Förbättrade materialegenskaper i fogar i litiumjonbatterier (EMPIRE)

Långtidsegenskaper och tillförlitlighet hos Li-jonbatterier är kritiskt för elektrifieringen av samhället, speciellt avseende det stora antalet elfordon som förutspås. Fogarna i dessa batterier mellan cellterminaler till busbars eller busbars till modulterminaler är mycket viktiga eftersom haverier kan leda till oplanerade reparationer eller tillochmed bränder. Många problem som uppstår i moderna Li-jonbatterier beror av dåliga egenskaper i fogen.

Förväntade effekter och resultat

Projektet fokuserar på förbättrade materialegenskaper, och långtidsegenskaper samt pålitlighet, i Li-jonbatterier. Intermetallerna som uppstår vid fogning skapar ett sprött beteende, vilket kan vara förödande för utmattning och långtidsegenskaper. Genom att fokusera på materialegenskaperna i fogen så är målet att hitta koncept/lösningar som kan öka duktiliteten och därmed kvaliteten på fogen. Huvuddelen av projektet kommer att fokusera på intermetaller. För ökad duktilitet i fogen kommer två koncept att studeras. Det ena är materialkoncept, och det andra är möjligheten att dopa tillsatsmaterial med bor. Projektet kommer även jämföra olika fogningsmetoder (exempelvis lasersvetsning, laserlödning) för batteritabbar med avseende på mekaniska och elektriska egenskaper.

Konsortiet består av både metalltillverkare och metallbearbetande företag, samt Tier-1 leverantörer och slutanvändare. Detta är ovanligt när det kommer till materialutvecklingsprojekt. Projektgruppen har både djup och bred kompetens inom det tekniska området, vilket ger rätt förutsättningar för ett lyckat projekt.

Planerat upplägg och utförande

Projektet utförs i sex arbetspaket-

AP1: Modern assembling of Li-ion battery modules

AP2: Brittle inter-metallic compounds

AP3: Material concepts

AP4: Joining concepts

AP5: Final properties, demonstrator, and dissemination

AP6: Project management

 

Koordinator: Högskolan Väst