專利名稱：交通工具用電池組隔熱體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于交通工具等等的電池組型電源，尤其涉及隔熱的電池組型電源，更特別涉及用于這種電池組型電源的隔熱體。本發(fā)明還涉及對交通工具中的電池組型電源隔熱的方法以及包含這種隔熱的電池組型電源的交通工具。
背景技術(shù)：
包含電池組型電源的交通工具例如雙動力型汽車(即，僅使用電力的交通工具，或者電力和汽油或者柴油一起使用的交通工具)可以暴露在從例如-40℃的低溫到50℃的高溫范圍的極端溫度下。
在電池組型電源的技術(shù)中需要能夠使經(jīng)受寬的溫度范圍的電池組型電源隔熱的高溫隔熱元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對用于電池組的隔熱元件，其中該隔熱元件包括薄片、襯墊或者任何其它薄壁結(jié)構(gòu)形式的無機纖維。該無機纖維可以是陶瓷纖維、玻璃纖維或者其混合物。該陶瓷纖維可以是耐火的陶瓷纖維。有機粘結(jié)劑可用于使這些無機纖維保持在一起并且使該隔熱元件維持密度高而且薄的狀態(tài)。包含片的無機纖維的例子包括例如美國專利No.5,380,580和4,863,700以及PCT公開專利申請No.WO 00/75496 A1中公開和教導的陶瓷纖維片或者層，這里結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考。適用于對交通工具中的電池組隔熱的該隔熱元件是令人滿意的。
在本發(fā)明的一個實施例中，適于和電池組一起使用的該隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)上部薄片元件，其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且其中該隔熱元件的薄片元件彼此結(jié)合以形成由(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)上部薄片元件限定的隔熱空腔。在本發(fā)明的一些實施例中，該隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)上部薄片元件和(iii)連接該下部薄片元件、該上部薄片元件或者兩者的至少一個側(cè)壁的薄片元件，其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且薄片元件的結(jié)合形成隔熱空腔。在本發(fā)明的其它實施例中，隔熱元件包括單個薄片元件，該單個薄片元件具有形成由該單個薄片元件限定的隔熱空腔的薄片構(gòu)件。
在本發(fā)明此外的實施例中，隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)如上所述的上部薄片元件，其中一個或多個薄片元件還包含在該薄片元件上與隔熱空腔相對的連接元件。適當?shù)倪B接元件包括但是不局限于壓敏膠粘劑層、熱熔性膠粘劑層、結(jié)構(gòu)膠粘劑層、鉤和環(huán)型緊固件、鐓頭緊固件或者其組合。在一個優(yōu)選的實施例中，一個或多個薄片元件包含在薄片元件上與隔熱空腔相對的壓敏膠粘劑層形式的連接元件。
在本發(fā)明另外的實施例中，隔熱元件包括用于電池組的模塑隔熱元件。該模塑隔熱元件可以包含一個或多個模塑薄片元件，其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且該薄片元件彼此結(jié)合以形成由(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)上部薄片元件限定的隔熱空腔。在本發(fā)明一個優(yōu)選實施例中，模塑隔熱元件的每個薄片元件包括模塑薄片元件。
本發(fā)明還針對隔熱元件組件，該隔熱元件組件包括與外殼結(jié)合的隔熱元件，其中該外殼包括(i)下部底盤、(ii)一個或多個側(cè)壁，該一個或多個側(cè)壁中的一個或多個可以連接該下部底盤或者可連接的蓋板，和(iii)可連接的蓋板，該可連接的蓋板可以連接下部底盤、一個或多個側(cè)壁或者兩者。該外殼構(gòu)件可以彼此連接以形成適用于容納隔熱元件的底盤空腔。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，隔熱元件恰好地安裝在該底盤里，因此底盤空腔的基本上所有內(nèi)表面區(qū)域被隔熱元件覆蓋。
本發(fā)明甚至還針對用于包括上述與電池組結(jié)合的隔熱元件的交通工具的隔熱電池組組件。本發(fā)明的隔熱電池組組件還可以包含上述外殼。
本發(fā)明還針對包括上述隔熱元件、隔熱元件組件或者隔熱電池組組件的交通工具。在本發(fā)明的一個實施例中，交通工具包括能夠由柴油、汽油和電力等等的任何組合驅(qū)動的雙動力型汽車。
本發(fā)明還針對制造上述隔熱元件、隔熱元件組件和電池組組件的方法以及對交通工具中的電池組隔熱的方法。在本發(fā)明的一個典型方法中，隔熱電池組的方法包括至少部分地將電池組裝入上述隔熱元件形成的隔熱空腔內(nèi)，以便使電池組與不希望的低溫隔熱。
在閱讀下列公開實施例和附加權(quán)利要求的詳細說明后，本發(fā)明的這些和其它特點和優(yōu)點將更加顯而易見。


圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例隔熱并裝在交通工具上的電池組組件或者電源裝置的部分橫截面圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的典型隔熱元件的正視圖；圖3是圖2的典型隔熱元件和至少部分被典型隔熱元件圍繞的隔熱腔的視圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明具體實施例隔熱的電池組組件或者電源裝置的蓋板的部分橫截面圖；圖5是用于容納電池組組件的典型底盤的透視圖；圖6是設(shè)計成安裝到圖5的典型底盤上表面上的一片隔熱元件的透視圖；圖7是設(shè)計成安裝到圖5的典型底盤的蓋板內(nèi)表面的一片隔熱元件的透視圖；和圖8是對適用于本發(fā)明隔熱元件的兩片典型隔熱材料的傳熱性能進行比較的曲線圖。
發(fā)明的詳細說明為了促進理解本發(fā)明原理，接下來進行對本發(fā)明具體實施例的描述，而且使用具體的語言來描述該具體實施例。應當理解具體語言的使用不限制本發(fā)明的范圍。通常認為本發(fā)明所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以對所述本發(fā)明原理進行變更、進一步改良以及進一步應用。
