Aufgeladen mit Expertise.

Mit Leidenschaft für Technologie und langjährigem Know-how in den Prozessen der Automobilindustrie.

Sensoren und Automationslösungen für die Batteriefertigung

Ob als Herzstück von Elektrofahrzeugen oder als Speichermedium für Strom aus erneuerbaren Energien: Die Batterie spielt eine zentrale Rolle für die Mobilität und Energieversorgung der Zukunft.

Um bei der Batteriefertigung höchste Qualität und reibungslose Prozesse sicherzustellen, braucht es leistungsfähige Sensoren und Automationslösungen. Hierfür bietet Pepperl+Fuchs ein lückenloses Portfolio vom einzelnen Sensor zur schlüsselfertigen Systemlösung. So lassen sich sämtliche Prozessschritte optimieren – angefangen bei den Batteriezellen und Modulen bis hin zum Batteriepack und dem Einbau in die Karosse. Mit jahrzehntelanger Erfahrung in der Automatisierungstechnik, individueller Beratung und dem Know-how hochspezialisierter Tochterunternehmen unterstützen wir Sie dabei, Ihre Anlage erfolgreich zu automatisieren.

Entdecken Sie unsere Sensoren und Automationslösungen für die Batteriefertigung!

Highlights

Umfassendes Sensorik-Portfolio für höchste Qualität und maximale Effizienz in der Batteriefertigung

Zuverlässige Überwachung sämtlicher Prozessschritte bei der Fertigung von Batteriezellen

Leistungsfähige Technologien für die Fertigung, Prüfung und Montage von Batteriemodulen

Schlüsselfertige Lösungen rund um die Produktion von Batteriepacks

Jahrzehntelange Erfahrung in der Automatisierungstechnik – für optimale kundenspezifische Lösungen

Die Batterie – in verschiedenen Branchen im Fokus

Ob für die E-Mobility, für die Speicherung von Strom aus erneuerbaren Energien oder für die Elektronikindustrie: Die Batterie nimmt in verschiedenen Industriebereichen weltweit eine zentrale Bedeutung ein.

E-Mobility

Die Batterie ist das Herzstück und die derzeit teuerste Komponente eines Elektroautos – weshalb bei ihrer Fertigung höchste Qualität und effiziente Prozesse sichergestellt werden müssen. Dafür sorgt die passende Sensorik von Pepperl+Fuchs. Auch für viele weitere Prozesse rund um die Fertigung elektrisch betriebener Fahrzeuge steht ein umfangreiches Portfolio zur Verfügung.

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Erneuerbare Energien

Damit der klimaneutrale Strom aus Windkraft- oder Photovoltaikanlagen gespeichert werden kann, sind leistungsfähige Batterien erforderlich. Der Bedarf an Batteriespeichern steigt deshalb kontinuierlich – sowohl bei Netzbetreibern als auch in privaten Haushalten. Mit Sensorik von Pepperl+Fuchs lassen sich die benötigten Batteriespeicher auf besonders effiziente Weise fertigen. Auch für weitere Aufgaben rund um Solar- und Windkraftanlagen bietet Pepperl+Fuchs eine Vielzahl passender Sensorlösungen.

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Elektronikindustrie

Die Batteriefertigung ist einer der großen Wachstumsbereiche der globalen Elektronikindustrie. Viele weitere Prozesse in der Elektronikindustrie lassen sich ebenfalls mit industrieller Sensorik von Pepperl+Fuchs automatisieren – von der Photovoltaik-Herstellung bis zur Leiterplattenverarbeitung.

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Batteriezellenfertigung

Für die Fertigung von Batteriezellen werden Anoden- und Kathodenfolien abwechselnd aufeinandergestapelt, jeweils getrennt durch eine Separatorfolie. Bei diesem Prozess ist der Überwachungsbedarf in der Kalandermaschine hoch. Denn eine Doppelzuführung von Folien, ein Bahnriss oder eine unzureichende Bahnspannung haben schnell Fehlproduktionen oder Maschinenstillstände zur Folge. Um das zu verhindern, bietet Pepperl+Fuchs passende Sensoren, die sich dank IO-Link-Schnittstellen schnell und einfach sowohl an die Steuerung als auch an die Cloud anbinden lassen.

