專利名稱：非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料phev蓄電池罩的封裝的emi/rfi屏蔽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于電動車輛的高壓蓄電池的罩，更具體地，涉及電動車的高壓蓄電池的罩，其中，該罩由非導(dǎo)電的聚酯樹脂基體制成并且包括電磁干擾(EMI)和射頻干擾 (RFI)屏蔽物，諸如法拉第籠或包括鍍鎳銅薄片的丙烯酸涂料。
背景技術(shù)：
電動汽車變得越來越普遍。這些車輛包括混合動力車輛(諸如增程型電動車 (EREV))和純電動車(諸如蓄電池電動車(BEV))，其中，EREV兼有蓄電池與主動力源，主動力源諸如內(nèi)燃機(jī)、燃料電池系統(tǒng)等。這些類型的電動車都采用包括多個(gè)蓄電池單格電池的高壓蓄電池。這些蓄電池可以是不同的蓄電池類型，諸如鋰離子電池、鎳金屬氫化物、鉛酸等。電動車的典型高壓蓄電池可以包括196個(gè)蓄電池單格電池，從而提供大約400伏的電源。蓄電池可以包括多個(gè)獨(dú)立的蓄電池模塊，其中，每個(gè)蓄電池模塊可以包括特定數(shù)量的蓄電池單格電池，諸如12個(gè)單格電池。多個(gè)單獨(dú)的蓄電池單格電池可以串聯(lián)電連接，或者一系列單格電池可以并聯(lián)電連接，其中，模塊中的多個(gè)單格電池串聯(lián)連接，每個(gè)模塊并聯(lián)電連接到其他模塊。不同車輛設(shè)計(jì)包括不同的蓄電池設(shè)計(jì)，這些蓄電池設(shè)計(jì)對于特定應(yīng)用采用各種不同的權(quán)衡和優(yōu)勢。電動車上的高壓蓄電池通常安裝到鋼支撐板，并且罩有提供多種功能的適當(dāng)?shù)谋Ｗo(hù)罩。例如，罩是保護(hù)罩，因?yàn)槠浞乐剐铍姵貑胃耠姵匾蚺c其他物體撞擊而被損壞。進(jìn)一步， 罩提供蓄電池的高壓的電絕緣以保護(hù)個(gè)人和用戶。另外，罩提供EMI/RFI屏蔽物，其吸收來自高壓蓄電池的由打開和關(guān)閉各種電流引起的寬波長范圍上的輻射，否則這可能干擾車輛無線電、無線電話操作等。因?yàn)殇撜职ㄨF合金，所以鋼罩提供EMI/RFI屏蔽。已知的車輛罩通常是鋼罩，其提供必要的結(jié)構(gòu)完整性以保護(hù)蓄電池單格電池，當(dāng)栓接到車輛底盤時(shí)，提供電絕緣。此外，鋼罩包括提供EMI/RFI屏蔽的鐵合金和材料。然而， 這種鋼罩通常較重，因此給車輛添加了相當(dāng)大的重量。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的教導(dǎo)，公開了一種由重量輕的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料(諸如聚酯樹脂基體)制成的且包括EMI/RFI屏蔽物的高壓車輛蓄電池的罩。在一個(gè)實(shí)施例中，EMI/ RFI屏蔽物是包括模制到熱固性塑料復(fù)合材料從而完全封裝在其中的鐵網(wǎng)的法拉第籠。在另一實(shí)施例中，EMI/RFI屏蔽物是形成在熱固性塑料復(fù)合材料外表面的包括鍍鎳銅薄片的丙烯酸聚合物涂層。根據(jù)下面結(jié)合附圖的描述和所附權(quán)利要求，本發(fā)明的另外的特征將變得明顯。本發(fā)明還提供了如下方案 方案1. 一種電池的保護(hù)罩，包括
單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及
形成在殼體上或殼體中的電磁干擾和射頻干擾(EMI/RFI)屏蔽物。方案2.根據(jù)方案1所述的罩，其中，所述熱固性塑料復(fù)合材料包括具有玻璃纖維的聚酯樹脂基體。方案3.根據(jù)方案2所述的罩，其中，所述玻璃纖維具有100-150 mm范圍內(nèi)的長度。方案4.根據(jù)方案1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是由封裝在所述熱固性塑料復(fù)合材料內(nèi)的含鐵金屬網(wǎng)限定的法拉第籠。方案5.根據(jù)方案1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是形成于殼體表面上的包括金屬微粒的丙烯酸聚合物涂層。方案6.根據(jù)方案5所述的罩，其中，所述金屬微粒是鍍鎳銅薄片。方案7.根據(jù)方案5所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂層僅涂在殼體的外表面上。方案8.根據(jù)方案1所述的罩，其中，所述殼體包括周向凸緣，該周向凸緣圍繞殼體延伸以用于將殼體安裝到安裝構(gòu)件。方案9.根據(jù)方案1所述的罩，其中，所述蓄電池是電動車或混合動力車輛上的高壓蓄電池。方案10. —種電動車或混合動力車輛上的高壓蓄電池的保護(hù)罩，所述罩包括
