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Batteriekontakte – vielfältig, verbreitet und doch einzigartig

Batteriekontakte gibt es wie Sand am Meer und in jeder erdenklichen Anwendung und Form. Genauso lösen sie so manches Kontaktierungsproblem und zeichnen sich durch eine Lebensdauer von wenigen hundert bis zig tausend Kontaktzyklen aus, bei geforderten konstanten elektrischen und mechanischen Eigenschaften.

Es gibt viele bewährte Arten von Batterie- und Ladekontakten, die alle Ihre spezifischen Vor- und Nachteile haben. Das Spektrum reicht von hochwertigen Bügelfederkontakten und Feder-Kontakt-Stiften über herkömliche Steckverbinder bis hin zu Schraubenfederkontakten. In Bereichen in denen höchste Zuverlässigkeit und Lebensdauer gefordert sind, wie etwa in der Medizintechnik, Luft- und Raumfahrt, kommen eher Batteriekontakte in Ausführung der Federkontaktstift-Technologie zum Einsatz. Bügelfederkontakte aus Blech sind die beste Alternative zu Federkontaktstiften, wenn spezielle Formen und Ausführungen in hohen Stückzahlen bei möglichst tiefen Herstellkosten gefragt sind.

Ein Vorteil von Bügelfederkontakten ist ihr niedriger elektrischer Widerstand, ihre gute Kontaktierungssicherheit und der geringe Platzbedarf. Die Lebensdauer liegt je nach Gestaltung bei über zehntausend Kontaktzyklen. Das Materialspektrum von Federkontakten ist ebenfalls sehr vielfältig. Ein häufig verwendetes Material für Batteriefederkontakte ist Kupfer-Beryllium (CuBe), eine Werkstofflegierung aus Kupfer mit 0.4 bis 2% Beryllium. Kupfer-Beryllium besitzt eine hohe Leitfähigkeit und Festigkeit, welche höher ist als bei allen anderen Kupferlegierungen. Ergänzend hat Beryllium-Kupfer ebenfalls herausragende Federeigenschaften, ist langlebig, korrosionsbeständig, nichtmagnetisch, funkenfrei und behält auch bei hohen Einsatztemperaturen die Federkraft konstant bei. Mit diesen Eigenschaften bieten Federkontakte viele Vorteile in anspruchsvollen Anwendungen und Umgebungsbedingungen.

Neben dem passenden Grundwerkstoff gemäss Anwendung der Kontakte, welche neben Kupfer-Beryllium auch andere Werkstoffe einschliessen können, wie etwa normaler Federstahl oder weitere Bronze- und Messing-Kupferlegierungen, spielt auch die Ausführung und Qualität der Oberflächenbeschichtung eine massgebliche Rolle.

Um die Kontaktierung und Beständigkeit zu verbessern, können die Oberflächen der Kontaktteile zusätzlich mit einer Zink-, Nickel-, Kupfer-, Silber- oder Goldschicht veredelt werden, was dazu beiträgt etwa den Lötprozess sicherer zu gestalten und die Oberfächengüte zu steigern.

Qualität und Dauerhaftigkeit – gepaart mit Flexibilität und Erfahrung bei der Herstellung

Qualität und Dauerhaftigkeit stehen bei der Herstellung von Batteriekontakten klar im Fokus und haben einen direkten Einfluss auf die Batterieleistung und den sicheren sowie zuverlässigen Betrieb des entsprechenden Verbrauchers. Durch den anhaltenden Trend zur Miniaturisierung und dem dadurch immer kleiner werdenden Bauraum für Batterien, ist eine flexible Bauform der Batteriekontakte gefragt.

Generell muss ein guter Batteriekontakt bauformunabhängig den bestmöglichen Kontakt zu seinen Anschlusspunkten gewährleisten. Dabei gilt es für die Herstellung die stehts produktionstechnisch und wirtschaftlich sinnvollste Methode zu wählen. Ein Hersteller von Batteriekontakten ist gut beraten, wenn er auf Kundenbedürfnisse flexibel und schnell reagieren kann, wenn es um die Herstellung von Grossserien, Prototypen oder Mustern geht. Prädestiniert dafür sind Hersteller von Batterie-Stanzbiegeteilen, welche ihre Produkte aus einer Hand anbieten können was den Werkzeugbau und die Blechfertigung betrifft. Dies ermöglicht eine qualitativ hochwertige, prozesssichere und kostengünstige Herstellung, bei welcher der Kunde zusätzlich von der konstuktiven Expertise des Produzenten profitieren kann.

 Anwendungsbeispiel – Hightech dank höchster Präzision bei der Firma Optrel

Seit der Entwicklung des Automatik-Schweisshelmes entwickelt Optrel innovative Systeme zum Augen- und Atemschutz für private und professionelle Schweisser. Die Helme werden weltweit vertrieben. Das Herz eines jeden Automatik-Schweisshelmes ist die Kassette, in welcher die Technologie und das Knowhow verschmelzen. Teil dieser Kassette ist eine Printplatte, auf welcher die Steuerung integriert ist, die das Flüssigkristalldisplay je nach Helligkeit regelt.

Auf der Printplatte werden zwei Knopfbatterien vom Typ CR2032 jeweils durch einen Batteriehalter mit Pluspol und einem Batteriekontakt mit Minuspol gehalten.

Vogt AG durfte für das in der Ostschweiz ansässige Unternehmen komplexe Batteriekontakte fertigen. Das Stanzbiegewerkzeug wurde mittels moderner 3D-Software konstruiert, auf dem CNC-Fräscenter bearbeitet und auf Schweizer Qualitätsmaschinen drahterodiert. Die beiden Teile wurden im hauseigenen Stanzwerk gestanzt und im Anschluss gehärtet und veredelt. Damit die hohen Qualitätsanforderungen durch die Serie eingehalten werden, werden die Teile in der Qualitätskontrolle bis ins Detail geprüft. Die konstant hohe Qualität wird bei Vogt durch regelmässig geschultes Personal sichergestellt.

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Nichts geht über gute Kontakte

Bei der Herstellung von Batteriekontakten fliesst eine Vielzahl der unterschiedlichsten Einsatzmöglichkeiten und Anforderungen wie Halteeigenschaften, Federeigenschaften, Ausführung, Form und Oberflächenveredelung in die Entwicklung mit ein. Standardbatteriekontakte gibt es wie Sand am Meer. Als Hersteller von kundenspezifischen Batteriekontakten gilt es aber clevere Konstruktionen zu bieten, die passende Veredelung, sowie eine kostenoptimierte Herstellung mit gleichzeitig steigendem Anspruch an Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Kontaktierung von elektonischen Geräten.

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Autor: Tobias Haarmann