TW202203491A - 熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組 - Google Patents

熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組 Download PDF

Info

Publication number
TW202203491A
TW202203491A TW110105453A TW110105453A TW202203491A TW 202203491 A TW202203491 A TW 202203491A TW 110105453 A TW110105453 A TW 110105453A TW 110105453 A TW110105453 A TW 110105453A TW 202203491 A TW202203491 A TW 202203491A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
assembly
battery pack
layer
thermal
insulating layer
Prior art date
Application number
TW110105453A
Other languages
English (en)
Inventor
伯蘭特 金漢尼
羅柏特 Ｃ 戴高
克里斯多福 邱吉爾
Original Assignee
美商羅傑斯公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商羅傑斯公司 filed Critical 美商羅傑斯公司
Publication of TW202203491A publication Critical patent/TW202203491A/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/043—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/046—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of foam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/06—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of natural rubber or synthetic rubber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
    • B32B15/095—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin comprising polyurethanes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/14—Layered products comprising a layer of metal next to a fibrous or filamentary layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20—Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B25/00—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber
    • B32B25/04—Layered products comprising a layer of natural or synthetic rubber comprising rubber as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B33/00—Layered products characterised by particular properties or particular surface features, e.g. particular surface coatings; Layered products designed for particular purposes not covered by another single class
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/022—Non-woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/02—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by structural features of a fibrous or filamentary layer
