CN206471464U - 应用于储能装置的高效均温结构 - Google Patents

应用于储能装置的高效均温结构 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一类应用于储能装置的高效均温结构,其包括:均温膜,其在选定平面或曲面上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触;所述均温膜包括具有极好传热性能的导热层,所述导热层沿所述选定方向连续延伸,并可与所述储能装置紧密连接;并且在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还分布有离型剂或压敏胶,用以使所述均温膜与相应电芯表面无缝贴合。籍由本实用新型的设计,可通过简单便捷的操作有效保障均温效果,提升储能装置的工作性能和使用寿命。

Description

应用于储能装置的高效均温结构
技术领域
本实用新型特别涉及一种应用于锂电池组等储能装置的高效均温结构,属新能源领域。
背景技术
锂电池,例如锂离子电池等作为一种重要的新能源已经被广泛应用。然而,锂电池在使用时,还需克服较多的技术问题,例如,现有的锂离子电池一般不宜直接在过热或过冷环境中使用。特别是锂离子电池因其内阻原因,在使用过程中会产生热量,从而引起电芯产生较大的温升。由于电池组内电芯数量多,排列密集,只有位于电池组外侧的电芯易被外界空气冷却,而内部电芯因缺少与外界空气的接触,散热效果极差,与电池组内外侧的电芯相比往往会形成超过5℃以上的温升,给电芯的使用带来极大的危害。传统解决办法包括:在电池组内安装微型风扇进行强制对流,但由于电池组内空间受限,这种方式均温效果十分不理想;或者,在电池组下面加循环液再通过制冷器降温,这种方式效果一般且严重影响电池包的结构紧凑性。
为此,本案实用新型人提出了一种新的储能装置均温结构,通过在锂电池组内引入一具有极好传热性能的均温膜,并使之与锂电池组中的各电芯相接触,从而调控锂电池组内各电芯的温度均一性。然则,此种均温结构在实际应用时,仍存在一些问题,例如,由于电芯之间结构紧凑,均温膜缠绕施工困难;均温膜与锂电池组中的电芯之间往往会出现无法紧密贴合的情况,特别是锂电池组内部均温膜与电芯的接触界面处往往存在难以消除的间隙,这些间隙的存在导致此种均温结构的功效难以完全发挥。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提供一种应用于储能装置的高效均温结构及其制备方法,以克服现有技术中的不足。
为实现前述实用新型目的,本实用新型采用的技术方案包括:
本实用新型实施例提供了一类应用于储能装置的高效均温结构,包括:均温膜,其在选定平面或曲面上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触;其中,所述均温膜包括沿所述选定方向连续延伸的导热层,而且在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还分布有离型层或压敏胶层,所述离型层或压敏胶层用于使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
进一步的,所述压敏胶层或离型层由覆设于所述均温膜表面和/或所述电芯表面的压敏胶或离型剂组成。
作为优选实施方案之一,所述离型层或压敏胶层还包含有导热粉体。
在一些实施方案中,所述均温膜还包括与导热层结合的加热元件。
在一些实施方案中,所述导热层上还覆设有绝缘层。
本实用新型实施例还提供了制备应用于储能装置的高效均温结构的方法,包括:
提供均温膜,并使所述均温膜在选定平面或曲面上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触,所述均温膜包括沿所述选定方向连续延伸的导热层;
其中,在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还形成有离型层或压敏胶层,所述离型层或压敏胶层用于使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处紧密贴合。
