本发明专利技术涉及一种能量储存系统、一种用于操作所述能量储存系统的方法以及一种用于制造能量储存系统的方法。所述能量储存系统(100)包括壳体(110)，所述壳体具有层叠的能量储存结构(130)；以及至少一个安排在所述壳体(110)中的用于能量储存元件(122，124，126)或能量储存元件组的连接装置(121，123，125)。
Energy storage system, method for operating energy storage system and method for manufacturing energy storage system
The invention relates to an energy storage system, a method for operating the energy storage system and a method for manufacturing the energy storage system. The energy storage system (100) includes a shell (110), which has a stack of energy storage structures (130), and at least one connecting device (121123125) arranged in the shell (110) for energy storage elements (122124126) or energy storage element groups.
【技术实现步骤摘要】
能量储存系统、用于操作能量储存系统的方法和用于制造能量储存系统的方法
本专利技术涉及一种电能储存系统、尤其一种用于载具制造的电能储存系统，尤其用于飞行器制造或航空，或者用在载具中、尤其在飞行器或航天器中。本专利技术还涉及一种用于操作电能储存系统的方法以及一种用于制造电能储存系统的方法。
技术介绍
在许多载具中，尤其在航天器或航空器中，对能量储存器的能量储存密度提出了很高要求，也就是说，每能量储存器的重量单位应当能够储存尽可能多的电能。能量储存器可以例如理解为电池、且优选理解为可再充电蓄电池，例如用于电动载具或混合动力载具中。能量储存密度(或能量密度，英文为“energydensity”)例如以每千克的瓦特小时数(Wh/kg)来计量。文件US9,276,240B2描述了一种平坦的层叠的电池安排，其侧表面小于其正表面。此外，还对载具的结构元件提出了要求，例如这些元件可以承载某一重量、必须承受住某一压力等等。结构元件例如是壳体，该壳体被设计为用于保护处于壳体之内的元件(例如像能量储存元件)免受外界影响(如碰撞)。此类的结构元件通常占相应载具重量的很大比例。在US2002/0004167A1中描述了一种整合有电池的外壳。
技术实现思路
从已知的现有技术出发，本专利技术的目的在于，提供一种改进的能量储存系统，尤其一种具有更高能量密度的能量储存系统。在一个方面，本专利技术涉及一种能量储存系统，所述能量储存系统具有壳体，所述壳体具有层叠的能量储存结构，以及至少一个安排在所述壳体中的用于电能储存元件或电能储存元件组的连接装置。壳体应尤其理解为牢固的外壳，该外壳保护连接装置以及在适当时连接在连接装置处的电能储存元件例如免受撞击或免受外界的侵蚀性或腐蚀性流体影响。壳体可以完全包围连接装置。壳体可以完全或部分地由层叠的能量储存结构组成。层叠的能量储存结构应理解为尤其如下结构：该结构由至少两个、优选至少三个组合的层形成并且适合于储存电能。壳体优选具有至少一个电接头，借助于该电接头能够使层叠的能量储存结构充入电能和/或借助于该电接头能够从层叠的能量储存结构取出电能。连接装置被设计为或适配为用于电连接和/或机械连接能量储存元件或能量储存元件组。能量储存系统另外还可以包括一个或多个连接在该至少一个连接装置处的电能储存元件或电能储存元件组。电能储存元件或电能储存元件组可以牢固地和/或永久地电连接和机械连接在连接装置处。因此提供了具有特别高的能量储存密度的能量储存系统，因为替代于单纯形成为结构元件的壳体，使用了同时用作能量储存结构的壳体。因此总体上改进了最大可储存能量的量与系统重量的比率。由此，一方面可以在能量储存系统的总重量保持不变的情况下储存更多的能量的量。替代地可以在保持不变的能量储存量下有利地减轻重量。另外可以实现较高的可储存能量的量与较小的能量储存系统的重量的平衡，这可以依据能量储存系统的具体的应用领域来进行匹配。在形成为能量储存结构的壳体中还可以有利地整合信号处理功能和/或传感器功能。根据另一个方面，本专利技术涉及一种用于制造能量储存系统的方法，所述方法具有以下步骤：制备壳体，所述壳体具有层叠的能量储存结构；以及将至少一个用于能量储存元件或能量储存元件组的连接装置安排在所述壳体中。所述制造方法可以包括以下步骤：将至少一个能量储存元件或能量储存元件组连接到所述至少一个连接装置。有利的构型和改进方案从其他从属权利要求以及从参考附图的说明得出。根据若干实施方式，所述层叠的能量储存结构具有：阴极层，至少一个阳极层，以及在所述阴极层与所述至少一个阳极层之间安排的隔离物层。根据若干实施方式，至少一个阳极层具有碳纤维和/或合成树脂或者具有碳纤维增强的合成树脂或者由碳纤维增强的合成树脂组成。根据若干实施方式，所述阴极层具有铁素体或由铁素体组成。