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Untersuchungen zum Kleben metallischer Leiter zur Übertragung elektrischer Energie am Beispiel von Lithium-Ionen-Zellen

 
: Langer, Maurice; Jansen, Irene; Beyer, Eckhard

TH Aachen -RWTH-, Institut für Schweißtechnik und Fügetechnik -ISF-:
5. Doktorandenseminar Klebtechnik 2014 : Vorträge der gleichnamigen Veranstaltung in Aachen am 22. und 23. September 2014
Düsseldorf: DVS Media, 2016 (DVS-Berichte 313)
ISBN: 978-3-945023-54-9
ISBN: 3-945023-54-8
S.63-69
Doktorandenseminar Klebtechnik <5, 2014, Aachen>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IWS ()
elektrische Kontaktierung; Stromfluss; Verbindungswiderstand

Abstract
Kleben ermöglicht eine alternative Verfahrenslösung in Bereichen der elektrischen Kontaktierung mit niedrigem Verbindungswiderstand, indenen andere Fügeverfahren aus technologischen oder ökonomischen Gründen nicht oder nur mit Einschränkungen eingesetzt werden können. Im folgenden Beitrag werden erste Ergebnisse zur Entwicklung und Anwendung der elektrischen Kontaktierung von Stromsammlerfolien mittels nicht leitfähigem Klebstoff (engl.: non conductive adhesive, kurz NCA) für die Herstellung von Li-Ionen-Zellen vorgestellt. Gegenüber herkömmlichen Klebungen im Bereich der elektrischen Kontaktierung zur Übertragung meist kleiner Ströme oder Leistungen sollen stromtragfähige Verbindungen erzeugt werden, welche die deutlich höheren Anforderungen der elektrischen Energietechnik erfüllen. Die vorgestellten Ergebnisse zeigen, dass oberhalb einer materialspezifischen Fügekraft elektrisch leitfähige Klebverbindungen zum Fügen dünner Stromsammlerfolien aus Kupfer mit Gütefaktoren ku<= 1, unter Verwendung eines NCA, erreicht werden konnten. Neben der Auswahl eines geeigneten Klebstoffsystems sind die Oberflächenbeschaffenheit sowie die Höhe der aufgebrachten Druckbeanspruchung entscheidende Einflussfaktoren zur Erzielung niedriger Verbindungswiderstände. Durch Einsatz chemisch behandelter Trägerfolien ließen sich sowohl die Verbindungsqualität als auch das Prozessfenster hin zu niedrigeren Fügekräften verschieben. Für rein thermische Auslagerungen bei 80°C (ohne Stromfluss) konnten bereits langzeitstabile Verbindungen erzielt werden. Die Lagerung der geklebten Verbindung in Selectylite LP30 führte nach kurzer Zeit zu einem signifikanten Anstieg des Verbindungswiderstands. In weiteren Untersuchungen sollen insbesondere die Medienbeständigkeit in flüssigen Elektrolyten verbessert und Langzeitversuche mit stromdurchflossenen Leitern angestrebt werden.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-382907.html