Skip to content

Batterietechnologie

Batterie-Ingenieure: Entwicklung, Testing und Beratung

Batteriezellenentwicklung für die Elektromobilität. Realitätsnahe Testaufbauten für mechanische Versuche an Batteriezellkomponenten. Beratung bei der Industrialisierung, Produktions- und Anlagenplanung Ihrer Fabrik.

Batterie Ingenieure Header
Lösungen für Batteriezellen

Batterie Technologie

Ein Pictogram das eine Batteriezelle in den Farben von Codronic darstellt
Batteriezellentwicklung
Batteriekomponenten für prismatische, Pouch- und Rundzellen. Mechatronische Komponenten wie Deckelbaugruppen und Zellgehäuse mit integrierten Berstscheiben und weiteren Sicherheitsfunktionen. Der Batterie-Stack wird mithilfe unserer Vorrichtungen gebündelt und erhält seine Kontaktierung. Wir übernehmen außerdem die Auslegung und Berechnung der Zellisolierungen zur Minimierung von Luft und Kriechstrecken.
Mehr erfahren Pfeil nach rechts
Ein Pictogram des Signets von Codronic Farben von Codronic darstellt
Batteriezellen Testsysteme
Dichtheitstest für Einzelkomponenten und komplettierte Zellen. Berstversuche mit den Zellgehäusen validieren die Verwendbarkeit neuer Komponenten und Prototypen. Mit Testaufbauten für Langzeittests kann die Einwirkung der Aktivmaterialien auf das Zellgehäuse untersucht werden. Die Versuche sind dem Batteriemodul aus dem KFZ, FFZ nachgebildet. Unsere Tests finden vorwiegend ohne aktivierte Batterie statt.
Mehr erfahren Pfeil nach rechts
Ein Pictogram das eine Fabrik in den Farben von Codronic darstellt
Batteriezellen Produktionstechnik
Unsere Beratung für eine zuverlässige und wirtschaftliche Produktion beinhaltet Trockenraum mit Schleusentechnik, den Umgang mit Partikeln, Produktionsanlagen, BImSchV und weitere Herausforderungen wie Risikomanagement und Prävention. Mit unserer Expertise in der Zellentwicklung beraten wir Sie aktiv bei Ihrem Vorhaben als Consultant, Generalunternehmer und Maschinenlieferant.
Mehr erfahren Pfeil nach rechts
Darum Codronic

Automotive-Kompetenz: Planung bis Produktion

Mit Spezialisten in den Bereichen Produktentwicklung, Maschinenbau und Produktion bietet Codronic ein ganzheitliches Entwicklungs- und Beratungsangebot für die Automobil Branche.

Wir entwickeln Komponenten und Baugruppen, die kompromisslos Anforderungen an Langlebigkeit, Sicherheit, Leistung, Effizienz und Wirtschaftlichkeit erfüllen.

Batterieingenieure Vorschaubild

Pressmetrics: Testsystem für Batteriezellgehäuse

Der Pressmetrics ermöglicht Tests nach UN38.3, IEC 62133, IEC 62660, SAE J2464 und ECER100. Die Versuche ermitteln den Berstdruck des Gehäuses oder der Berstscheibe unter realitätsnahen Bedingungen.

Batteriezell­entwicklung

Die Entwicklung mechanischer Komponenten für Lithium-Ionen-Akkus erfordert Kompetenzen in diversen Disziplinen.  Bauteile wie Berstscheiben, Batteriezellgehäuse, Deckelbaugruppen und Isolierungen müssen Korrosionsbeständig gegenüber dem Elektrolyten in der Zelle sein. Daher haben diese Komponenten eine entscheidende Rolle bei der Sicherheit. Genauso müssen verschiedenste Schnittstellen, wie eine Öffnung zur Befüllung der Zelle und die Anbindung der stromführenden Komponenten konzipiert werden. Diese und weitere Schnittstellen gewährleisten die Funktionalität und Langlebigkeit der Batteriezelle.

Kontaktierung

Die Anbindung der Aktivmaterialien ist die Brücke für die elektrische Energie in und aus der Zelle. Die Dimensionierung ist mit entscheidend für die Leistungsfähigkeit. Hergestellt wird dies meist mit Schweißverfahren wie Ultraschall oder Laser.

Korrosionsschutz

Einige Bestandteile der Batteriezelle sind korrosiv. Zusammen mit Umwelteinflüssen von außen muss das Zellgehäuse beständig und sicher sein. Die Minimierung von Luft- und Kriechstrecken muss ebenso beachtet werden.

Optimierung der Geometrie

Mit modernen Methoden wie einer statisch-mechanischen FEM-Analyse können neue Designs schnell bewertet werden. Mit einer Topologie-Optimierung kann Material und damit Gewicht und Kosten gespart werden.

Technische Sauberkeit

Partikel, besonders solche, die elektrisch leitfähig sind, gefährden die Funktion und Sicherheit der Zelle. Die Feuchtigkeitsaufnahme der Materialien ist mit Trockenräumen oder in Glove-Boxen zu verhindern.

Havarie Systeme

Im Falle eines Kurzschlusses oder bei einer mechanischen Beschädigung kann es zu Feuer kommen. Maßnahmen zur Vermeidung von thermal propagation und zur kontrollierten Ableitung der thermischen Energie im Vent-Kanal sind essenziell.

Ein Bild das 5 Batteriezellen in unterschiedlichen Größen zeigt.

