modular stacking machine Modular Stacking Machine Montagelinie für PHEV-, HEV-, BEV- und EV-Applikation sowie stationäre Speichersysteme

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1 modular stacking machine Modular Stacking Machine Montagelinie für PHEV-, HEV-, BEV- und EV-Applikation sowie stationäre Speichersysteme

2 2 Modular Stacking Machine MANZ AG MANZ AG Modular Stacking Machine 3 DEUTSCHES ENGINEERING INTERNATIONAL AUFGESTELLT WELTWEITE REFERENZEN Produktionslösungen für Lithium-Ionen-Batterien Als Hightech-Maschinenbauer entwickelt und produziert Manz hocheffiziente Fertigungssysteme für die Produktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen, -Module und -packs Mitarbeiter 10 Standorte 30 Jahre Erfahrung 24/7 Für Sie da Die Manz AG ist einer der führenden Anbieter von Produktionsequipment für Lithium-Ionen-Batteriezellen, -module und -packs sowie für Kondensatoren. In diesem Bereich setzen wir seit 30 Jahren weltweit Standards. Manz bietet sowohl Einzelmaschinen als auch integrierte Produktionslinien als Standard- oder kundenspezifische Lösungen an: für verschiedene Zellformen wie zylindrische Zellen, Hard-Case-Zellen, und Pouch-Zellen für Wickelzellen oder Stapelzellen für Batterien für verschiedene Anwendungen wie tragbare Geräte, Handys, BEV (Elektrofahrzeuge), PHEV (Plug-in Hybridelektrofahrzeuge) oder HEV (Hybridelektrofahrzeuge) und stationäre Speichersysteme Unsere Maschinen zeichnen sich durch eine hohe Produktionsgeschwindigkeit und ein breites Angebot an zu produzierenden Batteriegrößen aus. Präzision, Zuverlässigkeit, Haltbarkeit, Verfügbarkeit und niedrige Gesamtbetriebskosten (TCO) sind die Hauptmerkmale unserer Hightech-Produktionsanlagen. Durch unser modulares Maschinendesign kann die Einzelanlage oder Produktionslinie individuell an Ihren Bedarf angepasst werden. Unser Leistungsspektrum reicht von der Batteriezellenfertigung (cell assembly) bis zur Montage der einzelnen Batteriezellen in ein Batteriesystem (pack assembly). Wir begleiten Sie von der ersten Idee bis hin zum fertigen Produktionsprozess und stehen Ihnen während Planung, Projektierung, Bau und Installation Ihrer Produktionslinie zur Seite. Darüber hinaus unterstützen wir Sie mit unserem umfassenden Prozess-Knowhow, bei Aufbau und Inbetriebnahme der Anlage, mit Anwenderschulungen, Fernwartung und After-Sales-Service. Manz AG Kerntechnologien gegründet 1987 Hauptsitz in Reutlingen, Deutschland. Weitere Niederlassungen in Deutschland, der Slowakei, Ungarn, Italien, China, Taiwan, den USA, Südkorea und Indien. Mitarbeiter Automation Messtechnik Laserbearbeitung Nasschemie Drucken und Beschichten Rolle-zu-Rolle ca Mitarbeiter weltweit, davon rund 500 Ingenieure

