ES3042292T3 - Thermal insulation and conduction structure and method - Google Patents

Abstract

Se divulgan un módulo de batería y métodos asociados. En un ejemplo, un módulo de batería incluye un marco de soporte y un separador central. Se muestran módulos de batería con un separador central que presenta un patrón texturizado en una o más superficies principales opuestas. También se muestran módulos de batería con un separador central que incorpora una capa de aislamiento térmico. Asimismo, se muestran módulos de batería con una capa de aislamiento térmico de aerogel. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

[0001] d e s c r ip c ió n

[0002] Estructura y método de aislamiento y conducción térmica

[0003] Reivindicación de prioridad

[0004] Esta solicitud de patente reivindica el beneficio de prioridad de la solicitud de patente provisional estadounidense número de serie 63/426,306, titulada “BATTERY THERMAL ISOLATION AND CONDUCTION STRUCTURE AND METHOD,” presentada el 17 de noviembre de 2022.

[0005] Campo técnico

[0006] La presente divulgación se relaciona en general con materiales y sistemas y métodos para prevenir o mitigar eventos térmicos, tales como problemas de descontrol térmico, en sistemas de almacenamiento de energía. En particular, la presente divulgación proporciona materiales de barrera térmica. La presente divulgación se refiere además a un módulo o paquete de baterías con una o más celdas de batería que incluye los materiales de barrera térmica, así como a sistemas que incluyen dichos módulos o paquetes de baterías. Los ejemplos descritos de forma general pueden incluir materiales de aerogel.

[0007] Antecedentes

[0008] Las baterías de iones de litio (LIB) se utilizan ampliamente para alimentar dispositivos electrónicos portátiles tales como teléfonos móviles, tabletas, ordenadores portátiles, herramientas eléctricas y otros dispositivos de alta corriente, como los vehículos eléctricos, debido a su alto voltaje de trabajo, sus bajos efectos de memoria y su alta densidad energética en comparación con las baterías tradicionales. Sin embargo, la seguridad es un problema, ya que las baterías de litio son susceptibles de sufrir fallos catastróficos en "condiciones de abuso", como cuando una batería recargable se sobrecarga (se carga por encima del voltaje diseñado), se sobredescarga, se utiliza o se expone a altas temperaturas y presiones.

[0009] Para evitar que se produzcan eventos de descontrol térmico en cascada, es necesario contar con estrategias efectivas de aislamiento y disipación del calor para abordar estos y otros desafíos técnicos de las LIB.

[0010] Breve descripción de los dibujos

[0011] La FIG. 1 muestra un sistema de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0012] La FIG. 2 muestra una vista lateral de un módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo. La FIG. 3 muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0013] La FIG. 4 muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0014] La FIG. 5A muestra un módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0015] La FIG. 5B muestra un módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0016] La FIG. 5C muestra un módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0017] La FIG. 6 muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0018] La FIG. 7A muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0019] La FIG. 7B muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0020] La FIG. 8 muestra otro módulo de batería de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0021] La FIG. 9 muestra una parte de un separador de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0022] La FIG. 10 muestra una parte de un separador de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0023] La FIG. 11 muestra un dispositivo electrónico de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0024] La FIG. 12 muestra un dispositivo electrónico de acuerdo con algunos aspectos de ejemplo.

[0025] Descripción de los aspectos

[0026] La siguiente descripción y Ios dibujos ilustran suficientemente aspectos específicos para permitir que Ios expertos en la técnica Ios practiquen. Otros aspectos pueden incorporar cambios estructurales, lógicos, eléctricos, de proceso y otros. Se podrán incluir partes y características de algunos aspectos en las de otros aspectos o sustituirlas.

[0028] Los materiales de aislamiento, como se describe en Ios ejemplos a continuación, se pueden utilizar como una sola capa resistente al calor o en combinación con otras capas que proporcionan una función adicional a una configuración multicapa, tales como resistencia mecánica, compresibilidad, disipación/conducción de calor, etc. Las capas de aislamiento descritas en este documento son responsables de contener y controlar de manera confiable el flujo de calor de las piezas generadoras de calor en espacios pequeños y de brindar seguridad y prevención de la propagación de incendios para dichos productos en Ios campos de las tecnologías electrónicas, industriales y automotrices.

[0030] En muchos aspectos de la presente divulgación, la capa de aislamiento funciona como una capa deflectora de llama/fuego ya sea por sí misma o en combinación con otros materiales que mejoran el rendimiento de contención y control del flujo de calor. Por ejemplo, la capa de aislamiento puede ser resistente a las llamas y/o gases calientes y además incluir materiales particulados arrastrados que modifican o mejoran la contención y el control del calor.

[0032] Materiales de aislamiento de barrera térmica

[0034] Un ejemplo de una capa de aislamiento altamente efectiva incluye un aerogel. Los aerogeles describen una clase de material basado en su estructura, es decir, baja densidad, estructuras de celdas abiertas, grandes áreas de superficie (a menudo 900 m2/g o más) y tamaños de poro a escala subnanométrica. Los poros pueden estar llenos de gases tales como el aire. Los aerogeles se pueden distinguir de otros materiales porosos por sus propiedades físicas y estructurales. Aunque un material de aerogel es un material de aislamiento ejemplar, la invención no está limitada a eso. También se pueden utilizar otras capas de material de aislamiento térmico en Ios ejemplos de la presente divulgación.

[0036] Se describen ejemplos seleccionados de formación y propiedades de aerogel. En varios ejemplos, un material precursor se gelifica para formar una red de poros que se llenan con disolvente. Luego se extrae el disolvente, dejando una matriz porosa. Se conocen distintas composiciones de aerogel, que pueden ser inorgánicas, orgánicas e híbridas inorgánicas/orgánicas. Los aerogeles inorgánicos generalmente se basan en alcóxidos metálicos e incluyen materiales como sílice, zirconia, alúmina y otros óxidos. Los aerogeles orgánicos incluyen, pero no se limitan a, aerogeles de uretano, aerogeles de resorcinol formaldehído y aerogeles de poliimida.

