Schnelle Antwort

Beginnen Sie mit Ihrem Batteriepack, nicht mit der Maschine

Bei einem neuen Batteriepack-Projekt beginnen die grundlegenden Informationen normalerweise mit der Zelle und dem fertigen Pack.

Ein Lieferant, der diese Fragen vor der Angebotserstellung stellt, ist in einer viel besseren Position, die richtige Ausrüstung zu empfehlen, als ein Lieferant, der sofort eine Standardproduktionslinie anbietet.

Prüfen Sie, ob der Hersteller verschiedene Batteriepack-Prozesse versteht

Es gibt keinen einzigen Montageprozess, der für jedes Lithium-Batteriepack geeignet ist.

Zylindrische Batteriepacks

Ein Produktionsprozess für zylindrische Batteriepakete umfasst die Kapazitätsbewertung der Zellen, das Anbringen von Isolierpapier, die Sortierung nach Spannung und Innenwiderstand, die CCD-Prüfung, Punktschweißen, BMS-Tests, Batteriepakettests, Verpackung und Alterung.
Abhängig vom Produktionsvolumen können diese Prozesse mit eigenständigen Maschinen, einer halbautomatischen Produktionsanordnung oder einem stärker automatisierten System durchgeführt werden.
Punktschweißen ist besonders wichtig, da die Maschinenkonfiguration zum Verbindungsmaterial, zur Dicke, zu den Paketabmessungen und zum Schweißlayout passen muss.

Prismatische Batteriepakete

Prismatische Batteriepakete umfassen eine andere Reihe von Prozessen. Bei größeren ESS-Paketen umfasst die Produktion die Prüfung von Zell-OCV und Innenwiderstand, Stapeln, Pressen, Polaritätsprüfung, Anschlussbehandlung, Laserreinigung, Laserschweißen, BMS-Installation, EOL-Prüfung und Dichtheitsprüfung.
Großformatige Zellen stellen außerdem zusätzliche Anforderungen an die Materialhandhabung, die Modulkompression, Vorrichtungen und das Produktionslinienlayout.
Aus diesem Grund ist ein Hersteller, der nur Erfahrung mit zylindrischen Batterieanlagen hat, nicht unbedingt der richtige Lieferant für ein großes prismatisches ESS-Montageprojekt.

Stellen Sie sicher, dass der empfohlene Automatisierungsgrad zu Ihrer Produktion passt

Mehr Automatisierung bedeutet nicht automatisch eine bessere Produktionslinie.
Eine vollautomatische Linie kann die manuelle Handhabung reduzieren und die Produktionskonsistenz verbessern, erfordert jedoch auch eine größere Anfangsinvestition und ist weniger wirtschaftlich, wenn das Produktionsvolumen noch gering ist oder sich Produktspezifikationen häufig ändern.
Eine halbautomatische Produktion kann ein besserer Ausgangspunkt für die Pilotproduktion, mehrere SKUs und Unternehmen sein, die erwarten, dass ihr Produktionsvolumen schrittweise steigt.
Ein nützliches Beispiel stammt aus einem Projekt für ein zylindrisches Batteriepaket, das hauptsächlich auf 21700-Zellen basiert. Der Kunde plante mehrere Paketkonfigurationen, darunter 2S4P, 6S3P, 6S4P und 8S5P. Die anfängliche Produktion sollte nur 500–1.500 Pakete pro Monat betragen, gefolgt von 3.000–7.000 Paketen pro Monat und möglicherweise bis zu etwa 15.000 Paketen pro Monat nach der Erweiterung.
In dieser Situation wäre der sofortige Kauf einer großen vollautomatischen Linie nicht unbedingt der praktischste Ansatz. Eine stufenweise Gerätekonfiguration mit eigenständigen oder halbautomatischen Maschinen kann die anfängliche Produktion unterstützen und gleichzeitig die Erweiterung durch zusätzliche Geräte ermöglichen, wenn die Ausbringungsmenge steigt.
Dies ist ein wichtiger Punkt, den Sie mit jedem potenziellen Hersteller besprechen sollten:
Fragen Sie, warum ein bestimmter Automatisierungsgrad empfohlen wird, anstatt einfach zu fragen, wie automatisiert die Linie sein kann.