參考圖1，例如在用汽油(或者柴油)和電力驅(qū)動的雙動力型汽車中使用的典型電池組組件或者電源裝置8包括含有多個電源模塊12的電池組10，這些電源模塊12安裝在具有蓋板16的底盤14中，而且用根據(jù)本發(fā)明包含無機纖維的隔熱元件隔熱。這種含無機纖維的隔熱元件可以是例如薄片、襯墊或者任何其它所需的薄壁結(jié)構(gòu)的形式。這種底盤14可以由塑料、金屬(例如象鐵、鋼、鋁、鎂等等之類)或者其組合形成。所示典型隔熱元件包括安裝(例如粘結(jié)到)蓋板16下側(cè)的無機纖維薄片18和安裝在(例如粘結(jié)到)底盤14上表面上的無機纖維薄片20。該隔熱元件還可以包括安裝在(例如粘結(jié)至)底盤14一個或多個或者所有側(cè)壁上的無機纖維或者其它適當隔熱材料的薄片22。
為了使電池組10維持在要求的溫度范圍內(nèi)，可以使空氣在管道25和溝槽26中循環(huán)，以冷卻電池組10，可以起動加熱器28(例如導線加熱元件)來升溫電池組10，或者根據(jù)需要兩者都可以使用。優(yōu)選地，電池組10設(shè)置在由薄片18、20和22圍繞的隔熱空腔29內(nèi)，以便空氣能夠在圍繞電池組10的管道25內(nèi)流動。底盤14被設(shè)計成被容納和安裝在交通工具主體32內(nèi)形成的洞或者腔30內(nèi)。下面更詳細地描述形成電池組組件的各個上述元件。
I、隔熱元件本發(fā)明的隔熱元件包括一個或多個薄片、襯墊或者其它含纖維的薄壁結(jié)構(gòu)，它們都包含無機纖維。為了例如對一部分電池組或者電池組整個外表面隔熱這樣的目的，每個薄片或者襯墊可以具有所需形狀和尺寸。該一個或多個薄片、襯墊或者其它薄壁結(jié)構(gòu)可以彼此連接，或者相互定位但是不連接，以提供隔熱空腔。由該一個或多個薄片、襯墊或者其它薄壁結(jié)構(gòu)形成的隔熱空腔如下所述對設(shè)置在隔熱空腔內(nèi)部的任意對象例如電池組進行隔熱。
A、隔熱元件結(jié)構(gòu)在本發(fā)明的一個典型實施例中，用于電池組的隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁薄片元件和(iii)上部薄片元件，其中該隔熱元件的薄片元件可以彼此結(jié)合以形成由(i)下部底盤薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁薄片元件和(iii)上部蓋板薄片元件限定的隔熱空腔。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)連接該下部薄片元件和/或上部薄片元件的至少一個側(cè)壁薄片元件以及(iii)連接該至少一個側(cè)壁的薄片元件、該下部薄片元件或者以上兩者的上部薄片元件，其中該隔熱元件的薄片元件可以彼此結(jié)合以形成由(i)下部底盤薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁薄片元件和(iii)上部薄片元件限定的隔熱空腔。圖2示出本發(fā)明的典型隔熱元件。
如圖2所示，典型的隔熱元件11包括一個或多個薄片18和20-24。在本發(fā)明的一個實施例中，典型的隔熱元件11包括六個分開的薄片18和20-24，這六個薄片可以是(i)彼此分開(即，彼此不連接)、(ii)彼此連接，從而有一個以上六個以下的薄片彼此連接或者(iii)彼此連接，從而所有六個薄片彼此連接。在本發(fā)明進一步的實施例中，典型的隔熱元件11包括單個薄片，該單個薄片具有六個不同的薄片構(gòu)件(即，構(gòu)件18和20-24)，如圖2所示。理想地，典型的隔熱元件11包括具有構(gòu)件18和20-24的無機纖維單個薄片。
圖2的典型隔熱元件11包括下部薄片元件20、連接下部薄片元件20的側(cè)壁薄片元件21-24和連接至少一個側(cè)壁薄片元件的上部薄片元件18，在這種情況下，該至少一個側(cè)壁的薄片元件是側(cè)壁薄片元件24。如圖3所示，典型的隔熱元件11形成由(i)下部薄片元件20、(ii)側(cè)壁薄片元件21-24和(iii)上部薄片元件24限定的隔熱空腔29。側(cè)壁薄片元件21-24可以彼此不連接，僅僅緊密地接近和/或彼此接觸。可選擇地，側(cè)壁薄片元件21-24可以沿著圖3所示接縫51-54彼此連接。使相鄰側(cè)壁薄片元件彼此連接的適當方法包括但是不局限于粘合、縫合、釘住等等。
如圖3所示，典型的隔熱元件11通過將上部薄片元件18折疊在隔熱空腔29上，從而使上部薄片元件18的邊緣58與側(cè)壁薄片元件23的邊緣59緊密地接近和/或接觸，從而形成基本上密封的隔熱空腔29。隔熱空腔29適合于容納物體和使物體與不利的寒冷和/或高溫隔熱，這些物體例如是電池組。
在本發(fā)明的一個典型實施例中，隔熱元件例如圖3所示的典型隔熱元件11可以包含模塑隔熱元件。該模塑隔熱元件可以包含一個或多個模塑薄片元件，其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且該薄片元件彼此結(jié)合，形成由(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)上部薄片元件限定的隔熱空腔。在一個優(yōu)選實施例中，形成隔熱元件的一個或多個薄片元件中的每一個包括模塑薄片元件。該一個或多個模塑薄片元件和如果存在的任何其它薄片元件(即，非模塑薄片元件)的結(jié)合形成適用于對物體例如電池組進行隔熱的隔熱空腔。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，模塑隔熱元件包括(i)下部薄片元件、(ii)連接該下部薄片元件和/或上部薄片元件的至少一個側(cè)壁的薄片元件以及(iii)連接該至少一個側(cè)壁的薄片元件、該下部薄片元件或者兩者的上部薄片元件，其中至少一部份該至少一個側(cè)壁的薄片元件位于基本上垂直于該下部薄片元件的平面內(nèi)，而且該上部薄片元件可折疊成基本上平行于該下部薄片元件的平面。該至少一個側(cè)壁的薄片元件可以包含兩個或更多沿著該下部薄片元件周邊不連接的側(cè)壁，或者可以包含沿著該下部薄片元件的整個周邊延伸的單個側(cè)壁。
請注意，本發(fā)明的隔熱元件可以具有各種結(jié)構(gòu)，而且圖2-3所示典型的隔熱元件11僅僅是本發(fā)明隔熱元件的一個例子。例如，當下部薄片元件是圓形時，隔熱元件可以包含沿著下部薄片元件周邊延伸的單個側(cè)壁。在其它的實施例中，當下部薄片元件是八邊形時，隔熱元件可以包含沿著下部薄片元件周邊延伸的八個或者更多側(cè)壁。此外，與如圖2-3所示下部薄片元件相反，一個或多個側(cè)壁可以沿著上部薄片元件的周邊延伸。在其它的實施例中，下部薄片元件和上部薄片元件可以都具有沿著下部薄片元件和上部薄片元件周邊延伸的一個或多個側(cè)壁薄片元件。下部薄片元件、側(cè)壁薄片元件和上部薄片元件的任何組合都可以用于本發(fā)明中，只要該組合形成適用于對物體例如電池組進行隔熱的隔熱空腔。
