CN118057652A - 具有多个热隔离区的电池系统和方法 - Google Patents

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CN118057652A CN202311540151.1A CN202311540151A CN118057652A CN 118057652 A CN118057652 A CN 118057652A CN 202311540151 A CN202311540151 A CN 202311540151A CN 118057652 A CN118057652 A CN 118057652A
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Abstract

本发明涉及一种电池系统和相关方法。一方面，电池系统包括电池单元的堆栈，其包括两个或更多个不同的热区域。示出了多个方面，其中两个或更多不同的热调节构件位于热区域之间的分隔位置处的锂离子电池单元堆栈中的电池单元之间。

Description

具有多个热隔离区的电池系统和方法
技术领域
本公开通常涉及用于防止或减轻能量存储系统中的热事件(例如热失控问题)的材料和系统和方法。尤其地，本公开提供热障材料。本公开还涉及一种具有一个或多个包括热障材料的电池单元的电池系统或电池组，以及包括这些电池系统或电池组的系统。描述的方面通常可包括气凝胶材料。
背景技术
锂离子电池(LIB)广泛用于为诸如移动电话、平板电脑、笔记本电脑、动力工具的便携式电子设备和诸如电动车辆的其他高电流设备供电，因为与传统电池相比，LIB具有高工作电压、低记忆效应和高能量密度。然而，安全性是一个问题，因为在诸如当可再充电电池被过度充电(被充电到超过设计电压)、过度放电、在高温和高压下工作或暴露于高温和高压时的“滥用条件”下，LIB容易发生灾难性故障。
为了防止此类级联热失控事件发生，需要有效的隔热和散热策略来解决LIB的这些问题和其他技术挑战。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷，本发明提供一种电池系统，包括锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多不同的热区域；两个或更多不同的热调节构件，位于所述热区域之间的分隔位置处的所述锂离子电池单元的所述堆栈中的电池单元之间；其中，不同的热调节构件被配置为向相邻的不同热区域提供不同的热传递特性。
前述电池系统中，所述不同的热调节构件中的第一热调节构件被配置为比端部电池单元更快地冷却所述锂离子电池单元的所述堆栈的中间电池单元。
前述电池系统中，给定的热调节构件的相对侧提供不同的热传递特性。
前述电池系统中，所述不同的热调节构件中的至少一个包括气凝胶隔热层。
前述电池系统中，所述不同的热调节构件中的至少一个包括弹性层。
前述电池系统中，还包括来自热区域的一个或多个通风口。
前述电池系统中，所述锂离子电池单元的所述堆栈包括锂离子软包电池单元的堆栈。
本发明还提供一种电池系统，包括锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多不同的热区域；热调节构件，位于所述锂离子电池单元的所述堆栈中的电池单元之间，所述热调节构件包括：热导体板，仅与相邻锂离子电池单元的一小部分面积形成直接界面；以及隔热层。
前述电池系统中，所述热导体板包括仅位于锂离子电池单元的突片区域上方的一对导体板。
前述电池系统中，所述隔热层包括气凝胶层。
前述电池系统中，还包括耦接到所述锂离子电池单元的所述堆栈的一侧的散热器。
前述电池系统中，还包括耦接到由所述热调节构件限定的区域的通风口。
附图说明
图1显示根据一些方面的电池系统。
图2显示根据一些方面的电池模块。
图3A显示根据一些方面的另一电池系统。
图3B显示根据一些方面的图3A的电池系统的横截面。
图4A显示根据一些方面的另一电池系统。
图4B显示根据一些方面的图4A的电池系统的横截面。
图4C显示根据一些方面的图4A的电池系统的另一横截面。
图5A显示根据一些方面的另一电池系统。
图5B显示根据一些方面的图5A的电池系统的横截面。
图6显示根据一些方面的方法的流程图。
图7显示根据一些方面的另一电池系统。
图8显示根据一些方面的另一电池系统。
图9显示根据一些方面的另一电池系统。
图10显示根据一些方面的另一电池系统。
图11显示根据一些方面的另一电池系统。
图12显示根据一些方面的另一电池系统。
图13显示根据一些方面的另一电池系统。
图14显示根据一些方面的另一电池系统。
图15A显示根据一些方面的通道层。
图15B显示根据一些方面的另一通道层。
图15C显示根据一些方面的另一通道层。
图16显示根据一些方面的电子装置。
图17显示根据一些方面的电动车辆。
具体实施方式
以下描述和附图充分阐述具体实施方案，以使本领域技术人员能据以实践。其他实施方案可并入结构、逻辑、电气、过程和其他改变。一些实施方案的部分和特征可包含在其他实施方案的部分和特征中，或者替代其他实施方案的部分和特征。权利要求中阐述的实施方案涵盖那些权利要求的所有可用等同物。
本公开涉及一种电池系统中的电池单元堆栈之间的热调节构件。热调节构件将电池系统的壳体划分为多个热区域。根据热区域中电池单元的热分布特性，每个热区域可以有不同的热调节构件。热调节构件包括绝缘材料层、热导体板以及弹性层。热调节构件在下文中也被称为热障、热调节构件、热调节组件、热调节材料和热调节层或热调节屏障。
绝缘材料层将电池系统的壳体分成多个热区域，以限制、减少或防止热区域之间的热传递。在一些方面，绝缘材料层包括气凝胶。因此，绝缘材料层在下文中也被称为气凝胶层。
热导体层将电池单元中不必要的热量消散。热导体层还可以机械地支撑绝缘材料层并在热失控事件期间保护绝缘材料免受火灾和/或粒子轰击(particle bombardments)。热导体层可以部分或完全覆盖电池单元的占地面积(footprint)和/或绝缘材料层。
弹性层可适应电池单元在充电和放电过程中的体积膨胀和抽提。这种调节可维持电池压力并提高电池单元的电化学性能和循环寿命。
热调节构件还可包括一个或多个其他功能层，例如结构支撑层、胶合层、吸热层、其他功能层或其组合。结构支撑层的各方面包括聚合物、云母、陶瓷、树脂、橡胶、复合材料、其他适当的材料或其组合。
绝缘材料层
如下文各方面所述，绝缘材料可用作单一耐热层，或与为多层构造提供附加功能(例如机械强度、可压缩性、散热/传导等)的其他层件组合。本文中所描述的绝缘层负责可靠地容纳和控制来自狭小空间内的发热部件的热流，并为电子、工业和汽车技术领域的此类产品提供安全性并防止热量和火焰传播。
