DE102018203430A1

DE102018203430A1 - Flächenelektrobauteil und verfahren zur herstellung

Info

Publication number: DE102018203430A1
Application number: DE102018203430.3A
Authority: DE
Inventors: Ronald Fluch; Gerhard Mayrhofer; Siegfried Schreiner
Original assignee: Voestalpine Stahl GmbH
Current assignee: Voestalpine Stahl GmbH
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2018-03-07
Publication date: 2019-09-12
Also published as: EP3763167A1; WO2019170720A1; EP3763167B1

Abstract

Ein Flächenelektrobauteil enthält ein erstes Blechpaneel und ein zweites Blechpaneel. Eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht ist zwischen einander zugewandten Oberflächen des ersten Blechpaneels und des zweiten Blechpaneels angeordnet. Dabei bildet das erste Blechpaneel eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils und das zweite Blechpaneel bildet eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils. Ein Stromfluss von dem ersten Blechpaneel durch die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht zum zweiten Blechpaneel erfolgt senkrecht zu der Klebstoffschichtebene.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flächenelektrobauteil, ein Blechband-Verbundmaterial für ein Flächenelektrobauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenelektrobauteils. Ferner betrifft die Erfindung Einrichtungen wie beispielsweise Behälter, Schutzwandungen sowie Dach-, Wand-, Decken- und Bodenpaneele für Gebäude, die ein Flächenelektrobauteil beispielsweise in Form einer Flächenheizung und/oder eines Flächendeformationssensors umfassen.
Derzeit werden Heizungen oder Sensorik als separate Einheiten in flächige Bauelemente wie beispielsweise Wandungen von Behälter oder Gebäudewandflächen integriert, wenn eine entsprechend Funktionalität (Beheizung der Umgebung, Erfassung von Umgebungseinflüssen) gewünscht ist. Beispielsweise ist es bekannt, Heizdrähte, Heizspulen, Heizmatten oder Heizbeschichtungen an Flächenelementen anzubringen oder Drucksensorik in Wandungen vorzusehen.
Bei der Verwendung von Heizdrähten hat sich als nachteilig herausgestellt, dass ein hoher Platzbedarf verbunden mit hohen Kosten sowie in vielen Fällen eine konstruktiv aufwändige Ankopplung der Heizdrähte an das zu wärmende Bauteil erforderlich werden. Heizbeschichtungen benötigen zur Stromführung in der Schichtebene große Schichtdicken und zur Erzielung der erforderlichen elektrischen Leitfähigkeit teure Füllstoffe (beispielsweise Silber) sowie aufwändige Elektrodenstrukturen. Wenn die Heizbeschichtungen auf einen elektrisch leitfähigen Untergrund aufgebracht werden sollen, muss dieser gegenüber der Heizbeschichtung beispielsweise durch eine Vorlackierung elektrisch isoliert werden, was bei großflächigen Applikationen zu hohen Entsorgungskosten bei der Verschrottung führt.
Aus WO 2013/156162 A2 ist eine Heizvorrichtung bekannt, bei welcher über eine Folge von Beschichtungsvorgängen auf einem eine erste Kontaktierungsschicht bildenden Substrat eine Heizschicht und darüber eine zweite Kontaktierungsschicht aufgetragen werden. Das Auftragen der Heizschicht kann durch Sprühen, Aufrollen oder Rakeln erfolgen.
EP 2 457 412 B1 beschreibt eine Hochtemperaturheizung, welche Heizelementschichten verwendet, die aus einem fließfähigen Grundmaterial und darin dispergierten Karbon-Nanotubes gebildet sind.
Eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung kann darin gesehen werden, ein Flächenelektrobauteil zu schaffen, das eine integrale, flächige elektrische Funktionalität, wie beispielsweise Heizen oder Sensorik, aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Insbesondere soll das Flächenelektrobauteil eine hohe bauliche Eignung für eine Vielzahl von Anwendungen und Einsatzbereichen aufweisen. Ferner kann eine der Erfindung zugrunde liegende Aufgabenstellung darin gesehen werden, ein kostengünstiges Blechband-Verbundmaterial für ein Flächenelektrobauteil zu schaffen sowie Verfahren anzugeben, welche zur Produktion eines Blechband-Verbundmaterials als Vorprodukt des Flächenelektronikbauteils dienen.
Die Aufgabenstellung wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Ausführungsbeispiele und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Demnach umfasst ein Flächenelektrobauteil ein erstes Blechpaneel, ein zweites Blechpaneel und eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht, die zwischen einander zugewandten Oberflächen des ersten Blechpaneels und des zweiten Blechpaneels angeordnet ist. Dabei bildet das erste Blechpaneel eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils, das zweite Blechpaneel bildet eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils und es erfolgt im Betrieb ein Stromfluss von dem ersten Blechpaneel zum zweiten Blechpaneel durch die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht hindurch in Richtung senkrecht zu der Klebstoffschichtebene. Dabei werden die beiden Blechpaneele, bei denen es sich um Formzuschnitte aus einem gewalzten Blechband handeln kann, durch die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht zusammengehalten.
Bei der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht kann es sich um eine chemisch aushärtbare Klebstoffschicht handeln, bei welcher die Verklebung des ersten und zweiten Blechpaneels über eine Aktivierung der chemisch aushärtbaren Klebstoffschicht erfolgt. Die elektrische Leitfähigkeit der Klebstoffschicht kann beispielsweise durch ein elektrisch leitfähiges Füllmaterial (z.B. Metallpartikel, Kohlenstoffpartikel, wie beispielsweise Leitruß, Graphitpartikel oder Nano-Karbonpartikel, wie beispielsweise Nanotubes) oder durch Verwendung eines intrinsisch leitfähigen Polymerklebstoffes herbeigeführt werden.
