Die weltweite Elektrifizierung und ein schnelllebiger Markt an leistungsstarken Batterietechnologien prägen moderne Lebensbereiche – von der Elektromobilität über mobile Arbeitsgeräte, Medizintechnik, Humanoide Roboter und Consumer-Anwendungen bis hin zu industriellen Energiespeichern. Gleichzeitig steigen die Anforderungen an moderne Battery Packs kontinuierlich überall dort, wo Energie mobil, sicher und effizient verfügbar sein muss.
Für Batterieentwickler entsteht daraus ein zunehmendes Spannungsfeld: Batterien sollen kompakter, robuster, leistungsfähiger und besser geschützt sein, während gleichzeitig der Kostendruck auf das Gesamtsystem steigt. Jede zusätzliche Komponente, jede Schnittstelle und jeder Montageschritt kann die Komplexität, Toleranzrisiken und Kosten erhöhen. Klassische Batteriearchitekturen stoßen zunehmend an Grenzen, weil zentrale Funktionen – wie die elektrische Kontaktierung, Abdichtungen, mechanische Fixierungen sowie der Schutz vor Umwelteinflüssen und erforderliche Sicherheitskonzepte – häufig getrennt voneinander gedacht und umgesetzt werden.
Funktion integriert: Zellkontaktierungs-Architekturen in modernen Batterie Packs
Connector Seals ermöglichen eine neue Art der Zellkontaktierung. Sie basieren auf multifunktionalen, modularen Zellverbinder-Platten für zylindrische, prismatische oder Pouch-Zellen. Diese Zellverbinder werden kundenspezifisch aus vernickeltem oder verzinntem Kupfer gefertigt und mit Elastomer umspritzt. Die elastomeren Komponenten bieten hohe elektrische Isolationswerte und erfüllen alle Anforderungen moderner Batteriesysteme. Abhängig von den technischen Spezifikationen des Kunden können unterschiedliche Dichtungen und Dichtungsgeometrien direkt integriert werden – beispielsweise für Gehäuseabdichtungen, Zellabdichtungen oder weitere Schutzfunktionen. Zusätzliche Funktionsintegrationen steigern den Wert des Bauteils weiter und schaffen einen Zellverbinder, der neben seiner elektrischen Funktion auch deutliche Vorteile bei Montage, Bauraum, Robustheit, Dämpfung und Systemintegration im Battery Pack bietet.
Weiterentwickelt: Vom Einzelbauteil zum Plattformkonzept
Der entscheidende Mehrwert der Connector Seals liegt in der Integration. Funktionen, die bislang über separate Komponenten für die Kontaktierung, Abdichtung, Isolation und mechanische Führung realisiert wurden, werden in einem gemeinsamen Konzept zusammengeführt. Dadurch lassen sich Schnittstellen reduzieren, Toleranzketten verkürzen und potenzielle Fehlerrisiken minimieren. Im Fokus steht nicht mehr das einzelne Bauteil, sondern ein modularer Plattformansatz, bei dem elektrische, mechanische und abdichtende Funktionen von Beginn an gemeinsam gedacht werden. Dieses Konzept adressiert nicht nur heutige Lithium-Ionen-Akkus. Unabhängig von Zellchemie, Pack-Architektur oder Anwendung können alle Freiheitsgrade im Zusammenspiel aus Funktionsintegration und neuer Technologie genutzt werden. Damit eröffnen die Connector Seals neue Lösungsräume für Batterieentwickler und ermöglichen neue Architekturen zukünftiger Battery Packs. So entsteht aus einer klassischen Zellverbinderlösung eine technologische Plattform, die Battery Packs gesamtheitlich leistungsfähiger macht.
Bindungssystem: Verzicht auf nasschemische Vorbehandlung
Die Freudenberg Adhesive Clean Technology (FACT) ergänzt das Konzept der Connector Seals als sauberes und effizientes Bindungssystem. Es ermöglicht die dauerhafte Anbindung des Elastomers an den bindungsunfreundlichen Oberflächen der Zellverbinder. Der Verzicht auf klassische nasschemische Vorbehandlungen bietet - neben den Vorteilen des ressourcenschonenden Herstellungsverfahrens und der reduzierten Abhängigkeit von Bindemitteln in der Zulieferkette - den zusätzlichen Mehrwert nahezu völliger Designfreiheit des Connectors. Für kundenindividuelle Batterieanwendungen bedeutet das: unterschiedliche Zellformate, Pack-Architekturen und Anforderungen können gezielt berücksichtigt werden. So lassen sich Dichtfunktion, elektrische Leitfähigkeit, Isolation, Schweißbarkeit und Beständigkeit gegenüber Elektrolyten sowie weiteren batteriespezifischen Medien in einer integrierten Komponente zusammenführen.
Martin Knoll, R&D-Leiter Integrated Moulding Components, Freudenberg Sealing Technologies, ergänzt: „Mit Connector Seals verfolgen wir das Ziel, Batteriesysteme auf der Gesamtarchitektur-Ebene neu zu denken. Das gelingt am besten, wenn wir bereits in der Startphase in die Konzeptentwicklung eingebunden werden. Denn dann können wir die Stärken des gesamten Prozesses ein- und umsetzen und einen erheblichen Mehrwert für unsere Kunden generieren. Denn der größte Hebel liegt nicht in der Optimierung des einzelnen Zellverbinders, sondern in einem effizienteren und kostengünstigeren Gesamtsystem.“