在本发明的许多方面中，绝缘层本身或与增强容纳和控制热流的性能的其他材料组合用作火焰/火偏转层。例如，绝缘层本身可以耐热、耐火和/或耐热气体，还包括改变或增强热遏制和控制的夹带颗粒材料。
高效绝缘层的一方面包括气凝胶。根据其结构，气凝胶描述了一类材料，即低密度、开孔结构、大表面积(通常为900m2/g或更高)和亚纳米级孔径。这些孔可充满气体，例如空气。通过其物理和结构性质，可将气凝胶与其他多孔材料区分开来。尽管气凝胶材料是示例性绝热材料(insulation material)，但本发明不限于此。在本公开的示例中也可使用其他隔热材料(thermal insulation material)层。
描述了气凝胶形成和性质的选定实例。在几个实例中，前体材料经胶凝以形成填充有溶剂的孔网络。接着萃取溶剂，留下多孔基质。已知多种不同的气凝胶组合物，它们可以是无机的、有机的和无机/有机杂合物(hybrid)。无机气凝胶通常基于金属醇盐，包括诸如二氧化硅、氧化锆、氧化铝和其他氧化物的材料。有机气凝胶包括但不限于聚氨酯气凝胶、间苯二酚甲醛气凝胶和聚酰亚胺气凝胶。
无机气凝胶可由金属氧化物或金属醇盐材料形成。金属氧化物或金属醇盐材料可为基于可形成氧化物的任何金属的氧化物或醇盐。这些金属包括但不限于硅、铝、钛、锆、铪、钇、钒、铈等。传统上，通过二氧化硅基醇盐(例如四乙氧基硅烷)的水解和缩合制成无机二氧化硅气凝胶，或通过硅酸或水玻璃的凝胶化制成无机二氧化硅气凝胶。用于合成二氧化硅基气凝胶的其他相关无机前体材料，包括但不限于金属硅酸盐例如硅酸钠或硅酸钾、烷氧基硅烷、部分水解的烷氧基硅烷、四乙氧基硅烷(TEOS)、部分水解的TEOS、TEOS的缩合聚合物、四甲氧基硅烷(TMOS)、部分水解的TMOS、TMOS的缩合聚合物、四正丙氧基硅烷、部分水解的四正丙氧基硅烷和/或四正丙氧基硅烷缩合聚合物、聚硅酸乙酯、部分水解的聚硅酸乙酯、单体烷基烷氧基硅烷、双三烷氧基烷基或芳基硅烷、多面体倍半硅氧烷或其组合。
在本公开的某些实施方案中，用约1.9至2的水/二氧化硅比率水解的预水解TEOS(诸如Silbond H-5(SBH5，Silbond公司))可用作可商购获得的或可在结合到胶凝过程中之前进一步水解。部分水解的TEOS或TMOS(诸如聚乙基硅酸盐(Silbond 40)或聚甲基硅酸盐)也可用作可商购获得的或可在结合到胶凝过程中之前进一步水解。
无机气凝胶还可包括具有至少一个疏水基团的凝胶前体，诸如烷基金属醇盐、环烷基金属醇盐和芳基金属醇盐，它们可赋予或改善凝胶中的某些特性，诸如稳定性和疏水性。无机二氧化硅气凝胶可专门地包括疏水前体，诸如烷基硅烷或芳基硅烷。疏水凝胶前体可用作主前体材料以形成凝胶材料的框架。然而，疏水凝胶前体更常与简单金属醇盐在混合物气凝胶的形成中组合地用作共前体。用于二氧化硅基气凝胶合成的疏水无机前体材料包括但不限于三甲基甲氧基硅烷(TMS)、二甲基二甲氧基硅烷(DMS)、甲基三甲氧基硅烷(MTMS)、三甲基乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDS)、甲基三乙氧基硅烷(MTES)、乙基三乙氧基硅烷(ETES)、二乙基二乙氧基硅烷、二甲基二乙氧基硅烷(DMDES)、乙基三乙氧基硅烷、丙基三甲氧基硅烷、丙基三乙氧基硅烷、苯基三甲氧基硅烷、苯基三乙氧基硅烷(PhTES)、六甲基二硅氮烷和六乙基二硅氮烷等。可使用任何上述前体的任何衍生物，并且可专门地添加其他化学基团的某些聚合物或将这些聚合物与上述前体中的一种或多种交联。
有机气凝胶通常由碳基聚合物前体形成。此类聚合物材料包括但不限于间苯二酚甲醛(RF)、聚酰亚胺、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸酯低聚物、聚氧化烯、聚氨酯、多酚、聚丁二烯、三烷氧基硅烷基封端的聚二甲基硅氧烷、聚苯乙烯、聚丙烯腈、聚糠醛、三聚氰胺-甲醛、甲酚甲醛、苯酚-糠醛、聚醚、多元醇、多异氰酸酯、聚羟基苯甲酸酯、聚乙烯醇二醛、聚氰尿酸酯、聚丙烯酰胺、各种环氧树脂、琼脂、琼脂糖、壳聚糖，和它们的组合。作为一个方面，有机RF气凝胶通常由间苯二酚或三聚氰胺与甲醛在碱性条件下的溶胶-凝胶聚合制成。
有机/无机杂化气凝胶主要由(有机改性二氧化硅(“ormosil”))气凝胶组成。这些ormosil材料包括与二氧化硅网络共价键合的有机组分。ormosil通常通过有机改性硅烷R--Si(OX)3与传统醇盐前体Y(OX)4的水解和缩合形成。在这些式中，X可表示例如CH3、C2H5、C3H7、C4H9；Y可表示例如Si、Ti、Zr或Al；并且R可以是任何有机片段，诸如甲基、乙基、丙基、丁基、异丙基、甲基丙烯酸酯、丙烯酸酯、乙烯基、环氧化物等。ormosil气凝胶中的有机组分也可分散在整个二氧化硅网络中或与之化学键合。
可由柔性凝胶前体形成气凝胶。包括柔性纤维增强气凝胶在内的各种柔性层可容易地组合和成型，以得到预成型件，当沿着一个或多个轴机械压缩时，沿着任何这些轴中的任一者提供抗压的坚固体。
气凝胶形成的一种方法包括批次铸造(batch casting)。批次铸造包括催化一完整体积的溶胶，以促使该整个体积同时进行凝胶化。凝胶形成技术包括将稀金属氧化物溶胶的pH值和/或温度调节至发生凝胶化的点。用于形成无机气凝胶的合适材料包括大部分可形成氧化物的金属的氧化物，例如硅、铝、钛、锆、铪、钇、钒等的氧化物。主要由水解的硅酸酯的醇溶液所形成的凝胶(醇凝胶(alcogel))，由于其易于购得且成本低，因此尤为优选。有机气凝胶还可由三聚氰胺甲醛、间苯二酚甲醛等所制成。
如上所述，气凝胶可为有机的、无机的或其混合物。在一些实例中，气凝胶包括二氧化硅基气凝胶。热障中的一层或多层可包括增强材料。增强材料可以是提供气凝胶材料的弹性、适形性或结构稳定性的任何材料。增强材料的方面包括但不限于开孔大孔框架增强材料、闭孔大孔框架增强材料、开孔膜、蜂巢增强材料、聚合物增强材料，和纤维增强材料，诸如离散纤维、织造材料、非织造材料、针刺非织造材料、絮、网、垫和毡。
增强材料可选自有机聚合物基纤维、无机纤维、碳基纤维或其组合。无机纤维选自玻璃纤维、岩石纤维、金属纤维、硼纤维、陶瓷纤维、玄武岩纤维或其组合。在某些方面，增强材料可包括一包括多个材料层的增强物。