Zuverlässige Doppelbogenkontrolle der Elektrodenfolien

Für die Qualität der Batteriezellen ist es entscheidend, dass die einzelnen Elektrodenfolien jeweils abwechselnd aufeinander gestapelt werden. Um die Zuführung doppelter Folien zu verhindern, kommt der M18-Ultraschall-Doppelbogensensor zum Einsatz. Dank seines robusten Messprinzips erkennt der Sensor selbst dünne und reflektierende Folien zuverlässig.

Überwachung des Tänzers in der Batteriezellenfertigung

Eine Führungsrolle mit Federmechanismus, der sogenannte Tänzer, hält bei der Batteriezellenfertigung die Bahnspannung der Elektroden- und Separatorfolien aufrecht. Das induktive Positioniersystem PMI120-F90 misst die Bewegung des Tänzers hochpräzise und gibt die aktuelle Position in Echtzeit aus – optional über eine IO-Link-Schnittstelle.

Präzise Messung des Rollendurchmessers

Um Maschinenstillstände zu minimieren, müssen verbrauchte Rollen beim Kalandrieren der Elektroden- und Separatorfolien punktgenau gewechselt werden. Die robusten Ultraschallsensoren der Serien UC18GS und F42 erfassen den Rollendurchmesser stets zuverlässig – unabhängig von den optischen Eigenschaften des Folienmaterials.

Zuverlässige Erkennung von Folienrissen

Kommt es beim Kalandrieren der Folien zu einem Bahnriss, muss der Prozess sofort gestoppt werden, um Fehlproduktionen und Maschinenschäden zu verhindern. Hierfür bietet Pepperl+Fuchs eine Auswahl geeigneter Sensoren: Bei beengten Platzverhältnissen kommen die kompakten Reflexionslichttaster der Serien R10x oder R20x zum Einsatz, während bei spiegelnden oder transparenten Materialien die Ultraschallsensoren der Serien UC18GS und UC-F77 die optimale Wahl sind.

Durchgängige Kommunikation vom Sensor zur Cloud

Die modernen Sensoren im Kalander verfügen in der Regel über eine IO-Link-Schnittstelle. Mit dem ICE2/3-IO-Link-Master lassen sich die Messdaten unkompliziert von der Feldebene an die Steuerung weiterleiten. Dank OPC UA und Ethernet-basierten Kommunikationsprotokollen können die Daten parallel auch mit Cloud-Anwendungen ausgetauscht werden.

Batteriemodulfertigung

Nachdem die Batteriezellenfertigung abgeschlossen ist, werden die einzelnen Batteriezellen zu Batteriemodulen zusammengefügt. Um diesen Prozess zu überwachen, kommen Pepperl+Fuchs Produkte zur industriellen Bildverarbeitung zum Einsatz. Vision-Sensoren identifizieren die Batteriezellen und überprüfen ihre korrekte Anzahl und Ausrichtung, während eine industrielle Ereigniskamera den gesamten Fertigungsprozess überwacht.

Unsere Produkthighlights

Identifikation und Positionierung mit einem einzigen Sensor

Wenn mehrere prismatische Batteriezellen zu einem Modul verschweißt werden, muss neben der korrekten Position auch die Rückverfolgbarkeit gewährleistet sein. Mit dem 2-D-Universal-Vision-Sensor VOS können alle Aufgaben von einem Gerät erledigt werden: Der Sensor identifiziert die Batteriezellen und erfasst gleichzeitig ihre Ausrichtung sowie die Position der Schweißlaschen.

Identifikation der Batteriezellen bei der Bündelung zum Batteriemodul

Bei der Bündelung der Batteriezellen zum Batteriemodul muss sichergestellt sein, dass alle benötigten Zellen vorhanden sind. Für die Identifikation der Batteriezellen eignet sich der Universal-Codeleser VOS-I: Dieser Vision-Sensor ist dazu in der Lage, bis zu 64 Codes gleichzeitig zu lesen – auch bei hohem Durchsatz und sehr kleinen Codes auf gewölbten Oberflächen.

