Projektbeschreibung SmartBatteryMaker:
Neuartiges Anlagenkonzept zur flexiblen Herstellung von Lithium-Ionen Pouch-Zellen

Ausgangslage:
Die Produktion von Batteriezellen findet heutzutage hauptsächlich in großen, teilautomatisierten Linien statt. Diese haben zwar eine niedrige Taktzeit, lassen sich aber nicht schnell an verschiedene Formate oder Materialien anpassen. Die Vergangenheit hat aber gezeigt, dass die Variantenvielfalt der Batterie eher zu- als abnimmt, eine Standardisierung ist nicht in Sicht. Verschiedenste Formate helfen dabei, Bauräume möglichst optimal auszunutzen. Die verwendeten Materialsysteme werden je nach Anwendung und Stand der Technik gewählt und ändern sich fortlaufend.

Ziel:
Ziel des Forschungsprojekts SmartBatteryMaker ist es, einen Schritt zur agilen, skalierbaren, flexiblen und automatisierten Produktion von Li-Ionen-Zellen zu machen. Dazu wird ein Prototyp eines formatflexiblen Beschichtungs- und Trocknungsmoduls gebaut. Für die Zellassemblierung wird weiterhin eine vollautomatisierte Roboterzelle konzipiert, konstruiert und in Betrieb genommen. Dabei liegt der Fokus auf der Material- und Formatflexibilität.
Die einzelnen Funktionen der Roboterzelle sollen dabei als leicht austauschbare Module umgesetzt werden, so dass die Roboterzelle wandlungsfähig im Sinne neuer Batterietechnologien ist. Weiterhin soll auf einen teueren Trockenraum verzichtet werden und stattdessen lokale Microenvironments betrachtet werden.

Vorgehen:
Im Rahmen des SmartBatteryProjekts werden zunächst zwei Formate für Pouch-Zellen sowie zwei Materialsysteme ausgewählt, die im Rahmen dieses Projekts verarbeitet werden sollen. Die Anforderungen an die einzelnen Prozessschritte werden ermittelt, daraus werden Konzepte für den Beschichtungsprototypen sowie für die Roboterzelle abgeleitet. Im nächsten Schritt werden diese Konzepte konstruktiv umgesetzt um dann am Batterietechnikum des KIT aufgebaut werden zu können. Auf die erfolgreiche Inbetriebnahme erfolgt die Produktion von Testzellen, welche daraufhin mit kommerziell erhältlichen Zellen verglichen werden können.