Thermisch leitfähige Klebstoffe im Batteriewärmemanagement
 

In jüngster Zeit besteht eine starke und zugleich weiter zunehmende Nachfrage nach innovativen Fertigungskonzepten für Elektro- und Hybridfahrzeugbatterien. Die modernen Designs eines Batteriesystems aus z. B. den besonders beliebten Lithium-Ionen-Zellen, stellt das Wärmemanagement erneut vor anspruchsvolle Herausforderungen. Da sowohl die Leistung als auch die Haltbarkeit der Zellen und somit des ganzen Batteriemoduls stark von der Umgebungstemperatur abhängt, muss das Wärmemanagementsystem für eine effiziente Ableitung entstehender Wärme bzw. für die ganzheitliche Temperierung von z. B. kalten Batterien sorgen. Im Betrieb wird Wärme erzeugt, wenn das System aufgrund der Fahrzeugbeschleunigung entladen wird, ebenso wie es beim Laden an der Ladestation oder während der Rückgewinnung von Bremsenergie der Fall ist. Die Wärmezu- und Wärmeabfuhr kann diesbezüglich auf unterschiedliche Art erfolgen. Flüssigkeitsgekühlte Systeme haben Wärmetauscher, die direkt mit den Zellen verbunden sind. Dabei nimmt das eingesetzte Kühlmedium die erzeugte Wärme auf und führt sie an einen externen Kühler ab. Die Wärmeübertragung erfolgt häufig jedoch direkt von den Zellen in eine gekühlte Grundplatte, inmitten sich Thermal Interface Materials (TIMs) zur Aufgabe gemacht haben, eine optimale thermische Verbindung der Komponenten zu gewährleisten und nebenbei Maßtoleranzen auszugleichen.
 
Ein Vorteil struktureller, wärmeleitender Klebstoffe besteht sowohl in der Gewährleistung einer mechanischen, kombiniert mit einer gleichzeitig thermisch leitfähigen Verbindung. Wärmeleitende Klebstoffe werden deshalb sehr gerne verwendet, um z. B. prismatische Zellen (Hard Case Zellen) an Kühler oder Gehäuse anzubinden oder um die externen Kühler an Rahmen bzw. direkt am Batteriegehäuse anzubringen, wie beispielsweise in Hybrid- oder 48V-Batterien. Da die Zellen weder im Betrieb noch bei der Batterieproduktion erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden dürfen, kommen hier nur raumtemperaturhärtende System in Frage. Insbesondere für die Verklebung von Aluminiumsubstraten haben sich zweikomponentige Epoxidharzsysteme bewährt, die alterungsstabile, hochfeste oder schlagzähe Verbindungen gänzlich ohne die Verwendung von Primern eingehen. Hier stehen von unserer Seite je nach Anforderung hochfeste, schlagzähe sowie elastifizierte Systeme zur Auswahl. 

Im Sinne einer anwenderfreundlichen Verarbeitung setzt Polytec PT vorrangig auf vorzugsweise nicht-abrasive Füllstoffe, um einem übermäßigen Verschleiß Ihrer mechanischen Anlagenkomponenten vorzubeugen. Für spezielle Anwendungen, bei denen eine Wiederlösbarkeit der thermischen Anbindung gefordert wird, bietet Polytec PT eine umfangreiche Palette an ein- und zweikomponentigen Gapfillern an. Bei einer Verklebung und dem Verguss von zylindrischen Li-Ionen Zellen in Kunststoff-Zellhaltern stehen Ihnen angepasste zweikomponentige Epoxidharze oder UV-/dualhärtende Klebstoffe zur Verfügung.

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