Leichtbau und Effizienz

Fügetechnologien für die Elektromobilität

Im Rahmen des geförderten Verbundprojekts Batconhat das Fraunhofer IWS Dresden in den letzten drei Jahren neue eigenschafts- und kostenoptimierte Fügeverfahren für die Herstellung von Aluminium-Kupfer-Zellverbindern entwickelt und qualifiziert.

Jörg Kaspar präsentiert den im Projekt erstellten Batteriedemonstrator und erklärt die dafür entwickelten Fügverfahren. (Bild: Fraunhofer IWS, Frank Höhler)

Im Dezember 2015 trafen sich die Kooperationspartner Bosch, Elringklinger, Wieland-Werke und IWS zum Abschlusskolloquium in Dresden. Kooperationspartner und Projektträger – das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) – seien sehr zufrieden mit den Erkenntnissen. Das Fraunhofer IWS konnte demnach die Technologien zum Fügen schwingungsbelastbarer und alterungsfreier Al-Cu-Zellverbinder mit geringen Übergangswiderständen entscheidend weiter entwickeln. Gemeinsam mit den Industriepartnern sei eine Überführung in die Fertigung denkbar.

Im Rahmen des Projekts wurden Fertigungstechnologien wie das Laserstrahl-, Rührreib- und Ultraschallschweißen sowie das Laserinduktionswalzplattieren auf Eignung zur Herstellung von funktionsintegrierten Hochstrom-Verbindern für Batteriemodule getestet. Im Vergleich zu den übrigen Verfahren zeigte sich das Laserinduktionswalzplattieren als besonders vielversprechend für die Umsetzung der Forderungen der Industriepartner. Die vom IWS patentierte Technologie erfülle die Ansprüche an reproduzierbare Prozessqualitäten und hohe Bauteilzuverlässigkeit am besten und sei deutlich kostengünstiger als die Schweißverfahren.

Anzeige

Durch grundlegende Arbeiten zur Gefügecharakterisierung der Fügezonen sei es uns gelungen, ein quantitativ und qualitativ erweitertes Prozessverständnis zum Fügen von Aluminium und Kupfer zu gewinnen. Das Laserinduktionswalzplattieren sei so flexibel, dass es mit Umrüstung der vorhandenen Anlage auch möglich sein werde, Verbindungsstücke für künftige Al-Stahl-Mischbauweisen herzustellen. Bereits jetzt bestehe reges Interesse an der Weiterentwicklung der Verfahrenstechnik und des Anlagenkonzeptes in Richtung Stahl-Al- und Ti-Al-Halbzeuge zur Entwicklung effektiver Leichtbauweisen im Automobil- und Luftfahrtbereich.

Die Ergebnisse des Projekts sollen während des Internationalen Fügetechnischen Symposiums „Tailored Joining“ (www.fuegesymposium.de) präsentiert werden, das zeitgleich mit dem Internationalen Lasersymposium „Fiber, Disc und Diode“ am 23. und 24. Februar 2016 stattfindet.

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige
Anzeige