[发明专利]用于改善渗漏稳健性的材料、方法和装置

说明书

相关申请

本申请按照35 U.S.C.§119（e）要求2013年5月29提交的名为用于改善渗漏稳健性的材料、方法和装置的美国临时专利申请No. 61/828,598的优先权，该申请特此作为参考全部并入本文。

技术领域

本发明涉及用于提高外壳例如电池外壳的抗渗漏的能力的材料、方法和装置。例如，在一些实施例和实施中，本发明涉及用于提高电动车辆蓄电池的电池外壳的漏水稳健性的材料、方法和装置。

背景技术

当前的电池组外壳通常进行渗漏测试以确保抵制水和其它液体进入的稳健性。这样的测试会涉及用空气或氦气对外壳加压。然后可以通过检测会从外壳漏出的空气或氦气的体积来确认渗漏。这可以用氦气检测设备进行。替代地，可以利用位于测试气体进入电池外壳的位置的上游的质量流量计检测空气压力损失。这些测试通常使用经验建立的气体泄漏速率值作为合格/不合格标准，来确定电池组在预先指定的水深下是否有足够的不漏水。

许多电池外壳具有严格的避免泄漏的要求，这可能是难以和/或高代价获得的。避免漏水的要求通常还导致严格的制造公差，这会进一步增加费用。此外，目前许多泄漏测试容易产生假不合格。换句话说，因为电池外壳中的一些孔/口会足以允许空气或另一气体穿过，但没有大到足以允许水或另一液体穿过，因此，例如空气或氦气的阈值检测未必总是精确地表明电池外壳易于漏水。

因此，本发明人已经确定，会需要提供克服上述一个或多个限制和/或现有技术的其他限制的材料、方法和装置。

发明内容

本文公开了用于提高外壳例如电池外壳的抵制水或其它液体的渗漏/进入的能力的材料、方法和装置。一些实施例和实施可以特别地与包括混合电动车在内的电动车辆的车辆电池外壳一起使用。

在用于提高电动车辆电池外壳的抗液体渗漏能力的方法的实施的一个例子中，该方法可包括降低电动车辆电池外壳的至少一部分的表面能，其方式是下列中的至少一种，把含有比构成电池外壳的任何其它材料更低的表面能的至少一种材料注入电池外壳的该至少一部分，用疏水涂层涂覆电池外壳的该至少一部分，以及把电池外壳的该至少一部分的表面变粗糙，以降低电池外壳的该至少一部分的表面能。应当理解，降低表面能可以既包括降低一个或多个表面和/或材料的表面能的步骤和工艺，又包括可降低材料的某些部分的有效表面能从而抑制液体流过缺损、孔、口等的步骤和工艺，例如表面粗糙化。在其它实施中，可以执行这些步骤的任一个或这些步骤的子集合，而不执行其它步骤和/或所有步骤。

例如，通过仅仅使通道的表面变粗糙就可以获得外壳抗渗漏能力的极大提高，槽、密封、衬套或其它孔口可以提高这类表面抑制流体流过的能力。类似地，在一些实施例和实施中，掺杂剂可以用来在不用表面粗糙化的情况下降低表面能或者在外壳的一个或多个部分例如托盘、罩盖、接线器和/或密封上提供涂层，或者以另外的方式，这类部分可以用配置成降低表面能并由此提高抗渗漏性的材料制造。同样地，一些实施例和实施可以涉及疏水涂层和/或配置成在不用掺杂剂或表面粗糙化的情况下降低表面能的其它涂层的应用。当然，可以预料到，通过在外壳的初始制造期间利用适当的掺杂剂或以其它方式添加材料、表面粗糙化以及增加疏水涂层可以获得抗渗漏性的最大提高。

在一些实施中，降低电动车辆电池外壳的至少一部分的表面能的步骤可以包括把疏水含氟聚合物材料例如聚四氟乙烯和聚全氟乙烯丙烯中的至少一种注入电池外壳的该至少一部分。

在一些实施中，降低电动车辆电池外壳的至少一部分的表面能的步骤可以包括用疏水涂层涂覆电池外壳的该至少一部分。在一些这类实施中，疏水涂层可以包括聚四氟乙烯（PTFE）、聚全氟乙烯丙烯（FEP）、硅聚合物和全氟聚醚中的至少一种。

在一些实施中，该电池外壳可以包括橡胶密封例如绳状密封。在一些这类实施中，降低电动车辆电池外壳的至少一部分的表面能的步骤可以包括注入橡胶密封以降低橡胶密封的表面能。

本文公开的一种或多种方法可以进一步地使得制造组装工艺中的孔尺寸公差增大，例如电动车辆电池外壳的制造组装工艺，作为电池外壳的至少一部分的表面能降低的结果。在一些实施中，这类公差可能增大至少约3倍。在一些这类实施中，这类公差可能增大至少约6倍。