    • B32B5/024—Woven fabric
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
    • B32B5/18—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts characterised by features of a layer of foamed material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/02—Physical, chemical or physicochemical properties
    • B32B7/027—Thermal properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B7/00—Layered products characterised by the relation between layers; Layered products characterised by the relative orientation of features between layers, or by the relative values of a measurable parameter between layers, i.e. products comprising layers having different physical, chemical or physicochemical properties; Layered products characterised by the interconnection of layers
    • B32B7/04—Interconnection of layers
    • B32B7/12—Interconnection of layers using interposed adhesives or interposed materials with bonding properties
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/005—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile
    • B32B9/007—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising one layer of ceramic material, e.g. porcelain, ceramic tile comprising carbon, e.g. graphite, composite carbon
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/02—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising animal or vegetable substances, e.g. cork, bamboo, starch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B9/00—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00
    • B32B9/04—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
    • B32B9/041—Layered products comprising a layer of a particular substance not covered by groups B32B11/00 - B32B29/00 comprising such particular substance as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of metal
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643—Cylindrical cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/651—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/107—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/122—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/1243—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure characterised by the internal coating on the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/1245—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure characterised by the external coating on the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/14—Primary casings; Jackets or wrappings for protecting against damage caused by external factors
    • H01M50/143—Fireproof; Explosion-proof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/242—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries against vibrations, collision impact or swelling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2262/00—Composition or structural features of fibres which form a fibrous or filamentary layer or are present as additives
    • B32B2262/10—Inorganic fibres
    • B32B2262/101—Glass fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/02—Organic
    • B32B2266/0214—Materials belonging to B32B27/00
    • B32B2266/0278—Polyurethane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2266/00—Composition of foam
    • B32B2266/04—Inorganic
    • B32B2266/057—Silicon-containing material, e.g. glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2274/00—Thermoplastic elastomer material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/30—Properties of the layers or laminate having particular thermal properties
    • B32B2307/304—Insulating
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
    • B32B2307/70—Other properties
    • B32B2307/72—Density
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2309/00—Parameters for the laminating or treatment process; Apparatus details
    • B32B2309/08—Dimensions, e.g. volume
    • B32B2309/10—Dimensions, e.g. volume linear, e.g. length, distance, width
    • B32B2309/105—Thickness
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2311/00—Metals, their alloys or their compounds
    • B32B2311/24—Aluminium
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2457/00—Electrical equipment
    • B32B2457/10—Batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Algebra (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Analysis (AREA)
  • Mathematical Optimization (AREA)