Durch die Stromflussrichtung senkrecht zu der Schichtebene der Klebstoffschicht wird erreicht, dass das Schichtmaterial nur eine relativ geringe elektrische Leitfähigkeit im Vergleich zu Anordnungen, in welchen der Stromfluss in Schichtebene erfolgt, aufweisen muss. Insofern kann ein relativ geringer Füllfaktor an leitfähigen Partikeln ausreichend sein, um die gewünschten elektrischen Schichteigenschaften zu erzeugen. Darüber hinaus ermöglicht der senkrechte Stromfluss eine hohe Ausfallsicherheit des Flächenelektrobauteils, da eine Unterbrechung des Stromflusses aufgrund des großen Querschnitts praktisch nicht auftreten kann.
Da die Stromeinkopplung über Blechpaneele erfolgt, kann eine hohe mechanische und/oder strukturelle Stabilität des Flächenelektrobauteils gewährleitstet werden. Dadurch kann eine hohe Ausfallsicherheit des Flächenelektrobauteils bei mechanischen Beanspruchungen gegenüber Kurzschlüssen erreicht werden.
Bei der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht kann es sich beispielsweise um eine auf chemischer Aushärtung (Vernetzung) basierenden Klebstoffschicht handeln. Die chemische Aushärtung der Klebstoffschicht trägt ebenfalls zur Robustheit des Flächenelektrobauteils und damit zu dessen Ausfallsicherheit bei.
Die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht kann beispielsweise auf der Basis eines Backlacks aufgebaut sein. Backlackschichten sind speziell für den Elektrokernbau entwickelte chemisch aushärtbare Klebstoffschichten, die eine hohe mechanische und thermische (Langzeit-)Stabilität sowie eine hohe Korrosionsfestigkeit aufweisen.
Zur Erhöhung der Korrosionsfestigkeit des Flächenelektrobauteils und damit zur Erweiterung seines Einsatzbereiches kann vorgesehen sein, dass eine oder beide der einander zugewandten Oberflächen der beiden Elektropaneele mit einer metallischen Korrosionsschutzschicht, beispielsweise einer Korrosionsschutzschicht auf Zink- und/oder Aluminiumbasis, bedeckt sind.
Zusätzlich oder anstelle der Korrosionsschutzschicht kann ferner vorgesehen sein, dass eine oder beide der einander zugewandten Oberflächen der beiden Elektropaneele mit einer elektrisch leitfähigen Lackschicht bedeckt sind, deren spezifischer elektrischer Widerstand kleiner als ein spezifischer elektrischer Widerstand der Klebstoffschicht ist. Dadurch kann erreicht werden, dass die an die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht angrenzende Elektrodenoberfläche (die durch die Oberfläche der elektrisch leitfähigen Lackschicht gebildet wird) gleichmäßige und definierte elektrische Eigenschaften aufweist und die darunterliegenden Elektrodenmaterialien (beispielsweise die metallische Korrosionsschutzschicht oder das Blechmaterial der Blechpaneele) vor Reaktionen (z.B. Oxidation) mit Umgebungsmedien (z.B. Luft) geschützt sind.
Beispielsweise kann die Klebstoffschicht in Form eines die einander zugewandten Oberflächen teilflächig bedeckenden Musters angeordnet sein. Durch die lediglich teilflächige Applizierung der Klebstoffschicht lässt sich eine Kostenersparnis durch Reduzierung der benötigten Materialmenge an Klebstoff (ggf. mit entsprechender Menge an Füllmaterial) erreichen.
Ferner kann vorgesehen sein, dass zwischen den einander zugewandten Oberflächen Abstandshalter angeordnet werden. Die Abstandshalter erhöhen die Ausfallsicherheit des Flächenelektrobauteils und können, insbesondere in Kombination mit einer lediglich teilflächig applizierten Klebstoffschicht, eine Kostenersparnis bewirken.
Die Blechpaneele können vergleichsweise großflächig sein und Seitenlängen in einer oder beiden Dimensionen von gleich oder größer als 1,0 m, 2,0 m, 3,0 m oder 4,0 m usw. aufweisen.
Das Flächenelektrobauteil kann beispielsweise eine elektrische Funktionalität als elektrische Flächenheizung und/oder als elektrischer Flächendeformationssensor aufweisen. Diese oder weitere elektrische Funktionalitäten können auch gemeinsam genutzt werden. Wie im Folgenden beispielhaft noch näher erläutert wird, ergeben sich draus eine Vielzahl von Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten. Insbesondere sind Anwendungen möglich, bei welchen eine hohe mechanische Stabilität, Tragfähigkeit und Robustheit und/oder große Flächen benötigt werden und/oder eine hohe Korrosionsfähigkeit bzw. Widerstandsfähigkeit gegenüber Umgebungseinflüssen erforderlich sind.
Erzeugnisse, die aus dem hier beschriebenen Flächenelektrobauteil bestehen oder dieses aufweisen können, sind daher beispielsweise Behälter, Dach-, Wand-, Decken- und/oder Bodenpaneele für Gebäude sowie Schutzwandungen mit integrierten Durchbruchschutz und/oder integrierter Aufpralldetektion.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Blechband-Verbundmaterial für Flächenelektrobauteile geschaffen, das ein gewalztes Blechband und eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht, die über einer Oberfläche des gewalzten Blechbandes aufgebracht ist, umfasst. Ein solches Blechband-Verbundmaterial kann ein Vorprodukt für ein Flächenelektrobauteil, wie es hier beschrieben ist, darstellen, da es in Bandform die eine Elektrode sowie die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht (die zu diesem Zeitpunkt allerdings noch nicht aktiviert ist) enthält.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenelektrobauteils, welches ein Vereinzeln eines Blechbandes, über dessen einer Oberfläche eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht aufgetragen ist, in erste Blechpaneele, und ein Verkleben der ersten Blechpaneele mittels der Klebstoffschicht jeweils mit zweiten Blechpaneelen, derart, dass das erste Blechpaneel eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils und das zweite Blechpaneel eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils bilden, umfasst. Wiederum ist vorgesehen, dass der Stromfluss zwischen den Blechpaneel über die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht senkrecht zu der Klebstoffschichtebene erfolgt.
Bei dem Verfahren kann das Verkleben der ersten Blechpaneele mit den zweiten Blechpaneelen in einer Pressstation unter Anwendung eines Flächendrucks und einer Energiezufuhr zur Aktivierung der Klebstoffschicht erfolgen.
