锂离子电池具有铝阴极（-极）和铜阳极（+ 极）。在制造过程中，将薄层活性物质（例如钴氧化锂或磷酸铁锂）涂在较长的铜箔或铝箔条上。这些长电极条被切成小段，组合在一起，然后缠绕或堆叠到单个电池单元上。“金属箔的涂层是一个关键的工艺步骤。活性层在铝箔的整个宽度上必须具有均匀的厚度，” 乔纳斯说。“这里的错误是电池损坏的主要原因。这两项获得认可的发明正在帮助我们更好地理解和改进这一生产步骤。”
减少能源转型所需的废品
Jonas Witt | Siemens 年度发明家 | 新人
看看电池制造
像指纹一样的图案
追踪错误原因越精确，开发解决方案就越容易——这一原则也适用于电池制造。乔纳斯和他的团队正在寻找一种方法，在特定的电池单元与生产电池的铜/铝箔条的部分之间建立联系。乔纳斯解释说：“过去，生产数据是分配给长条材料的。”“我们的新手术更加精确和非侵入性。我们发现，该材料的表面图案对于各个涂层段是独一无二的，类似于指纹。不同分段的图案的任何差异都非常明显，以至于对于特定的电池单元，我们随后可以跟踪其制造的确切箔片段、制造时间以及所使用的设置。有了这些知识，我们不仅使旧的标记过时，还能够比以往任何时候都更精确地分析产生如此多或如此少的废物的时间和原因。”
向专家学习
生产机器的精确校准是一个关键因素。乔纳斯说：“机器操作员通常必须接受几个月的培训，才能形成正确的感觉，以最佳方式设置工艺参数。”“产生大量废料通常是因为它们忽略了某些东西。”这就是为什么乔纳斯和他的团队使用高技能机器操作员的检查行为训练了一个 AI 模型，以便开发一个为持续运行期间的最佳配置提供建议的系统。乔纳斯肯定说：“根据运营数据，训练有素的人工智能模型在识别我们何时偏离最佳值时要快得多。”“我们在不久的将来的目标是能够完全自动控制涂层过程，这样我们就可以将电池的报废率降低约百分之十。我们已经获得了商业许可。”