[0037] Los aerogeles inorgánicos pueden formarse a partir de materiales de óxido metálico o alcóxido metálico. Los materiales de óxido metálico o alcóxido metálico pueden basarse en óxidos o alcóxidos de cualquier metal que pueda formar óxidos. Dichos metales incluyen, pero no se limitan a, silicio, aluminio, titanio, circonio, hafnio, itrio, vanadio, cerio y similares. Los aerogeles de sílice inorgánica se fabrican tradicionalmente mediante la hidrólisis y condensación de alcóxidos a base de sílice (tal como el tetraetoxisilano) o mediante gelificación de ácido silícico o vidrio soluble. Otros materiales precursores inorgánicos relevantes para la síntesis de aerogel a base de sílice incluyen, entre otros, silicatos metálicos tales como silicato de sodio o silicato de potasio, alcoxisilanos, alcoxisilanos parcialmente hidrolizados, tetraetoxisilano (TEOS), TEOS parcialmente hidrolizado, polímeros condensados de TEOS, tetrametoxisilano (TMOS), TMOS parcialmente hidrolizado, polímeros condensados de TMOS, tetra-n-propoxisilano, polímeros parcialmente hidrolizados y/o condensados de tetran-propoxisilano, polietilsilicatos, polietisilicatos parcialmente hidrolizados, alquilalcoxi silanos monoméricos, bis-trialcoxi alquil o aril silanos, silsesquioxanos poliédricos o combinaciones de Ios mismos.

[0039] En ciertos aspectos de la presente divulgación, el TEOS prehidrolizado, tal como Silbond H-5 (SBH5, Silbond Corp), que se hidroliza con una relación agua/sílice de aproximadamente 1,9-2, se puede utilizar tal como está disponible comercialmente o se puede hidrolizar aún más antes de su incorporación al proceso de gelificación. También se pueden utilizar T E O s o TMOS parcialmente hidrolizados, tal como polietisilicato (Silbond 40) o polimetilsilicato, tal como están disponibles comercialmente o se pueden hidrolizar aún más antes de incorporarlos al proceso de gelificación.

[0041] Los aerogeles inorgánicos también pueden incluir precursores de gel que comprenden al menos un grupo hidrófobo, tal como alcóxidos de alquilo metálico, alcóxidos de cicloalquilo metálico y alcóxidos de arilo metálico, que pueden impartir o mejorar ciertas propiedades en el gel tales como estabilidad e hidrofobicidad. Los aerogeles de sílice inorgánica pueden incluir específicamente precursores hidrófobos tales como alquilsilanos o arilsilanos. Los precursores de gel hidrofóbicos pueden utilizarse como materiales precursores primarios para formar la estructura de un material de gel. Sin embargo, se utilizan con mayor frecuencia como coprecursores en combinación con alcóxidos metálicos simples en la formación de aerogeles de amalgama. Los materiales precursores inorgánicos hidrófobos para la síntesis de aerogeles a base de sílice incluyen, pero no se limitan a, trimetil metoxisilano (TMS), dimetil dimetoxisilano (DMS), metil trimetoxisilano (MTMS), trimetil etoxisilano, dimetil dietoxisilano (DMDS), metil trietoxisilano (MTES), etil trietoxisilano (ETES), dietil dietoxisilano, dimetil dietoxisilano (DMDES), etil trietoxisilano, propil trimetoxisilano, propil trietoxisilano, fenil trimetoxisilano, fenil trietoxisilano (PHiTES), hexametildisilazano y hexaetildisilazano, y similares. Se puede utilizar cualquier derivado de cualquiera de los precursores anteriores y, específicamente, se pueden añadir<o>reticular ciertos polímeros de otros grupos químicos a uno<o>más de los precursores anteriores.

[0043] Los aerogeles orgánicos generalmente se forman a partir de precursores poliméricos a base de carbono. Dichos materiales poliméricos incluyen, pero no se limitan a, formaldehídos de resorcinol (RF), poliimida, poliacrilato, metacrilato de polimetilo, oligómeros de acrilato, polioxialquileno, poliuretano, polifenol, polibutadiano, polidimetilsiloxano con terminación trialcoxisililo, poliestireno, poliacrilonitrilo, polifurfural, melamina-formaldehído, cresol-formaldehído, fenol-furfural, poliéter, poliol, poliisocianato, polihidroxibenceno, dialdehído de alcohol polivinílico, policianuratos, poliacrilamidas, diversas resinas epóxicas, agar, agarosa, quitosano y combinaciones de los mismos. Como ejemplo, los aerogeles orgánicos de RF normalmente se fabrican a partir de la polimerización sol-gel de resorcinol<o>melamina con formaldehído en condiciones alcalinas.

[0045] L<os>aerogeles híbridos orgánicos/inorgánicos se componen principalmente de aerogeles de sílice modificada orgánicamente (“ormosil”). Estos materiales de ormosil incluyen componentes orgánicos que están unidos covalentemente a una red de sílice. L<os>ormosiles se forman típicamente a través de la hidrólisis y condensación de silanos modificados orgánicamente, R--Si(OX)3, con precursores de alcóxido tradicionales, Y(OX)4. En estas fórmulas, X puede representar, por ejemplo, CH3, C2H<s>,C3H7, C4H9; Y puede representar, por ejemplo, Si, Ti, Zr<o>Al; y R puede ser cualquier fragmento orgánico tal como metilo, etilo, propilo, butilo, isopropilo, metacrilato, acrilato, vinilo, epóxido y similares. L<os>componentes orgánicos del aerogel de ormosil también pueden estar dispersos<o>unidos químicamente a la red de sílice.

[0047] L<os>aerogeles se pueden formar a partir de precursores de gel flexibles. Se pueden combinar y moldear fácilmente diversas capas flexibles, incluyendo aerogeles reforzados con fibra flexible, para obtener preformas que, cuando se comprimen mecánicamente a lo largo de uno o más ejes, dan lugar a cuerpos resistentes a la compresión a lo largo de cualquiera de esos ejes.

[0049] Un método de formación de aerogel incluye la fundición por lotes. La fundición por lotes incluye la catalización de un volumen entero de sol para inducir la gelificación simultáneamente en todo ese volumen. Las técnicas de formación de gel incluyen el ajuste del pH y/o la temperatura de un sol de óxido metálico diluido hasta un punto en el que se produce la gelificación. L<os>materiales adecuados para formar aerogeles inorgánicos incluyen óxidos de la mayoría de los metales que pueden formar óxidos, tales como silicio, aluminio, titanio, circonio, hafnio, itrio, vanadio y similares. Se prefieren especialmente los geles formados principalmente a partir de soluciones alcohólicas de ésteres de silicato hidrolizados debido a<su>fácil disponibilidad y bajo coste (alcogel). Los aerogeles orgánicos también pueden fabricarse a partir de formaldehídos de melamina, formaldehídos de resorcinol y similares.