纤维增强材料可包括一系列材料，包括但不限于：聚酯、对苯二甲酸聚烯烃、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯(例如人造丝、尼龙)、棉(例如杜邦制造的莱卡)、碳(例如石墨)、聚丙烯腈(PAN)、氧化PAN、预氧化PAN、未碳化热处理PAN(例如SGL Carbon制造的未碳化热处理PAN)、玻璃或玻璃纤维基材料(如S玻璃、901玻璃、902玻璃、475玻璃、E玻璃)、二氧化硅基纤维如石英(例如圣戈班制造的Quartzel)、Q-felt(由Johns Manville制造)、Saffil(由Saffil制造)、Durablanket(由Unifrax制造)和其他二氧化硅纤维、Duraback(由Carborundum制造)、聚酰胺纤维如Kevlar、Nomex、Sontera(均由杜邦制造)、Conex(由Taijin制造)、聚烯烃如Tyvek(由杜邦制造)、Dyneema(由DSM制造)、Spectra(由霍尼韦尔制造)、其他聚丙烯纤维如Typar、Xavan(均由杜邦制造)、含氟聚合物如商品名为Teflon的PTFE(由杜邦制造)、Goretex(由W.L.GORE制造)、碳化硅纤维如Nicalon(由COI Ceramics制造)、陶瓷纤维如Nextel(由3M制造)、丙烯酸聚合物、羊毛纤维、丝绸、麻、皮革、绒面革、PBO—Zylon纤维(由Tyobo制造)、液晶材料如Vectan(由Hoechst制造)、Cambrelle纤维(由杜邦制造)、聚氨酯、聚酰胺、木纤维、硼、铝、铁、不锈钢纤维，和其他热塑性塑料如PEEK、PES、PEI、PEK、PPS。
玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料可使用一种或多种技术来制造。在某些方面中，期望使用梳理和交叉铺网或气流成网工艺来制造它们。在示例性方面中，梳理和交叉铺网的玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料提供了优于气流成网材料的某些优点。例如，梳理和交叉铺网的玻璃或玻璃纤维基纤维增强材料可为给定基重的增强材料提供一致的材料厚度。在一些实施例中，纤维增强材料可使用湿式成网工艺制造。在某些另外的方面中，期望进一步针刺纤维增强材料，需求是在z方向上交错纤维来获得最终气凝胶组合物中的增强的机械特性和其他特性。
导热层
除了隔热层之外，导热层与隔热层的组合可有效地将不需要的热量引导到所欲外部位置，例如外部散热片、散热外壳或其他外部结构，以将不需要的热量散发到外部环境空气。导热层又称为热导体层、热导体板或导热层。在一个方面中，一或多个导热层有助于从电池模块或电池组内的局部热负载中散发热量。高导热率材料的方面包括碳纤维、碳纳米管、石墨烯、石墨、热解石墨片、碳化硅、包括但不限于铜、不锈钢、铝等的金属、及其组合。
在至少一个实施方案中，导热层耦合至散热器，以分配和去除热量。应当理解，存在多种散热器类型和配置，以及用于将散热器耦合至导热层的不同技术，本公开不限于使用任何一种类型的散热器/耦合技术。一方面，本文公开的多层材料的至少一个导热层可与电池系统或电池组的冷却系统的组件热连通，例如冷却系统的冷却板或冷却通道。另一方面，本文公开的多层材料的至少一个导热层可与电池组、电池模块或电池系统的可用作散热器的其他组件进行热连通，例如电池组、模块或系统的壁，或与设置在电池单元之间的其他多层材料进行热连通。电池系统内的导热层和散热器组件之间的热连通，可允许从与多层材料相邻的一个或多个电池中，将多余的热量去除到散热器，从而将可能产生多余热量热的事件的影响、严重性或传播减少。
弹性层
除了隔热层和导热层之外，热调节构件还可以包括一层或多层弹性层，以适应更换和放电期间电池单元体积的变化。弹性层还可以承受在操作或滥用条件下施加在电池系统上的机械应力。一方面，弹性层可以在电池组操作期间吸收机械应力和应变，例如在使用电池系统驱动电动车辆期间。
弹性材料层可包括但不限于泡沫、纤维、织物、海绵、弹簧结构、橡胶、聚合物等。一方面，弹性材料层包括气凝胶层，例如整体式气凝胶层、气凝胶板、气凝胶毯、纤维增强气凝胶毯、泡沫增强气凝胶毯、其他气凝胶层及其组合。一方面，弹性材料层可以是聚氨酯泡棉。一方面，弹性层可被压缩并弹回在此描述的其原始厚度5％至95％、10％至90％、30％至90％、40％至85％、60％至80％或任何百分比范围。
图1显示电池系统100的一个方面。系统100包括一个或多个电池模块102。在图1的方面中，每个模块包括承载框架和两个电池。散热器104被显示为位于系统100的一侧，并且与电池模块102热连通。
图2显示与图1的电池模块102类似的电池模块200的横截面。显示了第一电池210和第二电池212。承载框架202包括第一空腔204和相对的第二空腔206。第一电池210和第二电池212被显示为至少部分地位于第一空腔204和第二空腔206内。一方面，电池210、212可以选自不同的单元形式，例如棱柱形、圆柱形、袋形、其他单元形式或其组合。电池单元102可以选自不同的电池化学成分，例如锂离子、钠离子、其他碱性离子、镍锰钴电池、锂离子磷酸盐电池、无阳极电池、半固态电池、固态电池、其他电池化学物质或其组合。锂离子软包电池经常用于电动车电池系统。显示的中心分离器208位于一对相对的空腔204、206之间。
图3A显示电池系统300的一方面。系统300包括电池单元302的堆栈301。一方面，电池单元302包括锂离子电池，但本发明不限于此。图3A的系统300中包括散热器320，其位于电池单元302的堆栈的一侧上。电池单元302的堆栈包括两个或更多个不同的热区域。每个热区域包括至少一个类似图1的电池单元模块102或图2中的电池单元模块200的电池单元模块。一些方面，至少一个热区域具有夹在电池单元302B和电池单元302C之间的电池单元302A。一方面，电池单元302A、302B和302C各自具有不同的电池化学成分。一方面，电池单元302A是LFP电池单元，而电池单元302B和302C是无阳极电池。
不同的热区域由热调节构件分隔开。热调节构件可防止在发生热失控时排出的气体、颗粒和热量迁移到相邻的热区域。在图3A的方面中，第一热区310位于邻近堆栈301的侧面。第二热区312位于更靠近堆栈301的中间。虽然显示了两个区域310、312，但本发明不限于此。在本发明的范围内多个区域是可能的。
在操作中，堆栈301内的电池单元302位置的不同可以决定不同的热管理需求。例如，在堆栈301的边缘的电池单元没有两侧的其他电池单元。这可以导致从边缘电池去除或调节的热量减少。又，由于在给定的位于中心的电池单元302的任一侧上邻近更多的电池单元，所以在堆栈301内的更中心位置的电池单元可以保留更多的热量。其他因素，例如与电池系统300相邻的结构，导致局部隔热或冷却效果可以决定区域310、312等被划分的位置。
