DE202023103340U1 - Electric power supply device - Google Patents

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Abstract

Elektrische Energieversorgungsvorrichtung, umfassend:
ein quaderförmiges Gehäuse mit einem Oberdeckel und einem mit dem Oberdeckel korrespondierenden Gehäuse;
eine elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe, die in dem Gehäuse angeordnet ist;
mindestens eine weiche Isolierschicht, die zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet ist; und
eine Vielzahl von Wärmeleitern, die in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet sind;
wobei ein Ende jeder der mehreren Wärmeleiter direkt die Innenfläche des Gehäuses berührt und das andere Ende jeder der mehreren Wärmeleiter direkt die Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe berührt.

Figure DE202023103340U1_0000
Electrical power supply device comprising:
a cuboid housing with an upper cover and a housing corresponding to the upper cover;
an electric power supply unit group arranged in the housing;
at least one soft insulating layer interposed between an inner surface of the housing and an outer surface of the electric power supply unit group; and
a plurality of thermal conductors embedded in the at least one soft insulating layer;
wherein one end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the inner surface of the case and the other end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the outer surface of the electric power supply unit group.
Figure DE202023103340U1_0000

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung, insbesondere eine quaderförmige Batterie mit einer weichen Isolierschicht.The present invention relates to an electric power supply device, in particular a parallelepiped-shaped battery with a soft insulating layer.

Aufgrund des Bewusstseins für den Umweltschutz, die Verringerung der Erdölvorkommen und die globale Erwärmung, die durch fossile Brennstoffe verursacht wird, ist der Ersatz von petrochemischer Energie durch elektrische Energie in den letzten Jahren zu einem Trend geworden, der die weltweite Nachfrage nach Elektrofahrzeugen (EV) und Energiespeichern antreibt.Due to the awareness of environmental protection, depletion of petroleum reserves and global warming caused by fossil fuels, replacing petrochemical energy with electric energy has become a trend in recent years, driving global demand for electric vehicles (EV) and drives energy storage.

Ein Batteriesystem ist die Kernkomponente eines Elektrofahrzeugs, und die Batteriekapazität bestimmt direkt die Reichweite eines Elektrofahrzeugs. Eine allgemeine Methode zur Erhöhung der Kapazität einer Batterie ist das Stapeln mehrerer Sätze quaderförmiger Batterien. Wenn eine Batterie Strom liefert, steigt die Wärmeentwicklung. Mit der massiven Wärmeentwicklung innerhalb der Batterie steigt auch die Betriebstemperatur der Batterie. Dadurch wird nicht nur die Betriebsleistung der Batterie beeinträchtigt, sondern auch die chemischen Materialien in der Batterie beginnen zu pyrolysieren. Am Ende kommt es zum thermischen Durchgehen, und die Batterie explodiert und brennt. Die Wärmeableitung der quaderförmigen Batterien nach dem Stand der Technik beruht hauptsächlich auf dem Elektrolyt im Inneren der Batterien als Medium für die Übertragung der Abwärme. Diese Methode ist jedoch aufgrund der zahlreichen heterogenen Grenzflächen mit einem hohen Wärmewiderstand und einer langsamen Wärmeübertragung verbunden. In der Zwischenzeit gibt es auch ein Problem mit der Temperaturkontrolle, da die Wärmeleitungspfade schwer zu kontrollieren sind, was leicht zu einer Gesamtbeschädigung der quaderförmigen Batterien und zusätzlichen Kosten für Wartung und Austausch von Komponenten führt.A battery system is the core component of an electric vehicle, and the battery capacity directly determines the driving range of an electric vehicle. A common way to increase the capacity of a battery is to stack multiple sets of square batteries. When a battery supplies electricity, heat build-up increases. With the massive generation of heat inside the battery, the operating temperature of the battery also increases. Not only does this affect the battery's operating performance, but it also begins to pyrolyze the chemical materials in the battery. Eventually, thermal runaway occurs and the battery explodes and burns. The heat dissipation of the prior art parallelepiped batteries relies primarily on the electrolyte inside the batteries as the medium for the transfer of waste heat. However, this method is associated with high thermal resistance and slow heat transfer due to the numerous heterogeneous interfaces. Meanwhile, there is also a temperature control problem because the heat conduction paths are difficult to control, which easily leads to overall damage to the cuboid batteries and additional costs for maintenance and component replacement.

Um die oben genannten Probleme des Standes der Technik zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung bereit.In order to solve the above problems of the prior art, the present invention provides an electric power supply device for improving thermal conductivity of an electric power supply device.

KURZFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung bereitzustellen. Neben der Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit einer elektrischen Energieversorgungsvorrichtung verhindert die vorliegende Erfindung auch eine Beschädigung der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung aufgrund von Quetschungen durch äußere Kräfte.An object of the present invention is to provide an electric power supply device. In addition to improving the thermal conductivity of an electric power supply device, the present invention also prevents damage to the electric power supply device due to pinching by external forces.

