Das Batterie-Kompetenzcluster "Intelligente Batteriezellproduktion" will die Produktionssysteme optimieren. Das soll zu einer schnellen, flexiblen und kostengünstigen Batteriefertigung führen.
Optimierung des Kalandrierprozesses (Einstellung der Eigenschaften von Batterieelektroden) mit Methoden des maschinellen Lernens.
KIT / Markus Breig
Das Batterie-Kompetenzcluster "Intelligente Batteriezellproduktion" (InZePro) wird vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) koordiniert. Beteiligt sind vier Institute des KIT, vier Institute der TU Braunschweig, drei Institute der RWTH Aachen, zwei Institute der TU München, die Universität Bayreuth, die Hochschule Landshut, die TH Aschaffenburg, das Helmholtz-Institut Ulm, das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden Württemberg und zehn Institute der Fraunhofer Gesellschaft. Die Forschungsergebnisse sollen zukünftig die wirtschaftliche Produktion von Batteriezellen in Deutschland in Klein-, Mittel- und Großserie für verschiedenste Anwendungen und Märkte ermöglichen.
Die beteiligten Forschungsprojekte haben nun erste Ergebnisse vorgestellt. So wurden im Bereich Digitalisierung in der Batteriezellfertigung Werkzeugkästen zu den Themengebieten Maschinen- und Anlagentechnik, Prozesstechnik, Planung, Steuerung und Logistik sowie Qualitätsmanagement erarbeitet. Damit soll die systematische Umsetzung von Digitalisierung und Industrie 4.0 in der Batteriezellfertigung beschleunigt werden. Zudem wurde gezeigt, dass sich mit einem digitalen Zwilling verschiedene Zukunftsszenarien und deren Auswirkungen auf ein flexibles Batterieproduktionssystem untersuchen und bewerten lassen. Auch ein Tracking- und Tracing-Konzept mit verschiedenen Markierungstechnologien von Elektroden wurde erarbeitet, um die Rückverfolgung der Batteriebestandteile über die ganze Prozesskette zu ermöglichen.
Neue Ansätze für die Batteriezellproduktion
"Durch die aktive Zusammenarbeit in den Projekten decken wir sämtliche Prozessschritte der Lithium-Ionen-Batteriezellproduktion ab. So wollen wir dafür sorgen, dass produzierende Unternehmen, etwa in der Automobilindustrie, ihre Produktivität auch bei schwankender Auftragslage und hoher Produktvarianz steigern, zugleich die Kosten reduzieren und die Produktqualität erhöhen können", sagt Professor Jürgen Fleischer, Leiter des wbk Instituts für Produktionstechnik am KIT und Vorsitzender des Clusters InZePro. Das Kompetenzcluster wird bis 2023 vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) mit insgesamt rund 44 Millionen Euro gefördert.
