Formex für die Elektromobilität

Um in der E-Mobilität größere Reichweiten zu erreichen, werden zurzeit vor allem größere Batterien eingesetzt. Diese belasten durch ihr Gewicht jedoch die Reichweite (z.B. beim Tesla S: 600 kg Batteriegewicht).

Daher werden unter anderem für Fahrzeugbatterie-Abdeckungen zunehmend leichtgewichtige Werkstoffe eingesetzt. Diese müssen schwer entflammbar und dabei kostengünstig sowie gut elektrisch isolierend sein.

Das elektrische Isoliermaterial FORMEX® erfüllt alle Anforderungen, die sich bei einem Einsatz in der Hochvoltbatterie ergeben. Formex® kann leicht gestanzt und gefaltet werden, so dass sich selbst komplexe dreidimensionale Teile fertigen lassen. Durch den relativen Wärme-Index RTI = 115°C erreicht das Material eine für die E-Mobility völlig ausreichende Langzeitstabilität. Formex® ist zudem durch seine hervorragenden elektrischen Eigenschaften bestens geeignet für den zuverlässigen Hochvolt-Betrieb. Gegenüber den meisten Batterie-Chemikalien ist Formex® beständig und nimmt extrem wenig Wasser auf.

Andere Produkte wie z.B. Aramidpapiere dagegen können wegen ihrer größeren Wasseraufnahme zu Korrosion führen, sind weniger formstabil, teurer und bieten nicht die Stanzmöglichkeiten von Formex®.

Durch den Einsatz von Formex® als Brandbarriere kann bei der Konstruktion von Batteriekästen weitgehend auf die Verwendung schwerer Metallhüllen (Batteriedeckel) verzichtet werden. Das selbstverlöschende Material ist nach der Brandschutznorm UL94 in der höchsten Klasse V-0 klassifiziert. Trotz dieser sehr guten Brandhemmung ist das Material vollständig REACH und RoHs konform und enthält keine SVHCs.

Formex® kann auch als Zelltrenner (Spacer) zwischen Pouchzellen als Schutz vor einer allzu schnellen Ausbreitung eines Zellenbrandes (Thermal Runaway) eingesetzt werden (siehe GTR 20, Fahrzeugbrand).

Der Hochvoltbereich eines EV-Fahrzeuges setzt sich grob aus den Elektromotoren, dem On-Board-Charger (OBC), der Hochvoltheizungen, dem Frequenzumrichter (DC/DC Wandler) und vor allem der Hochvoltbatterie zusammen. An all diesen Stellen kann Formex® vorteilhaft eingesetzt werden.

Gegenüber Verschmutzungen (Abrieb, Schutz von der Montage, Staub usw.) ist das Material sehr unempfindlich. Der vergleichende Index für die Kriechwegbildung (Bildung eines leitfähigen Pfades auf der Oberfläche, cti) ist im Vergleich zu den meisten anderen Isolierwerkstoffen herausragend. Die erforderlichen Kriechstrecken (z.B. IEC 60664) reduzieren sich dadurch erheblich. Auch die Entzündung durch Hochstrom-Lichtbögen (HAI) ist bei der Verwendung von Formex® Polypropylen ungleicher schwerer möglich als bei den meisten anderen Isolierstoffen.

Formex® kann eingesetzt werden 

• als elektrisch isolierende Schutzwanne im Batteriegehäuse
• als Deckel über dem Busbar-System
• innerhalb eines Batterieblocks fungiert Formex® als elektrische Trennung einzelner Zellen
• als Brandbarriere zwischen einzelnen Zellen oder im Batteriedeckel
• als Isolationsfolie in Busbars (Stromschienen), auch 3D-gefaltet
• als Isolation Gehäuse – Elektronik in Frequenzumrichtern
• Isolation und Brandbarriere in Ladesäulen

Vorteile von Formex im Hochvolt-Einsatz

• Sehr gute elektrische Isolation (13.000 V / 127µm)
• Flammhemmung nach UL94: V-0, selbstverlöschend
• Widerstand gegenüber Oberflächenverschmutzung CTI=0 (>600V)
• Dauereinsatztemperatur 115°C, bis 130°C kurzfristig
• Hochstrom-Lichtbogen-Beständigkeit HAI=0 (>120 Zündungen)
• Chemisch sehr beständig (Polypropylen)
• UV-geschützt (schwarz)
• Geringes Eigengewicht
• Hervorragend stanz- und falzbar, dadurch sind 3D-Formen möglich
• Tiefziehfähig
• Sehr geringe Wasseraufnahme, keine Korrosionswirkung
• Große Vielzahl verfügbarer Stärken von 0,127 mm bis mehrere Millimeter Dicke
• Das Material ist nach RoHs und REACH sowie IEEE zugelassen
• Vollständige Yellow Card bei UL