CN116195112A - 电池单元热管理 - Google Patents

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N·普拉米拉饶
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Abstract

公开了一种具有隔热组件(103)的电池模块(100)。电池模块(100)包括以行(306，307)定位的电池单元(104)和封装该电池单元(104)的热障组件(103)，用于电池单元(104)的热管理。热障组件(103)包括至少一个分隔结构(301，302)和至少一个散热结构(304，305)，至少一个分隔结构(301，302)沿着包括至少一个电池单元(104a，104b)的至少一行(306)的长度热接触，用于从至少一个电池单元(104a，104b)提取热量，至少一个散热结构定位在至少一个分隔结构(301，302)的至少一端(301a，302a，301b，302b)附近并且热联接至至少一个分隔结构(301，302)，用于释放所提取的热量从多行(306，307)中的多个电池单元离开。

Description

电池单元热管理
技术领域
本主题涉及电池模块。更具体且非排他地，涉及电池模块中的散热。
背景技术
近年来，可充电能量储存设备已被广泛用作许多电子和电气单元、混合动力和电动车辆的能源。通常使用的可再充电能量储存设备包含例如镍镉电池单元、镍氢电池单元、镍锌电池单元和锂可再充电电池。锂可再充电能量储存设备主要用于电动和混合动力车辆，因为是可再充电的，它们可以制成具有大容量的紧凑尺寸、具有高工作电压并且具有高单位重量的能量密度。
现有的能量储存设备包括一个或多个能量储存电池单元，例如封闭在壳体内的锂离子电池单元。与锂离子电池单元的电化学反应负责由能量储存设备产生的电压和电流。同时，在能量储存设备的充电期间，在锂离子电池单元内发生电化学反应。这些电化学反应是高度放热的，并且锂离子电池单元在正常工作过程中趋于升温。锂离子电池单元的温度升高降低了能量储存设备的电气性能，并可能导致能量储存设备发生灾难性故障。
包括锂离子电池单元的能量储存设备被用作电动车辆或混合动力电动车辆中的能量源。电动或者混合电动车辆中的能量储存设备需要冷却，用于锂离子电池单元的连续性能和耐久性以及良好的健康状况。由于电池单元的温度升高，所以车辆的续航里程减少。能量储存设备中存在热失控的可能性，这可能导致电池单元爆炸的传播。此外，由于电池模块中的温度升高，即使使用快速充电充电器，也可能无法在骑车/驾驶车辆后立即充电。
因此，需要有效地释放所产生的热量，有效地冷却能量储存设备的锂离子电池单元，以获得良好的性能和寿命，并且为了能量储存设备的安全而阻止火势的传播，如果存在此情形的话。
附图说明
参考附图描述详细描述。在所有附图中使用相同的附图标记来指代相同的特征和组件。
图1示例性地示出了根据本发明的实施例的电池模块的立体图；
图2示例性地示出在图1中示例性地示出的电池模块的局部分解立体图；
图3示例性地示出在图2中示出的热障组件的立体图；
图4A-图4B示例性地示出在图3中示出的热障组件的俯视图，包括电池单元；
图5A-图5B示例性地示出包括第一多个电池单元的热障组件的立体图；
图6A-图6B分别示例性地示出在图5A中示出的热障组件的俯视图和该俯视图的细节的放大视图；
图7示例性地示出密封定位在至少一行中的至少一个电池单元的热障组件的立体图；以及
图8示例性地示出具有绝缘泡沫作为隔热罩的热障组件的俯视图。
具体实施方式
在能量储存设备的电池单元的温度急剧升高，电池单元可能会着火并引起火势。电池单元的壳体的材料和电池单元与外壳的内表面之间存在的空气可能会将火势传播到能量储存设备中的所有电池单元，导致能量储存设备和产品(例如使用它的车辆)的灾难性故障。许多能量储存设备设有牺牲构件，其熔化并在电池单元或电池单元的行之间形成空间以阻止火势的传播。然而，牺牲构件在需要时不起作用的概率使得该机制无效。尽管使用了牺牲构件，但仍然需要从单个电池单元中提取热量以降低电池单元的温度急剧升高的可能性。
在用于冷却能量储存设备并且进而冷却锂离子电池单元的实施方式中，使用与能量储存设备的外壳热接触的热交换构件，并采用强制对流。从锂离子电池单元释放的热量必须穿过电池单元与外壳之间充满空气的间隙。由于空气是不良的热导体，因此电池单元与外壳之间的热传递效率不高。为了确保热量有效地从电池单元释放，必须确保发热电池单元被可靠地固定以与外壳附近的热交换构件热接触。另一种现有的实施方式采用液体冷却，用于能量储存设备中的热管理。能量储存设备整体上可以浸入液体冷却剂中。然而，液体冷却剂不流动并且能量储存设备的冷却效率显著低。
能量储存设备的另一实施方式涉及使用围绕能量储存设备中的单个电池单元或电池单元簇设计的用于液体冷却剂的冷却剂管。然而，在能量储存设备的外壳内插入模块化冷却剂管使得能量储存设备体积庞大并且对于空间受限的各种应用不再紧凑。此外，这种具有冷却剂通道的插入件需要有效地密封，以防止液体冷却剂泄露到能量储存设备中和能量储存设备外部。
因此，存在对能量储存设备的改进设计的需求，该能量储存设备重量轻，具有从电池单元的高效且有效的热量传递，这在能量储存设备的组装、使用、维护和维修期间额外提供了方便和安全性，同时抑制了火势的传播，并且克服了上面公开的所有问题以及已知技术的其他问题。
在一个实施例中，公开了具有热障组件的电池模块。电池模块包括多个电池单元，定位在封闭在外壳内的多行中；以及热障组件，该热障组件将多个电池单元封装在多行中，用于多个电池单元的热管理。多行中的每一行包括至少一个电池单元。热障组件包括至少一个分隔结构和至少一个散热结构，至少一个分隔结构沿着包括至少一个电池单元的至少一行的长度热接触，用于从至少一个电池单元提取热量，至少一个散热结构定位在分隔结构的至少一端附近，并且热联接至分隔结构，用于将所提取的热量从多行中的多个电池单元释放。
在一个实施例中，至少一个分隔结构包括第一分隔结构和第二分隔结构，第一分隔结构定位成与至少一行中的至少一个电池单元的第一表面顶端附近的第二表面热接触，第二分隔结构定位成与至少一行中的至少一个电池单元的第二表面和底端附近的第一表面热接触。至少一个电池单元的第一表面和第二表面在直径上相对并且一起限定电池单元的外周。在另一个实施例中，至少一个电池单元是定位在多行中的一行中的第一多个电池单元，并且第一多个电池单元中的相邻电池单元由第一分隔结构和第二分隔结构分离，用于防止相邻电池单元之间的热接触。第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者具有与相邻电池单元的第一表面和第二表面相吻合的外形的蜿蜒轮廓。第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者包括一系列交替的波峰和波谷，以建立与相邻电池单元的第一表面和第二表面的热接触。第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者还包括在每对波峰和波谷之间的平坦部分，用于与第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者热接触的电池单元的良好的表面接触和组装。在一个实施例中，第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者还包括在波峰和波谷中的硅和丙烯酸类导热垫中的一者，用于增强与电池单元的热接触。
