Vor dem Hintergrund der strengeren gesetzlichen Anforderungen zum Ausstoß von klimaschädlichen Gasen in der Automobilbranche fokussieren sich die Fahrzeughersteller zunehmend auf elektrische Antriebskonzepte. Dabei werden aufgrund der hohen Energiedichte im Wesentlichen Lithium-Ionen-Batterien als Speichermedium der benötigten elektrischen Energie eingesetzt. Neben der Verbesserung der Energiedichten steht aktuell die wirtschaftliche Fertigung der Batteriezellen im Fokus der Forschung. Dabei ist die Fügetechnik sowohl auf Zell- als auch auf der Systemebene ein zentraler Bestandteil der Fertigungskette, wobei verschiedenste Fügetechnologien zum Einsatz kommen. So wird beispielsweise bei der Fertigung der Pouchzellen das Ultraschallschweißen zur internen Kontaktierung von Elektroden und Tabs eingesetzt, da das Verfahren aufgrund der Automatisierbarkeit und kurzen Prozesszeiten eine hohe Wirtschaftlichkeit aufweist und somit für die Großserienfertigung mit hohen Stückzahlen prädestiniert ist. Dennoch handelt es sich bei diesem Fügeverfahren um einen anspruchsvollen Fügeprozess, bei dem es durch Parameterschwankungen zu qualitäts- und funktionseinschränkende Fertigungsunregelmäßigkeiten kommen kann. Daher sind Konzepte zur Qualitätssicherung zwingend erforderlich. Um die Integrität der Fügeverbindungen sicherzustellen, kann eine Qualitätssicherung durch eine Überwachung der Fertigungsparameter, eine zerstörungsfreie Prüfung nach dem Fügeprozess oder eine Kombination aus beiden Konzepten eingesetzt werden.
Im Rahmen der Arbeit sollen die Möglichkeiten von zerstörungsfreien Prüfverfahren sowie Maßnahmen zur Sicherung der Fügestellenqualität untersucht und evaluiert werden. Dazu wird eine grundlegende Ermittlung der für den Fügeprozess relevanten Fertigungsparameter durchgeführt. Darauf aufbauend werden mögliche Unregelmäßigkeiten identifiziert. Im Anschluss werden Prüfkörper mit verschiedenen Qualitätsgraden hergestellt und geprüft, sodass eine Aussage bezüglich der Möglichkeiten und Grenzen zerstörungsfreier Prüfverfahren zur Bewertung von Fügestellen in der Batterietechnik sowie der Wirksamkeit möglicher Qualitätssicherungsmaßnahmen gegeben werden kann.
Vorraussetzungen
Bekannte Voraussetzungen der Fakultät zur Einreichung einer Studien-, Bachelor- oder Masterarbeit
Beginn: Nach Abbsprache
Umfang der Arbeit
Der Umfang der Arbeit ist skalierbar und lässt daher sowohl Bachelor- Studien- als auch Masterarbeit zu. Eine detaillierte Aufgabenstellung kann beim betreuenden wissenschaftlichen Mitarbeiter erfragt werden.
Voraussetzungen
Eigenverantwortliche, strukturierte Arbeitsweise, sowie eine zuverlässige Dokumentation. Sehr gute Deutsch- und Englischkenntnisse Interesse am wissenschaftlichen Arbeiten. Bekannte Voraussetzungen der Fakultät zur Einreichung studentischer Arbeiten.