  • Pure & Applied Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

一種用於電池組的組裝件，其包含：熱管理多層片，其設置於電化學電池的表面上，該熱管理多層片包含：熱絕緣層；第一散熱層，其設置於該熱絕緣層的第一側上；以及第二散熱層，其設置於該熱絕緣層的第二側上。

Description

熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組
本發明係關於一種用於電池組（battery）的熱管理多層片，特別是用於延遲或防止鋰離子電池組中的熱逸散（thermal runaway）。本發明還關於製造熱管理多層片的方法、用於電池組的組裝件、及包含熱管理多層片的電池組。
由於如電動車及電網儲能（grid energy storage）系統之應用之發展，以及其他多個電池（cell）之電池組應用如電動自行車、不斷電電池組系統（uninterrupted power battery system）、及鉛酸替代電池組之發展，對於電化學能量儲存裝置（例如鋰離子電池組）的需求不斷增加。對於如電網儲能及電動車之大規格應用，經常使用串聯及並聯陣列的多個電化學電池。一旦電池處於熱逸散模式，由電池所產生之熱量可能在鄰近的電池中誘發熱逸散傳播反應（propagation reaction），且帶有導致可點燃整個電池組之連鎖效應（cascading effect）的可能性。
儘管已考慮嘗試降低此種電池組的可燃性，許多嘗試可能具有缺點。例如，已經考慮藉由添加阻燃劑添加劑來改變電解質、或使用本質上不可燃的電解質，但這些方法可負面地影響鋰離子電池的電化學效能。其他用以防止連鎖熱逸散的方法包括在電池或電池群組之間併入增加量的絕緣體，以在熱事件期間降低熱傳遞的量。然而，這些方法可能限制可達成之能量密度的上限。
隨著對於具有降低之熱逸散風險的電池組之需求增加，從而對於用於電池組以防止或延遲熱量、能量、或二者散佈至周圍電池的材料具有需求。
本文揭示一種用於電池組的組裝件，其包含：熱管理多層片，其設置於電化學電池的表面上，該熱管理多層片包含：熱絕緣層；第一散熱層，其設置於該熱絕緣層的第一側上；以及第二散熱層，其設置於該熱絕緣層的第二側上。
還揭示包含上述組裝件的電池組。
本文還揭示一種熱管理多層片，其包含：第一高溫積層板，其黏著至可壓縮熱絕緣層的第一側；以及第二高溫積層板，其黏著至該可壓縮熱絕緣層相對的第二側，其中，該第一高溫積層板包含：第一散熱層，其設置於第一整合層的第一側上，以及第一黏著層，其設置於該第一整合層相對的第二側上，其中該第一黏著層將該第一高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第一側，以及其中，該第二高溫積層板包含：第二散熱層，其設置於第二整合層的第一側上，以及第二黏著層，其設置於該第二整合層相對的第二側上，其中該第二黏著層將該第二高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第二側。
上述及其他特徵係由以下圖式、詳細說明、實施例、及申請專利範圍所例示。
防止在包含多個電池的電池組中之熱逸散為困難的問題，因為與發生熱逸散之電池鄰近的電池可能由該事件吸收足夠的能量，導致鄰近電池升溫超過其指定操作溫度，致使該等鄰近電池亦進入熱逸散。此引發熱逸散事件之傳播可導致連鎖反應，其中隨著電池傳遞熱量至鄰近電池，儲存裝置進入連鎖熱逸散。
防止此種連鎖熱逸散事件發生的一種方法為：將散熱片放置於鄰近之電池或電池群組之間，且較佳與鄰近之電池或電池群組接觸，以用於電池操作期間之熱管理。在電池組設計中，散熱片可將能量自電池傳遞至與電池及散熱片垂直的冷卻板。然而，先前技術的散熱片通常由鋁製成，且亦具有高的Z-方向熱傳導率，此可將熱量自電池（如袋式電池）傳遞至鄰近電池。經由與冷卻板300組裝之先前技術之鋁散熱片200而自電池100至鄰近電池101的熱量傳遞係示於圖1。箭頭顯示自電池100至鄰近電池101的Z-方向熱量傳遞。
為了防止連鎖熱逸散事件發生，可於散熱片之位置使用熱管理多層片，或除了散熱片之外額外使用熱管理多層片，以降低Z-方向熱傳導率，並因此降低自一電池至鄰近電池的熱量傳遞。由熱管理多層片提供的熱屏障亦可於電池組中的各種位置使用，以防止熱逸散。因此，使用熱管理多層片可在任一或更多方向降低熱傳導率。熱管理多層片可進一步改善電池組的耐火性。
因此，本文描述用於電池組的組裝件以及包含含有熱管理多層片之電化學電池或電化學電池陣列的電池組，其中該熱管理多層片係直接設置於電化學電池之表面上（即，接觸至少一個表面之至少一部分）。如本文所用，電化學電池（或「電池」）為電池組的基本單元，其包含陽極、陰極、及電解質。「電池陣列」係指二或更多個電化學電池的組裝件，例如二、五、二十、五十、或更多個。與熱管理多層片及視需要之其他電池組組件相聯的電池或電池陣列在本文中係稱為「用於電池組的組裝件」，其中視需要之其他電池組組件係例如分隔件、集電器、如撓性袋之外殼等。用於電池組的組裝件及電池組可包含單一電化學電池、單一電池陣列、或多個電池陣列。
