24.04.2023
- Patentiertes Verfahren zur zuverlässigen Tiefentladung von E-Auto-Batterien
- Kernprozess um Faktor 100 beschleunigt
- Modularer Aufbau für schnelle Skalierung auf höhere Stückzahlen
Weltweit steigen die Verkaufszahlen für elektrisch angetriebene Autos stark an. Damit gerät auch das Recycling der Hochleistungsbatterien in den Fokus, um deren wertvolle chemische Bestandteile in eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft zu überführen. Bosch Rexroth präsentiert auf der HANNOVER MESSE 2023 die erste industrielle Automatisierungslösung für den erfolgskritischen Schritt der Tiefentladung von Hochleistungsbatterien. Sie verkürzt einen bislang 24 Stunden dauernden Prozess auf weniger als 15 Minuten.
Der Siegeszug der Elektromobilität zeigt sich in steigenden Verkaufszahlen weltweit. Allein 2022 wurden nach Marktbeobachtern wie EV-Volumes aus Schweden mehr als zehn Millionen Elektrofahrzeuge weltweit zugelassen. Regierungen und Unternehmen planen bereits eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft, um die knappen Rohstoffe für Batterien wie Lithium oder Nickel wiederzugewinnen. Durch das Recycling der Batterien können bis zu 95 Prozent der chemischen Elemente erneut dem Batterie-Produktionsprozess zugeführt werden. Mit einer kompletten Automatisierungslösung für das Tiefentladen der Batterien bietet Bosch Rexroth den Einstieg in das industrielle Recycling mit Potenzial zur schnellen Skalierung.
Prozessverkürzung um den Faktor 100Die Automatisierungslösung übernimmt in einem von Bosch Rexroth patentierten Verfahren die innovative Tiefentladung der Hochleistungs-Batteriezellen. Sie ist die Voraussetzung für die weiteren Prozessschritte. Erst vollständig entladene Batterien können gefahrlos geschreddert und anschießend in die chemischen Bestandteile zerlegt werden.
Die Batteriezellen unterschiedlicher Herstellender, Größen und Typen transportiert das Transfersystem TS 5 von Bosch Rexroth zwischen den Diagnose-, Entlade- und Demontagestationen. Nach der Kontaktierung entlädt eine modular aufgebaute Lösung aus dem Automatisierungsbaukasten ctrlX AUTOMATION mit der Steuerung ctrlX CORE und dem Antriebssystem ctrlX DRIVE die Batteriezellen in der Entladestation. Die Entladeeinrichtung automatisiert die Eingangsprüfung, das patentierte Tiefentladen mit chemischer Inaktivierung sowie die Erfolgsprüfung. Im Vergleich zur bisherigen manuellen Entladung mit einer Prozesszeit von bis zu 24 Stunden beschleunigt die Automatisierung diesen Prozess um den Faktor 100 auf weniger als 15 Minuten. Gleichzeitig bietet sie einen optimalen Schutz für Mitarbeitende und senkt das Brandrisiko im weiteren Verlauf entscheidend.
Flexibel und weitgehend wartungsfrei: Transfersystem TS 5Das Transfersystem TS 5 für Schwerlasten deckt als Rollenfördersystem flexibel die Anforderungen an Recyclinglinien ab. Eine Vielzahl unterschiedlicher Module erschließt einen hohen Freiheitsgrad für den zielgerichteten Transfer von Batteriezellen in beliebigen Layouts. Gegenüber Systemen mit normalem Kettenantrieb ermöglichen der Königswellen-Antrieb und die Rollenförderwalzen des TS 5 einen nahezu wartungsfreien Produktionsprozess mit geringem Verschleiß. Das Transfersystem fügt sich nahtlos in die Steuerungsarchitektur von ctrlX AUTOMATION ein und bietet umfassende Möglichkeiten zur Anbindung an i4.0-Tools, um z.B. Produktionsabläufe in Echtzeit zu visualisieren.
Komplettlösung aus modular aufgebauter Hard- und SoftwareDen Transfer sowie den Prozess der Tiefenentladung steuert die kompakte ctrlX CORE, basierend auf moderner App-Technologie. Für den Entladungsprozess haben die Entwickelnden von Bosch Rexroth alle Funktionen wie das Umschaltmanagement bereits integriert. Dabei greift Bosch Rexroth auch auf Apps zurück, die bereits bei verschiedenen Herstellenden in den Abschlusstests in der Batteriefertigung eingesetzt werden. Anwendende können alle Prozessdaten überden ctrlX Data Layer der ctrlX CORE sammeln und für die Qualitätssicherung speichern.
Das Antriebssystem ctrlX DRIVE nimmt die Entladungsenergie auf. Über je einen integrierten Wechsel- und Gleichspannungsrichter speisen sie die Energie entweder in einen Zwischenkreis, der stromsparend andere Verbraucher der Linie versorgt, oder in das öffentliche Stromnetz zurück. Damit senkt die Entladestation den externen Strombedarf der gesamten Recycling-Anlage und reduziert die CO2-Emmissionen.
Einfach skalierbarDie Kombination von TS 5 und ctrlX AUTOMATION unterstützt eine hohe Flexibilität für Anwendende. Der modulare Aufbau der Automatisierungslösung ermöglicht eine sehr wirtschaftliche Skalierung auf zukünftig höhere Stückzahlen sowie die Anpassung auf neue Batteriezelltypen mit höheren Leistungen. Dabei setzt Bosch Rexroth durchgängig auf offene Standards für die Kommunikation und Programmierung. Damit fügt sich die Lösung sehr einfach in die IT-Strukturen der Anwendenden ein.