E-Mobility Batteriezellen miteinander verdrahten

Da die einzelnen Batteriezellen in der Regel bei der Montage bereits geladen sind, ist dieses neue FPC-Modul so ausgelegt, dass es automatisiert montiert und verarbeitet werden kann.
Da die einzelnen Batteriezellen in der Regel bei der Montage bereits geladen sind, ist dieses neue FPC-Modul so ausgelegt, dass es automatisiert montiert und verarbeitet werden kann.

Flexible, gedruckte Schaltungen (FPC) haben sich für die Umsetzung einer hohen Anzahl von Signalverbindungen auf kleiner Fläche bewährt. Die Firma enmech hat diese Technik u.a. für das Zusammenschalten von einzelnen Batteriezellen in Elektro- und Hybridfahrzeugen weiterentwickelt.

Mit den erwähnten FPC-Verdrahtungssystemen für Batteriemodule lassen sich schnell und sehr wirtschaftlich komplexe Zellverbindungssysteme realisieren. Die Bestückungstechnologien der Firma enmech ermöglichen die einfache Integration von Temperatursensoren, Sicherungen und anderen elektronischen Bauteilen. Damit bieten diese Module neben der Stromverbindung der Zellen auch einen Spannungsabgriff zur Detektierung des Ladezustandes sowie zum Ladungsausgleich der einzelnen Zellen. In die Module integrierte Absicherung gegen Kurzschlüsse und Sensoren zur Überwachung der thermischen Belastung erhöhen die Sicherheit des Systems.

Die neuartigen Batterieverdrahtungsmodule auf FPC-Basis sind dimensional stabile, aber dennoch sehr flexible Gebilde, die mit hoher Prozesssicherheit und geringen Toleranzen gefertigt werden. Die FPC-Folie ist sehr leicht und passt sich jedem Bauraum an. Mittels Steckverbinder kann sie mit der Steuerungselektronik einfach kontaktiert werden.

Bei Bedarf kann die Elektronik auch direkt in die FPC integriert werden. Dabei können die Zellenverbinder einlaminiert sein, was separate Kunststoffträger obsolet macht. Zur zuverlässigen elektrischen und mechanischen Ankontaktierung der Zellverbinder an die FPC stehen dem Fertigungsdienstleister verschiedene Technologien zur Verfügung.

Bei dem neuartigen Verdrahtungssystem für Batteriemodule erfolgt die eigentliche elektrische Kontaktierung der Zellverbinder auf der FPC mit den Lithium-Ionen-Zellen wie bisher durch einen Schweißprozess beim Kunden. Diese Batteriemodule können aber dank der FPC-Technologie immer individuell an die Kundenanforderungen angepasst werden. Durch hochindustrialisierte Laserprozesse bei dem EMS-Dienstleister enmech lassen sich doppelseitige elektrische Kontaktierungen kosteneffizient realisieren. Diese doppelseitige Kontaktierung ermöglicht eine direkte Verbindung der FPC mit den Zellverbindern oder sogar mit den Zellen selbst.

Natürlich bietet enmech auch die Option, über spezielle Schweißterminals oder Nietverfahren eine Ankontaktierung an die Zellen bzw. Zellverbinder zu ermöglichen. Alle vom Fertigungsspezialisten verwendeten Ausgangsmaterialien der FPC sind hochspannungsfest und selbstverlöschend, um den hohen Sicherheitsanforderungen der Automobil- und Batterieindustrie vollumfänglich zu entsprechen. Der Fertigungsdienstleister liefert solche FPC-Batteriemodule für Lithium-Ionenbatterien bereits im Serieneinsatz.