Regelbare Beschichtungseinheit für die flexible Beschichtung von Batterieelektroden

Im Projekt ReFlexBat wird eine autonome Beschichtungseinheit entwickelt, um den Anfahrprozess zu beschleunigen, auf neue Randbedingungen zu reagieren und allgemein den Ausschuss im Beschichtungsprozess zu reduzieren. Neben der Anlagenbefähigung durch geeignete inline-Messtechnik und Aktuatoren für Stellgrößen zur Optimierung der Prozessführung im laufenden Betrieb wird dafür eine ML-Regelung entwickelt. Zusätzlich wird ein neues Düsendesign entwickelt, welches offline die Einstellung der Beschichtungsbreite erlaubt.

In einem ganzheitlichen Ansatz soll im Projekt „ReFlexBat“ aufbauend auf allgemeingültigen Erkenntnissen und Methoden eine hochflexible, selbstregelnde Beschichtungseinheit entwickelt werden, die automatisiert auf variable Prozessbedingungen, z. B. Änderungen der Elektrodenformulierung oder der Nassfilmgeometrie, reagiert und qualitativ hochwertige Batterieelektroden reproduzierbar formatflexibel beschichten kann. Dadurch wird der Anlauf des Beschichtungsschritts deutlich verkürzt. Das Beschichtungsmodul kann beim Chargenwechsel beispielsweise zwischen Elektroden verschiedener Breite oder Pastenzusammensetzung agil und schnell umstellen, ohne dass eine manuelle Einstellung nötig ist. Durch die gewählten Ansätze ist eine Skalierbarkeit unmittelbar gegeben, was zu einer nachhaltigen Stärkung der Innovationspipeline im Rahmen des Dachkonzepts „Forschungsfabrik Batterie“ führt. Das Vorhaben wird durch neuartige Anlagentechnik kombiniert mit datengetriebener Modellierung und state-of-the-art Machine Learning (ML)-Algorithmen realisiert.