使用軟包電池傳導蓄電池熱量的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本技術(shù)涉及與車輛蓄電池相關(guān)的熱傳導。更具體而言，本技術(shù)涉及同時使用軟包電池材料和延伸的軟包電池邊緣完成期望的熱傳導。
【背景技術(shù)】
[0002]可以使用軟包電池消散或傳導熱能量(即熱量)。軟包電池是包含電極引線接頭的電極組件，其將正端子和負端子引到密封的柔性盒或軟包的外部。由于沒有金屬殼，所以軟包電池本質(zhì)上是重量輕且柔性的，并優(yōu)選被用于某些應用的圓柱電池。
[0003]使用軟包電池的熱傳遞具有廣泛的應用，包括電網(wǎng)儲能部、計算機硬件以及車輛蓄電池。
[0004]已經(jīng)進行了嘗試以便在不改變散熱或傳導性能的情況下減小軟包電池的重量。一種嘗試是通過減少電極組件內(nèi)的層數(shù)來減小軟包電池的厚度。盡管減少電極組件內(nèi)的層數(shù)減小了軟包電池的厚度，但是由于通過電極組件的熱傳遞與電極層數(shù)直接相關(guān)，所以該方案也減少了通過軟包電池的熱傳遞。
[0005]此外，該方案不考慮改變軟包電池的覆蓋材料來包括傳導熱量的傳導層，其由于減少電極組件內(nèi)的層數(shù)而將存在。
[0006]根據(jù)另一技術(shù)，更多的熱量可以通過將軟包電池與散熱片結(jié)合來傳遞。當將軟包電池與散熱片連結(jié)時，兩者之間熱接觸的充分性是關(guān)鍵的。確保軟包電池和散熱片之間的強力的熱接觸的方法包括使用散熱膏或傳導膠帶。使用該技術(shù)的缺點包括不希望的膏或膠帶的附加質(zhì)量、以及在長時間由于磨損膏/膠帶而可能弱化熱接觸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]給定上述缺陷，存在對于使用軟包電池高效地提高熱能傳導的系統(tǒng)和方法的需求。
[0008]本發(fā)明涉及實施熱傳導裝置的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)和方法在軟包電池蓋內(nèi)使用傳導材料和保護材料來滿足上述需求。該系統(tǒng)和方法還在軟包電池和至少一個散熱片之間形成強力的熱接觸。
[0009]在工作時，通過軟包電池的邊緣和包括同時分層材料的軟包電池蓋而發(fā)生熱傳導。此外，通過將軟包電池連接到至少一個散熱片的強力接觸而發(fā)生熱傳遞。
[0010]本技術(shù)中包括用于傳導熱量的裝置，該裝置包括容納定位在第一蓋部分和第二蓋部分之間的活性材料的軟包電池，每個部分包括導熱材料和與導熱材料連接的保護材料。此外，第一蓋部分在第一接觸邊緣和與第一接觸邊緣相對的第二接觸邊緣處連接到第二蓋部分。
[0011]本技術(shù)中還包括用于傳導熱量的系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括多個軟包電池，每個軟包電池包括定位在第一蓋部分和第二蓋部分之間的活性材料和多個框架，至少一個框架定位在多個軟包電池中的每個之間。
[0012]在一些實施例中，保護材料可以位于導熱材料的每一側(cè)。
[0013]在一些實施例中，第一蓋部分和第二蓋部分還包含與第一蓋部分和第二蓋部分的保護材料相鄰的阻擋材料。在一些特定實施例中，阻擋材料位于與暴露在大氣中的外表面相鄰的位置。
[0014]在其他實施例中，第一接觸邊緣和第二接觸邊緣每個包含曲線部分，曲線部分位于由第一蓋和第二蓋以及活性材料形成的接合點處。在一些實施例中，第一接觸邊緣和第二接觸邊緣的曲線部分分別連接到第一散熱片和第二散熱片。
[0015]最后，本發(fā)明中包括組裝在傳導蓄電池熱量中使用的軟包電池結(jié)構(gòu)的方法，包括通過使軟包電池和框架的順序交替來構(gòu)成軟包電池組件；將每個軟包電池的第一接觸邊緣接近第一散熱片定位，并且將每個軟包電池的第二接觸邊緣與第一接觸邊緣相對地接近第二散熱片定位；將第一散熱片連接到多個軟包電池中的每個的第一接觸邊緣，并且將第二散熱片連接到多個軟包電池中的每個的第二接觸邊緣。
[0016]在這些方法中，至少一個框架位于與軟包電池的第一蓋部分相鄰的位置，并且另一個框架位于與同一軟包電池的第二蓋部分相鄰的位置。
[0017]在一些實施例中，連接還包括通過垂直于軟包電池組件的頂部的均勻接觸來壓縮軟包電池組件。
[0018]在其他實施例中，連接還包括將每個軟包電池的第一接觸邊緣和第二接觸邊緣彎曲至垂直于軟包電池組件的頂部的位置。
