3M Produktlösungen für e-mobility
Smart Grid ein Überblick e-mobility - Unser ganzheitlicher Ansatz Besuchen Sie unsere Smart Grid Web Site unter: www.3m.de/smartgrid 2
3M Produktlösungen für e-mobility E-Motor Leichtbau Batterie Brennstoffzelle 3M liefert Produktlösung für die Kernbereiche der e-mobilität 3
3M Batterielösungen Batterie 3M bietet ein großes Angebot an Produktlösung für die Herstellung leistungsfähiger Batterien und deren sicherem Einbau in die e-fahrzeuge 4
3M Batterielösungen Wo gehören wir hin? 1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems - Tabs - Thermisches Isolieren - Gehäuse - Wärme-Management - Kühlung - Betriebsüberwachung - Spannungsausgleich zwischen den Zellen - elektrische Isolation - thermische Isolation - Wasserabdichtung - Abstandshalter - Gehäuse - Sicherheit - Thermische Kontrolle - Spannungskontrolle - Elektronik (EMV) - Ladegerät - Generator - DC-AC Wandler - Vibrationsabsorbierung - Gleichrichterfertigung und Kühlung - Außerhalb der Batterie : Wärmemanagement und EMV- Abschirmung 3M liefert Produktlösung für alle Stufen der Batterien-Wertschöpfungskette 7
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Batteriematerialien Elektrodenmaterialien Innovatives Anoden- Pulver-Gemisch Next-Generation Kathoden-Pulver Fluorierte Elektrolyt- Salze und -lösungen Elektrolytmaterialien Einzigartige Elektrolyt Additive 8
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Batteriematerialien Anforderungen Niedrigere Kosten X Lebens dauer X X Erhöhte Sicherheit X Größere Kapazität X X X X X X 3M Lösung HQ-115 Elektrolyte Salz BE-3.9V Redox Shuttle NMC Kathoden Pulver Metall Mix Anode Heat Transfer Flüssigkeiten Schlüssel-Vorteile Erhöhte Lebensdauer / Verringerte Selbstentladung bei hohen Temperaturen / Verringerte Gasproduktion Chemisches Balancing der Zellen bietet Schutz vor Überladung. Ermöglicht Vereinfachung der Elektronik (BMS) und reduziert Kosten. Hervorragender Value for Money durch Balance an Sicherheit, Energiedichte und niedrigen Kosten Revolutionäres Silizium basiertes Gemisch erlaubt eine doppelt so hohe Energiedichte gegenüber konventionellen Graphit Anoden Ermöglicht gleichmäßige Kühlung bei gleichzeitig positiven Umwelteigenschaften 9 Ermöglicht kleinere, leichtere und sichere Li-Ion Batterien
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Klebstofflösungen 3M TM Flüssigharz-Klebstoffe: Dazu zählen 3M Scotch-Weld Harze und 3M Jet-melt Klebstoffe, die die Leistung und Kosteneffizienz für ein breites Spektrum von Anwendungen mit sich bringt. 3M TM Light Cure Klebstoffe: Stellt eine Soforthaftung durch 3M Light Cure Adhesive Klebstoffe her. Durch die hohe Viskosität des Klebstoffs härtet dieser in weniger als 10 Sekunden aus und führt zu einem flexiblen Verbund. Durch die schnelle Aushärtung kann die Verarbeitungszeit bedeutend reduziert werden. 3M TM Kunststoffverbundsklebstoffe: Um Kosten zu reduzieren, die Verarbeitung zu rationalisieren und den Ertrag zu verbessern, ist der 3M Kunststoffverbundsklebstoff 2665 das Produkt der Wahl. Durch die Klebstofftechnologie, die auf Heißschmelz- und Feuchtigkeits-aushärtung basiert, ist eine einfache Verarbeitung von Teilen, die eine dünne Verklebung benötigen, möglich. 3M TM Thermisch leitfähige Materialien / Leitfähige Klebstoffe: Leitfähige Bänder, Pads und Harze ermöglichen eine hohe thermische Leitfähigkeit durch die Fokussierung auf die beiden wichtigsten Bereiche: Massen- und Schnittstellenleitfähigkeit. Die Materialien ermöglichen es, dass die in der Anwendung entstandene Hitze abgeführt werden kann. 3M TM Schaum im Dichtungsgehäuse: Harze auf Epoxidbasis sind ideal zur Abdichtung von Abdeckungen für Festplattenlaufwerke. Epoxid-basiertes Elastomermaterial wurde konzipiert zur Abdeckung von Festplattenlaufwerken. Es bietet eine wiederverwertbare Abdichtung und schützt vor Verschmutzungen. 10
