Klebebänder von CMC als Schlüsseltechnologie für moderne Batteriepacks

Funktionen von Klebebändern

Die Funktion von Klebebänder geht jedoch über die reine mechanische Befestigung hinaus. Vielmehr bieten sie eine Reihe von Vorteilen, die für die Herstellung hochleistungsfähiger und sicherer Batteriepacks von entscheidender Bedeutung sind:

- Elektrische Isolation

Um die elektrische Sicherheit eines Batteriepacks zu gewährleisten, setzt man Isolationen ein, die zuverlässig auch gegenüber der gesamte Systemspannung spannungsfest sind. Klebebänder aus Elektroisolierfolien haben eine zuverlässige und reproduzierbare Durchschlagsfestigkeit, was maßgeblich zur Funktions- und Betriebssicherheit beiträgt.

- Korrosionsschutz

Nicht elektrisch leitende Klebebänder verhindern, dass es zwischen verschiedenen Metallkomponenten im Batteriepack zu einer elektrochemischen Korrosion kommt (unterschiedliche Position in der elektrochemischer Spannungsreihe). Sie vermeiden u.a. auch Spaltkorrosion.

- Elektromagnetische Schirmung

Selbstklebende Metallfolien und EMV-Gewebe mit elektrisch leitfähiger Kleberbeschichtung dienen zur Abschirmung elektromagnetischer Störungen und tragen zur Verbesserung der elektromagnetischen Verträglichkeit des Batteriepacks bei.

- Thermisches Management

Wärmeleitende Klebebänder ermöglichen eine effiziente Wärmeabfuhr aus den Zellen, während thermisch isolierende Klebebänder dazu beitragen, ein thermisches Durchgehen (Thermal Runaway) zu verhindern oder einzudämmen.

- Mechanische Fixierung

Doppelseitige, elastische Klebebänder sorgen für eine sichere und dauerhafte Fixierung der Zellen im Batteriepack. Ihre Elastizität ermöglicht eine Anpassung an die Volumenänderungen der Zellen während des Lade- und Entladevorgangs. Doppelseitige Klebebänder werden auch bei der Verbindung von Batterie-Modulen zu größeren Packs eingesetzt.

- Abdichtung

Klebende Stanzteile dienen zur Abdichtung von Gehäuseteilen und schützen das Batterieinnere vor Feuchtigkeit und Staub. Viele Klebebänder sind chemisch beständig gegenüber Flüssigkeiten wie Kühlmittel, Wasser oder Öle.

- Präzise Positionierung

Gestanzte Formteile aus Klebebändern ermöglichen eine hochpräzise und automatisierte Positionierung von Komponenten wie Temperatursensoren und Busbars.

Herausforderungen bei der Batterieherstellung und Lösungsansätze

Die steigende Nachfrage nach leistungsfähigen Batteriepacks führt zu einer Reihe von Herausforderungen:

- Erhöhung der Leistungsdichte

Der Einsatz größerer Zellformate reduziert den Anteil an peripheren Bauteilen, die nicht zur Energiespeicherung beitragen (Leistungsdichte je Volumeneinheit steigt). Allerdings wird es durch das größere Format schwieriger, die beim Laden und Entladen erzeugte Verlustwäre abzuführen. Leistungsfähige wärmeleitende Klebebänder und Gapfiller sind dabei eine effiziente Lösung.

- Hochspannungstechnik

Hochspannungsbatterien mit 800 VDC und mehr erfordern eine sorgfältige Isolation, um die Gefahr eines dielektrischen Durchschlags zu minimieren. Die erforderlichen großen Luftstrecken stehen einem immer kompakteren Design entgegen. Klebebänder aus Elektroisolierfolien können diesen Zielkonflikt lösen helfen. Hochtemperaturbeständige Klebebänder gewährleisten eine zuverlässige Isolation auch unter extremen Bedingungen und tragen zur Sicherheit des Batteriepacks bei.

- Umwelteinflüsse

Temperaturwechsel, Feuchtigkeit und Staub können die Lebensdauer von Batterien beeinträchtigen und zu elektrochemischen Schadensbildern führen. Abdichtungen aus doppelseitig klebenden Stanzteilen sind wirkungsvoll, schnell montiert und im Servicefall wieder zu öffnen.

- Sicherheit

Ein Thermal Runaway (die Selbstentzündung einer einzelnen Batteriezelle) kann zu schwerwiegenden Schäden führen. Wärmeisolierende Isolationen mit Klebebeschichtung für die einfache Montage behindern und begrenzen die Ausbreitung eines Thermal Runaway einer einzelnen Zelle.

- Optimierte Verarbeitung

Klebende Stanzteile sind präzise hergestellte Produkte, die eine automatisierte und reproduzierbare Fertigung von Batteriepacks erleichtern.

Klebebänder: Schlüsseltechnlogie für Batteriepacks

Klebebänder sind eine Schlüsseltechnologie für die Herstellung moderner Batteriepacks. Sie bieten eine Vielzahl von Funktionen, die zur Optimierung der Leistung, Sicherheit und Lebensdauer von Batteriepacks beitragen. Durch ihre präzise und gut reproduzierbare Verarbeitung sind sie eine wichtige Möglichkeit, Fertigungsprozesse zu optimieren.