Das Verfahren kann beispielsweise vollständig beim Kunden, d.h. nach Auslieferung des Blechbandes mit der darauf angebrachten elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht durch den Stahlproduzenten, durchgeführt werden. Es ist auch möglich, dass beispielsweise der Schritt des Vereinzelns des Blechbandes noch beim Stahlproduzenten und die restlichen Schritte beim Kunden erfolgen.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zur Produktion eines für die Herstellung eines Flächenelektrobauteils als Vorprodukt vorgesehenen Blechband-Verbundmaterials, wobei das Verfahren eine Herstellung eines gewalzten Blechbandes und ein Auftragen einer elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht über einer Oberfläche des gewalzten Blechbandes umfasst.
Das Verfahren kann ferner das Erzeugen einer metallischen Korrosionsschutzschicht, insbesondere einer Korrosionsschutzschicht auf Zink- und/oder Aluminiumbasis, über der Oberfläche des gewalzten Blechbandes vor dem Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht und/oder das Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Lackschicht über der Oberfläche des gewalzten Blechbandes vor dem Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht umfassen. Dabei kann der spezifische elektrische Widertand der elektrisch leitfähigen Lackschicht kleiner als ein spezifischer elektrischer Widerstand der Klebstoffschicht sein.
Eine kostengünstige Möglichkeit der Auftragung der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht besteht darin, diese durch eine Walzenapplikation oder durch ein Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, aufzubringen.
Sowohl das Produktionsverfahren als auch die Erzeugung der (optionalen) metallischen Korrosionsschutzschicht und/oder der (optionalen) elektrisch leitfähigen Lackschicht können vollständig beim Stahlproduzenten, d.h. beispielsweise vor Ort im Stahlwerk, durchgeführt werden.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Weiterbildung in beispielhafter Weise anhand der schematischen Zeichnungen erläutert, wobei in den Zeichnungen teilweise ein unterschiedlicher Detailierungsgrad verwendet wird. Gleiche Bezugszeichen bezeichnen dieselben oder ähnliche Teile.

1 zeigt in Längsschnittdarstellung beispielhaft ein Flächenelektrobauteil gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt ein elektrisches Ersatzschaltbild des Flächenelektrobauteils der 1.
3A ist eine Detaildarstellung des Details D1 aus 1 gemäß einem ersten Beispiel.
3B ist eine Detaildarstellung des Details D1 aus 1 gemäß einem zweiten Beispiel.
3C ist eine Detaildarstellung des Details D1 aus 1 gemäß einem dritten Beispiel.
4 zeigt in Längsschnittdarstellung beispielhaft ein Flächenelektrobauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform.
5A zeigt in perspektivischer Ansicht ein teilweise aufgeschnittenes Flächenelektrobauteil mit einer teilflächigen Klebstoffschicht in Form eines Gittermusters.
5B zeigt in perspektivischer Ansicht ein teilweise aufgeschnittenes Flächenelektrobauteil mit einer teilflächigen Klebstoffschicht in Form eines Streifenmusters.
5C zeigt in perspektivischer Ansicht ein teilweise aufgeschnittenes Flächenelektrobauteil mit einer teilflächigen Klebstoffschicht in Form eines Punktemusters.
6A zeigt eine Detaildarstellung des Details D2 aus 4 gemäß einem ersten Beispiel.
6B zeigt eine Detaildarstellung des Details D2 aus 4 gemäß einem zweiten Beispiel.
7 zeigt den Einsatz von Flächenelektrobauteilen als Wand- und Deckenpaneele für bedachte Aufenthaltsbereiche.
8 zeigt die Verwendung von Flächenelektrobauteilen als Wandung eines Aufbewahrungsbehälters für flüssige, gasförmige oder feste Stoffe.
9 zeigt die Verwendung von Flächenelektrobauteilen als Wandung eines Aufbewahrungsbehälters für eine Elektrobatterie.
10 zeigt die Verwendung von Flächenelektrobauteilen als Schutzwand mit integriertem Durchbruchschutz und/oder integrierter Aufpralldetektion.
11 zeigt die Verwendung von Flächenelektrobauteilen als robuster Zähler.
12A zeigt einen beispielhaften Prozess des Auftragens einer elektrisch leitfähigen, chemisch aushärtbaren Klebstoffschicht über eine Oberfläche eines gewalzten Blechbandes.
12B zeigt einen Querschnitt eines Blechband-Verbundmaterials, wie es beispielsweise durch den in 12A dargestellten Prozess produziert werden kann.
13 zeigt ein beispielhaftes Verfahren zur Herstellung eines Flächenelektrobauteils aus Blechband-Verbundmaterial.

Begriffe wie „Aufbringen“ oder „Auftragen“ sowie ähnliche Begriffe (z.B. „aufgebracht“ bzw. „aufgetragen“) sind in dieser Beschreibung nicht so zu verstehen, dass die aufgebrachten bzw. aufgetragenen Schichten einen direkten Kontakt zu der Oberfläche, auf der sie aufgebracht bzw. aufgetragen werden, aufweisen müssen. Es können dazwischenliegende Elemente oder Schichten zwischen den „aufgebrachten“ oder „aufgetragenen“, Elementen oder Schichten und der darunterliegenden Oberfläche vorhanden sein. Jedoch können die oben erwähnten oder ähnliche Begriffe in dieser Offenbarung auch die spezielle Bedeutung haben, dass die Elemente oder Schichten einen direkten Kontakt zu der darunterliegenden Oberfläche haben, d.h. dass keine dazwischenliegenden Elemente oder Schichten vorhanden sind.
Der Begriff „über“, der in Bezug auf ein Element oder eine Materialschicht verwendet wird, das oder die „über“ einer Oberfläche gebildet oder angebracht wird, kann hier in der Bedeutung verwendet werden, dass das Element oder die Materialschicht „indirekt auf“ der Oberfläche angebracht wird, wobei zwischenliegende Elemente oder Schichten zwischen der Oberfläche und dem Element oder der Materialschicht vorhanden sein können. Jedoch kann der Begriff „über“ auch die spezielle Bedeutung haben, dass das Element oder die Materialschicht, die „über“ einer Oberfläche aufgebracht oder aufgetragen wird, „direkt auf“, d.h. z.B. in direktem Kontakt mit der betreffenden Oberfläche angebracht wird. Das Gleiche gilt analog für ähnliche Begriffe wie z.B. „darüberliegend“, „unter“, „darunterliegend“ usw.