Um das oben genannte Ziel zu erreichen, stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung bereit, die ein quaderförmiges Gehäuse, eine elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe, mindestens eine weiche Isolierschicht und eine Vielzahl von Wärmeleitern umfasst. Das quaderförmige Gehäuse umfasst einen Oberdeckel und ein dem Oberdeckel entsprechendes Gehäuse. Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe ist in dem Gehäuse angeordnet. Die mindestens eine weiche Isolierschicht ist zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeleitern ist in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet. Ein Ende jeder der mehreren Wärmeleiter berührt direkt die innere Oberfläche des Gehäuses, und das andere Ende jeder der mehreren Wärmeleiter berührt direkt die äußere Oberfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe. Die elektrischen Energieversorgungseinheiten werden durch die aus flexiblen Materialien gebildeten Wärmeleiter geschützt, und die Wärmeleiter erhöhen die Wärmeableitungseffizienz.In order to achieve the above object, the present invention provides an electric power supply apparatus comprising a parallelepiped-shaped case, an electric power supply unit group, at least one soft insulating sheet, and a plurality of heat conductors. The cuboid housing includes an upper cover and a housing corresponding to the upper cover. The electric power supply unit group is arranged in the housing. The at least one soft insulating layer is interposed between an inner surface of the housing and an outer surface of the electric power supply unit group. The plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer. One end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the inner surface of the case, and the other end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the outer surface of the electric power supply unit group. The electric power supply units are protected by the heat conductors made of flexible materials, and the heat conductors increase heat dissipation efficiency.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wird die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe durch Stapeln einer Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheiten parallel geschaltet gebildet. Jede der mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten ist ein unabhängiges und vollständiges Modul. Die Elektrolytsysteme der Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe stehen nicht miteinander in Verbindung.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply unit group is formed by stacking a plurality of electric power supply units connected in parallel. Each of the multiple electrical power supply units is an independent and complete module. The electrolytic systems of the plurality of electric power supply unit groups do not communicate with each other.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die elektrische Energieversorgungsvorrichtung ferner mindestens eine wärmeleitende Platte, die zwischen zwei beliebigen benachbarten der mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten angeordnet ist.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply device further includes at least one heat conductive plate disposed between any two adjacent ones of the plurality of electric power supply units.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Energieversorgungsvorrichtung ferner zwei Elektroden, die oberhalb der oberen Fläche des Oberdeckels angeordnet und elektrisch mit der Gruppe der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe verbunden sind.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply device further includes two electrodes disposed above the upper surface of the top cover and electrically connected to the group of the electric power supply unit group.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die elektrische Energieversorgungsvorrichtung ferner eine Schicht aus wärmeleitendem Material und ein Gehäuse, das wärmeleitende Materialien aufnimmt, die beide zwischen dem Oberdeckel und der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet sind. Darüber hinaus ist die wärmeleitende Materialschicht in dem Gehäuse, das wärmeleitende Materialien aufnimmt, angeordnet.According to an embodiment of the present invention, the electrical power supply device further comprises a layer of thermally conductive material and a case accommodating thermally conductive materials, both between the top cover and the electrical power supply gie supply unit group are arranged. In addition, the thermally conductive material layer is disposed in the case that houses thermally conductive materials.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die elektrische Energieversorgungsvorrichtung ferner eine Vielzahl von elektrischen Leitern, die durch die Ober- und die Unterseite des Gehäuses, das die wärmeleitenden Materialien aufnimmt, und durch die wärmeleitende Materialschicht verlaufen. Die Vielzahl von elektrischen Leitern sind elektrisch mit den beiden Elektroden und der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe verbunden.According to an embodiment of the present invention, the electrical power supply device further includes a plurality of electrical conductors passing through the top and bottom of the housing housing the thermally conductive materials and through the thermally conductive material layer. The plurality of electric conductors are electrically connected to the two electrodes and the electric power supply unit group.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist das Material der mindestens einen wärmeleitenden Platte ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer, Gold, Silber und Kombinationen davon.According to an embodiment of the present invention, the material of the at least one thermally conductive plate is selected from the group consisting of aluminum, copper, gold, silver and combinations thereof.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Material der mindestens einen weichen Isolierschicht aus der Gruppe ausgewählt, die aus Silikon, Silikonkautschuk, Silikonschaum, Thermogel und Kombinationen davon besteht.According to an embodiment of the present invention, the material of the at least one soft insulating layer is selected from the group consisting of silicone, silicone rubber, silicone foam, thermogel and combinations thereof.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Material der Vielzahl von Wärmeleitern Keramik, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid und Kombinationen davon.In accordance with one embodiment of the present invention, the material of the plurality of thermal conductors is ceramic selected from the group consisting of alumina, silicon carbide, silicon nitride, and combinations thereof.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist das Material des Behälters, der die wärmeleitenden Materialien aufnimmt, aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kunststoff, Harz, Glasfasern und Kombinationen davon besteht.In accordance with one embodiment of the present invention, the material of the container that houses the thermally conductive materials is selected from the group consisting of plastic, resin, fiberglass, and combinations thereof.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird das Material der wärmeleitenden Materialschicht aus der Gruppe ausgewählt, die aus Phasenwechselmaterialien (PCM), thermischem Gel, thermischem Harz und Dichtungsmasse besteht.According to an embodiment of the present invention, the material of the thermally conductive material layer is selected from the group consisting of phase change materials (PCM), thermal gel, thermal resin and sealant.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe eine Festkörperbatterie.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply unit group is a solid state battery.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die elektrische Energieversorgungseinheit ferner einen ersten Stromabnehmer und einen zweiten Stromabnehmer, die beide Verpackungsbestandteile jeder der mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten sind.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply unit further includes a first current collector and a second current collector, both of which are packaging components of each of the plurality of electric power supply units.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, umfasst die elektrische Energieversorgungseinheit ferner einen ersten Stromabnehmer, einen zweiten Stromabnehmer, eine Gehäuseschicht, eine erste aktive Materialschicht, eine zweite aktive Materialschicht und eine Mittelschicht. Der zweite Stromabnehmer ist gegenüber dem ersten Stromabnehmer angeordnet. Die Gehäuseschicht ist zwischen dem ersten und dem zweiten Stromabnehmer angeordnet. Die Gehäuseschicht, der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer bilden einen geschlossenen Raum, der von der Umgebung isoliert ist. Die erste aktive Materialschicht ist in dem geschlossenen Raum angeordnet und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden. Die zweite aktive Materialschicht ist in dem geschlossenen Raum angeordnet und elektrisch mit dem zweiten Stromabnehmer verbunden. Die Mittelschicht ist in dem geschlossenen Raum angeordnet und zwischen der ersten und der zweiten aktiven Materialschicht eingebettet.According to an embodiment of the present invention, the electric power supply unit further includes a first current collector, a second current collector, a case layer, a first active material layer, a second active material layer, and a middle layer. The second current collector is arranged opposite to the first current collector. The case layer is disposed between the first and second current collectors. The case layer, the first current collector, and the second current collector form a closed space that is isolated from the environment. The first active material layer is placed in the closed space and electrically connected to the first current collector. The second active material layer is placed in the closed space and electrically connected to the second current collector. The middle layer is arranged in the closed space and sandwiched between the first and second active material layers.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die Vielzahl von Wärmeleitern in der mindestens einen weichen Isolierschicht in einem Matrixmuster eingebettet.According to an embodiment of the present invention, the plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer in a matrix pattern.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die Vielzahl von Wärmeleitern in der mindestens einen weichen Isolierschicht in einem radialen Muster eingebettet.In accordance with an embodiment of the present invention, the plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer in a radial pattern.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, ist die mindestens eine weiche Isolierschicht auf der Außenfläche mit einer größeren Fläche der Gruppe der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet.According to an embodiment of the present invention, the at least one soft insulating layer is arranged on the outer surface with a larger area of the group of the electric power supply unit group.

Figurenlistecharacter list

  • 1a zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1a 12 shows a schematic representation of a structure according to an embodiment of the present invention.
  • 1b zeigt eine vergrößerte Teilansicht der Struktur gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 1b 12 shows an enlarged partial view of the structure according to an embodiment of the present invention.
  • 2a zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2a 12 shows a schematic representation of a structure according to another embodiment of the present invention.
  • 2b zeigt eine Draufsicht auf die Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 B 12 shows a plan view of the structure according to another embodiment of the present invention.
  • 3 zeigt eine Querschnittsansicht einer Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 12 shows a cross-sectional view of a structure according to another embodiment of the present invention.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNGDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Um die Strukturen und Eigenschaften sowie die Wirksamkeit der vorliegenden Erfindung weiter zu verstehen und zu erkennen, wird die detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung wie folgt zusammen mit Ausführungsbeispielen und begleitenden Figuren bereitgestellt.In order to further understand and appreciate the structures and characteristics as well as the effectiveness of the present invention, the detailed description of the present invention is provided as follows along with exemplary embodiments and accompanying figures.

