Thermomanagement-Merkmale – Beim Entladen der Batterien entsteht Abwärme, die abgeführt werden muss, um die Betriebstemperatur des Akkus auf einem sicheren Niveau zu halten. Ausgeklügelte Konstruktionen verwenden neuartige Zellanordnungen, um die Wärme effizient abzuführen, wodurch der Bedarf an Kühlkörpern reduziert oder ganz vermieden werden kann. Das spart Platz, Gewicht und Kosten.
Ebenso müssen mobile Roboter, die in einer kalten Umgebung arbeiten, z.B. in einem Kühllager, die Temperatur der Batterie berücksichtigen: Eine Lithiumzelle kann normalerweise nicht geladen werden, wenn sie kälter als 0°C ist. Das kann den Einsatz einer aktiven In-Pack-Heiztechnik erfordern, um die Zellentemperatur zur Vorbereitung des Ladevorgangs über 0°C anzuheben. Bei vielen Anwendungen ist die aktive Heizung eine bessere Lösung als das Abstellen des Akkus in einem Raum mit Raumtemperatur und das Warten darauf, dass er Wärme aus der Umgebungsluft aufnimmt.
Telematik – Ein Fabrikbetreiber kann eine Flotte von AGVs oder anderen mobilen Robotern effektiver steuern, wenn er Zugang zu Daten über den Lade- und Gesundheitszustand der einzelnen Akkus hat. Kundenspezifische Akkupacks können drahtlose Konnektivität beinhalten, wie z.B. ein Bluetooth-Low-Energy-Funkgerät, das so konfiguriert ist, dass es Echtzeitdaten über den Ladezustand, die Batterietemperatur und andere wichtige Parameter liefert.
Einhaltung gesetzlicher Vorschriften und Genehmigungen – Der rechtliche Rahmen, in dem ein Batteriedesign entwickelt wird, hängt von den Ländern oder Regionen ab, in denen das Akkupack verwendet werden soll. Die Regulierung ist ein sich schnell veränderndes Feld, zu dem der Hersteller des Akkupacks in der Lage sein sollte, aktuelle Ratschläge zu geben. So wurden beispielsweise durch Änderungen der US-Vorschriften die Anforderungen an Zellen und Batteriepacks in mobilen Robotern wie FTS verschärft und an die Vorschriften für batteriebetriebene Elektroautos angeglichen. Das Design eines Herstellers von kundenspezifischen Akkupacks sollte einen reibungslosen Weg durch die Prüfung, Zulassung und Zertifizierung für jeden Teil der Welt bieten, in dem der Roboter-OEM seine Produkte vermarkten möchte.
Wie wird der Produktionsprozess bewertet?
Nach der Festlegung der Zellchemie und der richtigen Merkmale erstellt der Hersteller des Akkupacks ein Design für das Produkt. Wenn die Tests und die Genehmigung der endgültigen Prototypen abgeschlossen sind, geht das Akkupack in Produktion. Zu diesem Zeitpunkt ist der Erstausrüster dem Hersteller des Akkupacks ausgeliefert – es gibt keine zweite Quelle für ein kundenspezifisches Akkupack. Wie kann sich ein OEM also von der Qualität des von ihm spezifizierten Akkupacks überzeugen?
Bei der Herstellung von Akkus ist Qualität kein aufgeschraubtes Merkmal oder ein Kontrollverfahren, das am Ende der Produktionslinie angewandt wird: Wenn die Qualität nicht von Anfang an in den gesamten Prozess integriert ist, werden die Produktionseinheiten, die das Band verlassen, mangelhaft sein. Die drei größten Hersteller der Welt – Samsung, LG und E-One Moli Energy – testen alle Zellen auf die Einhaltung aller relevanten Sicherheits- und Compliance-Anforderungen. Für die Qualität und Sicherheit der besten Zellen ist ein Aufschlag auf die Stückkosten im Vergleich zu Zellen von Nicht-Markenherstellern zu zahlen, aber diese Vorlaufkosten werden durch die längere Lebensdauer und die überlegene Sicherheitsgarantie der teureren Zellen mehr als wettgemacht.
Alexander Battery Technologies hat sichere Liefervereinbarungen mit den drei führenden Zellenherstellern und verwendet in seinen Akkus nur Zellen dieser Hersteller. Die Anwendung von Qualitätsgrundsätzen sollte auch während des gesamten Produktionsprozesses erkennbar sein. Bei der Montage achten die Hersteller hochwertiger Akkus besonders auf die störanfälligsten Elemente der Struktur, wie z.B. Schweißnähte: So sollten fortschrittliche optische Inspektionstechniken gewährleisten, dass die Schweißnähte hohe Mindestanforderungen an Größe und Unversehrtheit übertreffen, um sicherzustellen, dass die elektrischen Verbindungen des Akkus auch bei extremen Stößen oder Vibrationen, wie sie in der Anwendung auftreten, einwandfrei bleiben.
Einige Hersteller folgen der von Alexander Battery Technologies eingeführten Praxis, ihre Kunden einzuladen, ihre Produktionsanlagen im Detail zu inspizieren. Moderne ERP (Enterprise Resource Planning)-Softwaresysteme können auch eingesetzt werden, um dem Kunden die Möglichkeit zu geben, die Produktionsleistung seiner Akkus Stück für Stück zu überwachen und zu prüfen. Qualitativ hochwertiges Design und Produktion unterstützen zudem eine schnelle und vor allem richtige Validierung und Zertifizierung von Batteriepacks nach die hohen Standards, die in Branchen wie der Automobilindustrie gelten.