B、隔熱元件材料本發(fā)明的隔熱元件包含無機纖維。本發(fā)明使用的適當無機纖維可以包括但是不局限于氧化物和非氧化物陶瓷纖維，例如氧化鋁纖維、鋁硅酸鹽纖維、玻璃纖維、石墨纖維、硼纖維、氧化鋁硼硅酸鹽纖維、氧化鈣-硅酸鎂纖維、金剛砂纖維、退火陶瓷纖維、石英纖維及其混合物。在本發(fā)明的一個典型實施例中，每個薄片或者襯墊包括陶瓷纖維、玻璃纖維或者其組合。市場上可買到的可使用的纖維包括但是不局限于可以從Thermal Ceramics(Augusta，GA)獲得的CERAFIBERTM鋁硅酸鹽纖維、可以從Unifrax公司(Niagara Falls，NY)獲得的FIBERFRAXTM7000M鋁硅酸鹽纖維、Dyson公司(Wiltshire，UK)商標為SAFFILTM的氧化鋁纖維以及可以從3M公司(St.Paul，MN)獲得的NEXTELTM纖維。
用于形成本發(fā)明隔熱元件的薄片、襯墊或者其它的薄壁結(jié)構(gòu)可以包含各種含纖維的結(jié)構(gòu)。典型地，每個薄片、襯墊或者其它的薄壁結(jié)構(gòu)包括無紡織物、紡織物、針織物、單向纖維織物、紗布、柵網(wǎng)或者其組合。優(yōu)選地，每個薄片、襯墊或者其它的薄壁結(jié)構(gòu)包括無紡織物，例如針刺(needlepunched)或者水力纏繞(hydroentangled)的無紡織物。還可以使用無紡織物和其它織物的組合，例如夾在聚合物膜外層、紡絲粘合聚合物纖維例如聚酯紡絲粘合織物或者其它的含纖維層之間的無機纖維的纖維棉絮。
典型地本發(fā)明隔熱元件的每個薄片或者襯墊具有直到大約10mm的總平均薄片厚度。由最終的用途和使用的材料決定，隔熱元件的每個薄片或者襯墊可以具有低到大約1.0mm的平均薄片厚度。優(yōu)選地隔熱元件的每個薄片或者襯墊具有從大約2.0mm到大約5.0mm的平均薄片厚度，更加優(yōu)選地，具有從大約3.0mm到大約4.0mm的平均薄片厚度。
用于形成本發(fā)明隔熱元件的薄片、襯墊或者其它含纖維薄壁結(jié)構(gòu)還可以包括一個或多個附加的可選擇成分，該附加的可選擇成分包括但不限于有助于無機纖維彼此粘接的粘合劑、填充金屬、其它纖維例如聚合物纖維或者其組合。適當?shù)恼澈蟿┎牧习ǖ遣痪窒抻谑侨軇┗蛘咚牧系挠袡C聚合物或者低聚物。水基材料由于環(huán)境的原因而優(yōu)選，而且可以包括丙烯酸、乙烯-乙酸乙烯共聚物、聚氨基甲酸酯和合成橡膠，例如丁苯橡膠或者苯乙烯丁腈橡膠。
在本發(fā)明的一個實施例中，用于形成本發(fā)明隔熱元件的每個薄片或者襯墊包括無機纖維和熱塑性聚合物纖維，該熱塑性聚合物纖維用作使無機纖維彼此粘著的粘合劑。在本實施例中，薄片或者襯墊可以熱成形以形成結(jié)構(gòu)完整性提高的薄片或者襯墊。當具有時，熱塑性聚合物纖維的含量優(yōu)選直到相對于薄片或者襯墊的總重量的大約40重量％(重量份)。
在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，用于形成本發(fā)明隔熱元件的每個薄片、襯墊或者其它含纖維薄壁結(jié)構(gòu)包括上膠(sized)或者沒有附加成分例如粘合劑的未上膠(unsized)無機纖維。在本實施例中，該無機纖維彼此機械地連接，例如通過針刺、水纏繞或者縫編操作。用于形成本發(fā)明隔熱元件的每個薄片、襯墊或者其它的含纖維薄壁結(jié)構(gòu)選自如上所述無機纖維的上膠或者未上膠無機纖維，基本上由其組成或者由其任何組合組成。
C、用于制造隔熱元件的方法本發(fā)明隔熱元件優(yōu)選由已經(jīng)被壓緊以控制纖維膨松度即使隔熱元件厚度最小化同時提供充分隔離的無機纖維形成，從而在運行期間優(yōu)選地使電池組溫度控制在狹窄的溫度范圍內(nèi)。該纖維可以用包括現(xiàn)有技術(shù)中已知的多種方法被壓緊。這些方法包括但是不局限于(i)形成具有可選擇的粘合劑的無機纖維例如陶瓷纖維的濕法敷紙或者薄片、(ii)針刺可以在其一側(cè)或兩側(cè)具有可選擇的薄片材料(例如紡織、無紡、編織、紗布或者網(wǎng)眼織物的形式的附加無機織物或者其它纖維)的無機纖維的纖維棉絮、(iii)縫編無機纖維的纖維棉絮(iv)將無機纖維封裝在具有最后生成的隔熱元件所需的形狀的小包或者袋中、和(v)模塑具有可選擇的粘合劑的無機纖維例如陶瓷纖的薄片或者襯墊。
在典型的濕法敷紙工藝中，無機纖維和粘合劑混合形成漿料，如果需要，凝固該粘合劑，而且該漿料澆鑄在造紙機械例如長網(wǎng)造紙機的網(wǎng)篩上。該漿料可以還包含凝結(jié)劑、表面活性劑、填充劑、有機纖維、消泡劑或者其組合。典型的凝結(jié)劑是明礬。如果需要的話，在更進一步的工藝中，例如模塑或者針刺工藝中，然后對該紙進行脫水和干燥。
該隔熱元件還可以通過縫編或者針刺無機纖維棉絮形成。棉絮可以包括在該棉絮一個或者兩個主表面上的板材?？梢允褂玫陌宀陌ǖ遣痪窒抻诰酆衔锬?、織造紡織品和非織造紡織品。
還可以利用許多方法形成模塑隔熱元件。在一個模塑操作中，使用模具和真空來對漿料脫水，形成模具形狀。這種模制工序類似于Danser公司(Parkersburg，WV)開發(fā)并在美國專利No.6,596,120中描述的真空工藝，因此結(jié)合其全部內(nèi)容以作參考。在一個典型方法中，設(shè)計和構(gòu)成內(nèi)部構(gòu)架從而使得在該部分內(nèi)可以有所需的抽真空/真空分布。該模具的外部是電池組或者多部件結(jié)構(gòu)的電池組的一部分的形式。在具有所需大小與形狀的模具浸沒在該漿料中之后，產(chǎn)生一部分所需纖維重量、厚度和密度。除模具的影響之外，該部分的物理性能主要由浸沒時間和漿料特征控制。然后濕潤狀態(tài)的形成部分從成型模具中取出并在爐子中或者用其它可利用的干燥法干燥。
