Schuler übernimmt den italienischen Maschinenbauer Sovema Group und will damit zum Systemanbieter in der Batteriezellen-Fertigung für die Automobilindustrie und andere Branchen werden. Zusammen mit Sovema wird Schuler Maschinen und Anlagen entwickeln, die Giga-Fabriken in aller Welt für die Massenproduktion von Lithium-Ionen-Batterien benötigen. Die Verfügbarkeit derartiger Batterien in großen Stückzahlen ist wesentliche Voraussetzung vor allem für den Erfolg der umweltfreundlichen E-Mobilität im Straßenverkehr.
Schätzungen zufolge wird sich die angebotene Speicherkapazität der jährlich hergestellten Lithium-Ionen-Batterien bis 2030 im Vergleich zu 2020 weltweit in etwa verfünffachen. Ein Drittel der geplanten Kapazitäten soll in Europa entstehen. Dort sind neue Giga-Fabriken außer in Deutschland unter anderem in Italien, Spanien, Frankreich, Großbritannien, Schweden, Finnland, Polen und Ungarn geplant.
Herstellung von Lithium-Ionen-Batterien
Sovema mit Firmensitz im italienischen Villafranca di Verona und weiteren Niederlassungen in den USA und China ist ein Anbieter von Anlagen einer zur Fertigung hochwertiger Batteriezellen. Mit dem Bau entsprechender Maschinen für Pilot- und Laborprojekte hat sich das Unternehmen im Automobilsektor sowie anderen Industrien einen Namen gemacht und zählt einige der weltweit bekanntesten Batteriehersteller zu seinen Kunden. Darüber hinaus ist Sovema der weltweit einzige Anbieter von automatisierten schlüsselfertigen Anlagen für die Massenproduktion von Blei-Säure-Batterien.
„Mit Schuler als Eigentümer verbinden wir jetzt die Technologie-Kompetenz von Sovema mit unserem Know-how bei der Fertigung komplexer Anlagen für die vernetzte Produktion von Bauteilen und Komponenten in großen Stückzahlen“, sagte Schuler-CEO Domenico Iacovelli. „Damit hat Schuler das Potential, zu einem der führenden Anbieter zu werden, der Giga-Fabriken für die Herstellung von Lithium-Ionen-Batteriezellen in den zentralen Prozess-Schritten Zellassemblierung und Zellformierung technologisch schlüsselfertig ausstatten kann.“
„Wir sehen im Einstieg von Schuler als neuen Eigentümer die große Chance für Sovema, unser gesamtes technologisches Potenzial zu entfalten und eine wichtige Rolle bei der Entwicklung der Gigafactorys zu spielen“, erklärt Geschäftsführer Massimiliano Ianniello. „Bislang konnten wir aufgrund unserer Größe unsere Kunden mit hoher Qualität und individueller Anpassung betreuen. Als Teil der Schuler-Gruppe werden wir jetzt endlich in der Lage sein, die Volumina zu erreichen, die für die massive Nachfrage nach Anlagen zur Batterieherstellung in Europa und darüber hinaus erforderlich sind.“
Schuler bietet bereits heute Fertigungslinien für die wirtschaftliche Massenproduktion sowohl von prismatischen als auch zylindrischen Batteriezellgehäusen an.
Baugruppe für zylindrische Batteriezellen
Die Lithium-Ionen-Zelle ist das Herzstück der in Elektrofahrzeugen installierten Akkupacks und bestimmt deren Leistung in Bezug auf Energiedichte, Lade-/Entladefähigkeit und Lebensdauer. Derzeit gibt es drei Hauptformate auf dem Markt: zylindrische, prismatische oder Pouch-Zellen. Erster Prozessschritt bei der Assemblierung für zylindrische Batteriezellen ist das sogenannte Wickeln, bei dem Anoden- und Kathodenfolien getrennt von Separatorfolien übereinandergelegt und gewickelt werden. Bei Pouch-Zellen werden Anoden- und Kathodenfolien zunächst vereinzelt und anschließend in einem wiederholenden Zyklus aus Anode, Separator, Kathode, Separator usw. gestapelt. Prismatische Zellen lassen sich mit beiden Verfahren herstellen. Nach der Kontaktierung der Ableiterfolien wird der Wickel bzw. der Stapel in das Zellgehäuse eingebracht und anschließend mit dem Elektrolyt befüllt.
Als Formierung bezeichnet man die ersten Lade- und Entladevorgänge der Batteriezelle. Hierbei wird an der Anode eine Festelektrolyt-Schicht (SEI) gebildet, die für die Funktionalität der Batteriezelle erforderlich ist. Der Prozess dauert bis zu 24 Stunden und führt zu einem Austritt von Gas. Erst danach kann die Zelle versiegelt werden. Letzter Prozessschritt ist das „Aging“: Die Zellen lagern dabei bis zu drei Wochen in Hochregalen, um Kurzschlüsse zu identifizieren und die Zelleigenschaften zu überprüfen. Verändert sich die Leerlaufspannung in diesem Zeitraum nicht mehr, ist die Produktion abgeschlossen. In dieser Phase sind Endkontrollen erforderlich, um die Qualität der Zellen zu bestätigen, bevor sie zu Modulen und dann zu Packs zusammengesetzt werden.
Die Sovema-Gruppe verfügt über Know-how im Bereich der Zellmontage und der Formierung von der Herstellung der Elektroden bis hin zur fertigen Zelle, mit besonderen Kompetenzen sowohl bei der Automatisierung des Prozesses als auch bei der für die Formierung und Prüfung verwendeten Leistungselektronik. Sovema wurde 1969 als Geschäftsbereich des Blei-Säure-Batterieherstellers Uranio mit Sitz im italienischen Verona gegründet und ist seit 1992 selbstständig.
2011 folgte die Gründung des Geschäftsbereichs Solith für die Herstellung von Zellen und Modulen für Lithium-Ionen-Batterien und der beiden Marken für Leistungselektronik zu Batterie-Aufbau und -prüfung (Sovel und Bitrode). Das Unternehmen hat heute darüber hinaus Standorte in St. Louis (Missouri, USA) und Tianjin (China).
Schuler wird bei Sovema künftig der alleinige Eigentümer. Das Göppinger Technologie-Unternehmen hat in den vergangenen fünf Jahren sein klassisches Produktangebot hocheffizienter Pressenlinien systematisch erweitert. Das Unternehmen ist heute führend bei der Digitalisierung und Vernetzung der Umformtechnik und bietet zunehmend Maschinen im Bereich der nachhaltigen Technologien an. Neben der Batteriegehäuse-Fertigung gehören dazu auch Anlagen zur Herstellung von Blechen für Elektromotoren und zur Fertigung von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren für die Wasserstoff-Industrie. (ch)
