Anwendungen
Bewährte Befestigungslösungen für die Elektromobilität
Die Elektromobilität stellt die Konstruktion und Fertigung vor zwei entscheidende Toleranz-Herausforderungen: Während schwere Hochvoltbatterien bestmöglich in das Gesamtkonzept der Karosserie integriert werden müssen, verlangt das Ladeklappenmodul am Elektrofahrzeug nach absoluter Bündigkeit und Belastbarkeit. WITOL bietet für die Elektromobilität prozesssichere Befestigungslösungen, die durch einen automatischen Toleranzausgleich die Montageprozesse vereinfachen und dadurch Montagezeiten signifikant reduzieren.
Einsatzbereiche im Überblick
- Ladeklappenmodule: Der automatische Toleranzausgleich garantiert ein perfekt flächenbündiges Fugenbild am Elektrofahrzeug sowie eine robuste Kraftaufnahme beim Steckvorgang, ganz ohne zeitaufwendiges manuelles Nachjustieren.
- Außenanbindung der Hochvoltspeicher: Das Toleranzmanagement verhindert Verformungen der Karosserie und sichert eine absolut spannungsfreie Montage am Fahrzeugunterboden.
- Innenanbindung der Hochvoltbatterien: WITOLe gleichen den Spalt zwischen Zellmodul und Gehäuseflansch aus. Das reduziert das benötigte Wärmeleitmedium (Gap Filler) für eine optimierte Wärmeübertragung und ermöglicht den einfachen Modultausch im Servicefall.
Toleranzmanagement bei der Karosserieanbindung des Hochvoltspeichers
Hochvoltspeicher sind steife und sehr toleranzbehaftete Bauteile. Selbst ein minimaler Abstand zwischen den Anlageflächen führt bei der Montage der sensiblen Hochvoltbatterien an der Karosserie zu ungleichen Biegekräften und mechanischen Spannungen.
Die Karosserie ist vergleichsweise verwindungsanfällig, was beim Einbau leicht zu Verformungen führt und Spaltmaße sowie Fugenbilder beeinträchtigt. Eine verspannungsfreie Bauteilmontage der Hochvolt-Komponenten am Fahrzeugunterboden ist daher entscheidend für eine makellose Qualität.
Für das optimale Toleranzmanagement bei der Karosserieanbindung der Hochvoltspeicher hat WITOL besonders robuste Toleranzausgleichsysteme entwickelt. Die Befestigungslösungen für die Elektromobilität werden entweder am Hochvoltbatteriegehäuse oder an der Fahrzeugkarosserie vormontiert und gleichen im Verschraubungsprozess die Toleranzen in axialer Richtung automatisch aus. Mittels geeigneter Lang- oder Quadratlöcher und ausreichend großer Schraubenköpfe ist sogar ein Ausgleich radial zur Schraubenachse möglich.
Befestigungslösungen zur Innenanbindung der Hochvoltbatteriemodule
Auch die Innenanbindung der einzelnen Zellmodule im Hochvoltspeicher erfordert ein präzises Toleranzmanagement. Bei einer konventionellen Montage werden die Toleranzen zwischen Zellmodulen und Kühlboden meist mit kostenintensivem Wärmeleitmedium ausgeglichen. Das verschlechtert die für die Elektromobilität kritische Wärmeableitung der Batterie und führt zu einem höheren Fahrzeuggewicht. Zudem drohen hohe Druckspannungen, die zu Verformungen und einem unzureichenden Wärmemanagement führen.
Nach demselben Wirkprinzip wie bei der Außenanbindung gleichen WITOL Toleranzausgleichsysteme den Spalt zwischen Zellmodul und Gehäuseflansch spannungsfrei aus. Die durchdachten Befestigungslösungen für die Elektromobilität ermöglichen einen automatischen Toleranzausgleich direkt im Verschraubungsprozess und eliminieren die negativen Effekte der konventionellen Verschraubung effektiv. Eine universelle Schraubverbindung ermöglicht zudem den einfachen Aus- und Einbau einzelner Zellmodule im Servicefall.
Optimale Leistung & Kosteneinsparung durch reduzierten Einsatz von Gap Filler
Das Zellmodul wird in die Endposition gedrückt, wobei der Gap Filler kontrolliert verteilt und das Modul mit dem WITOL-Toleranzausgleichsystem in der Endposition fixiert wird. Um für eine optimale Wärmeleitfähigkeit zu sorgen, muss das Wärmeleitmedium zu jeder Zeit vollflächigen Kontakt zwischen jedem Zellmodul und dem Kühlboden herstellen.
Unebenheiten müssen nicht mehr durch zusätzliche Paste ausgefüllt werden, sondern lassen sich durch den Einsatz von WITOLen mechanisch steuern. Durch den Toleranzausgleich wird eine wesentlich geringere Menge an Gap Filler in der Hochvoltbatterie benötigt, was zu einer verbesserten Wärmeübertragung führt. So wird die Performance gesteigert und die Lebensdauer der Batterie verlängert. Der verringerte Materialeinsatz führt zudem zu einer signifikanten Gewichtseinsparung sowie zu spürbaren Kostenvorteilen.
Befestigungslösungen für Ladeklappenmodule
Ladeklappenmodule an Elektrofahrzeugen lassen sich manuell oder elektrisch öffnen und sind deutlich komplexere Komponenten als gewöhnliche Tankstutzen. Sie dienen heute als markantes Designmerkmal mit extrem hohen optischen Anforderungen und müssen gleichzeitig deutlich höheren Betriebskräften beim An- und Abstecken des Ladekabels standhalten. Da das Modul meist von der Fahrzeuginnenseite her verschraubt wird, besteht die besondere Herausforderung darin, das optische Erscheinungsbild perfekt bündig zur Außenhaut auszurichten und gleichzeitig die mechanische Stabilität zu sichern.
Toleranzausgleich am Ladeklappenmodul bei Elektrofahrzeugen
Zwischen der verdeckten Fahrzeugstruktur und dem Außenblech entstehen Toleranzen, die einen massiven Einfluss auf die Bündigkeit der Abdeckklappe haben. Zusätzlich sind auch die Ladeklappenmodule selbst toleranzbehaftet. Für die anspruchsvolle Montage bietet WITOL spezielle Befestigungslösungen für die Herausforderungen bei der Elektromobilität: Die Ausgleichelemente kompensieren alle Abweichungen im verdeckten Bauraum automatisch während des Verschraubungsprozesses. Dieses Befestigungskonzept ermöglicht den präzisen Toleranzausgleich am Ladeklappenmodul des Elektrofahrzeugs über zwei unterschiedliche Integrationsprinzipien: die Ausrichtung des kompletten Moduls oder die mechanische Entkopplung von Sicht- und Funktionsbauteilen. In beiden Fällen erfüllt das Toleranzausgleichsystem alle optischen Vorgaben und fängt die hohen mechanischen Steckkräfte sicher ab – ganz ohne manuelles Nachjustieren.
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