可使用各種電化學電池類型，包括袋式電池、稜形電池、或圓柱形電池。單一電池或電池陣列可為在撓性包封中，例如在袋式電池中。在一方案中，電池為鋰離子電池，例如磷酸鐵鋰、鋰鈷氧化物、或其他鋰金屬氧化物電池。可使用之其他類型的電池包括鎳金屬氫化物、鎳鎘、鎳鋅、或銀鋅。
在一方案中，用於電池組的組裝件包含設置於電化學電池或電池陣列之表面上的熱管理多層片。如圖2所示，熱管理多層片400可設置於電池102的至少二個表面上，以提供包裝式電池500。熱管理多層片包括三或更多層，且係於下文詳細描述。如圖2所示，熱管理多層片400係直接位於（即，直接接觸）電池102的至少二個、較佳二個表面上，而無中間層。進一步如圖2所示，熱管理多層片400覆蓋整個電池102的至少二個、較佳二個表面（即，該覆蓋為完全接觸）。熱管理多層片400還可能與電池組的一或更多個表面部分地接觸。因此，用語「包裝式」在本文中係出於方便而使用，且並不要求在電池102之所有表面之間完全接觸。另外，應理解，熱管理多層片400可處於任何適合用於電池組構型的構型中。因此，用語「片」包含所示之平坦層，以及具有輪廓（profile）或經形狀化（例如藉由熱成形）的層。使用熱管理多層片以提供包裝式電池係可降低任一或更多方向中的熱傳導率。在一方案中，熱管理多層片降低Z-方向熱傳導率，且因此降低自一電池至鄰近電池的熱量傳遞。
圖3顯示用於包含包裝式電池500之電池組的組裝件1000之一方案。包裝式電池500係定位於電池組中，使得相對於電池102之熱管理多層片400的第一表面400a與散熱片200熱接觸，以及相對於電池102之熱管理多層片400的第二表面400b與冷卻板300熱接觸。
如圖3所示，散熱片200及包裝式電池500係設置於電池組中相對於圖1所示之Z-方向的Y-方向或垂直方向。散熱片200可設置為使散熱片200的廣表面朝向包裝式電池500的包裝表面。自包裝式電池500傳遞至散熱片200的熱量可直接經由散熱片200的下端傳導至冷卻板300。
用於冷卻板300的例示性材料包括鋁、銅、或其合金。散熱片可例如具有0.0005英吋（12.7微米）至0.0200英吋（508微米）、較佳0.001英吋（25.4微米）至0.005英吋（127微米）的平均厚度，且可包含例如鋁或鋁合金。在一方案中，散熱片可包含多個通道，使得冷卻劑可通過該等冷卻通道。例如，凹槽可衝壓至第一及視需要之第二箔片或板上，然後第一及視需要之第二箔片或板藉由例如鎳焊製程而結合，以提供冷卻通道。圖4為包含冷卻劑通道的例示性散熱片的示意圖。
用於電池組的組裝件可包含一或更多個電池及一或更多個散熱片。如圖5所示，用於電池組的組裝件1001之一方案係包含電池陣列，即，至少二個包裝式電池。用於電池組的組裝件1001進一步包含壓力襯墊600，其亦稱為壓縮襯墊或者在電池組中稱為電池組襯墊，且於本文中出於方便而在所有情況下稱為「壓力襯墊」。壓力襯墊600設置於二個包裝式電池之間。如圖5所示，襯墊可設置於相鄰電池之間，或電池陣列之間以解決壓縮變化之問題，特別是於電池膨脹期間之壓縮變化。襯墊可確保在電池上維持實質上恆定的壓力。
散熱片200係設置於包裝式電池的相對側上。冷卻板300係與散熱片200熱溝通。可存在有額外的散熱片。如上所述，電池陣列的電池可為稜形電池、袋式電池、圓柱形電池等，且較佳為袋式電池。在一方案中，電池為鋰離子電池。在另一方案中，電池為鋰離子袋式電池。
圖6顯示熱管理多層片之一方案，其中熱管理多層片401包含第一散熱層61，其設置於熱絕緣層62的第一側62a上。第二散熱層63係設置於熱絕緣層62的第二側62b上。使用二個散熱層可顯著改善多層片的熱管理性質。
第一及第二散熱層61、63各自獨立包含具有高熱傳導率（Tc）的材料，其中高熱傳導率係例如大於10瓦特／公尺*K（W/m*K）、較佳為大於50瓦特／公尺*K、或更佳大於100瓦特／公尺*K，各自係於23°C下量測。例如，材料可具有熱傳導率在23°C下為10至6,000瓦特／公尺*K、或在23°C下為50至6,000瓦特／公尺*K、或100至6,000瓦特／公尺*K、或100至1,000瓦特／公尺*K、或100至500瓦特／公尺*K，各自係於23°C下量測。此種材料包括如銅、鋁、銀、或銅合金、鋁合金、或銀合金之金屬；如氮化硼、氮化鋁、碳化矽、或氧化鈹之陶瓷；或如碳纖維、碳奈米管、石墨烯、或石墨之碳質材料。例如，散熱層可為包含碳纖維或碳奈米管的膠帶或片，例如可購自Huntsman之商品名MIRALON者。在另外的方案中，散熱層為金屬或金屬合金箔，較佳為鋁或鋁合金。在一方案中，第一及第二散熱層各自獨立為箔、織布或不織布纖維墊、或聚合物發泡體。
第一及第二散熱層的厚度取決於所用之材料、所欲之熱傳導率之程度、成本、所欲厚度、或電池組重量、或類似考量。例如，散熱層可具有5至1,000微米的厚度，例如0.0005至0.039英吋（12.7至991微米）、0.001至0.005英吋（25.4至127微米）、或0.002至0.039英吋（51至991微米）。金屬箔可各自獨立具有0.0005至0.020英吋（12.7至508微米）、0.001至0.005英吋（25.4至127微米）之厚度。
