Achema 2022

••• 10••• Innovationen Inline Element analysis Producing electrodes for Li-ion batteries more efficiently The goal here is to manufacture electrodes for Li-ion batteries more cost-effectively and with a higher level of quality. Electrode foils for Li-ion batteries consist of an active material (nickel-manganese-cobalt powder plus lithium), conductive additives and binders. These materials are applied to an aluminum foil as a suspension and then dried into a thin layer with a thickness of about 100 µm. It is not uncommon for the components of the suspension to separate during the drying process, with the result that the binder content is too low in some places. This impairs the adhesion of the entire layer. Fraunhofer IPM and Fraunhofer ISIT together with the companies VARTA and OWIS have developed an optical inline measurement system as part of the “Q-LIB” project. This system has made it possible to actively control the coating process with regard to the mixture. This in turn reduces waste in production and the start-up time for the production of new recipes. The inline measurement system is based on laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS). LIBS is a laser spectroscopy technique that can be used to determine the composition of a sample with regard to the specific elements it contains. The system records the material distribution in the electrode foil point by point as a 3D map. This makes it possible to detect whether the mixing ratio of the components is correct and whether the components are homogeneously distributed across the entire electrode volume. This in turn enables realtime quality control and quality regulation. The challenge here was measuring the distribution not only on the surface, but also with depth resolution within the entire coating – at production speeds of around 20 m/min. The measurement system was recently integrated into the laboratory plant of an electrode manufacturing facility at Fraunhofer ISIT. There, electrode foils from VARTA Microbattery GmbH were successfully measured under real production conditions. The goal: Manufacturing electrodes for Li-ion batteries with less costs and a higher quality Foto: Fraunhofer IPM Continued from Page 1 Anzeige Expertise und Lösungen für sichere, verfügbare und wirtschaftliche Prozessanlagen TÜV SÜD Chemie Service und TÜV Hessen präsentieren ihre gemeinsamen Dienstleistungspakete auf der ACHEMA in Halle 9.1 am Stand C39. Die beiden Gesellschaften des TÜV SÜD-Konzerns bündeln ihre Kompetenzen im Industriebereich. Davon profitieren Planer, Hersteller und Betreiber von Anlagen der Prozessindustrie – vor allem, wenn es umSicherheit, Verfügbarkeit, Wirtschaftlichkeit und Nachhaltigkeit geht. Über den gesamten Lebenszyklus einer Anlage vertraut die Prozessindustrie weltweit auf TÜV SÜD Chemie Service. Der Prüf- und Zertifizierungsdienstleister ist aus Servicebereichen der Großchemie hervorgegangen. Mit der Weiterentwicklung von Technologien, Systemen und Know-how in diesem Bereich haben die Expertinnen und Experten auch technische Innovationen wie Industrie 4.0, Künstliche Intelligenz (KI) und Big Data sowie die steigenden Anforderungen an die Nachhaltigkeit von Prozessen und Produkten stets im Blick. Kerndienstleistungen sind Prüfungen, Zertifizierungen und Ingenieurleistungen, die sich am individuellen Bedarf der Kunden ausrichten. Das sind beispielsweise wiederkehrende Prüfungen nach gesetzlichen Vorgaben, ein optimiertes Prüffristen-Management sowie Gefahren- und Risikoanalysen. Die Leistungen basieren auf der detaillierten Kenntnis aktueller und länderspezifischer Regelwerke, Vorschriften und Normen. Betreiber profitieren zudem vom digitalen Zugriff auf ihre Anlagendaten und der vollständigen digitalen Dokumentation über das TÜV SÜD-eigene Datenmanagementsystem SmartDAMAS. AMAIS und HAZOP Betreiber sehen sich mit stetig wachsenden und veränderten Herausforderungen konfrontiert. TÜV SÜD entwickelt die passenden Services dafür. Dazu zählt beispielsweise AMAIS (Asset Monitoring Artifical Intelligence Support), eine Lösung für das KI- und sensorgestützte Monitoring von Anlagenzuständen. AMAIS erlaubt die permanente Überwachung von Anlagen und die Auswertung der Sensordaten mit prädiktiven Algorithmen. Ein Dashboard visualisiert die Informationen und zeigt Handlungsoptionen auf. Sicherheit, Integrität und Effizienz haben in der Prozessindustrie höchste Priorität. Durch die Verbindung von HAZOP, Operational Excellence (OPEX) und KI-basierten Methoden bietet HAZOP+ einen ganzheitlichen Ansatz, der Synergien für eine kontinuierliche Optimierung von Sicherheit, Bedienbarkeit, Lebensdauer und Verfügbarkeit der Anlagen erschließt – bei Einhaltung aller regulatorischer Vorgaben. AMAIS und HAZOP+ sind gemeinsame Entwicklungen von TÜV SÜD Chemie Service und atlan-tec Systems. CO2-Einsparpotenziale identifizieren und verifizieren VERIchem ist die neueste Antwort von TÜV SÜD Chemie Service und TÜV Hessen zum Thema „Dekarbonisierung von Chemieanlagen“. Das Verfahren wurde für die neutrale und transparente Validierung und Verifizierung von CO2-Emissionen in Produktionsprozessen entwickelt – auf Basis der ISO/IEC 17029 und weiteren relevanten Standards und Normen. Die Methode unterstützt die Definition einer Referenz (Status quo, Baseline) für CO2-Emissionen, an der sowohl der Erfolg einzelner Verbesserungsmaßnahmen als auch der Fortschritt im gesamten Prozess der Dekarbonisierung (Project Line) gemessen werden kann. Kooperation macht stark TÜV SÜD Chemie Service und TÜV Hessen entwickeln zusammen effiziente Lösungen und bieten diese aus einer Hand an. Vor allem bei Green-Energy-Dienstleistungen und dem betriebssicheren Auf- und Ausbau einer Wasserstoffwirtschaft gibt es nach Einschätzung der beiden Unternehmen noch viel Potenzial für gemeinsame Entwicklungen. Im Industriebereich ergänzen sich die Kompetenzen beider Gesellschaften ideal, so dass Kunden effiziente Lösungen und komplette Lösungspakete erhalten. So erstellt beispielsweise TÜV Hessen Konzepte für den Blitzschutz und die Arbeitssicherheit für Kunden der TÜV SÜD Chemie Service. Weitere Informationen: www.tuvsud.com/chemieservice www.tuev-hessen.de www.atlan-tec.com TÜV SÜD-Kongressvorträge auf der ACHEMA Energy Production 4.0: With Total Sustainability Control and AI into the Future, Yalcin Oelmez, Thomas Froese, Halle 9.1, Raum Esprit, Mittwoch, 24.08.2022, 11:30-11:50 Uhr; HAZOP+ – How chemical plants are becoming safer and more economical with the help of AI, Dr. Hans Volkmar Schwarz, Thomas Froese, Halle 9.1, Raum Genius, Donnerstag, 25.08.2022, 11:30-12:00 Uhr.

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