KR20190131018A - 배터리 시스템 - Google Patents

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오브리스트 테크놀로지스 게엠베하
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Abstract

본 발명은 밀폐된 기밀 하우징(10), 및 접촉 판들(22)에 의해 전기적으로 그리고 기계적으로 함께 연결되어 있는 복수의 배터리 셀들(21)로부터 형성된 셀 블록(20)을 구비한 배터리 시스템, 특히 항공기용 배터리 시스템에 관한 것이다. 본 발명은, 하우징(10)이 하우징(10) 안에서 부압을 발생시키기 위한 진공 펌프(33)에 연결 가능하고, 하우징(10) 안에서는 부압이 우세하며, 여기서 하우징(10)에서 우세한 부압에 의해 하우징 측벽(11)이 셀 블록(20)에 브레이싱 되도록 하우징(10)의 적어도 하나의 하우징 측벽(11)이 충분히 연성인 것을 특징으로 한다. 나아가 본 발명은 그러한 배터리 시스템을 갖는 운송 수단, 특히 적어도 부분적으로 전기화된 항공기에 관한 것이다.

Description

배터리 시스템
본 발명은 청구항 1의 전제부의 특징들을 갖는 배터리 시스템에 관한 것이다. 예를 들어, 이러한 유형의 배터리 시스템은 본 출원인으로부터 유래된 DE 10 2014 114 019 A1로부터 공지되어 있다.
공지된 배터리 시스템은 내부에 셀 블록이 포함된 하우징의 브레이싱(bracing)을 실현하기 위한 경화성 충전재를 제공한다. 충전재는 셀 블록과 하우징 사이에 배치된 압력 포켓(pressure pocket)에 들어 있다. 압력 포켓이 정압(positive pressure)으로 가압되어 셀 블록은 하우징 안에 단단히 브레이싱 된다. 이에 따라 충전재가 경화되고 브레이싱을 안정화시킨다.
추가적인 개발의 맥락에서, 항공 산업은 특히 배터리 시스템에 특정 요구 사항들을 제시하는 것으로 나타났다. 항공기에 사용하기 위해, 배터리 시스템은 무게와 안정성 측면에서 최적화되어야 하며, 이에 따라 이상적으로는 효율도 또한 향상된다.
따라서, 본 발명의 과제는 종래 공지의 배터리 시스템의 추가 개발을 제시하는 것으로 저중량 및 고안정성뿐만 아니라 고효율을 제공하는 것이다. 본 발명의 다른 과제는 이러한 배터리 시스템을 갖는 운송 수단, 특히 항공기를 특정하여 제공하는 것이다.
배터리 시스템과 관련하여, 본 발명은 청구항 1의 구성에 의해 그리고 운송 수단과 관련하여 청구항 11의 구성에 의해 본 과제를 해결한다.
따라서, 본 발명은 밀폐된 기밀 하우징(closed gas-tight housing) 및 셀 블록을 갖는 배터리 시스템, 특히 항공기용 배터리 시스템을 특정하는 개념에 기초한 것이며, 여기서 셀 블록은 접촉 판들에 의해 전기적으로 그리고 기계적으로 서로 연결되어 있는 복수의 배터리 셀들로부터 형성된다. 하우징은 하우징 내에 부압(negative pressure)을 발생시키기 위해 진공 펌프에 연결 가능하거나 연결되어 있다. 하우징 안에서는 부압이 우세하고, 이에 따라 하우징의 적어도 하나의 하우징 측벽은 하우징에서 우세한 부압에 의해 하우징 측벽이 셀 블록에 브레이싱 될 수 있을 정도로 충분히 유연하다.
본 발명의 유리한 제공에 따르면, 배터리 시스템의 하우징과 셀 블록 사이의 브레이싱은 특히 하우징 안에서 영구적으로 작용하는 부압에 의해 얻을 수 있다. 따라서, 하우징은 비교적 최소의 벽 두께로 구성될 수 있지만 그럼에도 불구하고 충분히 안정적이다. 동시에 배터리 시스템의 무게는 하우징의 최소의 벽 두께에 의해 줄어든다. 나아가 셀 블록과 하우징의 브레이싱은 셀 블록으로부터 하우징으로 양호한 열 전달을 달성하는 것을 보장한다. 이는 배터리 셀의 냉각을 개선하고, 이에 따라 배터리 시스템의 효율 및 수명을 증가시킨다.
