Disassembly of electric vehicle batteries using the example of the Audi Q5 hybrid system

The rising number of electric vehicles comes along with an increasing demand for Li-Ion batteries. As resources such as lithium are valuable it is economically worthwhile to recycle EV batteries. One of the first steps of every battery recycling process is the disassembly, which can be a quite time and cost consuming process and hence has to be planned properly. Using the battery of the hybrid car Audi Q5 as a case study, a planning approach for the disassembly will be discussed in this paper. Therefore, disassembly sequences will be derived from a priority matrix and a disassembly graph will be drawn up. Finally, recommendations for the design of the disassembly system and work stations will be given.Audi AG and Electrocycling GmbHAutomotive Research Center Niedersachsen (NFF)German Federal Ministry for the Environment, Nature Conservation and Nuclear Safet

The KIT swiss knife gripper for disassembly tasks: a multi-functional gripper for bimanual manipulation with a single arm

© 20xx IEEE. Personal use of this material is permitted. Permission from IEEE must be obtained for all other uses, in any current or future media, including reprinting/republishing this material for advertising or promotional purposes, creating new collective works, for resale or redistribution to servers or lists, or reuse of any copyrighted component of this work in other works.This work presents the concept of a robotic gripper designed for the disassembly of electromechanical devices that comprises several innovative ideas. Novel concepts include the ability to interchange built-in tools without the need to grasp them, the ability to reposition grasped objects in-hand, the capability of performing classic dual arm manipulation within the gripper and the utilization of classic industrial robotic arms kinematics within a robotic gripper. We analyze state of the art grippers and robotic hands designed for dexterous in-hand manipulation and extract common characteristics and weak points. The presented concept is obtained from the task requirements for disassembly of electromechanical devices and it is then evaluated for general purpose grasping, in-hand manipulation and operations with tools. We further present the CAD design for a first prototype.Peer ReviewedPostprint (author's final draft

Wireless colorimetric readout to enable resource-limited point-of-care

Patientennahe Diagnostik in Entwicklungsländer birgt spezielle Herausforderungen, die ihren Erfolg bisher begrenzen. Diese Arbeit widmet sich daher der Entwicklung eines in seiner Herstellung skalierbaren und vielseitig einsetzbaren funkbasierten Auslesegerätes für Laborteststreifen. Durch die Kombination einer wachsenden Auswahl an papierbasierten Teststreifendiagnostiken mit gedruckter Elektronik und unter Berücksichtigung des diagnostischen Alltags im südlichen Afrika wurde ein Gerät entwickelt, das Teststreifen zuverlässig ausliest und die Daten per Funk an eine Datenbank übertragen kann. Die Technik basiert auf RFID-Tags (radio frequency identification devices), welche auf verschiedene flexible Substrate gedruckt wurden, um die technische Umsetzbarkeit und Funktionalität zu evaluieren. Um den Preis für die geplante Anwendung niedrig zu halten, wurden unter anderem Papier und Karton als Substrate genutzt. Das Ergebnis dieser Studie sind passive RFID-Tags auf unterschiedlichen, meist günstigen Substraten, die über eine Distanz von über 75 mm betrieben und ausgelesen werden können. Basierend auf der über RFID bereitgestellten Energie und Datenübertragung wurde eine Ausleseeinheit für Standardpapierstreifentests entwickelt und integriert. Durch das Auslesen verschiedener Teststreifen wurde das Gerät evaluiert und in seiner Aussagekraft mit einer scanner-basierten Aufnahme und anschließender Bildanalyse (ImageJ), einem kommerziellen Auslesegerät sowie einer manuellen Auslesung mit Hilfe von Farbtabellen verglichen. Das Gerät kann die Streifen zuverlässig auslesen und die Daten über die RFID-Schnittstelle übertragen. Die funkbasierte Ausleseeinheit ist mit verschiedenen kommerziellen Teststreifen sowohl im biodiagnostischen (lateral flow tests) wie auch im chemischen Bereich (pH-Wert) kompatibel. Die modulare Lösung erlaubt ein breites Einsatzgebiet und führt dadurch zu reduzierten Trainingszeiten der Anwender und einer zuverlässigen Handhabung. Die vorgestellte Lösung ist äußerst kostengünstig und bedarf keiner Wartung, wodurch sie sich sehr gut für den Einsatz in abgelegenen Feldkrankenhäusern eignet. Es wurde ein skalierbarer Prototyp entwickelt, der auf konventionellen Herstellungsverfahren der Verpackungsindustrie aufbaut. Aktuell handelt es sich noch um einen bogenbasierten Prozess, der sich aber prinzipiell auch auf Rolle-zu-Rolle Maschinen übertragen lässt. Bei der Entwicklung des Geräts spielte die Möglichkeit der lokalen Herstellung in den Einsatzländern eine große Rolle. Diese hätte neben der Generierung von Arbeitsplätzen auch den Vorteil einer einfacheren Verteilung der Geräte in ländliche Regionen, in denen sie den größten Nutzen für die Diagnostik erzielen würden

A Modular Converter- and Signal-Processing-Platform for Academic Research in the Field of Power Electronics

For academic research it is mandatory that the theoretical evaluation and modelling of new control methods, modulation schemes, electrical machines, power electronic topologies, etc. is validated with accurate measurements. To guarantee a high quality and high performance research it is necessary to have a modular, scalable, user-friendly, adaptable and affordable system. This allows to put the focus on the research topics themselves rather than spending a high effort on the pure implementation of the theoretical research results. The system described in this paper consists of a software environment/toolchain and a hardware platform. The hardware platform can be subdivided into a power electronics platform and a System on Chip based signal processing system. Besides the hardware platform also a user-friendly software environment/toolchain for modelbased research is developed and illustrated in this paper. This new system enables rapid-prototyping of new algorithms, hardware and topologies

Current Status and Opportunities of Organic Thin-Film Transistor Technologies

Ajudes: National Key Research and Development Program of "Strategic Advanced Electronic Materials" under Grant 2016YFB0401100 and in part by the NSFC of China under Grant 61274083 and Grant 61334008.Attributed to its advantages of super mechanical flexibility, very low-temperature processing, and compatibility with low cost and high throughput manufacturing, organic thin-film transistor (OTFT) technology is able to bring electrical, mechanical, and industrial benefits to a wide range of new applications by activating nonflat surfaces with flexible displays, sensors, and other electronic functions. Despite both strong application demand and these significant technological advances, there is still a gap to be filled for OTFT technology to be widely commercially adopted. This paper providesa comprehensive reviewof the current status of OTFT technologies ranging from material, device, process, and integration, to design and system applications, and clarifies the real challenges behind to be addressed

Integrated design for integrated photonics: from the physical to the circuit level and back

Silicon photonics is maturing rapidly on a technology basis, but design challenges are still prevalent. We discuss these challenges and explain how design of photonic integrated circuits needs to be handled on both the circuit as on the physical level. We also present a number of tools based on the IPKISS design framework