Ein Standort · Ein Kreislauf
Prototyping & Serienhochlauf
Der Entwicklungskreislauf
Hardware-Entwicklung verläuft nie linear. Unser Kreislauf aus Auslegung, Prototypenbau, Test und Analyse stellt sicher, dass die Messdaten jedes physischen Prototyps in die nächste Iteration einfließen. Effizienz und Sicherheit der Batterie verbessern sich so mit jedem Durchlauf.
01 / Auslegung
Zellauswahl & Packmodellierung
Charakterisierung und Auswahl der Zellen, thermische und mechanische Auslegung des Batteriepacks.
Jede Batterie beginnt beim Material
Zelldesign und Materialstrategie sind der Ausgangspunkt jeder Batteriezelle und jedes Packs. Die Zellen selbst fertigen wir nicht: Wir wählen sie aus, charakterisieren sie und bauen unsere Prototypen um ihre Eigenschaften herum.
Die Zelle nimmt ihren Platz ein
Hier beginnt unser Prototypenbau. Die qualifizierte Zelle sitzt im Batteriepack, und Gehäuse, Kontaktierung und Verspannung werden um die Zelle herum konstruiert, nicht umgekehrt.
Gebaut, um geprüft zu werden
Module werden paarweise mit Druckplatten und einem tragenden Rückgrat in die Wanne gesetzt. Jeder Montageschritt ist ein Prüfschritt: Was zusammengebaut wird, muss zusammen überleben.
Verschlossen und freigegeben
Das Gehäuse schließt über dem fertigen System. Was diesen Arbeitsplatz verlässt, ist ein verschlossener Verbund von KE-TEC, dokumentiert vom Partikel bis zum Deckel.
Und es fährt
Der Verbund wird in das Fahrzeug eingebaut, für das er konstruiert wurde. Die Geschichte, die bei einem Partikel begann, endet auf der Straße.
Bauen Sie Ihren Prototyp mit uns
Sprechen Sie mit unserem Engineering-Team über den Umfang Ihres Validierungsprogramms.
Klare Antworten, bevor Sie uns schreiben
Bauen Sie das Prototypenmodul auch, oder brauche ich dafür einen separaten Fertigungspartner?
Aufbau und Prüfung finden am selben Standort statt. Wir bauen und ändern Prototypenmodule unter einem Dach und prüfen sie dort im Missbrauchstest, vom ersten Einzelmuster bis zur qualifizierten Kleinserie, mit Instrumentierung und Teardown im selben Haus. Der Sinn davon ist die Verkürzung von Validierungszyklen, die sonst über mehrere Zulieferer laufen: Zwischen zwei Iterationen wartet nichts im Kurierfahrzeug.
Wie schweißen Sie die Zellverbinder an Prototypenmodulen?
Mit einem 1.200-W-Laser, handgeführt oder auf einem sechsachsigen Cobot. Das Laser-Tiefschweißen erzeugt niederohmige Al-Cu-Bimetallverbindungen, die mit konventionellem WIG oder MIG nicht erreichbar sind, und eine Wärmeeinflusszone unter 0,3 mm schützt die Zellseparatoren, wenn direkt am montierten Modul geschweißt wird.
Fertigen Sie Packgehäuse und Vorrichtungen im eigenen Haus, oder geht das an einen Zulieferer?
Im eigenen Haus, auf einem 3-Achs-Vertikalbearbeitungszentrum von DMG MORI mit 550 x 550 x 510 mm Verfahrwegen und 600 kg Tischlast. Packgehäuse, Kühlplatten, Stromschienen und Montagevorrichtungen werden am Standort gefräst. Eine geänderte Halterung oder Kühlplatte geht damit direkt zurück auf die Werkbank, statt auf einen externen Zulieferer zu warten.
Wie läuft ein Packentwicklungsprojekt von der Zellauswahl bis zum funktionsfähigen Prototyp ab?
In vier Stufen. Zuerst Zellauswahl und Charakterisierung: Impedanzspektroskopie, Kapazitätszyklen und Leistungsanalyse gegen Ihre Anforderungen. Dann die strukturelle Integration, bei der die Zellen per Laserschweißen verbunden werden. Dann die Auslegung der thermischen Pfade, bei der Kühlkonzepte nach Gewicht, Kosten und thermischer Effizienz verglichen werden. Zuletzt ein eigenes Battery Management System, abgestimmt auf Ihre Spannungslage, Ströme, Bauform und Kommunikationsprotokolle.
Wie fließen die Prüfdaten in die nächste Aufbaustufe zurück?
Als geschlossener Kreislauf. Zellauswahl und Packmodellierung führen in die mechanische Integration, danach folgen Lebensdauerzyklen und Missbrauchstests: Nagelpenetration, Thermoschock, Kurzschluss. Anschließend die Leistungsanalyse des Batteriepacks, die Veränderungen elektrischer Kennwerte wie DCIR und EIS zusammen mit dem Teardown der Zellen verfolgt. Diese Erkenntnisse gehen direkt in die nächste Konstruktionsstufe ein.
Decken Sie auch die Elektronik eines Prototyps ab, etwa die BMS-Platine und die Temperaturerfassung?
Ja. Mehrlagige Leiterplatten und Leistungsstufen für hochstromfähige Batteriesysteme werden vollständig im eigenen Haus entworfen und geprüft, mit Flexleiterplatten dort, wo Platinen Wärme und mechanische Belastung aushalten müssen. Die Temperaturerfassung übernehmen kundenspezifische flexible NTC-Folien, und die Gehäuse werden im 3D-Druck aus wärmebeständigen Materialien gefertigt.