电池组或电池模块可以有两个或更多个热区。两个或更多热区在电池单元的充电和放电期间可以有不同的温度。一个或多个热区可具有传导板。例如，具有最高温度的热区域可以具有传导板(例如，图4C中的410和412)以促进热传导到散热器320。更容易发生热失控的热区域也包括导热板。具有导热板的热区域可以位于电池模块的中间或电池模块中的任何其他位置。
图3A显示了许多不同的热调节构件。多个不同的热调节构件被配置为向相邻的不同的热区域提供不同的热传递特性。弹性材料构件304显示为位于堆栈301的外表面处。第一热调节构件306显示为位于第一热区域310与第二热区域312之间。第二热调节构件308显示为位于第二热区域312和第三热区域314之间。尽管显示了三个热区域310、312、314和两个热调节构件306、308，但本发明不限于此。受益于本公开的本领域普通技术人员将认识到少于三个热区域或多于三个热区域以及相应的热调节构件也是可能的。
一方面，不同的热调节构件包括不同的材料。一方面，不同的热调节构件包括具有相同材料的不同几何形状或构造。一方面，不同的热调节构件包括电池系统300内的不同层件。一方面，不同的热调节构件包括在电池系统300的第一位置处的一种类型的层件(例如，层件316和318)，以及在电池系统300的第二位置处包括不同类型的热调节构件(例如306和308)。例如，第一位置可以包括提供高导热性的导热层(例如金属层)，而第二位置可以包括绝缘层，例如气凝胶层。不同的层件可以朝向最适合所提供的层件的特性的不同的相邻热区域定向。
一方面，绝缘层密封各个热区域以防止或减少热量或排出气体迁移到相邻热区域。一方面，热调节构件(例如306和308)具有与电池模块或电池组的内部的横截面相同或相似的大表面，以阻挡热失控的热量、气体和颗粒。一方面，导热层(例如，层件316和318)具有与电池单元相同或相似的表面，该表面可以小于电池模块或电池组的内部的横截面。
一方面，一个或多个热区域中包括一层弹性材料。例如，层件316和318可以是弹性材料层而不是图3A的导热层。在操作中，热膨胀和电化学膨胀可导致电池302在堆栈301内膨胀和收缩。在不同的热调节构件内包含一个或多个弹性材料层提供适应膨胀和收缩的机制。弹性材料层的方面包括但不限于泡棉、聚合物、泡棉聚合物层、聚氨酯泡棉、金属网层、橡胶、羊毛、棉、其他弹性材料层或其组合。
一种热调节材料包括导热材料。例如，层件316和318可以是导热材料，例如铜、铝、钢、碳纤维、石墨烯、石墨、碳化硅、其他导热材料及其组合。金属材料原则上是良好的导热体，但会增加电池系统的重量。
在选择不同热调节构件时可以考虑的另一个特性是热隔离能力。一些材料可能会在电池单元热失控的热量下分解或熔化。透过为邻近不同热区域的不同位置选择不同的热调节构件，可以在堆栈301内越可能发生热失控的位置(例如，热区域312)更有效地管理热需求。例如，在这些容易发生热失控的区域可以用热隔离层和导热层的组合。同时，堆栈301内不太可能发生热失控的位置(例如，热区310或314)可以用较轻或较便宜的热调节构件来保护。例如，在这些不易发生热失控的区域中可能不需要导热板。
图3A和图3B还包括一个或多个通风口322。热失控事件可能产生燃烧气体。包含一个或多个通风口322的示例系统300可以在热失控的情况下驱散燃烧气体。在一方面，每个热区域310、312、314可以包括通风口322。一方面，通风口322只有包括在热失控高风险的热区域中，例如热区域312。
图3B是图3A沿线AA’的剖面图。在图3B中，通风口322显示为邻近于电池单元302的与电极突出部324间隔开的一侧。其他方面，如以下方面所示，包括邻近于突片324的通风口322。一方面，邻近突片324的区域较容易侦测到过热，且邻近突片324的通风口322的位置是有利的。
图4A显示电池系统400的一方面。系统400包括电池单元402的堆栈401。一方面，电池单元402包括锂离子电池单元，但本发明不限于此。图4A的系统400中包括散热器420，其位于电池单元402的堆栈的一侧上。类似于图3A和图3B的方面，系统400包括多个不同的热调节构件。弹性材料层404显示为在堆栈401的外表面处。第一热调节构件406显示为在堆栈401中的电池单元402之间，并且第二热调节构件408显示为更靠近堆栈401的中间电池单元402。
第一热调节构件406包括两层件405和407。一方面，第一层件405包括热绝缘层，第二层件407包括导热层。如上所述，隔热层405可以被定向为面向热区域(例如，450)，在该热区域中绝缘比传导更有利，并且导热层407可以被定向为朝向热区域，在该热区域中热传导散热器420更有优势。
尽管图4A的方面显示了与第一层件405直接相邻的第二层件407(导热层)，但本发明不限于此。一方面，层件405是限定中间热区域450的隔热层，此中间热区域450具有比侧区域452更高的散热需求。一个或多个导热层(407、408)被包括在更需要它们的中间区域450内。在诸如区域452和454的其他热区域中包括较少的导热层，或不包括导热层。
图4B显示图4A中选定的电池单元402沿线BB’的横截面。电极突片422被显示为位于电池单元402的边缘。热区域428被显示为与突片422相邻。在许多电池单元402中，突片区域在操作期间特别容易受到较高温度的影响。如上所述，一方面，通风口424直接邻近突片422，以预期从热区域428可能发生的热失控。
图4C显示了根据一方面的热调节构件沿着线C-C'的剖面图。热调节构件包括第一热导体板410，其仅与相邻电池单元的一部分面积形成直接界面。在图4C中，热导体板410与图4B中的热区域428之一者对准。在图4C的一方面中还包括第二热导体板412，以对应于与图4B中的突片422相邻的另一热区域428。隔热层405也被显示为耦合到导体板410、412并且分隔模块中的热区域。一方面，隔热层405大于电池单元402并且填充电池模块壳体403的内部横截面。
如图4C显示的配置可以在热区域中需要时提供热传导，例如突片422，同时透过减少导体板的量来减轻整个电池系统400的重量，导体板原则上由较重的材料例如金属制成。导热板410和412将热从热区域428传导到散热器420，因此防止热区域428触发热失控。隔热层的选择性包含进一步透过隔离堆栈401中的相邻电池单元402来提供安全性。尽管导体板410、412的位置被显示为在突片422旁边，但本发明不限于此。只与相邻电池单元的一部分面积形成直接接口的导体板可包括单一导体板或多于两个部分的导体板。位置可以包括产生高热的电池单元的任何区域，并将受益于到散热器420的优先传导。