Um die Probleme des Standes der Technik zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung bereit. Die elektrische Energieversorgungsvorrichtung umfasst ein quaderförmiges Gehäuse, eine elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe, mindestens eine weiche Isolierschicht und eine Vielzahl von Wärmeleitern. Das quaderförmige Gehäuse umfasst einen Oberdeckel und ein dem Oberdeckel entsprechendes Gehäuse. Die elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe ist in dem Gehäuse angeordnet. Die mindestens eine weiche Isolierschicht ist zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeleitern ist in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet. Ein Ende jeder der Wärmeleiter berührt direkt die Innenfläche des Gehäuses, und das andere Ende jeder der Wärmeleiter berührt direkt die Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe. Dieser Teil wird anhand von Figuren näher erläutert.In order to solve the problems of the prior art, the present invention provides an electric power supply device. The electric power supply device includes a parallelepiped-shaped housing, an electric power supply unit group, at least one soft insulating layer, and a plurality of heat conductors. The cuboid housing includes an upper cover and a housing corresponding to the upper cover. The electric power supply unit group is arranged in the housing. The at least one soft insulating layer is interposed between an inner surface of the housing and an outer surface of the electric power supply unit group. The plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer. One end of each of the heat conductors directly contacts the inner surface of the case, and the other end of each of the heat conductors directly contacts the outer surface of the electric power supply unit group. This part is explained in more detail with reference to figures.

Zunächst, bezugnehmend auf 1a, wird eine schematische Darstellung eines Aufbaus gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Das quaderförmige Gehäuse 10 wird zum Schutz der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 verwendet und umfasst einen Oberdeckel 12 und ein mit dem Oberdeckel 12 korrespondierendes Gehäuse 14. Der Oberdeckel 12 kann das Gehäuse 14 abdichten. Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 ist in dem Gehäuse 14 angeordnet. Die mindestens eine weiche Isolierschicht 30 ist zwischen einer Innenfläche 16a des Gehäuses 14 und einer Außenfläche 16b der Gruppe der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet. Eine Position, an der die elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 elektrisch mit externen Komponenten verbunden ist, befindet sich an einem Teil der Gruppe der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20, der aus dem Gehäuse 14 herausragt. In 1a ist die Oberseite der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 der Teil, der elektrisch mit externen Komponenten verbunden ist. Die Vielzahl von Wärmeleitern 40 ist in die weiche Isolierschicht 30 eingebettet. Ein Ende jeder der Wärmeleiter 40 berührt direkt die Innenfläche 16a des Gehäuses 14, und das andere Ende jeder der Wärmeleiter 40 berührt direkt die Außenfläche 16b der Gruppe der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20. Die Vielzahl von Wärmeleitern 40 durchdringen die weiche Isolierschicht 30, um die Wärme der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 aus der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 herauszuführen. Das Material des quaderförmigen Gehäuses 10 kann aus Metallen oder Legierungen bestehen. Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 kann eine Festkörperbatterie sein, wie etwa eine oxidbasierte Festkörperbatterie, eine sulfidbasierte Festkörperbatterie oder eine polymerbasierte Festkörperbatterie.First, referring to 1a 1, a schematic representation of a structure according to an embodiment of the present invention is shown. The cuboid housing 10 is used to protect the electric power supply unit group 20 and comprises a top cover 12 and a housing 14 corresponding to the top cover 12. The top cover 12 can seal the housing 14. The electric power supply unit group 20 is arranged in the case 14 . The at least one soft insulating layer 30 is arranged between an inner surface 16a of the housing 14 and an outer surface 16b of the group of the electric power supply unit group 20 . A position where the electric power-supply unit group 20 is electrically connected to external components is at a part of the electric power-supply unit group 20 protruding from the case 14 . In 1a the top of the electric power supply unit group 20 is the part electrically connected to external components. The plurality of thermal conductors 40 are embedded in the soft insulating layer 30 . One end of each of the heat conductors 40 directly contacts the inner surface 16a of the housing 14, and the other end of each of the heat conductors 40 directly contacts the outer surface 16b of the group of the electric power supply unit group 20. The plurality of heat conductors 40 penetrate the soft insulating layer 30 to enclose the to take heat of the electric power supply unit group 20 out of the electric power supply device 1 . The material of the cuboid housing 10 can consist of metals or alloys. The electric power supply unit group 20 may be a solid state battery such as an oxide-based solid state battery, a sulfide-based solid state battery, or a polymer-based solid state battery.

Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 wird durch Stapeln einer Vielzahl von parallel geschalteten elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 gebildet. Jede elektrische Energieversorgungseinheit 21 ist ein unabhängiges und vollständiges Modul. Die Elektrolytsysteme der elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 stehen nicht miteinander in Verbindung. Dadurch findet zwischen benachbarten elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 nur ein Ladungstransfer und keine chemische Reaktion statt. Mit anderen Worten: Es werden keine Ionen übertragen oder Strom geleitet.The electric power supply unit group 20 is formed by stacking a plurality of electric power supply units 21 connected in parallel. Each electric power supply unit 21 is an independent and complete module. The electrolyte systems of the electrical energy supply units 21 are not connected to one another. As a result, only a charge transfer and no chemical reaction takes place between adjacent electrical energy supply units 21 . In other words, no ions are transmitted or current is conducted.

