技术摘要:
提供了一种柔性绝缘的电池盖及其构造方法。所述电池盖包括周向地界定在底端和顶端之间延伸的空腔的柔性管状壁。所述柔性管状壁具有复合的最外层,第一热塑性最内层和非织造中间层。所述非织造中间层夹在所述复合的最外层和所述第一热塑性最内层之间。所述复合的最外层 全部
背景技术:
更详细地参考附图,图1和图2示出了根据本发明的一个方面构造的用于容纳机动 车辆电池11以形成提供围绕电池11的外周侧的热保护的组件的柔性的纺织电池盖,此后称 为盖10。盖10形成为具有柔性的一体式壁12,使得盖10可以作为单件材料围绕电池11被处 理和设置。壁12形成为具有管状构造的侧壁14,并且因此围绕其周缘侧壁14在周向上连续, 并且在顶端16和相对的底端18之间延伸。如图4中最佳所示,壁12具有复合的最外层20,第 一热塑性最内层22和夹在复合的最外层20和第一热塑性最内层22之间的非织造中间层24。 在层20、22、24之间提供的协同作用增强了盖10按预期执行的能力(例如通过将电池酸温度 保持在制造商推荐的温度范围内,同时还具有在较长的使用寿命内耐降解的性能),从而提 高了车辆电池11的使用寿命,同时在制造上经济,从而降低了与此相关的成本,同时重量轻 且可折叠,便于搬运,运输和存放。 如图4A最佳所示,复合的最外层20包括反射性最外层热塑性层26,第二热塑性最 内层28和夹在金属化的最外层热塑性层26和第二热塑性最内层28之间的不渗透的反射性 金属层30。 非织造中间层24可以由任何合适的绝缘材料构成,并且根据一方面,可以由再生 纤维或生料构成,其中生坯材料由粉碎的纸板、天然纤维、回收材料和/或废物流材料的混 合物中的至少一种提供。非织造中间层24可以进一步包括聚酯基纤维,热固性纤维和/或热 熔性纺织纤维,尽管在当前优选的实施方式中不是必需的,由于能够将非织造中间层24捕 获在第一热塑性最内层22和第二热塑性最内层28之间,从而通过能够避免包含典型的更昂 贵的热固性纤维和/或热熔性纺织纤维而降低了与之相关的成本。天然纤维可以由任何合 适的天然纤维提供纤维,例如黄麻、洋麻、大麻等,也来自任何合适的回收材料和/或废物流 材料。 如果在非织造中间层24中包括可热熔和/或可热固的材料,则它可以例如作为低 温熔融聚合物材料(例如聚乙烯,PET或尼龙的纤维)被提供。应该认识到,可以使用其他低 熔点聚合物材料,例如热塑性双组分纤维,当加热到其熔点以上时,其外皮例如聚丙烯会熔 化,而内芯可以是热固性材料保持热定形。低熔点材料在熔化时会与存在的任何纺织天然 纤维和纸板纤维的混合物以及回收的纸板材料中剩余的粘合剂融合在一起。例如,与在250 ℃下的芯熔化相比,PET低熔双组分纤维的外部的熔点可以为大约110℃至180℃。本领域技 术人员将认识到,可以使用其他涂层或填料和填料纤维代替低熔点纤维以实现所需的结 果。 构造非织造中间层24的过程包括混合或掺混所选择的非织造材料,如所讨论的, 其可以包括生料,例如天然纤维,任选地包含可热熔纤维,并形成混合材料的纤维网。可以 通过气流成网法(例如,在Rando机器上)或在梳理法中进行的织带过程形成均匀混合的天 然纤维/可熔纤维毡或纤维网,其中生坯材料和纤维是随机地定向。 然后,在形成纤维网时,将纤维网固结以使生坯和纤维材料彼此粘合,例如通过机 6 CN 111615757 A 说 明 书 4/5 页 械,化学和/或热过程(如果合适的话)。例如,可以将纤维网加热,例如在烤箱中,以适于至 少部分地熔化可热熔纤维的温度,如果提供的话,从而将生料的混合物与可热熔纤维热粘 合。否则,或另外,可以对纤维网进行针刺处理以使生料和纤维彼此缠绕和/或经受化学过 程,其中利用化学粘合剂将生料和纤维粘结在一起。不管选择哪种固结方法,都将纤维网形 成为混杂和缠结纤维的非织造片材,其中该非织造片材达到所需的厚度。 