[发明专利]具有复合结构的电动车辆电池组盖

说明书

一种具有纤维增强多层复合体的电动车辆电池组盖，其底表面涂覆有高硬度、高熔点以及耐火和耐磨涂层。涂层可以是提供足够的耐火性和耐磨性以允许电池组遏制电池着火的任何一种或多种材料。作为示例，涂层可以是镍层、钢层、高温矿物层(例如云母层)或这些材料的任何组合。复合体可以是与耐火和耐磨涂层兼容并且提供足够的强度以用作电池盖的任何复合体。作为示例，复合体可以由一种或多种玻璃纤维层、碳纤维层、芳族聚酰胺纤维层或这些层中的任何数量的任何组合与交联聚合物或其他基质制成。

本公开涉及具有复合结构的电池组盖。更具体地，本公开涉及具有复合结构的电动车辆电池组盖。

相关申请的交叉引用

本申请要求2018年11月13日提交的美国临时专利申请第62/760,554的权益，其全部公开内容通过引用在此并入本文。

发明内容

当前电动车辆的重要组成部分是电池组。常规的电池组执行许多功能，包括提供保护外壳以承受碰撞或其他撞击，电线的布线，以及遏制电池着火。

电池组可以具有框架、底层以及顶层或盖，所述框架可以提供承受撞击的结构刚度和强度。如图1中所示，组盖100位于框架的顶部并固定在其上以覆盖未示出但容纳在框架内的电池模块。

传统上，电池组盖或罩用钢层构造，其高抗拉强度和高熔点赋予盖足够的刚度和强度以使其在发生撞击时可以用作剪切面板，并且抵抗电池起火产生的火焰喷射的高热和砂。然而，钢具有相对较高的密度，并且为了补偿其重量，钢盖通常被设计成薄的，这导致过度的挠性，从而导致不期望的振动模式和噪声特性。

因此，本文描述了一种具有复合结构的改进电池组盖。更具体地，本公开的电池组盖具有纤维增强的多层复合体，所述复合体的底表面涂覆有高硬度，高熔点，耐火和耐磨涂层。因此盖用作电池的物理保护，即防止异物接触电池的剪切面板和盖，并且用作耐火屏障，其防止电池起火损坏车辆的其余部分或伤害乘客。

盖可以采用许多不同的配置。本公开的实施例预期允许充分遏制电池着火的任何耐火和耐磨涂层。示例包括镍层，钢层，高温矿物层(例如云母层)或这些材料的任何组合。在各种实施例中，这些材料允许涂层具有足够的硬度以偏转来自一个或多个电池的火焰喷射的砂，并且其熔点温度大于发生涂层烧蚀的温度。这既提供了耐火性，又提供了耐磨性，使盖能够充分遏制电池着火。涂层可以具有足以提供耐火性和耐磨性的任何厚度。在一个示例性实施例中，由以上材料制成的涂层可以具有大约50至大约100μm的厚度。

本公开的实施例还预期任何纤维增强复合体，其既与耐火和耐磨涂层相容，又提供足够的强度以用作电池组盖。示例包括由一个或多个玻璃纤维层，碳纤维层，芳族聚酰胺纤维层或这些层中任何数量的任何组合制成的复合体。主体可以采用任何基质，一个示例是交联聚合物，例如环氧基质。纤维层可以具有任何厚度，一个示例是1.5mm。

可以提供附加的金属层以减少电池，其各种导电元件和任何车辆系统之间的电磁干扰。该金属层可以由任何厚度的任何金属材料制成，一个示例是0.48mm的铝箔层。金属层可以固定到盖的任何表面，例如顶表面，组装时面向电池的底表面，或在复合体和涂层之间。金属层也可以整合到复合体中，例如，金属层可以是复合体的层。包括复合体，涂层和金属层的盖的总厚度可以是任何厚度，一个示例是1.5mm的总厚度。最后，除了一种或多种金属材料之外，金属层还可以包括其他材料。例如，金属层可以是诸如铝的连续金属层，其中包含或其上固定有玻璃网。

附图说明

在考虑结合附图进行的以下详细描述时，本公开的上述和其他目的和优点将显而易见，其中相同的附图标记始终指示相同的部分，并且其中：

图1是具有根据本公开的实施例构造的盖的电动车辆电池组组件的等距视图；

图2是图1的电池组组件的部分横截面图；以及

图3A-3C是根据本公开的实施例构造的电池组盖的横截面图。