1 zeigt ein beispielhaftes Flächenelektrobauteil 100 gemäß einer ersten Ausführungsform. Das Flächenelektrobauteil 100 enthält ein erstes Blechpaneel 110, ein zweites Blechpaneel 120 sowie eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130, die zwischen einander zugewandten Oberflächen 110A und 120B des ersten Blechpaneels 110 bzw. des zweiten Blechpaneels 120 angeordnet ist.
Bei den Blechpaneelen 110, 120 kann es sich um Formzuschnitte handeln, die aus einem kontinuierlichen Blechband, beispielsweise durch Querteilung desselben, hergestellt wurden. Die ersten und zweiten Blechpaneele 110, 120 können beispielsweise eine Dicke gleich oder größer als 0,5 mm, 0,75 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm oder 2,5 mm aufweisen. Die Dicke und das Material (beispielsweise Stahl) der Blechpaneele 110, 120 kann sich dabei nach dem geplanten Einsatzzweck des Flächenelektrobauteils 100 richten, d.h. insbesondere von der mechanischen und/oder strukturellen Stabilität abhängen, die von dem Flächenelektrobauteil 100 in der jeweiligen Anwendung gefordert wird.
Die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130 kann aus einem chemisch aushärtbaren Klebstoff bestehen, der im fertigen Flächenelektrobauteil 100 in ausgehärteter Form vorliegt. Somit verklebt die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130 die beiden Blechpaneele 110, 120. Bei dem Klebstoff kann es sich beispielsweise um einen Polymerisations-Klebstoff, einen Polykondensations-Klebstoff oder einen Polyadditions-Klebstoff handeln. Ferner kann die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130 auf der Basis einer Backlackschicht hergestellt sein. Beispiele sind für Klebstoffe sind anorganische/organische Isolierlacke (ggf. mit mineralischem Füllmaterial), wie beispielsweise C5 oder C6, oder organische Isolationssysteme wie beispielsweise C3 oder Backlacksysteme.
Die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 kann beispielsweise durch den Zusatz von elektrisch leitfähigen Partikeln, wie beispielsweise Metallpartikeln oder Kohlenstoffpartikeln, erreicht werden, oder es ist möglich, einen intrinsisch leitfähigen organischen Klebstoff einzusetzen.
Die Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 kann beispielsweise gleich oder größer als 30 µm, 50 µm, 75 µm, 100 µm oder 150 µm sein. Größere Schichtdicken im Bereich über 200 µm, 300 µm, 400 µm sind ebenfalls möglich.
Das Verhältnis der Dicke mindestens eines der ersten und zweiten Blechpaneele 110, 120 zu der Schichtdicke der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 kann beispielsweise gleich oder größer als 5, 10, 15 oder 20 sein.
Das erste Blechpaneel 110 bildet eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils 100 und das zweite Blechpaneel 120 bildet eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils 100. Ein Stromfluss von dem ersten Blechpaneel 110 zu dem zweiten Blechpaneel 120 (oder anders herum) erfolgt senkrecht zu der Ebene der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130.
Das Flächenelektrobauteil 100 kann unterschiedliche elektrische Funktionalitäten aufweisen. In einem ersten Beispiel wird es als Flächenheizung verwendet. In diesem Fall sind die beiden Elektroden (erstes und zweites Blechpaneel 110, 120) mit einer Stromquelle (SQ) verbunden. Die Stromeinkopplung in das Flächenelektrobauteil 100 erfolgt somit über die beiden Blechpaneele 110, 120. Die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130 fungiert als Heizbeschichtung, in welcher die Wärmeentwicklung stattfindet.
Gemäß einem weiteren Beispiel kann das Flächenelektrobauteil 100 auch als Sensor dienen. In diesem Fall sind die beiden Elektroden (Blechpaneele 110, 120) mit einer Messeinrichtung M verbunden. Die Messeinrichtung M wertet eine elektrische Größe an ihrem Eingang aus. Beispielsweise wird ein elektrischer Widerstand gemessen bzw. überwacht. Eine Änderung des Widerstandes kann eine strukturelle Veränderung (z.B. Deformationen, Beschädigung, Zerstörung, usw.) des Flächenelektrobauteils 100 anzeigen.
2 zeigt in vereinfachter Darstellung ein Ersatzschaltbild des Flächenelektrobauteils 100. Dargestellt sind eine elektrische Einrichtung SQ/M (z.B. Stromquelle und/oder Messeinrichtung) und der Schichtwiderstand R_KS der elektrisch leitfähigen Klebstoff schicht 130. Das Ersatzschaltbild bezieht sich auf eine Auslegung, bei welcher der elektrische Schichtwiderstand R_KS der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 wesentlich größer als der elektrische Widerstand der Blechpaneele 110, 120 ist.
Für den Schichtwiderstand R_KS gilt $R_{KS} = ρ_{KS} \cdot SD/A,$
wobei ρ_KS der spezifische Widerstand (in Ωm), SD die Schichtdicke (in m) der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 und A die Kontaktfläche (in m²) zwischen den Blechpaneelen 110 bzw. 120 und der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 ist.
Werte für ρ_KS können je nach Anwendung in einem weiten Bereich variieren und beispielsweise gleich oder größer oder kleiner als 20 kΩm, 60 kΩm, 200 kΩm, 800 kΩm, 1000 kΩm oder 3000 kΩm sein. Generell sind Werte im Bereich von kΩm bis mehrere MΩm zu erwarten.
Beispielsweise ergibt sich bei einer gewünschten Flächenheizleistung von z.B. 150 W/m², einer Kontaktfläche A von z.B. 1 m² (entspricht bei einem Bedeckungsgrad von beispielsweise 100% der Paneelgröße) und einer Betriebsspannung von z.B. 60 V ein Schichtwiderstand R_KS = 24 Ω. Dies würde für eine Schichtdicke SD von beispielsweise 30 µm einen Wert für ρ_KS von 800 kΩm ergeben.