[0051] Como se señaló anteriormente, un aerogel puede ser orgánico, inorgánico o una mezcla de ellos. En algunos ejemplos, el aerogel incluye un aerogel a base de sílice. Una o más capas de una barrera térmica pueden incluir un material de refuerzo. Este material puede ser cualquier material que proporcione resiliencia, adaptabilidad o estabilidad estructural al aerogel. Entre los ejemplos de materiales de refuerzo se incluyen, entre otros, materiales de refuerzo de estructuras macroporosas de celdas abiertas, materiales de refuerzo de estructuras macroporosas de celdas cerradas, membranas de celdas abiertas, materiales de refuerzo en panal, materiales de refuerzo poliméricos y materiales de refuerzo de fibra, como fibras discretas, materiales tejidos, materiales no tejidos, materiales no tejidos punzonados, guatas, redes, esteras y fieltros.

[0053] El material de refuerzo puede seleccionarse de fibras basadas en polímeros orgánicos, fibras inorgánicas, fibras basadas en carbono o una combinación de las mismas. Las fibras inorgánicas se seleccionan de fibras de vidrio, fibras de roca, fibras metálicas, fibras de boro, fibras cerámicas, fibras de basalto<o>una combinación de las mismas. En algunos ejemplos, el material de refuerzo puede incluir un refuerzo que incluye una pluralidad de capas de material.

[0055] Descripción general de las estructuras del marco portador

[0057] En algunos aspectos, las estructuras descritas en este documento proporcionan numerosos beneficios para el ensamblaje y el funcionamiento de paquetes de baterías. En algunos aspectos, el uso de un marco portador, como se describe a continuación, puede proporcionar un marco dimensionalmente consistente y duradero para contener celdas de batería, particularmente celdas de bolsa que tienen una estructura exterior flexible que contiene los materiales electroquímicamente activos. Este tipo de estructura permite técnicas de fabricación modernas y también permite precisión en las dimensiones del paquete de baterías y<sus>componentes. En algunos aspectos, el propio marco portador, un separador central en el mismo y/u otras estructuras mejoran el funcionamiento y la seguridad de las baterías de respaldo al proporcionar una gestión térmica eficaz. Tal como se utiliza en este documento, la gestión térmica puede incluir uno<o>más de los siguientes: enfriamiento (por ejemplo, mediante enfriamiento conductivo, por convección, forzado o pasivo) y aislamiento.

[0058] En algunos aspectos, además de las capas de aislamiento térmico, las capas conductoras térmicas en combinación con capas de aislamiento térmico son eficaces para canalizar el calor no deseado a una ubicación externa deseada, tal como aletas de disipación de calor externas, una carcasa de disipación de calor u otra estructura externa para disipar el calor no deseado al aire ambiente exterior. En un ejemplo, una o más capas térmicamente conductoras ayudan a disipar el calor de una carga de calor localizada dentro de un módulo o paquete de baterías. Los ejemplos de materiales de alta conductividad térmica incluyen fibra de carbono, grafito, carburo de silicio, metales que incluyen, pero no se limitan a, cobre, acero inoxidable, aluminio y similares, así como combinaciones de los mismos.

[0060] Para ayudar en la distribución y eliminación de calor, en al menos un aspecto la capa conductora térmica está acoplada a un disipador de calor. Se apreciará que hay una variedad de tipos y configuraciones de disipadores de calor, así como diferentes técnicas para acoplar el disipador de calor a la capa térmicamente conductora, y que la presente divulgación no está limitada al uso de ningún tipo de técnica de acoplamiento/disipador de calor. Por ejemplo, al menos una capa térmicamente conductora de los materiales multicapa divulgados en este documento puede estar en comunicación térmica con un elemento de un sistema de enfriamiento de un módulo o paquete de batería, tal como una placa de enfriamiento o un canal de enfriamiento del sistema de enfriamiento. Para otro ejemplo, al menos una capa térmicamente conductora de los materiales multicapa divulgados en este documento puede estar en comunicación térmica con otros elementos del paquete de baterías, módulo de baterías o sistema de baterías que pueden funcionar como un disipador de calor, tales como las paredes del paquete, módulo o sistema, o con otros de los materiales multicapa dispuestos entre las celdas de la batería. La comunicación térmica entre la capa conductora de calor de los materiales multicapa y los elementos disipadores de calor dentro del sistema de batería puede permitir la eliminación del exceso de calor de la celda o celdas adyacentes al material multicapa al disipador de calor, reduciendo así el efecto, la gravedad o la propagación de un evento térmico que pueda generar exceso de calor.

[0062] Ilustraciones y aspectos de las estructuras del marco portador

[0064] La figura 1 muestra un ejemplo de un sistema de batería 100. El sistema 100 incluye uno o más módulos de batería 102. En el ejemplo de la Figura 1, cada módulo incluye un marco portador y dos baterías como lo indica el cuadrado punteado 106. Se muestra un disipador de calor 104 ubicado en un costado del sistema 100, y en comunicación térmica con los módulos de batería 102.

[0066] La Figura 2 muestra una sección transversal de una parte de un módulo de batería 200 similar al módulo de batería 102 en el cuadrado punteado 106 de la Figura 1. El módulo de batería 200 incluye un marco portador 202, un separador central 208, se muestran una primera batería 210 y una segunda batería 212.

[0068] En algunos aspectos, el marco portador 202, en algunos aspectos, proporciona contención física para celdas de bolsa, que tienen una superficie exterior flexible. La superficie exterior flexible de la celda de la bolsa, en ausencia de una estructura de contención, presenta desafíos de ensamblaje que se superan mediante los aspectos descritos en este documento.

[0070] El marco portador 202 también puede proporcionar beneficios adicionales, tales como la gestión de las condiciones térmicas dentro de un paquete de baterías. Estos incluyen evitar que una celda caliente otras celdas en un módulo y también proporcionar vías de conducción para eliminar el exceso de calor generado por las baterías, entre otros beneficios que se describen a continuación.

[0072] En algunos aspectos, el marco portador 202 incluye una primera cavidad 204 y una segunda cavidad 206. La primera cavidad 204 y la segunda cavidad 206 pueden estar dispuestas en lados opuestos del separador central 208 en algunos aspectos. De esta manera, la primera cavidad 204 y la segunda cavidad 206 pueden configurarse y dimensionarse (por ejemplo, en función de las dimensiones del separador central 208 y otras características del marco portador 202) para recibir la primera batería 210 y la segunda batería 212.

