【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于电池壳体的绝缘体设备、包括根据本专利技术的绝缘体设备的电池壳体以及根据本专利技术的绝缘体设备在机动运载工具(vehicle,交通工具)电池的电池壳体中的应用。
技术介绍
1、从现有技术中已知有用于运载工具电池装置与环境的热绝缘和/或电磁绝缘的设备。
2、现有技术中分别用于电动运载工具的牵引电池和驱动电池的电池壳体通常具有至少两个互连的电池壳体部件，它们一起形成电池壳体，用于分别封闭用于电池和电池单元装置的接收空间。已知的电池壳体部件通常由金属材料(主要是铝或钢)制成。所述电池壳体部件和电池壳体分别能够有效地隔离电池壳体部件的环境免受布置在接收空间中的牵引电池的电磁辐射，并且还有效地隔离牵引电池免受源自牵引电池环境中的辐射源的电磁辐射，例如来自电动运载工具本身的电磁辐射。由金属材料制成的所述电池壳体部件和电池壳体通常的缺点是它们非常重。
3、文献de 10 2020 111 062 a1描述了在用于接收电池的塑料壳体的区域中提供隔离元件，其中隔离元件设有导电涂层，用于对电池壳体的接收空间中接收的电池单元进行电磁隔离。所述隔离元件的缺点是它们附着在电池壳体的外部，并且暴露于环境影响和由于石头碎片等造成的环境效应。
技术实现思路
1、基于现有技术的上述缺点，本专利技术的目的是提供一种用于电池壳体的改进的绝缘体设备和一种分别用于运载工具电池和电池单元装置的热绝缘和/或电磁绝缘的改进的电池壳体。
2、根据第一方面，该目的通过一种用于电
3、根据本专利技术的绝缘体设备包括至少一个第一绝缘层，该第一绝缘层布置在内部空间的电池单元装置与电池壳体的壳体壁之间，其中该至少一个第一绝缘层被配置用于电池单元装置的电绝缘和热绝缘。在电池壳体的内部空间中布置至少一个第一绝缘层保护其免受外部影响，这可以显著降低损坏的风险。此外，根据本专利技术的绝缘体设备可以在热方面和电方面通过最初分别将实际的电池壳体与所接收的电池绝缘和隔离来实现双重功能。
4、绝缘体设备可以基本上沿着延伸平面形成，该延伸平面在电池壳体的壳体壁与在电池壳体中接收的电池单元装置之间延伸。延伸平面可以优选地平坦且扁平地延伸，但是根据本专利技术，它也可以分别是弯曲的和拱形的。
5、优选地，至少一个绝缘层的与延伸平面正交的尺寸可以形成为小于延伸平面中的至少一个第一绝缘层的尺寸。将绝缘体设备设计为薄绝缘层的优点在于，绝缘体设备可以作为插入到电池单元壳体与电池单元装置之间的层，并且可以合理地使用现有的间隙，而不会显著增加电池壳体的整体尺寸。
6、例如，第一绝缘层的与延伸平面正交的尺寸比在第一绝缘层的延伸平面中看到的最大尺寸小至少20倍。
7、在示例性实施例中，第一绝缘层在延伸平面的平面中的尺寸可以是1000mm×2000mm，并且与前述延伸平面正交的尺寸或厚度为15mm。
8、至少一个第一绝缘层可以是基本平坦的，特别是板状的，并且具有面向电池单元装置的第一表面和背向电池单元装置的第二表面。
9、至少一个第一绝缘层的与绝缘层的延伸平面正交的尺寸可以是至少1mm。
10、优选地，可以规定，至少一个第一绝缘层与电池单元装置和/或电池壳体可拆卸地形成。
11、例如，可拆卸的连接可以是彼此适配的闭锁元件，它们分别形成在至少一个第一绝缘层和相对的电池壳体以及待连接的电池单元装置的一部分之间。例如，可以提供钩环(hook-loop)连接来建立可分离的连接。
12、然而，根据本专利技术，也可以使用螺钉、铆钉或其他市售的紧固构件分别将至少一个绝缘层可拆卸地连接到电池壳体和电池单元装置。所提供的可拆卸连接的实施例最初确保了根据本专利技术的绝缘体设备在操作使用期间分别相对于电池壳体和电池单元装置的其他部分固定，但是在随后回收的情况下，例如在电池的使用寿命结束时，其能够使电池壳体和电池单元装置被拆卸，其中根据本专利技术的绝缘体设备能够以清洁且无残渣的方式与其他部分分离。
13、在替代实施例中，也可以将绝缘体设备不可分离地连接到电池壳体和/或电池单元装置；这种连接可以例如通过将根据本专利技术的绝缘体设备(优选至少一个第一绝缘层)粘结或热接合或焊接到电池壳体和/或电池单元装置的部件上来实现。
14、至少一个第一绝缘层可以由热固性材料制成，热固性材料特别是纤维增强和/或玻璃纤维增强材料。提供热固性材料使得即使在升高的温度下(例如在电池单元装置的热失控期间)也可以保证至少一个绝缘层的稳定性。
15、因此，即使在热应力下，热固性实施例也能够确保绝缘层和绝缘体设备分别在较长的时间段在期望的布置位置保持稳定，并且在出现的热负荷下不会显著变形或弯曲。因此，根据本专利技术的绝缘层可以至少在局部区域中将电池单元装置逸出的流体和颗粒与实际的电池单元壳体隔离。
16、根据本专利技术，可以提供至少一个第一绝缘层包括片状模塑料(smc)材料。
