Rogers
PORON® 4701-43 EVExtend

PORON® EVExtend® 4701-43RL Batteriepads für Pouch-Zellen in EV- und HEV-Batterien

Lithium-Ionen-Technologie ist das Herz moderner Elektro- und Hybridfahrzeuge. Viele Traktionsbatterien nutzen Pouch-Zellen, da sie eine höhere Energiedichte und Packeffizienz bei geringeren Herstellungskosten ermöglichen. Pouch-Zellen quellen und schrumpfen über ihre gesamte Lebensdauer.

Wird der mechanische Druck auf die Zellen nicht in einem engen Fenster gehalten, kann dies zu:

  • suboptimaler elektrochemischer Performance,
  • erhöhter Wärmeentwicklung,
  • beschleunigter Kapazitätsalterung und verkürzter Batterielebensdauer führen.

Hier kommen Batteriepads (Pressure Pads) aus hochentwickelten Polyurethan-Schäumen als entscheidende Konstruktionselemente ins Spiel.

Warum Batteriepads für Pouch-Zellen so wichtig sind

Unabhängig davon, ob Sie eine einzelne Pouch-Zelle oder einen kompletten Zellenstapel konstruieren: Ziel ist es, einen konstanten Stapeldruck auf alle Zellen während ihrer Ausdehnungs- und Schrumpfzyklen aufrechtzuerhalten. Batteriepads müssen:

  • ausreichend weich und kompressibel sein, um das Quellen der Zellen zu begleiten,
  • verhindern, dass das Material bei hoher Kompression zu steif oder bei geringer Kompression zu weich wird,
  • langzeitstabile elastische Eigenschaften unter Temperatur und Last bieten.

Die Polyurethan-Batteriepad-Materialien PORON® sind genau darauf ausgelegt – dank ihrer außergewöhnlichen Beständigkeit gegen Druckverformungsrest bei erhöhter Temperatur (Compression Set, C-Set), also der Fähigkeit, nach langfristiger Kompression unter Hitze wieder in die ursprüngliche Dicke zurückzukehren.

PORON® Polyurethan-Batteriepads – zentrale Eigenschaften

Laut Rogers Application Note bieten PORON-Batteriepad-Qualitäten eine Kombination von Eigenschaften, die speziell auf Lithium-Ionen-Batterien abgestimmt sind:

Compression Force Deflection (CFD)

  • sorgt für den initialen Rückstellkraftpegel zu Beginn der Batterielebensdauer,
  • bleibt kompressibel genug, um Zellausdehnung am Lebensende zu kompensieren.

Langzeitzuverlässigkeit

  • stabiles elastomeres Verhalten und Compression Set nach langzeitiger Wärmealterung,
  • unterstützt eine gleichbleibende elektrochemische Umgebung über die gesamte Lebensdauer.

Flammwidrigkeit und Wärmedämmung

  • verfügbare Qualitäten mit Flammprüfungen nach HBF und FMVSS 302,
  • isolierende Eigenschaften helfen, Wärmeübertragung zwischen Zellen zu reduzieren.

Dickenkontrolle

enge Dickentoleranzen, typischerweise ±10 % oder weniger, für einen berechenbaren Zellenstapel.

Schwingungsmanagement

Schutz der Zellen vor Schock und Vibration während Montage und Fahrbetrieb.

Steigerung der Energiedichte

das breite Produktportfolio und Design-Tools ermöglichen die Wahl eines Materials, das den erforderlichen Druck liefert und gleichzeitig die unkomprimierte Dicke am Lebensende minimiert – so bleibt mehr Platz für zusätzliche Zellen im Modul.

PORON® EVExtend® 4701-43RL – optimiert für EV- und HEV-Batteriepacks

Innerhalb dieses Portfolios ist PORON EVExtend 4701-43RL eine Polyurethan-Qualität, die speziell als Batteriepad-Material für Pouch-Zellmodule in Elektro- und Hybridfahrzeugen entwickelt wurde. Das mechanische Verhalten ist so abgestimmt, dass Konstrukteure den gewünschten Druckbereich auf den Zellen von Beginning-of-Life (BOL) bis End-of-Life (EOL) einhalten können. Flache CFD-Kurve – kontrollierte Rückstellkraft über einen breiten Kompressionsbereich

Ein Kerneigenschaft von EVExtend 4701-43RL ist die flache Compression-Force-Deflection-Kurve (CFD):

  • höhere Steifigkeit bei geringer Kompression – gewährleistet den nötigen Anfangsdruck, wenn die Zellen ihre Nenn­dicke haben,

  • sanfterer Kraftanstieg bei hoher Kompression – begrenzt den Druckanstieg, wenn Pouch-Zellen im Laufe der Alterung stärker aufquellen.

Für Batterieentwickler bedeutet das:

  • konstantere Rückstellkräfte über den gesamten Arbeitsbereich der Kompression,

  • reduziertes Risiko, gealterte Zellen mechanisch zu überlasten,

  • einfachere Einhaltung der OEM-Druckfenster sowohl bei BOL als auch bei EOL.

PORON® EVExtend® 4701-43RL Battery Pad Solutions for EV & HEV Pouch Cells - CFD

Die in den Daten gezeigten CFD-Kurven für EVExtend steigen anfangs steil an und verlaufen bei höheren Dehnungen deutlich flacher als Standard-Schäume.