另一個典型的成形工序包括直接在電池組外殼構(gòu)件中模塑該部分。在這種工藝中，模具“機構(gòu)(set-up)”由兩部分組成，(i)實際的電池外殼構(gòu)件和(ii)具有外殼構(gòu)件的總的形狀的模具。模具可以更小或更大，這決定于外殼構(gòu)件內(nèi)部所需的“裝配”。該模具具有和上述模具相同的結(jié)構(gòu)，即至少具有用于真空系統(tǒng)的內(nèi)部構(gòu)架和電池組外殼構(gòu)件形式的外罩的多構(gòu)件。所需工藝用于相對模具建立實際的外殼構(gòu)件，因此一旦該機構(gòu)被引入該漿料，漿料就可以輕易地移入開口空腔。該機構(gòu)浸入漿料之中并被抽真空，持續(xù)所需時間量，該時間量通過漿料性能和用于電池組隔熱的目標物理性能(例如，重量、厚度、外形等等)來確定。一旦完成浸漬和真空處理，該機構(gòu)從漿料中提起，而且拔起該外殼構(gòu)件(通過水力或者其它的適當手段)，因此該隔熱體可靠地裝配在外殼構(gòu)件內(nèi)部。同時，從內(nèi)部模具吹出空氣，從而釋放該隔熱體到外殼構(gòu)件內(nèi)。包含隔熱體的外殼構(gòu)件然后被釋放并通過各種干燥過程進行干燥。
D、其它的隔熱元件構(gòu)件在本發(fā)明的一些典型實施例中，隔熱元件包含一個或多個無機纖維薄片或者襯墊，其中每個薄片或者襯墊包括一個或多個如上所述的含纖維層(例如，無機纖維的纖維棉絮本身或者夾在其它層例如聚酯紡絲粘合織物之間的無機纖維的纖維棉絮)。在本發(fā)明其它的實施例中，隔熱元件包括附加的非纖維層。在一個典型實施例中，本發(fā)明的隔熱元件包括用于使隔熱元件連接一個或多個所需表面的連接元件，該所需表面是例如電池組組件外殼構(gòu)件(即底盤、側(cè)壁和/或蓋板)的表面。該連接元件可以是粘合劑例如象壓敏膠粘劑、熱熔性膠粘劑或者結(jié)構(gòu)膠粘劑，還可以是機械緊固件例如象SCOTCHMATETM緊固件的鉤和環(huán)型緊固件或者象DUAL LOCKTM緊固件的鐓頭緊固件，或者其任何組合，這兩種都可以從3M公司(St.Paul，MN)獲得。
壓敏膠粘劑(PSA)的例子包括但是不局限于丙烯酸PSA、粘結(jié)嵌段共聚物PSA、聚氨基甲酸酯PSA、聚酰胺PSA、聚烯烴PSA象乙烯-乙酸乙烯共聚物PSA等等。適用于粘接到外殼構(gòu)件的膠粘劑的類型由外殼構(gòu)件壁的材料決定，例如，高表面能塑料、低表面能塑料、金屬等等。該膠粘劑可以直接涂覆到隔熱元件薄片上，可以涂覆到隔熱元件薄片上的底膠上或者可以涂覆到隔熱元件薄片上的防滲層上?？蛇x擇地，該膠粘劑可以涂覆到該外殼構(gòu)件的表面，以便該隔熱元件能夠通過膠粘劑連接外殼。該膠粘劑可以噴涂、涂覆在隔熱元件薄片上或者外殼構(gòu)件上，或者提供該膠粘劑作為轉(zhuǎn)移膠粘劑或者雙面涂布膠帶并且層疊到該隔熱元件薄片或者外殼構(gòu)件上。膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶可以從3M公司得到，商標為3MTM，產(chǎn)品號碼為例如膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶468MP、膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶468MPF、膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶966等等。其它合適的膠粘劑也可以從各種形式膠粘劑的供應商那里買到。熱熔性膠粘劑例如聚酯膜膠粘劑、膜膠粘劑以及熱固性膜膠粘劑可以在市場上從Bostik Findley公司(Middleton，MA)買到。
合適的壓敏膠粘劑可以包括水基膠粘劑例如乳液，也可以包括溶劑基膠粘劑。本發(fā)明使用的合適的壓敏膠粘劑包括但是不局限于美國專利No.Re 24，906(Ulrich)、4,181,752(Martens等)、5,602,221(Bennett等)和5,637,646(Ellis)中公開的壓敏膠粘劑，這里結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考。
熱熔性膠粘劑可以是壓敏或者熱活化的，即在室溫下是不粘的。本發(fā)明使用的合適的熱熔性膠粘劑包括但是不局限于美國專利No.4,833,179(Young等)、6,630,531(Khandpur等)和6,294,249(Hamer等)中公開的熱熔性膠粘劑，這里結(jié)合其全部內(nèi)容作為參考。
結(jié)構(gòu)膠粘劑包括固化為熱固性基體的膠粘劑，并且包括環(huán)氧樹脂膠粘劑和聚氨酯膠粘劑。該膠粘劑可以利用傳統(tǒng)的涂覆或者噴涂法以100％固體膠粘劑、溶劑基膠粘劑或者水基膠粘劑進行涂敷，或者以可以層疊的膜膠粘劑進行涂敷?？梢怨袒墓腆w膠粘劑可以為由一部分或者兩部分組成的系統(tǒng)，該系統(tǒng)由熱和或光例如紫外光固化。合適的可固化膠粘劑包括但是不局限于美國專利No.5,536,805(Kangas)、5,472,785(Stobbie等)和EP620,259(George等)中公開的膠粘劑。膜膠粘劑可以部分地固化，以提供粘合劑膜，或者它們可以包括可固化的成分和熱塑性的成分，該成分在固化以后形成熱固性基體。本發(fā)明使用的合適的結(jié)構(gòu)膜膠粘劑包括但是不局限于可以在市場上從3M公司買到，例如3MTMScotch-WeldTM結(jié)構(gòu)膠粘劑膜AF 126Red、3MTMScotch-WeldTM結(jié)構(gòu)膠粘劑膜AF 111、3MTMScotch-WeldTM結(jié)構(gòu)膠粘劑膜AF 42和3MTMScotch-WeldTM結(jié)構(gòu)膠粘劑膜AF 46。
還可以在隔熱元件中包括其它的層以用于各種目的。這些層包括但是不局限于用以提高其它層與無機纖維隔熱薄片或者墊片或者其它層的連接性的底膠、在暴露的粘膠層表面上的保護膜或者紡織物(例如、解脫襯料)以及保護涂層。而且，為了進一步隔熱，例如在美國專利No.3,591,400中描述的反射性涂層/膜可以應用于一片或多片隔熱元件的內(nèi)表面(即面向隔熱空腔和/或電池組的表面)，這里結(jié)合該美國專利No.3,591,400的全部內(nèi)容作為參考。這種反射性涂層/膜可以利用已知的涂布技術(shù)包括但不限于輥式涂布、刀刮、涂布和模壓涂層來應用于該一個或多個薄片。
該隔熱元件可以包括一個以上非纖維層和/或粘膠層。有時，可以使用膠粘劑的附加層來提高壓敏膠粘劑與隔熱元件的膠結(jié)。例如，可以通過直接涂覆熱熔性膠粘劑到隔熱元件上使熱熔性膠粘劑應用于隔熱元件，或者通過層疊熱熔性膠粘劑或者熱固性膠粘劑層到隔熱元件上，并且壓敏膠粘劑可以涂覆或者層疊到熱熔性或者熱固性粘膠層上，使熱熔性膠粘劑層應用于隔熱元件。作為另一個實例，可以使用熱熔性膠粘劑或者熱固性膠粘劑將一層塑料膜例如澆鑄聚丙烯膜層疊到隔熱元件，并且可以隨后將壓敏膠粘劑涂覆或者層疊到該塑料膜上。這樣，該熱熔性膠粘劑、熱固性膠粘劑以及塑料膜提供比較光滑的表面，從而使得壓敏膠粘劑可以更好地固著隔熱元件中的纖維。而且，該隔熱元件的薄片元件可以連接于連接該薄片元件纖維的層，例如熱熔性膠粘劑、熱固性膠粘劑、塑料膜、非織造紗布，并且隨后利用應用于外殼構(gòu)件或者隔熱元件的薄片元件表面的膠粘劑連接外殼構(gòu)件。適合這種應用的膠粘劑包括如上所述膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶，和噴涂膠粘劑例如3MTMGeneral Purpose 45 Spray Adhesive。
