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Zukunft in der Zelle

FFB-Forscher wissen alles über Batteriezellen

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Künstliche Intelligenz für die Batteriezelle der Zukunft

Die Batteriezellproduktion steht also vor zahlreichen Herausforderungen. Diese heißen steigende Anforderungen an Effizienz und Nachhaltigkeit und gipfeln in der Optimierung komplexer Fertigungsprozesse. Dabei erweise sich die Digitalisierung als entscheidender Stab, um die Hochsprunglatte ohne Crash zu überspringen. „Innovationen – auch aus der digitalisierten Batteriezellfertigung – müssen einfach schneller von der Forschung in die Industrie gelangen, sagt Institutsleiter der Fraunhofer FFB und PEM-Leiter Professor Achim Kampker. Dabei spiele es eine große Rolle, in Zukunft schon im Formierungsprozess verlässliche Qualitätsvorhersagen treffen zu können, um die Produktionszeiten zu reduzieren und Ausschuss frühzeitig zu erkennen. Das Projekt Traicell, das Anfang April gestartet ist, konzentriert sich deshalb im Sinne einer deutlich nachhaltigeren Batterieproduktion auf drei Kernbereiche, die ein Gremium von Fachleuten aus Forschung und Industrie zuvor bewertet hatte. So sollen drei seriennahe Prototypen im Rahmen von drei Skalierungsstufen der Batterieproduktion entstehen:

Detaillierte Forschung in Sachen Optimierungen

Zum einen soll ein System entwickelt werden, das die Nachverfolgung von Produktions- und Qualitätsdaten bis hin zu einzelnen Elektrodenlagen ermöglicht. Darüber hinaus gehe es um die Steigerung der Effizienz und der Qualität durch die gleichzeitige Optimierung der Misch- und Beschichtungsprozesse. Und am Ende des Projekts sollen auf Basis von Modellen des maschinellen Lernens (ML) außerdem noch Prognosen zur Zellqualität in relativ frühen Produktionsphasen möglich sein. Das soll Ausschuss minimieren und die Materialausbeute verbessern.

An Traicell sind außer der Fraunhofer-FFB, der RWTH-Lehrstuhl PEM, der deutsche Elektroden- und Zellhersteller Univercell sowie BST als Komplettanbieter von Qualitätssicherungssystemen und der KI-Entwickler Merantix Momentum beteiligt. Gemeinsam soll das Konsortium die geplanten Innovationen in unterschiedlichen Maßstäben erarbeiten und testen, was von der Pilot- bis zur seriennahen Produktion angedacht ist. (pk)

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