Bei Lebensmitteln deutet der Zusatz „light“ oft auf ein Weniger hin, an Fett oder Kalorien zum Beispiel. Bei der Produktfamilie DIAvent von Freudenberg Sealing Technologies (FST) steht das Attribut für die Konzentration auf eine Funktion: den Druckausgleich, also das „Atmen“ elektronischer Geräte. Außerdem steht „light“ im Falle DIAvent für topmoderne automatisierte Produktionstechnik.
Das patentierte Druckausgleichsventil DIAvent von FST kombiniert in Lithium-Ionen-Batterien von Elektroautos zwei Funktionen in einem Bauteil. Erstens sorgt es im Normalbetrieb für die Entlüftung, also den Druckausgleich im Batteriegehäuse. Die Stromspeicher sind wahre Kraftpakete und müssen permanent be- und entlüftet werden: zum Beispiel um schwankenden Luftdruck durch Berg- und Talfahrten oder durch Erwärmen und Abkühlen der Batterie auszugleichen und somit ein Verformen des Batteriegehäuses zu verhindern.
Die zweite DIAvent-Funktion betrifft Notfälle, das sogenannte „thermische Durchgehen“ einer Batteriezelle. Nimmt eine Zelle Schaden, baut das Freudenberg-Ventil den dadurch entstehenden immensen Überdruck frühzeitig mit sehr hohen Entgasungsraten ab. Mit dem DIAvent Highflow, dem 2020 eingeführten zweiten Mitglied der DIAvent-Produktfamilie, gelingt diese Notentgasung ganz besonders schnell.
Kein „Doppelleben“ nötig
Neben Batterien müssen auch Elektromotoren und deren Leistungselektronik kontinuierlich „atmen“. Zum Beispiel Wechselrichter, sogenannte Inverter, die den Gleichstrom aus der Batterie für den Einsatz im Motor in Wechselstrom verwandeln. Bei ihnen ist die Funktion „Notentgasung“ aber nicht erforderlich. Außerdem wünschen auch nicht alle Batteriehersteller dieses „Doppelleben“, also die Integration zweier Funktionen in einem einzigen Bauteil.
Vor diesem Hintergrund hat das Lead Center Membranen in Reichelsheim DIAvent Light entwickelt. Dieses jüngste Familienmitglied konzentriert sich vollkommen auf den Druckausgleich im Normalbetrieb: in Batterien, Elektromotoren, Invertern. Der erste Serienauftrag eines führenden Automobilherstellers für DIAvent Light ist unter Dach und Fach. Im vierten Quartal 2022 wird die Serienproduktion am Standort Reichelsheim im großen Stil starten – will sagen, von Anfang an mit sehr hohen Stückzahlen. Die im Frühjahr auf der neuen Anlage gefertigten Prototypen ließen bereits kaum mehr Wünsche offen.
DIAvent Light konzentriert sich in Batterien, Elektromotoren und Invertern vollkommen auf den Druckausgleich im Normalbetrieb.
Durchgecheckt und rückverfolgbar
Die Besonderheit der neuen Fertigungszelle für DIAvent Light: Sie arbeitet vollständig automatisiert. Das neue Bauteil besteht aus vier Einzelkomponenten, die die Anlage ohne menschliches Zutun unter anderem mittels Ultraschallschweißen zu einer Funktionseinheit zusammenfügt. Doch nicht nur das. Die Hightech-Anlage prüft vollautomatisch die Funktionalität jedes einzelnen Teils. Ist es wasserdicht? Liegt der Luftdurchsatz im eng vorgegebenen Rahmen? Hinzu kommt eine automatische Sichtkontrolle. Derart durchgecheckt gehen ausschließlich einwandfreie, funktionsfähige Teile zum Kunden.
Einige Besonderheiten des DIAvent Light: Um es fest im Gehäuse zu verankern, wird es mit neuartigen filigranen Halteclips fixiert. Einzigartig im Wettbewerb ist die Radialdichtung, die das Druckausgleichselement an der Einbaustelle verlässlich gegen von außen eindringendes Wasser, Staub und andere Medien abdichtet. Das Herzstück des Bauteils ist die luftdurchlässige, gleichzeitig wasserdichte Membran aus expandiertem Polytetrafluorethylen (ePTFE). Dieses Material zeichnet sich unter anderem durch eine hohe Temperatur- und chemische Beständigkeit aus.
Der Schutzdeckel wird in der automatisierten Fertigungszelle per Lasergravur mit Kundenlogo und Produktdaten markiert; jedes einzelne Bauteil lässt sich auf diese Weise eindeutig identifizieren und zurückverfolgen. Das Design des DIAvent Light ist standardisiert, kann somit problemlos auch in anderen Fahrzeugplattformen dieses und anderer Hersteller eingesetzt werden.
Willkommen im „DIAland“
In Reichelsheim fertigt FST neben der neuen Light-Version bereits die beiden ersten DIAvent-Generationen. Und die DIAvent-Familie wird hier weiterhin wachsen. DIAvent Light wird ein ölbeständiges Geschwister bekommen, das den Namenszusatz „Oil“ erhält. Dieses kann dann auch in sogenannten „nassen“, also ölbeaufschlagten Getrieben, Achsen oder Differentialen zum Einsatz kommen.
„Unser DIAvent-Geschäft entwickelt sich hochdynamisch. Es boomt, die Kundennachfrage ist enorm. Intern nennen Kolleginnen und Kollegen unseren immer größer werdenden Produktionsbereich für die Produktfamilie mit einem Augenzwinkern schon ,DIAland‘“, berichtet Daniel Uhl, Leiter Produktmarketing, Lead Center Membranen, und fügt hinzu: „Unsere Rolle verändert sich mit solchen Produkten. Wir bieten keine einzelne Membran oder Dichtung an, sondern integrieren mehrere Komponenten zu fertigen Bauteilen, die wichtige Funktionen in Elektroantrieben wahrnehmen. Damit sind wir in der Wertschöpfungskette eine Stufe nach oben gerückt.“
Christian Kleinke, Leiter Produktentwicklung, Lead Center Membranen, ergänzt: „Produkte wie DIAvent stellen unsere Produktentwicklung und Prozesstechnik vor neue Aufgaben. Wir arbeiten heute mit Fertigungstechnologien, mit denen wir uns in Reichelsheim noch vor wenigen Jahren überhaupt nicht beschäftigt haben. Die erforderlichen Qualifikationen haben wir uns zu großen Teilen selbst erarbeitet.“
Passend dazu: Auch die Produktionstechnik der ersten DIAvent-Generation in Reichelsheim wird in einigen Monaten modernisiert und automatisiert.