Prüfen Sie die Maschinenkompatibilität anhand Ihres tatsächlichen Produktsortiments
Die Maschinenkompatibilität sollte sorgfältig bewertet werden.
Eine Aussage wie „unterstützt 21700-Zellen“ bedeutet nicht automatisch, dass die Ausrüstung für jedes 21700-Batteriepaket geeignet ist.
Beispielsweise kann ein Kunde, der zylindrische Pakete entwickelt, dasselbe 21700-Zellformat für mehrere Produkte verwenden, aber Pakete von kompakten 2S4P-Designs bis zu einem 8S5P-Paket mit 40 Zellen herstellen. Daher können sich Anforderungen an Vorrichtungen, Schweißweg, Arbeitsbereich und Materialhandhabung erheblich ändern.
Auch das Verbindungsmaterial ist wichtig. Ein Projekt kann 0,15 mm reines Nickel verwenden, während ein anderes 0,20 oder 0,25 mm Material, geschlitzte Streifen oder unterschiedliche Materialkombinationen erfordern kann.
Beim Vergleich von Herstellern sollten Sie diese bitten, die Kompatibilität anhand des tatsächlichen Pakets und nicht nur anhand des Zellendurchmessers zu bestätigen.
Dasselbe Prinzip gilt für prismatische Zellen.
Bei einem ESS-Projekt mit 3,2-V-314-Ah-Zellen wurde das fertige Batteriepaket des Kunden mit 332,8 V und 314 Ah in einer 1P104S-Konfiguration spezifiziert. Die Abmessungen des Pakets betrugen ungefähr 2180 × 790 × 250 mm, und das Verbindungskonzept verwendete 2 mm dicke Aluminiumsammelschienen.
Diese Details beeinflussen direkt das Stapeln, die Kompression, das Schweißen, den Transport, die Vorrichtungen und das gesamte Linienlayout.

Bewerten Sie die Fähigkeit des Herstellers, einen vollständigen Prozess zu konfigurieren
Für den Austausch einer einzelnen Maschine kann es ausreichen, mit einem spezialisierten Maschinenlieferanten zu arbeiten.
Bei einem neuen Batteriepaket-Produktionsprojekt wird jedoch das Zusammenspiel zwischen den Maschinen wesentlich wichtiger.
Die Kapazität der Zellensortierung sollte mit der nachgelagerten Montagekapazität übereinstimmen. Der Schweißprozess sollte für das ausgewählte Verbindungsmaterial geeignet sein. Die Prüfgeräte sollten die elektrischen Spezifikationen des fertigen Pakets abdecken. Das Produktionslayout sollte ausreichend Platz für Bediener, Zwischenlagerung, Materialbewegung und zukünftige Erweiterungen bieten.
Ein Lieferant, der eine komplette Lösung für die Batteriepaketmontage anbietet, sollte daher nicht nur erklären können, was jede Maschine macht, sondern auch, warum sie in den Prozess aufgenommen wird.
Zum Beispiel bietet ACEY eine halbautomatische Lösung für zylindrische Batteriepaketedie Prozesse wie Zellbewertung, Aufbringen von Isolierpapier, Sortierung nach Spannung und Innenwiderstand, CCD-Prüfung, Punktschweißen, BMS-Tests, umfassende Tests, Verpackung und Alterung kombiniert.
Für prismatische Batteriepakete ändert sich die Gerätekonfiguration, um Prozesse wie Zellensortierung, Stapeln und Pressen, Laserreinigung, Laserschweißen und Pakettests abzudecken.
Der Unterschied zwischen diesen Lösungen zeigt, warum die Auswahl der Ausrüstung mit dem Batteriepaket und nicht mit einer festen Maschinenliste beginnen sollte.