在一些实施方案中,所述的制备方法包括:先采用印刷、涂布、喷涂、旋涂中的至少一种方式将压敏胶或离型剂施加于所述均温膜表面和/或所述电芯表面,之后使所述均温膜依次与各电芯的至少局部表面相接触,从而在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处形成所述离型层或压敏胶层。
在一些较佳的实施方案中,所述的制备方法包括:
先将压敏胶施加于所述均温膜表面和/或所述电芯表面,之后使所述均温膜依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触,
在所述均温膜与相应电芯表面相接触处向所述均温膜施加压力,使所述均温膜与各电芯在所述接触界面处无缝贴合。
在一些尤为优选的实施方案中,所述的制备方法包括:
先在所述均温膜表面和/或所述电芯表面覆设离型剂;
之后,使所述均温膜沿S形曲线在储能装置中的各电芯之间连续穿过,同时共形覆设在各电芯外壁与所述均温膜接触的区域上,所述电芯为圆柱形;
其后,在所述均温膜两端均匀施加用以使所述均温膜张紧的力,从而使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
与现有技术相比,本实用新型通过在均温膜与锂电池组中各电芯的界面处设置离型层或压敏胶层,只需通过简单便捷的操作即可使均温膜与各电芯在接触界面处无缝贴合,从而可以使均温膜的功效完全发挥,达成更好的“均温”效果。
附图说明
图1a为本实用新型一典型实施例中一种均温膜的结构示意图;
图1b为本实用新型一典型实施例中另一种均温膜的结构示意图;
图1c为本实用新型一典型实施例中另一种均温膜的结构示意图;
图2为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之一;
图3为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之二;
图4为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之三;
图5为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之四;
图6为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之五;
图7为本实用新型一典型实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用示意图之六。
具体实施方式
鉴于现有技术中的不足,本案实用新型人经长期研究和大量实践,得以提出本实用新型的技术方案,如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。
本实用新型实施例的一个方面提供了一类应用于储能装置的高效均温结构,其特征在于包括:均温膜,其在选定平面或曲面(优选为选定曲面)上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触;其中,所述均温膜包括沿所述选定方向连续延伸的导热层,而且在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还分布有离型层或压敏胶层,所述离型层或压敏胶层用于使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
进一步的,所述均温膜具有超薄及柔性的特点,厚度为1μm~50μm或者10μm~1000μm,弯折百万次以上不影响性能,应用于锂离子电池组不占用空间。
进一步的,所述均温膜具有高效均热作用,均温效果显著,可以控制模组内温升在5℃以内,且不会因为电力或机械故障而失效。
进一步的,所述导热层优选由具有良好导热性能的材料形成。例如,至少在所述选定方向上,所述导热层的导热系数在0.1W/mK以上,优选在10W/mK以上,进一步优选在100W/mK以上,尤其优选在500W/mK以上。
