Antriebsstrang und Elektromobilität
Klebstoffe für den Antriebsstrang & E-Mobility
Ob Verbrennungsmotor oder Elektroantrieb: Wo Leistung erzeugt wird, entsteht auch bei den effizientesten Motoren Wärme. Bei Klebstoffen und Dichtungs- sowie Vergussmassen für motornahe Anwendungen kommt es daher meist auf eine große thermische Beständigkeit sowie auf eine hohe Festigkeit unter Temperatureinfluss an. DELO bietet ein sehr großes Portfolio an hochtemperaturbeständigen Produkten, die darüber hinaus auch über eine außergewöhnliche chemische Beständigkeit verfügen. Daneben zeichnen sich DELO-Klebstoffe durch einen niedrigen Wärmeausdehnungkoeffizienten aus, was sie ideal für den Einsatz in der Leistungselektronik macht. Bei der Herstellung von Brennstoffzellenstacks sorgen die Klebstoffe nicht nur für eine zuverlässige Abdichtung, sie ermöglichen zudem einen schnellen und energieeffizienten Assemblierungsprozess.
Klebstoffe für Elektromotoren
Klebstoffe leisten einen wichtigen Beitrag, elektrische Antriebe kleiner und leistungsfähiger zu machen und ihren Wirkungsgrad zu steigern. So kann etwa der Bauraum, der für klassische Fertigungsverfahren gebraucht wurde, durch dünne Klebspalte reduziert werden. Typische Klebanwendungen bei Elektromotoren sind das Befestigen von Taschen- oder Oberflächenmagneten, das Stapeln segmentierter Magnete oder das Verkleben von Statoren und Gehäusen. Auch für den Verguss von Spulen oder für die elektrische Isolierung von Wicklungen finden Klebstoffe Verwendung.
Zulieferer profitieren hier von einem sehr breiten Produktportfolio von DELO. Die speziell für Elektromotoren entwickelten Produkte bieten höchste Festigkeiten, sind temperatur- und medienbeständig, spaltüberbrückend, schlagzäh sowie spannungsausgleichend. Je nach Fertigungsprozess ist eine Härtung mit Wärme, unter Luftabschluss oder im Fall von zweikomponentigen Produkten bei Raumtemperatur möglich. Bei höheren Anforderungen an die Klebgenauigkeit oder das direkte und schnelle Weiterverarbeiten geht einer solchen Endaushärtung häufig eine initiale Lichtfixierung voraus. Damit ermöglicht DELO nicht nur flexible, sondern auch skalierbare und effiziente Produktionsprozesse.
Eigenschaften / Stärken DELO-Produkte
- Erfüllen Automotive-Alterungstests (z. B. 3.000 h / +180 °C)
- Höchste strukturelle Festigkeiten
- Außergewöhnliche Temperatur- und Medienbeständigkeit
- Lichtfixierung für schnelle Prozesse
Klebstoffe und Dichtungsmittel für Brennstoffzellen
Auf dem Weg zu einer CO2-neutralen Mobilität gewinnt die Nutzung von Wasserstoff im Verkehrssektor zunehmend an Bedeutung. Die erforderliche elektrische Energie wird hierbei in einer Brennstoffzelle aus der Reaktion von Wasserstoff mit Sauerstoff erzeugt, wobei zusätzlich lediglich Wärme und reines Wasser entstehen. Somit wird ein komplett emissionsfreies Fahren möglich, wenn der Wasserstoff aus regenerativen Energien erzeugt wird.
DELO-Klebstoffe können für verschiedenen Anwendungen innerhalb eines Brennstoffzellenstacks bzw. -stapels, welcher aus einer Vielzahl einzelner Brennstoffzellen besteht, verwendet werden. So ermöglichen sie die Verbindung und Abdichtung der beiden Halbschalen, aus denen eine Bipolarplatte besteht. Darüber hinaus sorgen sie für die zuverlässige Abdichtung der Medienkreisläufe (Wasserstoff, Sauerstoff, Kühlmittel) des Stacks zueinander und nach außen. Schließlich können unsere Klebstoffe auch zur Fixierung von Komponenten, wie bspw. der Gasdiffusionslage, innerhalb der Stack-Montage genutzt werden, um so eine schnelle Weiterverarbeitung sicherzustellen. Die lichthärtenden bzw. voraktivierbaren Klebstoffe und Dichtmittel sind dabei stets für eine schnelle, präzise und vollautomatisierte Fertigung optimiert, was gerade in der anlaufenden Großserienproduktion für höchste Fertigungseffizienz sorgt.
Eigenschaften / Stärken DELO-Produkte:
- Applikation und Aushärtung in wenigen Sekunden
- Zuverlässiges Abdichten
- Energie- und ressourcensparender Prozess
- Flexibles Design der Dichtkontur
- Hohe Prozesssicherheit in Montage und Betrieb
Klebstoffe für die Leistungselektronik
Neben Elektromotor und Energiespeicher zählt die Leistungselektronik zu den Kernkomponenten des elektrischen Antriebsstrangs. Als Bindeglied zwischen den elektrischen Energiequellen, -verbrauchern und -speichern steuert diese in Elektrofahrzeugen sämtliche Leistungsflüsse, wandelt Gleich- und Wechselspannungen ineinander um, passt Spannungsniveaus an und leitet die elektrische Leistung zum Elektromotor.