Batteriezellen Testsysteme

Helium-Lecktest-Vorrichtungen dienen zur Ermittlung der Leckageraten von Baugruppen und Komponenten. Zusammen mit unseren Vorrichtungen für Schweißversuche und Belastungsprüfungen können Sie frühzeitig die Zuverlässigkeit und Eignung von Komponenten und Prozessen ermitteln.

Komponenten Prüfungen

Helium-Lecktest-Vorrichtungen dienen zur Ermittlung der Leckageraten von Baugruppen und Komponenten. Zusammen mit unseren Vorrichtungen für Schweißversuche und Belastungsprüfungen können Sie frühzeitig die Zuverlässigkeit und Eignung von Komponenten und Prozessen ermitteln.

HE-Lecktest Vorrichtung

Zell-Prüfungen

Für elektrische Prüfungen an den fertigen Zellen wie Elektro-Impedanz-Spektroskopie sind Kontaktierungen mit geringen Widerständen notwendig, um valide Ergebnisse zu erhalten. Zuverlässige Prüfungen von geometrischen Merkmalen können teilautomatisiert und berührungslos erfolgen, um Störgrößen zu minimieren.

Kontaktierung Batteriezelle

Prüf- und Dummy-Zellen

Mehrfach verwendbare T-Stück-Zellen mit Referenz-Elektrode aus Gold erzeugen in kurzer Zeit skalierbares Wissen über die Zellchemie. Der Aufbau vereint eine Anoden-Halbzelle, eine Kathoden-Halbzelle und eine Monozelle. Diese Eigenschaft macht die T-Stück-Zelle besser als die Knopfzelle. Versuchsträger mit integrierter Kontaktierung und Temperaturmessung sind für prismatische, Pouch- und Rundzellen verfügbar. Langzeitstabile Kontaktierungen mit minimalen Übergangswiderständen sind essenziell für aussagekräftige Ergebnisse.

T-Zelle-Beschriftet Batteriezelle

Testlabor-Planung

Um Versuchsträger und Prüflinge wie unsere T-Stück-Zellen zu kontaktieren, bieten wir Systeme an, die einen schnellen und ergonomischen Wechsel der Prüflinge ermöglichen. Damit steigern wir die Versuchskapazität Ihres Labors. Weiter können wir Sie bei der Einrichtung und Auswahl der notwendigen Potentiostate, Zyklisierer, Messgeräte oder Klimakammern beraten.

Ein Bild von einem Batterietestlabor mit vielen Geräten und Robotern

Produktionstechnik für Batteriezellen

Profitieren Sie mit Codronic von einem kompetenten Beratungsangebot bei der Errichtung, Erweiterung oder Optimierung Ihrer Batteriezellproduktion. Mit unseren Spezialisten für Sicherheit (UN38.3) und Umweltschutz (BImSchV) führen wir Sie als Consultant, Generalunternehmer oder Maschinenlieferant zum Erfolg.

Produktionsplanung und Steuerung

Vernetzung von Maschinen und Automatisierung von Prozessen wie die Bestückung von Vakuum-Trocknungsöfen mit autonom arbeitenden Förderfahrzeugen. Produktionsdatenerfassung über OPC-UA, Auswertung und Produktionssteuerung der einzelnen Maschinen durch übergeordnete Strukturen. Vorhersagbare Wartungsintervalle und Optimierung der Wartungsvorgänge steigern Anlagenverfügbarkeit und die Effizienz.

Besonderheiten der Batterieproduktion

Partikel und Feuchtigkeit sind bei der Planung der Fertigung zu beachten. Reinraum-Bedingungen nach ISO 14644-1 und ISO 7 sowie Trockenraum-Bedingungen mit Luftfeuchtigkeit kleiner 0,05% werden durch HEPA-Filteranlagen und Lufttrockner hergestellt. Alle Maschinen müssen reinraumgeeignet sein. Partikelerzeugende Prozesse wie das Slitting müssen genau betrachtet werden, um eine Ausbreitung der Partikel zu verhindern. Mit laminaren Luftströmungen können Partikel kontrolliert abgeführt und Anhäufungen vermieden werden.

Füllen, Formieren und Auslagern

Das Füllen mit Elektrolyt bringt Spannung in die Zelle. Ab diesem Zeitpunkt kann elektrische Energie gespeichert werden. Durch das Formieren werden die Grenzschichten auf den Elektroden hergestellt. Beim Auslagern der Zelle festigen sich die chemischen Strukturen in den Aktivmaterialien. Havarie-Prävention ist bei diesem Prozessschritt für eine zuverlässige Produktion wichtig.

Nachverfolgbarkeit, Inline- und EOL-Prüfungen

Traceability bis auf Elektrodenebene bedarf spezieller Markierungssysteme. Besondere Merkmale für Sicherheit und Funktion sollten an jeder Stelle der Wertschöpfungskette geprüft werden, um frühzeitig reagieren zu können. Durch Inline-Prüfungen und Überwachungen mit Vision-Systemen, X-Ray, CT-Scan und Wirbelstrom werden fehlerhafte Komponenten frühzeitig erkannt. Eine End-Of-Line Prüfung stellt die Erfüllung aller Anforderungen fest.

Ein Bild das eine Batteriezellfabrik von oben zeigt
Unser Team ist für Sie da. Wir freuen uns auf Ihre Anfrage.