Handelt es sich bei dem Flächenelektrobauteil 100 um eine Flächenheizung, ergibt sich die Heizleistung des Flächenelektrobauteils 100 aus der Gleichung $P = U \cdot I = U^{2} {/R}_{KS} .$
Dabei bezeichnet P die Leistung (in W), U bezeichnet die Betriebspannung (in V) und I bezeichnet den Strom (in A). Es wird deutlich, dass sich eine gewünschte Heizleistung des Flächenelektrobauteils 100 durch Wahl von geeigneten Werten für A und/oder SD und/oder ρ_KS nach Wunsch einstellen lässt.
3A zeigt ein Detail D1 aus 1. Über der Oberfläche 110A des ersten Blechpaneels 110 ist eine metallische Korrosionsschutzschicht 111 (beispielsweise Korrosionsschutzschicht auf Zink- und/oder Aluminiumbasis) angeordnet, die somit zwischen der Klebstoffschicht 130 und dem Grundmaterial (z.B. Stahl) des ersten Blechpaneels 110 verläuft. Die Korrosionsschutzschicht 111 kann die Oberfläche 110A des ersten Blechpaneels 110 vollständig überdecken.
3B zeigt ein zweites Beispiel des Details D1, welches sich von dem in 3A gezeigten Beispiel nur dadurch unterscheidet, dass zwischen der metallischen Korrosionsschutzschicht 111 und der Klebstoffschicht 130 eine elektrisch leitfähige Lackschicht 112 vorgesehen ist. Die elektrisch leitfähige Lackschicht 112 kann aus einem organischen leitfähigen Lack bestehen, den Korrosionsschutz erhöhen und eine in Bezug auf die elektrischen und strukturellen Eigenschaften verbesserte Elektrodenkontaktfläche für die Klebstoffschicht 130 schaffen. Die elektrisch leitfähige Lackschicht 112 kann eine wesentlich höhere spezifische elektrische Leitfähigkeit als die Klebstoffschicht 130 aufweisen. Die Dicke der elektrisch leitfähigen Lackschicht 112 kann wesentlich geringer als die Dicke der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 sein und beispielsweise gleich oder weniger als 20 µm, 15 µm oder 10 µm betragen. Die elektrisch leitfähige Lackschicht 112 kann eine hohe Ebenheit aufweisen und als ein die Elektrodenoberfläche verbesserndes Elektrodenfinish wirken.
3C zeigt ein weiteres Beispiel des Details D1 aus 1, bei welchem im Vergleich zu dem Beispiel der 3B auf die metallische Korrosionsschutzschicht 111 verzichtet wird. Ansonsten sind die zu den 3A und 3B gemachten Angaben auf das in 3C gezeigte Beispiel übertragbar.
Es wird darauf hingewiesen, dass die das zweite Blechpaneel 120 umfassende zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils 100 analog zu den in 3A bis 3C gezeigten Schichtfolgen realisiert sein kann.
4 zeigt ein beispielhaftes Flächenelektrobauteil 400 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das Flächenelektrobauteil 400 unterscheidet sich von dem Flächenelektrobauteil 100 beispielsweise lediglich dadurch, dass auf einer oder beiden Außenflächen der Blechpaneele 110, 120 (d.h. auf einer Oberfläche 110B bzw. einer Oberfläche 120A) eine Schutzschicht 410 bzw. 420 aufgebracht ist. Die Schutzschichten 410, 420 können beispielsweise aus einem Polymermaterial bestehen. Beispielsweise kann ein Polyestermaterial zum Einsatz kommen.
Die Schutzschichten 410, 420 können eine elektrische Isolation der Elektroden nach außen bewirken. Außerdem können die Schutzschichten 410, 420 eine gewünschte Optik des Flächenelektrobauteils 400 ermöglich, wie sie beispielsweise für Wand-, Boden- oder Deckenflächen im Außen- oder Innenbereich von Gebäuden benötigt wird. Es kann sich bei den Schutzschichten 410, 420 um hoch kratzfeste und/oder hoch UV-beständige Oberflächenschichten handeln, die z.B. für Fassadenanwendungen bei beschichteten Stahlfassaden bereits genutzt werden. Die Dicke der Schutzschichten 410, 420 kann beispielsweise gleich oder kleiner oder größer als 15 µm, 25 µm, 35 um oder 50 µm sein. Auf diese Weise können Flächenelektrobauteile 400 erzeugt werden, die nach außen elektrisch isoliert sind und in gleicher Weise verwendbar sind, wie bereits bekannte auf beschichteten Stählen basierende Wandungsstrukturen, jedoch im Unterschied zu diesen eine integrierte elektrische Funktionalität aufweisen.
5A zeigt in perspektivischer Ansicht ein teilweise aufgeschnittenes Flächenelektrobauteil 500. Das Flächenelektrobauteil 500 kann entsprechend einem oder mehrerer der vorher beschriebenen Beispiele aufgebaut sein, jedoch mit der Modifikation, dass die elektrisch funktionale Klebstoffschicht 130 als die Oberflächen 110A und 120B lediglich teilflächig bedeckendes Muster angeordnet ist.
In der 5A ist ein gitterförmiges Klebstoffmuster dargestellt. Die 5B und 5C zeigen Flächenelektrobauteile 500 mit einem Streifenmuster bzw. einem aus Punkten bestehenden Klebstoffmuster. Die Darstellungen in den 5A bis 5C sind lediglich beispielhaft und es ist eine Vielzahl weiterer Musterformen realisierbar.
Bei allen dargestellten Beispielen einer teilflächigen Bedeckung kann der Bedeckungsgrad der Klebstoffschicht 130 gleich oder kleiner als 80 %, 60 %, 40 % oder 20 % der Fläche der Unterlage sein. Durch die lediglich teilflächige Bedeckung wird eine Einsparung an Klebstoff erreicht, was insbesondere bei größeren Schichtdicken SD (siehe die genannten Werte) deutliche Kostenvorteile ermöglicht.
