Materiallösungen für die Elektromobilität
Elektromobilität verbindet hohe Antriebseffizienz mit der Möglichkeit, erneuerbare Energie direkt zu nutzen. Für Fahrzeughersteller und Zulieferer stehen dabei die Leistungsfähigkeit, Wirtschaftlichkeit und Zuverlässigkeit der eingesetzten Komponenten im Fokus.
Elektrische Antriebe und Batteriesysteme stellen spezifische Anforderungen an Dichtungen und Isolationsmaterialien. Frenzelit entwickelt und produziert kundenspezifische Bauteile für Anwendungen in den Bereichen Batterie, Entkopplung und Thermomanagement – abgestimmt auf die thermischen, elektrischen und mechanischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung.
HV- und Leistungseletronik: Sichererheit auch im Crashfall
Hochleistungsakkus in modernen Elektrofahrzeugen stellen auch an die Elektronik neue Anforderungen, denn hohe Spannung kann im Ernstfall lebensgefährlich werden. Deshalb entwickeln wir bei Frenzelit hochindividuelle Lösungen im Bereich des Berst- und Berührungsschutzes, um HV- und Leistungseletronik Komponenten im Ernstfall zu schützen, wie beispielsweise textile Schutzhüllen. Diese Schutzhüllen aus hochfestem, beschichteten Aramid verbinden Berst- und Berührschutz mit hoher mechanischer Belastbarkeit und elektrischer Isolation. Sie sind immer abgestimmt auf Bauteil, Bauraum und die sicherheitsrelevanten und gesetzlichen Anforderungen der jeweiligen Fahrzeuganwendung und bieten so Sicherheit für Insassen und Rettungskräfte.
Mehr Sicherheit für HV-Batteriepacks
In Hochleistungsakkus finden sich bis zu 7.000 Batteriezellen, in denen der Ladestrom für Elektroautos gespeichert wird. Kommt es in einer Batteriezelle durch eine Fehlfunktion zum Thermal Runaway, muss verhindert oder zumindest verzögert werden, dass sich der Fehler auf benachbarte Zellen und Komponenten ausbreitet.
Wir haben ultradünne Hochtemperaturisolationen und thermische Barrieren entwickelt, die dabei helfen können, die Propagation zu verzögern und angrenzende Komponenten vor extremen Temperaturen zu schützen, in dem Temperatur und auch Gase abgeleitet werden. Gerade bei begrenztem Bauraum ist dabei entscheidend, hohe thermische Schutzwirkung mit möglichst geringer Materialstärke zu verbinden.
Dichtheit und Thermomanagement: E-Mobility als Herausforderung
Inverter, Steuergeräte und Batteriesysteme müssen in der Elektromobilität zuverlässig gegen Feuchtigkeit, Staub und andere Umwelteinflüsse geschützt werden. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an das Thermomanagement, damit sie über ihre gesamte Lebensdauer zuverlässig funktionieren.
Hier kommt es auf die richtige Kombination aus Dichtungswerkstoff, Gehäusekonzept, Temperaturbeständigkeit und Bauraum an. Frenzelit entwickelt maßgeschneiderte Dichtungslösungen, die auf die jeweilige Anwendung und deren thermische und mechanische Anforderungen abgestimmt werden.
Galvanische Entkopplung: Korrosion vermeiden
Aluminium, Stahl, Kupfer und weitere Werkstoffe treffen in modernen Batteriesystemen und Leistungselektronik auf engem Raum aufeinander. Unter ungünstigen Bedingungen kann daraus galvanische Korrosion entstehen mit Auswirkungen auf Lebensdauer und Zuverlässigkeit der Komponenten.
Spezialisierte Isolations- und Trennschichten von Frenzelit helfen, kritische Materialpaarungen elektrisch voneinander zu trennen und elektrochemische Reaktionen zu vermeiden.
novaform® Dichtungsringe vermeiden Korrosion
Als Entwicklungspartner fand Frenzelit die ideale Faserstoffmischung, geeignete Form und auf den Montageprozess den Kunden abgestimmte Lieferform.
