Dem rasanten Fortschritt in der Batterie-Entwicklung steht ein großer Optimierungsbedarf bei der Industrialisierung gegenüber – also die Produktions- und Montageprozesse betreffend. Angesichts des steigenden Kostendrucks und immer kürzerer Innovationszyklen wird dieser Aspekt jedoch immer entscheidender, wenn es um eine effiziente Fertigung und schnelle Markteinführung von neuen, leistungsstärkeren, preiswerteren und zugleich nachhaltigen Batteriesystemen für Elektrofahrzeuge geht.
Potenzial der Integration
Bei der Hardware eines Batteriesystems rückt die effiziente und innovative Integration der Zellen immer mehr in den Fokus. Durch eine optimierte Einbindung erhöht sich der Wirkungsgrad bezogen auf Volumen und Gewicht der Batterie. Auf Fahrzeugebene resultiert dies in klaren Verbesserungen bei Leistung, Handling und Reichweite.
Dynamik des Umfeldes
Der rasch wachsende Markt batteriebetriebener Elektrofahrzeuge erzeugt ein hohes Innovationstempo mit großen Technologiesprüngen. In diesem dynamischen Umfeld gilt es, nicht nur zu bestehen, sondern mit gleichbleibend hohen Qualitätsstandards künftige Entwicklungen vorwegzunehmen.
Durchgängige Nachhaltigkeit
Die ökologischen Auswirkungen der Herstellung, der Nutzung und des Recyclings aller Produkte müssen berücksichtigt werden – insbesondere, wenn es sich um Schlüsselkomponenten wie Batterien für Elektrofahrzeuge handelt.
Das Battery Innovation Center (BIC) in Graz ist eine für Kunden offene Plattform, um die Innovation von Produktionsprozessen sowie die Weiterentwicklung von Batterien und Integrationskonzepten voranzutreiben. Wir sind damit in der Lage, die Industrialisierung von Batterien in einem bisher nicht gekannten Maß mit der Produktentwicklung zu parallelisieren. Das BIC dient als Fertigungslinie, in der Prozessoptimierungen mit neuen Produktionstechnologien und In-line-Qualitätsprüfungen einhergehen.
An zum Teil vollautomatisierten Stationen können wir alle gängigen Kernprozesse der Modul- und Packfertigung darstellen – unabhängig von Zelltyp, Zielspannung und Integrationslevel. Industrieroboter führen die einzelnen Produktionsschritte (z.B. Stapeln, Laserschweißen, Modulmontage, Kleben, Elektrik-Montage, Pack- Montage) mit Geschwindigkeiten aus, die einer Großserienproduktion von 10.000 Stück pro Jahr entsprechen.
Im BIC können wir für Sie Batterien vom einzelnen A-Muster bis hin zu Baulosen von mehreren hundert Stück produzieren – und das mit vollständiger Überwachung definierter Qualitätsmerkmale. Dabei lassen sich auch virtuelle Methoden implementieren, beispielsweise der 3D-Druck von Maschinenbauteilen, das virtuelle Roboter-Lernen oder der Einsatz von Augmented-Reality-Technologien beim Montageprozess.
Optimierte Integration
Wir sind Experten für die Entwicklung von innovativen Cell-to-Body (CtB- und Module-to-Chassis (MtC)-Konzepten und den dazu nötigen Fertigungsprozessen. Erst diese Kombination macht das Integrations-, Kosten- und Nachhaltigkeitspotenzial von CtB und MtC sichtbar. Dazu können Bewertungen von neuen Lieferantenwerkstoffen wie zum Beispiel Thermalkleber oder Zellverbinder direkt in einem Batterie-Umfeld erarbeitet werden.
Flexibler Hightech-Einsatz
Bei AVL können wir Prozesse schnell anpassen und implementieren. Ebenso flexibel gehen wir auf der Hardware-Seite vor, zum Beispiel mittels 3D-Druck von Fertigungskomponenten. Durch Augmented-Reality- Trainings an virtuellen Robotern ermöglichen wir eine schnelle Adaption neuer Batterietechnologien unter Beibehaltung hoher Qualitätsstandards.
