BTRY baut digitales Rückgrat für die Skalierung von Festkörperbatterien
BTRY arbeitet mit Balthazar zusammen, um ein geräteorientiertes digitales Backbone für die Entwicklung seiner ultradünnen Festkörperbatterien aufzubauen. Ziel ist es, Fertigungsparameter mit der Zellleistung zu verknüpfen und die für den industriellen Maßstab erforderliche Rückverfolgbarkeit, Reproduzierbarkeit und Datenbasis zu schaffen.
Von der Batterieentwicklung zur Industrialisierung
Das Schweizer Batterieunternehmen BTRY entwickelt ultradünne Festkörperbatterien, die mithilfe von Halbleiterfertigungstechnologien hergestellt werden. Die Batterien sind so konzipiert, dass sie eine sehr kompakte Bauform mit Schnellladefähigkeit und einem Betriebsbereich von -40 °C bis 150 °C kombinieren.
Da BTRY nun von der technischen Validierung hin zu einer Produktion mit höherem Durchsatz übergeht, wird die Skalierung jedoch zu einer betrieblichen Herausforderung. Hunderte von Fertigungsparametern, Messwerten und Leistungsindikatoren müssen über alle experimentellen Iterationen hinweg miteinander verknüpft bleiben.
Hier setzt die Zusammenarbeit mit Balthazar an.
Ein digitaler Datensatz für jede Batteriezelle
BTRY hat Balthazar als zentralisierte Plattform für F&E-Daten und Arbeitsabläufe implementiert. Zuvor waren die Versuchsdaten über gemeinsam genutzte Laufwerke, Tabellenkalkulationen und individuelle Analyseroutinen verteilt, was Vergleiche mit steigender Anzahl von Versuchen zunehmend erschwerte.
Das neue System organisiert die Informationen rund um die einzelne Batteriezelle. Jedes Bauteil ist mit seiner Fertigungshistorie, der Materialkonfiguration, der Workflow-Version, den Messungen und den daraus resultierenden Leistungskennzahlen verknüpft. Dadurch entsteht ein direkter digitaler Zusammenhang zwischen der Art und Weise, wie eine Batterie hergestellt wurde, und ihrer Leistung.
Die Arbeitsabläufe unterliegen einer Versionskontrolle, und die Berechnung der Leistungskennzahlen (KPIs) ist teamweit standardisiert. Ingenieure können daher Zellen und Versuchsdurchläufe vergleichen, ohne Datensätze immer wieder neu zusammenstellen oder unterschiedliche Analysemethoden anwenden zu müssen.
Prozessparameter mit der Batterieleistung verknüpfen
Ein zentrales Ziel ist es, Zusammenhänge zwischen Fertigungsparametern und Batterieleistung systematisch sichtbar zu machen.
Prozessparameter sind strukturell mit Charakterisierungs- und Leistungskennzahlen verknüpft. BTRY kann somit untersuchen, welche Materialien, Rezepturen und Parameterkombinationen die Batterieleistung beeinflussen, und diese Erkenntnisse als Grundlage für nachfolgende Experimente nutzen.
Integrierte Dashboards ermöglichen es, Geräte zu vergleichen, Trends zu überwachen und leistungsstarke Zellen zu identifizieren, ohne Datensätze manuell neu erstellen zu müssen.
Da die Daten von Beginn an strukturiert sind, nutzt BTRY sie mittlerweile auch in Verbindung mit KI-Tools, um Zusammenhänge zwischen Fertigungsparametern und Batterieleistung zu erforschen.
Das Ziel: Eine Grundlage für die skalierbare Produktion
Die Zusammenarbeit geht über die Effizienzsteigerung der Laborarbeit hinaus. Ihr oberstes Ziel ist es, die digitale Grundlage zu schaffen, die erforderlich ist, um die Batterietechnologie von BTRY von der iterativen Forschung und Entwicklung hin zu einer wiederholbaren Produktion in größeren Stückzahlen zu führen.
Mit steigendem Durchsatz müssen Fertigungsrezepte, Parameteränderungen, Messungen und Leistungsergebnisse nachvollziehbar bleiben. Dies wird BTRY dabei helfen, Produktionsengpässe zu identifizieren, die Qualitätskontrolle zu unterstützen und zu verstehen, welche Prozessparameter tatsächlich die Leistung der Bauteile bestimmen.
„Jetzt ist alles entsprechend unserer Prozesse strukturiert und auf Geräteebene automatisch verknüpft, sodass wir uns auf die Auswertung der Ergebnisse und schnelle Entscheidungen konzentrieren können. Außerdem sind wir dadurch deutlich besser aufgestellt, wenn wir auf höhere Produktionsmengen skalieren“, sagt Nicolas Osenciat, Leiter des F&E-Labors bei BTRY.
Das digitale Rückgrat verwandelt somit einzelne Experimente in wiederverwendbares Prozesswissen. Für BTRY ist dies eine Voraussetzung für die Skalierung von Festkörperbatterien der nächsten Generation, ohne den Überblick darüber zu verlieren, was die Leistung bestimmt.