Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Elektromobilität - Energiesparen mit Lasertechnik

19.05.2011
Leistungselektronik und Batteriesystem bilden neben dem E-Motor das Kernstück der zukünftigen Elektromobilität. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT hat neue Verfahren zum Laserstrahlmikroschweißen von Lastanschlüssen und Batterieableitern entwickelt, die ohne Zusatzwerkstoffe auskommen und eine hohe Prozesssicherheit garantieren.

Die Leistungselektronik in einem Elektrofahrzeug stellt die Schnittstelle zwischen dem Energiespeicher Batterie und den Motoren dar. Sie ermöglicht die erforderliche Umformung hoher Spannungen und Ströme in elektrischen Spannungswandlern. Hierfür werden Module aus Halbleitern und Direct Copper Bonded (DCB) beziehungsweise Direct Aluminium Bonded (DAB) Substraten aufgebaut.

Die Lastanschlüsse aus Kupfer oder Aluminium zur Kontaktierung dieser Module an die externen Stromkreise werden meist direkt auf die wenigen hundert Mikrometer dicken Metallschichten der Substrate mittels Ultraschallschweißen gefügt. Dabei besteht die Gefahr von Muschelbrüchen und Rissen in der Keramik unterhalb der Metallisierung. Um dies zu vermeiden, suchen Hersteller nach geeigneten Fügeverfahren. Auch für Fertigung von Batteriesystemen sind zuverlässige und vor allem serientaugliche Fügeverfahren zur elektrischen Kontaktierung von Batteriezellen gefragt.

Das Fraunhofer ILT hat hierfür neue Verfahren zum Fügen von massiven Kupfer- bzw. Aluminium-Lastanschlüssen von Leistungselektronik-Komponenten und Batteriefahnen aus Aluminium- und Kupferableitern mittels Laserstrahlmikroschweißen entwickelt. Durch den Einsatz der Technik zur örtlichen Leistungsmodulation beim Mikroschweißen kann der stromtragende Anbindungsquerschnitt zwischen Lastanschluss und Metallisierung beziehungsweise zwischen den Ableitern variabel eingestellt werden. Die Lastanschlüsse können schnell und prozesssicher im Überlapp oder bei größeren Blechdicken bis zu 0,8 mm mit einer Kehlnaht ohne Beschädigung der Keramik gefügt werden. Das Verfahren bietet für die Batteriepackherstellung eine prozesssichere Lösung ohne den Einsatz von Zusatzmaterial für eine großserientaugliche Fertigung bei geringen Produktionskosten.

Auf der LASER World of Photonics vom 23. bis 26. Mai 2011 sind auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand 330 in Halle C2 unter anderem DAB-Substrate mit lasergeschweißten Lastanschlüssen zu sehen. Zudem führen Experten das Schweißen von Batterieableitern vor.

Ansprechpartner im Fraunhofer ILT

Dipl.-Ing. Benjamin Mehlmann
Mikrofügen
Telefon +49 241 8906-613
benjamin.mehlmann@ilt.fraunhofer.de
Dr. Arnold Gillner
Abtragen und Fügen
Telefon +49 241 8906-148
arnold.gillner@ilt.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT
Steinbachstraße 15
52074 Aachen
Tel. +49 241 8906-0
Fax. +49 241 8906-121

Axel Bauer | Fraunhofer-Institut
Weitere Informationen:
http://www.ilt.fraunhofer.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Hochauflösende IR Kamera mit Mikroskopoptik
23.10.2017 | Optris GmbH

nachricht »ILIGHTS«-Studie gestartet: Licht soll Wohlbefinden von Schichtarbeitern verbessern
18.10.2017 | Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik UMSICHT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Salmonellen als Medikament gegen Tumore

HZI-Forscher entwickeln Bakterienstamm, der in der Krebstherapie eingesetzt werden kann

Salmonellen sind gefährliche Krankheitserreger, die über verdorbene Lebensmittel in den Körper gelangen und schwere Infektionen verursachen können. Jedoch ist...

Im Focus: Salmonella as a tumour medication

HZI researchers developed a bacterial strain that can be used in cancer therapy

Salmonellae are dangerous pathogens that enter the body via contaminated food and can cause severe infections. But these bacteria are also known to target...

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Konferenz IT-Security Community Xchange (IT-SECX) am 10. November 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

Die Zukunft der Luftfracht

23.10.2017 | Veranstaltungen

Ehrung des Autors Herbert W. Franke mit dem Kurd-Laßwitz-Sonderpreis 2017

23.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Magma sucht sich nach Flankenkollaps neue Wege

23.10.2017 | Geowissenschaften

Neues Sensorsystem sorgt für sichere Ernte

23.10.2017 | Informationstechnologie

Salmonellen als Medikament gegen Tumore

23.10.2017 | Biowissenschaften Chemie