第一分隔结构沿着长度从至少一个电池单元的顶端延伸至第一表面和第二表面的接触层，并且第二分隔结构沿着长度从至少一个电池单元的底端延伸至第一表面和第二表面的接触层，用于从第一多个电池单元中的每一者的第一表面和第二表面提取热量。在一个实施例中，接触层对应于至少一个电池单元的高度的大体中间层。在一个实施例中，分别地，第一表面的大体一半与第一分隔结构和第二分隔结构中的一者热接触，并且第二表面的大体另一半与第二分隔结构和第一分隔结构中的一者热接触。在一个实施例中，第一分隔结构和第二分隔结构由沿着其长度的复合材料制成，该复合材料具有在大约700W/mK至大约100W/mK的范围内的导热系数。
在一个实施例中，热障组件还包括至少一个隔热罩，该隔热罩具有大体蜿蜒的轮廓，与至少一个分隔结构和至少一个电池单元接触，并且沿着至少一行的长度延伸，用于将至少一行中的至少一个电池单元与多行中的多个电池单元热隔离。至少一个电池单元是串联电连接并定位在多行中的一行中的第一多个电池单元以及并联电连接并定位在相邻行中的第二多个电池单元。隔热罩定位在第一多个电池单元与第二多个电池单元之间，与第一多个电池单元和第二多个电池单元中的每一者以及第一多个电池单元和第二多个电池单元中的每一者的至少一个分隔结构接触，用于阻止所提取的热量以及火势从第一多个电池单元朝向第二多个电池单元传播。隔热罩延伸至至少一个散热结构，该散热结构定位在多个电池单元的至少一行的至少一端附近并且联接至至少一个散热结构。
在一个实施例中，至少一个隔热罩将串联连接的电池组与相邻电池单元和相邻电池组中的一者分离。在一个实施例中，至少一个隔热罩在一侧上导热并且在相对侧上热隔离。在一个实施例中，至少一个隔热罩沿着至少一个隔热罩的长度导热并且朝向至少一个隔热罩的厚度热隔离。隔热罩是无机化合物、绝缘泡沫和聚合物膜制成的板中的一者。在一个实施例中，至少一个隔热罩是由硅酸铝镁制成的板，具有大约1300℃至大约1900℃的高熔点。在一个实施例中，至少一个隔热罩的厚度为大约3mm，以防止火势传播至大约三行电池单元对电池中的电池单元造成轻微损坏，同时电池单元的输出电压保持不受干扰。
至少一个散热结构包括至少一个气流引导件和平坦后表面，至少一个气流引导件在前表面上与外壳内的空气接触，平坦后表面热联接至至少一个分隔结构和至少一个隔热罩。散热结构还包括从平坦后表面延伸的至少一个延伸构件，该延伸构件用于与至少一个分隔结构和至少一个隔热罩的端部可移除地接合。该电池模块还包括至少一个电池单元保持件，用于保持多个电池单元并在结构上将其支撑就位。
在另一个实施例中，公开了用于电池模块的热障组件。热障组件包括第一分隔结构，具有与电池模块的第一多个电池单元的第一表面和第二表面吻合并热接触的蜿蜒结构，用于从第一多个电池单元的第一表面和第二表面提取热量。热障组件还包括第二分隔结构，具有与第一多个电池单元的第二表面和第一表面吻合并热接触的蜿蜒结构，用于与第一多个电池单元的第二表面和第一表面提取热量。第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者包括一系列交替的波峰和波谷，在每对波峰和波谷之间具有平坦部分，以建立与相邻电池单元的第一表面和第二表面的热接触。隔热罩具有与第一多个电池单元的第一分隔结构和第二分隔结构、第二多个电池单元的第一分隔结构和第二分隔结构、电池模块的第一多个电池单元和第二多个电池单元中的每一者接触的大体蜿蜒轮廓，用于将第一多个电池单元从第二多个电池单元热隔离，作为热障组件的一部分来提供。此外，热障组件包括与第一分隔结构、第二分隔结构和隔热罩热接触的至少一个散热结构，用于将所提取的热量从第一多个电池单元和第二多个电池单元释放。
第一分隔结构从第一多个电池单元中的每一者的顶端延伸至第一表面和第二表面的接触层以及沿着多个电池单元中的每一者的长度延伸，并且第二分隔结构从第一多个电池单元中的每一者的底端延伸至第一表面和第二表面的接触层以及沿着多个电池单元中的每一者的长度延伸，用于沿着第一多个电池单元中的每一者的长度从第一多个电池单元中的每一者提取第一表面和第二表面上的热量。接触层对应于多个电池单元中的每一者的高度的大体中间层。分别地，第一表面的大体一半与第一分隔结构和第二分隔结构中的一者热接触，并且第二表面的大体另一半与第二分隔结构和第一分隔结构中的一者热接触。第一多个电池和第二多个电池定位在电池模块的外壳内的多行中的两行中。在第一多个电池单元中的相邻电池单元定位在由第一分隔结构和第二分隔结构分离的两行中的一者中，用于防止相邻电池单元之间的热接触。第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者包括一系列交替的波峰和波谷，在每对波峰和波谷之间具有平坦部分，以建立与相邻电池单元的第一表面和第二表面的热接触。在一个实施例中，第一分隔结构和第二分隔结构中的每一者还包括在波峰和波谷中的硅和丙烯酸类型的导热垫中的一者，用于增强与电池单元的热接触。
第一多个电池单元串联电连接并定位在两行中的一行中，并且第二多个电池单元并联电连接并定位在两行中的一行的相邻行中。在一个实施例中，第一分隔结构和第二分隔结构由沿其长度的复合材料制成，该复合材料具有在大约700W/mK至100W/mK范围内的导热率。在一个实施例中，隔热罩将串联连接的电池组与相邻电池单元和相邻电池组中的一者分离。在一个实施例中，至少一个隔热罩在一侧上导热并且在相对侧上热隔离。在另一个实施例中，至少一个隔热罩沿着至少一个隔热罩的长度导热并且朝向至少一个隔热罩的厚度热隔离。
在一个实施例中，隔热罩是无机化合物、绝缘泡沫和聚合物膜的板中的一者。在一个实施例中，隔热罩的厚度为大约3mm，以防止火势传播至大约三行电池单元对电池中的电池单元造成轻微损坏，同时电池单元的输出电压保持不受干扰。
散热结构包括至少一个气流引导件和平坦后表面，至少一个气流引导件在前表面上与外壳内的空气接触，并且平坦后表面热联接至第一分隔结构、第二分隔结构和隔热罩。散热结构还包括至少一个延伸构件，该延伸构件从平坦后表面延伸，用于与第一分隔结构、第二分隔结构和隔热罩的端部可移除地接合。
参考附图进一步描述本主题。应当注意，说明书和附图仅示出了本主题的原理。可以设计各种布置，尽管在此没有明确描述或示出，但这些布置包括本主题的原理。此外，在此叙述本主题的原理、方面和示例的所有陈述以及其具体示例，都旨在包含其等价物。
