用于接合电池模块中的热塑性部件的方法技术

一种用于接合锂离子电池模块的部件的方法，包括：将吸能嵌入物定位成与该锂离子电池模块的第一热塑性层相邻，并且与该锂离子电池模块的第二热塑性层相邻。将能量施加至该吸能嵌入物以使该吸能嵌入物熔化，并且从而将该第一热塑性层熔接到该第二热塑性层。该第一热塑性层是透射层或半透射层，被配置为允许所述能量穿过所述第一热塑性层以供所述吸能嵌入物吸收。

Method for joining thermoplastic parts in battery modules

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于接合电池模块中的热塑性部件的方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月6日提交的名称为“METHODFORBONDINGTHERMOPLASTICCOMPONENTSTOGETHER(用于将热塑性部件接合在一起的方法)”的美国临时申请序列号62/568,951的优先权和权益，该美国临时申请出于所有目的通过引用而将全部内容并入本文中。
技术介绍
本公开总体上涉及电池和电池模块的领域。更具体地，本公开涉及一种用于熔接锂离子电池模块的热塑性层的方法和系统。本部分旨在向读者介绍可能与下文所描述的本公开的各个方面有关的技术的各个方面。这种讨论被认为有助于向读者提供背景信息以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应当理解，这些陈述应以此角度进行解读而非对现有技术的承认。使用一个或多个电池系统来为车辆提供全部或部分动力的车辆可以被称为xEV，其中术语“xEV”在本文中被定义为包括将电功率用于车辆动力的全部或部分的所有以下车辆或其任何变型或组合。例如，xEV包括将电功率用于全部动力的电动车辆(EV)。如本领域技术人员将理解的，混合动力电动车辆(HEV)(也被认为是xEV)将内燃发动机推进系统和电池供电的电动推进系统(诸如48伏(V)或130V系统)组合。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、仅使用内燃发动机或使用这两者来向车辆提供动力和其他电力。相比而言，轻度混合动力系统(MHEV)在车辆空转时禁用内燃发动机，并且利用电池系统来继续为空调单元、收音机或其他电子装置供电，并在需要推进时重新启动发动机。轻度混合动力系统还可以在加速期间施加一定程度的动力辅助，例如以对内燃发动机进行补充。轻度混合动力通常为96V至130V，并且通过皮带或曲轴集成式启动机发电机来回收制动能量。进一步地，微混合动力电动车辆(mHEV)也使用类似于轻度混合动力的“停止-启动”系统，但是mHEV的微混合动力系统可以向或可以不向内燃发动机提供动力辅助，并在低于60V的电压下运行。出于本讨论的目的，应当注意，mHEV通常在技术上不将直接提供给曲轴或变速器的电功率用于车辆的动力的任何部分，但是mHEV仍然可以被认为是xEV，因为mHEV在车辆正在空转时在内燃发动机被禁用情况下确实使用电力来补充车辆的动力需求，并且通过集成式启动机发电机来回收制动能量。另外，插电式电动车辆(PEV)是能够从外部电源(诸如壁式插座)进行充电的任何车辆，并且可再充电的电池组中储存的能量驱动或有助于驱动车轮。PEV是EV的子类别，其包括全电动车辆或电池电动车辆(BEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)以及混合动力电动车辆与常规内燃发动机车辆的电动车辆转换。与仅使用内燃发动机和传统电气系统(其通常是由铅酸电池供电的12V系统)的更传统的燃油动力车辆相比，上述xEV可以提供许多优点。例如，与传统内燃机车辆相比，xEV可以产生更少的不期望的排放物，并且可以表现出更大的燃料效率，而且在一些情况下，此类xEV可以完全消除汽油的使用(如某些类型的EV或PEV的情况)。随着技术继续发展，需要为此类车辆提供改进的电源，特别是电池模块。例如，锂离子电池模块通常被认为对环境条件敏感。因此，需要能够将此类模块的内部部件从外部环境隔离的锂离子电池模块。
技术实现思路
下文陈述了本文所公开的某些实施例的概述。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了给读者提供对这些特定实施例的简要概述且这些方面并非意在限制本公开的范围。实际上，本公开可以涵盖下文可能未陈述的各种方面。本公开涉及一种用于接合锂离子电池模块的部件的方法，该方法包括将吸能嵌入物定位成与该锂离子电池模块的第一热塑性层相邻，并且与该锂离子电池模块的第二热塑性层相邻。将能量施加至该吸能嵌入物以使该吸能嵌入物熔化，并且从而将该第一热塑性层熔接到该第二热塑性层。该第一热塑性层是透射层或半透射层，其被配置为允许该能量穿过该第一热塑性层以供该吸能嵌入物吸收。本公开还涉及一种锂离子电池模块壳体，该锂离子电池模块壳体包括：热塑性盖件(cover)；热塑性电池壳体盖(lid)，该热塑性电池壳体盖固定到该热塑性盖件；以及吸能嵌入物，该吸能嵌入物定位在该热塑性盖件与该热塑性电池壳体盖之间，并且形成介于该热塑性盖件与该热塑性电池壳体盖之间的塑料焊接接合部的至少一部分。本公开进一步涉及一种锂离子电池模块，该锂离子电池模块具有固持在外壳内的多个锂离子电池单元。该锂离子电池模块还包括与盖耦接的电池模块壳体，该电池模块壳体和该盖形成该外壳。多个电子部件被固持在由该盖和该锂离子电池模块的盖件形成的电子装置隔室内。该多个电子部件可操作地耦接至该多个锂离子电池单元。该电池模块壳体和该盖通过第一焊缝而被接合，并且该盖和该盖件通过第二焊缝而被接合。该第二焊缝经由吸能嵌入物而形成在该盖与该盖件之间，该吸能嵌入物相对于该电池模块壳体和该盖件在电磁光谱的红外部分中具有增加的吸收率。附图说明在阅读以下详细描述且在参考附图时可以更好地理解本公开的各个方面，在附图中：图1是根据本公开的一方面具有根据本实施例配置成对车辆的各种部件提供电力的电池系统的车辆的透视图；图2是根据本公开的一方面图1的车辆和电池系统的实施例的示意剖视图；图3是根据本公开的一方面用于熔接热塑性塑料的示例系统的框图；图4是根据本公开的一方面用于熔接热塑性塑料的另一示例系统的框图；图5是根据本公开的一方面用于熔接热塑性塑料的又一示例系统的框图；以及图6是根据本公开的一方面用于熔接热塑性塑料的示例过程的流程图。具体实施方式下文将描述一个或多个具体实施例。为了提供对这些实施例的简明描述，本说明书中并未描述实际实施方式的全部特征。应理解，在任何这种实际的实施方式的开发过程中，如同在任何工程或设计项目中，必须进行大量的特定于实施方式的决择以实现开发者的特定目标，诸如符合与系统相关的和与商业相关的约束，所述约束可能随着实施方式而改变。此外，应理解，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于从本公开受益的普通技术人员而言仍然将是常规的设计、生产和制造工作。如上所述，需要锂离子电池模块的外壳具有将电池模块的内部部件从环境隔离的密封件。在这方面，塑料的使用可以适宜地用于锂离子电池模块中。例如，塑料通常被认为是轻质的、防水的，并且可以被构造成具有接近或甚至超过某些金属构造的强度。热塑性塑料是一种类型的塑料材料，当经受高于预定阈值(该阈值基于具体的热塑性材料)的温度时变得柔韧而允许塑料变形和熔化。这个温度可以被称为玻璃化转变温度(Tg)。当热塑性塑料低于其Tg时，其是固体。通常认为热塑性塑料是抗收缩的、耐用的且坚固的。通常，存在用于接合热塑性塑料的各种技术。溶剂接合是一种使用溶剂来溶解要接合的两个热塑性部件的相邻表面以允许材料流到一起的技术。一旦溶剂蒸发，就仅保留材料间的接合。用于接合热塑性塑料的另一种方法涉及用于接合两个热塑性部件的一种或多种类型的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于接合锂离子电池模块的部件的方法，包括：/n将吸能嵌入物定位成与所述锂离子电池模块的第一热塑性层相邻，并且与所述锂离子电池模块的第二热塑性层相邻；以及/n将能量施加至所述吸能嵌入物以使所述吸能嵌入物熔化，从而将所述第一热塑性层熔接到所述第二热塑性层；/n并且/n其中所述第一热塑性层是透射层或半透射层，被配置为允许所述能量穿过所述第一热塑性层以供所述吸能嵌入物吸收。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171006 US 62/568,9511.一种用于接合锂离子电池模块的部件的方法，包括：
将吸能嵌入物定位成与所述锂离子电池模块的第一热塑性层相邻，并且与所述锂离子电池模块的第二热塑性层相邻；以及
将能量施加至所述吸能嵌入物以使所述吸能嵌入物熔化，从而将所述第一热塑性层熔接到所述第二热塑性层；
并且
其中所述第一热塑性层是透射层或半透射层，被配置为允许所述能量穿过所述第一热塑性层以供所述吸能嵌入物吸收。


