Entwicklung und Demonstration von Material-, Prozess- und Anlageninnovationen in der Zellaktivierung im Rahmen der Batteriezellproduktion

Freiberg Instruments verfolgt das Ziel, innovative Anlagen- und Prozesslösungen für die Formierung großformatiger Lithium-Ionen-Zellen zu entwickeln und für den Einsatz in seriennahen Forschungsfertigungen zu demonstrieren. Auf Basis der umfangreichen Erfahrung in der Entwicklung fortschrittlicher Messelektronik- und Softwarelösungen sowie dem Zugang zu umfassendem Know-how im Bereich Ladeelektronik, Formationssystemen und Prozessführung arbeitet Freiberg Instruments daran, den bisher hoch energie- und zeitintensiven Formierprozess grundlegend zu optimieren.

Die Arbeitsziele sind:

(1) Entwicklung & Optimierung der Formiertechnik

(2) Integration von Messtechnik & Datenanalyse

(3) Demonstration & Industrialisierung

Ein Schwerpunkt liegt auf der Entwicklung einer neuen Generation modularer, energieeffizienter Formationshardware, welche die für »InnoAktiv« angestrebte drastische Prozesszeitverkürzung ermöglicht und gleichzeitig hohe Zellqualität sowie Prozessstabilität gewährleistet. Hierzu sollen intelligente Steuerungs- und Parametrierungsansätze implementiert werden, die eine flexible Anpassung an unterschiedliche Zellchemien, Elektrolytvarianten und Formationsrezepte erlauben.

Darüber hinaus wird Freiberg Instruments neuartige Mess- und Datenaufnahmemethoden in die Formationsanlagen integrieren, um material- und prozessbedingte Veränderungen der Zellen in Echtzeit erfassen zu können. Diese Inline-Daten dienen sowohl der Prozessoptimierung als auch der frühzeitigen Identifikation von Qualitätsabweichungen. Die entwickelten Anlagenmodule sollen bis TRL 6/7 ausgelegt und in den Referenzlinien der Partner (ZSW, Fraunhofer FFB) erprobt werden.

Freiberg Instruments wird die im Projekt entwickelten Innovationen im Bereich Formierung, Entgasung und Zellfinalisierung konsequent weiterentwickeln und in die industrielle Praxis überführen. Die gewonnenen Erkenntnisse aus den Arbeiten an Formierprozessen, Entgasungsstrategien und Demonstratorlinien bilden die Basis für neue Produktlösungen der Mess- und Ladetechnik für Lithium-Ionen-Zellen.