Verguss von Hochvoltbatterien: Neue Systemlösung

1 Liter Gap Filler in 13 Sekunden

Der Auftrag von Wärmeleitmaterialien ist häufig ein Flaschenhals in der Produktion – gerade in der Automobilindustrie mit ihren hochautomatisierten Fertigungsprozessen. Mittels einer neuen Systemlösung, die speziell für den Verguss von Hochvoltbatterien entwickelt wurde, lässt sich dieses Nadelöhr nun entschärfen.


Das Herzstück von E-Fahrzeugen bildet die eingebaute Hochvoltbatterie. Thermische Einflüsse haben enorme Auswirkungen auf ihre Lebensdauer, Kapazität und insbesondere ihre Betriebssicherheit. Zu hohe Temperaturen können im schlimmsten Fall interne Kurzschlüsse und in der Folge schwere bis irreparable Schäden an Hochvoltbatterie und Fahrzeug verursachen. Um dies zu verhindern, kommen hier große Mengen an Wärmeleitpaste zum Einsatz. Wegen ihrer hohen Viskosität und des hohen Anteils an abrasiven Füllstoffen stellt der Auftrag dieser Materialien allerdings eine Herausforderung dar. Zudem erlauben Wärmeleitpasten häufig nur vergleichsweise niedrige Dosiergeschwindigkeiten. Deshalb erweist sich dieser Prozessschritt gerade in vollautomatisierten Produktionsprozessen, wie sie in der Automobilindustrie die Regel sind, oft als Flaschenhals.

Speziell für den Verguss von Hochvoltbatterien hat Scheugenpflug eine neue Komplettlösung entwickelt. Das System, bestehend aus dem High-Performance-Dosiersystem Dos HP und der Materialförderung PailFeed200 Abrasive, erlaubt auch bei hochabrasiven Wärmeleitmaterialien Dosiergeschwindigkeiten von bis zu 80 ml/s. Die Gesamtlösung ist auf leichte Bedienbarkeit und größtmögliche Robustheit ausgelegt. Anwender profitieren somit von einer einfachen und schnellen Wartung, hohen Standzeiten und deutlich reduzierten Instandhaltungskosten. Optional besteht die Möglichkeit, zwei Förderanlagen parallel mit dem Dosiersystem zu verbinden. So lässt sich beim Verguss von Hochvoltbatterien ein redundanter Anlagenbetrieb ohne Stillstände realisieren.

Die schnelle und prozesssichere Förderung des Wärmeleitmaterials zum Dosierer erfolgt über die PailFeed200 Abrasive, die speziell für 200 l-Fässer ausgelegt wurde. Das robuste Fassfolgeplattensystem verfügt über eine integrierte Doppelkolbenpumpe mit einem Fördervolumen von 480 cm3/Hub, die eine kontinuierliche Materialförderung erlaubt. Dank des hohen Förderdrucks von bis zu 65 bar ist ein hoher Volumenstrom gewährleistet – auch bei hochviskosen und hochgefüllten Wärmeleitpasten. Die Förderanlage bietet lange Standzeiten, da die Pumpe nur auf einer Seite mit dem Vergussmaterial in Berührung kommt. Die Rückseite enthält eine Spülflüssigkeit, die das Anhaften der enthaltenen Füllstoffe an Dichtung und Pumpenkomponenten verhindert.

1 Liter in nur 13 Sekunden – so viel Gap Filler schafft das neuentwickelte Hochleistungsdosiersystem Dos HP. Es erlaubt eine schnelle und präzise Applikation von Wärmeleitmedien mit einer Viskosität von bis zu 1.000.000 mPa∙s, das maximale Volumen pro Schuss liegt bei 370 ml. Zwei leistungsstarke Elektromotoren im Dosierer sorgen dabei für die notwendige Performance. Um die notwendige Stabilität während des Materialauftrags sicherzustellen, wird das Mischrohr mit einer zusätzlichen Hülse aus Metall verstärkt.

Zur Sicherstellung eines ausreichend großen Verfahrbereichs für den Verguss der Hochvoltbatterien wird der Dos HP in der Regel auf einen Roboterarm montiert. Der neuen High-Performance-Lösung liegt die Anlagentechnik des volumetrischen Kolbendosierers Dos P zugrunde. Diese wurde hochskaliert und speziell für den Austrag sehr großer Materialvolumina in kurzer Zeit optimiert. Ähnlich wie bei den kleineren Schwestersystemen profitieren Anwender beim Dos HP somit von hohen Standzeiten, einer einfachen und schnellen Wartung und damit beträchtlich reduzierten Instandhaltungskosten.

Wie der Dos P verfügt auch der neue Hochleistungsdosierer über exakt dimensionierte Dosierzylinder, die die Ausbringung präziser, reproduzierbarer Materialvolumina erlauben. Bei 2K-Materialien ist durch das parallele Entleeren beider Zylinder in das gemeinsame Mischrohr zudem ein jederzeit konstantes Mischungsverhältnis gewährleistet.

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