Bei einem Thermal Runaway entstehen in Hochvolt-Batterie-Systemen innerhalb kurzer Zeit unter anderem aggressive Gase, hohe Temperaturen und erheblicher Druck. Sicherheitsrelevante Komponenten müssen dafür ausgelegt sein, diesen Auswirkungen standzuhalten. Dies gilt auch für die Abdichtung des Batteriepacks, die typischerweise über das Dichtungssystem des Batteriegehäuses realisiert wird. Mit den verschärften Sicherheitsanforderungen rückt diese Schnittstelle in den Fokus.
Der neu entwickelte Flüssigsilikonkautschuk (Liquid Silicone Rubber, LSR) von Wevo ermöglicht die Dichtigkeit des Gehäuses, indem er eine zuverlässige Barriere gegen freigesetzte Gase sowie entstehenden Rauch bildet. Gleichzeitig ist das Material mechanisch und thermisch hoch beständig. Damit trägt WEVOSIL 23130 entscheidend zur Erfüllung der in der Norm festgelegten Anforderungen bei.
Haftendes LSR-Silikon für FIPG-Dichtungssysteme
Als Flüssigsilikon kann WEVOSIL 23130 im Formed-in-Place-Gasket-Verfahren (FIPG) appliziert werden. Im Vergleich zu CIPGs (Cured-in-Place-Gaskets) ermöglicht die chemische Haftung auf beiden Seiten eine deutlich robustere Verbindung zwischen dem Dichtmaterial und den gängigen Substraten für Batteriegehäuse sowie Kabeldurchführungen.
Die hohe Haftfestigkeit des Wevo-LSRs unterstützt diesen Effekt weiter: Mit einer Adhäsion von mehr als 2 MPa (Megapascal) erreicht das Silikon deutlich höhere Werte als viele Standardmaterialien. Auch das Eindringen von Feuchtigkeit wird wirksam verhindert.
Beständigkeit gegenüber heißen Batteriegasen
Für die Beständigkeit gegenüber heißen und aggressiven Batteriegasen bietet WEVOSIL 23130 hohe thermische sowie chemische Stabilität. Sehr gute mechanische Eigenschaften sorgen dafür, dass die Dichtung ihre Integrität behält, selbst bei hohem Gasdruck innerhalb des Gehäuses – ohne dass dabei kritische Zersetzungsprodukte entstehen.
Prozesssichere Verarbeitung in der automatisierten Batteriefertigung
Neben der Performance im Batteriebetrieb müssen Dichtmaterialien den Anforderungen der automatisierten Batteriefertigung gerecht werden. Dank der füllstofffreien Formulierung besitzt das LSR-Silikon von Wevo sehr gute rheologische Eigenschaften und lässt sich mit gängigen Misch- und Dosieranlagen sowie statischen Mischern präzise applizieren – auch auf komplexe 3D-Geometrien.
Zusätzlich kombiniert WEVOSIL 23130 eine lange Verarbeitungszeit bei Raumtemperatur (> 24 Stunden) mit einer gezielt aktivierbaren Wärmehärtung. Nach der Applikation kann beispielsweise eine punktuelle IR(Infrarot)-Erwärmung mit bis zu 140 °C für schnelle Initialhärtung (< 5 Minuten) und -haftung sorgen. Gleichzeitig bleibt ausreichend Prozesszeit für die Abdichtung großer EV-Batterie-Gehäuse oder eventuelle Produktionsunterbrechungen.
RTV-Silikone für verschiedene Anwendungen in Hochvolt-Batterien
Das RTV-2-Silikon-Portfolio von Wevo umfasst neben LSR-Silikonen für die Gehäuseabdichtung von EV-Batterien unter anderem Vergussmassen für das Thermomanagement von Batteriekomponenten, strukturelle Klebstoffe für mechanisch stabile Verbindungen von Batteriezellen und -gehäusen, Gap-Filler zur thermischen Entkopplung und Eindämmung eines Thermal Runaway sowie Silikongele zum Schutz elektronischer Baugruppen. Auf diese Weise werden Hersteller von Batteriesystemen bei der Entwicklung sicherer, langlebiger und leistungsfähiger Hochvolt-Batterien für die Elektromobilität unterstützt.