항공 분야에서 배터리의 사용, 특히 항공기 탑재와 관련하여, 배터리 시스템은 가능한 가장 낮은 질량 및/또는 가능한 가장 낮은 부피에서 가능한 가장 높은 에너지 함량을 갖는 것이 일반적으로 유리하다. 따라서, 특히 에너지 저장 기능이 없는 배터리 시스템 구성들의 질량은 크게 감소되어야 한다. 에너지 저장 구성들의 질량비, 즉 배터리 시스템 전체의 질량에 대한 배터리 시스템의 모든 배터리 셀들의 총 질량은 가능한 커야 한다. 본 발명에 따른 구조 설계는 배터리 셀들의 총 질량과 배터리 시스템 전체의 질량(특히 하우징 포함) 사이의 특히 우수한 비율을 달성한다. 특히 적어도 0.85, 특히 0.85 내지 0.95 사이, 특히 0.9 내지 0.95 사이의 비율이 달성된다. 다시 말해서, 배터리 시스템 내의 배터리 셀들의 총 질량은 배터리 시스템 총 질량의 적어도 85%, 특히 85% 내지 95% 사이, 특히 90% 내지 95% 사이를 차지한다.
배터리 시스템의 전체 부피에 대한 배터리 시스템의 모든 배터리 셀들의 누적 부피 사이의 비율에도 동일하게 적용된다. 본 발명의 부압 브레이싱 및 이에 의하여 하우징 벽 두께를 감소시킬 가능성이 발생하여 배터리 시스템의 총 부피의 감소가 이루어진다. 따라서, 배터리 시스템의 총 부피에 대한 배터리 시스템의 모든 배터리 셀들의 누적 부피 사이의 부피 비율은 적어도 0.75, 특히 0.75 내지 0.95 사이, 특히 0.8 내지 0.9 사이의 양으로 이루어질 수 있다. 다시 말하면, 배터리 시스템 내에서 결합된 모든 배터리 셀들은 배터리 시스템의 총 부피의 적어도 75%, 특히 75% 내지 95% 사이, 특히 80% 내지 90% 사이를 차지한다.
진공 펌프를 제어하기 위해 하우징 내에 선택적으로 배치되어 있는 압력 센서에 의해, 하우징 내의 부압을 제어 가능하게 하는 것이 유리하다. 진공 펌프는 특히 하우징 내의 부압이 미리 정해진 임계값 아래로 떨어질 때 주기적으로 작동될 수 있다. 이에 따라 안전 모니터링이 구현될 수 있다. 특히, 압력 센서는 압력 센서의 측정 값이 미리 정해진 안전 범위를 벗어날 때 제어 신호를 전송하도록 구성된 제어부에 연결될 수 있다.
안전 모니터링의 맥락에서 시간 기반 압력 손실 모니터링이 추가적으로 뒤따를 수 있다. 하우징 내의 부압이 미리 정해진 시간 내에 설정 값에 도달하지 않거나, 또는 진공 펌프의 필요한 작동들 사이의 시간 간격이 점점 짧아질 때, 서로 다른 측정들이 제어부에 의해 개시될 수 있으며, 예를 들어 경고 신호의 발생 및/또는 배터리 시스템의 스위칭 오프가 있다.
셀 블록은 바람직하게는 배터리 셀을 따라 측 방향으로 배치되고 접촉 판에 전기적으로 연결되어 있는 배터리 모니터링 시스템용 회로 기판을 포함한다. 안전 모니터링은 배터리 모니터링 시스템의 일부일 수 있다. 특히, 제어부는 배터리 모니터링 시스템에 연결될 수 있다. 제어부는 특히 상위 유닛을 구성하고, 이에 따라 배터리 모니터링 시스템은 제어부의 일부를 형성할 수 있다. 이 경우, 배터리 모니터링 시스템이 배터리 셀의 안전 임계 오작동(safety-critical malfunction)을 탐지할 때, 제어부는 바람직하게는 제어 신호가 수신되도록 구성된다. 특히 배터리 모니터링 시스템이 배터리 셀의 안전 임계 오작동을 탐지할 때 제어 신호를 제어부로 전송하도록 제공될 수 있다.
