可彎曲折疊式電池蓋的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型大體上涉及一種車輛電池蓋。
【背景技術(shù)】
[0002]汽車和船舶電池傳統(tǒng)上包含陽(yáng)極板、陰極板和處于電池外殼內(nèi)部的分隔板，并且常常是鉛酸電池。通過(guò)發(fā)電機(jī)使電池所帶電荷達(dá)到一定臨界值，并且隨著汽車功率需求量增加而放電。這類化學(xué)操作在整個(gè)電池壽命內(nèi)重復(fù)。電池組件的溫度對(duì)這些重復(fù)循環(huán)可能具有較大作用，因此影響所述組件的效率和耐久性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]當(dāng)電池暴露于可能在機(jī)動(dòng)車引擎或排氣系統(tǒng)附近存在的極高溫中時(shí)，電池壽命減少。本實(shí)用新型描述一種可彎曲并可折疊的電池蓋，其除其它益處外，減少向電池組件的熱傳遞。本文的揭示內(nèi)容可以提供具有成本效益、輕型并且在美觀性上合意的電池蓋。此外，本文所揭示的電池蓋可折疊為折疊形狀，所述折疊形狀允許容易并具有成本效益的運(yùn)輸，并且可以回彈為打開(kāi)形狀以用于安裝。
[0004]可彎曲電池蓋的一個(gè)實(shí)施例包含形成為沿一側(cè)形成有開(kāi)口的實(shí)質(zhì)上矩形盒子形狀的單一材料薄片。所述蓋子被配置成能夠折疊成扁平形狀以用于運(yùn)輸。所述材料包括一層熱塑性聚合物樹(shù)脂和一層聚合物薄膜。所述電池蓋的厚度使得當(dāng)所述電池蓋展開(kāi)時(shí)，所述材料實(shí)質(zhì)上保持所述矩形盒子形狀，并且當(dāng)所述電池蓋折疊成所述扁平形狀時(shí)，所述材料保持彈力以使得除非加以約束，否則所述電池蓋將展開(kāi)成所述矩形盒子形狀。在所述材料中，所述電池蓋的每一個(gè)折疊線可以包含一系列穿孔。
[0005]在另一實(shí)施例中，一種可彎曲折疊式電池蓋，其特征在于其包含:形成為沿一側(cè)形成有開(kāi)口的實(shí)質(zhì)上矩形盒子形狀的單一材料薄片，所述矩形盒子形狀能夠折疊成扁平形狀以用于運(yùn)輸并且所述材料包括至少一層合成纖維與一個(gè)聚合薄膜層的可彎曲層合物，所述材料的厚度使得:當(dāng)所述電池蓋展開(kāi)時(shí)，所述材料實(shí)質(zhì)上保持所述矩形盒子形狀；并且當(dāng)所述電池蓋折疊成所述扁平形狀時(shí)，所述材料保持彈力以使得除非加以約束，否則所述電池蓋將展開(kāi)成所述矩形盒子形狀。
[0006]本文還描述一種制造根據(jù)本實(shí)用新型的可彎曲并可折疊電池蓋的方法。根據(jù)一種方法，材料由單一薄片切割得到，其中所述材料包括一層合成纖維與一層聚合物薄膜的可彎曲層合物。單一切割的材料薄片形成沿一側(cè)形成有開(kāi)口的實(shí)質(zhì)上矩形盒子形狀。所述材料的厚度使得當(dāng)所述電池蓋展開(kāi)時(shí)，所述材料實(shí)質(zhì)上保持所述矩形盒子形狀，并且當(dāng)所述電池蓋折疊成所述扁平形狀時(shí)，所述材料保持彈力。所述彈力在折疊時(shí)使得除非加以約束，否則所述電池蓋將展開(kāi)成所述矩形盒子形狀。
[0007]下文將更詳細(xì)描述本實(shí)用新型這些方面和其它方面中的變化。
【附圖說(shuō)明】
[0008]本文的描述參考附圖，其中類似參考標(biāo)號(hào)在整個(gè)若干視圖中是指類似部分，并且其中:
[0009]圖1是典型機(jī)動(dòng)車引擎艙和電池位置的透視圖；
[0010]圖2是代表性安裝位置中所示的具有根據(jù)本文教示的一個(gè)實(shí)施方案的電池蓋的電池的等距視圖；
[0011]圖3是根據(jù)本文教示的一個(gè)實(shí)施方案電池蓋的等距視圖；
[0012]圖4是圖3電池蓋的側(cè)視圖；
[0013]圖5是用于構(gòu)建圖3電池蓋的起始薄片的俯視圖；
[0014]圖6是如實(shí)質(zhì)上從圖2的線6A-6A所見(jiàn)的電池蓋一側(cè)的部分截面視圖；
