Projekte

Kontaktierung von Stromsammlern mittels Kleben

Vorrichtung zur Bestimmung von Verbindungswiderständen
© Fraunhofer IWS Dresden
Vorrichtung zur Bestimmung von Verbindungswiderständen

Zur Kontaktierung poröser Elektrodenträgermaterialien mit großer spezifischer Oberfläche sowie alternativer nicht schweißbarer Elektrodenmaterialien erfolgten Untersuchungen mittels nicht leitfähiger Klebstoffsysteme (NCA).

Aufgabenstellung

Dendritstruktur einer Kupferfolie
© Fraunhofer IWS Dresden
Dendritstruktur einer Kupferfolie

Die Zellassemblierung der voneinander elektrisch isolierten und jeweils mehrfach parallel geschalteten Anoden- und Kathodenfahnen mit den Zellableitern erfolgt bislang weitgehend durch Ultraschallschweißen. Dabei eingebrachte mechanische Schwingungen können sogenannte Softshorts, Teile abgelösten Aktivmaterials zwischen den Elektroden, verursachen. Des Weiteren erfordern alle bislang bekannten Verfahren zur Herstellung und Kontaktierung derartiger Zellstapel eine Schweißbarkeit der Grundmaterialien, welche insbesondere bei neuartigen Zellkonzepten (z. B. Kohlenstoffelektroden) nicht mehr gegeben sind.

Lösungsansatz

Durch Verwendung speziell auf den jeweiligen Anwendungseinsatz abgestimmter Klebstoffsysteme, in Kombination mit einer Oberflächenvorbehandlung bzw. -strukturierung wird bis zur Aushärtung des Klebstoffsystems eine ausreichend hohe Druckbeanspruchung in den Fügebereich eingebracht, so dass eine plastische Verformung stromtragender Mikrokontakte bewirkt wird. Die verbleibende und nicht durch Mikrokontakte gebildete Fläche steht der Verbindung als Klebfläche zur Verfügung. Auf die Verwendung leitfähiger Additive im Klebstoff kann hierbei vollständig verzichtet werden. Derartige Verbindungen können innerhalb von Sekunden hergestellt werden, Verbindungswiderstände im Bereich weniger μΩ erzielen und die hohen Anforderungen der elektrischen Energietechnik erfüllen.

Forschungsförderung

Das Projekt BamoSa wird vom BMBF unter der FKZ: 03X4637A mit einer Summe von 8.300.000 Euro gefördert.

© Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Projektdauer:

01.06.2013 - 31.05.2016