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Zuverlässige Dichtungen für Busbars in der Elektromobilität
Busbars aus Kupfer oder Aluminium garantieren den Stromfluss in der Antriebstechnik von E-Fahrzeugen. Wegen ihres rechteckigen Querschnitts sind die Stromschienen allerdings nur schwer abzudichten. Eine Sorge, die dank einer Innovation von Freudenberg Sealing Technologies der Vergangenheit angehört.
Die Ausgangslage
Busbars werden in vielen Anwendungen verbaut, in denen eine hohe Stromstärke fließen muss. Hersteller von Elektrofahrzeugen greifen gerne auf diese robusten rechteckigen Stromschienen zurück, etwa im Ladesystem, im Batteriemanagementsystem und im elektrischen Antriebsstrang von E-Autos. Da diese häufig über ölgekühlte Elektromotoren verfügen, ist die sensible Leistungselektronik des Inverters vor diesem Öl zu schützen. Ein potenzielles Einfallstor für das Öl sind stromleitende Busbars, die von einem Kunststoffgehäuse umschlossen sind. Deshalb ist es wichtig, den Spalt zwischen den beiden Komponenten zuverlässig abzudichten.
Das Problem
Der rechteckige Querschnitt der Busbars ist für konventionelle Dichtungen jedoch technisch anspruchsvoll. Im Gegensatz zu runden Designs erschweren die Ecken der Stromschienen die gleichmäßige Kompression des Dichtungswerkstoffs an die Oberfläche. Die Dichtungen bleiben somit anfällig für Leckagen. Umso mehr, als sich Kupfer beim Stromtransport erwärmt und ausdehnt. Beim Erkalten zieht es sich wieder zusammen. Dieses beständige Ausdehnen und Zusammenziehen erfolgt bei Kupfer schneller als bei Kunststoff und Dichtungswerkstoffen. Auf diese Weise wird das langsame Eindringen von Flüssigkeiten erleichtert.
Die Lösung
Bisherige Dichtungslösungen vermeiden Leckagen nicht zuverlässig genug. Zudem benötigen sie mehr Platz, was das Design des Busbar-Moduls beeinflusst. Das ändert sich mit der innovativen Elastomer-Dichtung von Freudenberg Sealing Technologies. Ihr Clou: Sie stellt keine mechanische Verbindung her, sondern führt eine chemische Verbindung der Komponenten herbei. Unter Hitzeeinwirkung verbinden sich die Molekülketten des abdichtenden Gummis stoffschlüssig mit dem Kupfer und dem Kunststoff. Aus den drei Komponenten wird ein Teil, das das Eindringen des Öls, auch bei Temperaturen von weit über 100 Grad Celsius, verhindert.
Dieser Beitrag stammt aus unserem Unternehmensmagazin „ESSENTIAL“, in dem wir kontinuierlich über Trends und Schwerpunktthemen aus unseren Zielindustrien und -märkten berichten. Weitere Beiträge des Magazins finden Sie hier.
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