BTRY construit le socle numérique pour industrialiser ses batteries à l’état solide
BTRY collabore avec Balthazar afin de mettre en place une infrastructure numérique centrée sur les dispositifs pour le développement de ses batteries à semi-conducteurs ultra-minces. L'objectif est d'établir un lien entre les paramètres de fabrication et les performances des cellules, et de créer la traçabilité, la reproductibilité et la base de données nécessaires à une production à l'échelle industrielle.
De la R&D sur les batteries à l’industrialisation
La société suisse BTRY développe des batteries à l’état solide ultra-minces fabriquées à l’aide de technologies de fabrication de semi-conducteurs. Ces batteries sont conçues pour allier un format très compact à une recharge rapide et à un fonctionnement dans une plage de températures allant de -40 °C à 150 °C.
Cependant, alors que BTRY passe de la validation technique à une production à plus haut débit, la mise à l'échelle devient un défi opérationnel. Des centaines de paramètres de fabrication, de mesures et d'indicateurs de performance doivent rester corrélés à chaque itération expérimentale.
C'est là qu'intervient la collaboration avec Balthazar.
Un dossier numérique unique pour chaque cellule de batterie
BTRY a mis en place Balthazar comme plateforme centralisée de données et de flux de travail pour la R&D. Auparavant, les informations expérimentales étaient dispersées entre des disques partagés, des feuilles de calcul et des routines d’analyse individuelles, ce qui rendait les comparaisons de plus en plus difficiles à mesure que le nombre d’expériences augmentait.
Le nouveau système organise les informations autour de chaque cellule de batterie. Chaque dispositif est associé à son historique de fabrication, à la configuration des matériaux, à la version du flux de travail, aux mesures et aux indicateurs de performance qui en résultent. Cela crée un lien numérique direct entre la manière dont une batterie a été fabriquée et ses performances.
Les flux de travail font l’objet d’un contrôle de version et les calculs d’indicateurs clés de performance (KPI) sont standardisés au sein de l’équipe. Les ingénieurs peuvent ainsi comparer les cellules et les itérations expérimentales sans avoir à reconstituer à plusieurs reprises les ensembles de données ni à appliquer différentes méthodes d’analyse.
Relier les paramètres de procédé aux performances
L’un des objectifs centraux est de rendre systématiquement visibles les relations entre les paramètres de fabrication et les performances des batteries.
Les paramètres de processus sont structurellement liés aux données de caractérisation et de performance. BTRY peut ainsi déterminer quels matériaux, recettes et combinaisons de paramètres influencent les résultats des batteries et utiliser ces conclusions pour orienter les expériences suivantes.
Des tableaux de bord intégrés permettent de comparer les dispositifs, de suivre les tendances et d’identifier les cellules les plus performantes sans avoir à reconstituer manuellement les ensembles de données.
Les données étant structurées dès le départ, BTRY a également commencé à les exploiter avec des outils d’IA pour explorer les corrélations entre les paramètres de fabrication et les performances des batteries.
Le plus grand changement de paradigme: l’abandon des électrolytes liquides
Le passage des électrolytes liquides aux électrolytes solides dans les batteries à couche mince représente un changement de paradigme majeur pour la sécurité, la rapidité de recharge et la miniaturisation du stockage d’énergie.
L’objectif : préparer une production évolutive
Cette coopération va au-delà de la simple optimisation de l’efficacité des travaux de laboratoire. Son objectif ultime est de mettre en place les fondements numériques nécessaires pour faire passer la technologie de batterie de BTRY d’une R&D itérative à une production reproductible à plus grande échelle.
À mesure que le débit augmente, les recettes de fabrication, les modifications de paramètres, les mesures et les résultats de performance doivent rester traçables. Cela aidera BTRY à identifier les goulots d’étranglement de production, à soutenir le contrôle qualité et à comprendre quels paramètres de processus déterminent réellement les performances des dispositifs.
« Désormais, tout est structuré selon nos processus et automatiquement relié au niveau des dispositifs, ce qui nous permet de nous concentrer sur l’interprétation des résultats et la prise de décisions rapides. Cela nous place également dans une bien meilleure position à mesure que nous évoluons vers des volumes de production plus élevés », explique Nicolas Osenciat, directeur du laboratoire de R&D chez BTRY.
L’infrastructure numérique transforme ainsi les expériences individuelles en connaissances de processus réutilisables. Pour BTRY, c’est une condition préalable à la mise à l’échelle des batteries à électrolyte solide de nouvelle génération sans perdre de vue les facteurs qui déterminent leurs performances.