圖4示出一個典型的隔熱元件結(jié)構(gòu)。參考圖4，薄片18可以利用膠結(jié)到蓋板16的壓敏膠粘劑層34和膠結(jié)到薄片18的熱熔性膠粘劑層36安裝在蓋板16的內(nèi)表面，其間夾著中間層38。中間層38可以是聚合物紗布、無紡織物、機織織物、泡沫塑料或者例如由聚乙烯、聚酯、尼龍等等或者其任何組合制成的膜。例如，熱熔性膠粘劑可以涂覆在薄片18上，尼龍非織造紗布38可以層疊到粘膠層36上?？梢砸詨好裟z粘劑轉(zhuǎn)移膠帶的形式提供壓敏膠粘劑層34，其連接尼龍紗布從而給隔熱元件提供連接元件。
壓敏膠粘劑可以是適合于連接在包括如上所述壓敏膠粘劑的電池組組件外殼構(gòu)件表面的如何類型。適用于膠結(jié)到外殼構(gòu)件的膠粘劑的類型由外殼構(gòu)件壁的材料決定，例如高表面能塑料、低表面能塑料、金屬等等。該膠粘劑可以直接涂覆到隔熱元件薄片上，可以涂覆到隔熱元件薄片上的底膠上或者可以涂覆到隔熱元件薄片上的防滲層上。該膠粘劑可以噴涂在隔熱元件薄片上，或者提供膠粘劑作為轉(zhuǎn)移膠粘劑或者雙面涂布膠帶并且層疊到隔熱元件薄片。膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶可以從3M公司得到，商標為3MTM，產(chǎn)品號碼為例如膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶468MP、膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶468MPF、膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶966等等。
II.隔熱元件組件本發(fā)明還涉及包括和外殼結(jié)合在一起的上述隔熱元件的隔熱元件組件，其中該外殼包括一個或多個下列構(gòu)件下部底盤、一個或多個側(cè)壁和可移動蓋板，該蓋板可連接該下部底盤、一個或多個側(cè)壁或者連接以上兩者。在本發(fā)明實施例中，該隔熱元件優(yōu)選限定尺寸以便定位在由外殼構(gòu)件形成的底盤空腔內(nèi)部，該外殼構(gòu)件是例如(i)下部底盤、(ii)一個或多個側(cè)壁和(iii)可移動蓋板。在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，該外殼包括具有一個或多個連接該下部底盤的底盤側(cè)壁的下部底盤，和可連接該一個或多個底盤側(cè)壁、下部底盤或者以上兩者的可移動蓋板，其中該隔熱元件尺寸限定成以便定位在由(i)具有一個或多個底盤側(cè)壁的下部底盤和(ii)可移動蓋板形成的底盤空腔內(nèi)。在本發(fā)明的另一個優(yōu)選實施例中，該外殼包括下部底盤和具有一個或多個連接該可移動蓋板的側(cè)壁的可移動蓋板，其中該可移動蓋板可連接下部底盤，其中該隔熱元件尺寸限定成以便定位在由(i)下部底盤和(ii)具有一個或多個底盤側(cè)壁的可移動蓋板形成的底盤空腔內(nèi)。
圖5示出具有內(nèi)表面42和側(cè)壁41a-41c的典型下部底盤40。盡管在圖5中沒有示出，但是可連接的蓋板可以構(gòu)成為利用沿著部份典型的下部底盤40的開口43a-43c中的一個或多個連接裝置(例如螺釘)機械連接典型的下部底盤40。典型的下部底盤40還包含沿著內(nèi)表面42分布的大開口47和小開口48。大開口47可用于在交通工具空腔內(nèi)部定位底盤40。例如，定位針或者銷釘(未顯示)可以沿著交通工具中空腔的底面分布(例如見圖1所示車身32內(nèi)部的空腔30)。該定位針或者銷釘可以通過大開口47向上延伸從而在該空腔內(nèi)部定位底盤40。小開口48可用于通過小開口48插入連接裝置(例如螺釘)并且進入底板例如車身從而進一步緊固底盤40到底板。
如上所述，典型的下部底盤40可以由塑料、金屬(例如象鐵、鋼、鋁、鎂等等)或者其組合制成。該下部底盤可以是可移動的或者可以固定的并且可以從給定位置例如交通工具內(nèi)部的位置隨意移動。在本發(fā)明的一個典型實施例中，典型的下部底盤40固定到交通工具的空腔(例如如圖1所示)。在本實施例中，典型的下部底盤40可以包括(i)區(qū)域51和(ii)區(qū)域52，該區(qū)域51適用于氣源和/或入口，用于給定位在由底盤40和可連接的蓋板(未顯示)形成的底盤空腔內(nèi)部的電池組供應空氣，區(qū)域52適用于空氣出口，如果需要，就從該底盤空腔除去空氣?？蛇x擇的，空氣可以通過氣源來供應，然后在底盤空腔內(nèi)部循環(huán)。如圖5所示，典型的下部底盤40可以接近于連接車身(未顯示)內(nèi)部空腔底面的楔塊54a-54c。楔塊54a-54c用于在交通工具的后方碰撞期間對電池組(定位在底盤40內(nèi)部)向上施力。在這種碰撞中，電池組的向上運動相信會使對電池組內(nèi)部電源模塊(見圖1的電源模塊12)的損害最小化。
圖6示出適于和典型的下部底盤40一起使用的典型的無機纖維薄片。如圖6所示，薄片45可以具有適用于安裝到下部底盤40內(nèi)表面42上的型板44。型板44包括無機纖維薄片，其中該薄片表面包含大開口47′以及其中的小開口48′。薄片45的型板44中的大開口47′和小開口48′對應于圖5所示下部底盤40表面42內(nèi)部的大開口47和小開口48。這種開口對將薄片45定位和連接到下部底盤40有用。如上所述，為了在車身空腔內(nèi)部定位下部底盤40(和薄片45)，定位針或者銷釘可以延伸通過大開口47(和大開口47′)。薄片45的型板44中的小開口48′可用于將薄片45機械地連接下部底盤40和/或車身的空腔?？蛇x擇的，如上所述，其它的連接元件例如膠粘劑可用于把薄片45連接下部底盤40。
盡管沒有顯示可連接的蓋板，但是圖7示出了適于和可連接的蓋板以及典型的下部底盤40一起使用的典型的無機纖維薄片。如圖7所示，薄片49可以具有適用于安裝到可連接的蓋板內(nèi)表面上的型板46，該可連接的蓋板用于和典型的下部底盤40一起使用。類似于型板44，薄片49的型板46包括在其中的大開口50。大開口50可以對應于可連接的蓋板表面斷面內(nèi)部的開口。這些開口可用于(i)將薄片49定位和/或連接到可連接的蓋板，和/或(ii)為可連接的蓋板內(nèi)表面上的定位針或者銷釘提供開口從而貫穿該開口，其中該定位針或者銷釘用作隔離物，以確保在電池組上表面和定位在上面的薄片49的底面之間的空氣通道(見圖1中的空氣通道25)，并且和電池組隔開。
