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Kontaktierung von metallisierten Polymerfolien für die Verwendung in Rundzellen: Konzeptentwicklung und Validierung
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    • Entwicklung einer Structural Health Monitoring Methode für zukünftige Fahrzeugkonzepte mit faseroptischer Messtechnik
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    • Konzeptionierung, Aufbau und Erprobung einer digitalisierungsgerechten Trennmittel-Mischeinheit für den Druckgießprozess
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    • Remelting effect on temperature field, residual stress, and distortion in WAAM components
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    • Umbau und Test eines Heizsystems
    • Untersuchung biobasierter Materialien für die Anwendung in nachhaltigeren Li-Ionen-Batterien
    • Untersuchung der lokalen Klebeignung von Aluminium-Druckgussbauteilen
    • Untersuchung der lokalen Schweißeignung von Aluminium-Druckgussbauteilen
    • Sprödbruchverhalten kaltumgeformter und geschweißter Stähle
    • Zähigkeit von höchstfesten, geschweißten Stählen

Kontaktierung von metallisierten Polymerfolien für die Verwendung in Rundzellen: Konzeptentwicklung und Validierung

Hintergrund

In konventionellen Li-Ion Batterien werden Aluminium- oder Kupferfolien als Stromsammler verwendet. Die Folie dient zum einen als Trägerfolie für die Beschichtung mit der Aktivmaterialsuspension als auch zur Ableitung der in der Zelle entstehenden Elektronen. Die Stromsammler werden dafür in der Zelle mit einem Tab kontaktiert, der die Elektronen dann aus der Zelle leitet.

Nun gibt es neuerdings intensive Forschungsbemühungen statt Metallfolie metallisierte Polymerfolien zu verwenden. Diese erhöhen die intrinsische Sicherheit der Zelle und verringern die Masse. Gleichzeitig muss damit der Kontaktierungsprozess neu entwickelt werden, da das Polymer elektrisch isoliert und zudem fundamental andere Materialeigenschaften besitzt. Dies betrifft vor allem die Kontaktierung in bzw. für Rundzellen. Hier werden bisher Laserstrahl-, Ultraschall- und Widerstandspunkt-schweißprozesse verwendet. Diese sind allesamt nicht auf den neuen Verbund-Stromkollektor anwendbar. Ziel der stud. Arbeit besteht daher darin neue Konzepte für die Kontaktierung der Verbund-Stromkollektoren in Rundzellen zu entwickeln und zu überprüfen. Das bedeutet, dass die Fügeflächen und die Zugänglichkeit begrenzt sind, gleichzeitig geringe elektrische Widerstände erreicht werden müssen. Das stellt eine besondere Herausforderung dar.

Aufgabe

  • Literaturrecherche zum aktuellen Stand der Kontaktierung in Batteriezellen sowie zu Metall-Polymer Stromkollektoren
  • Konzeptentwicklung für die Verwirklichung einer ausreichenden Kontaktierung für Rundzellen
  • Durchführung von Experimenten und Gegenüberstellung der Ergebnisse
  • Interpretation der Ergebnisse

Umfang der Arbeit

Die studentische Arbeit kann im Rahmen einer Bachelor-, Studien- oder Masterarbeit durchgeführt werden.

Ultraschallschweißverbindung mit kupferbeschichteten PET-Folien

Voraussetzungen

  • Studium an der Fakultät 4 oder 5
  • Gute Deutsch- und Englischkenntnisse
  • Hohe Motivation, eigenständige und strukturierte Arbeitsweise, sowie eine zuverlässige Dokumentation

Beginn

Nach Absprache, gerne ab sofort

Hakon Gruhn
+ 49 531 391 95597
h.gruhn(at)tu-braunschweig.de
Hakon Gruhn
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