使用软包电池传导蓄电池热量的系统和方法_3

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(未示出)位于封闭边缘235的相对侧。封闭边缘235和第二封闭边缘存在以确保将活性材料224容纳在盖228的薄板内。除了容纳活性材料224之外,接触边缘230、240还将软包电池结构200连接到散热片260和散热片270,其中热量从软包电池结构200移除。
[0071]接触边缘230、240可以包括另外的传导材料,例如薄片或密封膜,以增强盖228内的板材。这些另外的传导材料也可以用于将接触边缘230、240延长至大于原有宽度的宽度。
[0072]在散热片260、270附接之前,接触边缘230、240的初始方位位于与封闭边缘235的线性平面平行的线性平面上。但是,当散热片260、270附接后,接触边缘230、240的最终方位位于垂直于封闭边缘235的平面上。该垂直方位将允许与散热片260、270的实质性接触。因此,接触边缘230、240的宽度,例如在图1中描绘的宽度125,应该是使得接触边缘230、240可以折叠来形成垂直方位。例如,取决于软包电池结构200,接触边缘230、240可以具有大约在I到100毫米之间的宽度。
[0073]接触边缘230、240与散热片260、270的恰当连接是软包电池结构200的重要目标。改善连接并且由此改善热接触的选择尤其包括:使用框架来固定软包电池220的位置和接触边缘230、240内的曲线部分;在软包电池结构200内使用缓冲器280、290 ;在散热片260、270上使用热粘合剂295。
[0074]在一些实施例中,软包电池220被框架210、212固定。框架210可以与由盖228的薄板在软包电池220的一侧形成的表面相邻地定位,并且框架212可以与由盖228的薄板在软包电池220的相对侧形成的表面相邻地定位。框架210、212两者都用来牢固地定位软包电池220。在这些实施例中,框架212还用作接触边缘230和散热片260之间的接触点、以及接触边缘240和散热片270之间的接触点。
[0075]在某些实施例中,框架210、212可以在框架模型内包括切口,该切口有利于接触边缘230、240的自动弯曲。自动弯曲形成了接触边缘230、240的与垂直于封闭边缘235的线性平面的平面非常接近的方位。当接触边缘230、240具有期望垂直平面附近的方位时,与散热片260、270的连接变得更容易。
[0076]进一步,例如框架210、212等支撑框架的质量和特性是本领域中是公知的,因此将不更详细地描述。
[0077]在一些实施例中,接触边缘230、240分别包括曲线部分235、245。曲线部分235和245在接触边缘230、240内形成脊部。在软包电池结构200的膨胀和收缩期间,脊部为接触边缘230、240提供拉伸和弯曲的能力。曲线部分235和245的拉伸和弯曲的能力减小了由于接触边缘230、240的其余部分承受的应力量,这可以防止接触边缘230、240和散热片260,270之间的热接触随着时间经过而减弱。
[0078]在一些实施例中,软包电池结构200可以在框架和接触边缘之间包括缓冲器280、290。缓冲器280、290形成接触边缘230、240和与散热片260之间的均匀接触。缓冲器280、290通过增加软包电池结构200和散热片260、270之间的接触压力来改善热接触。由于接触边缘230、240和散热片260、270之间的热导率取决于接触压力,所以更高且均匀的接触压力将通过增加的热传导来增加热流。
[0079]缓冲器280位于框架212和接触边缘230之间,并且改善了散热片260和接触边缘230之间的接触。类似地,缓冲器290位于框架212和接触边缘240之间,并且形成了散热片270和接触边缘240之间的改善接触。缓冲器280、290允许在接触边缘230、240和其相应的散热片260、270之间形成均匀的接触。缓冲器280、290还确保了接触边缘230、240和其相应的散热片260、270之间的粘附,从而改进从软包电池结构200到散热片260、270的热传递。接触缓冲器,例如缓冲器280、290可以由任何绝缘材料制成,例如橡胶、硅酮或本领域中已知的其他聚合物。
[0080]除了弯曲部分和缓冲器,散热片260、270还可以包括热粘合剂295以改善与软包电池结构200的接触。热粘合剂295可以分别涂敷到与接触边缘230、240连接的散热片260、270的表面上,例如接触表面268和278。热粘合剂例如散热膏/环氧树脂或传导胶带在整个领域中使用,以改善各部件之间的接触和热传递。