Al heatsink Battery Cell Battery Cell Battery Cell Battery Cell 3M Deutschland GmbH 1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Lösungen für Wärmemanagement Thermisch leitfähige Materialien für eine vereinfachte Wärmeableitung TIM between battery cell and heatsink 3M thermisch leitfähige Klebstoff-Filme in verschiedenen Ausführungen: Transferklebeband housing Ein- und beidseitig beschichtetes Klebeband 11
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Ein Beispiel: Lösungen im thermischen Management Thermisch leitfähiges, beidseitig beschichtetes Klebeband 8940 Leicht haftender, druckempfindlicher Klebstoff Einzigartiger, thermisch leitfähiger Träger Keine Wärmehärtung erforderlich Ausgezeichnete Klebkraft auf vielen Untergründen Elektrische Isolierung Hohe Temperaturbeständigkeit bis 150 C Thermische Eigenschaften Dicke: 0,190 mm Thermische Impedanz: 2,1 C-cm²/W Polyester Liner Polymer Carrier (~ 150 m) filled with thermally conductive particles 12 High temperature resistant Acrylic adhesive (~ 20 m)
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems 3M thermisch leitfähige Produkte Thermisch leitfähige Klebstofffilme Thermische Leitfähigkeit und mechanische Befestigung Ersetzen Pasten, Klammern, Schrauben Thermisch leitfähige Elastomer Pads Höchste thermische Leitfähigkeit Spaltausgleichend Thermisch leitfähige Klebstoffe Niedrige thermische Impedanz Höchste mechanische Festigkeit 13
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Lösungen zur elektrischen Isolierung 3M bietet ein breites Produktspektrum an Polyesterfolien zur Elektrischen Isolation: Diverse Farben und Dicken verfügbar für die verschiedensten Anforderungen Besonders dünne und elastische Folie für Anwendungen auf engstem Raum Auch als halogenfreie Variante erhältlich (1388) Doppelseitig klebende und flammhemmende Varianten verfügbar Beispiel Polyester Isolationsband 1350F: 130 Temperaturbeständigkeit Hohe elektrische Isolationseigenschaft Fixierung mit mechanischem Schutz In verschiedenen Dicken verfügbar, um unterschiedlich Spannungsfestigkeiten zu ermöglichen 14
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Flexible Isolationspapiere IPT IPT als dient seit über 30 Jahren als Isolationsmaterial effektiv in Hochtemperatur Elektroisolationssystemen Niedrige Feuchtigkeitsaufnahme Gute Imprignierbarkeit Hohe thermische Leitfähigkeit Langzeit Spannungsfestigkeit Nach UL 1446 und IEC 60085 für den Einsatz als Haupterdungs-Isolation in Elektroisolations- Systemen (EIS) geprüft und zertifiziert 15
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems EMV Produkte 3M EMV Management Lösungen 16
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Elektronik Oberflächenbeschichtung 3M Novec 1700 vereinfacht die Oberflächen - Beschichtung: Schützt Elektronik-Bauteile effektiv vor Einwirkung von hoher Feuchtigkeit und Betauung Nicht brennbar und nicht entflammbar Einfaches Beschichtungsverfahren Kein Maskierung von Kontakten notwendig Trocknungszeit weniger als 2 Minuten Schichtdicke nach Trocknung ~ 1 µm 17
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems Wärme-Management 3M Novec High Tech Flüssigkeiten für ein sicheres und umweltschonendes Wärme-Management. Elektrisch nicht leitende Flüssigkeit Erlaubt Direktkühlung von elektrischen Geräten Keine korrosive Wirkung Erlaubt wartungsfreie Anwendung Große Bandbreite an Siedepunkten verfügbar Gute Materialkompatibilität Geringe Toxizität Nicht brennbar und nicht entflammbar Geringes Erderwärmungspotential (GWP) Kein Ozonabbaupotenzial (ODP =0) 18
1. Chemikalien und Materialien 2. Zellherstellung 3.Batteriefertigung 4. Integration des Batteriesystems 3M Verbindungstechnik 3M liefert umfassendes, vielseitiges und qualitätsmäßig hochwertiges Portfolio von Verbindungstechnik-Produktlösungen: Steckverbinder für Anwendungen in Instrumentation und Test & Measurement Kabel- und Kabelgarnituren für Anwendungen in elektronischen Baugruppen, Steuerungen, Kontrolleinheiten, Meß- und Testgeräte 19 3M 2012 All Rights Reserved.
