Flexible solutions for automation in battery manufacturing
Flexible solutions for automation in battery manufacturing

Electro mobility demands quality and economy

More and more drivers are switching: 'Drive electric' is the new maxim, because climate change and limited fossil fuels require alternative solutions to combustion engines. Technological progress in battery development has placed electro mobility in the forefront.

Batteries are the heart of electric cars. Producing high quality batteries economically requires flexible and efficient automation solutions. Balluff has many years of automation and automobile experience. We offer you future-oriented technologies for wide-ranging and flexible solutions to automate your battery manufacturing, both in the manufacture of battery cells and in battery assembly.

Battery cell production: Quality assurance from the very start

A single bad battery cell is enough to negatively impact an entire battery pack. Delayed quality control can result in high scrap rates, which could be reduced by reviewing quality throughout the battery manufacturing process. Automation in battery manufacturing is a decisive factor in quality assurance. It allows quality to be continuously and effectively monitored at each step in the process.

Our high-quality sensor, identification and network solutions help you to produce high-quality batteries. Our fork sensors, for example, ensure web edge control of electrode films in calendering. Contrast sensors let you know in time when a film roll is running out. Our photoelectric distance sensors are used for diameter monitoring. And our camera systems compare, check and control widths, contours and positions. This allows process defects to be detected early and corrected.

Application examples in battery cell production

  • Neigungssensoren für die kontinuierliche Rollennachführung

    Für einen reibungslosen Prozessablauf beim Kalandern ist eine kontinuierliche Zugspannung der Folienrolle erforderlich. Außerdem muss immer die richtige Länge der Folie nachreguliert werden. Die Neigungssensoren von Balluff unterstützen die kontinuierliche Zugspannung, indem sie den Winkel des Tänzerarms direkt messen. Sie sind einfach zu montieren und haben im Vergleich zu induktiven Sensoren eine weitaus höhere Genauigkeit.

    Kontinuierliche Rollennachführung mit Neigungssensoren

  • Mit optoelektronischen Sensoren Durchmesser überwachen

    Um Stillstandzeiten beim Kalandern zu minimieren und einen kontinuierlichen Betrieb bei der Produktion von Batteriezellen zu gewährleisten, ist ein rechtzeitiger Folienwechsel notwendig. Unsere optoelektronischen Distanzsensoren überwachen den Durchmesser der Folienrolle kontinuierlich. Sie messen präzise unabhängig von Farbe, Material und Reflexionsgrad der Folie. Eingelernte Schaltpunkte signalisieren eine zur Neige gehende Rolle und dass sie gewechselt werden muss. Durch den einstellbaren Messbereich ist der Einsatz unserer Sensoren sehr flexibel.

    Durchmesser überwachen mit optoelektronischen Sensoren

  • Bahnkantensteuerung mittels Gabellichtschranken

    Beim Kalandern muss ein gleichmäßiger und geradliniger Bandlauf der Elektroden- und Separatorfolien gewährleistet sein. Die Gabellichtschranken von Balluff messen die Bahnkantenposition der Folien zuverlässig und mikrometergenau. Besonders präzise sind dabei unsere Laser-Gabellichtschranken. Mit den ermittelten Werten können Antrieb und Führungen Ihrer Fertigungsanlage präzise ausgesteuert werden. Gabellichtschranken haben eine hohe optische Auflösung und Wiederholgenauigkeit – und sparen Ihnen zudem Zeit und Aufwand bei der Installation, denn sie benötigen nur einen einzigen elektrischen Anschluss.

    Bahnkantensteuerung mit Gabellichtschranken

  • Sicherheitssensoren sichern Schutztüren

    Transpondercodierte Sicherheitssensoren von Balluff bieten eine ideale Zutrittsabsicherung an Schutztüren bei der Produktion von Batteriezellen. Die Freigabe der Maschine oder Anlage erfolgt nur, wenn sich der Betätiger im Ansprechbereich des Sicherheitssensors befindet. Umgekehrt wird beim Öffnen der Schutzeinrichtung sofort ein sicheres Stoppsignal erzeugt. Die Sicherheitssensoren sind durch ihre kompakte Baugröße flexibel zu integrieren und unempfindlich gegenüber Verschmutzung, Vibrationen und mechanischem Spiel. Sie können für höchste Sicherheitsanforderungen bis PLe/SIL 3 eingesetzt werden. Varianten mit hoher Codierungsstufe bieten einen hohen Umgehungsschutz.