單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及
由封裝在所述熱固性塑料復(fù)合材料內(nèi)的含鐵金屬網(wǎng)限定的法拉第籠。方案11.根據(jù)方案10所述的罩，其中，所述熱固性塑料復(fù)合材料包括具有玻璃纖維的聚酯樹脂基體。方案12.根據(jù)方案11所述的罩，其中，所述玻璃纖維具有100-150 mm范圍內(nèi)的長度。方案13.根據(jù)方案10所述的罩，其中，所述殼體包括周向凸緣，該周向凸緣圍繞殼體延伸以用于將殼體安裝到安裝構(gòu)件。方案14. 一種電動車或混合動力車輛上的高壓蓄電池的保護(hù)罩，所述罩包括
單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及
形成于所述殼體的表面上的包含金屬微粒的丙烯酸聚合物涂層。方案15.根據(jù)方案14所述的罩，其中，所述熱固性塑料復(fù)合材料包括具有玻璃纖維的聚酯樹脂基體。方案16.根據(jù)方案15所述的罩，其中，所述玻璃纖維具有100-150 mm范圍內(nèi)的長度。方案17.根據(jù)方案14所述的罩，其中，所述金屬微粒是鍍鎳銅薄片。方案18.根據(jù)方案14所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂層僅涂在殼體的外表面上。方案19.根據(jù)方案14所述的罩，其中，所述殼體包括周向凸緣，該周向凸緣圍繞殼體延伸以用于將殼體安裝到安裝構(gòu)件。


圖1是包括車輛蓄電池的車輛的俯視平面圖2是由封裝法拉第籠的熱固性塑料復(fù)合材料制成的高壓車輛蓄電池的罩的斷面透視圖；以及
圖3是由包括丙烯酸聚合物外涂層的熱固性塑料復(fù)合材料制成的高壓車輛蓄電池的罩的透視圖，丙烯酸聚合物外涂層包括鍍鎳銅薄片。
具體實(shí)施例方式涉及電動車中高壓蓄電池的保護(hù)蓄電池罩的本發(fā)明實(shí)施例的下面討論本質(zhì)上僅是示例性，且決不限制本發(fā)明或其應(yīng)用或使用。例如，具體描述了蓄電池罩用于車輛蓄電池。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員也將理解，蓄電池罩可以應(yīng)用于其他高壓非車輛蓄電池。圖1是表示電動車或電動混合動力車輛的車輛10的俯視平面圖。車輛10包括安裝到車輛10內(nèi)的適當(dāng)支撐物的高壓蓄電池12。蓄電池12可以是適用于電動車的任何蓄電池，諸如鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池、金屬氫化物蓄電池等。車輛10還可以包括單獨(dú)的動力源14，諸如內(nèi)燃機(jī)、燃料電池系統(tǒng)等。如上所述，蓄電池12包括蓄電池罩，其對蓄電池12 提供保護(hù)，對蓄電池12提供電絕緣以及對蓄電池12產(chǎn)生的電磁能量的EMI/RFI屏蔽。圖2是適于覆蓋車輛10中蓄電池12、并且提供期望的功能的蓄電池罩20的斷面透視圖。罩20具有大致盒型殼體22，包括板M和側(cè)壁沈。殼體22的邊緣由凸緣觀形成，凸緣28圍繞罩20延伸并且包括允許罩20栓接到支撐件(未示出)的螺栓孔(30)，蓄電池12安裝到該支撐件上。在此實(shí)施例中，罩20是單件單元，其由非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料32模制和形成，諸如聚酯樹脂基體。聚酯樹脂基體通常具有提供結(jié)構(gòu)完整性的100-150 mm范圍內(nèi)的長玻璃纖維。熱固性塑料復(fù)合材料32是模制材料，并因此當(dāng)被形成時(shí)其可以接受其他部件。 根據(jù)此實(shí)施例，在復(fù)合材料32內(nèi)形成法拉第籠34，其中，法拉第籠34是包括適當(dāng)含鐵金屬 (諸如鋼和鎳合金)的提供EMI/RFI屏蔽的線的鐵網(wǎng)。因此，罩40提供期望的結(jié)構(gòu)整體性， 期望的電絕緣和期望的EMI/RFI屏蔽，但是由于復(fù)合材料而具有相對輕的重量。此外，通過使用模制工藝以形成殼體22的形狀，可以采用顯著的設(shè)計(jì)靈活性以提供多種不同的可能的復(fù)雜形狀的罩幾何形狀。熱固性塑料復(fù)合材料32是由本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種專門的預(yù)形成工藝形成的材料。通過提供具有粘結(jié)劑的玻璃纖維股形成復(fù)合材料32。玻璃纖維股被灑到預(yù)形成的心軸上且被干燥成罩20的形狀。預(yù)形成的纖維結(jié)構(gòu)被置于模具中。然后，法拉第籠34被置于預(yù)形成的纖維結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，樹脂被倒入包括法拉第籠34的纖維結(jié)構(gòu)。當(dāng)關(guān)閉壓模并且樹脂被迫沿模具的側(cè)面上升并進(jìn)入且圍繞纖維結(jié)構(gòu)和法拉第籠34。