[发明专利]电池壳体、电池装置和用于制造电池壳体的方法

说明书

一种用于将电池(2)在结构上集成在运输工具、特别是航空飞行器或航天飞行器中的电池壳体(1)包括：用于容纳电池(2)的内壳体(3)以及外壳体(4)，外壳体(4)围绕内壳体(3)使得在内壳体(3)和外壳体(4)之间形成腔体(5)，其中多个销(6)形成在腔体(5)中并且将内壳体(3)连接至外壳体(4)。电池装置(10)包括至少一个这种类型的电池壳体(1)和设置在该至少一个电池壳体(1)的内壳体(3)中的至少一个电池(2)。

技术领域

本发明涉及一种用于将电池在结构上集成在运输工具、特别是航空飞行器或航天飞行器中的电池壳体、具有这种类型的电池壳体的电池装置以及用于制造这样的电池壳体的方法。

尽管可用于不同的应用，但是将针对客运飞行器更详细地说明本发明及本发明所基于的问题。然而，所描述的方法和装置也可以用于不同的运输工具和运输工业的所有领域，例如用于公路运输工具、用于轨道运输工具、用于飞行器或用于船舶。

背景技术

锂离子电池可以作为本领域最多样化的领域中的可再充电的蓄能器而存在。特别地，它们在电机动性中用作电动汽车和混合动力运输工具的蓄能器。为此目的，许多制造商在运输工具主体的地板区域中实施成称为电池组的形式的多个电池，例如参见文献DE102011005403A1和EP2008354A2。在这种情况下，可能完全需要将数千个单独的电池单元彼此连接，例如柱体直径约为20毫米且长度约为100毫米的锂离子圆形电池单元。然而，在这种情况下追求的一般集成概念并不总是适合于满足飞行器在结构方面的技术要求和约束条件。

文献DE102005024408A1描述了一种用于在纤维增强的塑料部件的制造过程中增强泡沫材料的方法，该方法也被称为“穿刺泡沫芯(tied-foam-core)”技术。在该方法中，泡沫材料具有用针引入泡沫材料中的纤维束。在这种情况下，首先用针从一侧在泡沫材料中刺穿通孔，以便之后能够用针拾取位于另一侧的纤维束并将其拉入泡沫材料中。随后将其中有纤维束的通孔用基质材料(例如，合成树脂)渗透，并固化，结果使得泡沫材料被刚性的销刺穿并增强。对于夹层结构，可以在已经施加了覆盖层时进行该渗透步骤，其中覆盖层和增强的芯材料可以一起固化。

发明内容

在这种背景下，本发明基于找到用于将大量电池以成本效益高且同时牢固的方式集成在运输工具中的方案。

根据本发明，这个目的通过具有专利权利要求1的特征的电池壳体、具有专利权利要求9的特征的电池装置和具有专利权利要求17的特征的方法来实现。

根据本发明，提供一种用于将电池在结构上集成在运输工具、特别是航空飞行器或航天飞行器中的电池壳体。该电池壳体包括用于容纳电池的内壳体以及外壳体，外壳体围绕内壳体使得在内壳体和外壳体之间形成腔体，其中，多个销形成在腔体中并且将内壳体连接至外壳体。

此外，提供包括至少一个根据本发明的电池壳体的电池装置。该电池装置还包括设置在至少一个电池壳体的内壳体中的至少一个电池。

此外，提供一种包括根据本发明的电池装置的航空飞行器或航天飞行器。

还提供一种用于制造用于将电池在结构上集成在运输工具、特别是航空飞行器或航天飞行器中的至少一个电池壳体的方法。该方法包括：由泡沫材料形成壳体半外壳，特别是形成两个壳体半外壳，其中每个壳体半外壳在至少一个内侧上都形成至少一个容纳凹部；用相应的覆盖层覆盖内侧和与该内侧相对的外侧；通过销和/或纤维束至少在至少一个容纳凹部的区域中将外侧的覆盖层连接至内侧的覆盖层；在设置有覆盖层的内侧上将壳体半外壳接合在一起以形成壳体外壳，其中，壳体半外壳的容纳凹部在所有情况下都成对地形成用于容纳电池的内壳体，并且壳体外壳的外侧在所有情况下都形成围绕内壳体的外壳体；用基质材料渗透壳体外壳；以及固化壳体外壳以形成至少一个电池壳体。