Geringer Energieverbrauch und höhere Reichweiten im Fokus

Die Anforderungen an Materialien und Dichtungslösungen in elektrischen Antriebssystemen übertreffen häufig die in Verbrennungsmotoren. (Bild: Trelleborg Sealing Solutions )

03.04.2020 Geringer Energieverbrauch und höhere Reichweiten im Fokus

In kontinuierlicher Zusammenarbeit mit den Kunden entwickelt Trelleborg Sealing Solutions Lösungen, die speziell auf eMobility-Anwendungen zugeschnitten sind.

Diese reichen von leistungsstarken Compounds über Komponenten für die Batterie bis zu Hochleistungs-Rotationsdichtungen und maßgeschneiderten Sicherheitslösungen im Bereich höchster Energiedichte. Bei der Entwicklung von Hochleistungsdichtungen für die Elektromobilität kombiniert man eine effiziente F&E-Organisation mit modernsten digitalen Verfahren, um die Zeit bis zur Bereitstellung erster funktionaler Prototypen möglichst kurz zu halten. Die Finite-Elemente-Analyse (FEA) und andere in der Konstruktion eingesetzte Simulations-Programme ermöglichen es, in der virtuellen Welt zu entwickeln, Probleme gegebenenfalls frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden. Auf diese Weise können die engen Zeitpläne der Kunden eingehalten werden. Was sich dabei in der Arbeit für andere Branchen bewährt hat, kann oft auf die Elektromobilität übertragen werden. So nutzt man bestehende, teils sehr aufwändigen Prüfsysteme und Einrichtungen, um auch hier schnell zu Lösungen zu kommen.

Die verschiedenen elektrisch angetriebenen Fahrzeugklassen benötigen sehr ähnliche Dichtungslösungen. Bei allen muss z.B. die Batterie vor Umwelteinflüssen und Vibrationen geschützt werden. Eine spezielle Herausforderung besteht darin, dass sich die chemische Zusammensetzung der Batterieflüssigkeit in einer geladenen Batterie von der in einer entladenen unterscheidet. Im Hinblick auf Rotationsdichtungen gilt es zu beachten, dass hier die Anforderungen an die auf der E-Achse angeordneten Dichtungen im Allgemeinen höher als bei Verbrennungsmotoren sind. Das liegt vor allem an den erheblich höheren Betriebsdrehzahlen der Elektromotoren und den damit verbundenen wesentlich höheren Temperaturen im Bereich von Rotationsdichtungen. Solche Komponenten müssen zudem, je nach tribologischer Situation, ganz ohne Schmierung auskommen oder mit dem eventuell chemisch aggressiven Schmiermittel kompatibel sein. Die Rotationsdichtungen HiSpin® PDR RT und HiSpin® HS40 sind gezielt für Anwendungen in der E-Achse ausgelegt. Sie sind so konstruiert, dass sie bei den hohen, für den effizienten Betrieb einer E-Achse erforderlichen Drehzahlen effektiv arbeiten. So leisten sie einen wichtigen Beitrag, Elektrofahrzeuge massentauglich zu machen.

Auch auf der Werkstoffseite stehen mit Turcon® MC1 und Turcon® MC2 sind die ersten elektrisch leitfähigen Compounds auf der Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) zur Verwendung in feder- und elastomervorgespannten Dichtungen zur Verfügung. Sie ermöglichen es, Eigenschaften wie Isolierung, elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie elektromagnetische Abschirmung sicherzustellen. Für die Batterie entwickelt und fertigt man auch kundenspezifische Dichtungslösungen für die Abdeckung. Da die Batterie an die Form des Fahrzeugs angepasst wird, müssen auch das Batteriegehäuse und seine Dichtung maßgeschneidert werden und zusätzliche funktionale Anforderungen erfüllen. Sie schützen die Batterie nicht nur vor Spritzwasser und Feuchtigkeit, sie bieten auch Schutz vor unter Druck stehendem Wasser, eine Voraussetzung für alle Batteriehersteller, um die Schutzklasse IP66 zu erreichen.