图1示例性地示出根据本发明实施例的电池模块100的立体图。如示例性示出，电池模块100包括外壳101和第一端盖102。外壳101是具有开口端的中空矩形盖，该开口端封闭多个电池单元和其他电气和电子部件，例如电池模块100的电池单元管理(BMS)板(未示出)。电池模块100的端盖例如102关闭外壳101的开口端。外壳101具有安装装置(未示出)以使用连接装置在外壳101的开口端安装端盖，例如第一端盖102和第二端盖(未示出)。端盖具有电池模块100的外部电连接，用于电池模块100的充电和放电。在一个实施例中，外壳101的外表面可以包括燕尾图案，其有助于在例如车辆的动力设备的指定空间中容易地安装和移除电池模块100。
图2示例性地示出在图1中示例性地示出的电池模块100的局部分解立体图。电池模块100包括定位在外壳101内的热障组件103中的多个电池单元，例如104。电池单元104定位在电池单元保持件105与106之间。电池单元保持件105和106具有用于BMS板(未示出)的安装装置。在外壳101的一侧上设置第一端盖102并且在外壳101的另一侧上，第二端盖107密封外壳101。电池单元保持件105和106具有容纳和保持电池单元104就位的装置。这种被称为占位器106a的装置均匀地分布在电池单元保持件105和106中，圆柱形电池单元插入其中。占位器106a基于电池单元104的形状可以具有不同的形状，例如矩形、正方形、六边形等。占位器106a均匀地分布在不同的行中以在跨越电池单元保持件105和106的表面的不同行中容纳电池单元104。每一行占位器106a可以包括一个或多个电池单元，例如104。占位器106a中的电池单元104由电池单元保持件105和106从顶部和底部紧密包裹。电池单元104可以使用互连板(未示出)以串联和/或并联组合的方式连接。
电池单元104被包围在电池模块100的热障组件103中并定位在占位器106a中。具有热障组件103的电池单元104定位在电池单元保持件105与106之间。热障组件103提取并释放由电池单元104产生的热量，远离电池单元104。热障组件103还防止由于升高的温度或火势而将火势传播到不同行中的电池单元104。在一个实施例中，外壳101还包括在侧壁上的开口，用于将积聚的热量和从电池单元104释放的任何气体排放到电池模块100的外部。热障组件103的结构在随后的附图中描述。除了热障组件103之外，电池模块100包括定位在电池单元保持件105和106上的保护板108和109。这些保护板108和109防止电池单元104的端子与外壳101直接接触。电池单元104之间的电连接是使用位于电池单元保持件105和106上的互连板制造的。电池单元104的端子被焊接至互连板以将它们串联和并联连接。在一个实施例中，保护板108和109定位在互连板上方。在一个实施例中，互连板不存在，并且保护板(例如108或109)在电池单元104之间建立电连接，同时还防止电池单元104与外壳101的内表面直接接触。
图3示例性地示出在图2中示出的热障组件103的立体图。热障组件103包括至少一个分隔结构301，302，沿着包括至少一个电池单元，例如104a的至少一行的长度热接触，用于从电池单元104a提取热量。热障组件103还包括一个散热结构304，305，其定位在分隔结构301和302的至少一个端部301a，301b或302a，302b附近并热联接至分隔结构301和302，以将提取的热量从电池单元104中释放。如在此使用的，“热接触”是指两个结构或者表面之间的接触，其能够在结构之间传递热量。热传递可以通过传导、对流、辐射或任何其他已知的模式进行。为了进行热传递，结构可以物理接触，也可以不物理接触。如示例性地示出，电池单元104定位在行，例如306，307中，并且热障组件103包含多行306，307中的多个电池单元。在每行中有多个电池单元，例如五个电池单元，例如104a。热障组件103包括至少一个分隔结构，即，第一分隔结构301和第二分隔结构302，其沿着电池单元104的行的长度延伸。每行电池单元具有相应的第一分隔结构301和相应的第二分隔结构302。同时，在分隔结构301，302的两端，存在两个散热结构304和305。第一分隔结构301和第二分隔结构302沿着电池单元104a，104b的周围与电池单元104a，104b热接触，并从行306中的每个电池单元104a，104b中提取热量。在此，第一分隔结构301和第二分隔结构302与电池单元104a，104b物理接触以提取热量。分隔结构301，302是导热板，在其表面上形成有一系列交替的波峰和波谷。电池单元104a，104b在波峰和波谷与分隔结构301，302的表面接触。第一分隔结构301和第二分隔结构302两者的轮廓都是蜿蜒的，具有与圆柱形电池单元104a，104b的外表面相吻合的外形。在第一分隔结构301和第二分隔结构302的端部的散热结构304，305热联接至第一分隔结构301和第二分隔结构302。从每个电池单元104a，104b提取的热量通过第一分隔结构301和第二分隔结构302传递至散热结构304，305，并且散热结构304，305通过对流将热量传递到外壳101内的周围空气。因此，热量被引导离开电池单元104a，104b，以限制不同行306，307中的电池单元之间的热传导，从而消除电池模块100的热失控。
热障组件103还包括至少一个隔热罩303，至少一个隔热罩303与至少一个分隔结构301，302接触并沿至少一行306的长度延伸，以将行306中的至少一个电池单元104a与在多个相邻的行，例如307中的多个电池单元104c，104d热隔离。即，热障组件103包括沿着电池单元104的每行306，307的长度延伸的隔热罩303。隔热罩303与第一分隔结构301和/或第二分隔结构302接触，用于将电池单元104a，104b的每行306与占位器106a中的电池单元104c，104d的其他行307热隔离。隔热罩303限制火势在电池单元保持件105，106中的电池单元104的横向方向上的传播。在一个实施例中，分隔结构301，302和隔热罩303可以插入电池单元保持件105，106中的靠近电池单元104的占位器106a的狭缝中，并且可以由电池单元保持件105，106竖直支撑。类似地，散热结构304，305可以在顶部和底部由电池单元保持件105，106支撑，以在电池模块100的外壳101内保持完整并且防振。