一個或多個附加的無機纖維薄片可以安裝在和下部底盤和/或可連接的蓋板分開或者連接的側(cè)壁內(nèi)表面。如上所述，一個或多個薄片、襯墊或者其它用于形成本發(fā)明隔熱元件的薄壁結(jié)構(gòu)一起形成隔熱空腔，該隔熱空腔可用于使電池組和不良的低溫隔熱。如圖6-7所示，可以使具有所需型板的單個薄片對應于下部底盤、可連接的蓋板和/或外殼的一個或多個側(cè)壁的表面斷面，并且安裝在其上。在本實施例中，形成具有外殼構(gòu)件的底盤空腔的步驟(按需要使底盤、側(cè)壁和蓋板彼此連接以形成底盤空腔)，同時在底盤空腔內(nèi)表面上形成隔熱空腔?？蛇x擇的，如上所述，無機纖維的單個薄片可以構(gòu)成為對應于由外殼構(gòu)件形成的底盤空腔的內(nèi)表面。在這些可選擇的實施例中，單個薄片隔熱元件可以包括如上所述的模塑隔熱元件。
如上關(guān)于組合薄片元件以形成隔熱空腔所述的那樣，本發(fā)明的隔熱元件組件可以具有各種結(jié)構(gòu)。例如，當?shù)妆P是圓形時，隔熱元件組件可以包括具有沿著底盤周邊延伸的單個側(cè)壁的底盤。在其它的實施例中，例如當?shù)妆P是八邊形時，底盤可以包括沿著底盤周邊延伸的八個或者更多側(cè)壁。此外，如圖5所示，一個或多個側(cè)壁可以沿著與底盤相對的蓋板的周邊延伸。在其它的實施例中，底盤和蓋板可以都具有沿著底盤和蓋板周邊延伸的一個或多個側(cè)壁。底盤、側(cè)壁和蓋板的任何組合都可以用于本發(fā)明中，只要該組合形成適用于容納隔熱元件的底盤空腔，該隔熱元件隔熱物體例如電池組。
本發(fā)明的隔熱元件和隔熱元件組件提供以下優(yōu)點，在最小的薄片厚度下具有好的隔熱性。通過最小化薄片厚度，可以節(jié)省空間，空間是例如汽車、飛機、船舶及其他這種交通工具之類的應用中的重要因素。節(jié)省空間在汽車中尤其重要，在汽車中，交通工具中使用的各個構(gòu)件僅可獲得有限的空間。因此，通過本發(fā)明隔熱元件形成的隔熱空腔的尺寸基本上等于或者略大于被隔熱的物體例如電池組的尺寸是合乎需要的。而且，在本發(fā)明的一個實施例中，形成隔熱空腔的隔熱元件具有基本上均勻的厚度，該厚度相當于用于形成隔熱元件的上述薄片、襯墊或者薄壁結(jié)構(gòu)的平均厚度(即薄片元件不重疊在另一個薄片元件上)。另外，外殼構(gòu)件(即底盤、側(cè)壁和蓋板)具有最小壁厚從而使隔熱元件組件所需的空間最小是合乎需要的。
III、電池組組件本發(fā)明還涉及電池組組件，該電池組組件包括電池組和(i)上述隔熱元件，或者(ii)上述隔熱元件組件。該電池組可以定位在隔熱元件或者隔熱元件組件隔熱空腔的內(nèi)部，以提供保護，免受不良低溫的影響。
電池組是已知的，并且包括但是不局限于在美國專利No.6,445,582和歐洲專利No.EP 1,202,359A2中公開的電池組，這里結(jié)合兩篇專利的全部內(nèi)容作為參考。本發(fā)明電池組組件可以放入交通工具中的許多位置，以便節(jié)省空間，例如可以放入其尺寸為可以容納電池組組件并且形成在機艙(例如在座位或者車底板墊子(floor mat)下面)、貨艙(例如在汽車后行李箱地板中或者在Sport UtilityVehicle后部區(qū)域中)以及可能是交通工具的機車間等等中的洞或者空腔。用于形成本發(fā)明具有高保溫值的隔熱元件的薄片或者襯墊的厚度在用于雙動力型汽車的自主(self-contained)環(huán)境控制電池組中尤其有利，因為在雙動力型汽車中用于電池組的空間有限。這些電池組典型地包括加熱器和空調(diào)器，以維持組件氣室內(nèi)部的溫度在最佳溫度范圍內(nèi)。使隔熱材料的空間最小化可以使得在空氣通道中可以有更多的空間用于循環(huán)空氣，從而在電池組中發(fā)揮加熱和冷卻的功能。這可以減少保持電池組在要求的溫度范圍內(nèi)所需的加熱和/或冷卻循環(huán)的次數(shù)和循環(huán)時間。反過來，這可以延長空氣輸送裝置(例如，風扇或者鼓風機用馬達)的壽命，可以提高電池效率，并且延長電池壽命。
通過下列例子進一步說明本發(fā)明，這些例子無論如何不能認為是對其范圍的限制。相反，顯而易見，在閱讀這里的描述之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和/或附加權(quán)利要求的范圍的情況下，可以憑借手段達到各種其它的實施例、變型及其等效物。
例子1用于電池組的隔熱元件的制備通過在韋林攪拌器內(nèi)的水中分散90份大塊鋁硅酸鹽纖維形成稀釋漿料(大約1％固體)來制備薄片或者襯墊形式的典型隔熱元件，該鋁硅酸鹽纖維具有大約50％氧化鋁和大約50％二氧化硅(從Thermal Ceramics公司商標為CERAFIBERTM可以得到)的近似成分。該漿料放在推進式混合器下，并且添加和混合18.2份55％固體的乙烯-乙酸乙烯共聚物乳液。在混合期間添加每3000ml水中包含10g明礬(alum)的溶液，以使形成的乳液凝固。然后該漿料在網(wǎng)篩上形成為薄片、脫水和干燥以形成厚度在大約2.2到大約2.7mm之間、基重(basisweight)在大約800到900gsm(g/m2)之間的陶瓷纖維襯墊。
為了形成膠粘劑涂覆的襯墊，在一部分該陶瓷纖維上放置熱熔性膠粘劑(從Bostik公司(Middleton，MA)可以得到的Bostik聚酯105Web Adhesive)并且加熱使得該膠粘劑處于大約110和大約140℃之間。用壓送輥將基重29g/m2(0.85oz/yd2)0.1mm厚紡絲粘合的尼龍非織造紗布(從商標CEREXTM可以得到)層疊到該膠粘劑上，從而在該襯墊上提供用于固定壓敏膠粘劑的表面。壓敏膠粘劑轉(zhuǎn)移膠帶粘附該尼龍紗布，從而給隔熱襯墊提供連接元件。
可選擇地，使用壓敏膠粘劑涂膜，以提供用于固定壓敏膠粘劑的表面。0.07mm厚的澆鑄聚丙烯膜用壓敏膠粘劑涂覆，以形成薄片，涂布量大約25g/m2。該膜的背面已經(jīng)用氨基甲酸乙酯backsize涂層處理。該膠粘劑側(cè)層疊到該陶瓷纖維襯墊的一個主表面。丙烯酸膠粘劑轉(zhuǎn)移膜(丙烯酸)層疊到該聚氨基甲酸酯backsize，以形成適合于連接電池組或者外殼構(gòu)件表面的隔熱襯墊。
例子2檢測隔熱元件的吸水性和水解吸性用以下的方法如下所述檢測例子1中形成的陶瓷纖維襯墊的吸水性、水解吸性和導熱性。
