K.TeX – Knein Technische Textilien GmbH Am Boscheler Berg 32a 52134 Herzogenrath-Merkstein Telefon: +49 2406 98 80 80 Telefax: +49 2406 98 80 82 8 E-Mail: [email protected] ktex-gmbh.de Schutzmaterialien für Li-Ionen-Batterien Produktportfolio K.TeX - Knein Technische Textilien K.TeX ist ein innovationsorientierter Hersteller Technischer Textilien mit dem Schwerpunkt „Hitzeanwendungen“, das heisst, Attribute wie feuer-/hitzebeständig, isolierend, nicht-brennbar/schwer entﬂammbar sind unser Metier. Maßnahmen gegen Hitze und Feuer sind sicherheitsrelevant und in vielen Bereichen notwendig. Dank technischer Textilien können hier neue Wege beschritten werden. Feuerschutzvorhänge, die über Stunden einen 1100°C heißen Vollbrand eindämmen; Isolationstextilien, die 600°C heiße Kraftwerksturbinen einhausen; textile Hitzeschilde, die im Motorraum eines PKWs empﬁndliche Elektronik schützen; nicht brennbare Architekturtextilien; textilie Reﬂektoren für 5000 W starke Foto-Lampen sind nur einige Beispiele dafür. K.TeX, sicherlich eines der kleinsten, vollstuﬁgen Textilunternehmen weltweit, versteht sich als Werkstatt für die Entwicklung und Produktion neuartiger Textilien. KnowHow und verfügbare Produktionstechnik eröffnen uns nahezu alle Optionen der Produktgestaltung. Durch die richtige Auswahl, Kombination und Verarbeitung der Garne, Beschichtungen und Laminierfolien können Flächenstrukturen mit einem breiten Eigenschaftspektrum hergestellt werden. Von der Entwicklung bis hin zur Fertigung hat K.TeX alle Fäden in der Hand: Im Seite 1 eigenen Labor werden Formulierungen für Beschichtungsmassen und Kaschierkleber entwickelt und optimiert. Durch robuste, hochﬂexible Webtechnik lassen sich alle faser- und drahtartige Materialien verarbeiten. Hochvariable Imprägnier-, Beschichtungs- und Laminiertechniken ermöglichen eine hohe Vielfalt von Produktdarstellungen. Eigene Prüfvorichtungen gewährleisten eine umfassende, anwendungsgerechte Qualiﬁzierung der Produkte, die sich weit über die Vorgaben maßgeblicher Normen erstreckt. K.TeX arbeitet zielorientiert, verlässlich und ﬂexibel - ein idealer Partner für ehrgeizige F&E-Projekte: Die Entwicklung eigener Rezepturen, optimierter Gewebestrukturen und Verbundkonzepte gehören zu unserer Kernkompetenz. Dies sind die Grundbausteine für neue technische Textilien, die wir gemeinsam mit unseren Kunden und Partnern erarbeiten. Produktionstechnik darf die Gestaltungsspielräume nicht beschränken. Deshalb können wir jederzeit vorhandene Prozesse erweitern und modiﬁzieren. Auch der Aufbau neuer, zumeist selbst entwickelter Verfahrenstechniken ist für uns selbstverständlich. Gemeinsam können wir Neues schaffen! Kommunikation, Vertrauen und Verlässlichkeit sind der Schlüssel für eine erfolgreiche Zusammenarbeit. Seite 2 Schutzmaterialien für Li-Ionen-Batterien Brände in Batterien stellen sich meist als Kettenreaktion von Zellbränden dar. Mit steigender Zahl an beteiligten Zellen, nimmt die Energiemenge und Geschwindigkeit zu. Deshalb ist es sinnvoll die Kettenreaktion frühestmöglich zu unterbrechen. K.TeX stellt Textilien für Hochtemperaturanwendungen her, insbesondere auch für den Brandschutz. Wir entwickeln hochefﬁziente Materialien zum Schutz vor verschieden Formen von Wärmeübertrag - Konvektion, Leitung oder Strahlung. BagteX GT900 Innenverpackung in Transportbehälter (z.B. Transport defekter Li-Akkus gem. ADR M259) BagteX GT900 wurde als ﬂexibles und unter Hitzeeinwirkung robustes Textil für die Anwendung als Außenhülle von Sicherheitstaschen für sicherheitskritische Batterien entwickelt. Es besteht im Kern aus sehr widerstandsfähigem Glasfasertextil, welches mit chemischem Kühlmittel beschichtet ist. Dieses dient als leichter Hitzepuffer und erhält bei hohen Temperaturen die Integrität der Fläche. Die Außenseite ist zusätzlich mit Aluminium als Strahlungsbremse von Sonneneinstrahlung beschichtet. Anwendungen: Sicherheitstaschen (Arbeitsschutz bei Handhabung von sicherheitskritischen Batterien) Innenverpackung in Transportbehälter (z.B. Transport defekter Li-Akkus gem. ADR M259) Vorteilhaft an Textilien ist insbesondere die Kombinierbarkeit von Flächen und Beschichtungen sowie Fasermaterialien mit unterschiedlichsten Eigenschaften und Funktionen, Drapier-/Verformbarkeit, um besondere Einbausituationen zu realisieren und die anisotropen Eigenschaften der Materialien, die es ermöglichen die entscheidenden Funktionen sehr viel dünner und leichter darzustellen. Seite 3 Seite 4 FlotreX S500 Entlüftungsebene FlotreX S500 wurde als Entlüftungsebene für Batteriegase entwickelt. Beim Abgasen von Lithium-Ionen-Zellen können glühende Partikel austreten, die die entweichenden Gase explosionsartig entzünden können. Um dies zu verhindern, ist FlotreX S500 zwar gasgängig, ﬁltert aber alle glühenden Partikel und verhindert so zuverlässig das Entzünden. Um dies zu erreichen, ist FlotreX S500 aus drei Lagen aufgebaut. Die mittlere Lage ist ein feinporiges Reinglasvlies, das bis zu 1.600°C temperaturbeständig ist. Zur Innenseite wird das mechanisch empﬁndliche Filtervlies durch ein leichtes Glasgittergewebe geschützt. Zur Außenseite stützt ein mechanisch und thermisch hochbelastbares Gestrick den Filter. Basiswerkstoff des Gestricks sind edelstahl-armierte Para-Aramidfasern, deren Haupteinsatzgebiet Ballistik (kugelsichere Westen u.ä.) ist. Damit erhält Flotrex S500 extreme Widerstandskräfte, die selbst starken Explosionsereignissen standhalten. Anwendung: Sicherheitstaschen (Arbeitsschutz bei Handhabung von sicherheitskritischen Batterien) Innenverpackung in Transportbehälter (z.B. Transport defekter Li-Akkus gem. ADR M259) Einschübe in stationären Batteriespeichern Glühende Partikel werden geﬁltert - Entlüften der Gase ohne Entzünden! Querschnitt eines Einschubfachs in einem Energiespeichersystem mit darunterliegendem Zwischenboden, welcher mit der Filterebene FlotreX S500 ausgestattet ist. So können entweichende Gase aus dem System abgleitet und gleichzeitig eine Entzündung verhindert werden. Seite 5 Seite 6 EneX EneX wurde als Schutzlage für Zellstacks entwickelt und verhindert die Ausbreitung des Thermal Runaway, indem es die angrenzenden Zellen vor der Hitze einer havarierenden Zelle schützt. Zu diesem Zweck besteht EneX im Inneren aus mehreren Lagen Kühlmittel, welches sich chemisch umwandelt und so Wärme aufnimmt. Die Außenhaut verteilt dabei die Hitze von möglichen Hotspots auf die gesamte Fläche. Obwohl die Schutzlage nur ungefähr 2 mm dick ist, schafft sie es Temperaturen von 800°C auf der zur havarierenden Zelle zugewandten Seite auf ein unterkritisches Niveau zu kühlen. So kann sichergestellt werden, dass selbst im Extremfall eine durchgehende Zelle nicht den ganzen Stack zerstört. Die Schutzlagen aus EneX schirmen die anliegenden Zellen vor der Hitze der havarierenden Zelle effektiv ab. Temperaturverlauf im Stack: Die havarierende Zelle kann bis zu 800°C erreichen. Die Schutzlagen aus EneX kühlen den Hitzestrom auf höchstens 150°C runter. Seite 7 Seite 8 AHC - Anisotropic Heat Conductor Die AHC-Technologie vermeidet die Ausbreitung des Thermal Runaway bei geringen Schichtdicken von teilweise nur 0,5 mm und ist somit ideal für den Einbau in kompakte Zellstacks. Durch einen intelligenten Lagenaufbau erhält das Material seine einzigartigen Eigenschaften und kombiniert zwei Wirkprinzipien: Es dient einerseits als thermischer Isolator und leitet gleichzeitig Wärme in Flächenrichtung ab. Daraus ergibt sich eine anisotrope Wärmelei- tung. Mehrere benachbarte Zellen nehmen die Wärme dabei auf, ohne kritisches Temperaturniveau zu erreichen. Durch seine Leitfähigkeit kann das Material auch zur Ableitung der Wärme im Regelbetrieb oder Vergleichmäßigung der Temperaturverteilung genutzt werden. Durch die mäanderförmige Anordnung der AHC-Zwischenlage wird die Hitze der havarienden Zelle gleichmäßig auf die umliegenden Zellen verteilt, ohne dass diese ein kritisches Niveau erreichen. Das WHZ Racing Team setzt auf die AHC-Technologie zum Schutz des Akkus in ihrem Elektro-Rennwagen. Seite 9 Seite 10