Verkleben von Zellen mit dem Träger – EV-Batterie

Kostensenkungen beim Batteriezellenverkleben lassen sich am besten durch Verkürzung der Zykluszeiten und Einsatz von schnellen automatisierten Prozessen erreichen. Bei einer dieser Anwendungen, bei denen es auf Geschwindigkeit, Präzision und Automatisierung ankommt, handelt es sich um das Verkleben von zylindrischen Zellen mit dem Träger.

Beim Verkleben von Zelle und Träger wird eine Vielzahl von zylindrischen Zellen auf den Kunststoffträger geklebt. Dabei werden die Zellen in sehr kurzen Abständen zueinander fixiert. Dadurch behalten die Zellen ihre strukturelle Integrität, und es wird verhindert, dass sie während des Schweißvorgangs oder während der Lebensdauer des Produkts vibrieren oder rotieren. 

Um eine hohe Produktionseffizienz zu erreichen, muss das Bateriezellenverkleben die Erwartungen hinsichtlich Geschwindigkeit, Präzision und Wiederholbarkeit erfüllen, und gleichzeitig muss eine solide Verbindung zwischen Zelle und Träger gewährleistet werden. Dabei spielt die Auswahl des Klebstoffs und der Geräte eine wichtige Rolle. 

Kleben von Kunststoffen mit niedriger Oberflächenenergie

Zellträger und die äußere Schicht zylindrischer Zellen bestehen häufig aus Kunststoffen mit niedriger Oberflächenenergie. Die Verklebung erfolgt in der Regel mit Acrylaten, da sie eine gute Haftung zwischen zwei Kunststoffen oder zwischen Kunststoff und Metall bieten. Je nach Vorliebe oder Anwendungsanforderungen ist eine Auswahl zwischen zwei Acryltypen üblich: UV-härtende Acryle oder Zweikomponenten-Acryle (MMA). Beide haben ihre jeweiligen Vorteile und Probleme.

UV-härtendes Acryl
Obwohl sie teuer sind, bieten UV-härtende Acryle die schnellste und effizienteste Lösung. Ein wichtiger Grund dafür ist, dass dieser Klebstoff nur unter UV-Licht aushärtet. Dadurch wird der Klebeprozess flexibler, und die Anwendung ist nicht von der Aushärtezeit des Klebstoffs abhängig. Das Problem besteht darin, dass alle Zellen mit UV-Licht bestrahlt werden müssen, damit der Aushärtungsprozess beginnen kann. Um dieses Problem zu lösen, werden durchsichtige Träger verwendet, da sie das Licht zu allen Zellen durchlassen. Wenn es aber irgendwelche „Schattenbereiche“ gibt, die das UV-Licht nicht erreicht hat, werden diese Zellen überhaupt nicht verklebt, es sei denn, es wird doppelhärtendes Acryl verwendet.

Zweikomponenten-Acryle (MMA)
Dieser Acryltyp ist nicht an UV-Licht gebunden, d. h. die Zellen werden immer verklebt, auch wenn sie sich in „Schattenbereichen“ befinden. Die Aushärtungszeit eines Zweikomponenten-Acryls kann jedoch ein Problem beim Kleben einer großen Anzahl von Zellen auf einen Träger darstellen. Wenn die Aushärtezeit des Klebstoffs zu kurz ist, hat man möglicherweise nicht genügend Zeit, die Zelle aufzubringen, bevor sie aushärtet. Wenn die Aushärtezeit jedoch zu lang ist, geht wertvolle Produktionszeit verloren, weil das Aushärten des Klebstoffs abgewartet werden muss.   

Unabhängig davon, welchen Klebstoff Sie wählen, spielt die Automatisierung eine wichtige Rolle für das erfolgreiche Verkleben von Zelle und Träger bei EV-Batterien. Um akzeptable Zykluszeiten und einen stabilen Prozess zu erreichen, ist es extrem wichtig, Dosiergeräte zu wählen, die die geforderte Geschwindigkeit, Wiederholbarkeit und Präzision garantieren können.

Bei Graco sind wir sehr stolz auf die Präzision und Qualität, die unsere Geräte beim Auftragen von Einkomponenten- oder Zweikomponenten-Klebstoffen bieten.

UV-härtende Materialien lassen sich am schnellsten auftragen, da sie leicht gespritzt werden können.  Wir bieten Lösungen, die kleine Klebstoffpunkte durchgehend in der von Ihnen benötigten Geschwindigkeit auftragen. Mit den Düsenventilen der Advanjet-Reihe können Sie bis zu 300 Tropfen/Sek. mit hervorragender Wiederholgenauigkeit auftragen, und das mit Klebstoffen bis zu 400.000 Centipoise.

Mit Zweikomponenten-Acrylmaterial können immer noch hohe Geschwindigkeiten erreicht werden. Allerdings ist die perfekte Mischung und Dosierung optimales Batterieverkleben unerlässlich.  Unsere Zweikomponenten-Dosierventile sind speziell dafür ausgelegt, präzise Spritzer bis zu einer Größe von 0,005 cm³ wiederholbar aufzutragen.

Benötigen Sie weitere Informationen zu unseren Graco-Lösungen oder haben Sie Fragen zum EV-Batterieverkleben? Wenden Sie sich an unsere Spezialisten, die Ihnen helfen, die richtige Lösung für Ihre Anwendung zu finden.