考虑在电池单元保持件105，106中的占位器106a的每行中存在多个电池单元。同时，在图3中，将第一行中的电池单元考虑为第一多个电池单元或第一组电池单元104a，104b，并且将在第二行中的电池单元考虑为第二多个电池单元或第二组电池单元104c，104d。第一组电池单元104a，104b与各自的第一分隔结构301和第二分隔结构302热接触。类似地，第二组电池单元104c，104d与各自的第一分隔结构(未示出)和各自的第二分隔结构(未示出)热接触。隔热罩303在相邻的行中定位在第一组电池单元104a，104b的第一分隔结构301和第二分隔结构302与第二组电池单元104c，104d的第一分隔结构(未示出)和第二分隔结构(未示出)之间。隔热罩303防止火势从第一组电池单元104a，104b传播到第二组电池单元104c，104d。隔热罩303是包裹在第一组电池单元104a，104b，第二组电池单元104c，104d和分隔结构301，302上的绝缘层。隔热罩303对通过分隔结构301，302的热量添加额外的热阻，并且因此热量仅沿着分隔结构301，302的长度朝向散热结构304，305传递。
图4A-图4B示例性地示出在图3中示出的热障组件103的俯视图，包括电池单元104。如在图4A中示出，分别地，在行306中存在多个电池单元104a，104b，并且类似地，在行307中存在多个电池单元104c，104d，并且电池单元104a，104b和104c，104d的交替行306和307彼此串联或并联连接。如在图3中示出，在分隔结构301，302的各端部301a，301b，302a，302b，散热结构304，305可移动地连接至分隔结构301，302。分别地，第一行306中的第一组电池单元104a，104b彼此串联或并联连接，并且第二行(相邻行)307中的第二组电池单元104c，104d彼此串联或并联连接。在第一组电池单元104a，104b的分隔结构301，302与第二组电池单元104c，104d的相邻的分隔结构(未示出)之间设置隔热罩303。隔热罩303使行306，307的整体长度延伸。隔热罩303将第一组电池单元104a，104b与第二组电池单元104c，104d物理地和热分离。类似地，这种隔热罩303定位在热障组件103中的所有电池单元104的行之间。同时，在过度充电的情况下，并联连接的电池单元比串联连接的电池单元更倾向于发生热失控。考虑：第一组电池单元104a，104b串联连接并且第二组电池单元104c，104d并联连接。在发生热失控的情况下，第二组电池单元104c，104d受损并且可能引发火势。然而，第一组电池单元104a，104b与第二组电池单元104c，104d之间的隔热罩303防止火势传播到第一组电池单元。类似地，第二组电池单元104c，104d与下一相邻的串联电池单元的行(未标记)之间的下一个隔热罩(未标记)隔绝了火势横向跨越电池模块中的第三行电池单元的传播。具有并联连接的第二组电池单元104c，104d受损，而电池单元的相邻行受到保护。隔热罩303也在其两端可移动地连接至散热结构304，305。
如图4B中示出，其表示替代的实施例，在每行中存在多个电池单元，并且每行306或307中的电池单元104a，104b或104c，104d彼此仅串联连接或仅并联连接。在分隔结构301，302的端部301a，302a中的一者处，散热结构305可移动地连接至分隔结构301，302。根据该替代的实施例，第一行305中的第一组电池单元104a，104b彼此串联连接，并且第二行(相邻行)307中的第二组电池单元104c，104d也彼此串联连接。第一分隔结构301和第二分隔结构302围绕每个电池单元104a，104b并且保持与每个电池单元104a，104b热接触。在串联连接的电池单元组件的该实施例中，在电池单元104a，104b，104c，104d的行306，307之间缺少隔热罩303。类似地连接的电池单元仅由分隔结构301，302分离并且形成电池单元组401。电池单元组401可以由隔热罩303围绕，隔热罩303与形成电池单元组401的第一行306和最后一行中的电池单元的分隔结构301，302热接触。与电池单元组401相邻电池模块中的相邻电池单元组或电池单元的行可以具有不同地连接，例如并联连接的电池单元。为了减少电池模块100中并联连接的电池单元组向串联连接的电池单元组(未示出)的火势传播，隔热罩303定位在相邻电池单元组之间。隔热罩303也在三个位置可移动地连接至散热结构305。在一个实施例中，单个散热结构305可以连接至电池模块100中的多个电池单元组。该实施例防止热失控或者火势从一个电池单元组传播到相邻电池单元组的风险，从而限制对电池模块100的潜在损坏并为电池模块100的用户提供安全。
图5A-图5B示例性示出包括一组电池单元104a，104b的热障组件103的立体图。如在图5A中示例性地示出，隔热罩303围绕在第一组电池单元104a，104b上并且形成电池单元组401。隔热罩303将第一组电池单元104a，104b从电池模块100中的其余电池单元隔离开来。隔热罩303在散热结构305的后表面上可移动地连接至散热结构305。散热结构305是一种散热器，其可将由电池单元产生的热量释放并传递至周围较冷的空气中。由此，散热结构305调节电池单元的温度。为了最大化与周围空气接触的表面面积，散热结构305包括气流引导件305a。气流引导件305a为鳍形结构，其从散热结构305的基底延伸以形成散热结构305的前表面。气流引导件305可以沿着基底的整个长度延伸，或者可以部分覆盖基底。如在图7中示出，在散热结构305的后表面上，存在与隔热罩303和分隔结构301，302接合的延伸构件。
图5B示出了热障组件103的立体图，其中隔热罩303被移除，该热障组件103包括与第一组电池单元104a，104b每一个热接触的分隔结构301，302。为了清楚起见，分隔结构301，302以不同颜色示出。如示例性地示出的，分隔结构301，302的端部在其表面的一端连接至散热结构305。第一分隔结构301从每个电池单元104a的顶端503延伸至沿着电池单元104a的长度的接触层505。从接触层到底端504的电池单元505的剩余长度与第二分隔结构302接触。第一分隔结构301和第二分隔结构302具有与每个电池单元104a的第一表面501和第二表面502吻合的蜿蜒轮廓。电池单元104a，104b的第一表面501和第二表面502彼此径向相对，并且第一表面501和第二表面502共同限定每个电池单元104a，104b的周围。电池单元104a的第一表面501从其顶端到预定层505与第一分隔结构301热接触，或者从其底端到预定层505与第二分隔结构302热接触。
相应地，相同电池单元104b的第二表面502从其底端504到预定层505与第二分隔结构302热接触或者从其顶部503至预定层505与第一分隔结构301热接触。因此，电池单元104a在其表面501的垂直壁部分上与第一分隔结构301热接触，并且在其表面502的径向相对的平衡垂直壁部分上与第二分隔结构302热接触。蜿蜒分隔结构301，302的端部301a，302a与一个或多个散热结构305的表面接合。根据实施例，接触层505对应于电池单元104a的高度的大体中间层。根据另一个实施例，电池单元104a与分隔结构301，302热接触的表面的垂直部分大体是电池单元104a的一半表面501，502和另一半垂直表面501，502。