Bezugnehmend auf 1a und 1b. 1b zeigt eine teilweise vergrößerte Ansicht der Struktur gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Insbesondere ist 1b eine vergrößerte Teilansicht von 1a. Für jede elektrische Energieversorgungseinheit 21 sind ein erster Stromabnehmer 22 und ein zweiter Stromabnehmer 23 ein Teil der Gehäusebestandteile der elektrischen Energieversorgungseinheit 21. Im Einzelnen umfasst die elektrische Energieversorgungseinheit 21 ferner einen ersten Stromabnehmer 22, einen zweiten Stromabnehmer 23, eine rahmenförmige Gehäuseschicht 24, eine erste aktive Materialschicht 25, eine zweite aktive Materialschicht 26 und eine Mittelschicht 27. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, ist der zweite Stromabnehmer 23 gegenüber dem ersten Stromabnehmer 22 angeordnet. Die Gehäuseschicht 24 ist zwischen dem ersten und dem zweiten Stromabnehmer 22, 23 eingebettet. Die Gehäuseschicht 24, der erste Stromabnehmer 22 und der zweite Stromabnehmer 23 bilden einen geschlossenen Raum, der von der Umgebung isoliert ist. Die erste aktive Materialschicht 25 ist in dem geschlossenen Raum angeordnet, und die erste aktive Materialschicht 25 ist auf der inneren Oberfläche des ersten Stromabnehmers 22 angeordnet und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer 22 verbunden. Die zweite aktive Materialschicht 26 ist in dem geschlossenen Raum angeordnet, und die zweite aktive Materialschicht 26 ist auf der inneren Oberfläche des zweiten Stromabnehmers 23 angeordnet und ist elektrisch mit dem zweiten Stromabnehmer 23 verbunden. Die Mittelschicht 27 ist in dem geschlossenen Raum angeordnet und zwischen den ersten aktiven Materialschichten 25 und den zweiten aktiven Materialschichten 26 eingebettet.Referring to 1a and 1b . 1b 12 shows a partially enlarged view of the structure according to the embodiment of the present invention. In particular is 1b an enlarged partial view of 1a . For each electrical power supply unit 21, a first current collector 22 and a second current collector 23 are part of the housing components of the electrical energy supply unit 21. In detail, the electrical energy supply unit 21 further comprises a first current collector 22, a second current collector 23, a frame-shaped housing layer 24, a first active material layer 25, a second active material layer 26 and a middle layer 27. According to the present embodiment, the second current collector 23 is arranged opposite to the first current collector 22. FIG. The case layer 24 is sandwiched between the first and second current collectors 22,23. The case layer 24, the first current collector 22 and the second current collector 23 form a closed space isolated from the outside. The first active material layer 25 is arranged in the closed space, and the first active material layer 25 is arranged on the inner surface of the first current collector 22 and electrically connected to the first current collector 22 . The second active material layer 26 is arranged in the closed space, and the second active material layer 26 is arranged on the inner surface of the second current collector 23 and is electrically connected to the second current drain subscriber 23 connected. The middle layer 27 is arranged in the closed space and sandwiched between the first active material layers 25 and the second active material layers 26 .

Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, kann die Mittelschicht 27 ein Bauteil mit ionischer Leitfähigkeit sein und kann aus verschiedenen Formen gemäß dem Stand der Technik ausgewählt werden. Beispielsweise kann die Mittelschicht 27 ein poröser Film sein, der als Träger für die lonenleitung verwendet wird. Zum Beispiel kann ein flüssiger Elektrolyt oder ein Gelelektrolyt zur lonenleitung durch die poröse Folie geleitet werden. Das Material des porösen Films kann aus der Gruppe der Hochpolymere, Keramiken, Glasfasern und Kombinationen davon ausgewählt werden. Alternativ kann die Mittelschicht 27 aus einem Elektrolyten, wie etwa einem Quasi-Festelektrolyten, einem Gelelektrolyten, einem Festelektrolyten oder Kombinationen davon bestehen. Die aktiven Materialien der ersten und zweiten aktiven Materialschicht 25, 26 können chemische Energie in elektrische Energie umwandeln, um sie zu nutzen, oder elektrische Energie in chemische Energie umwandeln, um sie im System zu speichern, so dass gleichzeitig eine Leitung und ein Transfer von Ionen erreicht werden kann. Die erzeugten Elektronen können über den ersten und zweiten Stromabnehmer 22, 23 nach außen übertragen werden. Die Materialien des ersten und zweiten Stromabnehmers 22, 23 können aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Edelstahl, Kupfer, Aluminium, Nickel, Zinn, Silber, Gold und Legierungen von Kupfer, Aluminium, Nickel, Zinn, Silber oder Gold besteht. Jeder der ersten und zweiten Stromabnehmer 22, 23 umfasst einen vorbestimmten Lötbereich (in der Abbildung nicht dargestellt), der nicht mit aktivem Material beschichtet ist und zum Löten von elektrischen Anschlüssen verwendet wird. Da dieses Merkmal zum Stand der Technik gehört und kein technisches Merkmal der vorliegenden Erfindung ist, werden die Einzelheiten nicht weiter beschrieben. Darüber hinaus kann gemäß der vorliegenden Erfindung die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 durch direkte Stapelung von elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 mit Stromabnehmern gleicher Polarität gebildet werden. Um die vorbestimmten Lötbereiche von Stromabnehmern gleicher Polarität während des Stapelns auf der gleichen Seite anzuordnen, werden die vorbestimmten Lötbereiche von Stromabnehmern gleicher Polarität benachbarter Stromabnehmer in einer Spiegelanordnung angeordnet. Ein Fachmann sollte wissen, dass verschiedene Methoden zum Stapeln der elektrischen Energieversorgungseinheit 21, die wie oben beschrieben parallel geschaltet sind, in den Anwendungsbereich der vorliegenden Erfindung fallen. Die obige Ausführungsform wird nicht verwendet, um den Umfang der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.According to the present embodiment, the middle layer 27 may be an ionic conductivity member and may be selected from various forms known in the art. For example, the middle layer 27 may be a porous film used as a support for ion conduction. For example, a liquid electrolyte or a gel electrolyte can be passed through the porous film for ion conduction. The material of the porous film can be selected from the group consisting of high polymers, ceramics, glass fibers and combinations thereof. Alternatively, the middle layer 27 may consist of an electrolyte, such as a quasi-solid electrolyte, a gel electrolyte, a solid electrolyte, or combinations thereof. The active materials of the first and second active material layers 25, 26 can convert chemical energy into electrical energy to use or convert electrical energy into chemical energy to store in the system, so that conduction and transfer of ions can be carried out at the same time can be achieved. The generated electrons can be transferred to the outside via the first and second current collectors 22,23. The materials of the first and second current collectors 22, 23 can be selected from the group consisting of stainless steel, copper, aluminum, nickel, tin, silver, gold and alloys of copper, aluminum, nickel, tin, silver or gold. Each of the first and second current collectors 22, 23 includes a predetermined soldering area (not shown in the figure) which is not coated with active material and is used for soldering electrical terminals. Since this feature belongs to the prior art and is not a technical feature of the present invention, the details will not be described further. Furthermore, according to the present invention, the electric power supply unit group 20 can be formed by directly stacking electric power supply units 21 having current collectors of the same polarity. In order to arrange the predetermined soldering areas of same-polarity current collectors on the same side during stacking, the predetermined soldering areas of same-polarity current collectors of adjacent current collectors are arranged in a mirror arrangement. One skilled in the art should know that various methods of stacking the electrical power supply unit 21 connected in parallel as described above are within the scope of the present invention. The above embodiment is not used to limit the scope of the present invention.

