Industrialisierung und Produktion
Manuelle Assemblierung und Charakterisierung von Pouchzellen
Diese Lerneinheit befasst sich mit dem manuellen Zusammenbau und der Charakterisierung von Pouchzellen. Das Erstellen und Testen kleiner Prototyp-Pouchzellen ist eine effektive Methode, um Batteriematerialien unter realitätsnahen Bedingungen elektrochemisch zu charakterisieren. Dabei werden Tests durchgeführt, die wichtige Informationen über die Eigenschaften der Materialien liefern, ohne dabei viele Baustoffe zu verbrauchen.
Damit dabei zuverlässige Ergebnisse erzielt werden können, sind fundierte Fachkenntnisse der Durchführenden erforderlich. Diese Lerneinheit soll den Teilnehmenden das notwendige Fachwissen für die Auslegung und Herstellung kleiner Prototyp-Pouchzellen sowie für deren Tests vermitteln.
Dafür wird mit einem Überblick über den grundlegenden Aufbau von Pouchzellen und die Funktion der einzelnen Zellkomponenten begonnen. Anschließend werden theoretische Grundlagen vermittelt, wie die richtigen Zellmaterialien und inaktive Komponenten gewählt werden können. Zudem wird vertieft auf die einzelnen Schritte des manuellen Zusammenbaus von Pouchzellen eingegangen.
Im zweiten Teil des Moduls setzen die Teilnehmenden diese Kenntnisse in die Praxis um. Unter Anleitung führen sie eigenständig die einzelnen Fertigungsschritte durch, um ihre eigenen Prototyp-Pouchzellen herzustellen. Dabei wird besonderes Augenmerk auf den sicheren Umgang mit Gefahrstoffen gelegt. Die Teilnehmenden sollen so ein Verständnis für die richtige Handhabung der hergestellten Komponenten und Batteriezellen entwickeln.
Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Qualitätssicherung von Pouchzellen und dem Erkennen möglicher Fehler.
Wichtig ist außerdem die elektrochemische Vermessung der Testzellen. Diese umfasst die korrekte Kontaktierung der Zelle, die Wahl des geeigneten Zyklier-Programms aus den verschiedene Messmethoden, die Analyse von Daten und die Erstellung von Qualitätskarten.
Zielgruppe:
Die Lerneinheit richtet sich an alle Personen, die in der Batteriezellfertigung arbeiten werden, insbesondere an Fachkräfte mit einer chemisch-technischen Ausbildung.
Lerninhalte:
Die Teilnehmenden erlernen folgende theoretische und praktische Grundlagen der Pouchzellfertigung:
- Ablauf der einzelnen Schritte des manuellen Zusammenbaus von Pouchzellen
- Eigenschaften und Funktionen der aktiven/inaktiven Zellkomponenten
- Geeignete Wahl der aktiven Komponenten
- Sicherer Umgang mit den verwendeten Gefahrstoffen
- Basiswissen der Qualitätssicherung von Pouchzellen und ihren Komponenten
- Elektrochemische Vermessung von Labor-Pouchzellen
Lernziele:
Am Ende der Lerneinheit ...
- haben die Teilnehmenden das theoretische und praktische Grundwissen, um kleine Prototyp-Pouchzellen manuell zu fertigen und elektrochemisch zu vermessen.
- kennen die Teilnehmenden den prinzipiellen Aufbau einer Pouchzelle und sind in der Lage, geeignete Elektroden und Elektrolyte zu wählen.
- beherrschen die Teilnehmenden den sicheren Umgang mit den verwendeten Gefahrstoffen.
- erkennen die Teilnehmenden typische Qualitätsmängel.
Wichtige Hinweise:
Bitte tragen Sie lange Kleidung und geschlossenes Schuhwerk.
Form der Vermittlung:
Präsenz
Sprache und erforderliches Sprachniveau:
B1 Fortgeschrittene Sprachverwendung
Dr. Lea Leuthner
Institut für Angewandte Materialien - Energiespeichersysteme (IAM-ESS)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)