Aufgabenstellung

Die Stromableiter aus dünnen Cu-Folien einzelner Batteriezellen sollen miteinander elektrisch verbunden und auf einen zentralen, vernickelten Kupfersammelableiter geschweisst werden. Aufgrund der grossen Anzahl Verbindungsebenen muss der elektrische Übergangswiderstand so gering wie möglich sein. Die hohe Produktionsstückzahl erfordert nach der Validierung eine automatische Fertigung mit kontinuierlicher Qualitätsüberwachung.

Lösung

Mit der Ultraschall-Metallschweisstechnik können aufgrund des guten Fliessverhaltens von Kupfer auch mehrere Schichten von dünnen Folien zuverlässig miteinander verbunden werden. Als Folge der hochfrequenten Reibbewegung werden die Oxydschichten zwischen den Folien aufgerissen, sodass eine stoffschlüssige Verbindung mit optimalem elektrischem Übergangswiderstand geschaffen wird. Die Anwendung wird auf einer modularen 20 kHz-Schweissanlage MPX mit Prozesssteuerung TCS5 realisiert.

Vorteile dieser Konfiguration

Die Ultraschallschweisstechnik bietet weitreichende Optionen zur Prozess- und Qualitätsüberwachung. Der modulare Aufbau des 20 kHz-Schweisssystems MPX ermöglicht die optimale Integration in Fertigungsanlagen. Für unterschiedliche Kontaktierungskonfigurationen lassen sich die verschiedenen Programme in der Prozesssteuerung TCS5 übersichtlich verwalten. Die intuitive, grafische Oberfläche mit der sprachunabhängigen Bedienung vereinfacht die Bedienung wesentlich.