然后,在形成非织造中间层24时,复合的最外层20和第一热塑性层22可以在非织 造中间层24的相对侧上彼此结合,以将非织造中间层24以夹在最外层20和第一热塑性层22 之间的关系捕获和封装,以基本上完全完成壁12的材料的形成。为了促进复合最外层20和 第一热塑性层22彼此粘合,可以提供非织造中间层24,该中间层相对于第二宽度W2具有第 一减小的宽度W1,第二宽度W2由如图3所示的相对的顶端和底端16、18限定。这样,例如但不 限于,可以容易地在复合的最外层20的第二热塑性最内层28和第一热塑性最内层22之间形 成粘结接头,例如超声波焊接接头32,并且该焊接接头32不含非织造织物中间层24的材料。 这样,在必须焊接的材料较少的情况下,该过程得以简化并提高了效率,因此降低了与之相 关的成本并提高了生产率。此外,除了形成壁12的结合过程之外,根据需要可以在壁12中形 成活动铰链34,以产生用于折叠壁12的期望位置。然后,在将壁12切割成期望尺寸时,从而 形成自由边缘或侧面36,平坦的平坦壁12可以容易地适当地折叠,例如通过活动铰链34,这 样,自由边缘36可以彼此邻接,然后在结合缝38下方彼此固定,例如在施加适当的加热下, 例如在超声波焊接工艺中,或例如通过合适的粘合剂或紧固件进行焊接,以形成盖10的周 向连续的管状壁结构,该壁结构界定出空腔40,该空腔40的尺寸适于接收预期的车辆电池。 这样,壁12构造成使其周向连续的外周侧14在相对的顶端和底端16、18之间延伸。 根据其他方面,复合的最外层20的第二热塑性最内层28可以作为非织造材料提 供,其中非织造材料包括至少一些热塑性成分。应当认识到,如果需要的话,非织造材料内 的全部材料可以被提供为热塑性材料。 根据又一方面,不渗透反射金属层30可以被提供为金属箔,例如厚度为约0.0003 英寸-0.0015英寸之间的铝箔,但不限于此。 根据又一方面,第一热塑性最内层22可被提供为多孔稀松布层,其中稀松布层22 的材料包括至少一些热塑性成分,应当认识到,如果需要的话,稀松布层22内的全部材料可 以被提供为热塑性材料。 除了上面讨论的协同作用之外,本领域技术人员还将认识到进一步的协同作用, 特别是在使用盖10时。例如,除了非织造第二热塑性最内层28之外,还通过促进复合层20至 第一热塑性最内层22的超声焊接来增强可制造性。非织造第二热塑性最内层28通过充当对 着反射金属层28的阻尼器,进一步减少了噪声的产生,同时还抑制了反射金属层28的起皱。 更近一步地,反射性最外热塑性层26,例如柔性的金属化热塑性层26,例如聚脂薄膜的金属 化层,以示例的方式但不限于此,和反射金属层30每个都是固态的,不可渗透的柔性材料 片,它们防止热气体从中流过,从而使电池11进一步绝缘以抵抗相对炎热的发动机舱环境。 此外,第一热塑性最内层22还起到屏蔽非织造中间层24以防止其与诸如水之类的流体接触 的作用,从而使非织造中间层24保持干燥并按预期在较长的使用寿命中用作绝缘体。 显然,根据上述教导,可以对本发明进行许多修改和变化。可以预期,所有权利要 求和所有实施例的所有特征可以彼此组合,只要这样的组合不会彼此矛盾即可。因此,应当 7 CN 111615757 A 说 明 书 5/5 页 理解,在所附权利要求的范围内,可以以不同于具体描述的方式来实践本发明。 8 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 1/3 页 图1 图2 9 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 2/3 页 图3 图4 图4A 10 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 3/3 页 图5 11