Seitenlängen L1 und/oder L2 der Blechpaneele 110, 120 können bei allen hier beispielhaft beschriebenen Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 gleich oder größer als 1,0 m, 2,0 m, 3,0 m oder 4,0 m sein.
Zur Erhöhung der strukturellen Stabilität und elektrischen Funktionssicherheit der Flächenelektrobauteile 100, 400, 500 können Abstandshalter zwischen den Blechpaneelen 110, 120 vorgesehen sein. 6A veranschaulicht in Form einer Detaildarstellung des Details D2 in 4 ein erstes Beispiel, in welchem Abstandshalter 610_1 beispielsweise in Form einer Einfügestruktur zwischen die Blechpaneele 110, 120 vor dem Verkleben derselben eingefügt werden. 6B veranschaulicht eine andere Möglichkeit, bei welcher Abstandshalter 610_2 in Form von Kügelchen, z.B. Glaskügelchen, zwischen den Blechpaneelen 110, 120 zusammen mit dem Klebstoff (d.h. in diesen dispergiert) eingebracht werden. Beide Möglichkeiten können sowohl mit ganzflächigen Klebstoffschichten 130 als auch den teilflächig gemusterten Klebstoffschichten 130 (siehe 5A-5C) eingesetzt werden. Die Abstandshalter 610_1, 610_2 können eine Dicke (bzw. mittleren Durchmesser) von beispielsweise gleich oder kleiner oder größer als 30 µm, 50 µm, 75 µm, 100 µm, 125 µm, 150 µm, 175 µm oder 200 µm aufweisen.
7 zeigt beispielhaft den Einsatz von Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 als Wand- und Deckenpaneele für einen bedachten Aufenthaltsbereich, beispielsweise eine Bushaltestelle. Viele andere Innen- und Außenanwendungen sind möglich, beispielsweise als Bodenheizungen oder Wandheizungen in Gebäuden oder als Strahlungswärmequellen in Hallen oder Kirchen (wo eine Konvektionsheizung hohe Kosten verursacht) oder im Außenbereich.
8 zeigt beispielhaft die Verwendung von Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 als Wandung von Aufbewahrungsbehältern 800. Bei den Aufbewahrungsbehältern kann es sich beispielsweise um Behälter für flüssige, gasförmige oder feste, insbesondere rieselförmige Stoffe handeln, z.B. um großvolumige Speicherbehälter für Gase oder Flüssigkeiten, oder um Silos. Die Flächenelektrobauteile 100, 400, 500 können hier, genauso wie in vielen anderen Anwendungen, als Heizung, als Druck- bzw. Deformationssensor oder als beides betrieben werden. Insbesondere ist es möglich, dass die komplette Wandstruktur aus gegebenenfalls zusammengeschweißten Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 realisiert ist, so dass beispielsweise keine weiteren flächigen Versteifungselemente benötigt werden, um die strukturelle Stabilität der Wandung zu gewährleisten.
9 zeigt beispielhaft die Verwendung von Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 als Wandung eines Aufbewahrungsbehälters (Elektrobox) 900 für eine Elektrobatterie, beispielsweise eine Batterie im Bereich der Elektromobilität. Dieselben Ausführungen wie zur 8 gelten sinngemäß auch für diese Anwendung, wobei auch hier die Kombination aus Beheizbarkeit und/oder Deformationssensorik sowie struktureller Stabilität und Robustheit eine hohe Bedeutung haben kann.
10 zeigt beispielhaft die Verwendung von Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 als Schutzwandung 1000 mit integriertem Durchbruchschutz und/oder integrierter Aufpralldetektion. Beispielsweise kann es sich bei der Schutzwandung 1000 um eine Leitplanke im Straßenverkehr handeln.
11 zeigt beispielhaft die Verwendung von Flächenelektrobauteilen 100, 400, 500 als einen robusten Zähler 1100. Hier besteht ein Bodenbereich beispielweise einer Straße aus einem Flächenelektrobauteil, welches als Sensor für darüberfahrende Kraftfahrzeuge oder andere bewegliche Güter eingesetzt wird. Dabei wird infolge der (leichten) Deformation des Flächenelektrobauteils 100, 400, 500 bei der Belastung durch z.B. ein Kraftfahrzeug eine Messgröße erzeugt, die von der Messeinrichtung M erfassbar ist und nachgewiesen wird.
Es wird darauf hingewiesen, dass für die Funktionalität der Flächenelektrobauteile 100, 400, 500 als Sensor nicht zwingend eine Auswertung von elektrischen Signalen von den Elektroden in einer Messeinrichtung erfolgen muss. Beispielsweise ist es auch möglich, alternativ oder zusätzlich Deformationen der Flächenelektrobauteile 100, 400, 500 ortsaufgelöst durch z.B. eine Wärmebildkamera zu erfassen, da die lokale Heizleistung durch eine lokale Änderung der Schichtdicke SD der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 beeinflusst wird. Beispielsweise können dadurch Materialermüdungsprozesse frühzeitig lokalisiert und anschließend geeignet behoben werden.
12A zeigt in beispielhafter Form einen Prozess zur Produktion eines für die Herstellung eines Flächenelektrobauteils als Vorprodukt vorgesehenen Blechband-Verbundmaterials.
Ausgangsprodukt des Prozesses ist ein gewalztes Blechband 1210, wie es in einem Stahlwerk durch bekannte Prozessschritte (beispielsweise Warmwalzen, Kaltwalzen, Verzinken, usw.) hergestellt wird. Bei dem Blechband 1210 kann es sich beispielsweise um ein Stahlband handeln. Beispielsweise können kaltgewalzte Stahlbänder, elektrolytisch verzinkte Stahlbänder, feuerverzinkte Stahlbänder oder feuerverzinkte Stahlbänder mit Zink-Magnesium-Aluminium-Beschichtung (ZM) verwendet werden. Mögliche Beschichtungen (z.B. metallische Korrosionsschutzschicht(en) und/oder elektrisch leifähige Lackschicht) wurden zuvor beschrieben und sind in 12A nicht dargestellt.
Das Blechband 1210 wird einer Beschichtungsstation 1250 zugeführt. In der Beschichtungsstation 1250 wird eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130' über einer Oberfläche (entspricht in der 1 der Oberfläche 110A des ersten Blechpaneels 110 bzw. der Oberfläche 120B des zweiten Blechpaneels 120) aufgetragen.
