Was ist ein Busbar?

Busbars sind entscheidend für leistungsfähige Batteriesysteme und die Stromverteilung. Eine Busbar ist eine metallische Platte oder Schiene, üblicherweise aus Kupfer oder auch Aluminium gefertigt, die in der elektrischen Energieverteilung verwendet wird. Busbars finden Anwendung in Schaltanlagen, Wechselrichtern und Transformatoren, wo sie eine lokale Hochstromverteilung und -leitung ermöglichen. Der Begriff “Busbar” wird hauptsächlich im englischsprachigen Raum verwendet, jedoch zunehmend auch im Deutschen, wo er als Synonym für Sammelschienen oder Stromschienen dient.

 Welche Rolle spielen Busbars im Elektromotor?

In Elektromotoren stellen Busbars die Verbindung zwischen verschiedenen Komponenten her, welche elektrische Energie benötigen. Sie leiten den elektrischen Strom von der Stromquelle zum Stator (dem stationären Teil des Motors) und zum Rotor (dem sich drehenden Teil des Motors). So kommt die für den Antrieb des Elektromotors notwendige Energieübertragung zustande. (Links zu „Elektrobleche“ einfügen)

 Warum heißt es eigentlich „Busbar“?

Der Ausdruck “Busbar” hat seine Wurzeln im Lateinischen Wort “Omnibus”, was auf Deutsch mit “für alle” übersetzt werden kann. Sprich: Ein Busbar besitzt die Fähigkeit, sämtliche Ströme in einem bestimmten System zu tragen.

 Worauf kommt es bei der Herstellung von Busbars an?

Die effiziente und präzise Herstellung von Busbars ist entscheidend, denn Busbars helfen, den Energieverlust zu minimieren und die Leistungsfähigkeit des Elektromotors zu maximieren. Sie müssen zum einen in der Lage sein, hohe Ströme ohne übermäßige Erwärmung zu übertragen. Zum anderen sollten sie einen geringen elektrischen Widerstand aufweisen. Eine Reihe von Faktoren wirken sich auf die Leistungsfähigkeit der Busbars und Stromschienen aus: Materialauswahl, Geometrie, sorgfältige Anschlüsse, ggfs. Isolierung, Qualitätssicherung, Skalierbarkeit, Kosteneffizienz.

 Wie werden Busbars hergestellt?

In der Serienfertigung für Automotive / E-Mobility werden Busbars in großen Stückzahlen benötigt, dafür bietet sich das Stanzen oder kombinierte Stanz-Biege-Verfahren an. Bei HAILTEC bieten wir neben dem Fräsen vier verschiedene Trennverfahren an (Mikrowasserstrahl-, Laserfein-, UKP-Mikroschneiden und Stanzen). Muster und Kleinserien von Busbars schneiden wir häufig im Mikro-Wasserstrahlverfahren zu, weil es ideale Ergebnisse liefert: Keine thermische Veränderung im Material, minimale Toleranzen und Oberflächenrauheiten bis 0,8 µm. Anschließend bringen wir die zugeschnittenen Bleche in Form. Für das Umformen verwenden wir CNC-gesteuerte Schwenkbiegemaschinen. Diese biegen kratzer- und abdruckfrei beliebige Radien.

 Welche Vorteile bieten Kupfer-Busbars im Vergleich zu Aluminium-Busbars?

Im Vergleich zu Aluminium-Busbars zeichnen sich Kupfer-Busbars unter anderem aus durch eine bessere Leitfähigkeit, niedrigeren Widerstand, höhere Hitzebeständigkeit, längere Lebensdauer, geringere Kontaktprobleme und bessere mechanische Festigkeit. Deshalb sind sie besonders für Anwendungen mit hohen Strömen und Temperaturen ideal. Fairerweise sollte man erwähnen, dass Busbars aus Kupfer in der Regel teurer sind als Busbars aus Aluminium. Daher hängt die Wahl vom konkreten Bedarf und den Kosten ab.

 Gibt es verschiedene Arten von Busbars?

Ja, es gibt unterschiedliche Arten von Busbars, was bei den vielen Einsatzgebieten auch kein Wunder ist. So unterscheidet man zum Beispiel flache oder streifenförmige Busbars, Hutschienen-Busbars, mehrpolige Busbars oder flexible Busbars. Streifenförmige Batteriebusbars oder Batteriekontaktstreifen kommen in Batteriesystemen von Elektrofahrzeugen zum Einsatz oder zur Leistungsverteilung in Ladestationen. Hutschienen-Busbars finden sich eher in der elektrischen Verteilung von Gebäuden und Industrieanlagen. Mehrpolige Busbars sind unter anderem bei der Leistungsübertragung in Wechselrichtern im Einsatz, während flexible Busbars z.B. in elektronischen Baugruppen eingesetzt werden.