17、形成至少一个第一绝缘层的材料，特别是smc材料，还可以包括添加剂，特别是阻燃剂，优选三水合铝(ath)。
18、根据本专利技术，至少一个第一绝缘层可以在其面向电池单元装置的第一表面上包括多个突出元件。
19、凸起和/或肋状突起可以优选地形成用于将电池单元装置与第一表面之间的间隙分成若干间隙段和/或用于形成排放通道。在将要被接受的电池单元装置的电池单元发生热失控的情况下，排放通道允许从电池单元逸出的排放事件中的流体和颗粒沿着限定的路径沿着排放通道排出。特别地，流体和颗粒可以被引导到电池单元壳体的至少一个安全阀。设置排放通道和/或间隙段还在单个电池发生热失控的情况下限制流体和颗粒扩散到电池壳体的局部区域，从而防止或至少减少了其他单个电池的热失控。肋状突起的构造具有额外的优点，即第一绝缘层的弯曲刚度可以围绕其延伸平面增加，而不必增加绝缘层在整个延伸区域中的厚度。上述措施可以增加弯曲刚度，而不会导致重量的显著增加。
20、突出元件可以优选地与将要被接受的电池单元装置的单元支撑结构相对形成，以便将例如由于在壳体壁的区域中发生变形而产生的力直接引入到单元支撑结构中。突出元件的布置(优选肋布置)可以被选择为使得从下方引入到电池壳体和电池壳体的壳体壁中的力(例如由运载工具触地或运载工具下方碰撞的物体引入的力)可以通过绝缘层的肋和/或突出元件直接引入到电池单元装置的承载结构中。这个实施例有利地防止了当外力作用在电池壳体上时所接收的电池单元装置的电池单元及其电触点被直接损坏。
21、特别地，肋状突起可以至少部分地彼此平行延伸和/或多个排放通道可以基本上彼此平行延伸。优选地，可以设置成，所形成的排放通道的宽度以及由此的排放通道沿着至少一个第一绝缘层的延伸方向的尺寸大于与排放通道的延伸平面正交的平均高度以及由此的平均尺寸。
22、除了至少一个本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电池壳体(3)的绝缘体设备(1)，
2.根据权利要求1所述的绝缘体设备(1)，其中至少一个绝缘层(11)的与一延伸平面正交的尺寸小于所述至少一个第一绝缘层(11)的在所述延伸平面中的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)是基本上平坦的，特别是板状的，并且具有面向所述电池单元装置(5)的第一表面(111)和背向所述电池单元装置(5)的第二表面(112)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中至少一个绝缘层(11)的与所述第一绝缘层(11)的延伸平面正交的尺寸至少为1mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)能够拆卸地连接到所述电池壳体(3)和/或所述电池单元装置(5)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)包括热固性材料，特别是纤维增强和/或玻璃纤维增强的热固性材料。
7.根据权利要求6所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一
8.根据权利要求7所述的绝缘体设备(1)，其中所述片状模塑料材料包括添加剂，特别是阻燃材料，优选三水合铝(ATH)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)在其第一表面(111)上包括多个突出元件(113)，所述突出元件(113)包括凸起和/或肋状突起。
10.根据权利要求9所述的绝缘体设备(1)，其中所述凸起和/或肋状突起被形成用于将所述电池单元装置(5)与所述第一表面(111)之间的间隙分成多个间隙段(301)和/或用于形成排放通道(302)。
11.根据权利要求9或10所述的绝缘体设备(1)，其中所述肋状突起至少在彼此平行的段中延伸，和/或所述多个排放通道(302)基本上彼此平行地延伸，其中优选地，所形成的排放通道(302)的宽度大于所述排放通道(302)的平均高度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述突出元件(113)与将要被接收的所述电池单元装置(5)的单元支撑结构相对地形成，以将在所述壳体壁(31)的区域中产生的力直接引入到所述单元支撑结构中。
13.根据权利要求1至12中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述绝缘体设备(1)还包括至少一个第二绝缘层(12)，所述第二绝缘层(12)布置在所述内部空间(30)中所述第一绝缘层(11)与所述壳体壁(31)之间。
14.根据权利要求13所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)是基本上平坦的，特别是板状的，并且具有面向所述第一绝缘层(11)的第一表面(121)和背向所述第一绝缘层(11)的第二表面(122)。
