Partner in der Forschungsfertigung Batteriezelle

Das innovative Konzept der Forschungsfertigung Batteriezelle spiegelt sich auch in der neuartigen Zusammenarbeit der Partner wider. Zehn Fraunhofer-Institute kooperieren – unter Federführung des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnologie IPT – mit dem Lehrstuhl für Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen und dem Münster Electrochemical Energy Technology (MEET) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster.

Inhalte der Zusammenarbeit sind unter anderem die Planung der künftigen Erprobungs- und Fertigungslinien, die zu entwickelnden Zellformate sowie der Aufbau einer Fraunhofer-Struktur.

Koordination

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT entwickelt und optimiert Systemlösungen für die moderne Produktion mit Fokus in den Bereichen Prozesstechnologie, Produktionsmaschinen, Produktionsqualität und Messtechnik sowie Technologiemanagement. Das Fraunhofer IPT koordiniert federführend den Aufbau der Forschungsfertigung Batteriezelle, die als Institutsteil in Münster entsteht. 

Fraunhofer-Projektteam

Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT

Das Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT entwickelt und erforscht elektrochemische Energiespeicher. Es unterstützt die Forschungsfertigung Batteriezelle bei der Entwicklung des Elektrodendesigns sowie bei einem Abfall- und Entsorgungskonzept für ausgemusterte, defekte und sicherheitskritische Zellen. Außerdem verantwortet das Fraunhofer ICT die Planung und den Aufbau der zweiten Produktionslinie für die Fertigung prismatischer Hardcase- und Pouch-Zellen und organisiert die Elektroden- und Musterzellfertigung dieser Zelltypen. Weiterhin erstellt das ICT den Anforderungskatalog für sicherheitsspezifische Zellfeatures und Sicherheitstestprotokolle für Pouch- und prismatische Zellen und validiert diesen durch Sicherheitstests.

Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM

Das Fraunhofer-Institut für Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM ist eine der europaweit bedeutendsten unabhängigen Forschungseinrichtungen auf den Gebieten Klebtechnik, Oberflächen, Formgebung und Funktionswerkstoffe. Durch seine langjährige Erfahrung in der Applikation polymerer und anorganischer Werkstoffe für die Energiespeicherung in der Prozesstechnologieentwicklung zur Batteriezellfertigung nach industriellem Maßstab unterstützt das Fraunhofer IFAM in der Forschungsfertigung Batteriezelle den Entwicklungsbereich Zellkonzepte mit der dazugehörigen Auslegung der Zellfertigung.

Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF

Das Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und -automatisierung IFF arbeitet in enger Kooperation mit den anderen am Projekt Forschungsfertigung Batteriezelle beteiligten Instituten in den Themenbereichen Geschäftsmodelle sowie Fabrikplanung und -steuerung. Es verantwortet speziell die Umsetzung des Digitalen Zwillings der Fabrikstruktur.

Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV

Das Fraunhofer-Institut für Gießerei-, Composite- und Verarbeitungstechnik IGCV unterstützt die Batteriezellenforschung vor allem durch seine Expertise und Erfahrung im Bereich der Verarbeitungstechnik. In der Forschungsfertigung Batteriezelle ist es somit hauptsächlich verantwortlich für Aspekte der Fabrikplanung und -bewertung, des Produktionsmanagements sowie der Anlagen- und Steuerungstechnik. Zudem verantwortet das Fraunhofer IGCV die Planung der Intra-Logistik und die Planung der Fertigungslinie 1 mit der Elektrodenproduktion sowie der Rundzellenassemblierung.

Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS

Das Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS unterstützt die Forschungsfertigung Batteriezelle bei der Entwicklung von Zellkonzepten. Basierend auf seinen Werkstoffkompetenzen und dem tiefen elektrochemischen Verständnis werden hier gemeinsam mit den Partnern neue Zelldesigns realisiert. Das Fraunhofer IKTS übernimmt zusätzlich Planungsaufgaben im Bereich der Anlagenbeschaffung zur Elektrodenherstellung. Zudem arbeiten die Forschenden an inlinefähigen Prüfsystemen für die Qualitätssicherung in der Zellfertigung, beispielsweise für die Prüfung von Batterieslurries oder das Trocknungsmonitoring.

