{"id":23072,"date":"2025-04-10T10:10:00","date_gmt":"2025-04-10T08:10:00","guid":{"rendered":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/2025\/12\/neues-dichtungsmaterial-fuer-sichere-batteriezellen\/"},"modified":"2025-12-01T13:21:23","modified_gmt":"2025-12-01T12:21:23","slug":"neues-dichtungsmaterial-fuer-sichere-batteriezellen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sw.fst.com\/magazine\/de\/2025\/04\/neues-dichtungsmaterial-fuer-sichere-batteriezellen\/","title":{"rendered":"Neues Dichtungsmaterial f\u00fcr sichere Batteriezellen"},"content":{"rendered":"\n

Werkstoff- und Dichtungsexperte Freudenberg Sealing Technologies entwickelt neuen, hochvertr\u00e4glichen Elastomerwerkstoff<\/strong><\/p>\n\n

Weinheim (Deutschland), 10. April 2025. Freudenberg bietet einen optimierten Dichtungswerkstoff f\u00fcr E-Mobilit\u00e4tsanwendungen als Alternative zu PFAS-haltigen Thermoplast- und FKM-Dichtungen. Diese neue Materialserie wird im Spritzgussverfahren verarbeitet, bietet eine \u00fcberlegene Dichtungsleistung, gew\u00e4hrleistet die Lebensdauer der Batterien und erf\u00fcllt die immer strengeren Umweltvorschriften. <\/strong><\/p>\n\n

Auf dem schnell wachsenden Markt f\u00fcr Elektrofahrzeuge ist eine verbesserte Batterieleistung mit k\u00fcrzeren Ladezeiten, maximaler Temperaturbest\u00e4ndigkeit und einer l\u00e4ngeren Lebensdauer der Batterien ein Schl\u00fcsselfaktor f\u00fcr den Erfolg. Um diesen Anforderungen gerecht zu werden, ben\u00f6tigen Erstausr\u00fcster in Europa und den Vereinigten Staaten Materialien, die auch den strengeren nationalen und internationalen Umweltstandards entsprechen. Ein Hochleistungsmaterial f\u00fcr solche Anwendungen kommt aus der Gruppe der Elastomerwerkstoffe. Freudenberg Sealing Technologies ist es gelungen, einen Werkstoff zu entwickeln, der Thermoplasten im Falle eines thermischen Durchgehens \u00fcberlegen ist und Batterieanwendungen in der Elektromobilit\u00e4t auf ein v\u00f6llig neues Niveau hebt. <\/p>\n\n

Materialvorteile nutzen – Elastomerdichtungen statt Thermoplaste<\/strong><\/p>\n\n

Thermoplaste, die traditionell f\u00fcr Batteriedichtungen verwendet werden, haben Makromolek\u00fcle mit langkettigen Molekularstrukturen, die nicht chemisch vernetzt sind, sondern durch schwache intermolekulare Kr\u00e4fte zusammengehalten werden. Thermoplaste k\u00f6nnen zwar bis zu einem gewissen Grad elastisch verformt werden, aber durch das st\u00e4ndige Laden und Entladen der Batteriezelle werden sie im Laufe der Zeit auch funktionell relevant plastisch verformt. Anders ist dies bei Elastomeren, deren Molek\u00fclketten chemisch vernetzt sind. In ihrem Grundzustand bilden die Polymerketten ein verworrenes Kn\u00e4uel, das sich unter Zug- und Druckbelastungen dehnt oder staucht. Aufgrund der Entropieelastizit\u00e4t reagieren diese vernetzten Materialien elastisch und reversibel und behalten ihre Form w\u00e4hrend der zyklischen Volumen\u00e4nderung der Batteriezellen unter Belastung au\u00dfergew\u00f6hnlich gut bei. <\/p>\n\n

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Elastomer-Dichtung in Batteriezellendeckeln<\/figcaption><\/figure>\n\n