Achten Sie auf Schweiß- und Verbindungsanforderungen

Schweißen ist einer der Bereiche, in denen unvollständige Projektinformationen leicht zur Auswahl der falschen Maschine führen können.
Bei zylindrischen Batteriepaketen sollte der Lieferant das Nickelstreifenmaterial, die Dicke, die Form und das Schweißmuster verstehen.
Bei prismatischen Batteriemodulen umfasst die Diskussion stattdessen Aluminium- oder andere Sammelschienenmaterialien, die Dicke der Sammelschienen, die Anschlusskonstruktion und ob die Verbindung durch Laserschweißen oder mechanische Befestigung hergestellt wird.
Diese Details beeinflussen die Schweißmethode und die Gerätekonfiguration.
Vor der Bestätigung einer Schweißmaschine ist es sinnvoll, Zeichnungen oder Muster bereitzustellen, wann immer dies möglich ist. Ein Lieferant kann dann die tatsächliche Verbindungsstruktur bewerten, anstatt eine Empfehlung nur auf Grundlage des Zellmodells abzugeben.

Testanforderungen nicht ignorieren

Die Montage eines Batteriepakets endet nicht, nachdem die Zellen verbunden wurden.
Das fertige Batteriepaket muss entsprechend seinen elektrischen und sicherheitstechnischen Anforderungen geprüft werden, und der erforderliche Testumfang kann je nach Produkt erheblich variieren.
Bei dem zuvor erwähnten zylindrischen Projekt verlangte der Kunde beispielsweise, dass die abschließende Prüfausrüstung mindestens einen Dauerstrom von 150 A und einen Spitzenstrom von bis zu 300 A unterstützen kann.
Ein kleinerer Tester, der ansonsten für die Packspannung geeignet wäre, würde daher die Projektanforderung nicht erfüllen.
Bei der Besprechung von Ausrüstung mit einem Hersteller sollte die Testphase gemeinsam mit dem Montageprozess betrachtet werden, anstatt sie nachträglich hinzuzufügen.
Je nach Projekt kann das Produktionssystem Zell-Lade- und Entladetests, BMS-Tests, umfassende Packtests und Batteriealterungsausrüstung umfassen.

Produktänderungen und zukünftige Erweiterungen berücksichtigen

Hersteller von Batteriepaketen produzieren selten für immer genau dasselbe Produkt.
Neue Zelllieferanten können eingeführt werden. Die Packkapazität kann steigen. Zusätzliche SKUs können hinzugefügt werden, oder die Produktion kann von Pilotmengen auf die Fertigung größerer Stückzahlen umgestellt werden.
Dies macht Flexibilität zu einem wichtigen Bestandteil der Maschinenauswahl.
Bei dem oben besprochenen zylindrischen 21700-Projekt plante der Kunde, Samsung INR21700-50S-Zellen als Hauptoption zu verwenden und gleichzeitig gleichwertige 21700-Zellen in Betracht zu ziehen. Der Kunde wollte außerdem, dass die Ausrüstung Flexibilität für 18650- und andere gängige zylindrische Formate bei zukünftigen Produktentwicklungen bietet.
Es wurde erwartet, dass die Produktionsfläche zunächst von ungefähr 500 m² auf eine bevorzugte skalierbare Anlage mit etwa 700–900 m² erweitert wird.
In einem solchen Fall sollten Vorrichtungen, Arbeitsbereiche der Maschinen und das Fabriklayout mit Blick auf zukünftige Produkte berücksichtigt werden.
Das bedeutet nicht, dass jede Maschine jede mögliche Batterie unterstützen muss. Es bedeutet, dass der Hersteller ermitteln sollte, welche Teile des Systems angepasst werden können und welche Änderungen zusätzliche oder Ersatzgeräte erfordern würden.