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA widmet sich insbesondere organisatorischen und technologischen Aufgabenstellungen aus der Produktion. Dafür entwickelt es Methoden, Komponenten und Geräte bis hin zu kompletten Maschinen und Anlagen. Den Aufbau der Forschungsfertigung Batteriezelle unterstützt das Fraunhofer IPA somit unter anderem in den Feldern Anlagenauswahl, Fabrikplanung, Geschäftsprozessgestaltung und Digitalisierung.

Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE beteiligt sich an mehreren Themen entlang der Wertschöpfungskette der Batteriezellproduktion: Für eine hohe Energie- und Ressourceneffizienz auf Gebäude- und Produktionsseite arbeitet das Institut an der Auslegung und Gestaltung der gebäude- und anlagentechnischen Parameter der Forschungsfabrik. Zudem erarbeitet es ein innovatives Energie- und ein Gebäudeautomationskonzept. Um im Batteriezell-Fertigungsprozess verschiedene Produktionsanlagen optimal zu verbinden, entwickelt das Fraunhofer ISE digitale Konzepte. Den Produktionsprozess von Batteriezellen optimiert das Institut in den Bereichen Formierung sowie Qualitätssicherung während der Produktion und Schlusskontrolle. Zudem beschäftigt sich das Institut mit der Sicherheitsoptimierung von Batteriezellen und ökonomischen Fragen der Batteriezellproduktion.

Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI

Das Fraunhofer-Institut für System- und Innovationsforschung ISI unterstützt mit seinen Kompetenzen den Aufbau der Forschungsfertigung Batteriezelle durch die Entwicklung und Implementierung eines kontinuierlichen strategischen Prozesses, welcher sowohl die effiziente Inbetriebnahme als auch den langfristigen Erfolg und Impact auf das gesamte Ökosystem Batterie absichern soll. Dazu entwickelt das Fraunhofer ISI Planungsinstrumente, welche die Leitung der Forschungsfertigung Batteriezelle bei der Gestaltung und Optimierung ihres Geschäftsmodells und Leistungsangebots unterstützen. 

Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT

Das Fraunhofer-Institut für Siliziumtechnologie ISIT in Itzehoe ist eine der europaweit modernsten Forschungseinrichtungen für Mikroelektronik und Mikrosystemtechnik. Herzstück des Instituts sind die Reinraumanlagen, groß genug, um nicht nur Forschung zu betreiben, sondern auch, um die entwickelten Mikrochips im industriellen Maßstab zu fertigen.

Partner

Münster Electrochemical Energy Technology (MEET)

Das Münster Electrochemical Energy Technology (MEET) der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster ist eines der führenden deutschen Batterieforschungszentren und Treiber in der internationalen Spitzenforschung. Kompetenzschwerpunkte des MEET Teams für die Forschungsfertigung Batteriezelle liegen in Materialwissenschaft, Batteriezelltechnologie und -produktion, Zellproduktionstechnik und -systematik, Batteriezellanalytik sowie der zirkulären Wertschöpfung von Batterien. Das umfangreiche Fachwissen in der Zellproduktion wird durch Fachwissen hinsichtlich der Optimierung und Hochskalierung von Zellproduktionsprozessen ergänzt.

Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM)

Der Lehrstuhl Production Engineering of E-Mobility Components (PEM) der RWTH Aachen beteiligt sich seit dem frühesten Stadium der Forschungsfertigung Batteriezelle an der Umsetzung des Projekts. Als erfahrene Partner unterstützen die Expertinnen und Experten des PEM den Aufbau der FFB und erarbeiten dafür gemeinsam mit der Fraunhofer-Gesellschaft wesentliche Inhalte in der Strategie- und Technologieentwicklung sowie in der Gebäude- und Produktionsplanung. Parallel dazu unterstützt das PEM in der Kommunikation mit aktuellen und künftigen Industriepartnern.