    Sichere Schutztüren durch Sicherheitssensoren

Battery module production: Traceability and flexibility in all production steps

Uninterrupted traceability of all production and origin-related data is indispensable in battery module production. Only then can you verify the process steps include all components and are quality assured. Balluff is at your side for these tasks with a wide range of RFID systems.

With battery cell size changes, differing contacting, and various installation situations in the packs, battery technology is being constantly improved. Production equipment must be correspondingly flexible and quickly adapted to this continuous improvement. Balluff helps you here with flexible solutions: Inductive couplers, for example, enable non-contact power and data transmission. These units make mechanical plug contacts superfluous and thus reduce wiring effort and expense. By automating battery manufacturing, you meet new challenges in the shortest possible time and made your processes flexible.

To detect irregularities early or prevent critical operating states, our LED SmartLight stack lights are an ideal solution. And our SmartCameras reliably read the codes on the battery cells.

Application examples in battery module production

  • Mit induktiven Kopplern Daten und Energie flexibel übertragen

    An Rundtakttischen müssen Daten von rotierenden zu unbewegten Maschinenteilen übertragen werden. Ein klassisches Mittel dafür sind Schleifringe, die werden aber stark mechanisch beansprucht und der Verschleiß führt zu Ausfällen und teuren Stillstandzeiten. Abhilfe versprechen da die induktiven Koppler von Balluff: sie übertragen Energie und Signale für Sensorik und Aktorik über einen Luftspalt von bis zu 5 mm sicher, schnell und leistungsoptimiert. Installation und Montage oder auch ein Austausch sind mittels Plug-and-Play und komfortablem M12-Steckanschluss sehr einfach. So sorgen unsere induktiven Koppler für eine hohe Anlagenverfügbarkeit, kurze Taktzeiten und flexible Abläufe.

    Daten und Energie mit induktiven Kopplern flexibel übertragen

  • Zuverlässige Positionsabfrage mit induktiven Faktor-1-Sensoren

    Überall dort, wo automatisiert wird, ist die berührungslose Positionserfassung metallischer Objekte gefragt – und die sollte zuverlässig und verschleißfrei erfolgen. Hier sind unsere induktiven Faktor-1-Sensoren eine gute Wahl. Sie bieten für alle Metalle denselben Schaltabstand – ohne Reduktionsfaktor. Dieser gleichbleibende Abstand ermöglicht eine hohe Prozessqualität. Zudem erhöht diese Eigenschaft die Flexibilität bei der Konstruktion Ihrer Anlage und der Installation der Sensoren enorm.

    Induktiven Faktor-1-Sensoren für die zuverlässige Positionsabfrage

  • Prozessvisualisierung mit flexiblen SmartLights

    Unsere LED-Signalleuchten SmartLights signalisieren Betriebszustände über ein flexibles, vielfältiges Farbspektrum. Sie können alle Farben über die Steuerung individuell definieren und sich entscheidende bis kritische Maschinen- und Anlagenzustände anzeigen lassen. Mit nur wenigen Befehlen können Sie der Leuchte verschiedene Farben zuweisen, ohne die LED-Säulen mechanisch verändern zu müssen. IO-Link vereinfacht Ihnen dabei nicht nur die Installation: Alle Änderungen können im laufenden Betrieb vorgenommen werden. Die SmartLights haben drei wählbare Modi und sind optional mit einem integrierten Soundmodul für akustische Hinweise erhältlich.

    Flexible SmartLightsfür die Prozessvisualisierung

  • Automatische Identifizierung und Rückverfolgung mit RFID

    Wenn es in der Automation um Teilerückverfolgung geht, ist RFID von Balluff die erste Wahl. Die berührungslose Identifikation macht jeden einzelnen Produktionsschritt und jedes eingesetzte Material rückverfolgbar. Alle Daten werden automatisch in Echtzeit erfasst und dokumentiert. Das gewährleistet Ihnen eine hohe Produktgüte. Durch die umfassende Transparenz können Sie zudem jederzeit flexibel auf Veränderungen reagieren. RFID-Datenträger können beliebig oft und ohne Sichtkontakt ausgelesen und beschrieben werden, selbst bei Verschmutzungen.

    Identifizierung und Rückverfolgung mit RFID

Additional information

Release lists Project manuals, release lists and project information

Automobile industry and suppliers Efficiency and quality down to lot size 1

IO-Link With IO-Link toward improved process quality

Safety Machine safety with Balluff quality

Machine Vision Industrial image processing – complete solutions from a single source