제어부는 바람직하게는 마스터/슬레이브 버스 시스템(master/slave bus system)에 통합되어 있다. 마스터/슬레이브 버스 시스템을 통해 다중 배터리 시스템들은 함께 연결될 수 있고 개별적으로 제어될 수 있다. 배터리 시스템이 마스터/슬레이브 버스 시스템의 일부를 형성하도록 특별히 제공된다. 따라서 다중 배터리 시스템들은 버스 시스템에 슬레이브들로 통합될 수 있다. 상위 버스 컨트롤러(superordinate bus controller)는 마스터가 개별 슬레이브들, 즉 배터리 시스템들을 개별적으로 제어할 수 있도록 만든다. 전자적 슬레이브 구성들은 각각의 경우 바람직하게는 배터리 모니터링 시스템 또는 배터리 시스템의 각각 배터리 관리 시스템(BMS)에서 서브 유닛으로서 내장된다. 전자적 슬레이브 구성들은 특히 배터리 모니터링 시스템의 회로 기판 상에 배치될 수 있다.
하나의 바람직한 실시예에서, 셀 블록은 전기적 절연, 열전도 절연 케이싱에 의해 둘러싸이고, 여기서 하우징 측벽이 절연 케이싱에 직접 기대어 받친다. 하우징은 유리하게는 하우징의 내부로 개방되는 진공 펌프용 연결부를 포함한다. 절연 케이싱은 그 유연성으로 인해 하우징 측벽에 대해 평평한 접촉면을 형성한다. 이에 따라, 절연 케이싱에 대한 하우징 측면 벽의 빈틈 없는 피팅(gap-free fitting) 및 셀 블록에 대한 절연 케이싱의 빈틈 없는 피팅이 보장된다. 이는 양호한 브레이싱 및 양호한 열전도성 접촉을 보장하여 셀 블록으로부터 외부로의 열 전달이 특히 개선된다.
저중량 및 양호한 열 전달을 달성하기 위해, 적어도 하우징 측벽, 특히 전체 하우징이 알루미늄 시트로부터 형성되어 제공되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에서, 하우징 측벽, 특히 전체 하우징의 벽 두께는 최대 2 mm, 특히 최대 1.5mm, 특히 최대 1.2 mm, 특히 최대 1 mm의 값이다. 구체적으로, 하우징은 전술한 벽 두께를 갖는 알루미늄 시트로부터 형성될 수 있다.
부압 브레이싱에 의해 얻은 셀 블록으로부터 하우징으로의 양호한 열 전달은 유리하게는 배터리 시스템이 수동으로 효율적으로 냉각될 수 있게 만든다. 특히, 적어도 하나의 냉각 요소, 특히 수동 냉각 요소는 그 단부까지 하우징 측벽의 외부 표면 상에 배치될 수 있다. 따라서 선택적인 능동 냉각 시스템은 중량 저감 디자인으로 될 수 있거나, 또는 완전히 불필요할 수 있다. 이는 셀 블록의 작동 성능을 손상시키지 않으면 서 배터리 시스템의 중량을 줄이고 에너지 효율을 향상시킨다.
진공 펌프가 셀 블록에 전기적으로 연결 가능하거나 연결되어 있도록 제공되는 것이 바람직하다. 특히, 전기 에너지는 배터리 셀들에 의해 진공 펌프로 공급되거나 공급될 수 있다. 이로 인해 적어도 처음 시작된 후에 외부 전원 공급 없이 작동할 수 있는 자급 자족 시스템(self-sufficient system)이 만들어 진다.
하우징 내에서 부압을 발생시키기 위해, 특히 배터리 시스템이 처음 시작될 때 진공 펌프가 단일 시간에 외부에서 활성화되도록 제공될 수 있다. 진공 펌프의 후속 전원 공급은 바람직하게는 셀 블록을 통해서만 이루어진다. 따라서 외부 전원 공급은 불필요하다.
본 발명은 또한 전술한 배터리 시스템을 갖는 운송 수단, 특히 적어도 부분적으로 전기화된 항공기에 관한 것이다.
