Aktuelle Produktionssysteme für Batteriezellen sind nach Angaben der Forscher nicht in der Lage, verschiedene Formate, unterschiedliche Materialien oder gar in variablen Stückzahlen zu fertigen. Sie produzieren standardisierte Zellen, welche zwar eine hohe Qualität aufweisen, aber nicht spezifisch auf Kundenwünsche angepasst sind.

Deshalb soll im Rahmen des Projektes ein System zur Produktion von Batteriezellen für flexible Formate und Materialsysteme aufgebaut werden. Der Fokus liegt auf einer gesamtheitlich optimierten Zelle – hinsichtlich Ressourcen, Kosten und Leistung. Die Grundidee ist, ein Batteriesystem immer optimal auf die jeweilige Anwendung und den verfügbaren Platz anzupassen. So gibt es an eine Batterie für ein E-Fahrzeug andere Anforderungen als an eine Batterie in einem Power-Tool.

Bei dem zukünftigen Produktionsprozess ...

werden diese Bedarfe in Parameter für Batteriezellen übersetzt und ein passendes Batteriesystem aus formflexiblen und für unterschiedliche Anforderungen optimierten Zellen kombiniert. Auch Energiedichte oder Schnellladefähigkeit werden so variabel anpassbar.

Eine intelligente Vernetzung und ein modularer Aufbau der Produktion machen kleinere Stückzahlen mit maßgefertigten Zellen für mittelständische Betriebe genauso möglich, wie eine wirtschaftliche Fertigung in Großserien. Konzipiert wird eine Pilotanlage für die Lithium-Ionen-Technologie, neue Materialkonzepte können ebenfalls in das adaptive Produktionssystem integriert werden.

Die Forscher nutzen ...

modulare Roboterzellen mit universell einsetzbaren Prozessmodulen, einheitlichen Schnittstellen und einem vorgeplanten Skalierungskonzept. Durch das modular erweiterbare Produktionssystem senken sie das Investitionsrisiko, da im Bedarfsfall weitere Produktionsmodule stufenweise installiert werden können. Auf diese Weise will AgiloBat die Basis für Unternehmen legen, die künftig Batteriezellen zu konkurrenzfähigen Kosten in Baden-Württemberg produzieren wollen.

Die Projektpartner

Im Forschungsprojekt AgiloBat arbeiten Wissenschaftler aus acht Instituten des KIT gemeinsam mit Partnern am Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) sowie dem Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie (ICT) an dem neuen Produktionssystem. AgiloBat ist ein Baustein des Innovationscampus „Mobilität der Zukunft“ und ist in den „Strategiedialog Automobilwirtschaft“ eingebettet.

Finanziert wird das auf vier Jahre ausgelegte Vorhaben durch eine Förderung von bis zu 4,5 Millionen Euro durch das Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg (MWK) und mindestens eine Million Euro Industriebeteiligung. Das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) hat eine Finanzierungsabsicht mit bis zu 14 Millionen Euro beziffert.