[发明专利]电磁场屏蔽塑料-有机板混合结构部件

说明书

本发明涉及一种EMF屏蔽的塑料-有机板混合结构部件、优选一种电池壳体，并且涉及其在机动车辆中、优选在电动车辆或者混合动力机动车辆中的用途。在此方面，EMF的意思是电磁场。

低频电磁场(大于0Hz至100kHz)主要由工业应用引起。电流流过的每一个导电体被一个磁场以及一个电场围绕。日常生活中重要的主要是由电源(50Hz)以及电气化交通系统如铁路(162/3Hz)产生的一些电磁场。由于它们的物理特征，电磁场在该低频范围内以退耦的形式存在。

在我们日常生活中的高频电磁场(＞100kHz-300GHz)(HF-EMF)主要出现在用于广播、电视、移动无线电以及其他通信技术的无线信息传输的应用中。其他重要的应用领域是医疗以及各种工业过程。在HF-EMF中，这些电磁部件在取决于波长的、离来源的一个距离内彼此非常紧密地耦合。因此，在非常短波长的情况下，例如在遇到人体时出现的影响和效果几乎不能仅归因于这两个分量之一。

越来越高动力的电池在最近并且也在将来是必需的，特别在机动车辆行业，这导致这些电池，由于它们的电磁场，日益能够对车辆、特别是机动车辆的车载电子设备产生影响，或者能够对无线信息传输产生影响，并且能够相当显著地干扰那些车载电子设备或者信息传输电子设备。其他一些应用领域，如医疗器具或者电信或者导航装置也能被影响。

JP2004-082141A披露了一种用于屏蔽电磁场(EMF)的注塑模制结构部件，例如用作机动车辆中电池的一个壳体部，该结构部件由一种热塑性材料即聚丙烯构成，该热塑性材料由于添加了金属纤维而具有高导电率。

JP2005-264097A描述了一种注塑模制的物品，该物品由一种金属纤维A制成的涂层树脂组分、一种具有比其中无任何铅存在的A的熔点更低的纤维状或者圆柱状的金属B、以及一种热塑性树脂C构成。

本发明的目的是发展一种用于EMF屏蔽的结构部件的概念，该结构部件能够将一种电技术的部件相对于外部电磁场进行屏蔽，并且还能减弱这个电技术部件发出的电磁场，而不必承受就机械特性而言的任何损失。

然而，由于每个结构部件必须同时考虑现有汽车构造中要求的重量限制，汽车的尽可能轻的构造是所需求的。

该目的的解决方案以及因而本发明的主题是一种EMF屏蔽的混合结构部件，该混合结构部件保证根据ASTM D-4935-89对于在从100MHz至1GHz的频率范围内＞50db进行屏蔽以及衰减，优选一种电池壳体，其特征在于该混合结构部件

a)由一个有机板部件组成，该有机板部件进而由一种纤维质填料制成的多层纺织物或者非纺织物组成，此外，碳纤维或者金属纤维也被结合入其中，这种纺织物或者非纺织物被嵌入一种热塑性塑料中，并且

b)另外地由优选一种热塑性材料的另一个塑料部件组成，该热塑性材料具有高导电率并且高导电率的意思是该另一种塑料部件具有对于ISO3915高达10³Ωcm的体积电阻以及对于IEC60093高达10³Ω的表面电阻。

根据本发明，该有机板部件由至少一个、优选一个有机板组成。

有机板以及它们在机动车辆构造中的用途是现有技术。

有机板被理解为意味着由纤维增强热塑性塑料制成的最初板状半成品。例如，在DE102006013684A1或者DE102004060009A1中描述了根据本发明使用的有机板以及一种用于生产它们的方法。在DE202004008122U1中披露了半固化片(Prepregs)(有机板的替代表述)，它由一种织物基底以及粘合剂制成，该粘合剂实质上由隔离的点组成。

以中空子组件的形式用于汽车构造的这些有机板的用途是DE102006032867A1的主题。

在DE10230410A1中描述了作为在机动车辆行业中的仪表盘支架的有机板的用途；同样在DE202006019341U1中描述了它们作为一种用于车身外壳构造的模制结构部件的用途。

DE102007047012A1描述了有机板用于模制体的生产的用途，DE102008048334A1以及DE102008063651A1也进行了描述。

这种有机板的作为车辆驾驶室的以及横梁的前壁的用途是DE102008021103A1的主题。

根据本发明使用的一种板状半成品/有机板由一种热塑性基体构成，该热塑性基体由纺织物、非纺织物或者单向纺织物来增强。

优选的纺织物是单向纺织物。这些纺织物优选由玻璃纤维、芳族聚酰胺或者这些组分的一种混合形式组成。根据本发明，特别优选的是玻璃纤维。