. Es können dabei sowohl vorgestanzte Folien als auch Rollenware eingesetzt werden. Die Folie hat eine zentrale Bedeutung für einen sicheren und zuverlässigen Betrieb der Batteriezelle sowie deren Lebensdauer. Die korrekte Montage der Isolationsfolie wird durch einen Hipot-Test geprüft. Nach der Prüfung werden die Batteriezellen noch mit einem QR-Code bedruckt und anschließend automatisch in Trays verpackt.
Smart vernetzt für Optimierung
Contexo liefert die Anlage mit integrierter LEAD Software. Damit werden alle Produktionswerte wie Analog-, Mess-, Prüfwerte und Ergebnisse aufgezeichnet, um später der Cell-ID zugeordnet zu werden. Das OEE-Reporting-Modul bietet eine Echtzeit-Überwachung und Analyse von wichtigen KPIs wie OEE, Qualität, Verfügbarkeit und Leistung einzelner Maschinen sowie der gesamten Anlage. Es ermöglicht eine schnelle Identifikation von Potenzialen zur Optimierung der Produktion.
Die einfach zu bedienende Digitalisierungslösung bietet umfassende Einblicke in die Produktionsprozesse und generiert Berichte zur Visualisierung und Weitergabe der Anlagenleistung. Das Stillstandsanalyse-Modul zeigt auf eine einfache und effektive Art und Weise, die Ursachen für Produktionsstillstände nach dem Pareto-Prinzip.
Dabei berücksichtigt die Software nicht nur die einzelnen Stationen, sondern auch die Produktionsspuren/Nester der Anlage sowie jeden Sensor. Dank dieser umfassenden Analyse können potenzielle Probleme schnell erkannt und die mittlere Reparaturzeit deutlich reduziert werden. Das erhöht die Effizienz der Produktion, weil mit weniger Unterbrechungen produziert werden kann. Eine präzise Identifikation von Schwachstellen im Produktionsprozess ist möglich, indem der Ausschuss von Stationen, Sensoren, Spuren und Nestern verglichen werden kann.
Auf Basis des Pareto-Prinzips wird nach Wichtigkeit sortiert, um den Fokus immer auf das Wichtigste zu setzen und Verschwendung gemäß des Toyota-Produktionsystems zu reduzieren. Ausschuss-Trends helfen potenzielle Einflüsse wie Sonnenlicht auf Vision-Sensoren, Material- und Chargeneinflüsse sowie Lagerung und Temperaturschwankungen frühzeitig zu erkennen um Maßnahmen dagegen ergreifen zu können.
Inspektion und Wartung, Instandsetzung
Nach der Installation der Maschine bietet Contexo weltweiten Service um den dauerhaften, effizienten und reibungslosen Einsatz der Anlagen zu gewährleisten: vom Verschleiß- und Ersatzteilservice, über Wartung und Instandhaltung, bis hin zum Retrofit.
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