Elektrische Isolation – Sicherheit durch Berührschutz
Die Umhüllung von spannungsführenden Bauteilen in crashsensiblen Bereichen verhindert, dass bei Unfällen die Insassen in Kontakt mit spannungsführenden Teilen kommen können. Als Material bewährt sich hier Aramid, aus dem Frenzelit passgenaue Schutzhüllen fertigt.
Aus der Praxis: Schutzhülle im Audi e-tron
Für den DC-/DC-Wandler im Elektro-SUV e-tron von Audi entwickelte Frenzelit die textile Aramid-Schutzummantelung thermoREFLEX®.
Entkopplung
Auch wenn Elektrofahrzeuge im Vergleich zu Verbrennern einfacher aufgebaut sind und weniger Medien transportiert und abgedichtet werden müssen, stellen sie ganz neue Herausforderungen. Zum Beispiel beim Thema „Entkopplung“. In unserem Portfolio finden sich Materialien für verschiedenste Spezialaufgaben.
Leiser fahren: Mechanische Entkopplung (NVH) und akustische Optimierung
Die Entkopplung von „Noise, Vibration, Harshness“ gewinnt für die Elektromobilität besondere Bedeutung, da Geräusche von Pumpen oder Zusatzmotoren nicht mehr durch den Verbrennermotor maskiert werden. Eine passive Körperschallentkopplung verbessert den Fahrkomfort und verhindert gleichzeitig Verschleiß an den Bauteilen. Verschiedenste Werkstoffe von Frenzelit können in unterschiedlichen Anwendungen dazu ihren Beitrag leisten.
Die akustische Wahrnehmung beispielsweise beim Öffnen und Schließen von Türen definiert immer auch den Eindruck von der Wertigkeit eines Fahrzeugs. Frenzelit-Materialien verbessern die Körperschallentkopplung. Durch ihre individuellen Eigenschaften u. A. beim Setzverhalten sind sie auch widrigen Bedingungen in der Herstellung, beispielsweise bei der kathodischen Tauchlackierung (KTL) gewachsen.
Aus der Praxis: Entkopplung von Türscharnieren
Unser Material novaform® 770 leistet im Automobilbau einen Beitrag für wertiges Akustikdesign.
Thermomanagement
Elektromotor und Batterie haben jeweils einen Temperaturbereich, in dem sie optimal arbeiten. Außerhalb dieser „Wohlfühltemperatur“ sinken Wirkungsgrad, Reichweite oder sogar die Lebensdauer. Deshalb werden diese Systeme im Elektrofahrzeug bedarfsweise beheizt oder gekühlt. Durch ein intelligentes Thermomanagement lässt sich die Reichweite deutlich steigern. In den erforderlichen Kühl- oder Heizkreisen verhindern unsere Dichtungen Leckagen und steigern die Effizienz.
Aus der Praxis: CO2 als Kältemittel
In Wärmepumpen zur Klimatisierung des Innenraums oder bei der Kühlung einzelner Aggregate kommt auch CO2 zum Einsatz. Ein Medium, das hohe Ansprüche an Dichtungsmaterialien stellt. Denn dringt CO2 ins Dichtungsmaterial ein, kann es dort Schäden verursachen. Bei Weichstoff- und Metallsickendichtungen von Frenzelit kann das nicht passieren, Dichtigkeit und Haltbarkeit werden deutlich verbessert.
Ultradünne Heizfolien
Da beim Elektrofahrzeug die Abwärme des Motors zum Heizen des Innenraums fehlt, kann im Innenraum die ultradünne und leichte Heizfolie hicoTEC® TP für Wärme sorgen. Die Folie lässt sich auch verwenden, um Komponenten, wie z.B. Sensoren oder Kameras im Winter frostfrei und betriebssicher zu halten.
Erneuerbare Energien
Wasserstoff
