Bei Lithium-Ionen-Batterien steigt bei höherer Energiedichte die Gefahr des thermischen Durchgehens, also das Entzünden oder Explodieren einer Batteriezelle. Für dieses Problem hat Freudenberg Sealing Technologies die Thermal Barriers entwickelt. Sie fungieren als Schutzschichten, die die Ausbreitung von Wärme und Flammen in der Batterie verlangsamen oder verhindern. Diese Thermal Barriers sind neuerdings auch in maßgeschneiderten, flexiblen 3D-Geometrien verfügbar. So können sie an verschiedenen Positionen innerhalb der Batterie eingesetzt werden und ermöglichen die Integration weiterer Komponenten.
Neue Möglichkeiten mit 3D Thermal Barriers
In einer Vielzahl von Groß- und Kleinserienfertigungsverfahren lassen sich mittels Spritzguss und Extrusion kundenspezifische, dreidimensionale Geometrien etwa für Profildichtungen, Modulabtrennungen und Abdeckungen beispielsweise für Busbars, Kühlleitungen oder elektronische Komponenten herstellen. Ein weiterer Vorteil: Die gefertigten komplexen 3D-Geometrien sind leicht und wirken sich deshalb nur minimal auf das Gesamtgewicht der Batterie aus.
Werkstoffexperten von Freudenberg Sealing Technologies haben eigens für diese Anwendungen hitzebeständige, elektrisch und thermisch isolierende Materialien entwickelt. In eigenen Tests wurde nachgewiesen, dass diese Temperaturen bis 1.200 °C sicher standhalten. Diese extreme Hitzebeständigkeit erhalten die compoundierten Polymere durch ihre spezielle Zusammensetzung. Diese machen sie auch gegen Partikelstöße, wie sie bei der Entlüftung von Zellen entstehen, beständig. Für die „3D Thermal Barriers“ kommen Elastomerlösungen, sei es in fester Form oder als Schaum, sowie Plastikkomponenten wie Quantix Ultra zum Einsatz, mit denen sich die komplexen Formen realisieren lassen. (kf)
