Eine einzige Batteriezelle reicht nicht aus, um ein Elektrofahrzeug (EV) in Bewegung zu setzen. Damit das Fahrzeug mit genügend Strom versorgt werden kann, werden daher mehrere Batteriezellen zu einem Modul zusammengesetzt, bzw. gestapelt. Batteriezellen gibt es in verschiedenen Formen, sie sind empfindlich und reagieren sensibel auf Hitze und Kraft. Es kann daher eine Herausforderung sein, die beste Dosierlösung zu finden, die ein Ergebnis liefert, das die vorgeschriebenen Anforderungen an Sicherheit, Belastbarkeit und Langlebigkeit während der gesamten Lebensdauer der Batterie erfüllt.
Das Stapeln von Batteriezellen zu Modulen ist ein Prozess mit höchsten Qualitätsanforderungen und kurzen Zykluszeiten. Defekte können nicht akzeptiert werden, und der Prozess muss konstant fehlerfrei ausgeführt werden. Die Batteriezellen müssen fest miteinander verbunden werden, und die Verbindung muss höchsten Anforderungen an Robustheit und Crashverhalten genügen. Die Kontakt- und Isoliereigenschaften müssen voll erhalten bleiben, dabei sind Lufteinschlüsse zu vermeiden. Im Falle eines Aufpralls können Lufteinschlüsse zu Kurzschlüssen führen, was ein großes Sicherheitsproblem in Hochspannungs-EV-Stromversorgungssystemen darstellt.
Herausforderungen bei unterschiedlichen Formen von Batteriezellen
Als seien die genannten Anforderungen nicht schon Herausforderung genug, muss die Verbindung zudem elastisch sein und eine leichte Ausdehnung der Zellen beim Laden und Entladen zulassen. Schließlich kann auch die Form der Batteriezellen variieren. Batteriezellen gibt es vor allem in zylindrischer, prismatischer oder Pouch-Form. Bei Elektrofahrzeugen wird aktuell die prismatische Zelle aufgrund ihrer großen Kapazität, ihres dünnen Profils und ihrer effektiven Raumnutzung häufig verwendet.
Das Verkleben von Zellstapeln ist eine geeignete Fügemethode für diesen komplexer Prozess. Wir sind ein weltweit führender Anbieter von leistungsfähiger Klebe- und Dosiertechnologie. Mit unserer Produktlinie SCA für industrielle Klebe- und Dosiersysteme bieten wir Lösungen für diese Herausforderungen und steigern dabei Flexibilität, Produktivität und Qualität.
Die Antwort liegt in einem präzisen Dosiersystem mit einem integrierten Vision-System zur Qualitätssicherung. Für die vorherrschenden prismatischen Batteriezellen empfehlen wir die Zellverklebung mit einem schnell aushärtenden Zweikomponenten-Material (2K), das keine externe Wärme zum Aushärten benötigt.
Dosiersystem für kontinuierliche Qualitätssicherung in Echtzeit
Beim Auftragen von 2K-Klebstoffen ist das Mischen der beiden Materialkomponenten ein entscheidender Schritt. Das innovative SCA 2K-Mischventil sorgt mit hoher Geschwindigkeit für eine gleichmäßige Raupenapplikation mit einem exakten Mischungsverhältnis. Das Material kann in verschiedenen Mustern aufgetragen werden, was kundenspezifische Lösungen ermöglicht. Unabhängig vom gewählten Applikationsmuster wird das Material präzise appliziert, wodurch Lufteinschlüsse vermieden werden und die elektrische Isolierung gesichert ist.
Das Dosiersystem kann mit einem integrierten Vision-System für kontinuierliche Qualitätssicherung ausgestattet werden. Das System überwacht die Position, Breite und Kontinuität der Raupenapplikation in Echtzeit und sichert so ein hohes Qualitätsniveau und Effizienz während des gesamten Prozesses.
Unsere Lösung für die Zellverklebung bietet hohe Prozesssicherheit und Flexibilität. Das SCA Dosiersystem ermöglicht eine perfekte Anpassung und Einstellung der Prozessparameter wie Fluss, Druck, Temperatur, Mischverhältnis und Applikationsmuster. So lässt sich der Klebeprozess vollständig auf die Eigenschaften des ausgewählten Zellverbunds abstimmen.
In Verbindung mit einem integrierten Vision-System für die in-line Qualitätskontrolle in Echtzeit meistern wir die Herausforderungen der Zellverklebung. Die kombinierte Lösung bietet hohe Applikationsgeschwindigkeiten und eine beispiellose Prozessqualität mit einer blasenfreien Applikation, die einen vollständigen Kontakt und eine elektrische Isolierung gewährleistet.
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