Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

E-Mobility: Mit Roboter und Laser optimal gefügte Batteriezellen für Elektro-Rennwagen

12.04.2019

Keine Elektromobilität ohne Laser: So lautet ein Motto der LASER World of PHOTONICS 2019. Passend zum Thema demonstriert das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT anhand des Laser-Based Tape-Automated Bonding (LaserTAB), wie sich selbst sehr unterschiedliche Batteriezellen und Leistungselektronik dank Roboterunterstützung prozesssicher, schnell und präzise lasermikroschweißen lassen. Auf dem Messestand A2.431 können Besucher den Elektro-Rennwagen »eace05« des Ecurie Aix - Formula Student Teams der RWTH Aachen als gelungenes Beispiel für den Einsatz von Lasertechnik in der Elektromobilität bewundern. Er enthält mit dem Laser geschweißte Batterien sowie mit Laser geschnittene CFK-Bauteile.

Die Ansprüche der Elektromobilität sind hoch, doch im Zusammenspiel von Industrie und Forschung lassen sie sich erfüllen. Diese Erfahrung machten die Teilnehmer des ersten Lasersymposiums Elektromobilität (LSE 2019), zu dem das Fraunhofer ILT im Februar 2019 eingeladen hatte.


Das Fraunhofer ILT demonstriert auf der LASER 2019 das lasergeschweißte Batteriepack entstand im EU-Projekt OPTEMUS (Förderkennzeichen 653288).

© Fraunhofer ILT, Aachen

Im Mittelpunkt standen Vorträge von Experten aus der Industrie und Forschung zu neuen laserbasierten Fertigungsmethoden für die Produktion von Batteriemodulen und -packs.

Laserbasierte Lösungen für Fügeprozesse

Besonders hoch war das Interesse für einen Aspekt, der manchmal noch zu kurz kommt: Die Rede ist von der Fügetechnik. Zu den behandelten Themen zählten auf der LSE unter anderem die thermische Kontrolle des Fügeprozesses, das passende Design, die geeignete Packungsdichte und die Auslegung der elektrischen Verbindungstechnik.

Ergänzend ging es außerdem um die Prozessüberwachung im Rahmen von Industrie 4.0, mit der sich die einwandfreie elektrische Anbindung der Zellen und die Stabilität der Prozesse kontrollieren lassen.

Kombination von Optik, Fügetechnik und Prozessüberwachung

Doch den Praktiker interessiert, wie diese Lösungen in der Praxis funktionieren. Eine gute Gelegenheit dazu ist der Besuch der Weltleitmesse LASER World of PHOTONICS. Die Aachener demonstrieren mit einem Industrieroboter das Schweißen von Batteriezellen und zeigen außerdem, wie sich dieser Prozess überwachen lässt.

Mit ihrer Expertise beim Laser-Based Tape-Automated Bonding (LaserTAB) veranschaulichen sie, wie das Zusammenspiel von Roboter, Laserscanner mit selbstentwickelter Optik und Prozessüberwachung funktioniert. Eine wichtige Rolle spielt dabei der sensitive Leichtbauroboter (LBR) iiwa der Kuka Roboter GmbH aus Augsburg, der als »intelligent industrial work assistant (iiwa)« die enge Zusammenarbeit von Menschen und Roboter ermöglicht.

Prozesssicher Fügen dank mitfühlendem Leichtbauroboter

Sensorik am kollaborierenden Roboter, Cobot genannt, sorgt dafür, dass die Optik die für den Prozess nötige Brennweite einhält. Der Cobot »fühlt«, wann der Abstandshalter die Schweißstelle berührt und der Schweißprozess startet. Die Linse befindet sich daher immer in konstantem Abstand zur Schweißstelle. Forscher des Fraunhofer ILT zeigen in München konkrete Anwendungen wie beispielsweise das Schweißen von prismatischen, Rund- und Pouch-Zellen.

Die Aachener Wissenschaftler führen außerdem an einem Technologie-Demonstrator vor, wie sich ein Kupfer-Kontaktelement mit einer Rundzelle per LaserTAB verbinden lässt. Dazu hat das Fraunhofer ILT per Laser Powder Bed Fusion ein speziell geformtes Verbindungselement aus Kupfer hergestellt, welches die enormen geometrischen Freiheitsgrade beim geschickten Einsatz von metallischen 3D-Druckverfahren veranschaulicht.

Fraunhofer ILT auf der LASER World of PHOTONICS

Sprechen Sie mit den Experten des Fraunhofer ILT auf dem Fraunhofer-Gemeinschaftsstand 431 in Halle A2 über die Einsatzmöglichkeiten des Lasers in Elektromobilität und Leichtbau.

