用于电池组件的热成型顶盖的制作方法

本主题涉及用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品。

背景技术：

1、由于全球严格的二氧化碳排放法规，故更加关注开发和使用电动汽车。电动汽车可行性的关键是减轻重量，因为减轻电动汽车的重量可延长它们的行驶里程。

2、减轻重量的一个关注领域是汽车原动机电池组。汽车原动机电池组的实例示于us2012/0160088的图1中，其示出了车体100和车架的一部分的透视图，其中电池组101从结构中分离。相比于起动、照明和点火(sli)电池，汽车原动机电池组是大型的。在us2012/0160088的此实例中，电池组101约2.7米长和1.5米宽，且具有约0.1米至0.18米的厚度。

3、由于其尺寸，减轻汽车原动机电池组的重量给出可观的整体减重。当前大多数汽车原动机组使用铝或高强度钢设计。这些设计提供了结构完整性和撞击期间的机械防护以及防火性质。然而，它们是重的。它们还需要复杂的挤出工艺、焊接工艺和机加工工艺，并且需要许多螺栓。

4、聚合物盖呈现出整合挑战，且至今不常用。已认为与金属盖相比，聚合物盖更难显示出令人满意的防火性质。金属-塑料混合解决方案可不利地增加设计复杂性。

5、因此，期望用于ev电池组盖的改进材料和材料应用。

技术实现思路

1、公开了用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品，该制品包含具有主外表面和经成形以符合电池组件的主内表面的顶盖，其中通过挤出和随后热成型包含聚烯烃和玻璃纤维的组合物来制备顶盖，和其中该制品经配置以在暴露于火焰时形成外炭涂层(char coating)。

2、本文公开了用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品。该制品包含具有主外表面和经成形以符合电池组件的主内表面的顶盖。顶盖是通过将包含聚烯烃和玻璃纤维的热塑性聚合物组合物挤出成片材并随后热成型而制备的。制品经配置以在暴露于火焰时形成外炭涂层。

3、在本发明中，术语“包含聚烯烃和玻璃纤维的组合物”和“包含聚烯烃和玻璃纤维的热塑性聚合物组合物”可互换使用。

4、根据多个实例的制品包含提供改进的机械性质诸如刚性和抗冲击性的玻璃纤维。根据多个实例的制品是通过提供挤出片材、随后使其热成型而制备的。相比于例如通过注塑包含聚烯烃和玻璃纤维的组合物制成的制品，一些实例控制玻璃纤维在挤出片材中的分布，使得其具有改进的均匀性。玻璃纤维的这种均匀分布可在热成型期间保持。因此，根据本主题的热成型制品中的玻璃纤维的分布是均匀的，这可产生所需的机械性质。

5、电池盖在形式上的变化有限，主要是扁平的并且批量生产(series runs)有限，因此热成型是一种高潜力制造技术。

6、制品经配置以在暴露于火焰时形成外炭涂层。因此，提供了具有良好的机械性质和良好的耐火性能的用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品。

7、通过以下附图、具体实施方式和权利要求例示上述和其它特征。

技术特征：

1.用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品，所述制品包含具有主外表面和经成形以符合所述电池组件的主内表面的顶盖，其中通过挤出包含聚烯烃和玻璃纤维的组合物以获得片材并随后使所述片材热成型来制备所述顶盖，和其中所述制品经配置以在暴露于火焰时形成外炭涂层。

2.根据权利要求1所述的制品，其中所述组合物具有根据iso1133-1:2011(2.16kg/230℃)测量的0.1至20dg/min、例如至少0.5dg/min、至少1.0dg/min或至少1.5dg/min和/或至多10dg/min或至多5dg/min的熔体流动指数。

3.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中相对于所述组合物计所述聚烯烃的量为20至70重量％，和/或相对于热塑性聚合物组合物计所述玻璃纤维的量为20至70重量％，优选其中所述聚烯烃和所述玻璃纤维的总量为相对于所述热塑性聚合物组合物计至少50重量％。

4.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述聚烯烃包含基于丙烯的聚合物和/或乙烯和具有4至8个碳原子的α-烯烃共聚单体的弹性体，其中所述基于丙烯的聚合物是选自由丙烯均聚物、丙烯无规共聚物和多相丙烯共聚物以及它们的混合物组成的组中的至少一者。

5.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述聚烯烃包含以下或由其组成：具有根据iso1133-1:2011(2.16kg/230℃)测量的25至50dg/min的熔体流动指数的丙烯均聚物，和具有根据iso1133-1:2011(2.16kg/230℃)测量的0.1至5.0dg/min的熔体流动指数的多相丙烯共聚物。

6.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述热塑性聚合物组合物还包含膨胀型阻燃组合物。

7.根据权利要求6所述的制品，其中所述膨胀型阻燃组合物包含选自由以下组成的组中的至少一种磷酸酯/盐：磷酸三聚氰胺，聚磷酸三聚氰胺，焦磷酸三聚氰胺，磷酸哌嗪，聚磷酸哌嗪，焦磷酸哌嗪，单磷酸2-甲基哌嗪，磷酸三甲酚酯，磷酸烷基酯，磷酸卤烷基酯，焦磷酸四苯基酯，聚(2-羟基亚丙基螺环季戊四醇双磷酸酯)和聚(2,2-二甲基亚丙基螺环季戊四醇双膦酸酯)；和/或聚磷酸铵。

8.根据权利要求6或7所述的制品，其中相对于所述组合物计所述膨胀型阻燃组合物、特别是所述磷酸酯/盐的量为0.1至50重量％、例如15至30重量％，优选其中所述聚烯烃、所述玻璃纤维和所述膨胀型阻燃组合物的总量为所述组合物的至少90重量％。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述玻璃纤维具有至少10mm、例如10至55mm、例如10至40mm、例如10至30mm或10至20mm的长度。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的制品，其中所述玻璃纤维具有小于10mm、例如2至7mm、例如3至5mm的长度。

11.根据前述权利要求中任一项所述的制品，其中所述顶盖具有以下中的至少一者：

12.制备根据前述权利要求中任一项所述的制品的方法，其包括以下步骤：

13.根据权利要求12所述的方法，其中通过步骤i)获得的所述片材具有1至10mm、优选2至8mm、更优选2.5至6mm的厚度。

14.根据权利要求12或13所述的方法，其中所述热成型选自真空成型、压力成型、固体压力成型、固体压制成型、双片材成型和冲压成型。

15.根据权利要求12至14中任一项所述的方法，其中在0.1至10kpa或-1至-100kpa的压力下进行所述热成型。

技术总结公开了用于覆盖汽车原动机电池组中的电池组件的制品，所述制品包含具有主外表面和经成形以符合所述电池组件的主内表面的顶盖，其中通过挤出包含聚烯烃和玻璃纤维的组合物以获得片材并随后使所述片材热成型来制备所述顶盖，和其中所述制品经配置以在暴露于火焰时形成外炭涂层。技术研发人员：A·P·阿瓦德,C·C·派雷拉,P·D·亚内瓦受保护的技术使用者：SABIC环球技术有限责任公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18