Manj odpadkov za energetsko tranzicijo:

Jonas Witt | Siemensovi izumitelji leta | Novinec

Vpogled v proizvodnjo baterij

Moški v črni majici se sklanja nad prenosni računalnik, na katerem so nalepke z napisom »Battery Accelerator«, medtem ko v ozadju dva druga moška pišeta na tablo.

Litij-ionske baterije imajo aluminijasto katodo (negativni pol) in bakreno anodo (pozitivni pol). Med proizvodnjo se na dolge trakove bakrene ali aluminijaste folije nanesejo tanke plasti aktivnih materialov – npr. litij-kobaltov oksid ali litij-železov fosfat. Ti dolgi trakovi elektrod se razrežejo na majhne odseke, združijo ter navijejo okoli posameznih baterijskih celic ali zložijo v kup. „Premazovanje kovinskih folij je ključni korak v procesu. Aktivni sloji morajo imeti enotno debelino po celotni širini folije,“ pravi Jonas. „Napake na tej točki so glavni vzrok za slabe baterijske celice. Obe iznajdbi, ki sta bili nagrajeni, nam pomagata bolje razumeti in izboljšati ta proizvodni korak.“

Vzorec, podoben prstnemu odtisu

Bolj natančno kot je mogoče ugotoviti vzrok napake, lažje je razviti rešitve – in to načelo velja tudi za proizvodnjo baterij. Jonas in njegova ekipa sta iskala način, kako vzpostaviti povezavo med posamezno baterijsko celico in odseki trakov bakrene/aluminijeve folije, iz katerih so bile te celice izdelane. »V preteklosti so bili proizvodni podatki pripisani dolgim trakom materiala,« pojasnjuje Jonas. »Naš novi postopek je natančnejši in neinvaziven. Ugotovili smo, da je vzorec površine materiala za posamezne segmente prevleke edinstven, podobno kot prstni odtis. Vse razlike v vzorcih različnih segmentov so tako jasne, da lahko za določeno baterijsko celico naknadno sledimo natančnim segmentom folije, iz katerih so bile izdelane, kdaj so bile izdelane in kakšne nastavitve so bile uporabljene. S tem znanjem nismo le naredili starih oznak zastarelih, ampak lahko tudi natančneje kot kdaj koli prej analiziramo, kdaj in zakaj je nastalo toliko ali tako malo odpadkov.«

Roke z nožicami rezajo temen, prožen material, na katerem je rdeča laserska črta, za izdelavo sestavnih delov baterij.

Izkušnje strokovnjakov

Pred belo steno stoji moški z resnim izrazom na obrazu, oblečen v črno srajco in črno jakno.

Natančna kalibracija proizvodnih strojev je ključni dejavnik. »Operaterji strojev morajo običajno opraviti večmesečno usposabljanje, da razvijejo ustrezen občutek za optimalno nastavitev parametrov procesa,« pravi Jonas. »Pogosto nastanejo velike količine odpadnega materiala, ker jim je kaj ušlo.« Zato sta Jonas in njegova ekipa usposobila model umetne inteligence z vzorci pregledovanja visoko usposobljenega operaterja stroja, da bi razvili sistem, ki med tekočim delovanjem daje priporočila za optimalno konfiguracijo. »Na podlagi operativnih podatkov dobro usposobljen model umetne inteligence veliko hitreje prepozna, kdaj se preveč oddaljujemo od optimalnega stanja,« potrjuje Jonas. »Naš cilj v bližnji prihodnosti je, da bomo lahko proces premazovanja nadzorovali popolnoma avtomatsko, tako da bomo lahko zmanjšali stopnjo odpadkov pri baterijskih celicah za okoli deset odstotkov. Komercialne licence smo že pridobili.«