提供了一种柔性绝缘的电池盖及其构造方法。所述电池盖包括周向地界定在底端和顶端之间延伸的空腔的柔性管状壁。所述柔性管状壁具有复合的最外层,第一热塑性最内层和非织造中间层。所述非织造中间层夹在所述复合的最外层和所述第一热塑性最内层之间。所述复合的最外层 全部
背景技术:
更详细地参考附图,图1和图2示出了根据本发明的一个方面构造的用于容纳机动 车辆电池11以形成提供围绕电池11的外周侧的热保护的组件的柔性的纺织电池盖,此后称 为盖10。盖10形成为具有柔性的一体式壁12,使得盖10可以作为单件材料围绕电池11被处 理和设置。壁12形成为具有管状构造的侧壁14,并且因此围绕其周缘侧壁14在周向上连续, 并且在顶端16和相对的底端18之间延伸。如图4中最佳所示,壁12具有复合的最外层20,第 一热塑性最内层22和夹在复合的最外层20和第一热塑性最内层22之间的非织造中间层24。 在层20、22、24之间提供的协同作用增强了盖10按预期执行的能力(例如通过将电池酸温度 保持在制造商推荐的温度范围内,同时还具有在较长的使用寿命内耐降解的性能),从而提 高了车辆电池11的使用寿命,同时在制造上经济,从而降低了与此相关的成本,同时重量轻 且可折叠,便于搬运,运输和存放。 如图4A最佳所示,复合的最外层20包括反射性最外层热塑性层26,第二热塑性最 内层28和夹在金属化的最外层热塑性层26和第二热塑性最内层28之间的不渗透的反射性 金属层30。 非织造中间层24可以由任何合适的绝缘材料构成,并且根据一方面,可以由再生 纤维或生料构成,其中生坯材料由粉碎的纸板、天然纤维、回收材料和/或废物流材料的混 合物中的至少一种提供。非织造中间层24可以进一步包括聚酯基纤维,热固性纤维和/或热 熔性纺织纤维,尽管在当前优选的实施方式中不是必需的,由于能够将非织造中间层24捕 获在第一热塑性最内层22和第二热塑性最内层28之间,从而通过能够避免包含典型的更昂 贵的热固性纤维和/或热熔性纺织纤维而降低了与之相关的成本。天然纤维可以由任何合 适的天然纤维提供纤维,例如黄麻、洋麻、大麻等,也来自任何合适的回收材料和/或废物流 材料。 如果在非织造中间层24中包括可热熔和/或可热固的材料,则它可以例如作为低 温熔融聚合物材料(例如聚乙烯,PET或尼龙的纤维)被提供。应该认识到,可以使用其他低 熔点聚合物材料,例如热塑性双组分纤维,当加热到其熔点以上时,其外皮例如聚丙烯会熔 化,而内芯可以是热固性材料保持热定形。低熔点材料在熔化时会与存在的任何纺织天然 纤维和纸板纤维的混合物以及回收的纸板材料中剩余的粘合剂融合在一起。例如,与在250 ℃下的芯熔化相比,PET低熔双组分纤维的外部的熔点可以为大约110℃至180℃。本领域技 术人员将认识到,可以使用其他涂层或填料和填料纤维代替低熔点纤维以实现所需的结 果。 构造非织造中间层24的过程包括混合或掺混所选择的非织造材料,如所讨论的, 其可以包括生料,例如天然纤维,任选地包含可热熔纤维,并形成混合材料的纤维网。可以 通过气流成网法(例如,在Rando机器上)或在梳理法中进行的织带过程形成均匀混合的天 然纤维/可熔纤维毡或纤维网,其中生坯材料和纤维是随机地定向。 然后,在形成纤维网时,将纤维网固结以使生坯和纤维材料彼此粘合,例如通过机 6 CN 111615757 A 说 明 书 4/5 页 械,化学和/或热过程(如果合适的话)。例如,可以将纤维网加热,例如在烤箱中,以适于至 少部分地熔化可热熔纤维的温度,如果提供的话,从而将生料的混合物与可热熔纤维热粘 合。否则,或另外,可以对纤维网进行针刺处理以使生料和纤维彼此缠绕和/或经受化学过 程,其中利用化学粘合剂将生料和纤维粘结在一起。不管选择哪种固结方法,都将纤维网形 成为混杂和缠结纤维的非织造片材,其中该非织造片材达到所需的厚度。 