Entwicklung, Aufbau und Erprobung eines mechanisierten Moduls zur Evakuierung und Elektrolytbefüllung von Bipolarbatterien

Development, construction and testing of a mechanized module for the evacuation and electrolyte filling of bipolar batteries

  • Die thyssenkrupp System Engineering GmbH entwickelt eine Versuchsmaschine für die Herstellung einer neuartigen Form der Lithium-Ionen-Batterie. Es handelt sich um eine großformatige Sekundärbatterie bipolarer Bauweise. Diese besteht aus gestapelten Elektrodenfolien, welche auf der einen Seite mit Kathoden- und auf der anderen Seite mit Anodenaktivmaterial belegt sind. Jede Zelle ist durch eine umlaufende Klebstoffbahn hermetisch abgedichtet. Um den interzellularen Faraday'schen Ionenstrom zu ermöglichen muss jeder Zellzwischenraum zunächst evakuiert und anschließend mit Batterieelektrolyt befüllt werden. In der vorliegenden Arbeit werden Lösungen für diese beiden entscheidenden Prozessschritte erarbeitet. Der Zugang zu jeder Einzelzelle mit einem Elektrodenabstand von 0,3 mm besteht in einem in die umlaufende Klebstoffspur eingebetteten Kunststoffschlauch sehr kleinen Querschnitts. Es werden zwei Ablagevorrichtungen für die benötigten Schlauchabschnitte entwickelt und erprobt. Eine dient als Parkposition an der Anlagenperipherie, die andere ist an der Stapelposition direkt in den Fertigungsprozess der Batterie integriert. Für die Manipulation der Schläuche wird ein Greifer konfiguriert. Die Verwendbarkeit des Schlauches für den vorliegenden Einsatz wird durch Machbarkeitsversuche erforscht. In weiterführenden Versuchen wird die Erreichbarkeit der gesteckten Ziele hinsichtlich des Entgasungs- und Befüllverhaltens unter der Nutzung ausgewählter Komponenten der Fluidtechnik geprüft.

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Metadaten
Author:Timo Kircheis
Advisor:Andreas Tanner, Gunter Riedel
Document Type:Diploma Thesis
Language:German
Name:thyssenkrupp System Engineering GmbH Hohenstein-Ernstthal
Zeißigstraße 12, 09337 Hohenstein-Ernstthal
Date of Publication (online):2016/12/01
Year of first Publication:2016
Date of final exam:2016/12/01
Tag:Bipolarbatterie; Energiespeicher; Li-Ionen-Bipolarbatterie
Page Number:85 Seiten, 87 Abb., 13 Tab., 56 Lit.
Faculty:Westsächsische Hochschule Zwickau / Maschinenbau und Kraftfahrzeugtechnik (bis 2018)
Release Date:2016/12/01