3M Produktlösungen für den e-motor e-motor 20
EMV Produkte 3M EMV Management Lösungen 21
Flexible Isolationspapiere IPT IPT als dient seit über 30 Jahren als Isolationsmaterial effektiv in Hochtemperatur Elektroisolationssystemen Niedrige Feuchtigkeitsaufnahme Gute Imprignierbarkeit Hohe thermische Leitfähigkeit Langzeit Spannungsfestigkeit Nach UL 1446 und IEC 60085 für den Einsatz als Haupterdungs-Isolation in Elektroisolations- Systemen (EIS) geprüft und zertifiziert 22
Lösungen zur elektrischen Isolierung 3M bietet ein breites Produktspektrum an Polyesterfolien zur Elektrischen Isolation: Diverse Farben und Dicken verfügbar für die verschiedensten Anforderungen Besonders dünne und elastische Folie für Anwendungen auf engstem Raum Auch als halogenfreie Variante erhältlich (1388) Doppelseitig klebende und flammhemmende Varianten verfügbar Beispiel Polyester Isolationsband 1350F: 130 Temperaturbeständigkeit Hohe elektrische Isolationseigenschaft Fixierung mit mechanischem Schutz In verschiedenen Dicken verfügbar, um unterschiedlich Spannungsfestigkeiten zu ermöglichen 23
ORC (Organik Ranking Cycle) ORC Systeme nutzen Restwärme um daraus wertvolle mechanische oder elektrische Energie zu gewinnen. Auch bei Fahrzeugen kann diese Technologie zur Anwendung kommen. 3M TM Novec TM High-Tech Flüssigkeiten Die umweltschonende Lösung für ORC-Systeme Erlaubt die Nutzung von Restwärme Keine korrosive Wirkung Erlaubt wartungsfreie Anwendung Große Bandbreite an Siedepunkten verfügbar Gute Materialkompatibilität Geringe Toxizität Nicht brennbar und nicht entflammbar Geringes Erderwärmungspotential (GWP) Kein Ozonabbaupotenzial (ODP =0) 24
3M Produktlösungen für die Brennstoffzelle Brennstoffzelle 25
Wir sind diejenigen,... Highlights die als einer der Ersten serienreife Lösungen für das Herzstück von Brennstoffzellen anbieten. 26
Lösungen zur elektrischen Isolierung In Serie gefertigte 3MTM Membran-Elektrodeneinheiten (MEA) erhöhen die Lebensdauer von Brennstoffzellen wesentlich : NSTF Nano Structured Thin Film Catalyst Hohe Protonen-Leitfähigkeit Geringe elektrische Leitfähigkeit Stabilität gegenüber Gaseinbrüchen Wesentliche Reduzierung der Platinbelegung des Katalysators durch Nano-Strukturen Hohe Lebensdauer (15fach gegenüber PFSA) Hohe Oxidations- und Hydrolytische Stabilität Hohe mechanische Stabilität Eignung für alle Antriebssysteme 400.000 MEAs sind weltweit im Dauereinsatz 27
3M 7-Layer Membrane Electrode Assembly Fluorpolymer Technology (Dyneon) Expertise in Filmcoating (3M Germany) Polymer-Ionomer-Design (3M Germany / Dyneon) Surface Technology Precision Coating Microreplication Nano Structures 1 Metal Alloys 2 3 Surface Chemistry Microstructure Hydrophobic Treatment Surface Interaction 28 1. Sub-Gasket 2. Gas Diffusion Layer 3. Anode 4. Membrane 5. Cathode 6. Gas Diffusion Layer 7. Sub- Gasket 4 5 Porous materials 6 7 Adhesive Technology Film Treatment Lamination and Assembly