然后,在形成非织造中间层24时,复合的最外层20和第一热塑性层22可以在非织 造中间层24的相对侧上彼此结合,以将非织造中间层24以夹在最外层20和第一热塑性层22 之间的关系捕获和封装,以基本上完全完成壁12的材料的形成。为了促进复合最外层20和 第一热塑性层22彼此粘合,可以提供非织造中间层24,该中间层相对于第二宽度W2具有第 一减小的宽度W1,第二宽度W2由如图3所示的相对的顶端和底端16、18限定。这样,例如但不 限于,可以容易地在复合的最外层20的第二热塑性最内层28和第一热塑性最内层22之间形 成粘结接头,例如超声波焊接接头32,并且该焊接接头32不含非织造织物中间层24的材料。 这样,在必须焊接的材料较少的情况下,该过程得以简化并提高了效率,因此降低了与之相 关的成本并提高了生产率。此外,除了形成壁12的结合过程之外,根据需要可以在壁12中形 成活动铰链34,以产生用于折叠壁12的期望位置。然后,在将壁12切割成期望尺寸时,从而 形成自由边缘或侧面36,平坦的平坦壁12可以容易地适当地折叠,例如通过活动铰链34,这 样,自由边缘36可以彼此邻接,然后在结合缝38下方彼此固定,例如在施加适当的加热下, 例如在超声波焊接工艺中,或例如通过合适的粘合剂或紧固件进行焊接,以形成盖10的周 向连续的管状壁结构,该壁结构界定出空腔40,该空腔40的尺寸适于接收预期的车辆电池。 这样,壁12构造成使其周向连续的外周侧14在相对的顶端和底端16、18之间延伸。 根据其他方面,复合的最外层20的第二热塑性最内层28可以作为非织造材料提 供,其中非织造材料包括至少一些热塑性成分。应当认识到,如果需要的话,非织造材料内 的全部材料可以被提供为热塑性材料。 根据又一方面,不渗透反射金属层30可以被提供为金属箔,例如厚度为约0.0003 英寸-0.0015英寸之间的铝箔,但不限于此。 根据又一方面,第一热塑性最内层22可被提供为多孔稀松布层,其中稀松布层22 的材料包括至少一些热塑性成分,应当认识到,如果需要的话,稀松布层22内的全部材料可 以被提供为热塑性材料。 除了上面讨论的协同作用之外,本领域技术人员还将认识到进一步的协同作用, 特别是在使用盖10时。例如,除了非织造第二热塑性最内层28之外,还通过促进复合层20至 第一热塑性最内层22的超声焊接来增强可制造性。非织造第二热塑性最内层28通过充当对 着反射金属层28的阻尼器,进一步减少了噪声的产生,同时还抑制了反射金属层28的起皱。 更近一步地,反射性最外热塑性层26,例如柔性的金属化热塑性层26,例如聚脂薄膜的金属 化层,以示例的方式但不限于此,和反射金属层30每个都是固态的,不可渗透的柔性材料 片,它们防止热气体从中流过,从而使电池11进一步绝缘以抵抗相对炎热的发动机舱环境。 此外,第一热塑性最内层22还起到屏蔽非织造中间层24以防止其与诸如水之类的流体接触 的作用,从而使非织造中间层24保持干燥并按预期在较长的使用寿命中用作绝缘体。 显然,根据上述教导,可以对本发明进行许多修改和变化。可以预期,所有权利要 求和所有实施例的所有特征可以彼此组合,只要这样的组合不会彼此矛盾即可。因此,应当 7 CN 111615757 A 说 明 书 5/5 页 理解,在所附权利要求的范围内,可以以不同于具体描述的方式来实践本发明。 8 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 1/3 页 图1 图2 9 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 2/3 页 图3 图4 图4A 10 CN 111615757 A 说 明 书 附 图 3/3 页 图5 11