专利名称：非导电热固性塑料复合材料phev蓄电池罩的封装的emi/rfi屏蔽的制作方法
技术领域：
本发明总体涉及用于电动车辆的高压蓄电池的罩，更具体地，涉及电动车的高压蓄电池的罩，其中，该罩由非导电的聚酯树脂基体制成并且包括电磁干扰(EMI)和射频干扰 (RFI)屏蔽物，诸如法拉第笼或包括镀镍铜薄片的丙烯酸涂料。
背景技术：
电动汽车变得越来越普遍。这些车辆包括混合动力车辆(诸如增程型电动车 (EREV))和纯电动车(诸如蓄电池电动车(BEV))，其中，EREV兼有蓄电池与主动力源，主动力源诸如内燃机、燃料电池系统等。这些类型的电动车都采用包括多个蓄电池单格电池的高压蓄电池。这些蓄电池可以是不同的蓄电池类型，诸如锂离子电池、镍金属氢化物、铅酸等。电动车的典型高压蓄电池可以包括196个蓄电池单格电池，从而提供大约400伏的电源。蓄电池可以包括多个独立的蓄电池模块，其中，每个蓄电池模块可以包括特定数量的蓄电池单格电池，诸如12个单格电池。多个单独的蓄电池单格电池可以串联电连接，或者一系列单格电池可以并联电连接，其中，模块中的多个单格电池串联连接，每个模块并联电连接到其他模块。不同车辆设计包括不同的蓄电池设计，这些蓄电池设计对于特定应用采用各种不同的权衡和优势。电动车上的高压蓄电池通常安装到钢支撑板，并且罩有提供多种功能的适当的保护罩。例如，罩是保护罩，因为其防止蓄电池单格电池因与其他物体撞击而被损坏。进一步， 罩提供蓄电池的高压的电绝缘以保护个人和用户。另外，罩提供EMI/RFI屏蔽物，其吸收来自高压蓄电池的由打开和关闭各种电流引起的宽波长范围上的辐射，否则这可能干扰车辆无线电、无线电话操作等。因为钢罩包括铁合金，所以钢罩提供EMI/RFI屏蔽。已知的车辆罩通常是钢罩，其提供必要的结构完整性以保护蓄电池单格电池，当栓接到车辆底盘时，提供电绝缘。此外，钢罩包括提供EMI/RFI屏蔽的铁合金和材料。然而， 这种钢罩通常较重，因此给车辆添加了相当大的重量。
发明内容
根据本发明的教导，公开了一种由重量轻的非导电热固性塑料复合材料(诸如聚酯树脂基体)制成的且包括EMI/RFI屏蔽物的高压车辆蓄电池的罩。在一个实施例中，EMI/ RFI屏蔽物是包括模制到热固性塑料复合材料从而完全封装在其中的铁网的法拉第笼。在另一实施例中，EMI/RFI屏蔽物是形成在热固性塑料复合材料外表面的包括镀镍铜薄片的丙烯酸聚合物涂层。根据下面结合附图的描述和所附权利要求，本发明的另外的特征将变得明显。本发明还提供了如下方案 方案1. 一种电池的保护罩，包括
单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及
形成在壳体上或壳体中的电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)屏蔽物。方案2.根据方案1所述的罩，其中，所述热固性塑料复合材料包括具有玻璃纤维的聚酯树脂基体。方案3.根据方案2所述的罩，其中，所述玻璃纤维具有100-150 mm范围内的长度。方案4.根据方案1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是由封装在所述热固性塑料复合材料内的含铁金属网限定的法拉第笼。方案5.根据方案1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是形成于壳体表面上的包括金属微粒的丙烯酸聚合物涂层。方案6.根据方案5所述的罩，其中，所述金属微粒是镀镍铜薄片。方案7.根据方案5所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂层仅涂在壳体的外表面上。方案8.根据方案1所述的罩，其中，所述壳体包括周向凸缘，该周向凸缘围绕壳体延伸以用于将壳体安装到安装构件。方案9.根据方案1所述的罩，其中，所述蓄电池是电动车或混合动力车辆上的高压蓄电池。方案10. —种电动车或混合动力车辆上的高压蓄电池的保护罩，所述罩包括