[0074] En algunos aspectos, la primera batería 210 y la segunda batería 212 se muestran ubicadas al menos parcialmente dentro de una primera cavidad 204 y la segunda cavidad 206. En un ejemplo, las baterías 210, 210 son celdas de bolsa de iones de litio, aunque la invención no está limitada a eso. Si bien las celdas de bolsa de iones de litio se utilizan con frecuencia en módulos de batería de vehículos eléctricos, otros ejemplos de baterías que pueden estar sostenidas por el marco portador 202 (por ejemplo, mediante el dimensionamiento y la configuración de la estructura que define la primera cavidad 204 y la segunda cavidad 206) incluyen celdas prismáticas, celdas cilindricas, entre otras.

[0076] La Figura 3 muestra un módulo de batería 300 similar al módulo de batería 102 de la Figura 1. El módulo 300 incluye un marco portador 302, una primera celda 310 en una primera cavidad correspondiente, una segunda celda 312 en una segunda cavidad correspondiente, un separador central 320, una capa de aislamiento térmico 322, una primera placa metálica 324, una segunda placa metálica 326, un primer disipador de calor 330 y un segundo disipador de calor 332.

[0077] En un nivel alto, el módulo de batería 300 emplea materiales conductores (por ejemplo, metales, grafito) como marco portador 302. También se pueden utilizar materiales conductores dentro de algunos componentes del separador central 320 y los disipadores de calor 330, 332 para conducir el calor lejos de las celdas 310, 312 y hacia los disipadores de calor 330, 332. La inclusión de la capa de aislamiento térmico 322 proporciona un nivel de seguridad en caso de una fuga térmica en una o más de las celdas 310, 312 al reducir la transferencia de calor entre celdas adyacentes. Al mismo tiempo, la conducción térmica de las placas metálicas opuestas 324 y 326 y el marco portador 302 ayudan a enfriar las celdas 310, 312. De esta manera, el separador central 320 proporciona tanto refrigeración para mejorar el rendimiento de la batería, como seguridad gracias a la capa de aislamiento térmico 322.

[0079] Como se describió anteriormente, el marco portador 302 y el separador central 320 están dimensionados y configurados para definir la primera cavidad y la segunda cavidad, ambas ocupadas por las celdas primera y segunda 310, 312 correspondientes en la Figura 3. La descripción del marco portador, el separador central y las cavidades primera y segunda, y otras características, presentadas anteriormente son igualmente aplicables a sus características correspondientes en el módulo 300.

[0081] En algunos aspectos, la primera celda 310 y la segunda celda 312 están dispuestas dentro de la primera cavidad y la segunda cavidad, respectivamente, como se describió anteriormente.

[0083] En algunos aspectos, el separador central 320 funciona como un disipador de calor y una barrera de transferencia de calor, alejando así el calor de los puntos calientes dentro de una celda y evitando la transferencia no deseada de calor de una celda a otra. Mediante uno o ambos de estos mecanismos, el separador central 320 evita que los eventos térmicos se propaguen de una celda a otra. En algunos aspectos, el separador central 320 puede tener suficiente integridad mecánica para resistir (durante 30 segundos, durante 1 minuto, durante 5 minutos) los efectos degradantes de la eyección de una celda (por ejemplo, celda 310, 312) en una fuga térmica, evitando así que la eyección dañe y/o encienda una celda adyacente.

[0085] En un aspecto, el separador central 320 del módulo 300 es una estructura multicomponente. Los aspectos en los que un separador central 320 se fabrica a partir de múltiples capas pueden lograr múltiples objetivos de diseño de manera más eficiente que las configuraciones de una sola capa. Por ejemplo, debido a que el separador central 320 incluye una capa de aislamiento térmico 322 dispuesta entre placas metálicas opuestas 324 y 326, el separador central 320 puede evitar la transferencia no deseada de calor entre celdas, facilitar la transferencia conductiva de calor desde una o más celdas a un disipador de calor y proporcionar protección adicional a las celdas contra la exposición dañina a material eyectado de una celda adyacente que experimente una fuga térmica.

[0087] En algunos aspectos, la capa de aislamiento térmico 322 tiene una conductividad térmica baja (por ejemplo, del orden de 40 milivatios/metro-Kelvin) para evitar la transferencia de calor no deseada entre celdas adyacentes. En algunos aspectos, la capa de aislamiento térmico 322 puede fabricarse a partir de un material de aerogel y/o un material de aerogel reforzado. Otros materiales de aislamiento térmico también están dentro del alcance de la invención, que incluyen, pero no se limitan a, materiales de fibra cerámica (tejida y/o no tejida), materiales poliméricos (por ejemplo, poliacrilonitrilo oxidado (O-PAN), fibras de vidrio (tejidas y/o no tejidas), entre otros.

[0089] En algunos aspectos, las placas metálicas opuestas 324 y 326 pueden fabricarse a partir de un conductor térmico conocido. En algunos aspectos, las placas metálicas opuestas 324, 326 pueden tener una conductividad térmica de al menos 50 vatios/metro-Kelvin. En algunos aspectos, las placas metálicas opuestas 324, 326 pueden fabricarse a partir de metales, que incluyen, pero no se limitan a, aluminio, cobre, acero o cualquier otro conductor térmico conocido. En algunos aspectos, las placas metálicas opuestas 324 y 326 pueden incluir placas de grafito, placas metálicas revestidas de grafito o carbono, placas de polímero rellenas de partículas metálicas o conductoras y/o fibras metálicas o conductoras, u otros materiales compuestos análogos.

[0091] Como se indicó anteriormente, un aspecto de las placas metálicas 324, 326 es conducir el calor desde las celdas. En algunos aspectos, el primer disipador de calor 330 y el segundo disipador de calor 332 se muestran en contacto térmico con el marco portador 302, y más específicamente, las placas metálicas 324, 326 del separador central 320. De esta manera, el calor generado dentro de las celdas 310, 312 puede transferirse a uno o más disipadores de calor 330, 332, reduciendo así la probabilidad de una fuga térmica dentro de una o más de las celdas 310, 312.

[0093] La Figura 4 muestra un sistema de batería 400 similar al sistema de batería 100 de la Figura 1 y similar al módulo de batería 300 de la Figura 3. Al igual que con uno o ambos de estos ejemplos descritos previamente, el sistema 400 incluye una primera celda 410, una segunda celda 412, un marco portador 402, un separador central 420 y un disipador de calor 430.

