Durch die Klebesysteme werden die beim Ladevorgang entstehenden Temperaturen zuverlässig von den Batteriezellen an den Kühlkörper abgeleitet (Bild: Bildwerk – stock.adobe.com)
29.11.2022 Flüssige Batterie-Klebsysteme
Für die Batterieherstellung werden zunehmend „Thermal-Interface-Materialien“ (TIM) mit haftenden Eigenschaften benötigt, die Silikon-Pads nicht bieten können. Die Wevo-Chemie GmbH hat daher flüssige Klebsysteme entwickelt, die eine bessere Oberflächenbenetzung bieten und auch als Strukturkleber eingesetzt werden können.
Die zunehmende Änderung der Systemspannung bei E-Fahrzeugen von 400 Volt auf 800 V führt u.a. zu einer Effizienzsteigerung des Batterieladevorgangs. Dadurch kommt es allerdings zu hohen Temperaturen – auch in den Batteriezellen. TIM-Pads bieten in diesen Fällen keine ausreichende Wärmeabfuhr mehr. Denn die Einlegelösungen, die sich zwischen Zellen und Kühlsystem befinden, gleichen die Unebenheiten von Zell- und Kühlsystemoberflächen nicht vollumfänglich aus. Dies kann zur Entstehung von Hotspots und in der Folge zu Schäden an den Zellen führen. Einlegelösungen wie Pads können außerdem den komplexen Geometrien der modernen Batteriedesignkonzepte nicht mehr gerecht werden. Die individuellen flüssigen Klebsysteme von Wevo bieten hier eine Lösung: Sie sind flexibel und werden direkt – bei Bedarf auch dreidimensional – auf das Kühlsystem aufgetragen und mit den Batteriezellen verpresst. Dies vermeidet Lufteinschlüsse und stellt eine unmittelbare Ableitung der entstehenden Wärme an den Kühlkörper sicher.
Die Thixotropie der Klebsysteme –und damit die rheologischen Eigenschaften – wurde so eingestellt, dass sie in Form einer stehenden Raupe appliziert werden können und nicht verfließen, auch wenn die Bauteile prozessbedingt gekippt oder gedreht werden. Gleichzeitig ist durch die entsprechenden Spezialfüllstoffe gewährleistet, dass die Viskosität der Vergussmasse nicht überproportional zur Wärmeleitfähigkeit ansteigt. Dadurch ist trotz der hohen Wärmeleitfähigkeit eine problemlose Verarbeitung in gängigen Dosieranlagen möglich. Die Reaktivität der Materialien wird jeweils individuell an den Kundenprozess angepasst – für eine schnelle Weiterverarbeitung und kurze Produktionszyklen.
Zusätzlich können die Materialien als strukturelle Klebstoffe für dauerhafte und dimensionsstabile Verklebungen verwendet werden. Dies erleichtert Batterieherstellern die Bewältigung von Herausforderungen im Konstruktionsprozess. Denn so kann durch die PU-Klebstoffe z.B auf bestimmte Schraubenverbindungen verzichtet werden, was zu einer Gewichtsreduzierung der Batterie und damit zur Steigerung der Reichweite beiträgt.
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