[發明專利]用于封裝的電池單元的冷卻的封閉隔室

有效

• 申請號: 201880054402.6
• 申請日: 2018-08-08
• 公開（公告）號: CN111033874B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: N.辛格;J.托洛克;R.施拉克;魏小進;M.扎波托斯基
• 申請（專利權）人: 國際商業機器公司
• 主分類號: H01M10/613
• 分類號: H01M10/613
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 邸萬奎

一種空氣氣室組件，包括用于冷卻的第一氣室，其中第一氣室包括定位于第一氣室的第一側處的用于空氣進入的入口。空氣氣室組件還包括用于排出加熱的空氣的第二氣室，其中第二氣室包括定位于第二氣室的第一側處的用于排出空氣的出口。空氣氣室組件還包括定位于第一氣室的第一側上的第一孔，用于將空氣從第一氣室的第一側處的入口引導到第一隔室，并且包括定位于第二氣室的第一側上的第一排氣口，用于將空氣從第一隔室朝向第二氣室的第一側處的出口排出。第一隔室通過至少兩個熱隔離器與周圍的電池隔室隔離。

技術領域

本公開一般涉及封裝的電池單元，并且具體地涉及用于冷卻和封閉單獨的封裝的電池單元的結構。

背景技術

隨著時間的推移，電池中的能量密度增加，而電池的封裝尺寸減小。鋰離子電池是高能量密度電池的一個示例，并且已經成為用于諸如消費電子產品、電動車輛、電池備用系統和需要移動和可再充電電源的其他能量系統的物品的優選電池技術。高能量密度的副作用是鋰離子電池比低能量密度技術具有更大的安全風險，這是由于存儲在小封裝中的化學能的量。高能量密度電池能量失效的機制被稱為熱失控，即由于內部缺陷或其它方式可能產生的過多熱量，單電池內部的化學反應變得不穩定的情況。熱失控導致單電池以不斷加速的速率繼續加熱，直到單電池的結構完整性受損或單電池燃燒。

發明內容

本發明的實施例的一個方面公開了一種用于空氣氣室組件的裝置，包括：第一氣室，其被用于冷卻的第一導管封圍，其中第一氣室包括定位于第一氣室的第一側處的用于空氣進入的入口；第二氣室，其被用于排出加熱的空氣的第二導管封圍，其中，第二氣室包括定位于所述第二氣室的第一側處的用于排出空氣的出口，其中，第一氣室的第二側至少部分地縱向耦接到第二氣室的第二側；第一孔，其定位于第一氣室的第三側上，用于將空氣從第一氣室的第一側處的入口引導至第一隔室，其中，第一隔室包括第一電池單元；以及第一排氣口，其定位于第二氣室的第三側，用于將空氣從第一隔室朝向第二氣室的第一側的出口排出。

附圖說明

結合附圖，將最好地理解以下詳細描述，其通過示例給出并且不旨在將本公開僅限制于此，在附圖中：

圖1A描述了根據本發明的實施例的空氣氣室組件。

圖1B描述了根據本發明的實施例的圖1A的空氣氣室組件的一部分的增強視圖。

圖2示出了根據本發明的一個實施例的電池單元封裝中的多個空氣氣室組件的等距視圖。

圖3示出了根據本發明的一個實施例的圖2的電池單元封裝中的多個空氣氣室組件的俯視圖。

圖4示出了根據本發明的一個實施例的在圖2的電池單元封裝中具有空氣氣室組件的單排電池單元的增強的俯視圖。

圖5示出了根據本發明的一個實施例的圖2的電池單元封裝中的多個空氣氣室組件的前入口視圖。

圖6示出了根據本發明的一個實施例的圖2的電池單元封裝中的多個空氣氣室組件的后出口視圖。

具體實施方式

電池單元的冷卻防止電池單元在充電和放電期間過熱，過熱可能導致熱失控。另外，電池單元的冷卻在某些事件，諸如小的內部短路期間移除過多的熱量，這將不導致熱失控。電池單元的封閉(containment)防止不可控制的事件(例如，火)離開電池單元封裝并導致損壞或傷害。單個電池單元的封閉防止單個電池單元熱失控事件傳播到周圍的電池單元并且在電池單元封裝內的所有電池單元上產生熱失控事件。

較小的電池單元封裝，諸如在智能手機中發現的那些，通常使用傳導和自然對流來冷卻。這些電池單元封裝還可以利用封閉單元，該封閉單元包封電池單元，其中該封閉單元緊密抵靠電池單元并且熱耦接到電池單元。封閉單元防止由于不可控事件或熱失控而造成的損壞，并且還經由傳導和自然對流來輔助冷卻。