图6A-图6B分别示例性地示出了在图5A中示出的热障组件103的俯视图和该俯视图的细节的放大图。如在图6A中示出，围绕第一组电池单元104a，104b的隔热罩303在其端面与散热结构305热接触。第一分隔结构301和第二分隔结构302与第一组电池单元的第一表面501和第二表面502热接触。在图6B中示出第一组电池单元104a，104b中的相邻电池单元的细节的放大视图。考虑：相邻电池单元的第一电池单元104a具有在第一表面501上围绕并缠绕的第一分隔结构。沿具有第一组电池单元104a，104b的行的长度延伸的相同的第一分隔结构301缠绕在相邻电池单元104b的第二表面502上。类似地，第二分隔结构302缠绕在第一电池单元104a的第二表面501上并且缠绕在相邻电池单元104b的第一表面501上。因此，在两个相邻电池单元104a，104b之间，第一分隔结构301在俯视下可能类似于“水平定向的倒S形”，并且第二分隔结构302在俯视下可能类似于“水平定向的S形”。缠绕第一分隔结构301和第二分隔结构302的方向彼此相反。同时，可以看出，第一分隔结构301和第二分隔结构302防止电池单元104a，104b之间的直接接触。第一分隔结构301和第二分隔结构302用来自电池单元104a，104b的热量加热。为了避免将该热量传递至相邻电池单元行，隔热罩303用作绝缘层。在电池单元104a，104b的第一表面501或第二表面502上没有分隔结构301，302的部分上，隔热罩303与电池单元104a，104b直接热接触，防止热量传递至其他行中的其他电池单元。
图7示例性示出封装定位在至少一行305中的至少一个电池单元104b的热障组件103的分解图。如在图2中示出的，假设电池单元104b位于电池单元保持件106的占位器106a的行305中。一旦定位，第一分隔结构301定位成与电池单元104b的第一表面501热接触。第二分隔结构302位于第一分隔表面301的垂直下方，并且与相同电池单元104b的第二表面502热接触。在电池单元104b的一侧上，第一分隔结构301覆盖外表面501的一部分，并且在另一侧上，第二分隔结构302覆盖外表面502的另一部分。在第一分隔结构301和第二分隔结构302与电池单元104b热接触之后，隔热罩303定位成与分隔结构301，302和电池单元104b热接触。隔热罩303也具有大体蜿蜒的轮廓，以与电池单元104b的外表面501，502和分隔结构301，302的外形相吻合。散热结构305包括从基部305b延伸的均匀分布的平坦延伸构件305c以与分隔结构301，302的端部301a，302a和隔热罩303接合。
如图所示，蜿蜒轮廓分隔结构301，302包括一系列交替的波峰301c，302c和波谷301d，302d。波峰301c，302c和波谷301d，302d的表面与电池单元热接触。波峰301c，302c和波谷301d，302d的外形与电池单元104b的外表面501，502相吻合。因此，电池单元例如104b是圆柱形的，波谷301d，302d和波峰301c，302c具有半圆形截面。根据实施例，为了确保电池单元(例如104b)和与电池单元104b的表面501，502相吻合的波峰301c，302c和波谷301d，302d之间的良好表面接触和组装，在波峰301c，302c和波谷301d，302d之间设置平坦部分301e，302e，以标记波峰301c，302c和波谷301d，302d的开始。为了与电池单元104b保持热接触，分隔结构301，302在波峰301c，302c和波谷301d，302d的表面具有设置在其上的粘合层或者任何连接装置，例如螺钉和螺母组件、魔术贴条等。这种连接装置承受电池单元104b的高温。分隔结构301，302由复合材料制成，例如沿其长度具有从大约700W/mK至大约100W/mK范围内的导热率的石墨复合材料。分隔结构301，302可以承受大约400摄氏度的高温。在一个实施例中，蜿蜒的分隔结构301，302可以制成与电池单元104b的外表面501，502相吻合的弹性结构，而不需要任何连接装置来确保电池单元104b和分隔结构301，302之间的热接触。
隔热罩303是由无机化合物制成的板，例如具有大约13000C至大约1900℃的高熔点的硅酸铝镁。隔热罩303有效地工作至大约1200℃以防火势，并且由于不存在任何有机材料，隔热罩303是不可燃的。如果电池模块100中存在更多数量的电池单元，则隔热罩303的厚度可以增加。根据一个实施例，隔热罩303的厚度为大约3mm，以防止火势传播至大约三行电池单元，对电池单元造成轻微损坏，同时其输出电压保持不受干扰。
在分隔结构301，302和隔热罩303的端部处的散热结构304，305由例如铝的轻质材料制成，并且暴露于环境空气以用于电池单元104b的被动冷却。在一个实施例中，散热结构304，305的气流引导件305a可以与强制空气或液体接触以主动冷却电池单元104b并且还增强电池单元104b的冷却。在分隔结构301，302和散热结构305，306之间，即分隔结构301，302的端部301，302a，301b，302b与散热结构304，305的延伸构件305c之间的热接触是使用粘合剂、螺钉、魔术贴条等建立的。可以使用导热膏或凝胶来增强热接触。通过使用分隔结构301，302和散热结构304，305，电池单元温度根据实施例降低了10℃，并且冷却电池单元的时间小于30分钟。在一个实施例中，在波峰301c，302c和波谷301d，302d中具有硅或丙烯酸类型导热垫的分隔结构301，302可用于增强与电池单元104b的热接触。
隔热罩303是热绝缘层，并且防止热量和火势朝向其和其之外传播。在实施例中，隔热罩303的材料可以在一侧上是导热的，在另一侧上是隔热的。在另一个实施例中，隔热罩可以在一个方向上导热，即沿其长度导热，并且朝向隔热罩303的厚度方向隔热。在这些实施例中，隔热罩303可以从第一行306中的第一组电池单元104a，104b导热并且可以不将热量传递至在相邻行307中的第二组电池单元104c，104d。
图8示例性地示出了具有绝缘泡沫作为隔热罩303的热障组件103的俯视图。在该实施例中，作为板材的隔热罩303由绝缘泡沫代替。绝缘泡沫303具有良好的阻燃能力，并且重量轻(<0.2g/cm3)，具有非常低的导热性(0.1W/mK)。绝缘泡沫303可在暴露于升高的温度时膨胀，并且可以将其他电池单元与热量和火势隔离。这种绝缘泡沫303也有助于电池单元104的紧密包装，并通过为外壳101中的电池单元104提供缓冲，即使在灾难的情况下也保持电池单元104完好无损。