进一步的,所述导热层的厚度为1μm~1000μm,优选为1μm~50μm,或者优选为10μm~1000μm。
在一些实施方案中,所述均温膜还包括与导热层结合的加热元件,所述导热层至少分布在所述加热元件与所述储能装置之间。
进一步的,所述均温膜可内设加热元件,该加热元件一侧连接所述导热层。在一些实施方案中,也可在加热元件两侧均连接导热层,所述加热元件沿所述选定方向连续延伸,并分布导热层之间。
进一步的,所述内设加热元件的均温膜,不仅能解决天热时温升不均一问题,而且能解决低温时锂离子电池不工作问题。
其中,所述加热元件可以是面状热源、线状热源(例如加热线缆等)、也可以是点状热源,其可以是连续分布的,也可以是间隔排布的。
在一些实施方案中,所述加热元件采用加热膜,并且至少在所述加热膜与所述储能装置相邻的一侧表面覆设有导热层。
进一步的,适用于本实用新型的加热膜可以为面加热膜,也可以为非面加热膜,可以为低电压加热膜(例如驱动电压可以在60V以下),也可以为高电压加热膜;可以为柔性加热膜,也可以为非柔性加热膜。
较为优选的,所述加热膜的相背对的两侧表面均覆设有所述导热层。
进一步的,所述加热膜包括电阻丝电加热膜、PTC(热敏电阻)电加热膜、碳纤维或碳纤维复合电加热膜、石墨和/或石墨烯电加热膜、碳纳米管电加热膜、ITO电加热膜中的任意一种或者两种以上的组合,但不限于此。
其中,所述的石墨电加热膜可以为人造石墨加热膜,其可以为PI膜碳化石墨化后的产物,也可以为膨胀石墨压延后的产物。
其中,所述石墨烯加热膜可以为石墨烯分散涂布后的产物,也可以为CVD生长的产物;
较为优选的,所述加热膜选自基于碳材料的电加热膜,所述碳材料选自碳纳米管和/或石墨烯,当然可以是碳纤维等,此类基于碳材料的电加热膜具有低驱动电压下快速升温等特性,安全节能。
进一步的,所述导热层可选自散热片和/或导热涂层。
在一些实施方案中,所述散热片选自石墨散热片、石墨烯散热片、金属散热片中的任意一种或两种以上的组合,优选为石墨散热片或石墨烯散热片。
其中,所述散热片的厚度优选为10μm~1000μm。
进一步的,所述石墨散热片或石墨烯散热片具有极好的导热性,其导热系数为500~2000W/mK。
进一步的,所述金属散热片的导热系数为100~500W/mK。
其中,所述金属散热片可优选采用金属箔,例如铜箔、铝箔等。
在一些实施方案中,所述导热涂层的厚度优选为1μm~50μm。
在一些实施方案中,所述导热涂层的导热系数优选为0.1~10W/mK。
在一些实施方案中,所述散热片可以通过胶层与加热元件结合。例如前述石墨散热片/石墨烯散热片、金属散热片(铜箔、铝箔)等可通过胶层等结合于加热膜表面。
其中,所述胶层的组成材料可以为环氧树脂粘结剂、弹性树脂(如橡胶弹性体),也可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅胶树脂中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此。
在一些实施方案中,所述导热涂层可以通过印刷、涂布、喷涂、旋涂中的至少一种方式形成于加热元件表面。
进一步的,所述导热涂层可以主要由耐温高分子材料与分散于所述高分子材料中的导热粉体组成。
其中,所述耐温高分子材料的耐温性优选为150℃~300℃。例如,所述耐温高分子材料可以为环氧树脂粘结剂、弹性树脂(如橡胶弹性体),也可以为环氧树脂、丙烯酸树脂、聚氨酯树脂、硅胶树脂、聚酰亚胺中的任意一种或两种以上的组合,但不限于此;
其中,所述导热粉体的粒径优选为5nm~5μm。
其中,所述导热涂层可包含10~90wt%导热粉体。
其中,所述导热粉体可优选自但不限于此氧化铝、氮化硼、氮化铝、纳米金刚石、抗氧化铜粉、铝粉中的一种或两种以上的组合。
在一些实施方案中,所述导热层上还覆设有绝缘层。
较为优选的,所述绝缘层的厚度为0.1~5μm。
进一步的,所述绝缘层可以通过印刷、涂布、喷涂、旋涂中的至少一种方式形成于导热层表面。
在一些实施方案中,所述储能装置包含紧密排布的两个以上电芯,该两个以上电芯的外壁和/或上端面和/或下端面的至少局部区域与所述均温膜接触。
在一些较为具体的实施方案中,所述的均温结构包括两个均温膜,该两个均温膜分别设置于所述储能装置相背对的两侧,并分别与储能装置中的各电芯的外侧面相接触。
