Konzeptionierung einer lösbaren Zellkontaktierung für Akku-Packs zur Erhöhung der Demontage- und Recyclingfreundlichkeit

Die Verwendung von Batteriesystemen im Mobilitätssektor ist ein wichtiger Faktor zur Reduzierung von Treibhausgasemissionen und somit für den Schutz der Umwelt. Allerdings ist die Demontage, die Wiederverwendung und das Recycling der Akkus derzeit noch eine Herausforderung. Batteriezellen werden in der Regel durch Schweißverbindungen kontaktiert. Dies macht es unmöglich, einzelne Zellen aus dem Pack zerstörungsfrei zu entfernen. Bisher gibt es bereits Kenntnisse über die Eigenschaften von lösbaren elektrischen Kontakten. Es gibt jedoch noch keine Ansätze, die eine lösbare Kontaktierung ermöglichen, wobei die Herausforderungen bei Batteriepacks mit mehreren Zellen und deren Design berücksichtigt werden. Die Demontage des Packs ist das Hauptproblem im Hinblick auf ein kreislaufwirtschaftskonformes Design. Lösbare Zellkontakte sind hierfür eine mögliche Lösung. Die größte Herausforderung bei der Umsetzung lösbarer Zellkontakte besteht darin, einen möglichst geringen und gleichmäßigen Kontaktwiderstand zu erreichen. Dazu ist ebenfalls ein Verständnis über die Abhängigkeiten zwischen dem Kontaktwiderstand und verschiedenen Einflussfaktoren notwendig. ... mehrDaher stellen die Autoren eine Analyse relevanter Wechselwirkungen in der lösbaren Kontaktierung von Batteriezellen im Format 18650 vor. Diese umfasst unter anderem eine Untersuchung der Kontaktflächen verschiedener Zellen und die Ermittlung deren Kontaktwiderstände unter Verwendung verschiedener Kontaktpaarungen. Abschließend werden, basierend auf Anforderungen an die Kontaktierung der Zellen, verschiedene Lösungsprinzipien für eine lösbare Kontaktierung definiert und ein initiales Konzept daraus abgeleitet.