在本发明中公开的具有热障组件的电池单元组件在能量储存设备的热管理的领域中提供了以下技术进步：在此公开的电池模块是可充电模块，例如具有锂离子电池单元的锂离子电池。在电池模块的正常工作期间，电池单元的温度升高。在充电、过度充电和长时间运行期间，温度可能急剧上升。在这些情况下，热障组件其相关组件，例如分隔结构、隔热罩和散热结构从电池单元提取和释放热量。热障组件降低电池单元的温度，随后被动地冷却电池模块，而不使用主动冷却系统。分隔结构的蜿蜒轮廓使电池单元与分隔结构之间能够良好并长时间热接触。同时，分隔结构中的波峰和波谷之间的平坦部分标志着表面的开始，用于定位与分隔结构接触的电池单元。因此，平坦部分有助于热障组件的部件和在电池单元保持件中的电池单元的简单组装。在向电池模块过度充电或滥用的情况下，当电池模块中发生火势时，隔热罩能够阻止火势进一步传播至电池模块中的其他电池单元。隔热罩的绝缘特性确保分隔结构提取热量并将其朝向散热件传递，而不是扩散至在其他行中的其他电池单元。因此，隔热罩引导热量流向散热结构并从电池单元离开。
同时，散热结构的设计、气流引导有助于更快地冷却分隔结构和隔热罩，进而冷却电池单元。在分隔结构、隔热罩和散热结构之间建立热接触的连接装置也有利于电池模块的简单、不繁琐的组装、维护和维修。热障组件的部件由电池模块的电池单元保持件支撑。因此，模块化的热障组件可以安装在具有类似电池单元保持件构造的现有电池模块中。热障组件也可以与电池模块的现有冷却机构一起工作。
热障组件的部件重量轻，具有在组装、维护和维修时引导安装的功能，并且较薄而不占用更多空间，使电池模块紧凑，以及使用安全，防止热失控和工作温度升高。具有这种热障组件的电池模块可应用于空间受限的移动设备、产品、车辆，例如两轮车、三轮车或任何多轮车辆(例如经受大量冲击和振动的乘用车)。热障组件的部件紧紧地嵌入电池单元保持件中并且紧紧地粘附在电池单元上，不会由于振动和冲击而脱落。具有热障组件的电池模块可以在放电后立即充电，因为可以保持温度并比普通电池更快地降低到最佳水平。这种电池模块可以用于驱动电动和混合动力电动车辆行驶更远的距离，而不会由于充电周期而耽误行程。
在不脱离本发明的范围的情况下，可以将改进和修改并入本文。
附图标记列表
100 电池模块
101 外壳
102 第一端盖
103 隔热组件
104 电池单元
104a，104b 第一多个电池单元
104c，104d 第二多个电池单元
105，106 电池保持件
107 第二端盖
108，109 保护板
301 第一分隔结构
302 第二分隔结构
301a，302a，301b，302b 分隔结构的端部
301c，302c 分隔结构中的波峰
301d，302d 分隔结构中的波谷
301e，302e 分隔结构中的波峰和波谷之间的平坦部分
303 隔热罩
303a，303b 隔热罩的端部
304，305 散热结构
304a 气流引导件
304b 基底
304c 延伸构件
306 第一行
307 第二行
401 电池组
501 第一表面
502 第二表面
503 顶端
504 底端
505 接触层

Claims (44)

1.一种电池模块(100)，包括：
多个电池单元(104)，定位在封闭在外壳(101)内的多行(306，307)中，其中，所述多行(306，307)中的每一行包括至少一个电池单元(104a，104b)；和
热障组件(103)，其将所述多个电池单元(104)封装在所述多行(306，307)中，用于所述多个电池单元(104)的热管理，其中，所述热障组件(103)包括：
至少一个分隔结构(301，302)，沿着包括所述至少一个电池单元(104a，104b)的至少一行(306)的长度热接触，用于从所述至少一个电池单元(104a，104b)提取热量，和
至少一个散热结构(304，305)，定位在所述至少一个分隔结构(301，302)的至少一端(301a，302a，301b，302b)附近并且热联接至所述至少一个分隔结构(301，302)，用于释放所提取的热量从所述多行(306，307)中的所述多个电池单元离开。
2.根据权利要求1所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个分隔结构(301，302)包括：
第一分隔结构(301)，定位成与所述至少一行(306)中的所述至少一个电池单元(104a，104b)的第一表面(501)和在顶端(503)附近的第二表面(502)热接触，和
第二分隔结构(302)，定位成与所述至少一行(307)中的所述至少一个电池单元(104c，104d)的第二表面(502)和在底端(504)附近的第一表面(501)热接触。
3.根据权利要求2所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个电池单元是定位在所述多行(306，307)之一中的第一多个电池单元(104a，104b)。
4.根据权利要求3所述的电池模块(100)，其中，在所述第一多个电池单元(104a，104b)中的相邻电池单元(104a，104b)由所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)分离，用于防止所述相邻电池单元(104a，104b)之间的热接触。
5.根据权利要求4所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者具有与所述相邻电池单元(104a，104b)的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)相吻合的外形的蜿蜒轮廓。
6.根据权利要求4所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者包括一系列交替的波峰(301c，302c)和波谷(301d，302d)以建立与所述相邻电池单元(104a，104b)的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的热接触。
7.根据权利要求6所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者还包括在每对波峰(301c，302c)和波谷(301d，302d)之间的平坦部分(301e，302e)，用于与所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者热接触的电池单元的良好表面接触和组装。
8.根据权利要求6所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者还包括在所述波峰(301c，302c)和所述波谷(301d，302d)中的硅和丙烯酸类导热垫中的一者，用于增强与所述电池单元(104b)的热接触。
9.根据权利要求2所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个电池单元(104a)的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)在直径上相对并且一起大体限定了所述至少一个电池单元(104a)的外周。