[0094] De manera análoga al ejemplo descrito anteriormente, el sistema 400 Incluye una primera cavidad y una segunda cavidad opuesta similar a los aspectos descritos anteriormente. Al igual que en la Figura 3, ambas cavidades están ocupadas por las celdas correspondientes 410, 412 y no son visibles en la vista presentada por la Figura 4.

[0096] En algunos aspectos, cualquiera de los módulos descritos en este documento puede incluir un único disipador de calor, como se ilustra en la Figura 4. El único disipador de calor 430 está en comunicación térmica con placas metálicas en forma de "L" 424, 426 que proporcionan una vía de conducción que elimina el calor generado por las celdas 410, 412.

[0098] En algunos aspectos, cualquiera de los módulos descritos en este documento puede alterar las características aislantes del separador central 420 al incluir uno o más espacios de aire 428, 429 adyacentes a la capa de aislamiento térmico 422, como se muestra en la Figura 4. En esta configuración (cualquiera de sus aspectos puede combinarse con cualquier otro módulo descrito en este documento), el separador central 420 incluye así una capa de aislamiento 422, con superficies principales opuestas al menos parcialmente expuestas por un espacio de aire correspondiente 428, 429. Los espacios de aire 428, 429 están definidos al menos parcialmente por la capa de aislamiento 422 en un lado y una porción de las placas metálicas en forma de “L” 424, 426 en el otro lado.

[0100] En un aspecto, el separador central 420 es parte de (es decir, integral con, unido a, montado en) el marco portador 402. El marco portador 402 puede ser un conjunto de la placa metálica 424, 426 y opcionalmente el separador central 420. El separador central 420 en la Figura 4 incluye una capa de aislamiento térmico 422 incluida entre placas metálicas opuestas 424 y 426. Las descripciones anteriores de los materiales utilizados para fabricar la capa de aislamiento térmico y las placas metálicas son igualmente aplicables a los elementos análogos de la Figura 4.

[0102] El separador central 420 incluye además uno o más espacios de aire 428, 429 entre la capa de aislamiento térmico 422 y las placas metálicas opuestas 424 y 426. La inclusión de uno o más espacios de aire 428, 429 proporciona un mayor aislamiento térmico entre la primera celda 410 y la segunda celda 412, al mismo tiempo que sigue proporcionando conducción térmica a través de las placas metálicas opuestas 424 y 426 y el marco portador 402 a un disipador de calor 430. De esta manera, la configuración del separador central 420 que se muestra en la Figura 4 (y por lo tanto el sistema 400 en su conjunto) puede proporcionar un aislamiento térmico adicional entre celdas adyacentes, reduciendo así la transferencia de calor entre celdas adyacentes y, por lo tanto, reduciendo el riesgo de que una fuga térmica de una celda provoque una fuga térmica en una celda adyacente.

[0104] La Figura 5A muestra una vista lateral de una porción de un módulo de batería 520 similar a los módulos de batería descritos anteriormente. El módulo 520 incluye una batería 522, un separador central 521, primeras aletas 526, segundas aletas 527. El separador central 521 está compuesto (al menos en parte) de un aislante térmico 524 y una placa conductora 530.

[0106] Un experto en la materia, que se beneficie de la presente divulgación, reconocerá que el separador central 521 puede estar incluido entre dos baterías en un módulo como se muestra en las Figuras 3 y 4, aunque la invención no está limitada a eso. En un ejemplo, el aislamiento térmico 422 incluye un material de aerogel. Otros materiales de aislamiento térmico también están dentro del alcance de la invención.

[0108] En un ejemplo, una o más aletas 526 se incluyen con la placa conductora 530. En algunos aspectos, una o más aletas 526 son integrales con la placa conductora 530, ya sea formadas a partir de la propia placa conductora 530 o formadas por separado y posteriormente montadas en la placa conductora 530. Independientemente de la continuidad y/o conexión entre la placa conductora 530 y una o más aletas 526, estos dos componentes están asociados entre sí para que la energía térmica ("calor") pueda transferirse de uno a otro.

[0110] En un ejemplo, las aletas 526 son parte de un patrón texturizado regular. En un ejemplo, las aletas 526 forman parte de un patrón de textura irregular. Por ejemplo, como se ilustra en la Figura 5B, una segunda aleta 527 tiene un tamaño y una forma diferentes de la aleta 526, como lo indican las dimensiones respectivas (por ejemplo, la altura de la aleta) p y a. En un aspecto, p es mayor que a. En un aspecto, cada uno de p y a son menores que un espesor y de la placa conductora 53o.

[0112] La figura 5C muestra además una vista superior 500 de la placa conductora 530 y las aletas 526, 527. En el ejemplo de la Figura 5C, el patrón texturizado incluye una orientación longitudinal indicada por flechas 504 que conduce preferentemente el calor hacia un disipador de calor como los disipadores de calor descritos en las Figuras 3 y 4 cuando están en funcionamiento. En un ejemplo, la orientación longitudinal es perpendicular a la superficie más grande del disipador de calor. En un ejemplo, se puede utilizar refrigerante en forma de líquido o gas, como por ejemplo aire, para que fluya a través de las aletas 526 y proporcione capacidad de enfriamiento adicional. En un ejemplo, la placa conductora 530 y el patrón texturizado se concentran o se ubican únicamente sobre puntos calientes conocidos en las baterías de un módulo. En un ejemplo, el patrón texturizado es anisotrópico y concentra la eliminación de calor de los puntos calientes conocidos en las baterías de un módulo. En otros ejemplos, la placa conductora 530 y el patrón texturizado cubren toda una superficie adyacente a una batería en un módulo.

[0114] La figura 6 muestra una vista lateral de una parte de un módulo 620 de batería. El módulo 620 incluye una batería 622 y un separador central 621. Un experto en la materia, que tenga el beneficio de la presente divulgación, reconocerá que el separador central 621 puede incluirse entre dos baterías en un módulo como se muestra en las figuras 3, 4 y 5A, aunque la invención no está tan limitada. El separador central 621 incluye una placa conductora 630 que tiene un patrón texturizado. En el ejemplo de la Figura 6, el patrón texturizado incluye aletas 626 y espacios 624.

[0116] La figura 6 muestra además una vista superior 600 de la placa conductora 630 y las aletas 626. La placa conductora 630 se muestra en comunicación térmica con un disipador de calor 602. En el ejemplo de la figura 6, el patrón texturizado incluye una orientación longitudinal indicada por las flechas 604 que conduce preferentemente el calor hacia el disipador de calor 602 cuando está en funcionamiento.

