Daten- und Sensoren-basierte Manufaktur von Batteriezellen

Im Verbundvorhaben wird untersucht, wie die Produktion von Lithium-Ionen-Batterien ressourcenschonender und schneller erfolgen kann. Neben Siemens als Koordinator sind die Bio-Logic Science Instruments GmbH, das Institut für Werkzeugmaschinen und Betriebswissenschaften an der Technische Universität München und das Institut für Stromrichtertechnik und Elektrische Antriebe an der RWTH Aachen beteiligt. Übergeordnetes Ziel ist es, mittels innovativer Sensorik und Digitalisierung die Batterieproduktion zu beschleunigen.

Der Produktionsprozess von Batterien ist langwierig, besonders die Finalisierung der Zellen umfasst mehrere Prozessschritte. Die Qualität der Batterien kann dabei nur mit aufwendigen Messverfahren zuverlässig festgestellt werden. DORSMAN adressiert genau diesen Aspekt des Produktionsprozesses. Es werden neuartige Sensoren in die Produktionsanlage integriert, die tiefere Einblicke in die elektrochemischen Prozesse in der Zelle ermöglichen. Darüber hinaus sollen Messverfahren zur Bestimmung der Selbstentladerate weiterentwickelt werden. Nach derzeitigem Stand der Technik dauern diese Messungen mehrere Tage bis Wochen. Erforscht wird, wie mit geeigneter Messtechnik und Datenauswertung die Messdauer reduziert werden kann.

Bisher wurden die Sensoren und Messverfahren nur auf Labormaßstab demonstriert. Im Rahmen von DORSMAN sollen in Kooperation zwischen Forschungsinstituten und der Industrie die hier erzielten Ergebnisse in industrielle Anwendung gebracht werden. Für die Produktionsanlage wird eine digitale Infrastruktur aufgebaut, die Grundlage einer onlinefähigen Regelung der Prozesse anhand der Messdaten erlaubt. Die Projektpartner implementieren die entwickelten Lösungen in einer Pilotanlage, in der diese getestet werden. Danach werden in mehreren Produktionskampagnen Batterien produziert und anhand der aufgenommenen Messwerte Anpassungen am Produktionsprozess vorgenommen. Bei erfolgreicher Umsetzung wird es möglich sein, die Sensorik und Messvorrichtungen in industriellen Fertigungsanlagen zu integrieren.

Quelle: https://www.siemens.com/de/de/unternehmen/innovationen/forschung-entwicklung/foerderprojekte-national.html (jüngster Zugriff: 14.10.2025)