在一些更为具体的优选实施方案中,该两个均温膜均沿波浪形曲面连续延伸,并分别从储能装置的相背对的两侧将各电芯的外壁包覆,且配合形成将各电芯外壁完全包裹的结构。
在一些更为具体的实施方案中,所述均温膜沿波浪形曲线在储能装置中的各电芯之间连续穿过,同时共形覆设在各电芯外壁与所述均温膜接触的区域上。
较为优选的,在这些更为具体的实施方案中,所述电芯为圆柱形。
更为优选的,所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处分布有离型层。
在一些较为具体的实施方案中,所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处分布有压敏层。
其中,所述电芯可以为矩形体。
在一些实施方案中,所述压敏胶层或离型层的厚度优选为0.1~10μm;尤其优选的,所述压敏胶层或离型层的厚度<5μm。
在一些实施方案中,所述压敏胶层或离型层由覆设于所述均温膜表面和/或所述电芯表面的压敏胶或离型剂组成。
其中,所述压敏胶可包括亚克力、硅胶和PU胶中的任意一种,但不限于此。
其中,所述离型剂包括硅油离型剂、氟塑离型剂中的任意一种,但不限于此。
较为优选的,所述离型层或压敏胶层还包含有导热粉体,用以使所述离型层或压敏胶层具有良好的导热性。
优选的,所述离型层或压敏胶层包含10~90wt%导热粉体。
优选的,所述导热粉体的粒径为5nm~5μm。
优选的,所述导热粉体可包括氧化铝、氮化硼、氮化铝、纳米金刚石、抗氧化铜粉、铝粉中的一种或两种以上的组合,但不限于此。
进一步的,所述均温膜设于所述储能装置的外壳内,且所述均温膜两端还与所述外壳固定连接。
在一些较为优选的实施方案中,所述均温膜还与散热装置和/或制冷装置传热连接,如此可以通过所述均温膜将储能装置中过多的热能及时转移出并散发,防止储能装置内产生过热现象。
在一些较为优选的实施方案中,所述均温膜还可与设于储能装置外围的加热装置传热连接,如此可以通过所述均温膜将外围加热装置产生的热量导入储能装置,而使之在低温环境中亦可正常工作。这些加热装置可以是各类常见的加热设备。
本实用新型实施例还提供了一种制备所述应用于储能装置的高效均温结构的方法,包括:
提供均温膜,并使所述均温膜在选定平面或曲面上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触,所述均温膜包括沿所述选定方向连续延伸的导热层;
其中,在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还形成有离型层或压敏胶层,所述离型层或压敏胶层用于使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处紧密贴合。
在一些较为具体的实施方案中,所述的制备方法包括:先采用印刷、涂布、喷涂、旋涂中的至少一种方式将压敏胶或离型剂施加于所述均温膜表面和/或所述电芯表面,之后使所述均温膜依次与各电芯的至少局部表面相接触,从而在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处形成所述离型层或压敏胶层。
在一些较为优选的实施方案中,所述的制备方法包括:
先将压敏胶施加于所述均温膜表面和/或所述电芯表面,之后使所述均温膜依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触,
在所述均温膜与相应电芯表面相接触处向所述均温膜施加压力,使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
在前述这些较为优选的实施方案中,所述电芯可以是各种形态的,例如矩形体、圆柱形体等等。而相应的,所述均温膜可以在适当的外力作用(如,以手工加压或者模具加压)下,通过压敏胶层与电芯表面(如上、下端面,外壁的局部或全部区域)紧密贴合。但为便于施加前述的外力,优选在将各电芯组装成具有紧凑结构的储能装置之前使均温膜与各电芯结合,或者,优选使均温膜与已经成型的储能装置中各电芯暴露在储能装置外部的表面区域贴合。
