Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFBFraunhofer FFB und BST starten Projekt zur Qualitätssicherung in der Batteriezellfertigung
Gemeinsam mit einem der führenden Anbieter von Qualitätssicherungssystemen, der BST GmbH, einer hundertprozentigen Tochter der elexis AG, führt die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB ab sofort das Projekt »Inline Qualitätssicherung in der Batteriezellfertigung (InQuBator)« durch. Das Ziel: die positionsgenaue Aufnahme von Qualitätsdaten beim Trocknungs- und Beschichtungsprozess der Elektrodenfertigung. Dieses Verfahren ermöglicht eine durchgängige Rückverfolgbarkeit relevanter Qualitätsparameter der Elektrode im bahnförmigen Beschichtungsprozess. Die Fraunhofer FFB nutzt diese Daten für die Entwicklung eines Digitalen Zwillings der Batteriezelle.
Die BST GmbH bringt zu diesem Zweck ein Kamerasystem, einen Lasermarkierer und Leseeinheiten in die Beschichtungs- und Trocknungsanlage der Fraunhofer FFB ein. Dieses System soll etwaige Fehler in der beschichteten Folie der Elektrode erkennen. Dadurch lassen sich die Folienabschnitte, die einer bestimmten Batteriezelle zuzuordnen sind, zurückverfolgen. Darüber hinaus werden die dabei generierten Daten mit relevanten Daten aus dem Mischprozess und anderen Datenquellen des Beschichters verknüpft und dem jeweiligen Folienabschnitt zugeordnet. Die Messergebnisse dienen der BST zur Weiterentwicklung ihres Qualitätssicherungssystems und tragen maßgeblich zur Entwicklung des Digitalen Batteriezell-Zwillings der Fraunhofer FFB bei.
CEO Dr. Rolf Merte erklärt: »Durch die Kooperation mit der hoch angesehenen Fraunhofer FFB sind wir im Epizentrum einer rasanten Marktentwicklung: dem Batteriemarkt. Forschung und Entwicklung voranbringen, Referenzen und Alleinstellungsmerkmale schaffen und Produktionslösungen entwickeln sind die Ziele, die wir nun gemeinsam angehen. ‚InQuBator‘ ist ein einzigartiges Projekt, von dem beide Partner profitieren werden.«
Im Projekt »InQuBator« werden somit anwendungsorientiert Produktionslösungen und Fehlererkennungen auf der beschichteten Folie und für die übergeordnete Rückverfolgbarkeit entwickelt. Die Fraunhofer FFB stellt im Zuge dieser Weiterentwicklung ihre Fertigungsanlagen für Skalierungsversuche zur Verfügung, sodass das System im Produktionsbetrieb validiert werden kann. Die Produktionslösung ermöglicht auf diesem Wege eine zellgenaue Nachvollziehbarkeit von Ursache-Wirkungszusammenhängen im Prozess. Darüber hinaus ebnet die positionsgenaue Markierung den Weg für eine künftige adaptive Prozesssteuerung für nachfolgende Prozessschritte.
Professor Jens Tübke, geschäftsführender Leiter der Fraunhofer FFB, ergänzt: »Mit der BST GmbH haben wir einen wertvollen Projektpartner gewonnen, der uns dabei unterstützt, bereits im frühen Stadium der Batteriezellproduktion die Produktqualität optimieren zu können. Die gewonnenen Kenntnisse werden für den Aufbau unserer weiteren Produktionsanlagen – digital und analog – sehr wertvoll sein.«
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