이하에서는 예시적인 실시예에 기초하여 본 발명을 보다 상세히 설명하는 첨부 도면들이 참조될 것이다. 다음과 같은 도면으로,
도 1은 본 발명에 따른 배터리 시스템의 부분 단면 사시도이며,
도 2는 도 1에 따른 배터리 시스템의 사시도이며,
도 3은 도 1에 따른 배터리 시스템의 절연 케이싱을 갖는 셀 블록의 사시도이며,
도 4는 도 1에 따른 배터리 시스템의 셀 블록의 사시도이며, 그리고
도 5는 도 1에 따른 배터리 시스템의 회로 기판의 사시도이다.
본 명세서에 기술된 배터리 시스템은 복수의 배터리 셀들(21)에 의해 형성된 셀 블록, 바람직하게는 단일 셀 블록(20)을 포함한다. 배터리 셀들(21)은 바람직하게는 낮은 패킹 밀도로 엇갈린 행들로 서로 맞닿아 배치된다. 특히 리튬-이온 라운드 셀들, 바람직하게는 18650/2170 타입이 배터리 셀들(21)로 사용된다. 셀 블록(20)은 48 볼트 또는 60 볼트의 전압을 가질 수 있다. 전기 출력은 2.1 kWh 내지 3.3 kWh 사이의 값이다. 배터리 시스템은 바람직하게는 200 x 200 mm의 표면적을 나타낸다.
배터리 셀들(21)은 접촉 판들(22)에 의해 전기적으로 그리고 기계적으로 연결되어 있다(도 4). 접촉 판들(22)은 배터리 단자들 위로 연장되고, 동일하게 바람직하게는 레이저 용접에 의해 용접된다. 각각의 경우에 하나의 접촉 판(22)은 두 줄의 배터리 셀들(21)을 연결한다.
회로 기판(23)은 셀 블록(20)의 측면을 따라 배치된다. 회로 기판(23)은 배터리 모니터링 시스템 및 접촉 판들(22)에 전기적으로 연결된 복수의 클립 접점들(23a)을 포함한다. 클립 접점들(23a)이 배치되어 배터리 셀들(21)의 각각의 줄이 개별적으로 모니터링 될 수 있다. 회로 기판(23)은 도 5에 상세하게 도시되어 있다.
셀 블록(20)은 절연 케이싱(24)에 의해 둘러싸여 있다. 절연 케이싱(24)은 전기적 절연 및 열전도 재료로부터 형성된다. 절연 케이싱(24)은 특히 셀 블록(20)에 단단히 맞을 수 있는 연성 포일(foil)에 의해 형성된다. 절연 케이싱(24)은 셀 블록(20)뿐만 아니라 셀 블록(20)의 단부 면들에 배치된 연결 모듈들(25)을 포함한다. 연결 모듈들(25)은 배터리 시스템을 외부 구성들에 연결하기 위해 필수적인 전기적 연결들 그리고 잠재적으로 적용 가능한 어떠한 공압/유압(pneumatic/hydraulic) 연결들도 포함한다.
도 3에서 명확하게 식별될 수 있는 것처럼, 진공 펌프(33)를 연결하기 위한 출입구들(25a)은 셀 블록(20)의 정면 연결 모듈(25)에 배치된다. 출입구들(25a)은 절연 케이싱 내로 개방된다. 진공 펌프(33)는 바람직하게는 셀 블록(20)에 전기적으로 연결 가능하고 특히 셀 블록(20)의 정격 전압(48V 및 60V)에서 작동 가능하다. 진공 펌프(33)는 회로 기판(23), 특히 배터리 모니터링 또는 각각의 배터리 관리 시스템(BMS)에 연결되어 있다.
배터리 시스템의 하우징(10)은 바람직하게는 1 mm의 벽 두께를 갖는 알루미늄 시트로부터 형성된다. 하우징(10)은 연결 모듈(25)을 덮는 2 개의 하우징 단부 벽들(12)을 갖는다. 하우징(10)의 측면들은 기밀하게 되도록 하우징 단부 벽들(12)에 용접된 하우징 측벽들(11)에 의해 형성된다. 하우징 측벽들(11)은 셀 블록(20)을 포함한다. 바람직하게는, 하우징 측벽들(11)은 셀 블록(20)의 절연 케이싱(24)과 직접 접한다.
