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6 Elektronik automot ive ElEktromobilität In der Fertigung Platz und Energie sparen Batteriezellen effizient testen Automobilhersteller und Batterieproduzenten arbeiten daran die Batteriekosten weiter zu senken Innovative Methoden zur Umsetzung kostensparender Qualitätsmerkmale – gepaart mit regenerativen Energien und Softwarezentrierten Abläufen – können die Effizienz steigern die Betriebskosten senken und den Weg zur Rentabilität verkürzen Von Hwee Yng Yeo Vor zehn Jahren gab es das Wort »Gigafactory« noch nicht doch heute sind Gigafactorys ein Eckpfeiler des Elektrofahrzeug-Ökosystems Denn mit den Gigafabriken konnte die Produktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen um ein Vielfaches gesteigert werden Indem die Kosteneffizienz in den Vordergrund gerückt wurde hat die Massenproduktion von Batteriezellen dazu geführt dass die Preise für Elektrofahrzeugbatterien in den vergangenen zehn Jahren um 90 % gesunken sind Die Steigerung der Batteriezellenproduktion erfordert hohe Präzision Automatisierung und Qualitätskontrollen bei jedem einzelnen Schritt des hochkomplexen Prozesses in der Gigafactory zur Herstellung der Batteriezellen – den grundlegenden Einheiten der Batteriemodule aus denen die Batteriepacks für elektrische Antriebe bestehen Die meisten Elektrofahrzeugbatterien sind für 1500 bis 2000 Ladezyklen ausgelegt je nach Design des Batteriepacks und der Reichweite des Elektrofahrzeugs Die Erkennung von Fehlern während des Produktionsprozesses und die Überprüfung der Qualität während der Pre-Charging-Formationssowie Alterungsschritte sind entscheidend um sicherzustellen dass die Batterien funktionieren und ihre Langlebigkeit wie geplant erfüllen Ein typischer Herstellungsprozess für Li-Ionen-Zellen ist in Bild 1 vereinfacht dargestellt Herstellungsfehler bei der Produktion erkennen Die Leistung von Batteriezellen kann aufgrund elektrochemischer oder mechanischer Defekte während des Herstellungsprozesses von ihren ursprünglichen Designspezifikationen abweichen Feuchtigkeit Verunreinigungen durch Schmutzpartikel und andere Faktoren wirken sich nachteilig auf die Zelle aus und führen zu einer schnelleren Entladung und einem Ausfall der Bild n si t0 10 8 st oc k ad ob e co m