[0118] La Figura 7A muestra un módulo de batería 700 similar al módulo de batería 102 de la Figura 1. El módulo 700 incluye una primera batería 710 y una segunda batería 712. Se muestra un separador central 711 entre la primera batería 710 y la segunda batería 712. En un ejemplo, el separador central 711 puede utilizarse como parte de un marco portador similar a otros ejemplos descritos. El separador central 711 incluye placas metálicas opuestas 702, 704 con una capa de aislamiento térmico 708 entre las placas metálicas opuestas 702, 704. En un ejemplo, el aislamiento térmico 708 incluye un material de aerogel. Otros materiales de aislamiento térmico también están dentro del alcance de la invención. Se muestran varias aletas 706 como parte de un patrón texturizado en las placas metálicas opuestas 702, 704. Las aletas 706 pueden estar orientadas como se describe en los ejemplos anteriores para conducir preferentemente el calor hacia un disipador de calor como los disipadores de calor descritos en las Figuras 3 y 4 cuando están en funcionamiento.

[0120] Las aletas 706 en la Figura 7A están desplazadas entre sí para proporcionar un mayor rango de compresión de la capa de aislamiento térmico sin contacto entre los patrones texturizados. Durante el funcionamiento, las baterías 712, 712 pueden expandirse y requerir espacio para expandirse. En un ejemplo, la capa de aislamiento térmico 708 es resistente y puede comprimirse y expandirse según sea necesario mientras que las placas metálicas opuestas 702, 704 se flexionan para adaptarse a la expansión y contracción. El desplazamiento de las aletas permite una mayor expansión y contracción al mismo tiempo que conduce el calor hacia un disipador de calor, como se describe.

[0122] La figura 7B muestra un módulo de batería 720 similar al módulo de batería 102 de la figura 1. El módulo 720 incluye una primera batería 722 y una segunda batería 724. Se muestra un separador central 721 entre la primera batería 722 y la segunda batería 724. En un ejemplo, el separador central 721 puede utilizarse como parte de un marco portador similar a otros ejemplos descritos.

[0124] En el ejemplo de la Figura 7B, se omiten las placas metálicas opuestas y solo se utilizan una serie de aletas 726 para conducir el calor hacia un disipador de calor cuando está en funcionamiento. Se muestra un aislamiento térmico 728 entre el patrón texturizado de las aletas 726. En un ejemplo, el aislamiento térmico 708 incluye un material de aerogel. Otros materiales de aislamiento térmico también están dentro del alcance de la invención. Como se muestra en las Figuras 7A, 7B y 5A, 5B, 5C, en ejemplos seleccionados, un aislamiento térmico se ajusta al patrón texturizado. De forma similar al ejemplo de la figura 7A, en la figura 7B, las aletas 726 están desplazadas entre sí para proporcionar un mayor rango de compresión de la capa de aislamiento térmico sin contacto entre los patrones texturizados.

[0126] La Figura 8 muestra una vista lateral de una porción de un módulo de batería 820 similar al módulo de batería 102 de la Figura 1. El módulo 820 incluye una batería 822 y un separador central 821. Un experto en la materia, con el beneficio de la presente divulgación, reconocerá que el separador central 821 puede incluirse entre dos baterías en un módulo como se muestra en otros ejemplos, aunque la invención no está tan limitada. El separador central 821 incluye una placa conductora 830 que tiene un patrón texturizado. En el ejemplo de la Figura 8, el patrón texturizado incluye aletas 826 y espacios 824. En el ejemplo de la figura 8, se muestra un aislamiento térmico 825 entre el patrón texturizado de las aletas 826. En un ejemplo, el aislamiento térmico 825 incluye un material de aerogel. Otros materiales de aislamiento térmico también están dentro del alcance de la invención. El aislamiento térmico 825 se ajusta al patrón texturizado.

[0128] La figura 8 muestra además una vista superior 800 de la placa conductora 830 y las aletas 826. La placa conductora 830 se muestra en comunicación térmica con un disipador de calor 802. En el ejemplo de la figura 8, el patrón texturizado incluye una orientación longitudinal similar a las orientaciones descritas en otros ejemplos que conduce preferentemente el calor hacia el disipador de calor 802 cuando está en funcionamiento.

[0129] Las figuras 9 y 10 muestran otros ejemplos de patrones texturizados que pueden utilizarse como componentes de Ios separadores centrales descritos. La figura 9 muestra una vista lateral de una porción de un módulo de batería 92o. La figura 9 muestra además una vista superior 900 de una placa conductora 902 con un número de aletas 904. En el ejemplo de la Figura 9, el número de aletas 904 incluye partes superiores redondeadas. La figura 10 muestra una vista lateral de una porción de un módulo de batería 1020. La figura 10 muestra además una vista superior 1000 de una placa conductora 1002 con una serie de cavidades 1004. En la Figura 10, se muestra una placa conductora 1002 con una serie de cavidades 1004 que forman un patrón texturizado. En un ejemplo, Ios patrones texturizados como Ios descritos proporcionan expansión y contracción adicionales con un separador central para permitir la expansión y contracción de la batería.

[0131] Los módulos de batería como se describieron anteriormente se utilizan en varios dispositivos electrónicos. La Figura 11 ilustra un dispositivo electrónico de ejemplo 1100 que incluye un módulo de batería 111o. El módulo de batería 1110 está acoplado a la electrónica funcional 1120 mediante el circuito 1112. En el ejemplo mostrado, el módulo de batería 1110 y el circuito 1112 están contenidos en una carcasa 1102. Se muestra un puerto de carga 1114 acoplado al módulo de batería 1110 para facilitar la recarga del módulo de batería 1110 cuando sea necesario.

[0133] En un ejemplo, la electrónica funcional 1120 incluye dispositivos tales como dispositivos semiconductores con transistores y circuitos de almacenamiento. Los ejemplos incluyen, pero no se limitan a, teléfonos, computadoras, pantallas de visualización, sistemas de navegación, etc.

[0135] La Figura 12 ilustra otro sistema electrónico que utiliza módulos de batería que incluyen barreras térmicas multicapa como se describió anteriormente. En la Figura 12 se ilustra un vehículo eléctrico 1200. El vehículo eléctrico 1200 incluye un chasis 1202 y ruedas 1232. En el ejemplo mostrado, cada rueda 1232 está acoplada a un motor de accionamiento 1220. Se muestra un módulo de batería 1210 acoplado a Ios motores de accionamiento 1220 mediante el circuito 1206. Se muestra un puerto de carga 1204 acoplado al módulo de batería 1210 para facilitar la recarga del módulo de batería 1210 cuando sea necesario.