3M Produktlösungen für den Leichtbau Leichtbau 29
3M Glass Bubbles Idealer Leichtfüllstoff für eine Vielzahl von Harz-Systemen, die eine niedrige Dichte und hohe Druckfestigkeit benötigen. 3M Glass Bubbles verringern nicht nur das Gewicht der einzelnen Bauteile wie beispielsweise SMC, BMC, sondern verbessern auch die Dimensionsstabilität vieler Kunststoffbauteile im Automobil. (Türverkleidungen, Stoßstangen, Interieur Bauteile, Cockpits, etc.) Niedrigere Dichte Weniger Gewicht Verbesserte Prozesseigenschaften Erhöhte Dimensionsstabilität Weniger Wasseraufnahme Verringerter Schrumpf/Verzug Wirtschaftlicher Verbrauch auch für Kleinserien Gewichtsreduktion bis zu 30% je nach Anwendung 30
3M TM Acrylic Foam Klebeband 3M TM Acrylic Foam Klebeband: Dauerhafte Befestigung von Anbauteilen (z.b. Dichtung, Spoiler, Halter) zusätzliche Abdichtfunktion (z.b. Antennenhaube) keine Löcher/Bohrung erforderlich direkt nach Aufbringen belastbar, weiterer Adhäsionsaufbau über Zeit gutes Alterungsverhalten auch für niederenergetische Oberflächen geeignet Automatisierung möglich akustisch entkoppelnd Kontinuierlich viskoelastisches System Fähigkeit Spannungen zu verteilen Fähigkeit Spannungen zu reduzieren 31
3M Thinsulate für Akustische Isolierung Bei 3M Thinsulate handelt es sich um einen akustischen Absorber, der gleichzeitig auch herausragende thermische Isolationseigenschaften aufweist Einsatzmöglichkeiten im Türpanel, Dachhimmel, Instrumententafel, Fahrzeugheck, Stoßfänger, Radkasten Sehr hohe akustische Wirksamkeit bei sehr geringem Gewicht Hydrophope Eigenschaften, kann auch im Naßbereich eingesetzt werden Kann leicht in Hohlräume gepresst werden Gewichtsreduktion bis zu 50% im Vergleich zu Baumwoll-Shoddy 32
3M TM CL1151 Weichaluminium Dämpfungsband 3M TM CL1151 hat hervorragende akustische Dämpfungseigenschaften und besteht aus reinem, hochwertigen Weichaluminium als Trägermaterial und einem viskoelastischen vibrationsdämpfenden Acrylatklebstoff: Anwendung möglich in Unterboden, Motorraum, Karosserie Reduzierung von Geräuschen und Vibrationen Positive Beeinflussung von Resonanzen Sehr gute Alterungseigenschaften Vibrations-und Geräuschdämpfung bei sehr geringem Leistungsgewicht - 2,4kg/m² Standardmaterial vs. 0,8 Kg/m² bei unterschiedlichen Leistungsmerkmalen Sehr gute Eigenschaften auf CFK, Stahl und Aluminium 33
Wichtige Information an den Kunden: Die 3M Deutschland GmbH übernimmt keine Gewähr für die Aktualität, Richtigkeit und Vollständigkeit der in dieser Präsentation enthaltenen Informationen. Es wird ferner keine Haftung für Schäden übernommen, die in Zusammenhang mit der Verwendung der Inhalte dieser Präsentation stehen. Alle Angaben zu den in dieser Präsentation beschriebenen 3M Produkten sind unverbindlich, insbesondere ist daraus keine Eignung für einen bestimmten Zweck ableitbar. Jederzeitige Änderungen vorbehalten. 34