Digitalisierte Batteriezellfertigung

Wie in vielen Bereichen des professionellen und privaten Lebens bietet die Digitalisierung auch in der Produktion von Batteriezellen große Vorteile. Denn erst die Vernetzung von Maschinen, Produkten, dem Gebäude und ihrer Daten im Sinne der Industrie 4.0 ermöglicht eine effiziente und nachhaltige Zellfertigung.

Digitalisierung passiert bei uns in zwei unterschiedlichen Bereichen:

  1. Zum ersten, setzen wir digitale Technologien als Werkzeug ein, um Aufgabenstellungen effizienter zu lösen. Die Datenanalysen führen zu einem tieferen Verständnis der Einzelprozesse und legen die Auswirkungen von Parametern auf Folgeprozesse offen.
  2. Zum zweiten, bewerten und steigern wir den Digitalisierungsgrad des eigentlichen Fertigungsequipments.  Anhand bestimmter Anwendungsfälle wird der Einsatz digitaler Methoden in der Batteriezellfertigung erprobt und auf ein industriell anwendbares Niveau gebracht. Wir entwickeln Konzepte, die von der Rückverfolgbarkeit der Produktion bis hin zur vollständigen Abbildung von Produkten, der Produktion oder dem Gebäude (siehe Whitepaper Digitaler Zwilling) im digitalen Raum reichen.

Um dem wachsenden Bedarf an Fachkräften in unserem Bereich zu begegnen, bieten wir Aus- und Weiterbildungsmöglichkeiten für Einzelpersonen oder Unternehmen an.

KI in der Batteriezellproduktion

Die Fertigung von Batteriezellen stellt Unternehmen vor anspruchsvolle Hürden: hohe Qualitätsstandards, komplexe Prozesse und Ausschussraten von bis zu 30 % treiben Kosten und Ressourcenverbrauch in die Höhe. Fraunhofer FFB bietet datengetriebene KI-Lösungen, die helfen, diese Herausforderungen zu meistern. Von der Vorhersage der Produktqualität über Predictive Maintenance bis hin zur ressourcenschonenden Optimierung von Anlaufprozessen – wir kombinieren modernste Technologien mit Prozess-Know-how und einer eigenen Forschungsinfrastruktur. Unser Angebot reicht von Beratung und Entwicklung spezifischer KI-Anwendungen bis zu Schulungen und Implementierungsbegleitung.

Kicks for Edge

Edge Computing für den Mittelstand – Jetzt kostenlos einsteigen! Mit Edge Computing nutzen Sie Maschinendaten zu Ihrem Vorteil – aber wie können Sie den ersten Schritt machen? Mit Kicks for Edge: Melden Sie sich jetzt für das EU-geförderte Mittelstandsprojekt von Siemens und der Fraunhofer FFB an.

ENLARGE: »Interoperable Produktion als Enabler für eine datengetriebene Batterie-Wertschöpfungskette«

Die globale Batterieproduktion wird heute von asiatischen Anbietern dominiert, doch mit dem Projekt ENLARGE entsteht eine Chance für deutsche und europäische Unternehmen, ein starkes Gegengewicht zu schaffen. Das Projekt adressiert zentrale Herausforderungen der Digitalisierung in der Batteriezellproduktion: fehlende Transparenz über relevante Parameter und inkompatible Datenstrukturen. Durch die Entwicklung eines „Meta-Standards“, der bestehende Normen ergänzt und vernetzt, wird eine flexible und adaptive Produktion möglich. Mit innovativen Ansätzen in Bereichen wie Rückverfolgbarkeit, Batteriepass und Prozessoptimierung liefert ENLARGE praxisrelevante Lösungen, die Unternehmen den Einstieg in die Batterieproduktion erleichtern und den Weg für vernetzte, zukunftssichere Systeme ebnen.

Autobot: »Automatisierte Batteriezellcharakterisierung vor, nach und durch Alterungstests zur Überwachung langfristiger Auswirkungen von Produktionsänderungen«

Das Projekt AutoBot revolutioniert die Batteriezellforschung durch die Entwicklung eines hochautomatisierten Prüfstands, der am CARL an der RWTH Aachen etabliert wird. In Kombination mit einem automatisierten Zyklisierungsprüfstand ermöglicht er umfassende Zellcharakterisierungen während und nach Alterungstests. Dabei werden innovative Messverfahren, wie elektrochemische Impedanzmessungen und optische Wärme- und Ausdehnungserfassungen, genutzt. Die gewonnenen Daten helfen, den Einfluss von Material- und Prozessänderungen in der Batteriezellfertigung detailliert zu analysieren und langfristig Produktionsprozesse zu optimieren. Mit direkter Anbindung an die Forschungsfertigung Batteriezelle und zukunftsweisenden Automatisierungskonzepten setzt AutoBot neue Maßstäbe in der Qualitätssicherung und fördert die Sichtbarkeit der deutschen Batterieforschung.

