Elektromobilität Wärmeleitender Batterieklebstoff für Hybridfahrzeuge

Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Delo hat einen Strukturklebstoff für Batterien von Hybridfahrzeugen vorgestellt, der wärmeleitend und flammhemmend sowie für eine hochlaufende Serienfertigung konzipiert ist. Das Produkt befindet sich im Serienanlauf bei einem Automobilzulieferer.

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Wärmeleitfähiger Klebstoff (zur Illustration magenta eingefärbt) für Niedervolt-Batteriesysteme wie in Mildhybrid-Fahrzeugen.
Wärmeleitfähiger Klebstoff (zur Illustration magenta eingefärbt) für Niedervolt-Batteriesysteme wie in Mildhybrid-Fahrzeugen.
(Bild: Delo)

Der Klebstoff Delo-Duopox TC8686 eignet sich besonders für Niedervoltbatterien, wie sie in Mildhybriden vorkommen. Damit lassen sich etwa Batteriezellen in das Batteriegehäuse einkleben und die im Betrieb entstehende Wärme kann effizient abgeführt werden.

Delo-Duopox TC8686 kombiniert strukturelle Befestigung und Anbindung des Wärmemanagementsystems in einem Schritt, anstatt die Batteriezellen mechanisch zu verbinden und anschließend sogenannte Gap Filler für die Wärmeableitung einzusetzen. Das spart einen Prozessschritt und vereinfacht die Fertigung. Außer für Mildhybride eignet sich das Produkt für konventionelle Hybride und weitere Batterien im Niederspannungsbereich wie zum Beispiel für E-Bikes und E-Scooter.

Eigenschaften für Batterien optimiert

Delo-Duopox TC8686 ist für einen Temperaturbereich von –40 bis 85 °C ausgelegt und bietet gute Festigkeiten auf Batteriezellen und typischen Gehäusematerialen. So liegt die Zugscherfestigkeit auf Aluminium bei 18 N/mm². Zudem erfüllt der Klebstoff die Festigkeitsanforderungen der Automobilindustrie bei der typischen Betriebstemperatur zwischen 10 und 40 °C bis hin zur maximalen Einsatztemperatur von 80 °C, bei welcher der Batterieelektrolyt bereits irreversibel beschädigt werden kann. Dazu trägt auch die Reißdehnung bei. Eine gewisse Flexibilität gleicht die unterschiedliche Wärmeausdehnung von Zelle und Gehäusematerial im Einsatz aus.

Die für Batteriezell-Anwendungen sehr wichtige Wärmeleitfähigkeit beträgt 1,1 W/(m·K). Eine weitere wichtige Eigenschaft: Das Produkt ist flammhemmend nach dem Branchenstandard UL 94 V-0.

Mit Blick auf Produktionshochlauf entwickelt

Delo-Duopox TC8686 ist auch im Hinblick auf Fertigungsprozesse optimiert. So weist das Produkt ein einfaches Mischungsverhältnis von 2:1 auf. Die Verarbeitungszeit von rund 30 Minuten nach dem Mischen ist lang genug für Prototypen und Kleinserien und schnell genug für vollautomatisierte Anlagen. Nach vier Stunden erreicht der Klebstoff seine Anfangsfestigkeit, nach 24 Stunden 90% seiner Endfestigkeit. Diese Zeit lässt sich schon bei geringer Wärme deutlich verkürzen, je nach verwendetem Batterieelektrolyt sind Temperaturen von 60 °C denkbar.

Dank seiner beigen Farbe ist das Produkt durch Kameras gut detektierbar, was eine genaue Auftragskontrolle sicherstellt. Zudem ist der Füllstoff für die Wärmeleitfähigkeit nur wenig abrasiv. Dosiersysteme erreichen so eine lange Standzeit. Mit seiner Eingruppierung in die Transportklasse 1 sowie Transport und Lagerung bei Raumtemperatur erlaubt das Produkt schließlich unkomplizierte Logistikprozesse.

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