[0137] Los ejemplos de vehículo eléctrico 1200 incluyen, pero no se limitan a, vehículos de consumo tales como automóviles, orugas, etc. Los vehículos comerciales tales como tractores y semirremolques también están dentro del alcance de la invención. Aunque se muestra un vehículo de cuatro ruedas, la invención no está limitada a eso. Por ejemplo, Ios vehículos de dos ruedas como motocicletas y scooters también están dentro del alcance de la invención.

[0139] Para ilustrar mejor el método y Ios aparatos divulgados en este documento, se proporciona en este documento una lista no limitativa de aspectos:

[0141] El ejemplo 1 incluye un módulo de batería. El módulo incluye un marco portador que tiene un par de cavidades opuestas para alojar baterías, una región separadora central entre el par de cavidades opuestas y una capa de aislamiento térmico incluida dentro de la región separadora central.

[0143] El ejemplo 2 incluye el módulo de batería del ejemplo 1, en donde la capa de aislamiento térmico incluye un material de aerogel.

[0145] El ejemplo 3 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 1-2, en donde el separador central incluye placas metálicas opuestas con la capa de aislamiento térmico entre las placas metálicas opuestas.

[0146] El ejemplo 4 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 1-3, en donde la capa de aislamiento térmico es resiliente y en donde las placas metálicas opuestas son flexibles.

[0148] El ejemplo 5 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 1-4, que incluye además un espacio de aire entre la capa de aislamiento térmico y la región separadora central.

[0150] El ejemplo 6 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 1-5, en donde el marco portador y la región separadora central incluyen metal.

[0152] El ejemplo 7 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 1-6, en donde el marco portador y la región separadora central son una pieza de fundición metálica integral.

[0154] El ejemplo 8 incluye un módulo de batería. El módulo incluye un marco portador que tiene un par de cavidades opuestas, un par de baterías de bolsa en el par de cavidades opuestas, un separador central entre el par de cavidades opuestas, en donde el separador central incluye un patrón texturizado en una o más superficies principales opuestas del separador central, y una capa de aislamiento térmico incluida entre el par de cavidades opuestas.

[0156] El ejemplo 9 incluye el módulo de batería del ejemplo 8, en donde el patrón texturizado incluye aletas.

[0157] El ejemplo 10 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-9, en donde las aletas Incluyen partes superiores redondeadas.

[0159] El Ejemplo 11 Incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios Ejemplos 8-10, en el que el patrón texturizado Incluye una matriz de cavidades circulares.

[0161] El ejemplo 12 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-11, en donde la capa de aislamiento térmico se ajusta al patrón texturizado.

[0163] El ejemplo 13 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-12, que incluye además un disipador de calor en comunicación térmica con un lado del marco portador, y en donde el patrón texturizado incluye una orientación longitudinal que conduce preferentemente el calor hacia el disipador de calor cuando está en funcionamiento.

[0165] El Ejemplo 14 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios Ejemplos 8-13, en el que la capa de aislamiento térmico incluye un material de aerogel.

[0167] El Ejemplo 15 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios Ejemplos 8-14, en el que el separador central incluye placas metálicas opuestas con la capa de aislamiento térmico entre las placas metálicas opuestas.

[0168] El ejemplo 16 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-15, en donde el patrón texturizado está incluido en las superficies interiores de cada una de las placas metálicas opuestas.

[0170] El ejemplo 17 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-16, en donde el patrón texturizado en cada una de las placas metálicas opuestas están desplazadas entre sí para proporcionar un mayor rango de compresión de la capa de aislamiento térmico sin contacto entre Ios patrones texturizados.

[0172] El ejemplo 18 incluye el módulo de batería de cualquiera de Ios ejemplos 8-17, en donde la capa de aislamiento térmico se ajusta al patrón texturizado de cada una de las placas metálicas opuestas.

[0174] La descripción anterior pretende ser ilustrativa y no restrictiva. Por ejemplo, Ios ejemplos descritos anteriormente (o uno o más aspectos de Ios mismos) pueden usarse en combinación entre s í. Se pueden utilizar otros aspectos, por ejemplo, por una persona con conocimientos ordinarios en la materia al revisar la descripción anterior. Se provee el resumen para que el lector pueda establecer rápidamente la naturaleza de la divulgación técnica. Se presenta en el entendimiento de que no se utilizará para interpretar ni limitar el alcance o significado de las reivindicaciones. Además, en la Descripción Detallada anterior, se pueden agrupar varias características para agilizar la divulgación. Esto no debe interpretarse en el sentido de que una característica divulgada no reivindicada sea esencial para cualquier reivindicación. Más bien, la materia inventiva puede residir en menos de todas las características de un aspecto particular divulgado. Por lo tanto, las siguientes reivindicaciones se incorporan a la Descripción Detallada, siendo cada reivindicación un aspecto independiente. El alcance de la invención debe determinarse con referencia a las reivindicaciones adjuntas.

[0175] Aunque se ha descrito una descripción general de la materia inventiva con referencia a aspectos de ejemplo específicos, se pueden realizar diversas modificaciones y cambios a estos aspectos sin alejarse del alcance más amplio de aspectos de la presente divulgación. Dichos aspectos de la materia inventiva pueden ser mencionados en el presente documento, individual o colectivamente, con el término “invención” meramente por conveniencia y sin intención de limitar voluntariamente el alcance de esta solicitud a una sola divulgación o concepto inventivo si, de hecho, se divulgan más de uno.

[0177] Los aspectos ilustrados en este documento se describen con suficiente detalle para permitir a Ios expertos en la materia poner en práctica las enseñanzas divulgadas. Pueden utilizarse otros aspectos y derivarse de Ios mismos, de modo que pueden realizarse sustituciones y cambios estructurales y lógicos sin apartarse del alcance de la presente divulgación. La Descripción Detallada, por lo tanto, no debe tomarse en un sentido limitativo, y el alcance de Ios diversos aspectos se define únicamente por las reivindicaciones adjuntas.