도 1 및 도 2에서 명확하게 식별될 수 있는 것처럼, 상부 하우징 측벽(11)은 장착 구멍들(11b)을 갖는 2 개의 돌출 길이부들(11a)을 갖는다. 따라서 배터리 시스템은 운송 수단, 특히 항공기의 날개에 쉽게 장착될 수 있다.
하우징 측벽(11), 특히 상부 및/또는 하부 하우징 측벽(11)에는 도 1 및 도 2에 도시된 것처럼 냉각 요소(40)가 장착될 수 있다. 냉각 요소(40)는 주름진 알루미늄 구조에 의해 형성될 수 있다. 냉각 요소(40)는 바람직하게는 양호한 열 전도를 가능하게 만들기 위해 하우징 측벽(11)에 고정된다.
하우징(10)은 하우징(10) 내로 연장되고 부압 또는 진공 펌프(33)에 연결 가능하거나 연결되어 있는 적어도 하나의 연결부(30)를 포함한다. 연결부(30)는 특히 하우징 단부 벽(12)에 배치된다. 부압은 진공 펌프(33) 연결을 통하여 하우징(10) 안에 설정될 수 있다. 부압은 연성 절연 케이싱(24)이 셀 블록(20)에 대해 변형되어 단단히 맞게 만든다. 여기서 도시된 실시예에서, 3 개의 연결부들(30)은 하우징 단부 벽(12)에 제공된다.
진공 펌프(33)가 스위치 오프된 후에 부압이 하우징(10) 안에 유지되도록 체크 밸브를 포함하는 적어도 하나의 연결부(30)가 일반적으로 제공될 수 있다. 안전상의 이유들로, 하우징(10)에는 또한 압력 완화 밸브(pressure relief valve)(32)가 장착되는 것이 추가적으로 유리하다. 이러한 압력 완화 밸브(32)는 하우징(10) 안에서 미리 정해진 압력이 초과될 때 외부로 개방되고, 도 1 및 도 2에 표시되어 있다. 도 3 및 도 4에 도시된 것처럼 연결 모듈(25)은 압력 완화 밸브(32)를 수용하기 위해 대응하는 관통홀(32a)을 포함한다.
재료 선택(알루미늄) 및 작은 벽 두께(1mm)로 인해, 하우징 측벽(11), 특히 상부 및/또는 하부 하우징 측벽(11)은 일정한 유연성을 나타내고 마찬가지로 부압에 의해 변형된다. 이에 의해, 하우징 측벽(11)은 셀 블록(20)을 단단히 둘러싸는 절연 케이싱(24)과 단단히 접한다. 따라서, 하우징(10)은 셀 블록(20)에 브레이싱 된다.
하우징 단부 벽(12)은 배터리 시스템을 외부 구성들에 전기적으로 연결하기 위한 전기 연결부(31)를 더 포함한다. 전기 연결부(31)는 특히 마스터/슬레이브 버스 시스템에 연결하기 위한 데이터 라인을 포함할 수 있다. 전기 연결부(31)는 바람직하게는 외부 구성들에 대한 적절한 전기 연결을 위한 확실한 장착을 이루기 위해 중심에서 벗어나(off-center) 수직으로 오프셋(vertically offset)하여 배치된다. 바람직하게는, 배터리 시스템은 대향 배치된 하우징 단부 벽들(12)에 배치된 2 개의 상이한 편광 전기 연결부(31)를 포함한다. 예를 들어, 양극 단자 연결부는 전방 하우징 단부 벽(12) 상에 배치되고 음극 단자 연결부는 후방 하우징 단부 벽(12) 상에 배치될 수 있다. 이렇게 하면 전기 연결부들(31) 사이에 높은 버퍼 거리가 생성되며, 이는 높은 전류의 세기들로 인해 권장된다. 이에 의해 역 극성 보호(reverse polarity protection)가 더욱 증가된다.
하우징(10) 내의 부압을 유지하기 위해 제공된 진공 펌프(33)는 전기 연결부(31)에 적어도 간접적으로 연결될 수 있다. 따라서 배터리 시스템 자체는 전체 시스템이 자급 자족하도록 필요한 작동 전압을 진공 펌프(33)에 공급한다.
