[发明专利]多件式多功能电池壳

说明书

现有技术中已公知由包络结构来制造用于电动车辆的多功能电池壳，该包络结构填充有多孔且可受机械负荷的填料。但这种公知的多功能电池壳不易操作并且无法同时满足对车辆中的多功能电池壳的所有要求，因此本发明旨在改进公知的现有解决方案。这一点通过创建多功能电池壳来实现，避免或至少延迟电池本身发生并可能蔓延到车辆的内燃以及可能蔓延到电池的外燃，无需采取其他措施或额外设备，就能满足操作、防火、碰撞安全、热管理和车底防护方面的所有要求。为此，外壳由真空隔绝支撑复合材料(GVI)制成，其阻隔效果可通过用多微孔填料填充真空密封的中空体并由此制成底槽、外围边缘元件和顶部元件来调节。底部元件在其内侧具有冷却面，该冷却面以真空密封方式整合到内壁中并与被动冷却和主动冷却皆相关联。另一方面，底部元件在其外侧被抗冲击的纤维垫覆盖，该纤维垫下方布置有增强织网。这样布置组件提供的多功能电池壳能够满足对于多功能电池壳的所有要求。

本发明涉及一种用于车辆中容纳至少一个电池模块的电池壳，其中，该电池壳由双壁且真空密封的包络结构形成，该包络结构填塞有多微孔或多纳米孔的填料并至少基本上抽空气体并且具有用于容纳至少一个电池单元的内腔。

这样的多功能电池壳可参阅EP 2 985 804 B1。这种多功能电池壳尤其是在电动和混合动力车辆中用来安置车用电池。在本文中，本发明提供一种用于制造多功能电池壳的材料，该材料利用了真空的绝热特性。为此，壁体构建为真空密封的中空体形式，但该壁体填塞有填料来提高强度。同时，中空体被抽空气体，从而产生一种既有耐抗性又有良好绝热性的本体。

然而，现有技术中的多功能电池壳在其目前的设计中仍有缺陷。多功能电池壳因其各侧的设计相似而无法完全满足热性能和机械性能方面日益增长的需要。

为了符合所有法律规定和要求以及汽车制造商的规定和要求，尤其是在防火、碰撞安全、热管理、底盘和碎石防护以及在车辆上装卸电池时的操作等标准方面，随着上述车型的普及，这些要求也随之增加并更为具体。

就此而言，DE 10 2016 106 021 A1公开了一种用于借由制造半成品来制造电池壳的方法，该半成品包括下半壳和上半壳，随后将它们彼此焊接，内嵌电池。在进一步的过程中，将下半壳的外壁焊接到上半壳的外壁，下半壳和上半壳的内壁与外壁之间均夹置有真空隔绝支撑体。

此外，DE 10 2014 645 A1公开了一种用于容纳电池的一个或多个单元块的电池壳。各个电池块的外壁与内壁之间的空隙均设置有由多孔支撑材料制成的真空隔绝支撑体。

另外，DE 10 2012 214 964 A1揭示了一种具有导电单元壳的电池单元。该电池单元壳的外侧设置有电绝缘层，其粘附至电池单元壳的外侧。

就此而言，现有技术中还已知DE 10 2016 216 050 A1，其将多功能电池壳或多或少地分为三层，即槽形的底部元件、外围边缘元件和顶部元件。但在此解决方案中，需要一些其他元件，诸如承载结构或额外的内部底槽，这也令组装显得相当繁复。

WO 2010/040520 A2提供了电池模块之间单独的模块分隔壁，但这些分隔壁未连接到外壳，因此仍需采取额外的手动工作。

另一方面，在DE 10 2016 213 832 A1中提出了冷却剂流经中空壁，从而可能因发生碰撞而丧失稳定性。

DE 10 2013 015 837 A1利用了类似于前述EP 2 985 804 B1的构思，即采用蜂窝结构，然后填充阻燃介质。这里也不再采取任何其他措施来稳固电池单元，而是提供了通过壳壁在各侧达成相似的稳固性。

另一方面，DE 10 2016 202 024 A1认识到需要确保电池模块的安全存放，并用容纳在实际外壳中的泡沫体包围这些电池模块。

DE 10 2014 217 655 A1还采用两件式外壳，正如DE 10 2016 116 729 A1，其中对顶盖和底槽加以区分。