Verguss von Hochvolt-Batterien

Das Herzstück von Elektrofahrzeugen bildet die eingebaute Hochvolt-Batterie. Thermische Einflüsse haben enorme Auswirkungen auf ihre Lebensdauer, Kapazität und insbesondere auch ihre Betriebssicherheit. Um Schäden durch zu hohe Temperaturen zu verhindern, kommen  große Mengen an wärmeleitenden Vergussmedien zum Einsatz.

Die „Key Performance Indicators“ von Hochvolt-Batterien aus Nutzersicht sind deren Kapazität, die Reichweite mit einer Batterieladung und die Lebensdauer des Energiespeichers. Thermische Einflüsse haben sehr starke Auswirkungen auf diese Leistungsdaten und ebenso auf die Betriebssicherheit. Für den Normalbetrieb eines E-Fahrzeugs sind Betriebstemperaturen von ca. 20 bis 40 °C optimal. Zu hohe Temperaturen können interne Kurzschlüsse und – als Folge –  schwere bis irreparable Schäden an der Hochvolt-Batterie und an weiteren Fahrzeugkomponenten verursachen.

Fünf bis zehn Liter Wärmeleitpaste pro Elektrofahrzeug

Um dies zu verhindern, kommen – zusätzlich zum eingebauten Kühlsystem – große Mengen an Wärmeleitpaste zum Einsatz. Pro Fahrzeug werden etwa fünf bis zehn Liter dieser hochviskosen und hochabrasiven Materialien zwischen die Batteriemodule und das umschließende Gehäuse dosiert. Sie sorgen für eine zuverlässige Wärmeableitung und tragen somit dazu bei, potenzielle Defekte durch Überhitzung zu verhindern und eine dauerhaft hohe Batterieleistung zu erreichen.

Wegen der hohen Viskosität und des hohen Anteils an abrasiven Füllstoffen stellt der Auftrag von Wärmeleitmedien allerdings hohe Ansprüche an die verwendete Dosiertechnik. Darüber hinaus kann sich die Materialapplikation gerade in vollautomatisierten Produktionsprozessen als Flaschenhals erweisen, da diese Medien häufig nur vergleichsweise niedrige Dosiergeschwindigkeiten erlauben.

Ein Liter Wärmeleitmaterial in fünfzehn Sekunden

Speziell für den Verguss von Hochvolt-Batterien hat die Firma Scheugenpflug eine neue Dosierlösung entwickelt. Das System erlaubt laut Hersteller auch bei hochabrasiven Wärmeleitmaterialien Dosiergeschwindigkeiten von bis zu 80 ml/s. Das entspricht dem Auftrag von einem Liter Wärmeleitmaterial in weniger als 15 Sekunden.

Durch die gleichzeitige Kopplung zweier Förderanlagen mit dem Dosierer sei es möglich, einen redundanten Anlagenbetrieb ohne Stillstände zu realisieren. Scheugenpflug betont, dass die Systemlösung  auf leichte Bedienbarkeit und größtmögliche Robustheit ausgelegt sei. Der Anwender könne somit von einer einfachen und schnellen Wartung, hohen Standzeiten und deutlich reduzierten Instandhaltungskosten profitieren.