Wärmeleitpasten und thermisch leitende Gapfiller im Batteriewärmemanagement

Batteriewärmemanagement In jüngster Zeit besteht eine starke und 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 mit direkt den Zellen verbunden sind. Das Kühlmedium nimmt dabei die Wärme auf und führt sie an einen externen Kühler ab. Die Wärmeübertragung erfolgt meist 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 Kleber 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. Wiederlösbare TIMs wie nicht aushärtende, einkomponentige Wärmeleitpasten oder vernetzende Gapfiller dienen hier nur zur thermischen Anbindung, während Zellen oder Module mechanisch am Kühler oder an einem Batteriefach befestigt sind. Sie ermöglichen somit nachgeschaltete Reparaturkonzepte, wenn es z. B. notwendig wird, einzelne Module auszutauschen. Generell werden TIMs vor dem Zusammenbau auf die Module oder in die Batteriewanne dosiert und durch die bei der Modulmontage auftretenden Presskraft im Spalt verteilt. Neu etablierte Weiterentwicklungen der Montageprozesse erfordern jedoch TIMs, die in den vorhandenen Spalt injiziert werden können, z. B. nachdem die Zellmodule bereits mechanisch mit dem Kühler verbunden wurden. Für Ihren jeweiligen Anwendungsfall bietet Polytec PT ein umfassendes Spektrum an Wärmeleitklebstoffen und thermisch leitfähigen Gapfillern. Unsere Produkte liegen bereits als abgestufte Versionen mit unterschiedlichen Wärmeleitfähigkeiten und Prozesseigenschaften vor, können jedoch ggf. kundenspezifisch an Ihre Anforderungen angepasst werden. Polytec PT Wärmeleitklebstoffe und Gapfiller erhalten sie ausschließlich silikonfrei, was Risiken für nachgeschaltete Beschichtungs-, Verklebungs- oder Lackierprozesse ausschließt. Ebenso kommen für Anwendungen in automatisierten Misch- und Dosierprozessen nur nicht-abrasive Füllstoffe zum Einsatz, um einem übermäßigen Verschleiß an Anlagenkomponenten von vorneherein entgegenzuwirken. Profitieren Sie von unserer weitreichenden Expertise in Sachen thermisch leitfähiges Verbinden. Ein Kontakt, der leitet!