熱絕緣層62係經選擇以延遲熱逸散。熱絕緣層62可具有以下一或更多者以延遲熱逸散：低熱傳導率、高熔化潛熱、或二者，其中，低熱傳導率例如0.01至1.0瓦特／公尺*K，較佳0.01至0.09瓦特／公尺*K，各自於23°C下量測；高熔化潛熱例如70至350焦耳／克。熱絕緣層較佳為多孔的，此可增加熱絕緣性質。孔隙率可廣泛地變化，如層之總體積的2至98%、或層之總體積的2至50%、或層之總體積的5至50%、或層之總體積的50至95%。熱絕緣層62的孔洞62d可為開放、封閉、或其組合。孔洞62d可具有規則形狀、不規則形狀、或其組合。
熱絕緣層62一般包含非金屬材料，其於本文中所用係指非僅包含金屬或金屬合金（例如僅有鋁或鋁合金）的材料。然而，應理解一些非金屬材料除其他成分之外可含有金屬或金屬離子。例如，非金屬材料包含雲母，其為由氧化矽構成的礦物，其中一部分的矽離子可被鋁離子替換。用於熱絕緣層的例示性材料包括雲母、蛭石、沸石、氣凝膠、聚合物發泡體、聚合物纖維、木栓（cork）、或纖維玻璃。可使用不同材料之組合。
在一方案中，在熱管理多層片中使用聚合物發泡體，特別是使用彈性聚合物發泡體可在任一或更多方向上提供熱傳導率下降之顯著改善。在一方案中，此改善可藉由如下來提供：特別低的熱傳導率，例如在23°C下量測之0.01至0.09瓦特／公尺*K；高熔化潛熱，例如70至350焦耳／克；或二者，如本文所述。在一方案中，熱傳導率下降之改善還可藉由聚合物發泡體中的孔洞來提供，其可增加熱絕緣性質，如本文所述。
當使用雲母、蛭石、沸石、或其他顆粒狀材料時，層可包含含有顆粒狀材料及黏著劑的組合物。黏著劑係經選擇以維持上述層的低熱傳導率、高熔化潛熱、或二者。黏著劑可增強顆粒層的強度。例示性黏著劑包括環氧樹脂、酚樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯，如聚對苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚胺甲酸酯、聚矽氧等。環氧樹脂、聚矽氧樹脂、酚樹脂、或其他熱固性樹脂對於黏著或增強顆粒層的強度而言係較佳的。黏著劑的含量係經選擇以達成最佳化的熱傳導率及機械性質（例如，高強度）。例如，組合物可包含20至90重量%的顆粒狀填料及10至80重量%的黏著劑、或20至80重量%的顆粒狀填料及20至80重量%的黏著劑，各自係基於組合物之總重量為100重量%計。
氣凝膠為開放晶胞固態基質，其包含內連之奈米結構的網絡，該內連之奈米結構的網絡具有大於50體積%、更佳大於90體積%的孔隙率。氣凝膠可衍生自凝膠，其係藉由將凝膠中的液體組分以氣體替換、或藉由將濕凝膠乾燥，例如藉由超臨界乾燥而得。例示性氣凝膠包括聚合物氣凝膠，包括聚乙烯醇、胺甲酸酯、聚醯亞胺、或聚丙烯醯胺氣凝膠；多醣氣凝膠，包括幾丁質及幾丁聚醣氣凝膠；或無機陶瓷氣凝膠，例如氧化鋁或氧化矽氣凝膠。
聚合物纖維或發泡體可包括一或更多廣泛種類的熱塑性樹脂、熱塑性樹脂摻混物、或熱固性樹脂。可使用之熱塑性樹脂之實例包括聚縮醛；聚丙烯酸；聚醯胺，如耐綸6、耐綸6,6、耐綸6,10、耐綸6,12、耐綸11、或耐綸12；聚醯胺醯亞胺；聚芳酯；聚碳酸酯；聚苯乙烯；聚酯，如聚對苯二甲酸乙二酯（PET）、聚對苯二甲酸丁二酯（PBT）、及聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）；聚醚酮；聚醚醚酮；聚醚酮酮；聚醚醯亞胺；聚烯烴，如聚丙烯、聚乙烯、或聚乙烯或聚丙烯之共聚物；聚苯硫醚；聚苯乙烯；聚碸，如聚芳基碸及聚醚碸；聚胺甲酸酯；聚氯乙烯；氟化聚合物，如聚氯三氟乙烯、聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚氟乙烯、聚四氟乙烯、聚氟甲基乙烯醚、氟化聚乙烯-丙烯（FEP）、或四氟乙烯-偏二氟乙烯-六氟丙烯（HFP）；乙烯丙烯橡膠（EPR）；乙烯丙烯二烯單體橡膠（EPDM）；苯乙烯-丙烯腈（SAN）；苯乙烯-順丁烯二酸酐（SMA）；丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）；天然橡膠；腈橡膠；丁基橡膠；環烯烴共聚物；聚二環戊二烯橡膠；苯乙烯-乙烯／丙烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEPS）；苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物（SB）；苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物（SBS）；苯乙烯-乙烯／丁烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）；聚丁二烯；異戊二烯；聚丁二烯-異戊二烯共聚物等；或其組合。