阴极层可以具有铁素体、碳纤维和/或合成树脂。根据若干实施方式，阴极层具有带有由铁素体型氧化物形成的纤维覆盖层的碳纤维增强的合成树脂或者由带有由铁素体型氧化物形成的纤维覆盖层的碳纤维增强的合成树脂组成。根据若干实施方式，所述隔离物层具有玻璃纤维和/或合成树脂或者具有玻璃纤维增强的合成树脂或者由玻璃纤维增强的合成树脂组成。根据若干实施方式，能量储存系统包括开关装置，借助于所述开关装置，所述至少一个连接装置能够与所述层叠的能量储存结构电并联以及电串联地连接。于是可以高效且可靠地改变通过能量储存系统输出的电流或通过能量储存系统输出的电压。根据若干实施方式，能量储存系统包括控制装置，借助于所述控制装置能够基于可以指示电流需求和/或电压需求的输入信号来控制所述开关装置。于是可以通过能量储存系统尽可能准确且高效地满足现有的电流和/或电压需求。上面的构型和改进方案在有意义的情况下可以任意地彼此组合。本专利技术的其他可行的构型、改进方案和实现方式还包括本专利技术的先前或随后参照实施例描述的特征的没有明确提及的组合。在此，本领域技术人员尤其还可将单独的方面作为改进内容或补充内容添加到本专利技术的相应的基础形式中。附图说明下面借助于在示意性附图中给出的实施例来详细解说本专利技术。附图中：图1示出根据本专利技术的一个实施方式的能量储存系统的示意图；图2示出根据本专利技术的另一个实施方式的能量储存系统的示意性框图；以及图3示出示意性流程图，以解说根据本专利技术的另一个实施方式的用于制造能量储存系统的方法。具体实施方式附图应当提供对本专利技术实施方式的进一步理解。它们展示实施方式并用于与说明书相关地解说本专利技术的原理和概念。其他的实施方式和上述优点中的许多都从查看附图而得出。图中的元素并不一定是按相互比例显示的。关于方向给出的术语，例如像“上”、“下”、“左”、“右”、“之上”、“之下”、“水平”、“竖直”、“之前”、“之后”及类似内容仅仅用于解释性目的并且不用于将一般性限制于如在图中所示的特定构型。在附图中，相同的、功能相同的和以相同方式起作用的元件、特征和部件，只要没有另外详细说明，就相应地设置有相同的参考符号。图1是根据本专利技术的一个实施方式的能量储存系统100的示意图，其中在图1中左侧示出一个总体视图，而在图1中右侧展示了一个细节视图。能量储存系统100包括由层叠的电能储存结构130形成的壳体110。换言之，壳体110有利地仅仅由层叠的能量储存结构130构成。层叠的电能储存结构130优选成形为具有朝向壳体110的至少一个拐角和/或边和/或弯曲部。在图1的右侧的细节视图示出了壳体110的拐角之一，以解说能量储存结构130，其中示意性地部分剖开地展示了能量储存结构130的独立的层。在壳体110中，根据图1安排、尤其安置或安装了三个连接装置121、123、125。应理解的是，在壳体110中，替代于正好三个连接装置121、123、125，还可以安排、尤其安置或安装仅一个、或两个、或四个或更多个连接装置121、123、125。每个连接装置121、123、125可以被设计或适配为用于电连接和/或机械连接各一个能量储存元件122、124、126或者各一个能量储存元件组。还可以在壳体中安排、尤其安置或安装若干连接装置用于连接独立的能量储存元件以及若干连接装置用于连接各一个能量储存元件组。如在图1的右侧部分所示，层叠的能量储存结构130有利地具有阴极层131、至少一个阳极层133、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种能量储存系统(100；200)，具有：壳体(110)，所述壳体具有层叠的能量储存结构(130)；以及至少一个安排在所述壳体(110)中的用于能量储存元件(122，124，126)或能量储存元件组的连接装置(121，123，125)。
【技术特征摘要】
2017.01.30 DE 102017201406.71.一种能量储存系统(100；200)，具有：壳体(110)，所述壳体具有层叠的能量储存结构(130)；以及至少一个安排在所述壳体(110)中的用于能量储存元件(122，124，126)或能量储存元件组的连接装置(121，123，125)。2.根据权利要求1所述的能量储存系统(100；200)，其中所述层叠的能量储存结构(130)具有阴极层(131)、至少一个阳极层(133，134，135)、以及在所述阴极层(131)与所述至少一个阳极层(133，134，135)之间安排的隔离物层(132)。3.根据权利要求1或2之一所述的能量储存系统(100；200)，其中至少一个阳极层(133，134，135)具有碳纤维和/或合成树脂。4.根据权利要求1至3之一所述的能量储存系统，其中所述阴极层(131)具有铁素体或由铁素体组成。5.根据权利要求1至4之一所述的能量储存系统，其中所述隔离物层(132)具有玻璃纤维和/或合成树脂。6.根据权利要求1至5之一所述的能量储存系统(200)，具有：开关装置(240)，借助于所述开关装置，所述至少一个连接装置(...
【专利技术属性】
技术研发人员：P·林德，
申请(专利权)人：空中客车运营有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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