QueEn: »Qualitätsorientierte und energiebedarfsreduzierte Anlagentechnik für die LIB- und NextGen-Produktion in Mini-Environments«

Das Projekt QueEn treibt die Entwicklung einer energieeffizienten und qualitätsorientierten Anlagentechnik für die Batteriezellproduktion voran. Mit dem Fokus auf Mini-Environments, die durch gezielte Einkapselung enorme Energieeinsparungen ermöglichen, wird eine innovative Entfeuchtungstechnologie entwickelt, die künftigen Zellmaterialien gerecht wird. Ergänzt durch intelligente Steuerungssysteme, modulare Baukastenkonzepte und Prozessinnovationen wie die Elektrolytbefüllung, adressiert QueEn zentrale Herausforderungen der Batteriezellfertigung. Ziel ist die Skalierbarkeit und Übertragbarkeit auf die gesamte Wertschöpfungskette, insbesondere in Gigafabriken. Das Projekt stärkt nachhaltig die internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands und schafft eine zukunftsweisende Grundlage für standardisierte Produktionslösungen.

 

Blogbeitrag »Skill and Scale up« / 12.12.2023

Maschinelles Lernen in der Fertigung

Wie können Daten richtig entschlüsselt und gewonnene Informationen sinnvoll verwendet werden? Wir klären auf.

 

Blogbeitrag »Skill and Scale up« / 20.12.2023

Simulationen als Vorhersagemethode

Welche Vorteile bringen Simulationen für die Batterieproduktion? Verschaffen Sie sich einen Überblick.

 

Blogbeitrag »Skill and Scale up« / 28.11.2023

Batterieproduktion 4.0: Der Digitale Zwilling

Was ist ein digitaler Zwilling? Wir erklären diese Technologie sowie die Implementierung an der Fraunhofer FFB.

 

Blogbeitrag »Skill and Scale up« / 5.12.2023

IT-Architekturen für die Smart Factory

IIoT und Datenerfassung: Wir gewähren einen Einblick in die IT-Architektur der Batteriezellenproduktion.

Whitepaper zum Download

Whitepaper

Whitepaper »The Power of Digitalization in Battery Cell Production«

Pressemitteilung / 25.1.2023

Whitepaper »Der Digitale Zwilling in der Batteriezellfertigung«

ELLB Themenfeld: Digitalisierte Batteriezellproduktion

Unter dem Dach des Europäischen Lernlabors Batteriezelle ELLB laufen alle Weiterbildungsangebote der Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB zusammen: Für Unternehmen, wie auch für Einzelpersonen. Wir begreifen uns als eine lebendige Community mit vielfältigen, innovative Up- und Reskilling-Angeboten rund um das Thema Batterie, die einen Teil dazu beiträgt, die Qualifizierung im Batteriesektor in Europa aktiv mitzugestalten und voranzutreiben.

Curriculum Themenfeld

Digitalisierung in der Batteriezellfertigung

Verstehen Sie die Rolle der Digitalisierung in der modernen Batteriezellfertigung und nutzen diese als Schlüssel zu einer sauberen und günstigen Batteriezellherstellung.

Präsenzseminar / 24.6.2025

Einstieg Digitalisierung der Batteriezellfertigung

Diese Weiterbildung vermittelt Ihnen fundierte Einblicke in die Digitalisierung der Batteriezellfertigung und zeigt, wie digitale Technologien gezielt zur Optimierung von Prozessen eingesetzt werden können. Sie lernen anhand konkreter Use Cases und Best Practices die wichtigsten Voraussetzungen und Handlungsfelder kennen, die für eine erfolgreiche Implementierung erforderlich sind. Zusätzlich erhalten Sie einen Überblick über die neuesten Tools und Technologien, die die digitale Transformation Ihrer Produktion voranbringen.

Präsenzseminar / 25.6.2025

Data Science in der Batteriezellfertigung

Erwerben Sie praxisnahes Wissen über die Anwendung von Data Science in der Batteriezellfertigung und lernen Sie, wie Datenanalyse und KI Ihre Prozesse ressourceneffizienter, stabiler und innovativer machen können. In diesem Präsenzseminar erfahren Sie, wie Sie Use Cases identifizieren, Datenqualität bewerten und datengetriebene Modelle entwickeln, um Optimierungspotenziale gezielt zu nutzen.