Handhabungs- und Montagetechnik

Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität

Termine

OrtOnline-Lehre
(siehe ISIS-Kurs)
Erster Termin20.04.2022
12:00 Uhr
Einführungsveranstaltung zur Übungtba

Ansprechpartner

Schimanek, Robert

+49 30 314-22852
r.schimanek(at)tu-berlin.de

Verantwortliche Person:
Dietrich, Franz

f.dietrich(at)tu-berlin.de

Dauer des Moduls

Das Modul kann in 1 Semester abgeschlossen werden.

Dieses Modul kann im Winter- und Sommersemester begonnen werden.

Bitte beachten Sie: Sobald Sie sich das Video ansehen, werden Informationen darüber an Youtube/Google übermittelt. Weitere Informationen dazu finden Sie unter Google Privacy.

Voraussetzung für die Teilnahme

Wünschenswerte Voraussetzungen für die Teilnahme an den Lehrveranstaltungen:
Kenntnisse der Produktionstechnik von Vorteil. Sehr gute Deutschkenntnisse sind für die Projektarbeit unbedingt erforderlich.

Verpflichtende Voraussetzungen für die Modulprüfungsanmeldung:
Keine Angabe

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 60

Anmeldung

Für die Vorlesung ist eine Anmeldung über ISIS erforderlich, der Link ist unter https://isis.tu-berlin.de/enrol/index.php?id=29371 finden. Für das Modul ist eine Anmeldung über QISPOS erforderlich. Für die projektorientierte Übung werden die Anmeldeformalitäten in der ersten Vorlesung bekanntgegeben.
Die Platzvergabe erfolgt gemäß den Bestimmungen §36, AllgStuPO.

Link zum Modul auf Moses - Die Modulverwaltung der TU Berlin

Hinweis für dieses Semester:
Es ist geplant das Modul als Online-Veranstaltung anzubieten. Informationen zum Ablauf können dem ISIS Kurs entnommen werden.

Lehrmodul mit 6 Leistungspunkten nach ECTS. Das Modul richtet sich an Studierende des Maschinenbaus (Bachelor und Master), des Wirtschaftsingenieurwesens (Bachelor und Master), der Fahrzeugtechnik (Bachelor und Master), der Elektrotechnik (Bachelor und Master), der Informationstechnik im Maschinenwesen, der Produktionstechnik und sonstiger technischer Studiengänge.

Lernergebnisse

Die Studierenden besitzen detailliertes Wissen über Materialien, Prozess- und Produktionstechnologien entlang der Batterieproduktion für die Elektromobilität und sind vertraut mit den zentralen Herausforderungen der Batterieproduktionstechnik. Außerdem können die Studierende ausgehend von Produktmerkmalen Anforderungen an einen zuverlässigen, sicheren und wirtschaftlichen Produktionsprozess von Batteriezellen formulieren und sind in Folge der Auseinandersetzung mit aktueller wissenschaftlicher Literatur in der Lage, komplexe
Zusammenhänge nachzuvollziehen, kritisch zu beurteilen und in aufbereiteter Form zu präsentieren. Zudem sind den Studierenden ingenieurstechnische Berufsbilder und Aufgabenbereiche im Kontext der Batterieproduktion in der Industrie und Wissenschaft bekannt.

Lehrinhalte

Die Lehrinhalte werden in digitalen Kursen, Vorlesungseinheiten und einer projektorientierte Übung vermittelt.
Die digitalen Kurse vermitteln den Studierenden detaillierte Kenntnisse über Batterieproduktionstechnologien. Die Vorlesungseinheiten (VL) gliedern sich in Elemente zum Selbststudium von Konzepten und Zusammenhängen und Live-Inhalte zur Wiederholung und Vertiefung des Wissens anhand praktischer Beispiele. Gastbeiträge aus der Industrie und Exkurse in die Forschung bereichern zudem die Live-Inhalte der Vorlesung und machen die Berufsbilder der Batterieproduktionstechnik für die Studierenden erfahrbar. In den Live-Inhalten werden aktuelle semesterbezogene Fragen besprochen, die in die Gestaltung der schriftlichen Prüfung einfließen. Die projektorientierte Übung erweitert das Portfolio des Moduls und fordert von den Studierenden einen Wissenstransfer bzw. die Anwendung des Wissens auf aktuelle Fragestellungen aus Industrie und Forschung. Hier arbeiten die Studierenden in interdisziplinären und meist internationalen Teams von ca. 4-8 Studierenden zusammen, um eine Lösung für eine batterieproduktionstechnische Herausforderung zu synthetisieren.