吸水性用吸水性試驗顯示隔熱元件材料在高濕度和高溫度的條件下吸收水分的趨勢。五個陶瓷纖維襯墊樣品具有大約2.75mm的近似厚度，五個樣品具有大約2.5mm的近似厚度。稱量這些樣品，然后放入設(shè)定在37.7℃(100°F)和100％相對濕度的濕度試驗容器中。所有樣品都用例子1的程序和材料制成。然后在下面的表1所示時刻稱量該樣品，以重量％記錄由于吸濕引起的增重。
表1隨著時間變化的陶瓷纖維襯墊樣品重量

水解吸性用水解吸性試驗顯示隔熱元件材料隨著時間的變化而脫附水(即干燥)的能力，該能力是在隔熱元件充滿水時能干透得多好的指標。通常希望較高解吸率。在該試驗中，用例子1的方法和材料制備陶瓷纖維襯墊的樣品。重量為19.07g的樣品在室溫下浸水18小時。然后該樣品從水中移開并稱重。計算水的重量(濕樣品重量-干樣品重量)，并且作為100％的水記錄該重量。然后垂直地懸掛該樣品，并使其滴干。在下面表2中所示的各種時間間隔下稱量該樣品。
表2隨著時間變化的陶瓷纖維襯墊樣品重量

熱傳導用導熱性試驗顯示適用于隔熱元件(例如陶瓷纖維襯墊)的薄片從室溫到500℃的熱傳導率，該熱傳導率是薄片隔熱能力的指標。在該試驗中，度量50.8mm乘50.8mm的樣品放置在具有相同尺寸的兩個金屬壓板之間。這些壓板接線到熱電偶，并且能夠受熱。其中一個壓板加熱到100℃，并且以100℃的增量上升到500℃。該壓板在每種溫度下保持15分鐘。加熱的壓板上的溫度在這里稱為“熱端溫度”，而在不加熱的壓板上的溫度在這里稱為“冷端溫度”。在該試驗中，希望冷端溫度和熱端溫度之間具有盡可能大的差值，以提供最高保溫值。
用例子1中的方法和材料制備適用于隔熱元件的兩個樣品薄片。該襯墊沒有膠粘劑或者層疊在其上的紗布。樣品1的基重為1400gsm，標稱厚度為大約4.4mm。樣品2的基重為866gsm，標稱厚度為2.5gsm。兩個樣品都如上所述檢測熱傳導。
在圖8的曲線中示出樣品1和2的冷端溫度與熱端溫度特性。該曲線圖顯示在兩種厚度的襯墊之間保溫值僅僅有微小的差別。較薄的樣品和較厚的樣品提供相同的隔熱性能。
該隔熱元件薄片在最小厚度下提供高熱阻值。這使得環(huán)繞電池組的空隙可以保持基本上通暢的狀態(tài)，減小遍及電池組組件的氣流的背面壓力和/或阻力。一種潛在的益處是排送機或者風機用電動機將要循環(huán)得更少，而且運轉(zhuǎn)更短的時間，因而延長電動機的壽命。
例子3用于電池組的模塑隔熱元件的制備如下制備模塑隔熱元件。一種漿料包括94加侖水、5670g(12.5Ibs.)退火陶瓷纖維(如在美國專利No.5,250,269(Langer)中公開和在PCT公開專利申請No.WO 00/75496A1(Langer)中公開的)、1066g(2.35Ibs.)AIRFLEX 600BP乳液(一種乙烯乙烯基丙烯酸鹽三元共聚物的水乳液(Philadelphia，PA)并以55wt％乳液的形式添加的)、1082g(4.15Ibs.)的活性硫酸鋁(以50wt％鋁溶液的形式添加)和91g(0.2Ibs.)的消泡劑(NALCOFoamaster)。以干重為基準(即沒有水)，通過下列步驟在不銹鋼混合罐中制備以下合成物，該合成物是78wt％退火纖維、8wt％乳液、13wt％硫酸鋁和1wt％消泡劑。
在傳統(tǒng)的試驗性造紙生產(chǎn)線的混合罐中制備該漿料。首先在混合罐中添加水和消泡劑。以相對中等到高速的速度啟動軸向推進式混合器，從而混合。慢慢地添加陶瓷纖維，并且攪拌速度增加到混合器的最高值，從而使陶瓷纖維保持充分的分散，沒有明顯的大絮狀物。當所有陶瓷纖維已經(jīng)被加到輥筒中時，添加乳液并混合大約5分鐘。然后慢慢地添加硫酸鋁溶液。當所有成分都在桶中時，再繼續(xù)混合大約10分鐘或者直到漿料均勻。然后該漿料注入兩個55加侖的塑料襯里的輥筒。
類似于在美國專利6,596,120中描述的工藝，用模具/塑模模制該漿料，并用真空技術(shù)使該漿料脫水，使其變成模具的形狀。內(nèi)部構(gòu)架被設(shè)計和構(gòu)成使得在該部分內(nèi)可以有所需的抽真空/真空分布。該模具的外部是電池組的形狀。在所需大小和形狀的模具浸沒在該漿料中大約5-10min的一段時期之后，產(chǎn)生所需纖維重量、厚度和密度的部件。然后從成型模具中取出該形成的濕潤狀態(tài)的部件，并且在室溫下的爐子中干燥一整夜或者在150℃(300°F)的爐子中干燥大約2小時。
盡管說明書已經(jīng)詳細描述了其具體實施例，但是應當理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員在理解上述內(nèi)容后，容易想到這些實施例的修改、變化和等效物。因此，本發(fā)明的范圍應該認為是附加的權(quán)利要求及其任何等效物的范圍。
權(quán)利要求
1.一種用于電池組的隔熱元件包括下部薄片元件；至少一個側(cè)壁薄片元件；和上部薄片元件；其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且該薄片元件彼此結(jié)合以形成由(i)該下部薄片元件、(ii)該至少一個側(cè)壁薄片元件和(iii)該上部薄片元件限定的隔熱空腔；和其中，一個或多個薄片元件還包括在與隔熱空腔相對的薄片元件上的連接元件，所述連接元件包括壓敏膠粘劑層、熱熔性膠粘劑層、結(jié)構(gòu)膠粘劑層、鉤和環(huán)型緊固件、鐓頭緊固件或者其組合。
2.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，該至少一個側(cè)壁薄片元件包括兩個或更多分開的側(cè)壁薄片元件，每個側(cè)壁薄片元件連接該下部薄片元件、該上部薄片元件或者它們兩者。
3.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，每個薄片元件包括無機纖維的無紡織物。
4.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，所述無機纖維是氧化鋁纖維、鋁硅酸鹽纖維、玻璃纖維、石墨纖維、硼纖維、氧化鋁硼硅酸鹽纖維、氧化鈣-硅酸鎂纖維、金剛砂纖維、退火陶瓷纖維、石英纖維或者其混合物。
5.權(quán)利要求3的隔熱元件，其特征在于，所述無機纖維是玻璃纖維、耐火陶瓷纖維或者其混合物。
6.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，每個薄片元件基本上由上膠(sized)或者未上膠(unsized)的無機纖維組成。
7.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，該連接元件包括壓敏膠粘劑層。
8.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，該連接元件包括壓敏膠粘劑層和在該薄片元件與該壓敏膠粘劑層之間的熱熔性膠粘劑層。
