Zentrum für Digitalisierte Batteriezell­produktion

Das Zentrum für Digitalisierte Batteriezell­produktion, kurz ZDB, ist ein industrienaher Forschungs- und Entwicklungsstützpunkt für Strategien zur nachhaltigen Herstellung und Nutzung moderner Energiespeichersysteme. Zentral sind hierbei die Werkzeuge der Digitalisierung, Modellierung und Simulation.

Die Zentrumspartner des ZDB

Das ZDB verfügt über eine moderne Laborinfrastruktur mit vernetzten Einzelprozessen im Bereich Beschichtung, Kontaktierung, Elektrolytbefüllung und Formierung, um Kleinserien von Batteriezellen zu fertigen. Zudem engagiert sich das ZDB bei der Entwicklung von End-of-Life-Strategien und Demontagelösungen mit dem Ziel, nachhaltige Kreislaufwirtschaftssysteme für Energiespeichersysteme zu etablieren.

Die Forschungsarbeit am Zentrum ist auf eine vollständige Digitalisierung der prozesstechnischen und betriebswirtschaftlichen Abläufe in der Batteriezellenproduktion ausgerichtet. Insbesondere der Digitale Zwilling wird als Methodenbaukasten beim Aufbau evolutionärer Modelle und adaptiver Steuerungskonzepte weiterentwickelt und im Kontext der Elektrodenfertigung, Elektrolytbefüllung und Formierung erprobt. Neben der Digitalisierung in der Produktion hat sich das ZDB auf die Bewertung differenzierter Kreislaufstrategien und den Aufbau automatisierter De- und Remontagelösungen fokussiert. Darüber hinaus werden modellbasierte Entscheidungswerkzeuge erforscht, um die Einsatzgebiete für die Nachnutzung von Rückläuferbatteriesystemen bewerten zu können.

Forschungsschwerpunkte am ZDB

• Simulationsgestützte Planung von ressourceneffizienten Fabriken für die Batteriezellenproduktion und Batteriedemontage unter Berücksichtigung diverser Planungsskalen und ihrer Wechselwirkungen
• Ressourceneffizienz bei den Prozessen für die Zellenherstellung sowie in Produktions- und Gebäudeinfrastruktur
• Modularisierung und Standardisierung in der Batteriezellenproduktion
• Digitalisiertes Qualitätsmanagement: Qualitätsmodellierung, Prozessüberwachung und Rückverfolgbarkeit
• Prozessentwicklung: Einzelne Prozesse bei der Zellenherstellung wie beispielsweise Elektrolytbefüllung und Formierung
• Materialforschung für Anoden- und Kathodenmaterialien, Separatoren und Elektrolyte
• Test und Analyse von Batteriezellen und -systemen
• Künstliche Intelligenz bei der Herstellung von Batteriezellen

Zusammenarbeit am ZDB

Unsere Entwicklungen orientieren sich an Bedürfnissen und Problemstellungen aus Industrie und Forschung. Unser Ziel ist es, unsere Kund*innen in den risikoreichen Phasen einer Produkt- oder Serviceentwicklung zu begleiten. Mithilfe individueller Projektformate können wir zahlreiche Partner bei der Entfaltung neuer Technologien bis zu einem definierten Reifegrad unterstützen.