图5A和图5B显示电池系统500的一方面。系统500包括电池单元502的堆栈501。一方面，电池单元502包括锂离子电池单元，但本发明不限于此。在图5A的系统500中包括散热器520，位于电池单元502的堆栈的一侧上。与上述其他方面类似，系统500包括数个不同的热调节构件。第一热调节构件504显示在堆栈501的外表面。第二热调节构件506显示在堆栈501中的电池单元502之间，并且第三热调节构件508显示在更靠近堆栈501或电池单元502的中间。与其他方面中描述的突片类似的突片524是显示在给定电池单元502的边缘。
在图5A和5B的方面中，弹性材料构件504在电池模块壳体503的内部衬里。图5B是图5A沿线DD’横过热区域之一的剖面图。一方面，第一热调节构件504在电池组或模块的内部加衬。这种配置的一个优点包括增加抑制系统500的热失控状况的能力，而不会扩散到相邻位置，例如电动车辆内的乘客区域。透过利用不同的热调节构件，可以在正常操作期间管理热量并将热量引导至散热器520。在热失控的情况下，第一热调节构件504抑制或减缓电池系统500的热区域内的任何火灾或危险热量。
图6显示利用如上所述的电池系统的电子装置的示例操作方法的流程图。在操作602中，电流从锂离子电池单元的堆栈提供给电子装置。在操作604中，由于锂离子电池单元的堆栈内的热导体板的多于一种不同配置，以不同速率调节锂离子电池单元的堆栈的不同部分内的温度。在操作606中，利用一个或多个隔热层热隔离锂离子电池单元的堆栈中的选定电池单元。
图7显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统700。电池系统700包括数个电池单元702。电池单元702之间包括一个或多个中间结构704。一方面，中间结构704包括热障。一方面，中间结构704包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元702引导至冷却板706。一方面，中间结构704包括弹性层。图7的电池系统700可以可选地包括壳体710和盖子712以包含电池单元702和其他电池系统700部件。
图8显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统800。电池系统800包括数个电池单元802。一个或多个中间结构804可选地包括在电池单元802之间。一方面，中间结构804包括热障。一方面，中间结构804包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元802引导至冷却板806。图8的电池系统800可以可选地包括壳体810和盖子812以容纳电池单元802和其他电池系统800部件。
图8的电池系统800还包括一个或多个延伸热障824。延伸热障824各自具有比电池单元802中的每一个更大的占地面积。一方面，延伸热障824包括气凝胶。一方面，延伸热障824是单层。一方面，延伸热障824包括层压在一起的多个层。将延伸热障824并入电池系统800中的一个优点包括将壳体810分成多个热区域，例如由虚线框指示的热区域811。在一些热失控事件中，火焰、气体和喷射物被排出到电池单元802之间的热区域的顶部空间828中。顶部空间828是电池单元802的顶部、端板820和热障824的延伸部之间的空间。包含延伸的热障824更好地包含电池单元802之间的顶部空间828中的任何火焰、气体和喷射物。
在一些配置中，图8的电池系统800还包括端板820，端板820包括定位成对应于延伸热障824的一个或多个狭槽822。当组装时，一个或多个狭槽822将延伸热障824的远程保持就位，并且为热区域提供增强的结构强度以将火焰、气体和喷射物容纳在电池单元802之间的热区域的顶部空间828中。数种材料的选择对于端板820是有效的。材料可包括耐热、阻燃和防颗粒材料，包括但不限于云母、金属、聚合物、气凝胶和介电材料。端板820可以是单一连续材料，例如冲压金属，或包括多个层压层，或包括复合材料，例如纤维增强材料等。
图9显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统900。电池系统900包括数个电池单元902。一个或多个中间结构904可选地包括在电池单元902之间。一方面，中间结构904包括热障。一方面，中间结构904包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元902引导至冷却板906。图9的电池系统900可以可选地包括壳体910和盖子912以容纳电池单元902和其他电池系统900部件。
图9的电池系统900还包括一个或多个延伸热障924。一方面，延伸热障924包括气凝胶。在一方面，延伸热障924是单层。一方面，延伸热障924包括层压在一起的多个层。图9的电池系统900还包括端板920，端板920包括定位成对应于延伸热障924的一个或多个狭槽922。当组装时，一个或多个狭槽922将延伸热障924的远程部分保持就位，并提供增强的结构支撑以将火焰、气体和喷射物抑制在电池单元902之间的空间中。与上述方面类似，用于端板920的材料可包括金属、聚合物、诸如云母的矿物、气凝胶或其他介电材料。
在图9的面向中，壳体910中的数个壳体狭槽914被配置为进一步接合延伸热障924的侧延伸部分。此配置为延伸热障924提供额外的结构支撑，并且进一步包围电池单元802的侧部。延伸热障924将壳体910分成多个热区域。
图10显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统1000。电池系统1000包括数个电池单元1002。在电池单元1002之间可以可选地包括一个或多个中间结构。一方面，中间结构包括热障。一方面，中间结构包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元1002引导至冷却板。图10的电池系统1000可以可选地包括壳体1010和盖子1012以容纳电池单元1002和其他电池系统1000部件。
图10的电池系统1000还包括一个或多个延伸热障1024。一方面，延伸热障1024包括气凝胶。一方面，延伸热障1024是单层。一方面，延伸热障1024包括层压在一起的多个层。图10的电池系统1000还包括端板1020，端板1020包括定位成对应于延伸热障1024的一个或多个狭槽1022。当组装时，一个或多个狭槽1022将延伸热障1024的远程部分保持就位，并提供增强的结构支撑以将火焰、气体和喷射物抑制在电池单元1002之间的空间中。与上述方面类似，用于端板1020的材料可包括气凝胶、金属、聚合物、云母的矿物或其他介电材料。