在一些尤为优选的实施方案中,所述的制备方法包括:
先在所述均温膜表面和/或所述电芯表面覆设离型剂;
之后,使所述均温膜沿S形曲线在储能装置中的各电芯之间连续穿过,同时共形覆设在各电芯外壁与所述均温膜接触的区域上,所述电芯为圆柱形;
其后,在所述均温膜两端均匀施加用以使所述均温膜张紧的力,从而使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
在前述这些尤为优选的实施方案中,所述电芯优选为圆柱形的。其中,所述均温膜可以在各电芯被组装为具有紧凑结构的储能装置之前或者被组装所述储能装置的基本结构(其中应不含可能会阻止所述均温膜在各电芯之间连续穿过的配件)之后与各电芯结合,并且对于各电芯外壁的粗糙度并无特别要求(只需肉眼观察为光滑的即可),通过前述的离型剂,一方面可以利用离型剂的润滑效果使所述均温膜在各电芯之间顺畅的连续穿过,另一方面也可以通过离型剂产生的一定的张力作用使所述均温膜与各电芯在接触界面处更紧密的贴合,尤为重要的是,在使所述均温膜在各电芯之间穿过后,只需在所述均温膜的两端均匀施加一定的张力作用,即可使所述均温膜张紧,消除均温膜与相应电芯表面在接触界面处可能存在的间隙,使所述均温膜与相应电芯表面在接触界面处无缝贴合。这种方式简捷易操作,且均温膜与各电芯之间可具有更大的、且基本一致的接触面,因此具有更佳的均温效果。
相应的,本实用新型实施例的另一个方面还提供了一类装置,其包含储能装置以及所述的应用于储能装置的高效均温结构。所述装置可以是各类应用动力锂电池等储能装置的装置,例如电动车、照相机、手机、笔记本电脑等,且不限于此。
如下将结合附图及若干典型实施例对本实用新型的技术方案作进一步的解释说明。
请参阅图1a所示,在本实用新型的一典型实施方案中,一类均温膜1可包括导热层11,在所述导热层11的相背对的两侧可分别覆设一绝缘层12。
优选的,参阅图1b所示,为改善均温膜和电芯之间的接触,在本实用新型的另一典型实施方案中,一类均温膜2可包括导热层11,在所述导热层11上可覆设绝缘层12,而在绝缘层12上还可覆设导热压敏胶层21。进一步的,还可在压敏胶层21表面覆设离型保护膜22,以保护在压敏胶层21在使用前不被玷污,且在均温膜被使用时,可以将离型保护膜22移除。
请参阅图1c所示,在本实用新型的另一典型实施方案中,一类均温膜3可包括导热层11,在所述导热层11上可覆设绝缘层12,而在绝缘层12上还可覆设导热离型涂层31。
在前述的这些实施方案中,均温膜中各组成部分的形态、尺寸、材质等均可选自前文所述的范围。例如,其中导热层11可以采用前文述及的任一种材质、形态或结构,例如可以为金属散热片、石墨散热片、石墨烯散热片、也可以是导热涂层等。优选的,可以选用石墨烯散热片等具有极佳导热性能的柔性导热结构等,以及其还可以具有较薄的厚度。
前述实施方案中的各均温膜整体可以为耐弯折的柔性膜状结构,其整体厚度可以较小(厚度为1μm~50μm或者10μm~1000μm),以利于配合密集排布的电芯,以及较少增加或保持动力锂电池等储能装置的体积和重量,或者可以在不对储能装置原有结构进行调整的情况下,仅占用其中固有的空置空间,从而为生产厂商节约成本。
前述导热压敏胶层21和导热离型涂层31可以包含10~90wt%导热粉体,这些导热粉体可选自粒径为5nm~5μm的氧化铝、氮化硼、氮化铝、纳米金刚石、抗氧化铜、铝粉等。
组成前述压敏胶层的压敏胶可选自亚克力、硅胶和PU胶等。
组成前述离型剂层的离型剂可选自硅油离型剂、氟塑离型剂等。
本实用新型的均温膜(包括但不限于前述典型实施方案中述及的均温膜)可以采用多种形式与动力锂电池等锂电池组配合而形成均温结构,例如,所述均温膜与锂电池组中各电芯的接触方式包括与各电芯两侧接触、与各电芯侧面S型接触或与各电芯侧面全包式接触,等等。
请参阅图2所示为本实用新型第一实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中均温膜可置于圆柱形电芯10两侧,各均温膜的导热面(导热层)与电芯10侧面接触。在动力锂电池各电芯之间温度差异增大时,热量通过导热面均匀迅速的向外转移和散发,达到各电芯均温之效果。