3 4 Modular Stacking Machine MANZ AG MANZ AG Modular Stacking Machine 5 li-ion batterie-produktion Manz Technologiematrix Von der Rolle zum fixierten und getesteten Batteriestapel Anlagen von manz gibt es für alle Produktionsschritte zur herstellung von li-ion-batterien. mit der Modular Stacking Machine decken sie wesentliche schritte bei der produktion von hard caseoder pouchzellen ab vom rollenmaterial bis zum fertig assemblierten batteriestapel. Die Modular Stacking Machine ist eine vollautomatisierte fertigungslinie, die alle ProduktionsSchritte von der Rolle bis zum fixierten und getesteten BatterieStapel abdeckt. INPUT MATERIAL Anoden, Kathoden und Separator auf Rolle Cathode Separator Anode CUTTING Vereinzelung und Stanzen von Elektroden Progressive Notching Mech. Notching & Cross Cutting Laser Notching & Cross Cutting CELL ASSEMBLY Laminieren, Stapeln von Einzel-Elektroden oder Wickeln von gestanzten Elektroden Cylindrical Winding Radial Flat Winding Flat Winding Mono-/Bi-Cell Stacking Dual-Cell Folding Flat Folding TAB WELDING PACKAGING FILLING Verschweißen von Elektroden und Kontakten Tab Welding Einbringen von Stacks in Alu-Cans oder Pouches und Tiefziehen von Pouches Can Insertion & Can to Cover Laser Welding Füllen mit Elektrolyt in Pouches oder Hard Cases und Versiegeln der Pouches Can Filling OUTPUT MATERIAL Zylindrische, prismatische Hardcaseoder Pouch-Zellen Cylindrical Cell Hard Case / Can Im Vergleich zu anderen Produktionstechnologien wie etwa Monozellen- Lamination, Wickeln oder Z-Falten ist das Einzelblattstapeln von Elektroden und Separatoren ein alternatives Verfahren zur Herstellung von leistungsstarken Hard Case- oder Pouchzellen. Die Modular Stacking Machine von Manz ist eine flexible Komplettlösung für die Herstellung von Zellen für (PH)EV-Applikationen oder stationäre Speichersysteme. Verketteter und vollautomatisierter Produktionsablauf bei gleichbleibend hoher Produktqualität Die ideal aufeinander abgestimmten Prozesse, vom Rollenmaterial bis zum komplett assemblierten und geprüften Zellenstapel, ermöglichen eine direkte Verkettung aller kritischen Prozesse. Dadurch ergibt sich im Vergleich zur klassischen Insellösung eine gleichbleibend hohe Produktqualität, da sich manuelle Eingriffe auf die reine Bestückung mit Rohmaterialien beschränken. Zusätzlich verhindernd die redundant ausgeführten Zuführungen den Stillstand der Produktion durch Mangel oder Materialstau. bei der Produktion unterschiedlichster Batterieformen für verschiedene Applikationen. Rückverfolgbarkeit Für alle in der Zelle verbauten Materialien garantiert die Anlage eine 100 %ige Rückverfolgbarkeit. Dadurch erfüllt die Modular Stacking Machine alle Vorgaben europäischer und nordamerikanischer OEMs. Schlechtteileerkennung und -ausschleusung Nach jedem für die Endqualität der Zelle wichtigen Prozessschritt ist eine entsprechende Messstation eingebaut. Dadurch wird eventuell entstandener Ausschuss direkt ausgeschleust und eine Weiterverarbeitung des fehlerhaften Materials verhindert. Das steigert Ertrag und Produktqualität. Integrierte Inspektionssysteme Der nach der Assemblierung fixierte Stapel wird direkt auf interne Kurzschlüsse geprüft (Hi-Pot). Zusätzlich wird durch optische Inspektionssysteme die Lage der angebrachten Klebestreifen geprüft und bewertet. Manz Einzelblattstapeln Aus Einzelblättern (Elektroden und Separatoren) gestapelte Zellen bieten die höchste Kapazität in Wh/Liter, weil anders als beim Wickeln weder Zellkerne benötigt werden noch Eckradien entstehen. Durch die sichergestellte und geprüfte Ablagegenauigkeit der einzelnen Elektroden kann im Vergleich zum Z-Falten auf eine Röntgenprüfung (X-Ray) verzichtet werden. Im Vergleich zur Laminiertechnik können nicht laminierbare Separatoren verwendet werden, was wiederum Materialkosten spart. Manz Modular Stacking Machine: Querschnitt durch die gestapelte Batteriezelle Laser Cutting Laser Ablation & Laser Cutting Stack Winding Z-Folding Single Sheet Stacking Deep Drawing & Packaging Pouch Filling Pouch Cell Hohe Variabilität für verschiedenste Zellformen und -geometrien Die durch das Wickeln entstehenden physikalischen Grenzen im Längenund Breitenverhältnis der Zellen sind beim Einzelblattstapelverfahren nicht relevant. Das Produktspektrum der Modular Stacking Machine reicht von langen, schmalen, axialen Zellen bis zu großflächigen, klassischen, radialen Zellen. So sind Sie maximal flexibel Verschleißfreier Separator-Schnitt Die Modular Stacking Machine von Manz verzichtet bei der Herstellung der Separatoreneinzelblätter auf den Einsatz von verschleißanfälligen mechanischen Schnittwerkzeugen. Die notwendigen Schnitte zum Ablängen der Separatorenblätter werden mittels Manz- Lasertechnologie durchgeführt und sind daher speziell bei keramisch beschichteten Separatoren die ideale Wahl.