Zuverlässige Lage- und Vollständigkeitsprüfung

Um zu überprüfen, ob die Batteriezellen in korrekter Anzahl und Ausrichtung vorliegen, kommt der SmartRunner Matcher zum Einsatz. Dieser Laserprofilsensor erfasst das Höhenprofil der Batteriezellen und vergleicht es mit einem eingelernten Referenzprofil. So sorgt der SmartRunner Matcher für eine fehlerlose Batteriemodulfertigung.

Zuverlässige Detektion des Batteriemoduls

Damit die Prüfung oder Montage eines Batteriemoduls eingeleitet werden können, muss zunächst die Anwesenheit des Moduls erkannt werden. Diese Aufgabe erfüllen die optoelektronischen Sensoren der Reihe R20x mit maximaler Zuverlässigkeit. Für unterschiedliche Installationsumgebungen stehen Varianten mit verschiedenen Bauformen und Schnittstellen zur Verfügung.

Batteriemodulidentifikation für optimale Rückverfolgbarkeit

Rund um die Qualitätskontrolle und Endmontage der Batteriemodule müssen die einzelnen Module immer wieder identifiziert werden, um ihre Rückverfolgbarkeit zu gewährleisten. Für diese Aufgabe ist der 2-D-Universal-Vision-Sensor VOS die ideale Wahl: Der Sensor liest sowohl 1-D- und 2-D-Codes als auch Texte, die auf dem Label des Batteriemoduls aufgedruckt sind – schnell, zuverlässig und flexibel parametrierbar.

Weitere Lösungen

Hochpräzise Qualitätskontrolle in 3-D

Sobald die Batteriemodule bestückt sind, führt der Stereo-Vision-Sensor SmartRunner Explorer 3-D eine vollautomatisierte Qualitätskontrolle durch. Das hochaufgelöste 3-D-Punktwolkenbild, das der Sensor erstellt, bildet alle benötigten Details des Batteriemoduls ab. So lässt sich zuverlässig erkennen, ob alle Batteriezellen vorhanden sind, ob sie gerade ausgerichtet und ohne Überstände im Batteriemodul angeordnet sind.

Roboterpositionierung bei der Endmontage

Industrieroboter greifen die fertig bestückten und geprüften Batteriemodule und setzen sie in Batteriepacks. Für diesen Prozessschritt berechnet der 2-D-Universal-Vision-Sensor VOS mithilfe eines integrierten Vision-Tools hochpräzise die Lage und Position der Module und gibt die Daten an die Robotersteuerung weiter. So kann der Roboterarm die Batteriemodule exakt greifen und im Batteriepack platzieren.

Überwachung des Fertigungsprozesses

Die industrielle Ereigniskamera VOC ermöglicht ereignisgesteuerte Videomitschnitte bis zu 60 Sekunden vor und nach einem definierten Triggersignal. So lassen sich relevante Situationen auf besonders effiziente Weise aufzeichnen und analysieren – für eine gezielte und einfache Ferndiagnose und automatische Dokumentation.

Batteriepackfertigung

Aus mehreren Modulen entsteht schließlich das Batteriepack, das im Fahrzeug verbaut wird. Rund um die Batteriepackfertigung kommen verschiedene Systeme und Lösungen von Pepperl+Fuchs zum Einsatz – etwa für die präzise Korrektur von Roboterbahnen oder die nachhaltige Korrosionsprävention.

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Identifikation von Batteriepacks innerhalb der Fördersystems

Zur gezielten und zuverlässigen Identifikation der fertigen Batteriepacks innerhalb des Fördersystems kommen HF-RFID-Schreib-/Lesegeräte vom Typ IQT3* zum Einsatz: Das Batteriepack wird an der Unterseite mit einem industriellen RFID-Transponder versehen, den das unterhalb der Förderstrecke sitzende Schreib-/Lesegerät kontaktlos ausliest oder beschreibt. Eine integrierte IO-Link-Schnittstelle erlaubt die einfache Applikationsintegration.