Das Material der Gehäuseschicht 24 kann ausgewählt werden aus der Gruppe bestehend aus Epoxid, Polyethylen, Polypropylen, Polyurethan, thermoplastischem Polyimid, Silikon, Acrylharz und UV-härtbarem Harz. Die Gehäuseschicht 24 ist an den Rändern der beiden Stromabnehmer 22, 23 angeordnet, so dass die beiden Stromabnehmer 22, 23 auf die Gehäuseschicht 24 geklebt werden und somit das Elektrolytsystem umschließen. Dadurch kann ein Elektrolytsystem nicht auslaufen und steht in Verbindung mit Elektrolytsystemen anderer elektrischer Energieversorgungseinheiten 21. Somit ist eine elektrische Energieversorgungseinheit 21 ein eigenständiges und vollständiges Modul zur Stromversorgung.The material of the housing layer 24 can be selected from the group consisting of epoxy, polyethylene, polypropylene, polyurethane, thermoplastic polyimide, silicone, acrylic resin, and UV curable resin. The housing layer 24 is arranged on the edges of the two current collectors 22, 23, so that the two current collectors 22, 23 are glued to the housing layer 24 and thus enclose the electrolyte system. As a result, an electrolyte system cannot leak and is connected to the electrolyte systems of other electrical energy supply units 21. An electrical energy supply unit 21 is therefore an independent and complete power supply module.

Die Anzahl der weichen Isolierschichten 30 ist mindestens eins. Sie ist auf der Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeleitern 40 ist in mindestens eine weiche Isolierschicht 30 eingebettet. Ein Ende jeder Wärmeleiter 40 berührt eine Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20, und das andere Ende jeder der Wärmeleiter 40 berührt die Innenfläche des Gehäuses 14. Beispielsweise gibt es in 1a eine weiche Isolierschicht 30, und die Vielzahl der Wärmeleiter 40 ist in die weiche Isolierschicht 30 eingebettet. Die weiche Isolierschicht 30 ist an der Außenfläche mit der größeren Fläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet. Daher kann die Abwärme in der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 effektiv aus dem Gehäuse 14 abgeleitet werden, wodurch Schäden an der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 verringert werden.The number of the soft insulating layers 30 is at least one. It is arranged on the outer surface of the electric power supply unit group 20 . The plurality of thermal conductors 40 are embedded in at least one soft insulating layer 30 . One end of each heat conductor 40 contacts an outer surface of the electric power supply unit group 20, and the other end of each of the heat conductors 40 contacts the inner surface of the housing 14. For example, there is FIG 1a a soft insulating layer 30, and the plurality of heat conductors 40 are embedded in the soft insulating layer 30. The soft insulating layer 30 is arranged on the outer surface with the larger area of the electric power-supply unit group 20 . Therefore, the waste heat in the electric power-supply unit group 20 can be effectively dissipated outside the case 14 , thereby reducing damage to the electric power-supply device 1 .

Das Material der weichen Isolierschicht 30 kann aus der Gruppe ausgewählt werden, die aus Silikon, Silikonkautschuk, Silikonschaum, Thermogel und Kombinationen davon besteht. Das Material der isolierenden Wärmeleiter 40 kann Keramik sein, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Aluminiumoxid (Al2O3), Siliziumkarbid (SiC), Siliziumnitrid (Si3N4) und Kombinationen davon besteht. Die weiche Isolierschicht 30 als Träger der Wärmeleiter 40 ist flexibel und kann Stöße und Quetschungen abfedern, wenn die elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 durch äußere Kräfte gestoßen und gequetscht wird. Dadurch wird das Risiko eines Bruchs oder einer Beschädigung der keramischen Wärmeleiter 40 verringert, wodurch verhindert wird, dass die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 von den Bruchstücken der Wärmeleiter 40 durchbohrt wird. Dadurch kann das Risiko einer Beschädigung der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 verringert werden.The material of the soft insulating layer 30 can be selected from the group consisting of silicone, silicone rubber, silicone foam, thermogel, and combinations thereof. The material of the insulating thermal conductors 40 may be ceramic selected from the group consisting of alumina (Al 2 O 3 ), silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and combinations thereof. The soft insulating layer 30 supporting the heat conductors 40 is flexible and can absorb shock and crush when the electric power supply device 1 is pushed and crushed by external forces. This reduces the risk of breaking or damaging the ceramic heat conductors 40, thereby preventing the electric power supply unit group 20 from being pierced by the broken pieces of the heat conductors 40. This can reduce the risk of damage to the electric power supply device 1 .

Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 umfasst ferner mindestens eine wärmeleitende Platte. Zum Beispiel umfasst die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 der vorliegenden Ausführungsform eine Vielzahl von wärmeleitenden Platten 70, von denen jede zwischen zwei beliebigen benachbarten elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet ist, um die Wärme, welche von den elektrischen Energieversorungseinheiten 21 erzeugt wird, zu leiten und so zu verhindern, dass sich Abwärme in den elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 ansammelt. Das Material der wärmeleitenden Platte 70 kann aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer, Gold, Silber und Kombinationen davon ausgewählt werden. Nichtsdestotrotz ist der Umfang der vorliegenden Erfindung durch diese Ausführungsform nicht eingeschränkt.The electric power supply unit group 20 further includes at least one heat conductive plate. For example, the electric power-supply unit group 20 of the present embodiment includes a plurality of heat-conducting plates 70 each of which is arranged between any two adjacent electric power-supply units 21 of the electric power-supply unit group 20 to heat generated from the electric power-supply units 21 , to conduct and thus prevent waste heat from accumulating in the electric power supply units 21 . The material of the thermally conductive plate 70 can be selected from the group consisting of aluminum, copper, gold, silver, and combinations thereof. Nevertheless, the scope of the present invention is not limited by this embodiment.

Darüber hinaus umfasst die elektrische Energieversorgungsvorrichtung 1 der vorliegenden Ausführungsform ferner zwei Elektroden 18 mit entgegengesetzten Polaritäten und einer Vielzahl von elektrischen Leitern 19. Die beiden Elektroden 18 sind oberhalb der oberen Fläche S des Oberdeckels 12 angeordnet. Ein Ende jedes der mehreren elektrischen Leiter 19 führt durch den Oberdeckel 12 und ist elektrisch mit der entsprechenden Elektrode 18 mit der entsprechenden Polarität verbunden. Das andere Ende jeder der Vielzahl von elektrischen Leitern 19 ist elektrisch mit dem vorbestimmten Lötbereich mit der entsprechenden Polarität jeder der elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 verbunden. Dadurch kann die Vielzahl der elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 über die Mehrzahl der elektrischen Leiter 19 und die beiden Elektroden 18 mit externen Komponenten elektrisch verbunden werden. Bei den mehreren elektrischen Leitern 19 kann es sich um Anschlussleitungen, Drähte oder Klemmen handeln.Moreover, the electric power supply device 1 of the present embodiment further includes two electrodes 18 having opposite polarities and a plurality of electric conductors 19. The two electrodes 18 are arranged above the top surface S of the top cover 12. As shown in FIG. One end of each of the plurality of electrical conductors 19 passes through the top cover 12 and is electrically connected to the corresponding electrode 18 with the corresponding polarity. The other end of each of the plurality of electric conductors 19 is electrically connected to the predetermined soldering portion of the corresponding polarity of each of the electric power supply units 21 . Thereby, the plurality of electric power supply units 21 of the electric power supply unit group 20 can be electrically connected to external components via the plurality of electric conductors 19 and the two electrodes 18 . The plurality of electrical conductors 19 can be connection lines, wires or terminals.

