Flexibel automatisierte Assemblierung von Li-Ionen-Pouchzellen

Die Diskrepanz zwischen der industriellen Massenproduktion von Lithium-Ionen-Zellen und dem Trend zu hochgradig kundenspezifischen Produkten und einer steigenden Zahl von Nischenmärkten, die auf batteriebetriebenen Lithium-Ionen-Produkten basieren, stellt eine Herausforderung für weitere Produktinnovationen dar. Ein flexibles, skalierbares Produktionssystem als Antwort auf die Nachfrage nach hochindividuellen Lithium-Ionen-Zellen in kleinen bis mittleren Stückzahlen ist ein vielversprechendes Konzept, um die zukünftige Zellproduktion neben hochspezialisierten Produktionslinien mit hohem Ausstoß zu ergänzen.
In dieser Dissertation wird die Entwicklung flexibler Stapel-, Kontaktierungs- und Verpackungsprozesse und der dazugehörigen neuartigen Maschinen untersucht, wobei ein besonderer Schwerpunkt auf deren technische Aspekte gelegt wird.
Durch eine Literaturrecherche von wissenschaftlichen Artikeln und Industrieberichten sowie von kommerziell erhältlichen Komponenten und Systemen schafft die vorliegende Arbeit einen theoretischen Rahmen für das Verständnis der Flexibilisierung der Produktion von Lithium-Ionen-Zellen. Dabei geben experimentelle Untersuchungen praktische Einblicke in die Umsetzung flexibler Fertigungsstrategien und zeigen die Stärken und Grenzen verschiedener Ansätze für die Anlagenimplementierung auf.
Die Forschungsergebnisse zeigen, dass flexible Stapel-, Kontaktierungs- und Verpackungsprozesse, die in neuartigen, modularen Anlagen umgesetzt werden, eine mögliche praktikable Alternative für die Produktion von Lithium-Ionen-Zellen im kleinen bis mittleren Maßstab darstellen.
Durch die Fokussierung auf die technischen Aspekte werden in der vorliegenden Arbeit innovative Lösungen und Technologien entwickelt.