Háromezer lépésben gyártja hatodik generációs akkumulátorait a BMW

A BMW kiemelt figyelemmel kezeli az új, hatodik generációs akkumulátorai minőségét a néhány hónappal ezelőtt megnyitott Cell Manufacturing Competence Centre (CMCC) létesítményében Parsdorfban. Az új Neue Klasse elektromos modellekhez készülő akkumulátorokkal kapcsolatos jelszó: „Szakértelem minden egyes cellában!” Ehhez pedig a bajor gyártónak biztosítania kell a minőség-ellenőrzést a teljes, 3000 lépésből álló folyamat során.

A BMW hatodik generációs hengeres cellája más kémiai összetételt tartalmaz, mint a korábban alkalmazott prizmatikus cellák, ezáltal csökken a töltési idő és nő a hatótáv. | forrás: AMS

A korábbi, prizmatikus formátumoktól eltérően az új cellák hengeres kivitelben készülnek és kifejezetten a Neue Klasse modellek e-architektúrájához lettek tervezve. Az új elrendezés lehetővé teszi a járművek hatótávjának akár 30 százalékos növelését, miközben a gyártással járó emissziók és a költségek is csökkennek – állítja a gyártó.

Az új, hengeres cellák 46 mm átmérőjűek, és két különböző magasságú változatban készülnek: 95 mm és 120 mm. Az ötödik generációs prizmatikus cellákhoz képest az új cellákban nő a nikkeltartalom a katód oldalon, miközben a kobalt mennyisége csökken. Ugyanakkor az anód oldalán növelik a szilíciumtartalmat, ami több mint ötödével növeli a cella térfogati energiasűrűségét. Az akkumulátor 800 voltos lesz és a töltési kapacitás is nő, akár 500 amperig, ami 30 százalékkal csökkentheti a töltési időt.

BMW Vision Neue Klasse | forrás: BMW

A tökéletes minőség érdekében az ellenőrzést az akkumulátorok kémiai összetételének vizsgálatával, tehát a gyártás előtti nulladik lépésnél kezdik.

Rendkívül fontos számunkra, hogy ismerjük és ellenőrizzük a teljes folyamatláncot egészen a nyersanyagokig visszamenően, különösen a kobalt és a lítium esetében. Az ellenőrzések biztosítására ezért szerződéseket kötöttünk a bányákkal és a nyersanyagtermelőkkel.

– nyilatkozta az Automotive Manufacturing Solutions magazinjának Milan Nedeljković, a BMW AG igazgatótanácsának tagja és gyártásért felelős vezetője. Martin Schuster, a BMW akkumulátorcella-fejlesztési vezetője ezt azzal egészítette ki, hogy „A minőség-ellenőrzés a gyártás előtt kezdődik, a nyersanyagok és porok beérkező ellenőrzésével, ezt követően pedig minden egyes lépésnél figyeljük a különböző folyamatparamétereket.”

Minőség-ellenőrzések zajlanak a CMCC-ben a cellagyártási folyamat minden szakaszában, ideértve az alapanyagok adagolását és keverését is. | forrás: AMS

Miután az alapanyagok átmentek az ellenőrzésen, a CMCC megkezdi a cellák gyártását az elektródák előállításával. Az alapanyagokat előre meghatározott recept alapján keverik össze a kötőanyagokkal és oldószerekkel. A gyártó itt egy olyan innovatív eljárást alkalmaz, amely állandó keverést tesz lehetővé, így a minőséget is folyamatosan ellenőrizhetik.

Akit mélyebben érdekel az akkumulátorgyártás folyamata, ebben a cikkben talál nagyon részletes leírást:

Így készül a lítium-ion akkumulátor

A titkos receptet a BMW Battery Cell Competence Centre (BCCC) nevű müncheni központjában fejlesztik, amely szorosan együttműködik a CMCC-vel, ahol a gyártást tesztelik, majd a CMCC a receptet és a tapasztalatait is megosztja a BMW beszállítóival, hogy tömegesen és egységes minőségben gyárthassák az akkumulátorokat.

A BMW hengeres cellájának bemutatása a CMCC létesítmény megnyitóján Parsdorfban, Németországban. | foto: Sophia Zielosko, forrás: AMS

Nedeljković szerint ez pontosan olyan, mint a főzés.

Ha jó ételt akarok készíteni, ismernem kell a különböző összetevőket és azt is, hogy mennyit, hogyan és milyen arányban használjak belőlük. Ezután a folyamat az egyéb paraméterezésekről szól, mint például mennyi ideig kell sütni, milyen gyorsan kell kavarni, mennyi ideig kell állni hagyni… stb. Ha ezt kicsi – konyhai – léptékben meg tudom csinálni, az még nem azt jelenti, hogy nagyipari léptékben is működni fog, mert az arányok teljesen mások, így egész másképp reagálnak az összetevők is. Ezért teszteljük a teljes folyamatot a CMCC-ben, amit kifejezetten az új akkumulátorcellákra optimalizálva terveztünk meg és építettünk fel.

A BMW receptje szerint a kívánt végeredmény eléréséhez összesen 3000 lépés szükséges, amelyek mindegyikét egyeztetik azokkal a beszállítókkal, akik az akkumulátorokat végül nagy mennyiségben gyártani fogják. A partnerek tehát beleszólhatnak a gyártási folyamat minden paraméterébe, például a nyomás, sebesség, páratartalom és tisztaság tekintetében, befolyásolva ezzel a végeredmény minőségét.

BMW Vision Neue Klasse | forrás: BMW

A BMW fontosnak tartja kihasználni a partnerei szakértelmét és tapasztalatát, hogy a legjobbat hozhassa ki saját követelményeiből. Ezt házon belül „fejlesztési- és kutatásorientált gyártás”-nak nevezik. A CMCC először egy pilotprojekt keretében mindössze néhány száz cellát gyárt, amit alaposan letesztelnek. A tapasztalatok alapján módosítják a receptet, majd újra tesztelnek. Végül a tökéletesített recept alapján a CMCC-ben is gyártanak egy sorozatot, amit a világszerte történő üzemtechnológia fejlesztéséhez használnak majd fel.

Zvara Szabolcs

Hiszek abban, hogy a legkisebb tettnek is lehet óriási hatása ezért villanyautót használok, amit napelemről töltök. Igyekszem a háztartást műanyagmentesíteni, a hulladékot szelektíven gyűjteni, az elhasznált dolgokat újra felhasználni és amit lehet a saját kertben megtermelni. Jó érzés tudni, hogy ez nem csak nekem számít, ezért csatlakoztam a Villanyautósok.hu csapatához.