OEM&Lieferant Ausgabe 2/2020

60 Batteriesysteme Maßgeschneiderte Fügekonzepte für Batteriesysteme Von Heinrich Georg Homrighausen, Leiter Business Development Industrie, EJOT GmbH & Co. KG Der Richtungsstreit, ob Verbrenner, Brennstoffzellen oder Stromer die bessere Wahl sind, wurde nach vielen Diskussionen und vielleicht auch durch daraus abgeleitete politische Entscheidungen gelenkt – zumindest vorläufig. Und wenn sich marktführende OEM dann eindeutig für eine Batteriestrategie entscheiden, verleiht das dem Markt eine extreme Dynamik. Es ist spannend zu beobachten, wie sich die Elektromobilität in fast jedem Detail perma- nent weiterentwickelt. Weltweit arbeiten hunderttausende Ingenieure und Wissen- schaftler an der Optimierung der Systeme. Die Batterie ist dabei das Detail der Elektro- mobilität, welches ausschlaggebend für die ökologische und ökonomische Eignung dieser Antriebsart ist. Und durch Reichweite und Ladekomfort wird der kostenintensive Akku zumwesentlichen Entscheidungskriteriumder Käufer für oder gegen elektrisch betriebene Fahrzeuge. Crashsicherheit und Brandschutz sind zwei der wichtigsten Anforderungen, die jeder Herstel- ler, unabhängig von konstruktiven Strategien, erfüllen muss. Die Fügetechnik hat hier die Aufgabe, die Batteriekomponenten dauerbe- lastbar zu verbinden, auch dann, wenn sie aus sehr unterschiedlichen Werkstoffen gefertigt sind. Die Herausforderungen an die Füge- technik werden im Folgenden anhand von drei Anwendungsbeispielen des Verbindungstech- nik-Spezialisten EJOT bewertet. In Batteriesystemen werden sehr viele Fü- geverfahren eingesetzt, lösbare wie nicht lösbare. Die erste Anwendung zeigt die Mög- lichkeiten lösbarer Verschraubungen im Be- reich des Batteriekasten-Deckels auf. Zum Einsatz kommt hier eine Variante der EJOT FDS ® Schraube, einem fließlochformenden Verbindungselement für lösbare höherfeste Blechverbindungen, welches üblicherweise ohne Bauteilvorbereitungen, wie Vorbohren oder Stanzen, auskommt. FDS ® Schrauben haben sich millionenfach im Karosseriebau bewährt. Durch den hohen Gewindetragan- teil im geformten Durchzug entsteht eine Verbindung ohne unerwünschte Spanbil- dung. Die Besonderheit dieser Batteriedeckel-Ver- schraubung ist die zusätzlich aufgeprägte Aluminium-Dichtscheibe, die eine kopfsei- tige Abdichtung des Deckels ermöglicht. Die Dichtfunktion erfolgt durch die Fläche der Alu-Scheibe. In diesem Anwendungsfall ist die Vorlochung des Alu-Klemmteiles unab- dingbar. Die Prägeverbindung von Scheibe und Schraube gewährleistet dabei Drehbar- keit und Verlier-Sicherheit. Der Schutz des Batterie-Innenlebens vor Feuchtigkeit und Schmutz ist gesichert und das Lösen der Schrauben zu Wartungszwecken ist prob- lemlos möglich. Eine zusätzliche Abdichtung des Schraubenkopfes ist nicht notwendig. Ein wichtiges Kriterium der OEM, die globale Verfügbarkeit der Fügetechnik, ist durch den Hersteller und seine Lizenznehmer gewähr- leistet. Das zweite Beispiel aus dem Umfeld der Bat- teriesysteme ist das EJOWELD ® Verfahren, ein Reibschweißen mit Reibelement. Hierbei besteht die Möglichkeit, mit einem roboter- tauglichen Reibelement-Setzgerät Mischver- bindungen ohne Vorbehandlung zu fügen. Der Batterie-Rahmenkasten besitzt einen Boden, welcher in diesem Beispiel aus Ge- wichtsgründen aus Aluminium gefertigt ist. In einem mehrstufigen Setzprozess wird das Aluminium durchdrungen, die Oberfläche des Stahlwerkstoffes aktiviert, das Reibelement sowie das Grundblech plastifiziert und ab- schließend die Verschweißung ausgebildet. Es entstehen hierbei keine intermetallischen Phasen sowie eine dichte Fügestelle, da der untere Fügepartner nicht durchdrungen wird. Und da sich letztendlich auch die Herstellung des gesamten Batteriesystems an ihrem CO²-Fußabdruck messen lassen muss, bie- tet diese Technologie aufgrund der niedrigen Energiebilanz deutliche Vorteile gegenüber dem Alternativverfahren Widerstandspunkt- schweißen … Weiterlesen … https://t1p.de/kab0 Bilder: © EJOT EJOT GmbH & Co. KG Heinrich Georg Homrighausen Leiter Business Development Industrie EJOT Verbindungslösungen für Batteriesysteme T E I L E N