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Umfassendes Prozessverständnis für produktive und nachhaltige Lösungen

Deckelmontage einer Batterie mit Fließlochschrauben (Bild: Atlas Copco)

01.11.2018 Umfassendes Prozessverständnis für produktive und nachhaltige Lösungen

Kleben, Abdichten, Schrauben und Stanznieten: Fügetechniken für Antriebsbatterien von Elektrofahrzeugen

von Udo Mößner (Atlas Copco IAS GmbH)

Bei immer mehr technischen Fragestellungen liefert nicht eine Fügetechnologie die Lösung – sondern die Kombination mehrerer in einem Konzept. Die Batteriemontage für Elektrofahrzeuge ist hierfür ein Beispiel. In einem Innovationszentrum entwickelt und vorgestellt, gibt dieses Konzept auch Impulse für die Lösung anderer Fragestellungen.

Der weltweite Trend zur Elektromobilität verändert die Automobilproduk­tion derzeit radikal. Der teilweise oder ausschließlich elektrische Antrieb von Fahrzeugen verändert die Konstruktionen schneller als jede andere Innovation der vergangenen Jahrzehnte. In den Antriebssträngen werden zahlreiche unterschiedliche Batterietypen eingesetzt. Sie müssen bestimmte Aufgaben erfüllen und in puncto Langlebigkeit, Leistung und Sicherheit immer weiter verbessert werden. Denn die Batterie wird bei Elektroautos zu einem strukturellen Bestandteil. Sie muss bestimmte, konstruktiv wichtige Funktionen übernehmen und bei einem Unfall Sicherheit bieten. Intelligente Fügetechnologien können Hersteller dabei unterstützen, diese Ziele zu erreichen, und sie können einen produktiven Montageprozess mit einem leistungsfähigen Endprodukt ermöglichen.

Bei dem im unternehmenseigenen Innovationszentrum gezeigten Konzept zur Batteriefertigung sind verschiedene Fügetechniken und Montageprozesse an einer Antriebsbatterie zusammengefasst. Entscheidend bei diesem Konzepte war die Praxisnähe und die Erkenntnis, dass eine Technologie allein nicht die Lösung ist, um Batterien wirtschaftlich und nachhaltig zu montieren: Alle Stationen sind als reale Anwendungen in der Industrie zu finden. Bei einigen wurden zur Verdeutlichung der jeweiligen Kernaussagen Prozessparameter abgewandelt. Zu den Montageschritten zählen u.a.:

  • die Verklebung der einzelnen Batteriezellen – den Herzstücken des Batteriepacks – zu Zellstapeln,
  • die Fertigung der Zellmodule unter Einsatz des Stanznietens,
  • das Auftragen einer Wärmeleitpaste mit speziell konstruierter Dosiertechnik,
  • die Modulmontage mit einem Vierfach-Schraubsystem,
  • die Abdichtung der Gehäuseabdeckung sowie
  • die Montage des Deckels mit Fließlochschrauben.

Diese Fügetechniken zusammen ergeben ein Konzept, das eine effiziente Batteriemontage aus einer Hand erlaubt.