Vor der Bestellung einer kompletten Linie nach dem Fabriklayout fragen

Der verfügbare Produktionsraum kann die Auswahl der Ausrüstung ebenso stark beeinflussen wie die Kapazität.
Eine große automatisierte ESS-Linie benötigt Platz nicht nur für die eigentliche Montageausrüstung, sondern auch für Materialzufuhr, Bediener, Inspektion, Zwischenlagerung, Wartung und fertige Produkte.
Beispielsweise verfügte das 314Ah-Prismen-ESS-Projekt über eine verfügbare Werkstattfläche von ungefähr 84 × 60 Metern. Dies gibt dem Ausrüstungslieferanten eine reale Grenze bei der Planung von Maschinenpositionen, Förderern und Materialfluss.
Für kleinere zylindrische Batterieproduktionen gilt dieselbe Überlegung weiterhin. Eine modulare Anordnung eigenständiger Maschinen kann besser in die verfügbare Fabrik passen und spätere Erweiterungen erleichtern.
Vor der Bestellung einer kompletten Linie sollte der Hersteller gebeten werden, ein vorläufiges Produktionslayout basierend auf den tatsächlichen Werkstattabmessungen bereitzustellen.

Lieferanten anhand der vorgeschlagenen Lösung vergleichen, nicht nur anhand des Angebots

Zwei Angebote mit unterschiedlichen Preisen müssen nicht dieselbe Produktionslösung darstellen.
Ein Lieferant kann Zelltests, Sortierung, Schweißen und Tests des fertigen Packs einschließen, während ein anderes Angebot nur die Montagestationen umfasst. Einer kann Vorrichtungen für mehrere Packmodelle entwerfen, während ein anderes Angebot auf einer einzigen Konfiguration basiert. Auch Testbereiche, Automatisierungsgrad, Datenfunktionen und Zusatzgeräte können unterschiedlich sein.
Ein aussagekräftiger Vergleich muss daher den Lieferumfang zusammen mit dem Preis berücksichtigen.
Bei der Prüfung von Angeboten sollte kontrolliert werden, welche Prozesse enthalten sind, welche Maschinen optional sind, welche Produktformate unterstützt werden, welche Anpassungen erforderlich sind und was später gekauft werden müsste, wenn die Produktion steigt.
Dies erleichtert es erheblich, die tatsächliche Investition zu verstehen, anstatt nur den endgültigen Angebotsbetrag zu vergleichen.

Projekt- und Anpassungsfähigkeit des Herstellers prüfen

Standardmaschinen funktionieren gut, wenn das Produkt den üblichen Produktionsbedingungen entspricht. Batteriepack-Projekte enthalten jedoch häufig Anforderungen, die nicht einfach durch die Auswahl von Ausrüstung aus einem Katalog gelöst werden können.
Die Abmessungen der Vorrichtungen müssen möglicherweise geändert werden. Der Schweißweg muss möglicherweise vergrößert werden. Eine größere zylindrische Zelle kann eine angepasste Maschinenstruktur erfordern. Produktionsdaten müssen möglicherweise mit dem MES eines Kunden verbunden werden. Die Fördereranordnung muss möglicherweise in eine bestehende Fabrik passen.
Aus diesem Grund ist es sinnvoll zu bewerten, ob der Lieferant zusätzlich zur Maschinenfertigung über technische Entwicklungskompetenzen verfügt.
ACEY bietet Batteriepack-Montageausrüstung für Anwendungen mit zylindrischen, prismatischen und Pouch-Zellen, einschließlich halbautomatischer und automatischer Montagelösungen. Das Ausrüstungssortiment umfasst außerdem Batteriezelltests und Tests fertiger Batteriepakete, sodass diese Prozesse bei der Planung eines Produktionssystems gemeinsam berücksichtigt werden können.
Bei kundenspezifischen Projekten kann die Gerätekonfiguration entsprechend den Batteriespezifikationen, dem Packdesign, der Produktionskapazität und den Fabrikbedingungen des Kunden festgelegt werden, anstatt für jedes Projekt dieselbe Standardlinie zu verwenden.