Ökologisch durchdacht
Mit unserem tiefen Wissen über alle Aspekte der Batterie-Entwicklung tragen wir dazu bei, den ökologischen Fußabdruck von Batterien deutlich zu reduzieren, z.B. durch die gezielte Auswahl von Chemikalien, Materialien und Klebstoffen. Dies gilt bei der primären Herstellung ebenso wie für Zweitanwendungen (2nd Life) und die generelle Recyclingfähigkeit. Alle Maschinen liefern dazu Daten an ein Informationssystem. Zudem wird die Abluft auf Schadstoffe hin beobachtet, um das Nachhaltigkeitspotenzial neuer Designs direkt angeben zu können.
Prototypenbau von Batterien
Wir sind Ihr Komplettanbieter für die Beschaffung, Montage und End-of-Line-Tests von Prototypen sowie A- und B-Mustern. Hierfür arbeiten wir ausschließlich mit Qualitätslieferanten zusammen. Für den Bau von einzelnen Modulen und Packs verfügen wir zusätzlich über eigene Werkstätten in den USA, Europa und China.
Validierung von Batterien
Unser Design-Verifizierungs- und -Validierungsplan (DVP) für Batterien ist konform mit allen globalen Standards und bietet eine sinnvolle Abdeckung der geforderten Testkriterien. Das Portfolio in unseren Testeinrichtungen erstreckt sich von der Kalibrierung des Batteriemanagementsystems bis zur Fahrzeugintegration. Darüber hinaus realisieren wir für Sie auch komplett CO2-neutrale Tests an unserem Stammsitz in Graz.
Weltweite Partner für Batterietests
Unsere Dienstleistungen im Bereich der Batterietests bieten wir Ihnen im Verbund mit renommierten Industriepartnern und wissenschaftlichen Instituten auf der ganzen Welt an. Wir decken damit den gesamten DVP ab und erleichtern Ihnen den Zugang zu den Ressourcen der jeweiligen Unternehmen und Institute.
Weitere Themen
Wir arbeiten ständig an neuen Lösungen. Folgende könnten für Sie interessant sein:
Bei AVL treiben wir den technologischen Fortschritt aktiv voran. Basierend auf den individuellen Anforderungen unserer Kunden entwickeln wir maßgeschneiderte Batterielösungen für alle Fahrzeugtypen. Dies verfolgen wir unter der Prämisse, sowohl die Kostenziele zu erreichen als auch die Zeit bis zur Markteinführung zu minimieren.
Mit AVL können sie jenseits der Limitation von Standardzellformaten gehen. Elektrochemie, Verpackung und Sicherheit – alles verbunden mit einer optimalen mechanischen, thermischen und elektrischen Integration.
Profitieren Sie von unserer Expertise während des gesamten Batterieentwicklungsprozesses - von der ersten Idee bis zum SOP. Wir bieten Ihnen ein umfassendes Leistungspaket: Neben der Entwicklung neuer Batterien oder Derivate unterstützen wir Sie beim Aufbau einer kostenoptimierten, nachhaltigen und sicheren Serienproduktion.
Mit AVL Simulationssoftware und -methoden lassen sich No-Propagation-Batteriedesigns, strukturelle Zellintegration, Thermalsysteme für Schnellladen und viele weitere Lösungen schnell und effizient entwickeln.
Unter einem Testsystem versteht AVL einen Prüfstand, der mindestens aus einer Temperaturkammer geeignet zum Testen von Li-Ionen Batterien, einem Zell-Zyklisierer im passenden Strom- und Spannungsbereich sowie einem Automatisierungssystem besteht.
OEMs und Batterielieferanten müssen ständig neue Akkus für den sich entwickelnden Automobilmarkt entwickeln. Bei batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen (BEVs) ist die Reichweite ein Schlüsselfaktor, weshalb die Kapazität der Batteriezellen und -packs entscheidend ist.