单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及
由封装在所述热固性塑料复合材料内的含铁金属网限定的法拉第笼。方案11.根据方案10所述的罩，其中，所述热固性塑料复合材料包括具有玻璃纤维的聚酯树脂基体。方案12.根据方案11所述的罩，其中，所述玻璃纤维具有100-150 mm范围内的长度。方案13.根据方案10所述的罩，其中，所述壳体包括周向凸缘，该周向凸缘围绕壳体延伸以用于将壳体安装到安装构件。方案14. 一种电动车或混合动力车辆上的高压蓄电池的保护罩，所述罩包括
单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及
形成于所述壳体的表面上的包含金属微粒的丙烯酸聚合物涂层。方案15.根据方案14所述的罩，其中，所述热固性塑料复合材料包括具有玻璃纤维的聚酯树脂基体。方案16.根据方案15所述的罩，其中，所述玻璃纤维具有100-150 mm范围内的长度。方案17.根据方案14所述的罩，其中，所述金属微粒是镀镍铜薄片。方案18.根据方案14所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂层仅涂在壳体的外表面上。方案19.根据方案14所述的罩，其中，所述壳体包括周向凸缘，该周向凸缘围绕壳体延伸以用于将壳体安装到安装构件。
图1是包括车辆蓄电池的车辆的俯视平面图2是由封装法拉第笼的热固性塑料复合材料制成的高压车辆蓄电池的罩的断面透视图；以及
图3是由包括丙烯酸聚合物外涂层的热固性塑料复合材料制成的高压车辆蓄电池的罩的透视图，丙烯酸聚合物外涂层包括镀镍铜薄片。
具体实施例方式涉及电动车中高压蓄电池的保护蓄电池罩的本发明实施例的下面讨论本质上仅是示例性，且决不限制本发明或其应用或使用。例如，具体描述了蓄电池罩用于车辆蓄电池。然而，本领域的技术人员也将理解，蓄电池罩可以应用于其他高压非车辆蓄电池。图1是表示电动车或电动混合动力车辆的车辆10的俯视平面图。车辆10包括安装到车辆10内的适当支撑物的高压蓄电池12。蓄电池12可以是适用于电动车的任何蓄电池，诸如铅酸蓄电池、锂离子蓄电池、金属氢化物蓄电池等。车辆10还可以包括单独的动力源14，诸如内燃机、燃料电池系统等。如上所述，蓄电池12包括蓄电池罩，其对蓄电池12 提供保护，对蓄电池12提供电绝缘以及对蓄电池12产生的电磁能量的EMI/RFI屏蔽。图2是适于覆盖车辆10中蓄电池12、并且提供期望的功能的蓄电池罩20的断面透视图。罩20具有大致盒型壳体22，包括板M和侧壁沈。壳体22的边缘由凸缘观形成，凸缘28围绕罩20延伸并且包括允许罩20栓接到支撑件(未示出)的螺栓孔(30)，蓄电池12安装到该支撑件上。在此实施例中，罩20是单件单元，其由非导电热固性塑料复合材料32模制和形成，诸如聚酯树脂基体。聚酯树脂基体通常具有提供结构完整性的100-150 mm范围内的长玻璃纤维。热固性塑料复合材料32是模制材料，并因此当被形成时其可以接受其他部件。 根据此实施例，在复合材料32内形成法拉第笼34，其中，法拉第笼34是包括适当含铁金属 (诸如钢和镍合金)的提供EMI/RFI屏蔽的线的铁网。因此，罩40提供期望的结构整体性， 期望的电绝缘和期望的EMI/RFI屏蔽，但是由于复合材料而具有相对轻的重量。此外，通过使用模制工艺以形成壳体22的形状，可以采用显著的设计灵活性以提供多种不同的可能的复杂形状的罩几何形状。热固性塑料复合材料32是由本领域技术人员已知的多种专门的预形成工艺形成的材料。通过提供具有粘结剂的玻璃纤维股形成复合材料32。玻璃纤维股被洒到预形成的心轴上且被干燥成罩20的形状。