Ausrüstung vor dem Versand überprüfen

Bevor eine kundenspezifische Maschine oder Produktionslinie das Werk des Herstellers verlässt, sollten die vereinbarten Produktionsfunktionen überprüft werden.
Bei einem Batteriepack-Projekt ist dies nützlicher, wenn die Prüfung auf dem tatsächlichen Produkt oder repräsentativen Mustern basiert, anstatt nur zu demonstrieren, dass die Maschine laufen kann.
Wichtige Punkte sollten umfassen, ob die Maschine die angegebenen Batterieabmessungen verarbeiten kann, ob der erforderliche Prozess korrekt abgeschlossen werden kann, ob die Schweiß- oder Testparameter den vereinbarten Bereich erfüllen und ob die Produktionsabfolge wie vorgesehen funktioniert.
Bei einer kompletten Linie sollten Käufer außerdem das Abnahmeverfahren im Voraus klären, damit beide Parteien wissen, was vor dem Versand geprüft wird.

After-Sales-Support ist weiterhin wichtig — aber prüfen Sie, was tatsächlich enthalten ist

„Guter After-Sales-Service“ ist zu allgemein, um ein nützliches Auswahlkriterium zu sein.
Fragen Sie stattdessen, was passiert, nachdem die Maschine eintrifft.
Bestätigen Sie, ob der Lieferant Installationsanleitungen, Bedienungsanleitungen, Maschinenschulungen, technischen Fernsupport, Ersatzteile und fortlaufende Wartungsunterstützung bereitstellt. Bei kundenspezifischen Linien sollten Sie außerdem klären, wie Software- oder Prozessanpassungen gehandhabt werden, wenn sich das Batterieprodukt später ändert.
ACEY bietet OEM- und ODM-Dienstleistungen sowie technischen After-Sales-Support rund um die Uhr für Projekte mit Batterieausrüstung. Für internationale Kunden sind diese Fähigkeiten besonders wichtig, da Kommunikation und Fehlerbehebung nach der Auslieferung der Ausrüstung häufig fortgesetzt werden müssen.

Fragen, die Sie vor der Auswahl eines Herstellers von Batteriepack-Ausrüstung stellen sollten

Bevor Sie ein endgültiges Angebot anfordern, ist es sinnvoll zu prüfen, ob der Lieferant die folgenden Fragen klar beantworten kann:

Fazit

Die Auswahl eines Herstellers von Lithium-Batteriepack-Montagemaschinen sollte mit Ihrem Batterieprodukt beginnen, nicht mit einem Maschinenkatalog.
Ein kompetenter Lieferant sollte in der Lage sein, Zellenspezifikation, Packkonfiguration, Verbindungsmaterialien, elektrische Anforderungen, Produktionsziel und verfügbaren Fabrikraum zu verstehen, bevor er Ausrüstung empfiehlt.
Für einen kleinen oder sich entwickelnden Betrieb mit zylindrischen Batterien kann dies bedeuten, mit flexiblen eigenständigen Maschinen zu beginnen und die Automatisierung schrittweise zu erhöhen. Für ein ESS-Projekt mit hoher Stückzahl und 314 Ah kann eine integrierte automatische Linie erforderlich sein, die Zellhandhabung, Stapelung, Kompression, Laserbearbeitung, Prüfung und Datenrückverfolgbarkeit kombiniert.
Der richtige Hersteller ist daher nicht unbedingt der Lieferant, der die größte Produktionslinie oder das niedrigste Angebot bietet. Es ist derjenige, der klar erklären kann, wie jeder Teil der vorgeschlagenen Ausrüstung zu Ihrem Batteriepack und Produktionsplan passt.
ACEY New Energy bietet Ausrüstung für die Montage von Lithium-Batteriepacks und kundenspezifische Produktionslösungen für zylindrische, prismatische und Pouch-Batterien. Wenn Sie eine neue Batteriepack-Produktionslinie planen, ist die Bereitstellung Ihrer Zellenspezifikationen, Packkonfiguration, Verbindungsmaterialien, erwarteten Kapazität und verfügbaren Fabrikfläche ein praktischer Ausgangspunkt für die Auswahl der Ausrüstung.

