Münster. Die Batteriezellproduktion steht vor zahlreichen Herausforderungen: von steigenden Anforderungen an Effizienz und Nachhaltigkeit bis hin zur Optimierung komplexer Fertigungsprozesse. Dabei erweist sich die Digitalisierung als entscheidender Hebel, um diese Hürden zu meistern. »Innovative Lösungen – auch aus der digitalisierten Batteriezellfertigung – müssen schneller von der Forschung in die Industrie gelangen«, sagt Institutsleiter der Fraunhofer FFB und PEM-Leiter Professor Achim Kampker: »Dabei spielt 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 konzentriert sich im Sinne einer deutlich nachhaltigeren Batterieproduktion auf drei Kernbereiche, die ein Gremium von Fachleuten aus Forschung und Industrie zuvor als vielversprechende Ansätze bewertet hatte. Auf diese Weise sollen drei seriennahe Prototypen entlang dreier Skalierungsstufen der Batterieproduktion entstehen.

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. Am Ende des Projekts sollen auf Basis von Modellen des maschinellen Lernens außerdem Prognosen zur Zellqualität in frühen Produktionsphasen möglich sein, um Ausschuss zu minimieren und die Materialausbeute zu verbessern.

An »TRAICELL« sind neben 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 – von der Pilot- bis zur seriennahen Produktion.