请参阅图3所示为本实用新型第二实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中电芯20为矩形体,而均温膜与电芯的配合方式与第一实施例基本相同。
请参阅图4为本实用新型第三实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中均温膜沿方波形轨迹从各矩形电芯之间穿过,其中均温膜的导热面(导热层)将电芯20侧面包裹。在动力锂电池电芯之间温度差异增大时,热量通过导热面均匀迅速的向外转移和散发,达到各电芯均温之效果。
请参阅图5为本实用新型第四实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中两个均温膜可置于矩形电芯两侧,两个均温膜的导热面(导热层)包覆各电芯20侧面,且两个均温膜之间配合形成将各电芯外壁完全包裹的结构。在动力锂电池电芯之间温度差异增大时,热量通过导热面均匀迅速的向外转移和散发,达到各电芯均温之效果。
请参阅图6所示为本实用新型第五实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中两个均温膜可置于圆柱形电芯两侧,两个均温膜的导热面(导热层)包覆各电芯10侧面,且两个均温膜之间配合形成将各电芯外壁完全包裹的结构。在动力锂电池电芯见温度差异增大时,热量通过导热面均匀迅速的向外转移和散发,达到各电芯均温之效果。
在前述的第一至第五实施例中,均温膜可采用图1a-图1c中任一者所示的均温膜。但较为优选的,可选用具有图1b所示的均温膜(其中的离型膜保护层在使用时被去除)。
其中,在构建前述第一、第二实施例(图2-图3所示)中的均温结构时,只需通过将均温膜具有压敏胶层的一侧表面贴附在已经组装为电池组的基本结构的各电芯的侧壁上,再施加适当的压力,即可通过压敏胶层使所述均温膜与相应电芯表面达成无缝贴合。
而在构建前述第三、第四、第五实施例(图4-图6所示)中的均温结构时,则优选在将各电芯组装为电池组的基本结构的过程中,将均温膜具有压敏胶层的一侧表面贴附在各电芯表面,之后再施加适当的压力,即可通过压敏胶层使所述均温膜与相应电芯表面达成无缝贴合。
显然的,若采用前述第一、第二实施例所示的方案,则无论对于电池组生产厂家或消费者来说,均温结构可以通过很简单的操作实现。而若采用前述第三、第四、第五实施例所示的方案,则对于电池组生产厂家来说,均温结构也可较容易的实现,且因均温膜与电芯具有更大的接触面,因而可以达成比第一、第二实施例更好的均温效果。
再请参阅图7所示为本实用新型第六实施例中一种均温膜在动力锂电池中的应用状态示意图,其中均温膜沿S型轨迹从各圆柱形电芯之间穿过,其中均温膜的导热面(导热层)将电芯10侧面包裹。在动力锂电池电芯之间温度差异增大时,热量通过导热面均匀迅速的向外转移和散发,达到各电芯均温之效果。
在该第六实施例中,均温膜可采用图1a-图1c中任一者所示的均温膜。
当采用图1a-图1b所示的均温膜时,可参照第一至第五实施例的方案将均温膜与各电芯组配。
作为优选方案,在该第六实施例中可使用具有图1c所示的均温膜。在该实施方案中,均温膜可以在各电芯被组装为具有紧凑结构的储能装置之前或者被组装所述储能装置的基本结构(其中应不含可能会阻止所述均温膜在各电芯之间连续穿过的配件)之后与各电芯结合,并且对于各电芯外壁的粗糙度并无特别要求(只需肉眼观察为光滑的即可),通过前述的离型剂层,可以利用离型剂的润滑效果使所述均温膜在各电芯之间的微小间隙中顺畅的连续穿过,以及,还可以通过离型剂产生的一定的张力作用使所述均温膜与各电芯在接触界面处更紧密的贴合。
进一步的,在使所述均温膜在各电芯之间穿过后,只需在所述均温膜的两端均匀施加一定的张力作用,即可使所述均温膜张紧,消除均温膜与相应电芯表面在接触界面处可能存在的间隙,使所述均温膜与相应电芯表面在接触界面处无缝贴合。
这种方式无论对于电池组生产厂家或消费者来说,均可简单便捷的实现,且均温膜与各电芯之间可具有更大的、且基本一致的接触面,因此具有更佳的均温效果。