Das Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130' kann beispielsweise durch eine Rollenauftragung, ein Siebdruckverfahren, gegebenenfalls Rollensiebdruck, oder durch einen Sprühprozess erfolgen, wobei in sämtlichen Fällen entweder eine vollflächige oder eine teilflächig bemusterte Bedeckung des Blechbandes 1210 mit der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130' erreicht werden kann.
Gleichzeitig, zuvor oder später kann an der gegenüberliegenden Oberfläche des Blechbandes 1210 (entspricht in der 4 der Oberfläche 110B des ersten Blechpaneels 110 bzw. der Oberfläche 120A des zweiten Blechpaneels 120) optional eine Schutzschicht 410, 420 aufgetragen werden, wie dies im Zusammenhang mit der 4 bereits erläutert wurde.
Anschließend kann das mit der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130' beschichtete Blechband 1210 durch eine Trocknungsstation 1260 geführt werden. In der Trocknungsstation 1260 wird die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130' getrocknet, so dass nachfolgende Handhabungsprozesse, wie beispielsweise Aufwickeln zu einem Coil oder Stapeln von beschichteten Blechpaneelen, möglich werden. Bei der Trocknung in der Trocknungsstation 1260 wird die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130' jedoch noch nicht aktiviert, d.h. es wird nicht die chemische Reaktion (beispielsweise Vernetzung) des Klebstoffes eingeleitet.
12B zeigt beispielhaft ein durch den in 12A durchgeführten Prozess hergestelltes Blechband-Verbundmaterial 1200. Es kann in nicht dargestellter Weise sämtliche zuvor beschriebenen weiteren Schichten (z.B. metallische Korrosionsschutzschicht 111, elektrisch leitfähige Lackschicht 112) enthalten und/oder beispielsweise ohne Schutzschicht 410 realisiert sein. Die Schichtdicken der noch nicht aktivierten elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130' können im Bereich derselben Werte liegen, wie sie oben für die Schichtdicke SD der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130 im Flächenelektrobauteil 100, 400, 500 genannt wurden. Dasselbe gilt für die übrigen Angaben zu der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130, insbesondere für die Werte des spezifischen elektrischen Widerstands ρ_KS, die sich ebenfalls auf die noch nicht aktivierte elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130' übertragen lassen.
13 veranschaulicht in beispielhafter Weise ein Verfahren zur Herstellung eines Flächenelektrobauteils 100, 400, 500 aus Blechband-Verbundmaterial 1200. Das Blechband-Verbundmaterial 1200 kann beispielsweise als Coil (Wickel) vorliegen, welches von einem Stahlwerk zu einem Kunden ausgeliefert wurde.
In einem folgenden Verfahrensschritt erfolgt ein Vereinzeln des Blechbandes 1200 in einer Vereinzelungsstation 1350. Die Vereinzelung des Blechband-Verbundmaterials 1200 kann entweder noch beim Stahlhersteller erfolgen, oder nach Auslieferung des Blechband-Verbundmaterial 1200 beim Kunden. Im ersten Fall werden entweder bereits fertig zugeschnitten Blechpaneele 110, 120 ausgeliefert oder es werden Blechtafeln ausgeliefert, die in einem nachfolgenden Formzuschnitt beim Kunden in die endgültige Form gebracht werden.
Anschließend werden zwei Blechpaneele 110, 120 mittels der Klebstoffschicht 130' zum Flächenelektrobauteil 100, 400, 500 verklebt. Hierfür werden bei 1360 zwei Blechpaneele 110, 120 mit einander zugewandten elektrisch leitfähigen Klebstoffschichten 130' übereinander angeordnet und in einer Verklebestation 1370 unter Anwendung eines Flächendrucks (F) und unter Energiezufuhr zusammengepresst. Hierbei erfolgt die Aktivierung der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht 130', welche auf einer chemischen Reaktion, beispielsweise einem 3-dimensionalen Vernetzen des Klebstoffes beruhen kann.
Beim Aushärten werden üblicherweise hohe Klebekräfte erreicht, die die mechanische Stabilität und Integrität des Flächenelektrobauteils 100, 400, 500 sicherstellen. Das Härten der aushärtbaren Klebstoff schicht 130' kann durch eine Erwärmung der verpressten Blechpaneele 110, 120, beispielsweise in einem Ofen oder einer aufheizbaren Presse auf eine gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Temperatur T erfolgen, wodurch die ausgehärtete elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130 gebildet wird. Andere Aktivierungsprozesse, die beispielsweise auf der Anwendung von Strahlungsenergie beruhen können, sind ebenfalls denkbar. Nach einer Verklebezeitdauer t ist das Flächenelektrobauteil 100, 400, 500 mechanisch fertiggestellt und kann aus der Verklebestation 1370 (z.B. Ofen oder Presse) entnommen werden.
Nach dem elektrischen Kontaktieren der Elektroden (erste und zweite Blechpaneele 110, 120) kann das Flächenelektrobauteil 100, 400, 500 gegebenenfalls verbaut und in Betrieb genommen werden.
Anstelle der in 13 beispielhaft gezeigten Verwendung von zwei Blechpaneelen 110, 120 mit identischem Schichtaufbau können auch unterschiedliche Blechpaneele verklebt werden. Beispielsweise kann nur auf einem der beiden Blechpaneele eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht 130' vorgesehen sein und/oder es ist möglich, dass unterschiedliche elektrisch leitfähige Lackschichten, Schutzschichten und/oder unterschiedliche Paneeldicken eingesetzt werden. Beispielsweise kann eines der beiden Blechpaneele (z.B. das eine Außenwand bildende Blechpaneel) deutlich dicker (beispielsweise gleich oder mehr als 2-, 3-, 4-mal so dick) wie das andere Blechpaneel sein. Es ist auch möglich, dass beispielsweise die beiden Schutzschichten 410, 420 unterschiedlich sind, da die eine Schutzschicht (beispielsweise Innenwandung eines Behälters) anderen Angriffen als beispielsweise die Schutzschicht an einer Außenwand des Behälters ausgesetzt ist, oder da beispielsweise unterschiedliche optische Anforderungen (Sichtfläche/Nicht-Sichtfläche) vorliegen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2013/156162 A2 [0004]
EP 2457412 B1 [0005]

Claims

Flächenelektrobauteil, umfassend: ein erstes Blechpaneel; ein zweites Blechpaneel; und eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht, die zwischen einander zugewandten Oberflächen des ersten Blechpaneels und des zweiten Blechpaneels angeordnet ist, wobei das erste Blechpaneel eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils bildet, das zweite Blechpaneel eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils bildet und ein Stromfluss von dem ersten Blechpaneel durch die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht zum zweiten Blechpaneel senkrecht zu der Klebstoffschichtebene erfolgt.