진공 펌프(33)의 자기 조절 활성화가 추가적으로 제공된다. 이를 위해, 배터리 시스템은 하우징(10) 내에 배치되는 압력 센서를 포함한다. 적절한 제어부에 연결되어 있는 압력 센서는 하우징(10) 안에서 부압을 계속하여 모니터링 한다. 부압이 미리 정해진 설정 값 범위를 벗어나거나 각각 미리 정해진 설정 값 미만으로 떨어지자마자, 제어부는 진공 펌프(33)가 활성화되도록 제어 신호를 진공 펌프(33)로 보낸다. 거기서 부압이 다시 미리 설정된 설정 값에 도달하면, 제어부는 진공 펌프(33)를 정지시키기 위해 추가적인 제어 신호를 보낸다.
압력 센서를 통해 안전 모니터링이 추가로 구현될 수 있다. 예를 들어, 제어부가 부압이 충분히 오래 시간 동안 유지될 수 없거나 또는 부압이 설정 값 범위를 각각 너무 자주 또는 너무 빨리 벗어나는 것을 감지하면, 이에 따라 하우징에 누출이 있는 것으로 가정될 수 있다. 그 후, 제어부는 예를 들어 경고 신호의 전송 및/또는 배터리 시스템의 스위칭 오프를 개시하는 제어 명령을 전송한다. 나아가, 제어 신호는 운송 수단, 특히 항공기에서 백업 모듈로서 제공될 수 있은 제2 배터리 시스템을 활성화할 수 있다. 제2 배터리 시스템은 바람직하게는 마스터/슬레이브 버스 시스템에 통합되어 있다.
제어부는 특히 안전 관련 이벤트와 관련하여 또한 배터리 모니터링 시스템 데이터에 기초하여, 적절한 제어 신호들을 출력할 수 있다. 예를 들어, 배터리 모니터링 시스템의 데이터에 기초하여, 개별 배터리 셀들(21)이 불충분하게 충전되고 결국 셀 고장(cell failure)으로 가정되는 것으로 감지될 때, 이에 따라 경고 신호의 전송 및/또는 배터리 시스템의 스위칭 오프가 개시될 수 있다.
하우징(10)에 셀 블록(20)을 장착하기 위해, 셀 블록(20)의 상부, 하부, 그리고 측면들은 먼저 연성 절연 케이싱(24)에 둘러 싸인다. 절연 케이싱(24)은 바람직하게는 전기적으로 비전도성이지만 양호한 열 전도성을 갖는 재료로부터 형성된다. 절연 케이싱(24)은 특히 포일에 의해 형성될 수 있다. 절연 케이싱(24)의 벽 두께 및/또는 포일 두께는 바람직하게는 대략 0.1 mm 내지 대략 0.5 mm 사이, 특히 대략 0.3 mm의 값이다. 유리하게는 절연 케이싱(24)의 적어도 하나의 측면에 접착층이 함께 구비되도록 제공되거나 또는 하나의 측면 상에 접착성이 있게 각각 설계되도록 한다.
절연 케이싱(24)을 갖는 셀 블록(20)의 포장은 유리하게는 포장된 셀 블록(20)의 외부 표면을 형성하는 절연 케이싱(24)의 접착면을 통해 이루어진다. 셀 블록(20)에 대향하는 절연 케이싱(24)의 측면은 바람직하게는 비접착성을 갖는다.
다음으로, 하우징 측벽들(11) 및 하우징 단부 벽들(12)은 포장된 셀 블록(20) 주위에 차례로 위치하고, 한편으로는 압력 하에서 절연 케이싱(24)에 접합되고, 다른 한편으로는 결합 압력을 유지하면서 유체 기밀 방식(fluid-tight manner)으로 함께 용접된다. 따라서 하우징(10)과 셀 블록(20)은 서로 단단히 연결된다.
다음 단계로, 진공 펌프(33)는 이렇게 완성된 배터리 시스템에 연결되고 각각 하우징(10)은 진공화되거나 하우징(10) 내에 부압이 형성된다. 이에 따라 하우징(10)은 셀 블록(20)에 단단히 브레이싱 된다. 이러한 방식으로 셀 블록(20)은 하우징(10)에 매우 견고하게 내장되며, 특히 배터리 시스템이 항공기에 사용될 때 고려될 수 있는 하우징(10)에 작용하는 가속력들이 셀 블록(20)으로 직접 전달된다. 이에 의해, 셀 블록(20)은 하우징(10)의 가속 또는 감속을 따라간다. 따라서 셀 블록(20) 무게의 가속에 의해 하우징(10)에 가해지는 힘과 동반하는 하우징(10)의 변형은 크게 줄어든다.
