用于密封蓄电池模块的卡圈制造技术

本公开涉及一种蓄电池模块，其包括：壳体，具有被配置为吸收激光发射的第一吸收性材料；盖，具有被配置为吸收激光发射的第二吸收性材料；以及卡圈，被配置为经由激光焊接连接到壳体并且连接到盖。所述卡圈包括透明材料，所述透明材料被配置为通过所述卡圈朝向所述壳体或所述盖传送所述激光发射。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于密封蓄电池模块的卡圈相关专利申请的交叉引用本申请要求于2015年4月13日提交的名称为“用于激光焊接的塑料盖到壳体接口的几何结构和材料”的美国临时申请序列号62/146,781，以及于2014年8月26日提交的名称为“锂离子电池系统的激光焊接”的美国临时申请序列号62/042,005的优先权和权益，其全部内容通过引用并入本文。本申请涉及与本申请同一日期提交的名称为“用于密封蓄电池模块的焊接工艺”的美国非临时申请No.XX/XXX，XXX，其全部内容通过引用并入本文用于所有目的。
技术介绍
本公开总体上涉及电池及蓄电池模块领域。更具体地，本公开涉及一种用于密封蓄电池模块的激光焊接工艺。这部分旨在向读者介绍以下描述的本公开的多个方面可能涉及的各个方面。相信这种讨论有助于向读者提供便于更好地理解本公开的各个方面的背景信息。因此，应当理解，这些陈述要从这个角度来阅读，并非承认现有技术。使用一个或多个蓄电池系统提供车辆的所有或部分原动力的车辆可以称为xEV，其中术语“xEV”在本文定义为包括使用电力作为车辆的全部或部分原动力的所有以下车辆或者它们的任何变型或组合。例如，xEV包括利用电能作为所有原动力的电动车辆(EV)。本领域的技术人员应当理解，混合动力电动车辆(HEV)(也视为xEV)将内燃机推进系统与蓄电池动力电动推进系统结合，例如48伏特(V)或130(V)系统。术语HEV可以包括混合动力电动车辆的任何变型。例如，全混合动力系统(FHEV)可以使用一个或多个电动机、仅使用内燃机或者使用两者向车辆提供原动力和其他电力。相比之下，轻度混合动力系统在车辆空转时禁用内燃机并且利用蓄电池系统继续给空调机组、广播或其他电子设备供电，并且在需要推进时重启内燃机。轻度混合动力系统也可以例如在加速期间采用一定水平的电力辅助来补充内燃机。轻度混合动力系统通常是96V至130V并且通过皮带或曲柄集成起动发电机回收制动能量。另外，微混合电动车辆(mHEV)也使用与轻度混合动力系统类似的启停系统，但是mHEV的微混合动力系统可以供应或不供应电力辅助给内燃机并且以60V以下的电压工作。为了本讨论的目的，应该指出的是，mHEV通常在技术上不使用直接提供给曲轴或变速器的电力作为车辆的原动力的任何部分，但是mHEV可以仍然看成是xEV，因为它在车辆空转且内燃机停用时的确使用电力来补充车辆的动力需求并且通过集成的起动发电机回收制动能量。此外，插电式电动车辆(PEV)是从例如壁式插座的外部电源充电的任何车辆并且存储在可再充电蓄电池组中的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是电动车辆的子类，包括全电动或蓄电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆和常规内燃机车辆的电动车辆转型。相比于仅使用内燃机和传统电气系统(通常为由铅酸蓄电池供能的12V系统)的较传统气体供能车辆，上文所描述的xEV可提供很多优点。例如，与传统内燃机车辆相比，xEV可以产生更少的不希望的的排放产物并且可以表现出更高的燃油效率，并且在一些情况下，这种xEV可以像某些类型的EV或PEV那样完全不使用汽油。随着技术的持续发展，需要提供一种用于这种车辆的改进的电源，特别是蓄电池模块。例如，在传统的构造中，蓄电池模块可以包括设置在密封壳体中的部件，以屏蔽部件免受环境条件和/或诸如水、污垢等污染物的影响。另外，密封壳体可以包括通风路径，以控制在蓄电池模块(例如，蓄电池单元流出物)内产生的物质排放到周围环境中。在一些情况下，蓄电池模块可以由设置在壳体的容器区域和/或侧腔上的盖密封。然而，在一些情况下，壳体和盖之间的密封可能包括裂缝或间隙，从而潜在地将蓄电池模块部件暴露于周围环境，反之亦然。因此，现在认识到需要改进壳体和盖之间的密封。
技术实现思路
以下阐述本文公开的某些实施例的概述。应当理解，这些方面仅仅用于给读者提供某些实施例的简要概述，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括以下可能尚未阐述的各个方面。本公开涉及一种蓄电池模块，其包括：壳体，具有被配置为吸收激光发射的第一吸收性材料；盖，具有被配置为吸收激光发射的第二吸收性材料；以及卡圈，被配置为经由激光焊接连接到壳体并且连接到盖。所述卡圈包括透明材料，所述透明材料被配置为通过所述卡圈朝向所述壳体或所述盖传送所述激光发射。本公开还涉及一种蓄电池模块，其包括：壳体，具有被配置为吸收激光发射的第一吸收性材料；盖，具有被配置为吸收激光发射的第二吸收性材料；以及卡圈，经由激光焊接连接到壳体并且连接到盖。所述卡圈包括透明材料，所述透明材料被配置为通过所述卡圈朝向所述壳体和所述盖传送所述激光发射。激光焊接通过包括以下步骤的方法形成：将所述盖设置在所述壳体的容器区域上，将所述卡圈设置在所述壳体的第一周边和所述盖的第二周边周围，将激光引向所述卡圈的第三周边，使得激光透过透明材料并被第一吸收性材料和第二吸收性材料吸收，加热第一吸收性材料和第二吸收性材料，使得第一吸收性材料的第一部分的温度升高并形成第一熔融材料，并且第二吸收性材料的第二部分的温度升高并且形成第二熔融材料，以及冷却所述第一熔融材料和所述第二熔融材料以将所述壳体粘附到所述卡圈上并将所述盖附着到所述卡圈上。