Energieeffizienz in der Batteriezellfertigung

Mehr Effizienz, mehr Prozessstabilität. Das sind zwei Anforderungen, die den komplexen Ablauf der Batteriezellfertigung maßgeblich prägen. Nord Drivesystems begleitet die Branche mit maßgeschneiderten Antriebslösungen, mit denen Hersteller ihre Total Cost of Ownership im Griff haben. Dazu gehören unter anderem energieeffiziente wie auch kontaminationsarme Komponenten.

Um die Klimaziele der UN-Klimakonferenz COP28 zu erreichen, muss sich die Speicherkapazität für Energie zwischen 2023 und 2030 auf 1.500 GW versechsfachen, so die International Energy Agency. 1.200 GW davon sollen Batterien ausmachen. Von der Batteriezellproduktion erfordert das, Produktionsmengen hochzufahren, ohne dabei an Qualität und Kosteneffizienz zu verlieren. Kein leichtes Unterfangen bei der Vielzahl an zum Teil hochsensiblen und energieintensiven Prozessschritten. Eine Stellschraube sind Antriebslösungen, die stabile wie kosteneffiziente Fertigungsabläufe sicherstellen. Nord unterstützt OEMs und Anlagenbetreiber entlang der gesamten Prozesskette mit Komplettlösungen aus einer Hand.

Hoher Output mit durchgängiger Qualität

Ein Beispiel sind Antriebslösungen für das Kalandrieren, das großen Einfluss auf die Qualität der Elektrode hat. Bei diesem Prozessschritt wird das Aktivmaterial in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren gewalzt, so dass es seine elektrochemischen Eigenschaften erhält. Nord-Komponenten sorgen hier für konstant hohe Walzkräfte, die für die Produktgüte entscheidend sind. Der Block-Kegelradgetriebemotor erzielt ein Drehmoment von bis zu 50.000 Nm und bietet einen hohen Übersetzungsbereich. Der dezentrale Frequenzumrichter Nordac Flex sorgt dafür, dass diese Leistung sicher und gleichmäßig auf die Walzen übertragen wird. Er zeichnet sich durch eine hohe Kompatibilität und skalierbare Funktionalität aus, durch die er flexibel an unterschiedliche Anwendungen angepasst werden kann.

Um die sensiblen Stoffe insbesondere in der Lithium-Batteriezellfertigung gegen Verunreinigungen zu schützen, stattet Nord seine Komponenten auf Wunsch mit einer eigens entwickelten Beschichtung aus. Sie verzichtet vollständig auf Kupfer und Zink sowie mehrere weitere Buntmetalle. Darüber hinaus können alle verzinkten Bauteile wie Schrauben, Unterlegscheiben oder Öldeckel durch korrosionsbeständigen V4A-Edelstahl ersetzt werden. Dadurch entstehen Antriebssysteme, die das Risiko einer Ionisierung zwischen Kathoden- sowie Anodenmaterial und den Antrieben deutlich verringern.

Effizienz für energieintensive Prozessschritte

Vor allem in kostenintensiven Prozessschritten wie dem des Trocknens der Elektroden profitieren Anwender von den effizienten Nord-Lösungen. Dazu gehört beispielsweise der hocheffiziente IE5+ Synchronmotor mit weltweiten Zertifizierungen. Sein Wirkungsgrad übertrifft die Werte der höchsten definierten Energieeffizienzklasse und bleibt über den gesamten Verstellbereich bestehen. Dadurch kann er nicht nur die Gesamteffizienz einer Förderanlage steigern; er bietet auch die Möglichkeit einer Variantenreduzierung und trägt damit wesentlich zur Senkung der Total Cost of Ownership bei.

Hohe Verfügbarkeit sicherstellen

Vom Mischen der Eingangsmaterialien bis zum Formieren der fertigen Batterien gewährleisten die langlebigen Antriebslösungen von Nord die Ausfallsicherheit der Produktionsanlagen auch unter den anspruchsvollen Bedingungen wie große Temperaturspannen oder hohe Axial- und Radialkräfte. Die IIoT-Lösung Nord Drive Monitor überwacht alle Zustandsdaten im Condition Monitoring. Schließlich profitiert die Branche von den bewährten Stärken des Lösungsanbieters: Mit dem modularen Produktbaukasten und dem Prozess-Know-how für mehr als 100 Branchen entwickelt Nord passgenau ausgelegte und skalierbare Antriebskonzepte, für die dank des 80 Länder umfassenden Netzwerks kurze Lieferzeiten und ein schnell verfügbarer Service sicher sind.

Mehr Infos