Beispiele für Einsatzbereiche von DELO-Klebstoffen in der Leistungselektronik, bspw. bei einem Inverter, reichen von der Bauteilfixierung auf Leiterplatten über die thermische Anbindung von Halbleiterelementen bis hin zur Verkapselung bestimmter Komponenten zum Schutz vor chemischen und mechanischen Einflüssen. Dabei stellen u.a. eine hohe Temperatur- und Medienbeständigkeit sowie die Möglichkeit zur Kompensierung unterschiedlicher Wärmeausdehnungskoeffizienten einzelner elektronischer Komponenten typische Anforderungen an den Klebstoff dar. Optimales Fließverhalten und schnelle Aushärtung mit Licht und/oder Wärme bieten in hochautomatisierten Assemblierungsprozessen entsprechende Geschwindigkeitsvorteile.
Eigenschaften / Stärken DELO-Produkte:
- Gute Klebfestigkeit auf FR4 und verschiedenen Metallen
- Hohe Temperaturbeständigkeit und -festigkeit
- Niedriger Wärmeausdehnungskoeffizient
- Exzellente Dosierbarkeit
Batterie-Klebstoffe
Ob reines Elektroauto, Plug-In- oder Mild-Hybrid – Batterien kommen in allen Arten von Elektrofahrzeugen zum Einsatz. Je nach Ausführung der Batterie und verwendetem Zellformat können die Anforderungen an die eingesetzten Batterie-Klebstoffe sowie den zugehörigen Applikationsprozess ganz unterschiedlich sein.
DELO-Klebstoffe finden vornehmlich in der Herstellung von Batteriemodulen und -packs Anwendung. Dort übernehmen sie nicht nur strukturelle Aufgaben. In vielen Fällen leiten sie zusätzlich die im Betrieb entstehende Wärme ab und sind flammhemmend. Häufig kommen Dichtigkeitsanforderungen, auch unter Temperatureinfluss, dazu. Angesichts der steigenden Stückzahlen von Elektroautos aller Art profitieren Zulieferer zudem von der DELO-Expertise mit schnellen Produktionsprozessen. Neben der klassischen Warmhärtung oder Raumtemperaturhärtung bieten vor allem beim sog. Carrier Bonding, der Verklebung von zylindrischen Zellen in ein Trägerelement Lichthärtung und Lichtfixierung viele Optionen, höhere Volumina effizient zu fertigen.
Weitere Informationen im Whitepaper erhältlich:
Thermally conductive adhesives for low voltage battery cells
Eigenschaften / Stärken DELO-Produkte
- Hohe strukturelle Festigkeiten
- Zuverlässiges Abdichten
- Exzellente Alterungsbeständigkeit
- Gute Wärmeleitfähigkeit
- Flammschutz: UL 94 V-0
Vergussmassen für Sensoren im Motorraum
Sensoren im Motorraum stellen höchste Anforderungen an Klebstoffe und Vergussmassen. Rotor-Positionssensoren und (T)MAP-Sensoren sind gute Beispiele dafür. MAP-Sensoren messen die Ansaugluft-Temperatur und Druck. Um sie zu schützen, kommen für den Verguss von Pins und der Leiterplatte hochzuverlässige Epoxidharze sowohl als 1K- wie auch als 2K-Systeme zum Einsatz.
Dabei muss der Verguss bei Druckunterschieden bis zu 20 bar dauerhaft dicht bleiben. Zudem müssen geeignete Produkte resistent gegenüber Öl, Benzin und Bremsflüssigkeit sein und über einen Temperatureinsatzbereich von –40 °C bis +160 °C verfügen. Selbst nach einer stetigen Einlagerung oder mehreren schockartigen Temperaturwechseln unter diesen Bedingungen darf der Verguss am Sensor keine Spannungsrisse zeigen und es darf zu keiner Wechselwirkung zwischen den Medien und der Vergussmasse kommen. Zudem ist ein angepasster Wärmeausdehnungskoeffizient (CTE) nötig, um Spannungen zwischen dem Leiterplattenmaterial FR4 und den Kunststoffgehäusen auszugleichen.
DELO-Produkte erfüllen diese Anforderungen und bringen darüber hinaus eine gute Fließfähigkeit mit. Die sorgt dafür, dass die Vergussmasse unter Vakuum schnell und gleichmäßig in das Gehäuse dosiert werden kann und dabei auch engere Spalte, zum Beispiel unterhalb der Leiterplatte, auffüllt.
Klebstoffe und Dichtungsmassen für Steuergeräte und Stecker
Steuergeräte für Motor- oder Bordelektronik müssen auch unter extremen Temperaturen vor Feuchtigkeit, Medien und Korrosion geschützt werden. Die wichtigste Aufgabe für Klebstoffe und Dichtungsmassen ist somit der langfristige Schutz der Gehäuse der Steuergeräte, deren Stecker sowie sonstiger Mikroschalter im Auto. Eine weitere typische Anwendung ist das Wärmemanagement von Leistungselektronik. Thermisch leitfähige Klebstoffe sorgen etwa bei Klimaanlagen dafür, dass die unter Last entstehende Wärme schnell an einen Kühlkörper abgeführt wird.
Viele Klebstoffe und Dichtungsmassen von DELO sind für genau diese Anwendungen und ihre teilweise speziellen Anforderungen entwickelt, zum Beispiel für das Haften auf bestimmten Oberflächenbeschichtungen. Sie bieten die geforderte Zuverlässigkeit und ermöglichen gleichzeitig effiziente Produktionsprozesse, indem sie in Sekunden vollständig aushärten oder fixiert werden und eine Inline-Dichtigkeitsprüfung erlauben.
Eigenschaften / Stärken DELO-Produkte
- Sehr gute Dichtungswirkung
- Gute Temperaturwechsel- und Medienbeständigkeit
- Schnelles Aushärten
- Inline-Dichtigkeitsprüfung
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