2.如权利要求1所述的方法，其中所述能量是激光能量。


3.如权利要求2所述的方法，其中所述激光能量是红外激光能量。


4.如权利要求1所述的方法，其中所述第一热塑性层是所述锂离子电池模块的电子装置隔室的盖件。


5.如权利要求4所述的方法，进一步包括：
将第三热塑性层定位成与所述第二热塑性层的第一侧相邻，所述第一侧与所述第二热塑性层的和所述吸能嵌入物相邻的第二侧相反；以及
将所述能量施加至所述第三热塑性层以使所述第三热塑性层熔接到所述第二热塑性层，所述能量通过透射穿过所述第二热塑性层而被施加至所述第三热塑性层。


6.如权利要求1所述的方法，其中所述第二热塑性层是限定电子装置壳体的部分的电池壳体盖。


7.如权利要求1所述的方法，其中在未将所述能量从能量源施加至所述吸能嵌入物的情况下，所述吸能嵌入物是半刚性的。


8.如权利要求1所述的方法，其中所述第一热塑性层是透明聚丙烯或半透明聚丙烯中的一种，并且所述第二热塑性层是透明聚丙烯或半透明聚丙烯中的一种。


9.一种锂离子电池模块壳体，包括：
热塑性盖件；
热塑性电池壳体盖，所述热塑性电池壳体盖固定到所述热塑性盖件；以及
吸能嵌入物，所述吸能嵌入物定位在所述热塑性盖件与所述热塑性电池壳体盖之间，并且形成介于所述热塑性盖件与所述热塑性电池壳体盖之间的塑料焊接接合部的至少一部分。


10.如权利要求9所述的锂离子电池模块壳体，其中所述热塑性盖件是透射层或半透射层中的一种，被配置为允许特定波长的激光能量透射穿过所述热塑性盖件，并且所述吸能嵌入物被配置为吸收所述激光能量并响应于所述吸收而熔化...

【专利技术属性】
技术研发人员：约翰·P·丁克埃尔曼，杰森·D·富尔，理査德·M·德克斯特，
申请(专利权)人：CPS科技控股有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US