10.根据权利要求2所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)沿着长度从所述至少一个电池单元(104a，104b)的顶端(503)延伸至所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的接触层(505)，并且所述第二分隔结构(302)沿着所述长度从所述至少一个电池单元(104a，104b)的底端(504)延伸至所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的所述接触层(505)，用于从所述第一多个电池单元(104a，104b)中的每一者的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)提取热量。
11.根据权利要求10所述的电池模块(100)，其中，所述接触层(505)对应于所述至少一个电池单元(104a，104b)的高度的大体中间层。
12.根据权利要求2所述的电池模块(100)，其中，分别地，所述第一表面(501)的大体一半与所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的一者热接触，并且所述第二表面(502)的大体另一半与所述第二分隔结构(302)和所述第一分隔结构(301)中的一者热接触。
13.根据权利要求2所述的电池模块(100)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)由沿其长度的复合材料制成，所述复合材料具有在大约700W/mK至大约100W/mK的范围内的导热率。
14.根据权利要求1所述的电池模块(100)，其中，所述热障组件(103)还包括至少一个隔热罩(303)，所述隔热罩(303)具有与所述至少一个分隔结构(301，302)接触并且沿所述至少一行(306，307)的长度延伸的大体蜿蜒轮廓，用于将所述至少一行(306，307)中的所述至少一个电池单元(104a)与所述多行(306，307)中的所述多个电池单元(104)热隔离。
15.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个电池单元是串联电连接并定位在所述多行(306，307)之一中的第一多个电池单元(104a，104b)和并联电连接并定位在相邻行中的第二多个电池单元(104c，104d)。
16.根据权利要求15所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)定位在所述第一多个电池单元(104a，104b)与所述第二多个电池单元(104c，104d)之间，与所述第一多个电池单元(104a，104b)和所述第二多个电池单元(104c，104d)中的每一者的所述至少一个分隔结构(301，302)以及与所述第一多个电池单元(104a，104b)和所述第二多个电池单元(104c，104d)中的每一者接触，用于阻止热量以及火势从所述第一多个电池单元(104a，104b)朝向所述第二多个电池单元(104c，104d)传播。
17.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)延伸至所述至少一个散热结构(304，305)，所述散热结构(304，305)定位在所述多个电池单元(104)的所述至少一行的所述至少一端(301a，302a，301b，302b)附近并且联接至所述至少一个散热结构(304，305)。
18.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)将串联连接的电池单元组(401)与相邻电池单元和相邻电池单元组中的一者分离。
19.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)在一侧上导热并且在相对侧上热隔离。
20.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)沿着所述至少一个隔热罩(303)的长度导热，并且朝向所述至少一个隔热罩(303)的厚度热隔离。
21.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)是无机化合物、绝缘泡沫和聚合物膜的板中的一者。
22.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)是由硅酸铝镁制成的板，具有大约1300℃至大约1900°℃的高熔点。
23.根据权利要求14所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个隔热罩(303)的厚度为大约3mm，以防止火势传播至大约三行电池单元对所述电池(100)中的电池单元(104)造成轻微损坏，同时所述电池单元(104)的输出电压保持不受干扰。
24.根据权利要求1所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个散热结构(304，305)包括至少一个气流引导件(305a)和平坦后表面(305b)，所述气流引导件(305a)在外表面上与所述外壳(101)内的空气接触，所述平坦后表面(305b)热联接至所述至少一个分隔结构(301，302)和至少一个隔热罩(303)。
25.根据权利要求24所述的电池模块(100)，其中，所述至少一个散热结构(304，305)还包括从所述平坦后表面延伸的至少一个延伸构件(305c)，用于与所述至少一个分隔结构(301，302)和所述至少一个隔热罩(303)的端部(301a，302a，301b，302b)能移除地接合。
26.根据权利要求1所述的电池模块(100)，还包括至少一个电池单元保持件(105，106)，用于保持所述多个电池单元(104)并在结构上将所述多个电池单元(104)支撑就位。
27.一种用于电池模块(100)的热障组件(103)，所述热障组件(103)包括：
第一分隔结构(301)，具有与所述电池模块(100)的第一多个电池单元(104a，104b)的第一表面(501)和第二表面(502)相吻合并热接触的蜿蜒轮廓，用于从所述第一多个电池单元(104a，104b)的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)提取热量，
第二分隔结构(302)，具有与所述第一多个电池单元(104a，104b)的所述第二表面(502)和所述第一表面(501)相吻合并热接触的蜿蜒轮廓，用于从所述第一多个电池单元(104a，104b)的所述第二表面(502)和所述第一表面(501)提取热量，