Effiziente Prüfung des Gap-Filler-Auftrags

Um die Batterie vor Überhitzung zu schützen, werden Bahnen von Wärmeleitpaste in der Batteriewanne aufgetragen. Mit dem VMT SpinTop G2 lässt sich die Durchgängigkeit und Korrektheit dieser Gap-Filler-Bahnen kontrollieren. Die Inspektion findet parallel zum Auftrag statt, sodass keine zusätzliche Auswertezeit nötig ist.

Hochpräzise Korrektur von Roboterbahnen

Beim Wachsauftrag an Batterien sorgt eine Vision-Lösung von VMT für eine hochpräzise Bahnkorrektur: Der Laser-Triangulationssensor LineRunner bestimmt die aktuelle 3-D-Lage des Batteriepacks. Aufgrund dieser Information wird die Nominalbahn des Roboters mit einer Genauigkeit von +/- 0,1 mm korrigiert und somit optimal an das Batteriepack angepasst.

Nachhaltiger Schutz vor Korrosion

An Kühlanschlüssen oder Verschraubungen muss sichergestellt sein, dass das Batteriepack vollständig abgedichtet und vor Korrosion geschützt ist. Für diese Aufgabe bietet Polyplan vollständige Automationslösungen, die mit einem hochpräzisen Airless-/Airmix-Verfahren eine langfristige Korrosionsprävention bei minimalem Medienverbrauch gewährleisten.

Anlagentechnik und Automationslösungen der Polyplan GmbH

Mit jahrzehntelanger Erfahrung an den Produktionslinien integriert die Polyplan GmbH Spezialapplikationen in die Fertigungs- und Logistikprozesse internationaler Automobilhersteller. Manuelle Anlagen gehören ebenso zum Portfolio wie komplette Roboterzellen – jeweils auf die individuellen Anforderungen des Kunden ausgelegt. Dabei bietet Polyplan besondere Expertise in Anwendungen wie dem Akustikschäumen, der Hohlraumversiegelung und dem (De-)Palettieren.

Schlüsselfertige Lösungen

Vision-Systeme der VMT Bildverarbeitungssysteme GmbH

Seit fast 30 Jahren liefert die VMT Vision Machine Technic Bildverarbeitungssysteme GmbH schlüsselfertige Vision-Lösungen für Anwendungen in der Automobilindustrie – vom Rohbau über die Lackiererei bis hin zur Endmontage sowie für die Logistik, die Powertrain- und Batteriefertigung. Die Systeme werden individuell auf die Anforderungen und Produktionsbedingungen in der Anlage angepasst. Eine vollständige Protokollierung und Dokumentation, eine flexible Integration in bestehende Systeme sowie eine intuitive Bedienung sind für alle VMT Systemlösungen selbstverständlich.

Mehr entdecken im Video

Smarte Automatisierungslösungen

Von der Batteriemodulinspektion über die Rückverfolgbarkeit bis zur Batteriepackfertigung – in diesem Video erhalten Sie einen Einblick in verschiedene Sensorlösungen für Ihren Produktionsprozess. Zum Beispiel erzeugt der Vision-Sensor SmartRunner Explorer 3-D ein hochauflösendes 3-D-Punktwolkenbild des Batteriemoduls. Diese Daten lassen sich mithilfe von Algorithmen zur Mustererkennung auswerten. So wird eine vollautomatische Qualitätskontrolle möglich.

Kundenspezifische Lösungen für die Batteriefertigung

Sie haben eine Anforderung, die über das existierende Portfolio von Pepperl+Fuchs hinausgeht? Wir entwickeln maßgeschneiderte Lösungen für Ihre spezifischen Anwendungen – von modifizierten Standardprodukten bis hin zu neu entwickelten Produkten auf der Basis bestehender Technologien. Mit individueller Beratung und jahrzehntelanger Erfahrung in der Automatisierungstechnik finden wir für jede Ihrer Anwendungen rund um die Batteriefertigung die passende Lösung.

Kontaktieren Sie uns

Haben Sie Fragen zu unseren Sensoren und Automationsllösungen für die Batteriefertigung?
Wir helfen Ihnen gerne weiter! Senden Sie uns einfach eine Nachricht oder vereinbaren Sie einen Termin mit unseren Experten, um weitere Informationen zu den Produkten zu erhalten.

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