Projektbeschreibung HoLiPress:
Hochintegrierte Produktion von Lithium-Ionen Pouchzellen unter Einsatz von hydraulischen Pressen

Ausgangslage:
Neben Globalisierung und Digitalisierung führt die Dekarbonisierung zu einem großen Wandel in der Automobilindustrie. Um die CO2-Grenzwerte für ihre Fahrzeugflotten einzuhalten, konzentrieren sich die Automobilhersteller zunehmend auf die Produktion von batteriebetriebenen Fahrzeugen. Die deutschen Automobilzulieferer stehen vor einer schwierigen Aufgabe diesen Transformationsprozess durchzuführen.
Die Lithium-Ionen-Pouchzelle eignet sich aufgrund ihres geringeren Gewichts und ihrer Formatflexibilität besonders für den Einsatz in Elektrofahrzeugen. Die Produktion umfasst eine Vielzahl von kostenintensiven Einzelprozessschritten. Um wettbewerbsfähig zu sein, müssen die Herstellungskosten minimiert werden. Dies kann durch die Optimierung der Prozesszeit und des Komplexitätsgrades der Zellproduktion erreicht werden.

Ziel:
Jeder der unten abgebildeten Prozessschritte beruht auf einer Hubbewegung, die mit hydraulischen Pressen umgesetzt werden können. Diese eignen sich gut zur Realisierung kurzer Taktzeiten. Hieraus leitet sich der Lösungsansatz für das Vorhaben ab. Es wird eine automatisierte Pressenlinie zur Herstellung von Lithium-Ionen Pouchzellen detailliert von konzipiert.

Vorgehen:
Nach der Charakterisierung der benötigten Werkstoffe, basierend auf den Kennwerten der Werkzeuge und Pressen, werden zwei Zell-Geometrien erstellt. Im Konsortium werden anhand von Workshops Konzepte für die Einzelprozessschritte sowie die Gesamtverkettung erarbeitet. Diese werden in CAD Modelle übertragen sowie anhand einer Simulationssoftware validiert. Durch Tiefziehversuche werden die Optimierungen des neuen Werkzeugs sowie die Realisierung der Konzepte geprüft.