Ein Konsortium aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE sowie der Smart Battery Solutions GmbH ist es gelungen, die Stahl-Verbinder zur Verschaltung von Batteriezellen beim Widerstandsbuckelschweißen durch Kupfer zu ersetzen. Damit demonstrierte das Team etwas, das in der Batterie-Branche lange als unmöglich galt: Bisher mussten Batteriehersteller, die auf leistungsfähigere, Kupfer-verschaltete Batterien umrüsten, dafür ihre Buckelschweißanlagen durch Laserschweißanlagen ersetzen.
Batterien bestehen aus einzelnen Batterie-Zellen, die untereinander elektrisch verbunden werden, aktuell meist, indem Stahl aufgeschweißt wird. Buckelschweißen ist ein günstiger, etablierter Prozess, Stahl-Verbinder sind jedoch in ihrer elektrischen Leitfähigkeit beschränkt. Stahl- durch Kupfer-Verbindungen zu ersetzen, macht Batterien leichter und damit leistungsfähiger.
Nutzung gängiger Anlagen
Einem Forschungsteam des Fraunhofer ISE in Zusammenarbeit mit dem deutschen Batteriehersteller Smart Battery Solutions GmbH gelang nun eine Prozessentwicklung auf Anlagen zum Buckelschweißen, so wie sie in der Batteriefertigung heute gängig eingesetzt werden. »Das Kupfer muss dafür nicht verzinnt oder anderweitig vorbehandelt werden«, sagt Christian Schiller, Wissenschaftler am Fraunhofer ISE und Projektleiter des Forschungsvorhabens. »Und vor allem: Batteriehersteller müssen für die Verschaltung nicht auf Laserschweißanlagen umstellen, um die Kupfer-Verbindungen elektrisch zu einem Batteriemodul zu verbinden.«
Smart Battery Solutions wird den neuen Prozess auf seiner Fertigungslinie nun als erster Batteriehersteller einführen. Finanziert wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie.