15.根据权利要求13或14所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)能够拆卸地连接到所述壳体壁(31)和/或所述第一绝缘层(11)。
16.根据权利要求13至15中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)的第二表面(122)连接到所述至少一个第二绝缘层(12)的第一表面(121)。
17.根据权利要求13至16中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)包括由金属制成的箔，特别是铝箔。
18.根据权利要求13至16中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)包括由具有金属涂层、特别是铜和/或镍涂层的塑料制成的箔。
19.根据权利要求13至16中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)包括由丝线、特别是金属丝线形成的织物，或者由具有涂层、特别是金属涂层、特别是铜或镍涂层的塑料纤维形成的织物。
20.根据权利要求13至16中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第二绝缘层(12)包括布，特别是具有涂层、特别是金属涂层、优选铜或铝或镍涂层的纺织织物或无纺织物。
21.一种电池壳体(3)，包括：
22.根据权利要求21所述的电池壳体(3)，其中所述至少一个壳体壁(31)由热塑性树脂形成。
23.一种根据权利要求1-20中任一项所述的绝缘体设备(1)在机动运载工具电池、特别是电驱动机动运载工具的机动运载工具电池的电池壳体(3)中的应用。
...【技术特征摘要】
1.一种用于电池壳体(3)的绝缘体设备(1)，
2.根据权利要求1所述的绝缘体设备(1)，其中至少一个绝缘层(11)的与一延伸平面正交的尺寸小于所述至少一个第一绝缘层(11)的在所述延伸平面中的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)是基本上平坦的，特别是板状的，并且具有面向所述电池单元装置(5)的第一表面(111)和背向所述电池单元装置(5)的第二表面(112)。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中至少一个绝缘层(11)的与所述第一绝缘层(11)的延伸平面正交的尺寸至少为1mm。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)能够拆卸地连接到所述电池壳体(3)和/或所述电池单元装置(5)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)包括热固性材料，特别是纤维增强和/或玻璃纤维增强的热固性材料。
7.根据权利要求6所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)包括片状模塑料(smc)材料。
8.根据权利要求7所述的绝缘体设备(1)，其中所述片状模塑料材料包括添加剂，特别是阻燃材料，优选三水合铝(ath)。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述至少一个第一绝缘层(11)在其第一表面(111)上包括多个突出元件(113)，所述突出元件(113)包括凸起和/或肋状突起。
10.根据权利要求9所述的绝缘体设备(1)，其中所述凸起和/或肋状突起被形成用于将所述电池单元装置(5)与所述第一表面(111)之间的间隙分成多个间隙段(301)和/或用于形成排放通道(302)。
11.根据权利要求9或10所述的绝缘体设备(1)，其中所述肋状突起至少在彼此平行的段中延伸，和/或所述多个排放通道(302)基本上彼此平行地延伸，其中优选地，所形成的排放通道(302)的宽度大于所述排放通道(302)的平均高度。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的绝缘体设备(1)，其中所述突出元件(113)与将要被接收的所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·万吉尔斯特，延斯·赫克尔，托比亚斯·宝德，迈克尔·巴克，乔治·苏亚雷斯，克里斯托夫·莱森，克里斯汀·伯丁，
申请(专利权)人：保利泰克塑料德国两合公司，
类型：发明
国别省市：
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