电池组电池和电池组系统以及其外壳，外壳的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及根据权利要求1的前序部分的用于为电池组电池以及电池组系统屏蔽电磁辐射的外壳，以及根据权利要求6的用于制造外壳的方法。本发明此外涉及根据权利要求9的电池组电池以及根据权利要求10的电池组系统。
【背景技术】
[0002]呈现出，在今后新的电池组系统不仅用在静止的应用中、如风力设施、被设计成混合动力或电动机动车的机动车中，而且用在电子设备、如笔记本电脑或移动电话中，针对这些应用提出关于可靠性、安全性、效率和寿命的十分高的要求。
[0003]在此特别是使用所谓的锂离子电池组电池。所述锂离子电池组电池的特征此外在于高的能量密度、热稳定性和极少的自放电。锂离子电池组电池具有正电极和负电极，在所述电极上锂离子能够在充电过程中以及在放电过程中可逆地嵌入以及又脱嵌。这样的过程也被称为插入或脱插。
[0004]电池组电池通常包括一个或多个电极单元，所述电极单元以卷的形式来设计。电极单元具有两个集电极薄膜，所述两个集电极薄膜在隔片的中间层之下被卷成电池组卷。电极单元的集电极薄膜以已知的方式与电池组电极的也被称为终端的极电连接。
[0005]电池组电池此外具有金属的壳体，该壳体例如由铝构成。壳体通常棱柱形或方形地来设计并且密封地来构造。在将电极单元与终端连接之后，将电解质溶液填充到壳体中。
[0006]锂离子电池组电池相对对于环境影响、特别是对于空气和湿度敏感。所提及的壳体提供保护以免上述的环境影响。
[0007]多个这样的电池组电池可以被综合成电池组系统，该电池组系统也被称为电池组包。
[0008]电池组电池必须满足对电磁兼容的要求。在此，在电池组电池中不允许出现由于外部的电磁场所导致的影响并且电池组电池本身不允许辐射电磁场，所述电磁场引起对另外的位于附近的设备的影响。
[0009]由EP 1 403 942 A1已知电池组系统的锂离子电池组电池，所述锂离子电池组电池设置有由聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或由其构成的复合材料构成的外壳。为了屏蔽电磁辐射设置有外壳的涂层，该涂层以高的密度包含以丙烯酸预聚合物分散的镍粉或羟基铁粉。
[0010]由EP 2 072 309 A1已知一种用在电车辆中的电池组单元。为了屏蔽电磁辐射，在车辆上设置具有金属元件的框结构，所述金属元件广泛地包围电池组单元。为了屏蔽还可以设置装配元件，该装配元件包括嵌入到合成树脂中的金属。
[0011]EP 2 465 719 A1公开了一种用于容纳多个电池组模块的电池组壳体，所述电池组模块用于运行电动车辆。电池组壳体包括壳元件，所述壳元件具有用于屏蔽电磁辐射的金属薄膜。
【发明内容】
[0012]提出具有权利要求1的特征的用于电池组电池以及电池组系统的外壳。本发明的有利的改进方案在从属权利要求中说明并且在说明书中来描述。
[0013]根据本发明的用于电池组电池以及用于电池组系统的外壳被构造为薄膜并且包括核心层，该核心层包含碳纳米管。
[0014]根据本发明的外壳因此相对薄地进而节省空间地来构造并且可靠地屏蔽电磁辐射。此外，根据本发明的外壳是相对鲁棒的进而为电池组电池或电池组系统的表面提供附加的保护。
[0015]根据本发明的一种有利的设计方案，核心层包含氧化物材料。由氧化物材料能够制造有粘性的氧化物层，碳纳米管相对好地粘附在该氧化物层上。优选地，氧化物材料和碳纳米管在此以1:1至5:1的比例、特别优选地以3:1的比例来设置。
[0016]优选地，核心层包含聚合物衬底。由此核心层进而外壳是不导电的并且因此为电池组电池或为电池组系统提供电绝缘。
[0017]根据本发明的一种有利的改进方案，设置有至少一个覆盖层，该覆盖层被施加到核心层上。覆盖层保护核心层以免环境影响以及以免机械损伤。
[0018]特别有利的，外壳以三明治形式来构造并且具有两个覆盖层，所述两个覆盖层其间地包围核心层。因此，中间放置的核心层在两个方向上、即在朝向电池组电池或电池组单元、同样与朝向外部分别通过覆盖层来保护。
[0019]优选地，至少一个覆盖层或两个覆盖层被构造为聚合物薄膜。聚合物薄膜以相对小的厚度为核心层提供可靠的保护并且是不导电的。
[0020]为了制造根据本发明的外壳提供根据权利要求6的方法。该方法包括:通过利用氧化物材料来涂敷聚合物衬底来产生氧化物层，以及将碳纳米管施加到由此形成的氧化物层上。由此形成根据本发明的外壳的核心层。
[0021]优选地，利用氧化物材料来涂敷的聚合物衬底在施加碳纳米管之前被加热。由此构造相对好地粘性的氧化物层，随后施加的碳纳米管好地粘附在该氧化物层上。
[0022]已经证明，通过将利用氧化物材料来涂敷的聚合物衬底加热到100°C至200°C、优选地140 °C至160°C、特别优选地150°C的温度上构造特别好地粘性的氧化物层。
[0023]优选地，利用氧化物材料来涂敷的聚合物衬底的加热在真空腔中进行。真空腔允许聚合物衬底加热到100°c至200°C的温度。
[0024]有利地，碳纳米管在施加到氧化物层上之前分散在溶液中。随后，包含碳纳米管的溶液被施加到氧化物层上。通过分散作用，碳纳米管可以简单地被施加到氧化物层上，例如通过喷溅或通过将氧化物层浸入到溶液中。优选地，碳纳米管分散在其中的溶液是有机溶液。特别是在此是乙醇溶液。为了支持分散作用可以给溶液、特别是有机溶液、特别是乙醇溶液附加碱性金属、诸如钠或钾。
[0025]优选地，在所形成的核心层的至少一侧上随后施加覆盖层，该覆盖层特别是聚合物薄膜。
[0026]在核心层的相对置的侧上优选地施加另外的覆盖层，该覆盖层同样特别是聚合物薄膜。
[0027]此外，提出具有权利要求9的特征的电池组电池以及具有权利要求10的特征的电池组系统，其中该电池组电池包括至少一个根据本发明的外壳，该电池组系统包括至少两个电池组电池和至少一个根据本发明的外壳。
【附图说明】
[0028]借助附图和随后的说明书详细解释本发明的实施例。其中:
图1示出根据第一实施例的电池组电池的示意的透视图，
图2示出根据第一实施例的电池组系统的示意的透视图，
图3示出根据第二实施例的电池组系统的示意的透视图，以及图4示出外壳的示意横截面。
【具体实施方式】
[0029]电池组系统1包括多个、当前十四个电池组电池2。电池组电池2棱柱形地来实施并且相互平行地以电池组电池堆的形式对齐。
[0030]电池组系统1的电池组电池2被布置在载体板4上。两个以间隔相互布置的侧面部分10在侧面包围电池组电池2。载体板4和侧面部分10是壳体的部分，电池组系统1被布置在该壳体中。
[0031 ] 电池组电池2中的每个包括两个终端11，经由所述两个终端可以量取电池组电池2所提供的电压。此外，电池组电池2也