Die Vielzahl von Wärmeleitern 40, die in die weiche Isolierschicht 30 eingebettet sind, können verschiedene Muster bilden, wie etwa ein radiales Muster oder ein Matrixmuster, um sicherzustellen, dass alle Hotspots der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 kontaktiert werden und somit die gesamte Wärmeableitungseffizienz verbessert wird. Zum Beispiel ist die Vielzahl von Wärmeleitern 40 in 1a in die weiche Isolierschicht 30 in einem Matrixmuster eingebettet. Alternativ kann die Vielzahl von Wärmeleitern 40 in der mindestens einen weichen Isolierschicht 30 in einem radialen Muster eingebettet sein.The plurality of thermal conductors 40 embedded in the soft insulating layer 30 can form various patterns, such as a radial pattern or a matrix pattern, to ensure that all hotspots of the electric power supply unit group 20 are contacted, thus improving the overall heat dissipation efficiency . For example, the plurality of thermal conductors is 40 in 1a embedded in the soft insulating layer 30 in a matrix pattern. Alternatively, the plurality of thermal conductors 40 may be embedded in the at least one soft insulating layer 30 in a radial pattern.

Bezugnehmend auf 2a und 2b. 2a zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2b zeigt eine Draufsicht auf die Struktur gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2b ist eine Draufsicht auf 2a ohne den Oberdeckel 12 und die beiden Elektroden 18. Der Unterschied zwischen dieser Ausführungsform und der vorhergehenden besteht darin, dass die weiche Isolierschicht 30 dieser Ausführungsform die Außenflächen der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 mit Ausnahme der Oberseite bedeckt und somit eine Öffnung auf der Oberseite für den elektrischen Anschluss der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 an externe Komponenten belässt, wie in 2a gezeigt. Die Vielzahl von Wärmeleitern 40 ist in zwei weiche Isolierschichten 30 eingebettet, welche auf der Außenfläche mit der größeren Fläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet sind, wie in 2b gezeigt. Dadurch kann die Wärmeableitungseffizienz der elektrischen Energieversorgungseinheiten 21 verbessert werden.Referring to 2a and 2 B . 2a 12 shows a schematic representation of a structure according to another embodiment of the present invention. 2 B 12 shows a plan view of the structure according to another embodiment of the present invention. 2 B is a top view 2a excluding the top cover 12 and the two electrodes 18. The difference between this embodiment and the previous one is that the soft insulating layer 30 of this embodiment covers the outer surfaces of the electrical power supply device 1 except the top and thus an opening on the top for electrical connection of the electric power supply unit group 20 to external components as shown in FIG 2a shown. The plurality of heat conductors 40 are embedded in two soft insulating layers 30, which are arranged on the outer surface with the larger surface of the electric power supply unit group 20, as shown in FIG 2 B shown. Thereby, the heat dissipation efficiency of the electric power supply units 21 can be improved.

Bezugnehmend auf 3, wird eine Querschnittsansicht einer Struktur gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Wie in der Figur gezeigt, umfasst eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung ferner ein Gehäuse 50, welches hermetisch verschlossen ist und zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien verwendet wird, und eine wärmeleitende Materialschicht 60, die in dem Gehäuse 50 angeordnet ist, welcheswärmeleitende Materialien aufnimmt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform umfasst der Oberdeckel 12 einen Aufnahmeraum. Das Gehäuse 50 zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien ist in dem Aufnahmeraum des Oberdeckels 12 so angeordnet, dass die wärmeleitende Materialschicht 60 zwischen dem Oberdeckel 12 und der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 angeordnet ist. Somit bildet die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe 20 eine elektrische Verbindung mit den beiden Elektroden 18, indem sie die Vielzahl der elektrischen Leiter 19 durch die oberen und unteren Oberflächen des Gehäuses 50, welches die wärmeleitende Materialien aufnimmt, und die wärmeleitende Materialschicht 60 führt. Mit anderen Worten, die Seitenwände der mehreren elektrischen Leiter 19 sind von der wärmeleitenden Materialschicht 60 umgeben. Die wärmeleitende Materialschicht 60 und das Gehäuse 50 zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien können die von der Vielzahl der elektrischen Leiter 19 erzeugte Abwärme nach außen leiten. Durch die Verringerung der Ansammlung von Abwärme in der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 kann die Temperatur der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung 1 effektiv kontrolliert werden, wodurch die Möglichkeit von Schäden an Komponenten verringert wird. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform, wird das Material der wärmeleitenden Materialschicht 60 aus der Gruppe der Phasenwechselmaterialien (PCM), des thermischen Gels, des thermischen Harzes und der Dichtungsmasse ausgewählt, ist aber nicht darauf beschränkt. Das Material des Gehäuses 50 zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien wird aus der Gruppe ausgewählt, die aus Kunststoffen, Harz, Glasfasern und Kombinationen davon besteht. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist die Dicke des Gehäuses 50 zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien nicht begrenzt, da die Dicke zur Verbesserung der Wärmeableitung vorteilhaft ist und die Aufnahme der wärmeleitenden Materialschicht 60 nicht beeinflusst. Vorzugsweise beträgt die Dicke des Gehäuses 50 zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien 0,7 mm - 1,0 mm.Referring to 3 1, a cross-sectional view of a structure according to another embodiment of the present invention is shown. As shown in the figure, an electric power supply device further comprises a case 50 which is hermetically sealed and used for housing thermally conductive materials, and a heat-conductive material layer 60 disposed in the housing 50 which houses thermally conductive materials. According to the present embodiment, the top cover 12 includes an accommodation space. The case 50 for accommodating thermally conductive materials is disposed in the accommodating space of the top cover 12 such that the thermally conductive material layer 60 is interposed between the top cover 12 and the electric power supply unit group 20 . Thus, the electric power supply unit group 20 electrically connects to the two electrodes 18 by passing the plurality of electrical conductors 19 through the top and bottom surfaces of the housing 50 accommodating the thermally conductive materials and the thermally conductive material layer 60 . In other words, the sidewalls of the multiple electrical conductors 19 are surrounded by the thermally conductive material layer 60 . The thermally conductive material layer 60 and the thermally conductive material housing 50 can conduct the waste heat generated by the plurality of electric conductors 19 to the outside. By reducing the accumulation of waste heat in the electric power supply device 1, the temperature of the electric power supply device 1 can be effectively controlled, thereby reducing the possibility of damage to components. According to the present embodiment, the material of the thermally conductive material layer 60 is selected from the group of phase change materials (PCM), thermal gel, of the thermal resin and the sealant, but is not limited thereto. The material of housing 50 for housing thermally conductive materials is selected from the group consisting of plastics, resin, fiberglass, and combinations thereof. However, the present invention is not limited to this embodiment. According to the present embodiment, the thickness of the case 50 for accommodating thermally conductive materials is not limited because the thickness is advantageous for improving heat dissipation and does not affect the accommodating of the thermally conductive material layer 60 . Preferably, the thickness of the housing 50 is 0.7 mm - 1.0 mm for accommodating thermally conductive materials.