[0081]其他实施例可以包括将接触边缘230、240附接到散热片260、270上的机械构件。机械构件可以用于独立的附接或者与热粘合剂295结合使用。机械构件可以包括但不限于夹子、例如线状弹簧或扁簧、垫圈或图钉。
[0082]11.软包电池组成-图3
[0083]图3是包括在盖组件300中的盖材料的剖视图。盖组件300包括传导热量的连续多层的传导材料以及防护传导材料的保护材料。如图4所示,盖组件300具有与活性材料115(在图1的附图标记中不出)相邻的内表面360、和与大气相邻的外表面370,大气例如是在多软包电池组件内的一个软包电池和下一个软包电池之间的空气。
[0084]盖组件300包括传导层320,当热量从活性材料向大气流动时,传导层320提供附加的传导。第一传导发生在活性材料内。当热量经过内表面360向盖材料组件300流动时,由于传导层320而发生热量的第二热传导。最终,热量当被输送至散热片(图3未示出)时被消散。
[0085]为了实现最大的热分布,而提出了单个传导层,然而也可以使用多个传导层来实现相同比率的热分布。
[0086]传导层320可以具有约在200W/m/K和500W/m/K之间的热导率(K)。例如,传导材料可以包括例如以下材料但不限于以下材料,铝(K ^ 200ff/m/K)、铜(K ~ 300ff/m/K)、石墨(K ^ 400ff/m/K)。另外的材料性能,例如热容、热导率以及热膨胀可以在选择传导材料时使用。
[0087]传导层320的厚度通常与传导材料的热性能成反比。更具体而言,随着导热系数增大,所需要的传导层320的厚度减小。因此,传导层320的厚度可以根据所使用的传导材料而变化。
[0088]传导层320的厚度应该使得发生高效的热传导。该热传导可以通过温度的变化(ΔΤ)或其他数量因素来测量。例如,当争取5°C的Λ T时,如果铝是传导材料,则传导材料的厚度可介于30微米至50微米之间。然而,如果在相同的情况下铜是传导材料,则传导材料的厚度可仅需要介于20至40微米之间。由于所期望的ΔΤ对于不同的应用而变化,所以传导层320的厚度也变化。
[0089]除了传导层320之外,盖材料组件300还包括保护层310和330。保护层310和330通过粘结层340接到传导层320的任意一侧。粘结层340可以为本领域中已知的任何粘结方式,例如但不限于热固性聚合物、热塑性材料、溶剂浇铸粘合剂或胶水。在某些实施例中,保护层310和330与传导层320的粘结层340可以通过热熔形成。
[0090]保护层310和330可以由相同的材料或不同的材料制成。用于保护层310和320的材料可以包括但不限于聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)、高密度聚乙烯(HDPE)、聚酰胺(PA)尼龙或其他类似材料。
[0091]保护层310、330的厚度可以取决于所使用的材料。然而,由于保护层310与从软包电池的活性材料接收热传递的内表面360紧邻,所以保护层310可能可以具有比保护层330大的厚度。
[0092]作为示例,如果传导层320具有50微米的厚度,则保护层310会约为100至150微米厚。此外,保护层330会约为25至75微米。
[0093]在某些实施例中,盖材料组件300可以包括阻挡层350。阻挡层350通过防止软包电池结构渗透而将用作附加保护层。阻挡层350会将保护层330与外表面370分离。由于阻挡层350用作阻断物,所以阻挡层350的厚度将可能小于传导层320。阻挡层350可以由以下材料制成,包括但不限于聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) ο
[0094]II1.软包电池组件-图4和图5
[0095]图4是包含多个软包电池结构的软包电池组件400的侧视图。软包电池结构400包括多个框架和多个软包电池结构。在多个软包电池结构中包括软包电池结构420,软包电池结构420包括接触边缘430、440。接触边缘430、440分别连接到散热片460、470。类似地,软包电池结构422包括接触边缘432和442,接触边缘432和442分别连接到散
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