„Unsere O-Ringe aus dem neuen Elastomer verhindern daher, dass Elektrolyt aus der Batteriezelle ausl\u00e4uft oder Verunreinigungen in die Zelle gelangen“, erkl\u00e4rt David Kuhne, Anwendungsingenieur bei Freudenberg Sealing Technologies. „Sie sollten sich eine Batteriezelle nicht als starres Konstrukt vorstellen – sie ‚atmet‘. Wenn die Temperatur in der Batteriezelle von der Umgebungstemperatur auf – in der Regel – bis zu 60\u00b0C ansteigt, dehnt sich die Zelle aus und zieht sich beim Abk\u00fchlen in gleicher Weise zusammen. Bei dieser Dauerbelastung zeigen Elastomere deutliche Vorteile gegen\u00fcber Thermoplasten“, erkl\u00e4rt Kuhne den Lade- und Entladevorgang. <\/p>\n\n

Werkstoffkompetenz – von der Spitzenforschung bis zur Gro\u00dfproduktion<\/strong><\/p>\n\n

Bei der Entwicklung neuer Batteriematerialien stehen sowohl Nachhaltigkeit als auch wirtschaftliche Aspekte im Vordergrund. Im Allgemeinen gilt: Je l\u00e4nger eine Batterie genutzt werden kann, desto nachhaltiger werden die Elektrofahrzeuge. Das neue Dichtungsmaterial von Freudenberg Sealing Technologies tr\u00e4gt zu diesem Ziel bei. <\/p>\n\n

Beim Einsatz in Kundenprojekten konnte das neue Material die leistungsrelevante Leckagerate der Batteriezellen um eine Gr\u00f6\u00dfenordnung verbessern – mit anderen Worten: eine zehnfache Verbesserung im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen thermoplastischen Dichtungen.<\/p>\n\n

Ein weiterer wichtiger Aspekt ist die extreme Empfindlichkeit der Elektrochemie von Batteriezellen gegen\u00fcber m\u00f6glichen Verunreinigungen. Dr. Stefan Schneider, Leiter der Materialentwicklung im O-Rings Lead Center, erkl\u00e4rt: „Ein vorzeitiger Kapazit\u00e4tsverlust, der bei mit herk\u00f6mmlichen Elastomeren versiegelten Zellen beobachtet wurde, kann auf minimale, aber dennoch vorhandene Verunreinigungen im Dichtungsmaterial zur\u00fcckzuf\u00fchren sein. Das Eindringen von Feuchtigkeit in die Zelle hat einen \u00e4hnlichen Effekt, da sie die Zersetzung von Elektrolytkomponenten verursachen kann. Diese Aspekte wurden bei der Entwicklung des neuen Materials ber\u00fccksichtigt.“ Dar\u00fcber hinaus hat Process Engineering die Fertigungstechniken so weit optimiert, dass es m\u00f6glich ist, diese Hochleistungs-Batteriezellendichtungen in gro\u00dfen Serien zu produzieren.<\/a><\/p>\n\n

Steigende Nachfrage nach Batterien treibt den Ausbau von Elektrofahrzeugen voran<\/strong><\/p>\n\n

Als f\u00fchrender Anbieter von Hochleistungswerkstoffen und innovativen Produkten ist Freudenberg Sealing Technologies ma\u00dfgeblich an der Entwicklung einer sicheren und nachhaltigen E-Mobilit\u00e4t beteiligt. Und das Timing ist perfekt: Der j\u00e4hrliche „Global Electric Vehicle Outlook“ der Internationalen Energieagentur (IEA) zeigt die globalen Entwicklungen der Elektromobilit\u00e4t auf. Dem „Outlook 2024“ zufolge muss die weltweite Elektrofahrzeugflotte von weniger als 45 Millionen Fahrzeugen im Jahr 2023 auf 250 Millionen im Jahr 2030 anwachsen, um auf dem Weg zur Netto-Null-Emission zu bleiben. Dies wird auch die Nachfrage nach Hochleistungsbatterien stark ansteigen lassen. Freudenberg Sealing Technologies ist erfreut: „Als Entwicklungspartner f\u00fcr kundenspezifische Projekte bringen wir unsere langj\u00e4hrige Material- und Innovationskompetenz ein. Dank unserer fortschrittlichen Analysemethoden und vertikal integrierten Fertigungsprozesse k\u00f6nnen wir mit gro\u00dfer Agilit\u00e4t wettbewerbsf\u00e4hige Produktionsl\u00f6sungen entwickeln und umsetzen“, so David Kuhne abschlie\u00dfend. <\/p>\n\n

Quelle: Pressemitteilung vom 10. April 2025<\/em><\/p>\n\n

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