请参阅表1为本实用新型第六实施例的一具体实施案例中分别使用均温膜1、均温膜2、均温膜3(亦即表1中的均温带1、2、3)对市售的动力锂电池组中的圆柱形电芯进行S型包裹的应用结果。该均温膜1、均温膜2、均温膜3中的导热层均采用厚度约50μm~100μm的铜箔,绝缘膜均采用厚度约10μm~15μm的PET膜,压敏胶层、离型剂层的厚度为2~5μm。其中压敏胶为PU胶,离型剂为硅油离型剂,压敏胶或离型剂可以通过印刷、涂布、喷涂、旋涂中的至少一种方式形成于绝缘膜表面。另外,压敏胶层或离型剂层中还可以均匀掺杂20~30wt%的纳米氮化硼粉等。
其中,均温膜1包裹区域为“第一实验区”,均温膜2包裹区域为“第二实验区”,均温膜3包裹区域为“第三实验区”,未包裹区域为“第四实验区”,并在每个实验区内设置ABCD四个温度监测点,其中ABC位于均温膜与电池组组成的电池模组中心区域,D位于电池模组外围区域;对电池模组进行3C充电和1C放电,表1中数据为1.5C循环后测试结果。由实验结果可以看出,包裹均温膜1的电池模组内的温差可从9.1℃均温至2~5℃,包裹均温膜2的电池模组内的温差可从9.1℃均温至0.5~1.5℃,包裹均温膜3的电池模组内的温差可从9.1℃均温至0.5~1.5℃,均温效果显著。
应当理解,上述实施例仅为说明本实用新型的技术构思及特点,其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据以实施,并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所作的等效变化或修饰,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (12)

1.应用于储能装置的高效均温结构,其特征在于包括:均温膜,其在选定平面或曲面上沿选定方向连续延伸,并依次与储能装置中的各电芯的至少局部表面相接触;其中,所述均温膜包括沿所述选定方向连续延伸的导热层,而且在所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处还分布有离型层或压敏胶层,所述离型层或压敏胶层用于使所述均温膜与相应电芯表面在所述接触界面处无缝贴合。
2.根据权利要求1所述的高效均温结构,其特征在于:所述储能装置包含紧密排布的复数个电芯,所述均温膜与该复数个电芯的外壁和/或上端面和/或下端面的至少局部区域贴合。
3.根据权利要求2所述的高效均温结构,其特征在于包括两个以上均温膜,该两个以上均温膜均沿波浪形曲面连续延伸,并分别从储能装置的相背对的两侧将各电芯的外壁包覆,且配合形成将各电芯外壁完全包裹的结构。
4.根据权利要求2所述的高效均温结构,其特征在于:所述均温膜沿波浪形曲线在储能装置中的各电芯之间连续穿过,同时共形覆设在各电芯外壁与所述均温膜接触的区域上。
5.根据权利要求4所述的高效均温结构,其特征在于:所述电芯为圆柱形。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的均温结构,其特征在于:所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处分布有离型层。
7.根据权利要求1-4中任一项所述的高效均温结构,其特征在于:所述电芯为矩形体。
8.根据权利要求7所述的高效均温结构,其特征在于:所述均温膜与相应电芯表面的接触界面处分布有压敏层。
9.根据权利要求1-5、8中任一项所述的高效均温结构,其特征在于:所述压敏胶层或离型层的厚度为0.1~10μm。
10.根据权利要求9所述的高效均温结构,其特征在于:所述压敏胶层或离型层的厚度<5μm。
11.根据权利要求1-5、8中任一项所述的高效均温结构,其特征在于:所述压敏胶层或离型层由覆设于所述均温膜表面和/或所述电芯表面的压敏胶或离型剂组成。
12.根据权利要求1所述的高效均温结构,其特征在于:所述均温膜还包括与导热层结合的加热元件;和/或,所述导热层上还覆设有绝缘层;和/或,所述均温膜还与制热装置、散热装置、制冷装置中的至少一者传热连接。
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