Die Vorlesungseinheit folgt inhaltlich der Prozesskette der Batterieproduktion. In der Veranstaltung werden ausgehend von Anwendungsbereichen moderner Batterien die grundlegende Funktionsweise, der prinzipielle Aufbau und ihre Produktionsprozesse detailliert betrachtet und diskutiert. Themen der Batterieproduktionstechnik insbesondere für Elektrofahrzeuge werden mit dem Schwerpunkt produktions- und verfahrenstechnische Grundlagen in der Elektroden- und Zellfertigung vermittelt. Im Fokus stehen unterschiedliche Verbundbauweisen und Verbundherstellungsverfahren, die mit ihren elektrochemischen und produktionstechnischen Eigenschaften gegenübergestellt und diskutiert werden. Der Einfluss produktionstechnischer Parameter auf die elektrochemischen Leistungsdaten einer Batterie wird vertieft. Verfahren der Batteriesystemfertigung werden vorgestellt, wie etwa der Montagevorgang einzelner Batteriezellen zu verschalteten Batteriepacks. Die Veranstaltung mündet in der Charakterisierung von Schlüsseltechniken und Qualitätssicherungsverfahren, die im Bereich der Produktion von Batteriezellen Anwendung finden. Darüber hinaus wird ein Ausblick auf zukünftige Batteriegenerationen und Herausforderungen für die Produktionstechnik gegeben.

Modulbestandteile

LehrveranstaltungArtNummerSWSSemester
Batterieproduktionstechnik für die ElektromobilitätVL3536 L 104222jedes
projektorientierte ÜbungPJ3536 L 104234jedes
(VL .. Vorlesung, PJ .. Projektübungen, IV .. integrierte Veranstaltung, SWS .. Semesterwochenstunden)

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität (Vorlesung)MultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.02.0h30.0h
Projektorientierte Übung zur Batterieproduktionstechnik (Projekt)MultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h

Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Lehr- und Lernform

Die Vorlesung dient der Vermittlung theoretischer Zusammenhänge und Grundlagen. In der projektorientierten Übung werden einzelne Aspekte der Vorlesung inhaltlich vertieft. Die Auseinandersetzung mit aktuellen Forschungsarbeiten fördert das Verständnis der Veranstaltungsinhalte.

Im Rahmen der Lehrveranstaltung Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität im Wintersemester 2019 / 2020 haben Studierende Erklärvideos zu den Vorlesungsthemen erstellt. In diesen Videos erläutern Studierende die im Rahmen der Vorlesung vorgestellten Prozessschritte der Batterieproduktion. Dabei verwenden die Studierenden einfache Mittel und gehen gleichzeitig in die Tiefe der jeweiligen Themenbereiche ein.

Abschluss des Moduls

Benotung:
benotet

Prüfungsform:
Portfolioprüfung
100 Punkte pro Element

Sprache:
Deutsch

Notenschlüssel:
Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung:
Zu erreichende Gesamtpunktezahl: 300

Notenschlüssel:
285,0 bis 300,0 Punkte ..... 1,0
270,0 bis 284,9 Punkte ..... 1,3
255,0 bis 269,9 Punkte ..... 1,7
240,0 bis 254,9 Punkte ..... 2,0
225,0 bis 239,9 Punkte ..... 2,3
210,0 bis 224,9 Punkte ..... 2,7
195,0 bis 209,9 Punkte ..... 3,0
180,0 bis 194,9 Punkte ..... 3,3
165,0 bis 179,9 Punkte ..... 3,7
150,0 bis 164,9 Punkte ..... 4,0
0,0 bis 149,9 Punkte ........ 5,0

PrüfungselementeKategoriePunkteDauer/Umfang
Test Batterieproduktionstechnikschriftlich100ca. 75 min.
Protokollierte praktische Leistungflexibel200ca. 10 Seiten Bericht, ca. 20 min. Präsentation

Anerkennung

Das Modul wird auf folgenden Modullisten verwendet:

  • Computational Engineering Science (Informationstechnik im Maschinenwesen) (Master of Science)
  • Fahrzeugtechnik (Master of Science)
  • Maschinenbau (Master of Science)
  • Patentingenieurwesen (Master of Science)
  • Produktionstechnik (Master of Science)
  • Wirtschaftsingenieurwesen (Bachelor of Science)
  • Wirtschaftsingenieurwesen (Master of Science)

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform:
nicht verfügbar

Skript in elektronischer Form:
verfügbar

Empfohlene Literatur:
Current Status and challenges for automotive battery production technologies; Kwade, Arno et al.; 2018, Nature Energy Vol.3, S. 290-300
Lithium-ion batteries: basics and applications; Korthauer, Reiner; Wuest, Michael; Berlin: Springer 2018; ISBN: 3-662-53069-4