Siemens, KIT y Fraunhofer lanzan un proyecto de investigación para una producción más rápida de baterías

Se espera que el concepto de sistema que los socios del proyecto quieren desarrollar como parte de EXINOS2 "mejore significativamente la eficacia y la flexibilidad de la producción de pilas", según un comunicado de prensa de ACP Systems AG. Sin embargo, los desarrolladores no parten de cero, sino que se basan en los resultados de proyectos de investigación anteriores.

Para entender el enfoque de los socios del proyecto, un breve excursus sobre los procesos actuales: Para la producción de pilas de baterías, el cátodo, el separador y el ánodo deben apilarse con precisión unos encima de otros: el cátodo y el ánodo son láminas metálicas revestidas, el separador suele ser una película de plástico especial. "En los conceptos de sistemas anteriores, esto se suele realizar utilizando varios procesos de sujeción automatizados y herramientas rígidas. Esto provoca inevitablemente pausas entre los procesos de agarre, lo que da lugar a un proceso discontinuo. Al mismo tiempo, los moldes vinculados a un formato dificultan el cambio a otros formatos de pilas", explica ACP Systems. Si se produce un nuevo formato de pila, se necesitarán nuevos moldes, que suponen un coste elevado, y un trabajo de reequipamiento que requiere mucho tiempo.

Los desarrolladores quieren resolver estos dos "retos" con el sistema prototipo que ya se ha construido. Por un lado, se fabricará un compuesto de las láminas de electrodos y el separador antes del proceso de apilamiento propiamente dicho para lograr "un control continuo y, por tanto, más rápido del proceso global". La propia tecnología del sistema está diseñada para ser flexible en cuanto a formatos "de modo que pueda convertirse a nuevos formatos de celda en poco tiempo mediante software", según el comunicado de prensa. Eso se conseguirá principalmente gracias a los sistemas de manipulación de ajuste flexible, es decir, los componentes que cortan a medida las hojas de electrodos individuales.

Con su trabajo sobre una producción de baterías más eficiente y flexible, los socios del proyecto quieren que la producción de pilas en Alemania sea más económica: "La eficiencia y la flexibilidad de la producción de pilas en Alemania, que está llamada a contribuir de forma decisiva a la transición energética en el futuro, pueden mejorarse considerablemente gracias a ello. Eso abre grandes oportunidades para reforzar el poder económico y la innovación tecnológica y promover la expansión de la movilidad eléctrica", afirma ACP Systems.

El Ministerio Federal de Educación e Investigación alemán (BMBF) financia el proyecto con 3,64 millones de euros. En el proyecto conjunto, investigadores del Instituto WBK de Ingeniería de Producción del Instituto de Tecnología de Karlsruhe (KIT), el Centro de Investigación Fraunhofer para la Producción de Pilas de Batería FFB y los socios industriales ACP Systems AG, BST GmbH, J. Schmalz GmbH y Siemens AG trabajan en el desarrollo ulterior del concepto de sistema prototipo.

ACP Systems fabricará el sistema de puntería en el proyecto, BST suministrará "una solución de sistema de alta precisión para el guiado de la banda y la inspección óptica de electrodos para una precisión de apilado óptima de las hojas de electrodos", y J. Schmalz GmbH trabaja en el desarrollo de sistemas de ventosas de vacío adecuados dentro del proyecto. Siemens apoya el proyecto en la parte de hardware en lo que respecta a los componentes de control y accionamiento y en la parte de software con la digitalización del sistema objetivo. El Instituto WBK de Tecnología de Producción del KIT se dedica a "habilitar subprocesos inmaduros y desarrollar el gemelo digital", mientras que el Fraunhofer FFB proporciona "las condiciones marco correspondientes para el diseño del sistema y su integración en una infraestructura industrial, física y digital en el contexto de los módulos de innovación".

pressbox.com (en alemán)