在聚合物纖維或發泡體中可使用的熱塑性樹脂之摻混物之實例包括ABS／耐綸、聚碳酸酯／ABS、ABS／聚氯乙烯、聚苯醚／聚苯乙烯、聚苯醚／耐綸、聚碸／ABS、聚碳酸酯／熱塑性胺甲酸酯、聚碳酸酯／PET、聚碳酸酯／PBT、熱塑性彈性體合金、PET／PBT、SMA／ABS、聚醚醚酮／聚醚碸、苯乙烯-丁二烯橡膠、聚乙烯／耐綸、聚乙烯／聚縮醛等、或其組合。
在聚合物纖維或發泡體中可使用的熱固性樹脂之實例包括聚胺甲酸酯、環氧樹脂、酚類、聚酯、聚醯胺、聚矽氧等、或其組合。可使用熱固性樹脂之摻混物以及熱塑性樹脂與熱固性樹脂之摻混物。
在熱絕緣層中可使用之較佳的聚合物纖維或發泡體包括環氧樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯，如PBT、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚胺甲酸酯、聚矽氧、乙烯酯等、或其組合。在一方案中，聚合物纖維包含耐熱聚合物，例如具有180°C或更高之Tg的聚合物，例如聚醚醯亞胺、聚碸、聚鄰苯二甲醯胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚醚酮等、或其組合。聚合物纖維可為織布或不織布墊或膠帶之形式。聚胺甲酸酯或聚矽氧發泡體，特別是可壓縮聚胺甲酸酯或聚矽氧發泡體係較佳的，且於下文中更詳細地描述。聚合物發泡體或纖維可包含本領域已知的其他添加劑，例如加工助劑、阻燃劑、填料、抗氧化劑、抗臭氧劑、紫外光（UV）或熱穩定劑、或其組合。填料可經選擇以提供額外的熱絕緣、熱吸收、或熱偏折性質。例示性填料包括陶瓷，如氧化矽、滑石、碳酸鈣、黏土、雲母、蛭石等、或其組合。
在熱絕緣層中可使用之木栓材料包括天然木栓及人工木栓二者。
例示性纖維玻璃層包含A-玻璃、C-玻璃、D-玻璃、或其組合。D-玻璃或E-玻璃係較佳的。纖維玻璃層可設置於聚合物基質中或以聚合物塗佈。可使用環氧樹脂、聚醯胺、聚醯亞胺、聚酯，如聚對苯二甲酸丁二酯、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚碸、聚胺甲酸酯、聚矽氧、乙烯酯等。較佳之黏著劑包括環氧樹脂、聚酯、及乙烯酯。
熱絕緣層62的厚度可取決於所用之材料、所欲之熱傳導率之程度、成本、所欲厚度、或電池組重量、或類似考量。例如，熱絕緣層62可具有50至15,000微米之厚度，例如50至5,000、或50至4,000微米、或0.002至0.118英吋（51至2,997微米）、較佳0.006至0.020英吋（152至508微米）。在一方案中，熱絕緣層可包含雲母、沸石、聚合物纖維、或纖維玻璃，且具有50至5,000微米之厚度。在另一方案中，熱絕緣層可包含聚合物發泡體，且具有250至10,000微米、或500至10,000微米之厚度。
第一散熱層、第二散熱層、或二個散熱層與熱絕緣層可直接設置於彼此之上、或設置於彼此之上並使用一或更多層的黏著劑黏合。當使用黏著層時，黏著層可具有0.00025至0.010英吋（6至254微米）、或0.0005至0.003英吋（12.7至76微米）之厚度。廣泛種類的黏著劑在本領域中係已知的且可被使用。例如，黏著層可各自獨立包含聚酯黏著劑、聚氟乙烯黏著劑、丙烯酸系或甲基丙烯酸系黏著劑、或聚矽氧黏著劑。在一方案中，黏著劑為聚矽氧黏著劑。可使用溶劑澆鑄、熱熔、及二部件黏著劑。在一方案中，各自黏著層可獨立包含可散熱或熱絕緣的無機填料。
視需要地，各自黏著層可獨立包含可散熱（熱導性）或熱絕緣的填料。例示性填料包括氣凝膠填料、玻璃微氣球（glass microballoon）、氣體填充之中空聚合物微球、氮化硼、氮化鋁、雲母、滑石、碳奈米管、石墨、或其組合。添加劑可經表面塗佈以提供所欲特性，例如填料可以矽烷處理以改善分散性或黏著性。例如，各自黏著層可包含高長寬比（aspect ratio）之板狀填料，如雲母或滑石。在一方案中，不存在填料。
當熱絕緣層為不可壓縮，或不具有可靠或足夠的壓縮永久變形（compression-set）值時，與熱管理多層結合使用壓力襯墊可為有利的，如圖5所示。當然，壓力襯墊可位於電池組內的其他位置。在一方案中，壓力襯墊可具有0.010至0.500英吋（254至12,700微米）之厚度，且包含在廣泛之溫度範圍下具有可靠之一貫性的抗壓縮永久變形（c-set）及應力鬆弛效能的可壓縮材料。此類型之例示性材料包括聚胺甲酸酯或聚矽氧發泡體（例如可購自Rogers股份公司之PORON®聚胺甲酸酯發泡體或BISCO®聚矽氧發泡體）。其他可使用作為壓力襯墊的可壓縮材料為本文所述者。
在另一方案中，圖7顯示包含可壓縮熱絕緣層83的熱管理多層片402。熱管理多層片402進一步包含第一及第二高溫積層板81、82。第一及第二高溫積層板81、82各自係分別設置於可壓縮熱絕緣層83的第一側83a及相對的第二側83b。如本文所用，「可壓縮」係指彈性性質，其中材料在壓力下壓縮，然後在釋放壓力時回復至其初始狀態。