隔热罩(303)，具有与所述第一多个电池单元(104a，104b)的所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)、第二多个电池单元(104c，104d)的第一分隔结构(301)和第二分隔结构(302)、所述电池模块(100)的所述第一多个电池单元(104a，104b)和所述第二多个电池单元(104c，104d)中的每一者接触的大体蜿蜒轮廓，用于将所述第一多个电池单元(104a，104b)与所述第二多个电池单元(104c，104d)热隔离，和
至少一个散热结构(304，305)，与所述第一分隔结构(301)、所述第二分隔结构(302)和所述隔热罩(303)热接触，用于释放所提取的热量从所述第一多个电池单元(104a，104b)和所述第二多个电池单元(104c，104d)离开。
28.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述第一分隔结构(301)沿着长度从所述第一多个电池单元(104a，104b)中的每一者的顶端(503)延伸至所述多个电池单元中的每一者的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的接触层(505)，并且所述第二分隔结构(302)沿着所述长度从所述第一多个电池单元(104a，104b)中的每一者的底端(504)延伸至所述多个电池单元(104a，104b，104c，104d)中的每一者的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的所述接触层(505)，用于从所述第一多个电池单元(104a，104b)中的每一者提取来自所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的热量。
29.根据权利要求28所述的热障组件(103)，其中，所述接触层(505)对应于所述多个电池单元(104a，104b，104c，104d)中的每一者的高度的大体中间层。
30.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，分别地，所述第一表面(501)的大体一半与所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的一者热接触，并且所述第二表面(502)的大体另一半与所述第二分隔结构(302)和所述第一分隔结构(301)中的一者热接触。
31.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述第一多个电池单元(104a，104b)和所述第二多个电池单元(104c，104d)定位在所述电池模块(100)的外壳(101)内的多行(306，307)中的两行(306，307)中。
32.根据权利要求31所述的热障组件(103)，其中，定位在所述两行(306，307)之一中的在所述第一多个电池单元(104a，104b)中的相邻电池单元由所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)分离，用于防止所述相邻电池单元(104a，104b)之间的热接触。
33.根据权利要求31所述的热障组件(103)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者包括一系列交替的波峰(301c，302c)和波谷(301d，302d)，在每对波峰(301c，302c)和波谷(301d，302d)之间具有平坦部分(301e，302e)，以建立与所述相邻电池单元(104a，104b)的所述第一表面(501)和所述第二表面(502)的热接触。
34.根据权利要求33所述的热障组件(103)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)中的每一者还包括在所述波峰(301c，302c)和所述波谷(301d，302d)中的硅和丙烯酸类的导热垫中的一者，用于增强与所述电池单元(104b)的热接触。
35.根据权利要求31所述的热障组件(103)，其中，所述第一多个电池单元(104a，104b)串联电连接并定位在所述两行(306，307)之一中，并且所述第二多个电池单元(104c，104d)并联电连接并定位在所述两行(306，307)之一的相邻行中。
36.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述第一分隔结构(301)和所述第二分隔结构(302)由沿其长度的复合材料制成，所述复合材料具有在大约700W/mK至大约100W/mK范围内的导热率。
37.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述隔热罩(303)将串联连接的电池单元组(401)与相邻电池单元和相邻电池单元组中的一者分离。
38.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述至少一个隔热罩(303)在一侧上导热并且在相对侧上热隔离。
39.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述至少一个隔热罩(303)沿所述至少一个隔热罩(303)的长度导热，并且朝向所述至少一个隔热罩(303)的厚度热隔离。
40.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述隔热罩(303)是无机化合物、绝缘泡沫和聚合物膜的板中的一者。
41.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述隔热罩(303)是由硅酸铝镁制成的板，具有大约1300℃至大约1900℃的高熔点。
42.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述隔热罩(303)的厚度为大约3mm，以防止火势传播至大约三行电池单元对所述电池(100)中的电池单元(104)造成轻微损坏，同时所述电池单元(104)的输出电压保持不受干扰。
43.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述至少一个散热结构(304，305)包括至少一个气流引导件(305a)和平坦后表面(305b)，所述气流引导件(305a)在外表面上与所述外壳(101)内的空气接触，所述平坦后表面(305b)热联接至所述第一分隔结构(301)、所述第二分隔结构(302)和所述隔热罩(303)。
44.根据权利要求27所述的热障组件(103)，其中，所述至少一个散热结构(304，305)还包括从所述平坦后表面延伸的至少一个延伸构件(305c)，用于与所述第一分隔结构(301)、所述第二分隔结构(302)和所述隔热罩(303)的端部(301a，302a，301b，302b)能移除地接合。
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