10: 하우징
11: 하우징 측벽
11a: 돌출 길이부
11b: 장착 구멍
12: 하우징 단부 벽
20: 셀 블록
21: 배터리 셀
22: 접촉 판
23: 회로 기판
23a: 클립 접점
24: 절연 케이싱
25: 연결 모듈
25a: 출입구
30: 진공 펌프 연결
31: 전기 연결
32: 압력 완화 밸브
32a: 관통홀
33: 진공 펌프
40: 냉각 요소

Claims (11)

  1. 밀폐된 기밀 하우징(10), 및 접촉 판들(22)에 의해 전기적으로 그리고 기계적으로 함께 연결되어 있는 복수의 배터리 셀들(21)로부터 형성된 셀 블록(20)을 구비한 배터리 시스템, 특히 항공기용 배터리 시스템으로서,
    상기 하우징(10)은 상기 하우징(10) 안에서 부압을 발생시키기 위한 진공 펌프(33)에 연결 가능하고, 상기 하우징(10) 안에서는 부압이 우세하고,
    상기 하우징(10)의 적어도 하나의 하우징 측벽(11)은 상기 하우징(10)에서 우세한 부압에 의해 상기 하우징 측벽(11)이 상기 셀 블록(20)에 브레이싱 되도록 충분히 연성이며, 그리고
    압력 센서가 진공 펌프(33)를 제어하기 위해 하우징(10) 내에 배치되어 있고, 상기 압력 센서는 압력 센서의 측정 값이 미리 정해진 안전 범위를 벗어날 때 제어 신호를 전송하도록 구성된 제어부에 연결되어 있는, 항공기용 배터리 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 셀 블록(20)은 상기 배터리 셀들(21)을 따라 측면으로 배치되어 있고 상기 접촉 판들(22)에 전기적으로 연결되어 있는 배터리 모니터링 시스템을 위한 회로 기판(23)를 포함하는, 항공기용 배터리 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    상기 셀 블록(20)은 전기적 절연, 열전도 절연 케이싱(24)에 의해 둘러싸이고, 상기 하우징 측벽(11)은 상기 절연 케이싱(24)에 직접 기대어 받치는, 항공기용 배터리 시스템.
  4. 제3항에서,
    상기 하우징(10)은 상기 하우징(10)의 내부로 개방되는 상기 진공 펌프(33)를 위한 적어도 하나의 연결부(30)를 포함하는, 항공기용 배터리 시스템.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에서,
    적어도 하우징 측벽(11), 특히 전체 하우징(10)은 알루미늄 시트로부터 형성되는, 항공기용 배터리 시스템.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,
    적어도 하우징 측벽(11), 특히 전체 하우징(10), 바람직하게는 알루미늄 시트는 최대 2 mm, 특히 최대 1.5 mm, 특히 최대 1.2 mm, 특히 최대 1 mm의 벽 두께를 갖는, 항공기용 배터리 시스템.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    적어도 하나의, 특히 수동적인, 냉각 요소(40)가 상기 하우징 측벽(11)의 외부 표면(11a) 상에 배치되어 있는, 항공기용 배터리 시스템.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
    상기 진공 펌프(33)는 상기 셀 블록(20)에 전기적으로 연결 가능하거나 연결되어 있으며, 상기 배터리 셀들(21)에 의해 전기 에너지를 공급받을 수 있거나 공급받는, 항공기용 배터리 시스템.
  9. 제 9 항에서,
    상기 제어부는 상기 배터리 모니터링 시스템에 연결되어 있고, 특히 상기 배터리 모니터링 시스템에 통합되어 있으며, 상기 제어부는 상기 배터리 모니터링 시스템이 배터리 셀의 안전 임계 오작동(safe-critical malfunction)을 검출할 때 제어 신호가 전송되도록 구성되는, 항공기용 배터리 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에서,
    상기 제어부는 상기 회로 기판(23)의 마스터/슬레이브 버스 시스템에 통합되어 있는, 항공기용 배터리 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 배터리 시스템을 갖는 운송 수단, 특히 적어도 부분적으로 전기화된 항공기인, 운송 수단.
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