4 6 Modular Stacking Machine MANZ AG MANZ AG Modular Stacking Machine 7 Modular stacking machine Separatorschneider I Schneidet den Separator verschleißfrei mittels CO2-Laser. Integrierte Autospleißeinheit für automatischen Rollenwechsel zum kontinuierlichen Betrieb der Anlage. Stapelfixierung & Inspektion Fixiereinheit für Zellstapel, bietet maximale Flexibilität bei Anzahl und Position der Klebestreifen. Prüfung auf interne Kurzschlüsse (Hi-Pot). Elektroden-Schneiden (Kathode) Herstellung von Elektrodenblättern zur Weiterverarbeitung zum Zellstapel. Integrierte Autospleißund Reinigungseinheit, optische Inspektion. Pouch Back End Weiterverarbeitung der fixierten und getesteten Zellstapel zur Pouch- Zelle. Hard Case Back End Weiterverarbeitung der fixierten und getesteten Zellstapel zur Hard Case-Zelle. Elektrodenschneider (Anode) Stapeleinheit Separatorschneider II Herstellung von Elektrodenblättern Greifer und Stapelvorrichtung zur Schneidet den Separator verschleiß- zur Weiterverarbeitung zum Zellstapel. Integrierte Autospleiß- und Reini- Herstellung von Einzelblattstapeln. Vision-Systeme zur Prüfung und frei mittels CO2-Laser. Integrierte Autospleißeinheit für Erhöht die Profitabilität gungseinheit, optische Inspektion. Ausrichtung der Elektroden und automatischen Rollenwechsel zum Separatoren. kontinuierlichen Betrieb der Anlage. Erhöht die Produktivität Erhöht die Qualität und Sicherheit der Batteriezellen

5 Die Manz AG in Reutlingen/Deutschland ist als weltweit agierender Hightech-Maschinenbauer Wegbereiter für innovative Produkte auf schnell wachsenden Märkten. Das 1987 gegründete Unternehmen verfügt über Kompetenz in sechs Technologiefeldern: Automation, Messtechnik, Laserbearbeitung, Nasschemie, Drucken und Beschichten sowie Rolle-zu-Rolle-Prozesse. Die Firmengruppe entwickelt und produziert derzeit in Deutschland, der Slowakei, Ungarn, Italien, China und Taiwan. Vertriebs- und Service-Niederlassungen gibt es darüber hinaus in den USA, Südkorea und Indien. Die Manz AG beschäftigt rund Mitarbeiter, davon 800 in Asien. MANZ AG 10/2017 Manz DEUTSCHLAND F&E, ProduKtion, Manz SloWakEI F&E, ProduKtion, Manz USA Manz UNGARN ProduKtion Manz italien F&E, ProduKtion, Manz China F&E, ProduKtion, Manz Süd-Korea Manz Taiwan F&E, ProduKtion, Manz Indien Manz AG Steigäckerstraße Reutlingen Tel.: Fax: info@manz.com