FAQ
Welche Informationen sollte ich bereitstellen, bevor ich ein Angebot für eine Batteriepack-Montagelinie anfordere?
Beginnen Sie mit der Batterieanwendung, dem Zelltyp und den Abmessungen, der Packspannung und -kapazität, der Serien-Parallel-Konfiguration, der maximalen Packgröße, dem Verbindungsmaterial, der erwarteten Produktionskapazität und der verfügbaren Fabrikfläche. Packzeichnungen und Muster sind ebenfalls hilfreich, sofern verfügbar.

Sollte ich eine halbautomatische oder eine vollautomatische Batteriepack-Montagelinie wählen?
Es hängt hauptsächlich vom Produktionsvolumen, der Produktvielfalt, dem Arbeitsaufwand und dem Investitionsplan ab. Halbautomatische Anlagen sind flexibler für die Pilotproduktion und mehrere SKUs, während Produkte mit höherem Volumen und relativ stabiler Nachfrage eine stärkere Automatisierung rechtfertigen können.

Kann eine Batteriepacks-Montagelinie verschiedene Batteriepacks produzieren?
Einige Anlagen können mehrere Produkte durch anpassbare Einstellungen oder austauschbare Vorrichtungen unterstützen, aber die Kompatibilität sollte anhand der tatsächlichen Zell- und Packabmessungen bestätigt werden. Die Unterstützung desselben Zelltyps bedeutet nicht automatisch, dass jede Packkonfiguration auf derselben Anlage gefertigt werden kann.

Welche Ausrüstung wird für ein zylindrisches Batteriepack benötigt?
Je nach Prozess umfassen die Anlagen Zellbewertungs- und Sortiermaschinen, Maschinen zum Aufkleben von Isolierpapier, Punktschweißgeräte, BMS-Tester, umfassende Batterietester, Verpackungsausrüstung und Alterungssysteme.

Welche Ausrüstung wird für ein prismatisches ESS-Batteriepack benötigt?
Der Prozess umfasst die Prüfung von Zell-OCV und Innenwiderstand, Stapeln und Pressen, Polaritätsprüfung, Laserreinigung, Laserschweißen, BMS-Installation, EOL-Prüfung, Dichtheitsprüfung und zugehörige Materialhandhabungsausrüstung. Die genaue Konfiguration hängt vom Modul- und Packdesign ab.

Warum benötigt der Hersteller die Spezifikation des Nickelstreifens oder der Stromschiene?
Materialtyp, Dicke und Geometrie beeinflussen den Schweißprozess und die Maschinenkonfiguration. Die Bereitstellung dieser Informationen hilft dem Lieferanten zu bestimmen, ob Punktschweißen, Laserschweißen oder eine andere Verbindungsmethode geeignet ist.

Kann eine Batteriepacks-Montagelinie später erweitert werden?
Ja, wenn die Erweiterung bereits bei der Erstplanung berücksichtigt wird. Modulare Einzelanlagen können schrittweise hinzugefügt werden, während automatische Linien mit zusätzlichen Stationen oder erhöhter Kapazität geplant werden können. Die Erweiterungsmethode sollte vor dem ersten Anlagenkauf besprochen werden.

Wie sollte ich Angebote verschiedener Hersteller von Batterieanlagen vergleichen?
Vergleichen Sie den vollständigen Leistungsumfang und nicht nur den Gesamtpreis. Prüfen Sie die enthaltenen Prozesse, Maschinenspezifikationen, kompatiblen Batteriegrößen, Prüfbereiche, Automatisierungsgrad, Vorrichtungen, Zusatzgeräte, Anpassungen, Installation und Kundendienst.