Hervorragender Compression Set & Langzeit-Wärmealterung

Batteriepads dürfen im Betrieb nicht „platt“ werden. EVExtend 4701-43RL weist einen spezifizierten Compression Set von nur 5 % bei 70 °C (ASTM D3574) auf – ein deutliches Zeichen für sehr gutes Dickenrückstellvermögen unter Hitze.

Langzeittests bei 70 % Kompression und 70 °C über bis zu 63 Tage zeigen:

  • PORON EVExtend behält auch nach längerer Belastung sehr niedrige Compression-Set-Werte,

  • ein vergleichbares Wettbewerbs­material zeigt deutlich höhere Werte und damit erheblichen Dickenverlust.

Für Ihre Anwendungen bedeutet dies:

  • stabile Dicke und Rückstellkraft über die gesamte Lebensdauer des Batteriepacks,

  • reproduzierbare Stapelbedingungen trotz thermischer und mechanischer Zyklen,

  • höhere Zuverlässigkeit des elektrochemischen Systems.

converting-tasm-poron-podklady-bateryjne-poron-evextend-compression-set.

Zusätzliche funktionale Vorteile in EV- und HEV-Packs

Über Kompressionskontrolle und Alterungsbeständigkeit hinaus leisten PORON EVExtend Batteriepads einen Beitrag zur Gesamtperformance des Packs:

  • Schwingungs- und Stoßdämpfung – Schutz der Zellen während Montage und Fahrbetrieb,

  • Unterstützung des Thermomanagements – thermische Barriere zwischen Zellen und angrenzenden Komponenten,

  • Erhöhte Sicherheit – dank Qualitäten innerhalb des PORON-Portfolios, die Automotive-Flammnormen erfüllen,

  • Ermöglichung höherer Energiedichte – optimiertes Druck-Dicken-Verhalten reduziert „toten Raum“ im Modul.

Typische Anwendungen

PORON EVExtend 4701-43RL eignet sich für eine Vielzahl von Mobilitäts- und Energiespeicherlösungen:

  • EV- und HEV-Module und -Packs mit Pouch-Zellen,

  • Batteriepads und Druckmanagementschichten in Zellenstapeln,

  • kompressible Isolationselemente zwischen Zellen und Modulgehäuse,

  • Schock- und Vibrationsdämpfung in sensiblen Zellbereichen,

  • kundenspezifische Stanzteile für Zellseparatoren, Kantenschutz und Deckel-Schnittstellen.

EKO-TECH – Konvertierung von PORON EVExtend zu montagefertigen Batteriepads

Als europäischer Konverter für technische Hochleistungs­materialien verwandelt EKO-TECH PORON EVExtend 4701-43RL in montagefertige Komponenten, die sich reibungslos in Ihre Fertigung integrieren lassen. Unsere Fähigkeiten umfassen:

  • Sheeting & Slitting

    • vom Rollenmaterial zu kundenspezifischen Bögen, Streifen und schmalen Rollen,

  • Klebelaminierung

    • ein- oder doppelseitige druckempfindliche Klebstoffsysteme,
    • selbstklebende Batteriepads für einfache Positionierung und Rework in der Linie,

  • Stanzen & Kiss-Cut

    • komplexe 2D-Geometrien passend zu Ihrer Modulgestaltung,
    • Kiss-Cut-Parts auf Trägerliner für schnelle, ergonomische Handhabung.

  • Vom Prototyp bis zur Serienproduktion

    • schnelle Prototypen zur Designvalidierung,
    • stabile, skalierbare Serienfertigung für große EV-/HEV-Programme.

Durch die Kombination der PORON EVExtend Technologie mit der Konvertierungskompetenz von EKO-TECH erhalten Sie Batteriepad-Lösungen, die exakt auf Ihre Druckanforderungen, Toleranzen und Montageprozesse abgestimmt sind.

Engineering-Support für Batteriekonstrukteure

EKO-TECH unterstützt OEMs und Tier-Zulieferer über den gesamten Entwicklungsprozess:

  • Analyse von Zellenstapel und Ziel-Druckfenstern,

  • Unterstützung bei Material- und Dickenwahl basierend auf PORON-Batteriepad-Designrichtlinien,

  • Muster, Prototypen und Testdaten für die Validierung,

  • langfristige Versorgungskonzepte abgestimmt auf Ramp-up und Lebensdauer­volumina.

PORON® und EVExtend® sind Marken von Rogers Corporation oder deren Tochtergesellschaften. EKO-TECH ist ein unabhängiger Konverter von PORON-Materialien für industrielle und automotive Anwendungen.

Downloads

PORON-EVExtend-Sell-Sheet_ekotech.pdf
Battery-Pad-Application-Note_ekotech.pdf
17-501-PORON-EVExtend-4701-71-Preliminary-Data-Sheet_ekotech.pdf
17-408-PORON-EVExtend-43-Data-Sheet_ekotech.pdf

Bereit, Ihr EV- oder HEV-Batteriepack zu optimieren?

Wenn Sie Pouch-Zellmodule entwickeln oder überarbeiten und einen stabilen, vorhersagbaren Druck über die gesamte Lebensdauer benötigen, ist PORON EVExtend 4701-43RL eine bewährte Lösung. Maximieren Sie die Zuverlässigkeit Ihrer Pouch-Zellen und die Energiedichte mit PORON® EVExtend® Batteriepads – sprechen Sie noch heute mit dem EKO-TECH Team!