Fix dosiert

Pro Fahrzeug werden etwa fünf bis zehn Liter Wärmeleitmaterial (hier blau markiert) zwischen die Batteriemodule und das Gehäuse dosiert – Tendenz steigend (Bild: Scheugenpflug AG)

17.09.2020 Fix dosiert

Neue High-Performance-Lösung für den Verguss von Hochvoltbatterien

von Julian Hopf (Scheugenpflug GmbH)

Thermische Einflüsse können die Lebensdauer, Kapazität und vor allem die Betriebssicherheit von HV-Batterien signifikant beeinträchtigen. Um Schäden durch zu hohe Temperaturen zu verhindern, werden große Mengen an Wärmeleitpaste zwischen die Batteriemodule und das umschließende Gehäuse dosiert. Da die hohe Viskosität und der hohe Anteil an abrasiven Füllstoffen in den Materialien meist nur geringe  Dosiergeschwindigkeiten erlauben, kommt es hier umso mehr auf eine abgestimmte Anlagentechnik an.

Die Elektromobilität nimmt Fahrt auf: Fahrzeuge mit alternativem Antrieb gelten als zentraler Baustein im Kampf gegen Lärmbelastung und stetig steigende Emissionen in den Ballungszentren. Mit Blick auf aktuelle Umwelt- und Klimaschutzziele planen verschiedene europäische Staaten bereits jetzt den Abschied vom Verbrennungsmotor. In China – derzeit der weltgrößte Markt für E-Fahrzeuge – wird schon ab 2019 eine verbindliche Quotenregelung für Elektro- und Hybridautos in Kraft treten.

Das Herzstück dieser Fahrzeuge bildet die eingebaute Hochvolt (HV)-Batterie. Sie besteht aus hunderten bis tausenden Einzelzellen verschiedenster Form und Leistungsklassen. Das Design der Zellen variiert dabei je nach Hersteller bzw. Fahrzeugbauer. Aktuell kommen  zylindrische und prismatische Formen ebenso zum Einsatz wie Pouch-Zellen, die aufgrund ihrer äußerlichen Ähnlichkeit mit eingeschweißtem Kaffeepulver auch als „Coffeebag“-Zellen bezeichnet werden. Mit der Entscheidung für ein bestimmtes Zellformat sind für den Fahrzeugbauer mehrere zentrale Faktoren verbunden, wie z.B. Fertigungskosten, Energiedichte, Gewicht und Skalierbarkeit. Essenziell sind auch die Eigenschaften der Zellen in Bezug auf ihre Wärmeentwicklung und den damit verbundenen Kühlaufwand.