预形成的纤维结构被置于模具中。然后，法拉第笼34被置于预形成的纤维结构的内部，树脂被倒入包括法拉第笼34的纤维结构。当关闭压模并且树脂被迫沿模具的侧面上升并进入且围绕纤维结构和法拉第笼34。然后，树脂随时间硬化， 打开压模，从而可移出零件，其中，法拉第笼34完全封装在树脂内。通过将法拉第笼34封装在树脂内，罩20保持了非导电表面。图3示出适合于覆盖上述讨论的蓄电池12的罩40的另一实施例。与罩20 —样， 罩40包括壳体42，该壳体具有板44、侧壁46和具有螺栓孔50的安装凸缘48。此外，罩40 是通过使用非导电热固性塑料复合材料的预形成工艺形成的单件模制部件，非导电热固性塑料复合材料诸如包括具有长度在100-150 mm范围内的长玻璃纤维的纤维玻璃的聚酯树
脂基体。在此实施例中，壳体42的外表面涂有包括镀镍铜薄片的丙烯酸聚合物涂层52。使用任何适当的工艺(诸如刷涂)以任何适当的厚度将涂层52涂在罩40的外表面上，从而涂层52内分布的镀镍铜薄片提供期望的EMI\RFI屏蔽。罩40的内表面不涂有聚合物涂层， 从而可以保持其非导电绝缘属性。上述讨论仅公开和描述了本发明的示例性实施例。本领域的技术人员将从这种讨论以及附图和权利要求中容易地认识到，在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下进行各种改变、修改和变形。
权利要求
1.一种电池的保护罩，包括单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及形成在壳体上或壳体中的电磁干扰和射频干扰(EMI/RFI)屏蔽物。
2.根据权利要求1所述的罩，其中，所述热固性塑料复合材料包括具有玻璃纤维的聚酯树脂基体。
3.根据权利要求2所述的罩，其中，所述玻璃纤维具有100-150mm范围内的长度。
4.根据权利要求1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是由封装在所述热固性塑料复合材料内的含铁金属网限定的法拉第笼。
5.根据权利要求1所述的罩，其中，所述EMI/RFI屏蔽物是形成于壳体表面上的包括金属微粒的丙烯酸聚合物涂层。
6.根据权利要求5所述的罩，其中，所述金属微粒是镀镍铜薄片。
7.根据权利要求5所述的罩，其中，所述丙烯酸聚合物涂层仅涂在壳体的外表面上。
8.根据权利要求1所述的罩，其中，所述壳体包括周向凸缘，该周向凸缘围绕壳体延伸以用于将壳体安装到安装构件。
9.一种电动车或混合动力车辆上的高压蓄电池的保护罩，所述罩包括单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及由封装在所述热固性塑料复合材料内的含铁金属网限定的法拉第笼。
10.一种电动车或混合动力车辆上的高压蓄电池的保护罩，所述罩包括单件壳体，其包括形成围封的顶板和多个侧板，所述壳体由模制的非导电热固性塑料复合材料形成；以及形成于所述壳体的表面上的包含金属微粒的丙烯酸聚合物涂层。
全文摘要
本发明涉及非导电热固性塑料复合材料PHEV蓄电池罩的封装的EMI/RFI屏蔽。公开了一种由重量轻的非导电热固性塑料复合材料(诸如聚酯树脂基体)制成的且包括EMI/RFI屏蔽物的高压车辆蓄电池的罩。在一个实施例中，EMI/RFI屏蔽物是包括模制在热固性塑料复合材料中从而完全封装在其中的铁网的法拉第笼。在另一实施例中，EMI/RFI屏蔽物是形成在热固性塑料复合材料外表面的包含镀镍铜薄片的丙烯酸聚合物涂层。
文档编号H01M2/02GK102456855SQ20111032255
公开日2012年5月16日 申请日期2011年10月21日 优先权日2010年10月22日
发明者A. 森塔 K. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司