Manufacturing of Lithium-Ion Battery Cells

In der Verwendung von Augmented Reality in der Industrie steckt enormes Potenzial. Besonders der Einsatz von Datenbrillen bietet den Vorteil, dass beide Hände frei für die Arbeitsaufgabe sind. Informationen stehen jederzeit optisch zur Verfügung. Perspektivisch werden Akteure in der Industrie virtuelle mit realen Bauteilen kombinieren und am virtuellen Objekt trainieren können. Besonders schwierige Aufgaben können ebenfalls zunächst virtuell ausprobiert werden. Dies sind nur einige der vielen Einsatzmöglichkeiten, die entwickelt werden. Dem praktischen Einsatz von Datenbrillen stehen neben Herausforderungen in der Softwareentwicklung aber auch ganz handfeste Probleme entgegen, über die man sich Gedanken machen sollte, bevor in Augmented Reality investiert wird. So sind z. B. Gleitsichtbrillen, die immerhin ein Viertel aller in Deutschland getragenen Brillen ausmachen, derzeit nicht immer mit Datenbrillen kompatibel. Welche Genauigkeit erfordert eine Anwendung? Auch Fragen des Arbeitsschutzes und des Datenschutzes müssen beachtet werden. Da Datenbrillen mit einer Kamera ausgestattet sind, muss z. B. geklärt werden, unter welchen Bedingungen diese überhaupt auf dem Shopfloor gewünscht sind. Prof. Dr.-Ing. Werner Schreiber, der 15 Jahre lang in der Konzernforschung der Volkswagen AG das Forschungsfeld Virtuelle Techniken leitete, trägt mit diesem Buch dazu bei, die Beurteilungskompetenz für den Einsatz von Datenbrillen zu stärken, damit ein durchdachter und nachhaltiger Einsatz in der Industrie zukünftig möglich sein wird.

Lithium-Ionen-Batterien sind aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Sie finden sich in Akkuschraubern, Handys und Earbuds ebenso wie in E-Bikes und Elektroautos. Die Fertigung von Lithium-Ionen-Batteriezellen erfordert höchste Präzisionsarbeit, auf die zahlreiche Prozessparameter wie zum Beispiel die Raumluft oder die Viskosität der Elektrodenpaste einwirken. Vielfach bestehen Interdependenzen zwischen den Parametern, die die Qualität der Zwischen- und Endprodukte maßgeblich beeinflussen. Bei Unwissen oder Fehlentscheidungen kann großer Schaden entstehen. Dieses Buch stellt die wichtigsten Prozessparameter vor, die bei der Fertigung von Lithium-Ionen-Batterien von Bedeutung sind, und erläutert deren Zusammenwirken. Es richtet sich an Prozess- und Anlagenplaner:innen, die damit betraut sind, den Fertigungsprozess von Lithium-Ionen-Batterien zu steuern sowie Maschinen und Anlagen für die Batteriezellproduktion zu planen. Auch Studierende der Fertigungs- und Elektrotechnik profitieren von der praktischen Wissensvermittlung zu diesem Zukunftsthema. Das Buch widmet sich folgenden Themen: - Aufbau und Funktionsweise von Lithium-Ionen-Batterien - Schadensauslöser und Versagensmechanismen bei Lithium-Ionen-Batterien - Produktionsprozess der Elektroden und Batteriezellen - Planung und Instandhaltung von Batteriezellfabriken Die Themen Arbeitssicherheit sowie Rückverfolgbarkeit der verwendeten Materialien und Komponenten runden den Inhalt ab.

The use of augmented reality in industry holds enormous potential. In particular, the use of smart glasses offers the advantage that both hands remain free for the task at hand, while information is continuously available in the user’s field of vision. In the future, industrial actors will be able to combine virtual and real components and train on virtual objects. Especially complex tasks can initially be tested in a virtual environment. These are just a few of the many possible applications currently being developed. However, beyond challenges in software development, the practical use of smart glasses also faces very tangible issues that should be carefully considered before investing in augmented reality. For example, progressive lenses—which account for roughly a quarter of all glasses worn in Germany—are not always compatible with smart glasses. What level of accuracy is required for a given application? Questions of occupational safety and data protection must also be addressed. Since smart glasses are equipped with cameras, it must be clarified under which conditions their use is acceptable on the shop floor. Prof. Dr.-Ing. Werner Schreiber, who led the research field of Virtual Technologies in corporate research at Volkswagen AG for 15 years, uses this book to strengthen the ability to assess the use of smart glasses, enabling thoughtful and sustainable implementation in industry in the future.