[0019]在其他實施例中，連接還包括將每個軟包電池的第一接觸邊緣和第二接觸邊緣分別粘附到第一緩沖器和第二緩沖器。
[0020]在另外的其他實施例中，連接還包括在由軟包電池組件以及位于軟包電池組件的任意一側(cè)的第一散熱片和第二散熱片形成的周邊周圍環(huán)繞約束件。
[0021]在另外的其他實施例中，連接還包括將第一散熱片和第二散熱片上的接觸表面形成為波狀，以使連接每個軟包電池的各自的第一接觸邊緣和第二接觸邊緣與相應的第一散熱片和第二散熱片的距離減小。
[0022]1.一種裝置，用于傳導蓄電池熱量，包括:活性材料，包括正電極層、負電極層以及定位在所述正電極層和所述負電極層之間的隔板層；以及蓋，包括第一部分和第二部分；第一蓋部分包括:第一導熱材料，在所述活性材料內(nèi)設置在平行于所述正電極層和所述負電極層的層中，以及第一保護材料，連接到所述第一導熱材料；并且第二蓋部分包括:第二導熱材料，在所述活性材料內(nèi)設置在平行于所述正電極層和所述負電極層的層中，以及第二保護材料，連接到所述第二導熱材料，其中所述活性材料定位在所述第一蓋部分和所述第二蓋部分之間，并且所述第一蓋部分在第一接觸邊緣處和與所述第一接觸邊緣相對的第二接觸邊緣處連接到所述第二蓋部分。
[0023]2.如方案I所述的裝置，其中所述第一蓋部分還在與所述第一保護材料相鄰的層中包括阻擋材料，并且所述第二蓋部分還在與所述第二保護材料相鄰的層中包括阻擋材料。
[0024]3.如方案2所述的裝置，其中所述阻擋材料位于與暴露在大氣中的外表面相鄰的位置。
[0025]4.如方案I所述的裝置，其中所述第一保護材料還包括定位在所述第一導熱材料的兩側(cè)的多個層，并且所述第二保護材料還包括定位在所述第二導熱材料的兩側(cè)的多個層O
[0026]5.如方案4所述的裝置，其中所述第一蓋部分和所述第二蓋部分還在位于與暴露在大氣中的外表面相鄰的位置的第一層和第二層中分別包括第一阻擋材料和第二阻擋材料。
[0027]6.如方案4所述的裝置，其中所述第一蓋部分和所述第二蓋部分還在位于與所述第一保護材料和第二保護材料的內(nèi)表面相鄰的位置的層中分別包括第一阻擋材料和第二阻擋材料，所述內(nèi)表面與所述活性材料相鄰。
[0028]7.如方案I所述的裝置，其中所述第一接觸邊緣連接到第一散熱片，并包含第一曲線部分，該第一曲線部分位于第一連接區(qū)域的第一端的所述活性材料附近的第一接合點處，并且第二接觸邊緣連接到第二散熱片并包含第二曲線部分，該第二曲線部分位于第二連接區(qū)域的第二端的所述活性材料附近的第二接合點處。
[0029]8.一種系統(tǒng)，用于傳導蓄電池熱量，包括:多個軟包電池，每個軟包電池包括:第一蓋部分；第二蓋部分；以及位于所述第一蓋部分和所述第二蓋部分之間的活性材料；其中:所述活性材料定位在所述第一蓋部分和所述第二蓋部分之間；所述第一蓋部分連接到所述第二蓋部分，以在由所述第一蓋部分和所述第二蓋部分形成的連接區(qū)域的第一端處形成第一接觸邊緣；以及多個框架，至少一個框架定位在所述多個軟包電池中的每個之間，其中第一框架位于與所述第一蓋部分相鄰的位置，并且第二框架位于與所述第二蓋部分相鄰的位置。
[0030]9.如方案8所述的裝置，其中所述第一蓋部分還包括第一阻擋材料，該第一阻擋材料位于與暴露在大氣中的第一外表面相鄰的層中，并且所述第二蓋部分還包括第二阻擋材料，該第二阻擋材料位于與暴露在大氣中的第二外表面相鄰的層中。
[0031]10.如方案8所述的裝置，其中所述第一蓋部分和所述第二蓋部分還分別包括位于與第一內(nèi)表面相鄰的層中的第一阻擋材料、和位于與第二外表面相鄰的層中的第二阻擋材料，所述第一內(nèi)表面和第二內(nèi)表面與所述活性材料相鄰。
[0032]11.如方案8所述的裝置，其中與第一散熱片連接的所述第一接觸邊緣包括位于大約所述活性材料附近的第一接合點處的第一曲線部分。
[0033]12.如方案8所述的裝置，還包括位于所述連接區(qū)域的與所述第一端相對的第二端的第二接觸邊緣。
[0034]13.如方案12的所述裝置，其中與第二散熱片連接的所述第二接觸邊緣包括位于大約所述活性材料附近的第二接合點處的曲線部分。
[0035]14.如方案12所述的裝置，其中與第一散熱片連接的所述第一接觸邊緣包括位于大約所述活性材料附近的接合點處的曲線部分，并且與第二散熱片連接的所述第二接觸邊緣包括位于大約所述活性材料附近的接合點處的曲線部分。
[0036]15.一種方法，用于組裝在傳導蓄電池熱量中使用的軟包電池結(jié)構(gòu)，包括:構(gòu)成包括交替順序的多個軟包電池和多個框架的軟包電池組件，其中所述多個框架中的一個框架