Flächenelektrobauteil nach Anspruch 1, wobei wenigstens eine oder beide der einander zugewandten Oberflächen mit einer metallischen Korrosionsschutzschicht, insbesondere auf Zink- und/oder Aluminiumbasis bedeckt sind.
Flächenelektrobauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei wenigstens eine oder beide der einander zugewandten Oberflächen mit einer elektrisch leitfähigen Lackschicht bedeckt sind, deren spezifischer elektrischer Widerstand kleiner als eine spezifischer elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei eine spezifischer elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht gleich oder größer als 20 kΩm, 60 kΩm, 200 kΩm, 800 kΩm, 1000 kΩm oder 3000 kΩm ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht in Form eines die einander zugewandten Oberflächen teilflächig bedeckenden Musters angeordnet ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei zwischen den einander zugewandten Oberflächen Abstandshalter einer Dicke von gleich oder größer als 30 µm, 50 µm, 75 µm, 100 µm, 125 µm, 150 µm, 175 µm oder 200 µm angeordnet sind.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei die Dicke der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht gleich oder größer als 30 µm, 50 µm, 75 µm, 100 µm oder 150 µm ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei die Dicke wenigstens eines oder beider der Blechpaneele gleich oder größer als 0,5 mm, 0,75 mm, 1,0 mm, 1,5 mm, 2,0 mm oder 2,5 mm ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, wobei wenigstens eines oder beide der Blechpaneele eine Seitenlänge gleich oder größer als 1,0 m, 2,0 m, 3,0 m oder 4,0 m aufweisen.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, welches eine elektrische Flächenheizung ist.
Flächenelektrobauteil nach einem der vorhergehen Ansprüche, welches ein elektrischer Flächendeformationssensor ist.
Behälter mit einer Wandung umfassend ein Flächenelektrobauteil nach Anspruch 10 oder 11.
Behälter nach Anspruch 12, welcher ein Aufbewahrungsbehälter für flüssige, gasförmige oder feste Stoffe ist.
Behälter nach Anspruch 12, welcher eine Elektrobatteriebox ist.
Dach-, Wand-, Decken- und/oder Bodenpaneele für Gebäude und/oder bedachte Aufenhaltsbereiche, umfassend ein Flächenelektrobauteil nach Anspruch 10.
Schutzwandung mit integriertem Durchbruchschutz und/oder integrierter Aufpralldetektion, umfassend ein Flächenelektrobauteil nach Anspruch 11.
Blechband-Verbundmaterial für Flächenelektrobauteil, umfassend: ein gewalztes Blechband; und eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht, die über einer Oberfläche des gewalzten Blechbandes aufgebracht ist.
Blechband-Verbundmaterial nach Anspruch 17, wobei die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht in Form eines die Oberfläche nur teilflächig bedeckenden Musters angeordnet ist.
Blechband-Verbundmaterial nach Anspruch 17 oder 18, wobei die Oberfläche mit einer metallischen Korrosionsschutzschicht, insbesondere auf Zink- und/oder Aluminiumbasis, bedeckt ist.
Blechband-Verbundmaterial nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wobei die Oberfläche mit einer elektrisch leitfähigen Lackschicht bedeckt ist, deren spezifischer elektrischer Widerstand kleiner als eine spezifischer elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht ist.
Verfahren zur Herstellung eines Flächenelektrobauteils, umfassend: Vereinzeln eines Blechbandes, über dessen einer Oberfläche eine elektrisch leitfähige Klebstoffschicht aufgetragen ist, in erste Blechpaneele; und Verkleben der ersten Blechpaneele mittels der Klebstoffschicht jeweils mit zweiten Blechpaneelen, derart, dass das erste Blechpaneel eine erste Elektrode des Flächenelektrobauteils bildet, das zweite Blechpaneel eine zweite Elektrode des Flächenelektrobauteils bildet und wobei ein Stromfluss von dem ersten Blechpaneel über die elektrisch leitfähige Klebstoffschicht zum zweiten Blechpaneel senkrecht zu der Klebstoffschichtebene erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Verkleben in einer Pressstation unter Anwendung eines Flächendruckes und einer Energiezufuhr zur Aktivierung der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht erfolgt.
Verfahren zur Produktion eines für die Herstellung eines Flächenelektrobauteils als Vorprodukt vorgesehenen Blechband-Verbundmaterials, wobei das Verfahren umfasst: Herstellung eines gewalzten Blechbandes; und Auftragen einer elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht über einer Oberfläche des gewalzten Blechbandes.
Verfahren nach Anspruch 23, ferner umfassend: Erzeugen einer metallischen Korrosionsschutzschicht, insbesondere Korrosionsschutzschicht auf Zink- und/oder Aluminiumbasis, über der Oberfläche des gewalzten Blechbandes vor dem Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, ferner umfassend: Erzeugen einer elektrisch leitfähigen Lackschicht über der Oberfläche des gewalzten Blechbandes vor dem Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht, wobei ein spezifischer elektrischer Widerstand der elektrisch leitfähigen Lackschicht kleiner als ein spezifischer elektrischer Widerstand der Klebstoffschicht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 23 bis 25, wobei das Auftragen der elektrisch leitfähigen Klebstoffschicht durch eine Walzenapplikation oder durch ein Druckverfahren, insbesondere Siebdruck, erfolgt.