Im Application Panel »Laser Materials Processing / Keine Elektromobilität ohne Lasertechnologie« informiert zudem Dr. Alexander Olowinsky, Gruppenleiter Mikrofügen am Fraunhofer ILT, über Laseranwendungen in der Elektomobilität: Dienstag, 25. Juni 2019, 15:00 – 17:20 Uhr, Halle A2.
www.world-of-photonics.com/besucher/rahmenprogramm/application-panels

Mehr zum Thema Mikroschweißen erfahren Sie im Vortrag von André Häusler, Fraunhofer ILT: »Laser Micro Welding – A Flexible and Automatable Joining Technology for the Challenge of Electromobility« am Mittwoch, 26. Juni 2019, um 17:30 Uhr auf dem messebegleitenden Kongress »LiM 2019—Lasers in Manufacturing« im International Congress Center München, Raum 22B.
www.photonics-congress.com

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Sören Hollatz M.Sc.
Gruppe Mikrofügen
Telefon +49 241 8906-613
soeren.hollatz@ilt.fraunhofer.de

Johanna Helm M.Sc.
Gruppe Mikrofügen
Telefon +49 241 8906-8382
johanna.helm@ilt.fraunhofer.de

Dr.-Ing. Alexander Olowinsky
Gruppenleiter Mikrofügen
Telefon +49 241 8906-491
alexander.olowinsky@ilt.fraunhofer.de

Originalpublikation:

https://www.ilt.fraunhofer.de/

Petra Nolis M.A. | Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Messenachrichten:

nachricht Cobot-Assistenz in der Montage: Flexible Lösungen für den Mittelstand auf der Hannover Messe 2020
19.02.2020 | Fraunhofer-Institut für Entwurfstechnik Mechatronik IEM

nachricht HMI Preview 2020: Neue Herzen für Brennstoffzellen: Fraunhofer IWU forscht an zukunftsfähiger Serienproduktion
12.02.2020 | Fraunhofer-Gesellschaft

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Messenachrichten >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Ultraschnelles Schalten eines optischen Bits: Gewinn für die Informationsverarbeitung

Wissenschaftler der Universität Paderborn und der TU Dortmund veröffentlichen Ergebnisse in Nature Communications

Computer speichern Informationen in Form eines Binärcodes, einer Reihe aus Einsen und Nullen – sogenannten Bits. In der Praxis werden dafür komplexe...

Im Focus: Fraunhofer IOSB-AST und DRK Wasserrettungsdienst entwickeln den weltweit ersten Wasserrettungsroboter

Künstliche Intelligenz und autonome Mobilität sollen dem Strukturwandel in Thüringen und Sachsen-Anhalt neue Impulse verleihen. Mit diesem Ziel fördert das Bundeswirtschaftsministerium ab sofort ein innovatives Projekt in Halle (Saale) und Ilmenau.

Der Wasserrettungsdienst Halle (Saale) und das Fraunhofer Institut für Optronik,
Systemtechnik und Bildauswertung, Institutsteil Angewandte Systemtechnik...

Im Focus: A step towards controlling spin-dependent petahertz electronics by material defects

The operational speed of semiconductors in various electronic and optoelectronic devices is limited to several gigahertz (a billion oscillations per second). This constrains the upper limit of the operational speed of computing. Now researchers from the Max Planck Institute for the Structure and Dynamics of Matter in Hamburg, Germany, and the Indian Institute of Technology in Bombay have explained how these processes can be sped up through the use of light waves and defected solid materials.

Light waves perform several hundred trillion oscillations per second. Hence, it is natural to envision employing light oscillations to drive the electronic...

Im Focus: Haben ein Auge für Farben: druckbare Lichtsensoren

Kameras, Lichtschranken und Bewegungsmelder verbindet eines: Sie arbeiten mit Lichtsensoren, die schon jetzt bei vielen Anwendungen nicht mehr wegzudenken sind. Zukünftig könnten diese Sensoren auch bei der Telekommunikation eine wichtige Rolle spielen, indem sie die Datenübertragung mittels Licht ermöglichen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) am InnovationLab in Heidelberg ist hier ein entscheidender Entwicklungsschritt gelungen: druckbare Lichtsensoren, die Farben sehen können. Die Ergebnisse veröffentlichten sie jetzt in der Zeitschrift Advanced Materials (DOI: 10.1002/adma.201908258).

Neue Technologien werden die Nachfrage nach optischen Sensoren für eine Vielzahl von Anwendungen erhöhen, darunter auch die Kommunikation mithilfe von...

Im Focus: Einblicke in die Rolle von Materialdefekten bei der spin-abhängigen Petahertzelektronik

Die Betriebsgeschwindigkeit von Halbleitern in elektronischen und optoelektronischen Geräten ist auf mehrere Gigahertz (eine Milliarde Oszillationen pro Sekunde) beschränkt. Die Rechengeschwindigkeit von modernen Computern trifft dadurch auf eine Grenze. Forscher am MPSD und dem Indian Institute of Technology in Bombay (IIT) haben nun untersucht, wie diese Grenze mithilfe von Lichtwellen und Festkörperstrukturen mit Defekten erhöht werden könnte, um noch größere Rechenleistungen zu erreichen.

Lichtwellen schwingen mehrere hundert Trillionen Mal pro Sekunde und haben das Potential, die Bewegung von Elektronen zu steuern. Im Gegensatz zu...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungen

Gemeinsam auf kleinem Raum - Mikrowohnen

19.02.2020 | Veranstaltungen

Chemnitzer Linux-Tage am 14. und 15. März 2020: „Mach es einfach!“

12.02.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Globale Datenbank für Karstquellenabflüsse

21.02.2020 | Geowissenschaften

Leopoldina-Symposium: „Mission – Innovation“ 2020

21.02.2020 | Veranstaltungsnachrichten

Langlebige Fachwerkbrücken aus Stahl einfacher bemessen

21.02.2020 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics