Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT aus Aachen sogen dafür, dass Elektroautos künftig nicht so schnell der Saft ausgeht. Eine neue Lasertechnologie ermöglicht das Schweißen von Rundzellen, die unter anderem im Tesla Roadster verbaut sind.
Seit rund sechs Jahren beschäftigt sich das Fraunhofer ILT mit dem laserbasierten Verbinden einzelner Batteriezellen zu Packs. Aktuell arbeiten die Aachener zusammen mit anderen Fraunhofer-Instituten am Aufbau eines kompletten Batteriepacks. Die Forscher setzen dabei Faserlaser mit einer Leistung zu bis einem Kilowatt für das sogenannte Oszillations-Laserschweißen ein. Dabei überlagert eine Vorschubbewegung die pendelnde Oszillation des Laserstrahls. Das Prinzip ist aus dem Elektronenstrahlschweißen bekannt.
Verschweißen von 4.800 Zellen
Beim Aufschmelzen der Metalle entsteht in einem Bereich bis 0,25 Millimetern eine hohe Temperatur, die aber nach dem Laserschweißen schnell wieder abkühlt. Die Rundzellen werden bevorzugt in Laptops, Elektrowerkzeugen und unkonventionellen Elektroautos wie dem Tesla Roadster verwendet. Der Laser schweißt aktuell 4.800 Standardzellen zu einem sogenannten Pack für ein Elektroauto. Weil die Zellen im geladenen Zustand geschweißt werden, steht Sicherheit an oberster Stelle: Den in den Zellen befinden sich Elektrolyte, deren Austreten verhindert werden muss.
Das Institut schweißt nicht nur kleine Rundzellen, sondern entwickelt das Laserschweißen für andere Batteriebauteile weiter: Denn für die Methode spricht auch, dass sie sich automatisieren lässt und das Schweißen per Hand entfällt. (nhp)
