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Direct Filling für Batteriezellen – Effizientes Verfahren zur Elektrolytbefüllung
Um dem Ruf nach einer verstärkten Forschung und Entwicklung an Lithium-Ionen Batteriezellen nachzukommen, hat IP PowerSystems, Tochterfirma der Industrie-Partner GmbH (IP) aus Coswig bei Dresden Anfang 2023 ein neues flexibles und höchst effizientes Verfahren zur Elektrolytbefüllung von Li-Ionen Zellen entwickelt.Forschung und Entwicklung von Lithium-Ionen Batteriezellen
E-Mobilität ist weltweit auf dem Vormarsch, Gigafactories in Planung, die Kräfte und Mittel zur Forschung an effizienten und nachhaltigen Batterien werden ständig erhöht. Daher legt auch das Entwickler-Team von IP PowerSystems aus Deutschland nach. „Wir sind bereits seit 2017 auf Maschinen zur Batteriezellassemblierung spezialisiert. Mit unseren Elektrolytbefüllmaschinen haben wir in den letzten Jahren namenhafte Kunden der Automobilindustrie und Batteriefertigung beliefert.“ erklärt Toni Bläsche, Produktmanager bei IP PowerSystems. Um die Mobilitätswende noch weiter zu unterstützen und Forschungseinrichtungen sowie Start-ups eine präzise aber dennoch flexible Befüllung zu ermöglichen, nutzen Bläsche und sein Team die Vorteile des Direct Filling Verfahrens.
Direct Filling mit Dosierzylinder
Bei diesem Verfahren wird durch den Einsatz einer Dosierkolbenpumpe einen sehr hohe Befüllgenauigkeit garantiert. Zudem werden der Befüllstatus jeder einzelnen Zelle sowie weitere wichtige Befüllparameter live erfasst und ausgewertet.
IP Power Systems bietet den Electrolyte Injector für Hardcase-Zellen (zylindrisch oder prismatisch) mit dem Direct Filling Verfahren an. Die Zellen werden zunächst evakuiert und anschließend mit bis zu 40 bar mit Elektrolyt befüllt. Eine zum Patent angemeldete Druckkammer schützt die Hardcase-Zellen vor dem hohen Befülldruck. Durch die direkte Rückmeldung der Zelle und den hohen Befülldruck kann wertvolle Befüllzeit gespart werden. Außerdem wird eine Kontamination der Zelle und des Arbeitsbereiches verhindert.
Das Direct Filling Verfahren kommt auch im Electrolyte Jet für die Befüllung von Pouchzellen in der Vakuumkammer zum Einsatz. Auch in diesem Fall ermöglicht die Dosierkolbenpumpe einen präzisen Befüllvorgang komplett unabhängig davon, welches Vakuum in der Kammer herrscht. Zudem verhindert der zum Patent angemeldete Aufbau eine Auskristallisation von Leitsalz am Dosierzylinder. Dadurch kann der Wartungsaufwand und Verschleiß deutlich reduziert werden.
Gute Aussichten in Europa und Nordamerika
„Unsere Anlagen Electrolyte Injector für Hardcase oder Electrolyte Jet für Pouch-Zellen bieten vor allem zahlreiche Vorteile für die Batterieforschung, Prototypenfertiger oder Pilotlinien, da sie nur einen geringen Platzbedarf haben, einen minimalen Wartungsaufwand dank automatischer Reinigungsfunktion und flexibel in der Parametereinstellung sind.“ erklärt Bläsche. Die Elektrolyt-Befüllanlangen mit dem Direct Filling Verfahren von IP PowerSystems sind Made in Germany und werden durch einen umfangreichen After-Sales-Service betreut. Die Maschinen können wahlweise auch automatisiert bestellt werden, um eine Serienfertigung abzudecken. „Wir haben schon zahlreiche Anfragen aus Europa und Nordamerika, wo wir letztes Jahr auch eine Tochter Corporation in Los Angeles gegründet haben.“ freut sich Ralf Hock, Geschäftsführer der IP Gruppe. Auch auf der Battery Show, der internationalen Leitmesse für die gesamte Batterie Industrie im Mai 2023 in Stuttgart und im September in Novi bei Detroit in den USA, wird IP PowerSystems Ihre Technik zur effizienten Elektrolytbefüllung vorstellen.