Direkte Kontaktierung von Hochfrequenzlitzen für induktive Energieübertragung mittels Ultraschall- Litzenschweißen

Die weitere Verbreitung der Elektromobilität in Deutschland ist unter anderem entscheidend durch die begrenzte Ladeinfrastruktur sowie den unkomfortablen und zeitintensiven Ladevorgang limitiert. Induktive Ladesysteme sind aufgrund ihrer flexiblen und steckerlosen Einsatzmöglichkeiten ein wichtiges Element der für einen weiteren Ausbau der Elektromobilität benötigten Ladeinfrastruktur. Eine der größten Herausforderungen bei der industriellen Serienfertigung induktiver Ladepads ist die Kontaktierung sogenannter Hochfrequenzlitzen, die neben einer Sekundärisolation eine Primärisolation der wenige Mikrometer dicken Einzeladern auszeichnet. In den hier vorgestellten Untersuchungen wurde erstmalig die Abisolation und Kontaktierung einer Hochfrequenzlitze mit mehr als 1.000 Einzeladern auf einen Kupferableiter in einem Schritt mittels Ultraschallschweißen realisiert, wobei die PowerWheel-Technologie zum Einsatz kommt. Nach einer Parameteroptimierung wurde in Wiederholungsversuchen nachgewiesen, dass bei einer 90-sekündigen Taktzeit zuverlässig geringe Übergangswiderstände von RC = (47 ± 14) μΩ am Kontakt erreicht werden und ein Stoffschluss zwischen Litze und Ableiter erfolgt. Schlussendlich werden fortbestehende Herausforderungen für einen Serieneinsatz aufgezeigt.