[發明專利]使用軟包電池傳導蓄電池熱量的系統和方法

在審

• 申請號: 201410858488.1
• 申請日: 2014-12-19
• 公開（公告）號: CN104851992A
• 公開（公告）日: 2015-08-19
• 發明（設計）人: K-H·陳;T·韓;C-H·尹
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: H01M2/04
• 分類號: H01M2/04;H01M2/10;H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/653;H01M10/6551
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 陳國慧;傅永霄

技術領域

本技術涉及與車輛蓄電池相關的熱傳導。更具體而言，本技術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

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，所以軟包電池本質上是重量輕且柔性的，并優選被用于某些應用的圓柱電池。

使用軟包電池的熱傳遞具有廣泛的應用，包括電網儲能部、計算機硬件以及車輛蓄電池。

已經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的層數來減小軟包電池的厚度。盡管減少電極組件內的層數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直接相關，所以該方案也減少了通過軟包電池的熱傳遞。

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的層數而將存在。

根據另一技術，更多的熱量可以通過將軟包電池與散熱片結合來傳遞。當將軟包電池與散熱片連結時，兩者之間熱接觸的充分性是關鍵的。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。使用該技術的缺點包括不希望的膏或膠帶的附加質量、以及在長時間由于磨損膏/膠帶而可能弱化熱接觸。

發明內容

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和方法的需求。

本發明涉及實施熱傳導裝置的系統和方法。該系統和方法在軟包電池蓋內使用傳導材料和保護材料來滿足上述需求。該系統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。

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生熱傳遞。

本技術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。

本技術中還包括用于傳導熱量的系統，該系統包括多個軟包電池，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。

在一些實施例中，保護材料可以位于導熱材料的每一側。

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。

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。

最后，本發明中包括組裝在傳導蓄電池熱量中使用的軟包電池結構的方法，包括通過使軟包電池和框架的順序交替來構成軟包電池組件；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。

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。

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。

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。

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。

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的第一散熱片和第二散熱片形成的周邊周圍環繞約束件。

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。