Laserbasierte Fügeprozesse für die zukünftige Batterieproduktion

Der Fachbeitrag behandelt die Anwendung laserbasierter Fügeprozesse in der Batterieproduktion. Das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT entwickelt und optimiert hocheffiziente Laserverfahren für die Produktion von Energiespeichersystemen, insbesondere für die Kontaktierung von Batteriezellen und -modulen. Dabei werden verschiedene Zelltypen wie 18650-Rundzellen, prismatische Zellen und Pouch-Zellen betrachtet. Ein zentrales Element ist der Werkstoff Kupfer aufgrund seiner exzellenten elektrischen Leitfähigkeit. Die Anforderungen an das Fügeverfahren variieren je nach Zelltyp, wobei insbesondere die Bildung intermetallischer Phasen bei der Kontaktierung von Kupfer und Aluminium eine Herausforderung darstellt. Im Rahmen des BMBF-geförderten Forschungsprojekts HoLiB wird die Qualifizierung einer geeigneten Laserstrahlquelle für das Fügen von Kupfer- und Aluminiumelektrodenstapeln untersucht. Zudem werden nanosekunden-gepulste Faserlaser für artungleiche Verbindungen erforscht, die durch ihre präzise Energieverteilung und hohe Aufheiz- und Abkühlraten Vorteile bieten. Die Ergebnisse dieser Forschungen zeigen, dass laserbasierte Fügeprozesse eine zentrale Rolle in der zukünftigen Batterieproduktion spielen werden.