Schematische Darstellung der Komponenten einer Deckelbaugruppe einer prismatischen Batteriezelle (Bild: Trelleborg Sealing Solutions)
31.10.2025 Batterien mit den richtigen Werkstoffen abdichten
Anforderungen und Leistungsverhalten von Elastomeren in einer Deckelbaugruppe von Batteriezellen
Der Bedarf an Batteriezellen in der Automobilbranche steigt weltweit [1]. Entsprechend sind für die konstruktiven Gestaltungsmerkmale einer Batteriezelle neben den Anforderungen der Fahrzeughersteller auch internationale Normen mitzuberücksichtigen. Die darin beschriebenen Anforderungen erfordern für die Gehäusekonstruktion u.a. eine mechanische Belastungsfähigkeit, Temperaturstabilität und vollständige Dichtheit. Damit einhergehend werden vermehrt Elemente aus Polymerwerkstoffen für die Deckelbaugruppe des Zellgehäuses benötigt [2, 3, 4]. Hierfür ist es erforderlich, dass die eingesetzten Werkstoffe die Anforderungen in der Anwendung erfüllen. Diese Anforderungen wurden identifiziert und es wurde in einer experimentellen Untersuchung gezeigt, wie sich verschiedene elastomere Werkstoffe hier verhalten. Die Untersuchung ergab, dass die ausgewählten Elastomere – Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk (EPDM) und Fluorkautschuk (FKM) – durch verschiedene anwendungsrelevante Einflussfaktoren in unterschiedlichem Maße in ihren Werkstoffeigenschaften beeinflusst werden.
Lithium-Ionen-Batterie
Die Automobilbranche steht vor einem bedeutenden Wandel: Durch die Zielsetzung der Europäischen Union (EU) bis 2050 klimaneutral zu werden, wird ein wachsender Bedarf von batterieelektrisch betriebenen Fahrzeugen und damit einhergehend ein prognostizierter steigender Bedarf für Batterien erwartet [1]. In der Batterieindustrie konzentrieren sich aktuelle Produktionskapazitäten auf Ostasien, insbesondere China. Zur Deckung des wachsenden Bedarfs an Fahrzeugbatterien wurde die dortige Batterieindustrie vor allem durch staatliche Unterstützung schnell skaliert. Um die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Automobilindustrie weiterhin zu gewährleisten, sieht die EU eine strategische Notwendigkeit für Europa, die Batterieindustrie zu fördern und aufzubauen [5].
Die steigende Nachfrage nach Lithium-Ionen-Batterien (LIB) in Europa stellt lokale Hersteller von Batteriezellen und Lieferanten von Dichtungslösungen vor eine neue Herausforderung. Diese beschäftigen sich mit der Fragestellung, welche Anforderungen an Polymerwerkstoffe in Batteriezellen existieren und wie sich die Anforderungen auf die Eigenschaften der polymerbasierten Werkstoffe auswirken, die in der Deckelbaugruppe von Batteriezellen eingesetzt werden.