[0015]圖7A是處于展開(kāi)狀態(tài)的電池蓋的等距視圖；
[0016]圖7B是處于部分折疊狀態(tài)的電池蓋的等距視圖；
[0017]圖7C是處于折疊狀態(tài)的電池蓋的等距視圖；和
[0018]圖8是一種制造根據(jù)本文教示的一個(gè)實(shí)施方案的電池蓋的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]首先參看圖1，展示代表性車輛10的引擎艙12。引擎14(和相關(guān)引擎組件)展示在引擎艙12的大約中心處。電池20展示在引擎艙12中，位于引擎14附近。如所示，電池20包含正電極22和負(fù)電極24。正極端子連接器26和負(fù)極端子連接器28與正電極和負(fù)電極22、24連接以輸送待分配到汽車中所需處的電流。雖然圖1中展示電池20與引擎14極接近，但預(yù)期電池20的位置可以取決于特定應(yīng)用而變化，所述位置包括引擎艙12內(nèi)的區(qū)域、乘客廂或車輛行李箱。因?yàn)殡姵?0在車輛中所處位置的極端環(huán)境條件，所以如進(jìn)一步所描述的電池蓋30可以幫助隔離和保護(hù)電池20。
[0020]圖2展示安裝在電池20上方的電池蓋30，其中電池蓋30定位在電池20上方和電池20上，以使得電池蓋30的四壁和頂部與電池20的四壁和頂部極接近或接觸。因此，電池蓋30形成為具有開(kāi)放表面(此處是底表面)的實(shí)質(zhì)上矩形盒子形狀。如在圖2中顯而易見(jiàn)的，電池蓋30可以界定末端開(kāi)口 32以暴露電池20的正電極和負(fù)電極22、24。這允許在電池蓋30處于安裝位置的同時(shí)連接和移除端子連接器26和28。雖然將末端開(kāi)口 32描繪為正方形形狀并且位于電池蓋30頂部的兩個(gè)拐角處，但涵蓋其它形狀、大小和位置。舉例來(lái)說(shuō)，末端開(kāi)口 32可以位于長(zhǎng)的前部或后部外圍表面上以對(duì)應(yīng)于安裝在電池20類似外圍表面上的正電極和負(fù)電極22、24。末端開(kāi)口 32也可以位于電池蓋30的不同表面上以對(duì)應(yīng)于電池20的正電極和負(fù)電極22、24的布局。
[0021]在電池蓋30的開(kāi)放表面附近可以存在槽57或其它形狀的切口，以允許在將電池20和電池蓋30安裝在車輛10中時(shí)清理其它車輛組件。此外，展示電池蓋30在處于安裝位置時(shí)延伸穿過(guò)電池20的底部，但預(yù)期由于安裝或清除問(wèn)題，任何或所有前壁、背壁或側(cè)壁可以在電池20底表面上方的位置處終止。雖然將電池蓋30描繪為在底部具有開(kāi)放表面，但所述開(kāi)放表面可以是滿足以下條件的電池蓋30任何表面:允許電池蓋30在電池上方滑動(dòng)，同時(shí)允許下文所描述的折疊以及使末端開(kāi)口 32與正電極和負(fù)電極22、24對(duì)應(yīng)。
[0022]圖3和4展示處于展開(kāi)的完全構(gòu)建狀態(tài)的電池蓋30。這是其中電池蓋30將安裝在電池(例如電池20)上的狀態(tài)。如圖所示的電池蓋30具有有開(kāi)放底表面的實(shí)質(zhì)上矩形盒子形狀。矩形盒子形狀也可以被稱作五邊矩形盒子形狀或有一個(gè)表面由開(kāi)口代替的矩形盒子形狀。電池蓋30包括前壁36、與前壁36相對(duì)的背壁37、頂壁34以及左側(cè)壁和右側(cè)壁42。雖然圖3和4中僅展示右側(cè)壁42，但其相對(duì)左側(cè)壁42是右側(cè)壁42的鏡像，包括位于其上的所有元件。進(jìn)一步參考圖3，電池蓋30可以在頂部壁34上包括標(biāo)簽35以為車輛的終端用戶提供有幫助的說(shuō)明或警告。電池蓋30不限于矩形盒子形狀并且可以包含大致立方盒子形狀。