本公开还涉及一种用于密封蓄电池模块的方法，该方法包括：围绕壳体的第一周边和盖的第二周边设置卡圈，将激光引向所述卡圈的第三周边，使得所述激光透射通过所述卡圈的透明材料并且被壳体的第一吸收性材料和盖的第二吸收性材料吸收，加热第一吸收性材料和第二吸收性材料使得第一吸收性材料的第一部分的温度升高并形成第一熔融材料，第二吸收性材料的第二部分的温度升高并形成第二熔融材料，以及冷却所述第一熔融材料和所述第二熔融材料以将所述壳体粘附到所述卡圈上并将所述盖粘附到所述卡圈上。附图说明在阅读以下具体实施方式并参照附图之后可以更好地理解本公开的各个方面，其中：图1是根据本公开的一个方面具有电池系统的车辆的透视图，该电池系统根据本实施例配置为向车辆的各种部件提供动力；图2是根据本公开的一个方面的图1的车辆和电池系统的实施例的剖面示意图；图3是根据本公开的一个方面的可以使用改进的激光焊接技术密封的蓄电池模块的分解透视图；图4是根据本公开的一个方面的图3的蓄电池模块的透视图，该蓄电池模块具有激光焊接到壳体上的电子设备舱盖和电池容器区域盖；图5是根据本公开的一个方面的图3和图4的蓄电池模块的透视图，该蓄电池模块没有电子设备舱盖和电池容器区域盖以示出可以促进激光焊接的物理特征；图6是根据本公开的一个方面的设置在图3-5的壳体的电子设备舱的周边上的第一突出搁板的放大透视图；图7是根据本公开的一个方面的图6的第一突出搁板的横截面透视图；图8是根据本公开的一个方面的设置成邻近图6和图7的第一突出搁板的图4的电子设备舱盖的横截面透视图；图9是根据本公开的一个方面的设置在图3-5的壳体的容器区域的第二周边上的第二突出搁板的近观透视图；图10是根据本公开的一个方面的图8的第二突出搁板的横截面透视图；图11是根据本公开的一个方面的设置成邻近图9和图10的第二突出搁板的图4的容器区域盖的横截面透视图；图12是根据本公开的一个方面的激光焊接工艺的流程图，该工艺使用不同透射率并可在电子设本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蓄电池模块，包括：壳体，包括被配置为吸收激光发射的第一吸收性材料；盖，包括被配置为吸收激光发射的第二吸收性材料；以及卡圈，经由激光焊接连接到所述壳体并且连接到所述盖，其中所述卡圈包括透明材料，所述透明材料被配置为通过所述卡圈并朝向所述壳体或所述盖传送所述激光发射。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.26 US 62/042,005;2015.04.13 US 62/146,781;1.一种蓄电池模块，包括：壳体，包括被配置为吸收激光发射的第一吸收性材料；盖，包括被配置为吸收激光发射的第二吸收性材料；以及卡圈，经由激光焊接连接到所述壳体并且连接到所述盖，其中所述卡圈包括透明材料，所述透明材料被配置为通过所述卡圈并朝向所述壳体或所述盖传送所述激光发射。2.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述卡圈包括阶梯几何结构，使得所述卡圈直接接触所述壳体和所述盖。3.根据权利要求2所述的蓄电池模块，其中所述壳体的第一吸收性材料的第一部分被配置成当暴露于所述激光发射时熔化并且粘附到所述卡圈的第一台阶上，并且其中所述盖的第二吸收性材料的第二部分被配置成当暴露于所述激光发射时熔化并且粘附到所述卡圈的第二台阶上。4.根据权利要求3所述的蓄电池模块，其中，熔融的第一吸收性材料、熔融的第二吸收性材料或两者被配置为熔化所述透明材料以形成熔融的透明材料。5.根据权利要求3所述的蓄电池模块，其中所述壳体的第一部分被构造成填充所述壳体和所述卡圈之间的第一空隙，并且所述盖的第二部分被构造成填充所述盖和所述卡圈之间的第二空隙。6.根据权利要求2所述的蓄电池模块，其中，所述壳体的第一温度被配置成当暴露于所述激光发射时升高，并且熔化所述卡圈的第一台阶，以使所述壳体粘附到所述卡圈上，并且其中，所述盖的第二温度被配置成当暴露于所述激光发射时升高，并且熔化所述卡圈的第二台阶，以使所述盖粘附到所述卡圈上。7.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述卡圈的透明材料比所述壳体的第一吸收性材料和所述盖的第二吸收性材料透射性更强。8.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述卡圈的所述透明材料包括聚合物材料。9.根据权利要求7所述的蓄电池模块，其中所述聚合物材料是透射性黑色聚丙烯。10.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述透明材料包括构造成在结构上加强所述卡圈的填料。11.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述第一吸收性材料和所述第二吸收性材料包括具有吸收性填料的聚合物材料。12.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述卡圈的第一部分包括所述透明材料，并且所述卡圈的第二部分包括第三吸收性材料。13.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述透明材料在整个所述卡圈上是均匀的。14.根据权利要求1所述的蓄电池模块，其中所述激光焊接在所述盖和所述壳体之间形成大致气密性和水密性密封。15.一种蓄电池模块，包括：壳体...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特·J·麦克，布莱恩·P·里斯，
申请(专利权)人：江森自控科技公司，
类型：发明
国别省市：美国,US