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Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität

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#50873 / #4

SoSe 2022 - WiSe 2024/25

Deutsch

Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität

6

Dietrich, Franz

Benotet

Portfolioprüfung

Deutsch

Zugehörigkeit


Fakultät V

Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb (IWF)

35361200 FG Handhabungs- und Montagetechnik

Maschinenbau

Kontakt


PTZ 2

Dietrich, Franz

sabine.lange@tu-berlin.de

https://www.tu.berlin/hamster/studium/module-lehrveranstaltungen/batterieproduktionstechnik-fuer-die-elektromobilitaet/

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

Pflichtbereich

Die folgenden Veranstaltungen sind für das Modul obligatorisch:

LehrveranstaltungenArtNummerTurnusSpracheSWS ISIS VVZ
BatterieproduktionstechnikPJ3536 L 10423WiSe/SoSede4
Batterieproduktionstechnik für die ElektromobilitätVL3536 L 10422WiSe/SoSede2
ISIS-Kurssuche nach Veranstaltungen des Moduls

Arbeitsaufwand und Leistungspunkte

Batterieproduktionstechnik (PJ):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.04.0h60.0h
Vor-/Nachbereitung15.04.0h60.0h
120.0h(~4 LP)

Batterieproduktionstechnik für die Elektromobilität (VL):

AufwandbeschreibungMultiplikatorStundenGesamt
Präsenzzeit15.02.0h30.0h
Vor-/Nachbereitung15.02.0h30.0h
60.0h(~2 LP)
Der Aufwand des Moduls summiert sich zu 180.0 Stunden. Damit umfasst das Modul 6 Leistungspunkte.

Beschreibung der Lehr- und Lernformen

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.

Voraussetzungen für die Teilnahme / Prüfung

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:

Dieses Modul hat keine Prüfungsvoraussetzungen.

Abschluss des Moduls

Benotung

Benotet

Prüfungsform

Portfolioprüfung

Art der Portfolioprüfung

100 Punkte pro Element

Sprache(n)

Deutsch

Prüfungselemente

NameGewichtKategorieDauer/Umfang
Test Batterieproduktionstechnik100schriftlichca. 75 min.
Protokollierte praktische Leistung200flexibelca. 10 Seiten Bericht, ca. 20 min. Präsentation

Notenschlüssel

Dieses Prüfung verwendet einen eigenen Notenschlüssel (siehe Prüfungsformbeschreibung).

Prüfungsbeschreibung (Abschluss des Moduls)

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

Dauer des Moduls

Für Belegung und Abschluss des Moduls ist folgende Semesteranzahl veranschlagt:
1 Semester.

Dieses Modul kann in folgenden Semestern begonnen werden:
Winter- und Sommersemester.

Maximale teilnehmende Personen

Die maximale Teilnehmerzahl beträgt 60.

Anmeldeformalitäten

Für die Vorlesung ist eine Anmeldung über ISIS erforderlich, der Link ist unter https://www.tu.berlin/hamster/studium/module-lehrveranstaltungen/batterieproduktionstechnik-fuer-die-elektromobilitaet/ zu finden. Für das Modul ist eine Anmeldung über QISPOS erforderlich. Für das Projekt werden die Anmeldeformalitäten in der ersten Vorlesung bekanntgegeben.

Literaturhinweise, Skripte

Skript in Papierform

Verfügbarkeit:  nicht verfügbar

 

Skript in elektronischer Form

Verfügbarkeit:  verfügbar

 

Literatur

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

Zugeordnete Studiengänge


Diese Modulversion wird in folgenden Studiengängen verwendet:

Studiengang / StuPOStuPOsVerwendungenErste VerwendungLetzte Verwendung
Computational Engineering Science (Informationstechnik im Maschinenwesen) (M. Sc.)19SoSe 2022SoSe 2025
Fahrzeugtechnik (M. Sc.)19SoSe 2022SoSe 2025
Maschinenbau (M. Sc.)110SoSe 2022SoSe 2025
Patentingenieurwesen (M. Sc.)17SoSe 2022SoSe 2025
Produktionstechnik (M. Sc.)110SoSe 2022SoSe 2025
Wirtschaftsingenieurwesen (B. Sc.)114SoSe 2022SoSe 2025
Wirtschaftsingenieurwesen (M. Sc.)116SoSe 2022SoSe 2025

Sonstiges

Weitere Hinweise siehe https://www.tu.berlin/hamster/