在图10的一方面中，第二端板1030还包括一个或多个狭槽1032，狭槽1032被定位成对应于延伸热障1024。这样，延伸热障1024的顶部延伸部和底部延伸部与端板1020和第二端板1030接合并由端板1020和第二端板1030支撑。
在图10的一方面中，壳体1010中的数个壳体狭槽1014被配置为进一步接合延伸热障1024的侧延伸部分。此配置为延伸热障1024提供额外的结构支撑，并且进一步包围电池单元1002的侧部。
在图10的方面中，数个电池单元1002包括软包电池单元，每个软包电池单元包括电极突片1003。图10的一方面还包括外壳1010中的电极狭槽1016以容纳电极突片1003。
图11显示图10的电池系统1000的进一步组装水平。电极突片1003被显示在壳体1010中的电极狭槽1016内。在诸如电动车辆的最终使用装置中，诸如总线(未示出)的另外的结构将被耦合到电极突片1003的部分延伸超过壳体1010的侧面。所示延伸的热障1024限定电池单元1002之间的顶部空间1028。
图12显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统1200。电池系统1200包括数个电池单元1202。一个或多个中间结构1204可选择性地包括在电池单元1202之间。一方面，中间结构1204包括热障。一方面，中间结构1204包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元1202引导至冷却板1206。
图12的电池系统1200还包括一个或多个延伸热障1224。一方面，延伸热障1224包括气凝胶。一方面，延伸热障1224是单层。一方面，延伸热障1224包括层压在一起的多个层。图12的电池系统1200还包括端板1220，端板1220包括定位成对应于延伸热障1224的一个或多个狭槽1222。当组装时，一个或多个狭槽1222将延伸热障1224的远程部分保持就位，并提供增强的结构支撑以将火焰、气体和喷射物抑制在电池单元1202之间的空间。
在图12的方面中，延伸热障1224被显示为挠性的。潜在的挠性条件1225以虚线示出。挠性延伸热障1224的一个优点包括能够更容易地与端板1020中的狭槽1222接合。实际上，当在电池系统1200内定为狭槽1222和延伸热障1224时可能难以考虑制造公差。延伸热障1224的弯曲能力减少或消除狭槽1222与延伸热障1224之间精确对准的需要。任何给定的延伸热障1224可以弯曲单独的量以与其对应的狭槽1222对齐。延伸热障1224的挠性还防止或减少电池系统1200的操作期间可能的机械损坏(例如充电/放电循环期间的电池膨胀和收缩的机械损坏)，电池系统在整个使用寿命期间或由于系统内电池的移动而导致的电池膨胀(例如，在使用电池系统1200驾驶电动车辆时)。
图13显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统1300。电池系统1300包括数个电池单元1302。一个或多个中间结构1304可选地包括在电池单元1302之间。一方面，中间结构1304包括热障。一方面，中间结构1304包括导体板。一方面，导体板将热量从电池单元1302引导至冷却板1306。一方面，中间结构1304包括弹性层。
图13的电池系统1300还包括一个或多个延伸热障1350。一方面，延伸热障1350包括气凝胶。图13的电池系统1300还包括端板1320，端板1320包括定位成对应于延伸热障1350的一个或多个狭槽1322。当组装时，一个或多个狭槽1322将延伸热障1350的远程部分保持就位，并提供增强的结构支撑以将火焰、气体和喷射物抑制在电池单元1302之间的空间。
图13的一个或多个延伸热障1350是层压结构。热绝缘层1352包括有至少一个刚性层1354。一方面，热绝缘层1352位于一对刚性层1354之间，以提供来自延伸的热障1350的任一侧的刚性保护。一方面，热绝缘层1352包括气凝胶。一方面，刚性层1354包括云母、聚合物、陶瓷、树脂、橡胶、复合材料、其他适当的材料、金属、铜、不锈钢、铝、碳纤维、石墨烯、石墨、碳化硅、其他刚性材料，或其组合。实际上，火焰、气体和喷射物可能具有磨蚀性。虽然热绝缘层1352可很好地抑制热量，但其在抵抗来自磨料喷射物的侵蚀和粒子轰击方面可能不那么有效。刚性层1354的添加可以提供对侵蚀和粒子轰击的增加的抵抗力，而热绝缘层1352提供对热传递的增加的抵抗力。如上所述，刚性层1354的一方面包括云母。云母可以是连续的，或者可以包括悬浮在有机硅基质中的云母颗粒以形成云母复合材料。其他适合抵抗侵蚀和粒子轰击的材料包括但不限于金属、介电材料、刚性聚合物等。
图14显示根据本公开的一些方面的另一个电池系统1400。电池系统1400包括数个电池单元1402。一个或多个中间结构1404可选地包括在电池单元1402之间。一方面，中间结构1404包括热障。一方面，中间结构1404包括导体板。一方面，中间结构1404包括弹性层。图14的电池系统1400可以可选地包括壳体1410以容纳电池单元1002和其他电池系统1000部件。
图14的电池系统1400还包括一个或多个延伸热障1450。一方面，延伸热障1450包括气凝胶。图14的电池系统1400还包括端板1420，端板1420包括定位成对应于延伸热障1450的一个或多个狭槽1422。当组装时，一个或多个狭槽1422将延伸热障1450的远程部分保持就位，并提供增强的结构支撑以将火焰、气体和喷射物抑制在电池单元1402之间的空间1428中。图14的一方面还包括第二端板1430，第二端板1430包括一个或多个狭槽1432。一方面，第二端板1430包括介电材料。一方面，第二端板1430包括金属并用作冷却板。
类似图13的方面，图14的一个或多个延伸热障1450是层压结构。热绝缘层1452包括有至少一个刚性层1454。一方面，热绝缘层1452位于一对刚性层1454之间，以提供针对延伸热障1450的任一侧的刚性保护。一方面，热绝缘层1452包括气凝胶。一方面，刚性层1454包括云母。类似于图13的方面，刚性层1454的添加可以提供对侵蚀和粒子轰击的增加的抵抗力，而热绝缘层1452提供对热传递的增加的抵抗力。
图14的一个或多个延伸热障1450还包括黏合剂1456，以将刚性层1454固定至热绝缘层1452。一方面，黏合剂1456仅占据刚性层1454与热绝缘层1452之间的界面的一部分。图14进一步显示不固定界面1458，例如气隙，或仅没有黏合剂1456。不固定界面1458允许延伸热障1450的顶部部分更好地从一侧到另一侧弯曲。这允许延伸热障1450更容易与对应槽1422配合。延伸热障1450的挠性还防止或减少电池系统1400在操作期间可能的机械损坏，(例如充电/放电循环期间的电池膨胀和收缩的机械损坏)，电池系统在整个使用寿命期间或由于系统内电池的移动而导致的电池膨胀(例如，在使用电池系统1400驾驶电动车辆时)。
