Die Fraunhofer-Einrichtung Forschungsfertigung Batteriezelle FFB, der Lehrstuhl „Production Engineering of E-Mobility Components“ (PEM) der RWTH Aachen, die Technologieberatung Capgemini und der Entwicklungsdienstleister „PEM Motion“ haben die Ergebnisse einer aktuellen Studie zum Potenzial der Prozesssimulation in der Batteriezellenproduktion veröffentlicht.
Schnellere Skalierung zum Industriemaßstab
Das entsprechende Whitepaper „Quality Excellence in Battery Cell Production: The Power of Process Simulation“ demonstriert die Vorteile am Beispiel der Elektrodentrocknung. Ziel war es, die physikalischen Prozesse beim Trocknen von Elektroden in einem multiphysikalischen CFD-Modell abzubilden und mit Hilfe experimenteller Daten zu parametrisieren und zu validieren. Die Simulation ermögliche ein tieferes Verständnis für Wärme- und Stofftransport-Prozesse und eröffne neue Wege sowohl zur Reduktion von Ausschuss als auch zur schnelleren Skalierung vom Pilot- zum Gigafactory-Maßstab.
Kostensenkung um viele Millionen Euro
Der Studie zufolge lassen sich die Entwicklungszeiten durch den gezielten Einsatz von Prozesssimulation um bis zu 50 Prozent verkürzen und langfristige Ausschussraten um bis zu drei Prozent senken. Bei einer jährlichen Produktionskapazität von 50 Gigawattstunden ermögliche das Einsparungen von bis zu 138 Millionen Euro pro Jahr. Neben dem wissenschaftlichen Mehrwert sollen die Ergebnisse auch die industrielle Relevanz digitaler Werkzeuge in der Batterieproduktion aufzeigen und eine Blaupause für künftige Simulationsprojekte entlang der gesamten Prozesskette bieten.
Kostenfreier Download
Das Whitepaper war in enger Zusammenarbeit von Industrie und Forschung entstanden und sei ein Beleg für die zentrale Bedeutung interdisziplinärer Partnerschaften für die technologische Weiterentwicklung der europäischen Batteriezellfertigung. Die Studie steht zum kostenfreien Download bereit.