[0023]電池蓋30可以包括多個(gè)穿孔。穿孔宜位于其中電池蓋30折疊成矩形盒子形狀或待折疊成其折疊配置的所有位置處。拐角穿孔52位于沿完全構(gòu)建電池蓋30的拐角處。拐角穿孔52允許電池蓋30在如稍后所描述由一片材料構(gòu)建時(shí)在前壁、背壁、頂部壁和側(cè)壁36、37、34和42相接處具有大約直角。折疊用穿孔50a、50b位于前側(cè)36和側(cè)壁42上，并且與拐角穿孔52 —起允許電池蓋30被操控成折疊配置，其中電池蓋30在貨運(yùn)集裝箱中可以占用較少體積。側(cè)壁42上的折疊用穿孔50b充當(dāng)允許側(cè)壁42在折疊期間向內(nèi)收縮的折葉。前壁36中的折疊用穿孔50a將前壁36分隔成位于頂部壁34與折疊用穿孔50a之間的第一前壁部分38和位于折疊用穿孔50a與電池蓋30開(kāi)放底表面之間的第二前壁部分40。當(dāng)處于折疊配置(參見(jiàn)圖7)時(shí)，前壁36和側(cè)壁42沿折疊用穿孔50a、50b起折痕，并且頂部壁、前壁、背壁和側(cè)壁34、36、37和42可以相對(duì)于彼此沿拐角穿孔52旋轉(zhuǎn)。
[0024]如所提及的，需要由一片材料構(gòu)建電池蓋30。參看圖5，電池蓋30展示為一個(gè)平坦材料薄片的非構(gòu)建狀態(tài)，隨后操控所述材料以形成圖2-4中所示的其構(gòu)建狀態(tài)。預(yù)期電池蓋30可以使用模切工藝由分層材料薄片切割得到，但可以使用其它切割或修整所述材料的方法。繼續(xù)參考圖5，穿孔50a、50b、52可以在電池蓋30仍處于實(shí)質(zhì)上平坦或非構(gòu)建狀態(tài)的同時(shí)使用模切或沖壓工藝來(lái)產(chǎn)生。穿孔50a、50b、52可以作為切割工藝的一部分或作為先前或后續(xù)步驟產(chǎn)生。模具可以包括修整電池蓋30外部邊緣的切割結(jié)構(gòu)，并且其可以具有被配置成用于壓縮或切割穿過(guò)電池蓋30材料的穿孔結(jié)構(gòu)。拐角穿孔52和折疊用穿孔50如本文所描述可以產(chǎn)生為大小和深度類似，但預(yù)期電池蓋30的穿孔可以在大小和深度方面變化。應(yīng)注意，根據(jù)本文教示，有可能由超過(guò)一片的材料構(gòu)建電池蓋30。然而，這添加用以形成電池蓋30的加工步驟，并且可能由于需要接合獨(dú)立材料段而使得電池蓋30在處于其折疊配置時(shí)更龐大。這與使用單一材料薄片相比較不合乎需要。
[0025]一旦切割電池蓋30并制得穿孔50a、50b、52，電池蓋30可以沿拐角穿孔52折彎以產(chǎn)生所構(gòu)建電池蓋的所需形狀。如圖4和5中所示，側(cè)壁42可以包含第一側(cè)部分44、第二側(cè)部分46和第三側(cè)部分48。第一、第二和第三側(cè)部分44、46、48中的每一者固定地附接到其它兩個(gè)側(cè)部分上以使電池蓋30保持構(gòu)建狀態(tài)。三個(gè)側(cè)部分可以通過(guò)將頂部壁34的第一部分耳片54重疊在側(cè)壁42的第二側(cè)部分46和第三側(cè)部分48上方并且通過(guò)將前壁36的第二部分耳片58重疊在側(cè)壁42的第三側(cè)部分48上方來(lái)連接。耳片54、58可以通過(guò)超聲波焊接工藝以及其它常規(guī)固定方式(例如粘合劑、夾子、訂書(shū)釘?shù)?附接到側(cè)部分46、48上。在超聲波焊接工藝中，在壓力下向材料局部施加大約20到30千赫茲(kHz)的超聲波振動(dòng)以產(chǎn)生固態(tài)焊接。不需要連接螺釘、釘焊(nails soldering)材料或粘合劑，節(jié)省成本和重量。返回參看圖3和4，在側(cè)壁42上展示焊接點(diǎn)56，其中超聲波焊接局部化并且在兩個(gè)分層材料薄片之間產(chǎn)生焊接粘結(jié)。在每一個(gè)側(cè)壁42上描繪總共六個(gè)焊接點(diǎn)56，但預(yù)期焊接點(diǎn)的大小和數(shù)目可以隨應(yīng)用而變化。雖然本文所描述的實(shí)施例在矩形盒子形狀的相對(duì)短邊上具有材料的附接和重疊部分，但預(yù)期材料可以使得附接位于矩形盒子形狀的其它相對(duì)壁上(例如前壁36和背壁37)的方式切割。
[0026]轉(zhuǎn)向圖6，進(jìn)一步