Battery Show Europe: TRUMPF VCSEL-Heizsysteme erhöhen Batterieleistung

Ulm, 28. Juni, 2022 – TRUMPF Photonic Components, ein weltweit führender Anbieter von VCSEL-Lösungen, präsentiert ein neues Anwendungsfeld für seine VCSEL-Heizsysteme im Herstellungsprozess von Li-Batterien für die Elektromobilität. Li-Batterien profitieren von einer Erhöhung der Sicherheit, Leistung und Zuverlässigkeit. Erreicht wird dies durch die hohe Genauigkeit der VCSEL-Heizsysteme beim Perforieren von Separatorfolien. Separatorfolien sind Schlüsselkomponenten in Li-Batterien. Ihre durchlässige Membran befindet sich zwischen Anode und Kathode. Sie verhindert elektrische Kurzschlüsse und ermöglicht zugleich den reibungslosen Transport von ionischen Ladungsträgern. Mit VCSEL-Heizsystemen können auch sehr dünne Separatorfolien schnell und homogen bearbeitet werden. Dadurch wird die Batteriesicherheit erhöht, denn das Verfahren bringt eine gute Abschaltfunktion bei Überhitzung der Batterie mit sich. „Im Vergleich zu alternativen Produktionsmethoden tragen die VCSEL-Heizsysteme dazu bei, die Gesamtproduktionskosten zu senken und gleichzeitig die Batterieladezeiten zu verbessern", sagt Ralph Gudde, VP Marketing and Sales bei TRUMPF Photonic Components. „Wir sehen in verschiedenen Fertigungsschritten der Batterieherstellung großes Potenzial für die einzigartige VCSEL-Wärmebehandlung. Nicht nur bei der präzisen Perforation von Separatorfolien zur Ermöglichung höherer Lochdichten, sondern beispielsweise auch bei der Trocknung von Batteriefolien oder dem Siegeln von Pouchzellen", so Gudde. Die robusten und kompakten Lasermodule lassen sich leicht in industrielle Produktionsprozesse integrieren.

L-Europe: erfolgreiche Qualifizierung eines neuen Perforationsverfahrens

Die Firma L-Europe mit Sitz in der Schweiz, ist das erste Unternehmen, das ein komplettes Verfahren und System zum Perforieren von Batterieseparatorfolien entwickelt und patentiert hat. Das TRUMPF VCSEL-Heizsystem kommt dabei als Schlüsselelement zum Einsatz, denn die optische Leistung der VCSEL-Heizsysteme lässt sich präzise regulieren. Mittels der Infrarotstrahlung werden aufgedruckte Mikromuster auf der Elektrodenfolie erwärmt und damit die Separatorfolie perforiert. Das infrarote Laserlicht des VCSEL-Systems wird dabei nur auf dem gedruckten Muster absorbiert, so entstehen Mikrolöcher durch das Substrat. „Die Prozessergebnisse mit den VCSEL-Heizsystemen von TRUMPF sind hervorragend. Wir haben eine Lochdichte von 5.000 Löchern pro Quadratzentimeter mit einem Lochdurchmesser von 3 bis 22 μm erreicht, das ist beeindruckend", sagt Thomas Kreimer, CTO bei L-Europe. „TRUMPF als Lieferant für das Schlüsselelement unserer Systeme zu haben, unterstützt unser Versprechen, hochzuverlässige Systeme für die Batterieprozesskette anzubieten", so Kreimer weiter. VCSEL-Heizsysteme sind gut geeignet, um die hitzebeständigen Separatorfolien zu behandeln.

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