Zusammenfassend stellt die vorliegende Erfindung eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung bereit, die eine elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe umfasst, die in einem Behälter eines quaderförmigen Gehäuses angeordnet ist. Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe besteht aus einer Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheiten. Die elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe enthält außerdem mindestens eine wärmeleitende Platte, die zwischen zwei beliebigen benachbarten elektrischen Energieversorgungseinheiten angeordnet ist. Mindestens eine weiche Isolierschicht ist auf der Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet. Die mindestens eine weiche Isolierschicht sorgt für eine Dämpfung zur Absorption externer Kräfte. Die mehreren isolierenden Wärmeleiter sind in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet. Während die weiche Isolierschicht die elektrischen Energieversorgungseinheiten schützt, kann die Vielzahl von Wärmeleitern die Wärme schnell nach außen leiten. Darüber hinaus sind zwischen der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe und dem Oberdeckel einer wärmeleitenden Materialschicht und ein Gehäuse zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien angeordnet, um die von den mehreren elektrischen Leitern erzeugte Abwärme wirksam zu verringern und die Gesamtwärmeleitfähigkeit der Batterien erheblich zu verbessern. Die vorliegende Erfindung kann die folgenden Probleme des Standes der Technik lösen: Die Wärmeableitung stützt sich hauptsächlich auf den Elektrolyten im Inneren des Gehäuses als Medium für die Übertragung von Abwärme, wodurch die Probleme des hohen Wärmewiderstandes und der geringen Wärmeleitung aufgrund der vielen Grenzflächen entstehen; und es ist schwierig, die Wärmeleitungspfade zu steuern, um eine Temperatur effektiv zu kontrollieren.In summary, the present invention provides an electric power supply device, which includes an electric power supply unit group, which is arranged in a container of a parallelepiped-shaped housing. The electric power supply unit group consists of a plurality of electric power supply units. The electric power supply unit group also includes at least one thermally conductive plate disposed between any two adjacent electric power supply units. At least one soft insulating layer is arranged on the outer surface of the electric power supply unit group. The at least one soft insulating layer provides cushioning to absorb external forces. The plurality of insulating thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer. While the soft insulating layer protects the electrical power supply units, the multitude of heat conductors can conduct heat quickly to the outside. In addition, between the electric power supply unit group and the top cover, a thermally conductive material layer and a case for accommodating thermally conductive materials are arranged to effectively reduce waste heat generated from the multiple electrical conductors and greatly improve the overall thermal conductivity of the batteries. The present invention can solve the following problems of the prior art: the heat dissipation mainly relies on the electrolyte inside the case as a medium for the transmission of waste heat, thereby raising the problems of high thermal resistance and low heat conduction due to the many interfaces; and it is difficult to control the heat conduction paths to effectively control a temperature.

Dementsprechend entspricht die vorliegende Erfindung den gesetzlichen Anforderungen und weist Neuheit, Nicht-Offensichtlichkeit und Nützlichkeit auf. Die vorstehende Beschreibung stellt nur Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dar und dient nicht dazu, den Umfang und die Reichweite der vorliegenden Erfindung zu begrenzen. Diejenigen gleichwertigen Änderungen oder Modifikationen, die auf der Grundlage der in den Ansprüchen der vorliegenden Erfindung beschriebenen Form, Struktur, Eigenschaft oder Sinn vorgenommen wurden, sind in den beigefügten Ansprüchen der vorliegenden Erfindung enthalten.Accordingly, the present invention satisfies the legal requirements and exhibits novelty, nonobviousness, and utility. The foregoing description represents only embodiments of the present invention and is not intended to limit the scope and scope of the present invention. Those equivalent changes or modifications made based on the form, structure, characteristic or spirit described in the claims of the present invention are included in the appended claims of the present invention.

Zusammenfassend betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrische Energieversorgungsvorrichtung, die ein quaderförmiges Gehäuse, eine elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe mindestens eine weiche Isolierschicht und eine Vielzahl von Wärmeleitern umfasst. Das quaderförmige Gehäuse umfasst einen Oberdeckel und ein Gehäuse. Die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe ist in dem Gehäuse angeordnet. Die mindestens eine weiche Isolierschicht ist zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet. Die Vielzahl von Wärmeleitern ist in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet. Ein Ende jeder der Wärmeleiter berührt direkt die innere Oberfläche des Gehäuses, und das andere Ende jeder der Wärmeleiter berührt direkt die äußere Oberfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe. Die Wärmeleiter leiten die Wärme der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe ab, um die Wärmeableitungseffizienz der elektrischen Energieversorgungsvorrichtung zu verbessern. Die mindestens eine weiche Isolierschicht bietet eine Dämpfung zur Aufnahme externer Kräfte für die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe.In summary, the present invention relates to an electrical power supply device which comprises a cuboid housing, an electrical power supply unit group, at least one soft insulating layer and a large number of heat conductors. The cuboid case includes a top cover and a case. The electric power supply unit group is arranged in the housing. The at least one soft insulating layer is interposed between an inner surface of the housing and an outer surface of the electric power supply unit group. The plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer. One end of each of the heat conductors directly contacts the inner surface of the case, and the other end of each of the heat conductors directly contacts the outer surface of the electric power supply unit group. The heat conductors dissipate the heat of the electric power-supply unit group to improve the heat dissipation efficiency of the electric power-supply device. The at least one soft insulating layer provides cushioning for absorbing external forces for the electric power supply unit group.