然后，樹脂隨時(shí)間硬化， 打開壓模，從而可移出零件，其中，法拉第籠34完全封裝在樹脂內(nèi)。通過將法拉第籠34封裝在樹脂內(nèi)，罩20保持了非導(dǎo)電表面。圖3示出適合于覆蓋上述討論的蓄電池12的罩40的另一實(shí)施例。與罩20 —樣， 罩40包括殼體42，該殼體具有板44、側(cè)壁46和具有螺栓孔50的安裝凸緣48。此外，罩40 是通過使用非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料的預(yù)形成工藝形成的單件模制部件，非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料諸如包括具有長度在100-150 mm范圍內(nèi)的長玻璃纖維的纖維玻璃的聚酯樹
脂基體。在此實(shí)施例中，殼體42的外表面涂有包括鍍鎳銅薄片的丙烯酸聚合物涂層52。使用任何適當(dāng)?shù)墓に?諸如刷涂)以任何適當(dāng)?shù)暮穸葘⑼繉?2涂在罩40的外表面上，從而涂層52內(nèi)分布的鍍鎳銅薄片提供期望的EMI\RFI屏蔽。罩40的內(nèi)表面不涂有聚合物涂層， 從而可以保持其非導(dǎo)電絕緣屬性。上述討論僅公開和描述了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將從這種討論以及附圖和權(quán)利要求中容易地認(rèn)識到，在不脫離所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下進(jìn)行各種改變、修改和變形。
權(quán)利要求
1.一種電池的保護(hù)罩，包括單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及形成在殼體上或殼體中的電磁干擾和射頻干擾(EMI/RFI)屏蔽物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩，其中，所述熱固性塑料復(fù)合材料包括具有玻璃纖維的聚酯樹脂基體。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的罩，其中，所述玻璃纖維具有100-150mm范圍內(nèi)的長度。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是由封裝在所述熱固性塑料復(fù)合材料內(nèi)的含鐵金屬網(wǎng)限定的法拉第籠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是形成于殼體表面上的包括金屬微粒的丙烯酸聚合物涂層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的罩，其中，所述金屬微粒是鍍鎳銅薄片。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂層僅涂在殼體的外表面上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罩，其中，所述殼體包括周向凸緣，該周向凸緣圍繞殼體延伸以用于將殼體安裝到安裝構(gòu)件。
9.一種電動車或混合動力車輛上的高壓蓄電池的保護(hù)罩，所述罩包括單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及由封裝在所述熱固性塑料復(fù)合材料內(nèi)的含鐵金屬網(wǎng)限定的法拉第籠。
10.一種電動車或混合動力車輛上的高壓蓄電池的保護(hù)罩，所述罩包括單件殼體，其包括形成圍封的頂板和多個(gè)側(cè)板，所述殼體由模制的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料形成；以及形成于所述殼體的表面上的包含金屬微粒的丙烯酸聚合物涂層。
全文摘要
本發(fā)明涉及非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料PHEV蓄電池罩的封裝的EMI/RFI屏蔽。公開了一種由重量輕的非導(dǎo)電熱固性塑料復(fù)合材料(諸如聚酯樹脂基體)制成的且包括EMI/RFI屏蔽物的高壓車輛蓄電池的罩。在一個(gè)實(shí)施例中，EMI/RFI屏蔽物是包括模制在熱固性塑料復(fù)合材料中從而完全封裝在其中的鐵網(wǎng)的法拉第籠。在另一實(shí)施例中，EMI/RFI屏蔽物是形成在熱固性塑料復(fù)合材料外表面的包含鍍鎳銅薄片的丙烯酸聚合物涂層。
文檔編號H01M2/02GK102456855SQ20111032255
公開日2012年5月16日 申請日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者A. 森塔 K. 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司