图14的电池系统1400还包括比延伸热障1450更宽的一个或多个狭槽1422。这也允许延伸热障1450更容易与相应狭槽1422配合。图14还包括位于狭槽1422内的密封剂1423以提供对火焰、气体、喷射物等的密封，同时仍提供更宽松的公差以将延伸热障1450与狭槽1422对准。一方面，密封剂1423包括膨胀材料，其可膨胀并进一步密封狭槽1422和相邻空间。膨胀材料可防止热失控期间热量、火焰和喷射物传播到邻近的热区域。
图15A-15C显示可用于上述电池系统方面的端板的选定方面。图15A显示包括具有数个通道1504的板1502的端板组件1500。通道1504包括梯形横截面几何形状。一方面，梯形横断面几何形状有助于在组装期间将延伸的热障引导到通道1504。
图15B显示包括具有数个通道1524的板1522的端板组件1520的另一方面。在图15B的方面中，在多个通道区域1526中包括多个通道1524。每个通道区域1526位于电池系统与扩展的热障相对应。每个通道1524都具有三角形横截面几何形状，以便于制造。端板组件1500的部分没有通道。透过使每个通道区域1526包括多个通道1524，相应的延伸热障可以放入到通道区域1526内的任何通道1524中。这为每个延伸热障提供多种选择，并且在定位诸如延伸的热障和通道时减少必要的制造公差。
图15C显示包括具有数个通道1544的板1542的端板组件1540的另一方面。端板组件1540具有正弦波形横截面几何形状。一方面，正弦波形通道分布在整个端板组件1540上。通道1544之间形成有间距1546。一方面，包括比对应的延伸热障更多的通道1544。这种配置还可以减少在定位延伸热障和通道等组件时所需的制造公差。一方面，间距1546被选为使得任何给定的延伸热障足够柔性以成功地接合通道1544。因此，通道1544的精确位置并不关键，并且每个延伸热障仍将能够接合通道1544以如上所述的延伸热障提供额外的支撑。
将如上所述的电池系统用在若干电子装置中。图16显示包括电池系统1610的实施例电子装置1600。电池系统1610通过电路1612耦合至功能电子器件1620。在所示的方面中，在壳体1602中包含电池系统1610和电路1612。充电端口1614显示为耦合至电池系统1610，以便于在需要时对电池系统1610进行再充电。
在一方面中，功能电子器件1620包括诸如具有晶体管和存储电路的半导体装置的装置。方面包括但不限于电话、计算机、显示屏、导航系统等。
图17显示另一电子系统，利用包括如上所述的多层热阻隔件的电池系统。图17显示电动车辆1700。电动车辆1700包括底盘1702和车轮1722。在所示的方面中，各车轮1722耦合至电机驱动器1720。电池系统1710显示为由电路1706耦合至电机驱动器1720。充电端口1704显示为耦合至电池系统1710，以便于在需要时对电池系统1710进行再充电。
电动车辆1700的方面包括但不限于诸如轿车、卡车等消费车辆。商用车辆，诸如拖拉机和半挂卡车等，也在本发明的范围内。尽管显示四轮车辆，但本发明不限于此。举例而言，两轮车辆，诸如摩托车和踏板车，也在本发明的范围内。
为了更好地说明本文公开的方法和装置，这里提供实施例的非限制性列表：
方面1.一种电池系统，包括：锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多个不同的热区域；两个或更多不同的热调节构件，位于热区域之间的分隔位置处的锂离子电池单元的堆栈中的电池单元之间；其中不同的热调节构件被配置为向相邻的不同热区域提供不同的热传递特性。
方面2.根据方面1所述的电池系统，其中所述不同热调节构件中的第一热调节构件被配置为比端部电池单元更快地冷却所述锂离子电池单元的所述堆栈的中间电池单元。
方面3.根据方面1所述的电池系统，其中给定的热调节构件的相对侧提供不同的热传递特性。
方面4.根据方面1所述的电池系统，其中所述不同的热调节构件中的至少一个包括气凝胶隔热层。
方面5.根据方面1所述的电池系统，其中所述不同的热调节构件中的至少一个包括弹性层。
方面6.根据方面1所述的电池系统，还包括来自热区域的一个或多个通风口。
方面7.根据方面1所述的电池系统，其中所述锂离子电池单元的所述堆栈包括锂离子软包电池单元的堆栈。
方面8、一种电池系统，包括：锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多不同的热区域；热调节构件，位于锂离子电池单元的堆栈中的电池单元之间，所述热调节构件包括：热导体板，仅与相邻锂离子电池单元的一小部分面积形成直接界面；以及隔热层。
方面9.根据方面8所述的电池系统，其中所述热导体板包括仅在锂离子电池单元的突片区域上方的一对导体板。
方面10.根据方面8所述的电池系统，其中所述隔热层包括气凝胶层。
方面11.根据方面8所述的电池系统，还包括耦合至所述锂离子电池单元的所述堆栈的一侧的散热器。
方面12.依据方面8所述的电池系统，还包括耦接至由所述热调节构件限定的区域的通风口。
方面13.一种操作电池系统的方法，包括：从锂离子电池单元的堆栈向电子装置提供电流；由于所述锂离子电池单元的所述堆栈内的热导体板的一种以上不同配置而以不同速率调节所述锂离子电池单元的所述堆栈的不同部分内的温度；以及用一个或多个隔热层对所述锂离子电池单元的所述堆栈中选定的电池单元进行热隔离。
方面14.根据方面13所述的方法，其中调节温度包括使用导体板从一个或多个锂离子电池单元的突片部分传导热量，所述导体板包括在所述锂离子电池单元的所述堆栈的中心区域上方的间隙。
方面15.根据方面13所述的方法，其中调节温度包括比端部电池单元更快地传导来自所述锂离子电池单元的所述堆栈中间处的电池单元的热量。
方面16.一种电池系统，包括：电池壳体；所述电池壳体内的电池单元的堆栈；所述电池单元的所述堆栈中选定的电池单元之间的一个或多个延伸热障；以及端板，包括一个或多个通道，其中所述一个或多个延伸热障位于所述一个或多个通道内。
方面17.根据方面16所述的电池系统，其中所述一个或多个通道被分组在与所述一个或多个延伸热障的延伸部分相邻的通道区域中。
方面18.根据方面16所述的电池系统，其中所述端板包括梯形横截面几何形状。
方面19.根据方面16所述的电池系统，其中所述一个或多个延伸热障包括隔热层和刚性层，两者均位于所述一个或多个通道内。
方面20.根据方面16所述的电池系统，其中所述电池壳体包括一个或多个壳体狭槽，且其中所述一个或多个延伸热障的延伸部分位于所述一个或多个壳体狭槽中。
