Ziele und Ergebnisse

Die sichere und nachhaltige Produktion von Lithium-Ionen-Batterien ist eine Schlüsselvoraussetzung für den Erfolg der Elektromobilität und damit für die Energiewende. Bereits kleinste Fremdpartikel, die während der Fertigung in das Innere einer Batteriezelle gelangen, können gravierende Folgen haben – von Leistungsverlusten bis hin zu gefährlichen Überhitzungen und Bränden. Solche Vorfälle gefährden zum einen Menschen und Umwelt, und führen zum anderen zu erheblichen wirtschaftlichen Schäden, z.B. durch teure Rückrufaktionen. Bisher existieren in der industriellen Praxis keine Verfahren, die eine 100%-Kontrolle des Endproduktes auf schädliche Partikel ermöglichen. Daher müssen alle Partikelquellen im Produktionsprozess überwacht werden, um eine Kontamination auszuschließen.

Das Ziel des Vorhabens SiPaFeB ist daher die Entwicklung eines universell einsetzbaren Inline-Detektionssystems, das während der Produktion von Lithium-Ionen-Batteriezellen die Partikelbelastung kontinuierlich überwacht, potenziell kritische Partikelemissionen erkennt und frühzeitig Warnmeldungen ausgibt. So können gezielte Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, bevor kontaminierte Zellen produziert oder an Kunden ausgeliefert werden. Damit wird die Sicherheit von Batterien signifikant erhöht und gleichzeitig der Ausschuss reduziert. Dadurch können Energie, Rohstoffe und CO₂ eingespart werden, was einen zentralen Beitrag zu Nachhaltigkeit und Ressourceneffizienz darstellt.

Die im Projekt zu entwickelnden Qualitätsprüfverfahren kombinieren hochauflösende Sensorik, eine zentrale Datenplattform und KI-gestützte Auswertungsalgorithmen. Die Daten werden zusätzlich in strukturierter Form für Nachhaltigkeitsbewertungen aufbereitet, sodass eine spätere Einbindung in digitale Produkt- und Batteriepasskonzepte möglich ist. Das Verfahren wird in zwei industriellen Fertigungs-umgebungen getestet, um die Praxistauglichkeit und den Nutzen für die Großserienfertigung zu belegen.