DORSMAN (FKZ 03XP0633A) - Projet commun : Fabrication de cellules de batterie basée sur les données et les capteurs — DORSMAN ; Sous-projet : Accélération de la finalisation des cellules et amélioration de la qualité des batteries lithium-ion grâce à l’utilisation de technologies de capteurs innovantes et de mesures
Durée : 1er janvier 2025 — 31 décembre 2027
Ce projet de recherche, financé par le BMBF, vise à accélérer la production de batteries lithium-ion.
Le projet commun « Fabrication de cellules de batterie basée sur les données et les capteurs » (DORSMAN) étudie comment rendre la production de batteries lithium-ion plus économe en ressources et plus rapide. Le projet est financé par le ministère fédéral de l’Éducation et de la Recherche (BMBF) (FKZ : 03XP0633A). Outre Siemens, qui assure la coordination, le consortium comprend BioLogic Science Instruments GmbH, l’Institut des machines-outils et de la gestion industrielle (iwb) de l’Université technique de Munich, ainsi que l’Institut d’électronique de puissance et d’entraînements électriques (ISEA) de l’Université RWTH d’Aix-la-Chapelle. L’objectif global est d’accélérer la production de batteries grâce à une technologie de capteurs innovante et à la numérisation.
Les batteries sont essentielles à la réussite de la transition énergétique et de la mobilité. Cependant, le processus de production est long, le taux de rebut est élevé, la qualité des batteries varie et ne peut être déterminée de manière fiable qu’à l’aide de procédures de mesure complexes. La dernière phase du processus de fabrication, la finalisation des cellules, est particulièrement chronophage. La finalisation implique plusieurs étapes de processus. Le mouillage, au cours duquel l’électrolyte se répartit à l’intérieur de la batterie, la formation, au cours de laquelle la batterie est chargée et déchargée pour la première fois, et la mesure de l’autodécharge sont particulièrement chronophages. En effet, l’avancement du processus ne peut être surveillé avec les moyens actuellement disponibles, ce qui rend nécessaires des temps d’attente généraux.
DORSMAN s’attaque précisément à cet aspect du processus de production. De nouveaux capteurs seront intégrés dans l’usine de production, permettant ainsi de mieux comprendre les processus électrochimiques au sein de la cellule. De plus, les procédures de mesure permettant de déterminer le taux d’autodécharge seront perfectionnées. Selon l’état actuel de la technique, ces mesures prennent plusieurs jours, voire plusieurs semaines. Des recherches seront menées pour déterminer comment réduire la durée des mesures grâce à une technologie de mesure et une évaluation des données adaptées.
Jusqu’à présent, les capteurs et les procédures de mesure n’ont été testés qu’à l’échelle du laboratoire. Dans le cadre de DORSMAN, les résultats obtenus seront transposés à l’échelle industrielle grâce à une coopération entre les instituts de recherche et l’industrie. Une infrastructure numérique sera mise en place pour l’usine de production, qui servira de base à un contrôle des processus en ligne basé sur les données de mesure. Les partenaires du projet mettront en œuvre les solutions développées dans une usine pilote, où elles seront testées. Par la suite, des batteries seront produites au cours de plusieurs campagnes de production, et des ajustements au processus de production seront effectués sur la base des mesures enregistrées. Une mise en œuvre réussie permettra d’intégrer la technologie des capteurs et les appareils de mesure dans les installations de production industrielles.
Partenaires du consortium :
Bio-Logic Science Instruments GmbH,
Technische Universität München (TUM) (Université technique de Munich),
Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH Aachen University)
Contacts :
Chef de projet : felix.katzer@siemens.com
Gestionnaire financier : bianca.miene@siemens.com
Fournisseur de financement : BMFTR