上述描述旨在说明性而非限制性。例如，上述实施例(或其一个或多个方面)可相互组合使用。例如，本领域普通技术人员在阅读以上描述后，可使用其他实施方案。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)的规定，以便读者能快速确定技术公开内容的性质。提交时理解为，其不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外，在以上具体实施方式中，可将各种特征组合以简化本公开。这不应被解释为意图是未请求保护的公开特征对任何权利要求都是必要的。相反，发明主题可在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，特此将所附权利要求并入具体实施方式中，各权利要求本身均作为单独的实施方案存在，并设想这些实施方案可以各种组合或排列相互组合。本发明的范围应参照所附权利要求书以及此类权利要求所享有的等同物的完整范围来确定。
尽管已参考具体方面对本发明主题的概述进行描述，但在不脱离本公开更宽泛的实施方案范围的情况下，可对这些实施方案进行各种修改和改变。如果事实上公开超过一个公开内容或发明构思，仅为了方便起见，本发明主题的此类实施方案在本文中可单独或共同地通过术语“发明”来提及，而无意自愿将本申请的范围限制在任何单一的公开内容或发明构思。
本文所示的实施方案已描述的足够详细，以使本领域技术人员能实践所公开的教导。可使用其他实施方案并从中导出其他实施方案，可在不脱离本公开范围的情况下进行结构和逻辑上的替换和改变。因此，具体实施方式不应被理解为限制性的，且各种实施方案的范围仅由所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来限定。
如本文所使用，术语“或”可解释为包容性或排他性的含义。此外，对于本文所述的资源、操作或结构，可提供多个实例作为单一实例。另外，各种资源、操作、模块、引擎和数据存储之间的边界在某种程度上是任意的，特定操作在特定说明性配置的上下文中进行了说明。所设想的其它功能分配可以落入本公开的各种实施方案的范围之内。通常，在方面配置中呈现为单独资源的结构和功能可以作为组合结构或资源实现。同样，作为单个资源呈现的结构和功能可以作为单独的资源实现。这些和其他变化、修改、增加和改进属于所附权利要求所表示的本公开实施方案的范围。因此，说明书和附图应被视为说明性的，而非限制性的。
为便于解释，上述描述已参照具体方面进行描述。然而，上述说明性讨论并非详尽无遗，或将可能的方面限制在所披露的确切形式上。鉴于上述教义，可进行许多修改和变化。选择和描述这些方面是为了最好地解释所涉及的原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能最好地利用各方面，并进行适合所考虑的特定用途的各种修改。
还应理解，尽管术语“第一”、“第二”等可以在本文中用于描述各种要素，但这些要素不应受到这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元素与另一个元素区分开来。例如，第一接触部可以称为第二接触部，同样，第二接触部可以称为第一接触部，而不脱离本方面的范围。第一个接触部和第二个接触部都是接触部，但它们不是同一个接触部。
本文中描述各方面时使用的术语仅用于描述特定方面，无意进行限制。在各方面和所附示例的描述中，单数形式“一”、“一个”和“所述”也应包括复数形式，除非上下文另有明确说明。还可以理解，此处使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关列出的专案的任何和所有可能的组合。将进一步理解，在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，指定所述特征、整数、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元素、组件和/或其组。
如本文所使用的，取决于上下文，术语“如果”可解释为意指“何时”或“当”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，具体取决于上下文，短语“如果确定”或“如果检测到[所述条件或事件]”可被解释为意指“在确定时”或“响应于确定”或“在检测到[所述条件或事件]时”或“响应检测到[所述条件或事件]”。

Claims (12)

1.一种电池系统，包括：
锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多不同的热区域；
两个或更多不同的热调节构件，位于所述热区域之间的分隔位置处的所述锂离子电池单元的所述堆栈中的电池单元之间；
其中，不同的热调节构件被配置为向相邻的不同热区域提供不同的热传递特性。
2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述不同的热调节构件中的第一热调节构件被配置为比端部电池单元更快地冷却所述锂离子电池单元的所述堆栈的中间电池单元。
3.根据权利要求1所述的电池系统，其中，给定的热调节构件的相对侧提供不同的热传递特性。
4.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述不同的热调节构件中的至少一个包括气凝胶隔热层。
5.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述不同的热调节构件中的至少一个包括弹性层。
6.根据权利要求1所述的电池系统，还包括来自热区域的一个或多个通风口。
7.根据权利要求1所述的电池系统，其中，所述锂离子电池单元的所述堆栈包括锂离子软包电池单元的堆栈。
8.一种电池系统，包括：
锂离子电池单元的堆栈，包括两个或更多不同的热区域；
热调节构件，位于所述锂离子电池单元的所述堆栈中的电池单元之间，所述热调节构件包括：
热导体板，仅与相邻锂离子电池单元的一小部分面积形成直接界面；以及
隔热层。
9.根据权利要求8所述的电池系统，其中，所述热导体板包括仅位于锂离子电池单元的突片区域上方的一对导体板。
10.根据权利要求8所述的电池系统，其中，所述隔热层包括气凝胶层。
11.根据权利要求8所述的电池系统，还包括耦接到所述锂离子电池单元的所述堆栈的一侧的散热器。
12.根据权利要求8所述的电池系统，还包括耦接到由所述热调节构件限定的区域的通风口。
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