Claims (17)

Elektrische Energieversorgungsvorrichtung, umfassend: ein quaderförmiges Gehäuse mit einem Oberdeckel und einem mit dem Oberdeckel korrespondierenden Gehäuse; eine elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe, die in dem Gehäuse angeordnet ist; mindestens eine weiche Isolierschicht, die zwischen einer Innenfläche des Gehäuses und einer Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet ist; und eine Vielzahl von Wärmeleitern, die in die mindestens eine weiche Isolierschicht eingebettet sind; wobei ein Ende jeder der mehreren Wärmeleiter direkt die Innenfläche des Gehäuses berührt und das andere Ende jeder der mehreren Wärmeleiter direkt die Außenfläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe berührt.Electrical power supply device comprising: a cuboid housing with an upper cover and a housing corresponding to the upper cover; an electric power supply unit group arranged in the housing; at least one soft insulating layer interposed between an inner surface of the housing and an outer surface of the electric power supply unit group; and a plurality of thermal conductors embedded in the at least one soft insulating layer; wherein one end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the inner surface of the case and the other end of each of the plurality of heat conductors directly contacts the outer surface of the electric power supply unit group. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe durch Stapeln einer Vielzahl von parallel geschalteten elektrischen Energieversorgungseinheiten gebildet wird; jede der Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheiten ein unabhängiges und vollständiges Modul ist; und die Elektrolytsysteme der Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheiten nicht miteinander in Verbindung stehen.Electrical power supply device claim 1 , where the electrical energy consumption supply unit group is formed by stacking a plurality of electric power supply units connected in parallel; each of the plurality of electrical power supply units is an independent and complete module; and the electrolyte systems of the plurality of electric power supply units are not in communication with each other. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, die ferner mindestens eine wärmeleitende Platte umfasst, die zwischen zwei beliebigen benachbarten elektrischen Energieversorgungseinheiten der Vielzahl von elektrischen Energieversorgungseinheiten angeordnet ist.Electrical power supply device claim 2 further comprising at least one thermally conductive plate disposed between any two adjacent electric power supply units of the plurality of electric power supply units. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei ein Material der mindestens einen wärmeleitenden Platte ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer, Gold, Silber und Kombinationen davon.Electrical power supply device claim 3 , wherein a material of the at least one thermally conductive plate is selected from the group consisting of aluminum, copper, gold, silver and combinations thereof. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei die elektrische Energieversorgungseinheit ferner einen ersten Stromabnehmer und einen zweiten Stromabnehmer umfasst, die beide Verpackungsbestandteile jeder der mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten sind.Electrical power supply device claim 2 , wherein the electric power supply unit further comprises a first current collector and a second current collector, both of which are packaging components of each of the plurality of electric power supply units. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 2, wobei jede der mehreren elektrischen Energieversorgungseinheiten ferner umfasst: einen ersten Stromabnehmer; einen zweiten Stromabnehmer, der gegenüber dem ersten Stromabnehmer angeordnet ist; eine Gehäuseschicht, die zwischen dem ersten Stromabnehmer und dem zweiten Stromabnehmer angeordnet ist, wobei die Gehäuseschicht, der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer einen geschlossenen Raum bilden, der von der Umgebung isoliert ist; eine erste aktive Materialschicht, die in dem geschlossenen Raum angeordnet und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden ist; eine zweite aktive Materialschicht, die in dem geschlossenen Raum angeordnet und elektrisch mit dem zweiten Stromabnehmer verbunden ist; und eine Mittelschicht, die in dem geschlossenen Raum angeordnet ist und zwischen der ersten aktiven Materialschicht und der zweiten aktiven Materialschicht liegt.Electrical power supply device claim 2 , wherein each of the plurality of electric power supply units further comprises: a first current collector; a second current collector arranged opposite to the first current collector; a case layer disposed between the first current collector and the second current collector, the case layer, the first current collector and the second current collector forming a closed space isolated from the environment; a first active material layer disposed in the closed space and electrically connected to the first current collector; a second active material layer disposed in the closed space and electrically connected to the second current collector; and a middle layer disposed in the closed space and sandwiched between the first active material layer and the second active material layer. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, die ferner zwei Elektroden umfasst, die oberhalb einer oberen Fläche des Oberdeckels angeordnet und elektrisch mit der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe verbunden sind.Electrical power supply device claim 1 further comprising two electrodes disposed above an upper surface of the top cover and electrically connected to the electric power supply unit group. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 7, die ferner eine wärmeleitende Materialschicht und ein Gehäuse zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien umfasst, die beide zwischen der Oberseite und der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet sind, wobei die wärmeleitende Materialschicht in dem Gehäuse zur Aufnahme von wärmeleitenden Materialien angeordnet ist.Electrical power supply device claim 7 further comprising a thermally conductive material layer and a thermally conductive material accommodating case both disposed between the top and the electric power supply unit group, the thermally conductive material layer being disposed in the thermally conductive material accommodating case. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 8, die ferner eine Vielzahl von elektrischen Leitern umfasst, die durch die Ober- und Unterseite des Gehäuses, der die wärmeleitenden Materialien aufnimmt, und die wärmeleitende Materialschicht verlaufen und elektrisch mit den beiden Elektroden und der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe verbunden sind.Electrical power supply device claim 8 further comprising a plurality of electrical conductors passing through the top and bottom of the housing accommodating the thermally conductive materials and the thermally conductive material layer and electrically connected to the two electrodes and the electric power supply unit group. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Material der mindestens einen weichen Isolierschicht aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Silikon, Silikonkautschuk, Silikonschaum, Thermogel und Kombinationen davon besteht.Electrical power supply device claim 1 , wherein a material of the at least one soft insulating layer is selected from the group consisting of silicone, silicone rubber, silicone foam, thermogel, and combinations thereof. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Material der Vielzahl von Wärmeleitern aus Keramik besteht, die aus der Gruppe ausgewählt wird, die aus Aluminiumoxid, Siliziumkarbid, Siliziumnitrid und Kombinationen davon besteht.Electrical power supply device claim 1 wherein a material of the plurality of thermal conductors is a ceramic selected from the group consisting of alumina, silicon carbide, silicon nitride, and combinations thereof. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Material des Gehäuses, das wärmeleitende Materialien aufnimmt, aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Kunststoff, Harz, Glasfasern und Kombinationen davon besteht.Electrical power supply device claim 1 wherein a material of the housing housing thermally conductive materials is selected from the group consisting of plastic, resin, fiberglass, and combinations thereof. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine Materialschicht aus wärmeleitendem Material aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Phasenwechselmaterialien (PCM), thermischem Gel, thermischem Harz und Dichtungsmasse besteht.Electrical power supply device claim 1 wherein a material layer of thermally conductive material is selected from the group consisting of phase change materials (PCM), thermal gel, thermal resin and sealant. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die elektrische Energieversorgungseinheits-Gruppe eine Festkörperbatterie ist.Electrical power supply device claim 1 , wherein the electric power supply unit group is a solid state battery. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Wärmeleitern in die mindestens eine weiche Isolierschicht in einem Matrixmuster eingebettet ist.Electrical power supply device claim 1 wherein the plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer in a matrix pattern. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von Wärmeleitern in die mindestens eine weiche Isolierschicht in einem radialen Muster eingebettet sind.Electrical power supply device claim 1 wherein the plurality of thermal conductors are embedded in the at least one soft insulating layer in a radial pattern. Elektrische Energieversorgungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die mindestens eine weiche Isolierschicht auf der Außenfläche mit einer größeren Fläche der elektrischen Energieversorgungseinheits-Gruppe angeordnet ist.Electrical power supply device claim 1 wherein the at least one soft insulating layer is arranged on the outer surface with a larger area of the electric power supply unit group.
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