9.權(quán)利要求8的隔熱元件，其特征在于，一個或多個薄片元件還包括在該熱熔性膠粘劑層和該壓感膠粘劑層之間的中間層。
10.權(quán)利要求9的隔熱元件，其特征在于，該中間層包括聚合物紗布、無紡織物、機織織物、泡沫塑料、膜或者其組合。
11.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，該薄片元件是部分單個薄片。
12.權(quán)利要求1的隔熱元件，其特征在于，一個或多個該薄片元件是模塑薄片元件。
13.一種用于電池組的模塑隔熱元件，包括一個或多個模塑薄片元件，其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且該薄片元件彼此結(jié)合以形成由(i)下部薄片元件、(ii)至少一個側(cè)壁薄片元件和(iii)上部薄片元件限定的隔熱空腔。
14.權(quán)利要求13的模塑隔熱元件，其特征在于，至少一個側(cè)壁薄片元件的至少一部分位于基本上垂直于該下部薄片元件、該上部薄片元件、或者兩者的平面內(nèi)；并且該至少一個側(cè)壁薄片元件沿著該下部薄片元件、該上部薄片元件或者兩者的周邊形成一個或多個側(cè)壁。
15.權(quán)利要求13的模塑隔熱元件，其特征在于，各個薄片元件是模塑薄片元件。
16.一種隔熱元件組件，該隔熱元件組件包括權(quán)利要求1的隔熱元件和外殼，所述外殼包括(i)下部底盤、(ii)一個或多個底盤側(cè)壁，和(iii)可移動的蓋板，所述隔熱元件尺寸限定為以便定位在由(i)該下部底盤、(ii)該一個或多個底盤側(cè)壁和(iii)該可移動的蓋板形成的底盤空腔內(nèi)。
17.包括權(quán)利要求1的隔熱元件和電池組的電池組組件。
18.權(quán)利要求17的電池組組件，其特征在于，該電池組定位在該隔熱元件的隔熱空腔的內(nèi)部。
19.一種包括權(quán)利要求13的模塑隔熱元件和電池組的電池組組件。
20.權(quán)利要求19的電池組組件，其特征在于，該電池組定位在該隔熱空腔的內(nèi)部。
21.一種包括權(quán)利要求16的隔熱元件組件和電池組的電池組組件。
22.一種用于電池組的隔熱元件組件，包括(a)外殼，該外殼包括下部底盤，一個或多個側(cè)壁，和蓋板，該蓋板可連接所述底盤、所述一個或多個側(cè)壁、或者兩者，所述外殼具有由(i)所述下部底盤、所述一個或多個側(cè)壁和(iii)所述蓋板形成的底盤空腔；和(b)隔熱元件，該隔熱元件包括下部薄片元件；至少一個側(cè)壁薄片元件；和上部薄片元件；其中每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，并且其中該薄片元件彼此結(jié)合從而在該底盤空腔內(nèi)形成隔熱空腔。
23.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，該下部薄片元件定位在該下部底盤的內(nèi)表面上；該至少一個側(cè)壁的薄片元件定位在一個或多個側(cè)壁中的每一個的內(nèi)表面上；和該上部薄片元件定位在蓋板的內(nèi)表面上。
24.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，所述至少一個側(cè)壁薄片元件連接該下部薄片元件、該上部薄片元件或者兩者。
25.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，該隔熱元件包括包含所述下部薄片元件、所述一個或多個側(cè)壁薄片元件和所述上部薄片元件的單片無機纖維薄片。
26.權(quán)利要求22的模塑隔熱元件組件，其特征在于，該隔熱元件的一個或多個薄片元件包括模塑薄片元件。
27.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，該一個或多個側(cè)壁永久地連接該底盤、該蓋板、或者兩者；而且所述蓋板可連接該底盤、該一個或多個側(cè)壁、或者兩者。
28.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，每個薄片元件基本上由上膠或者未上膠的無機纖維組成。
29.權(quán)利要求22的隔熱元件組件，其特征在于，一個或多個薄片元件通過在該一個或多個薄片元件上的連接元件連接所述外殼，所述連接元件包括壓敏膠粘劑層、熱熔性膠粘劑層、結(jié)構(gòu)膠粘劑層、鉤和環(huán)型緊固件、鐓頭緊固件或者其組合。
30.一種用于給交通工具供電的電池組組件，包括電池組；和權(quán)利要求22的隔熱元件組件。
31.一種用于給交通工具供電的電池組組件，包括電池組；和對所述電池組隔熱的隔熱元件，所述隔熱元件包括下部薄片元件；至少一個側(cè)壁薄片元件；和上部薄片元件；其中，每個薄片元件包括無機纖維的薄片或者襯墊，而且其中該薄片元件彼此結(jié)合以形成至少部分圍繞所述電池組的隔熱空腔，所述隔熱空腔由(i)該下部薄片元件、(ii)該至少一個側(cè)壁的薄片元件和(iii)該上部薄片元件限定。
32.權(quán)利要求31的電池組組件，其特征在于，還包括外殼，所述外殼包括(i)下部底盤、(ii)一個或多個側(cè)壁和(iii)蓋板，該蓋板可連接該下部底盤、該一個或多個側(cè)壁或者兩者；所述電池組可安裝在所述外殼內(nèi)，所述隔熱元件設(shè)置在所述電池組和所述外殼之間。
33.權(quán)利要求31的電池組組件，其特征在于，還包括用于對所述電池組加溫的加熱器。
34.一種包括權(quán)利要求31的電池組組件的交通工具。
35.權(quán)利要求34的交通工具，其特征在于，其中該交通工具是雙動力型汽車，該雙動力型汽車以(i)汽油或者柴油和(ii)電力驅(qū)動。
36.一種對交通工具中的電池組進行隔熱的方法，包括提供電池組；用權(quán)利要求1的隔熱元件至少局部地圍繞該電池組。
37.使交通工具中的電池組保持在一種溫度范圍內(nèi)的方法，所述方法包括提供電池組；用權(quán)利要求1的隔熱元件至少局部地圍繞該電池組。
全文摘要
本申請公開了一種交通工具用電池組隔熱體和隔熱的交通工具用電池組。還公開了一種對交通工具中電池組型電源隔熱的方法。以及公開了包含隔熱的電池組型電源的交通工具。
文檔編號H01M2/02GK1745438SQ200380107993
公開日2006年3月8日 申請日期2003年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2003年1月4日
發(fā)明者R·L·布魯姆, M·P·M·曼丹尼斯, D·C·泰斯呈多夫 申請人:3M創(chuàng)新有限公司