[0178] Tal como se utiliza en el presente documento, el término “o” puede interpretarse en un sentido inclusivo o exclusivo. Además, se pueden proporcionar instancias plurales para Ios recursos, operaciones o estructuras descritos en el presente documento como una sola instancia. Además, Ios límites entre distintos recursos, operaciones, módulos, motores y almacenes de datos son algo arbitrarios, y las operaciones particulares se ilustran en un contexto de configuraciones ilustrativas específicas. Se prevén otras asignaciones de funcionalidad y pueden caer dentro del alcance de varios aspectos de la presente divulgación. En general, las estructuras y funcionalidades presentadas como recursos separados en las configuraciones de ejemplo pueden implementarse como una estructura o recurso combinado. De manera similar, las estructuras y funcionalidades presentadas como un único recurso pueden implementarse como recursos separados. Estas y otras variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras caen dentro del alcance de Ios aspectos de la presente divulgación tal como se representa en las reivindicaciones adjuntas. Por consiguiente, la especificación y Ios dibujos deben considerarse en sentido ilustrativo y no restrictivo.

[0180] La descripción anterior, a efectos explicativos, se ha descrito con referencia a aspectos de ejemplo específicos. No obstante, las explicaciones anteriores no pretenden ser exhaustivas ni limitar los posibles ejemplos a las formas concretas descritas. Se pueden realizar varias modificaciones y variaciones en vista de las indicaciones anteriores. Los aspectos de ejemplo se eligieron y describieron con el fin de explicar mejor los principios implicados y sus aplicaciones prácticas, para permitir así a otros expertos en la materia utilizar mejor los diversos aspectos de ejemplo con diversas modificaciones que se adapten al uso particular contemplado.

[0181] También se entenderá que, aunque los términos "primero", "segundo", etc., pueden utilizarse en el presente documento para describir varios elementos, estos elementos no deben limitarse por estos términos. Estos términos solo se usan para distinguir un elemento de otro. Por ejemplo, un primer contacto podría denominarse segundo contacto y, del mismo modo, un segundo contacto podría denominarse primer contacto, sin apartarse del alcance de los presentes aspectos de ejemplo. El primer contacto y el segundo contacto son ambos contactos, pero no son el mismo contacto.

[0183] La terminología empleada en la descripción de los aspectos de ejemplo expuestos en este documento tiene como único fin describir aspectos de ejemplo concretos y no pretende ser limitativa. Tal como se utiliza en la descripción de los aspectos de ejemplo y los ejemplos adjuntos, las formas singulares “un”, “una” y “el” pretenden incluir también las formas plurales, a menos que el contexto indique claramente lo contrario. También se comprenderá que el término “y/o”, tal como se utiliza en la presente, se refiere y abarca cualquiera y todas las combinaciones posibles de uno o más de los artículos indicados asociados. Se entenderá además que los términos "comprende" y/o "que comprende", cuando se utilizan en esta especificación, especifican la presencia de características, números enteros, pasos, operaciones, elementos y/o componentes establecidos, pero no excluyen la presencia o adición de una o más características, números enteros, pasos, operaciones, elementos, componentes y/o grupos de estos.

[0185] Tal como se utiliza en este documento, el término “si” puede interpretarse como “cuando” o “al” o “en respuesta a determinar” o “en respuesta a detectar”, dependiendo del contexto. De forma similar, la frase “si se determina” o “si se detecta [una condición o el evento indicado]” puede interpretarse en el sentido de “ luego de determinar”, o “en respuesta a la determinación”, o “ luego de detectar [la condición o el evento indicado]” o “en respuesta a la detección de [la condición o el evento indicado]”, dependiendo del contexto.

Claims (15)

1. r e iv in d ic a c io n e s

1. Un módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020), que comprende:

un marco portador (202, 302, 402) que tiene un par de cavidades opuestas (204, 206) para alojar baterías (210, 212, 310, 312, 410, 412, 522, 622, 710, 712, 722, 724, 822);

una región separadora central (208, 320, 420, 521, 621, 711, 721, 821) entre el par de cavidades opuestas (204, 206); y

una capa de aislamiento térmico (322, 422, 728, 825) incluida dentro de la región separadora central (208, 320).

2. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 1, en donde la capa de aislamiento térmico (322, 422, 708, 728, 825) incluye un material de aerogel.

3. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) según la reivindicación 1 o 2, en donde la región separadora central (208, 320, 420, 521, 621, 711, 721, 821) incluye placas metálicas opuestas (324, 326, 424, 426, 702, 704) con la capa de aislamiento térmico (322, 422, 708) entre las placas metálicas opuestas (324, 326, 702, 704).

4. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 3, en donde la capa de aislamiento térmico (708) es resiliente y en donde las placas metálicas opuestas (324, 326, 702, 704) son flexibles.

5. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que incluye además un espacio de aire (428, 429) entre la capa de aislamiento térmico (422) y la región separadora central (420).

6. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la región del marco portador (302, 402) y del separador central (320, 420) incluye metal.

7. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el marco portador (420) y la región separadora central (402) son una pieza fundida metálica integral.

8. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 1, en donde el separador central (521, 821) incluye un patrón texturizado en una o más superficies principales opuestas del separador central.

9. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 8, en donde el patrón texturizado incluye aletas (526, 527, 626, 706, 726, 823, 826, 904),

en donde las aletas incluyen preferiblemente aletas (904) redondeadas.

10. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de las reivindicaciones 8 o 9, en donde el patrón texturizado incluye una serie de cavidades circulares.

11. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en donde la capa de aislamiento térmico (428, 524, 708, 728, 825) se ajusta al patrón texturizado.

12. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, que incluye además un disipador de calor (330, 332, 430, 602) en comunicación térmica con un lado del marco portador (302, 402), y

en donde el patrón texturizado incluye una orientación longitudinal que conduce preferentemente el calor hacia el disipador de calor (602, 802) cuando está en funcionamiento.

13. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en donde el separador central (320, 420, 711, 721) incluye placas metálicas opuestas (324, 326, 424, 426, 702, 704) con la capa de aislamiento térmico (322, 422, 708, 728) entre las placas metálicas opuestas (324, 326, 424, 426, 702, 704).

14. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 13, en

donde el patrón texturizado está incluido en las superficies interiores de cada una de las placas metálicas opuestas.

15. El módulo de batería (102, 200, 300, 400, 520, 620, 700, 720, 820, 920, 1020) de la reivindicación 14, en donde el patrón texturizado de cada una de las placas metálicas opuestas está desplazado entre sí para proporcionar un mayor rango de compresión de la capa de aislamiento térmico sin contacto entre los patrones Texturizados, preferiblemente en el que la capa de aislamiento térmico se ajusta al patrón texturizado de cada una de las placas metálicas opuestas.