可壓縮熱絕緣層可經選擇以具有提供予電池組壓力管理且使得其可替代或輔助上述之襯墊的性質。特別而言，可壓縮熱絕緣層係經選擇以提供以下一或更多者：在廣泛的溫度範圍內（例如-15至120°C）之可靠及一貫的抗壓縮永久變形及應力鬆弛性能。可壓縮熱絕緣層在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測可具有小於10%、較佳小於5%的壓縮永久變形。在一些方案中，可壓縮熱絕緣層在70°F（21°C）下根據ISO 3384量測168小時係可具有大於50%的滯留力（force retention）。可壓縮熱絕緣層可具有能有效提供所欲壓力管理的厚度。例如，可壓縮熱絕緣層可具有250至15,000微米、或0.020至0.500英吋（508至12,700微米）、或0.040至0.157英吋（1,016至3,988微米）的未壓縮厚度。
在一方案中，熱絕緣層62（圖5）或可壓縮熱絕緣層83（圖7）為可壓縮材料，例如彈性體或上述橡膠，特別是乙酸乙烯酯（EVA）、熱塑性彈性體（TPE）、EPR、或EPDM；或聚合物發泡體。
在一方案中，可壓縮熱絕緣層為可壓縮聚合物發泡體。如本文所用，「發泡體」係指具有孔洞（即，胞狀）結構的材料。例示性可壓縮發泡體具有小於65磅／立方英呎（pcf，lb/ft3 ）（1,041公斤／立方公尺）、較佳小於或等於55磅／立方英呎（881公斤／立方公尺）、或較佳不大於25磅／立方英呎（400公斤／立方公尺）的密度。可壓縮聚合物發泡體基於發泡體之總體積可具有至少5至99%、較佳大於或等於30%的孔洞體積。
上述聚合物材料可用作為可壓縮聚合物發泡體。視需要之添加劑可存在於用於製造可壓縮聚合物發泡體的組合物中，如上與聚合物纖維及發泡體之相關說明所述。在一方案中，可壓縮聚合物發泡體具有5至30磅／立方英呎（80至481公斤／立方公尺）的密度 、根據ASTM D 3574-95測試C量測為0.5至100磅／平方英吋（351.5至70,307公斤／平方公尺）的25%撓曲壓縮力（compression force deflection，CFD）、以及在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測為小於10%、較佳小於5%的壓縮永久變形。較佳地，可壓縮聚合物發泡體為具有前述性質的聚胺甲酸酯或聚矽氧發泡體。
在一方案中，可壓縮聚合物發泡體為開放晶胞、低模數聚胺甲酸酯發泡體，該聚胺甲酸酯發泡體可具有：例如根據ASTM D 3574-95量測為50至250微米的平均晶胞尺寸；5至50磅／立方英呎（80至800.9公斤／立方公尺）、較佳6至25磅／立方英呎（96至400公斤／立方公尺）的密度；在158°F（70°C）根據ASTM D 3574-95測試D量測為小於10%的壓縮永久變形；以及1至250磅／平方英吋（psi）（7至1724千帕（kPa））的撓曲力。可壓縮聚胺甲酸酯發泡體可由本領域已知的組合物製造。合適的可壓縮聚胺甲酸酯發泡體為Rogers股份公司，伍德斯托克（Woodstock），康乃狄克州的商品名PORON® 4700，例如PORON® EVExtend 4701-43RL。這些可壓縮聚胺甲酸酯發泡體可經調配以提供優異的性質範圍，包括抗壓縮永久變形。具有良好之抗壓縮永久變形的發泡體提供緩衝作用（cushioning），且在負載一段長時間下係維持其初始形狀或厚度。
在另一方案中，可壓縮聚合物發泡體為包含聚矽氧烷的聚矽氧發泡體。在一方案中，聚矽氧發泡體係經由水與聚矽氧烷聚合物前驅組合物的氫化基（hydride group）反應，及後續釋放氫氣所得而產生。此反應一般而言係藉由貴重金屬、較佳為鉑催化劑來催化。催化劑可設置至惰性載體上，例如氧化矽凝膠、氧化鋁、或碳黑上。還可使用各種鉑催化劑抑制劑來控制吹製及固化反應的動力學，以控制聚矽氧發泡體的孔隙率及密度。此種抑制劑之實例包括聚甲基乙烯基矽氧烷環狀化合物及炔屬醇。這些抑制劑不應以破壞發泡體之方式干擾發泡及固化。
在一方案中，聚矽氧烷聚合物在25°C下具有100至1,000,000泊（poise）的黏度，且具有如氫化基、甲基、乙基、丙基、乙烯基、苯基、及三氟丙基的鏈取代基。聚矽氧烷上的末端基可為氫化基、羥基、乙烯基、乙烯基二有機矽氧基、烷氧基、醯氧基、烯丙基、肟、胺氧基、異戊二烯氧基、環氧基、巰基、或其他已知的反應性末端基。聚矽氧發泡體亦可藉由使用數種聚矽氧烷聚合物來製備，該數種聚矽氧烷聚合物各自具有不同的分子量（例如，雙峰或三峰分子量分布），只要組合物之黏度落入上文所界定的值即可。還可能具有數種具不同官能或反應性基團的聚矽氧烷系聚合物，以製備所欲發泡體。在一方案中，聚矽氧烷聚合物以每莫耳的水計係包含0.2莫耳的氫化基（Si–H）。
製造可壓縮聚合物發泡體的方法係普遍已知的。發泡體可以機械性起泡、物理性或化學性吹製、或二者。聚胺甲酸酯可藉由澆鑄一機械性起泡的組合物來製備。特定而言，聚胺甲酸酯的反應性前驅物可混合並機械性起泡，然後澆鑄以形成層，並固化。在聚矽氧發泡體的製備中，前驅組合物的反應性成分係儲存於二個包裝中，一個含有鉑催化劑且另一個含有氫化基的聚矽氧烷聚合物，這可防止過早的反應。在另一製備方法中，聚矽氧烷聚合物係與導電性粒子、水、物理性發泡劑（若必要）、及其他所欲的添加劑一起引入至擠製機中。然後，將鉑催化劑計量並加至擠製機中以開始發泡及固化反應。組合使用如液態二氧化碳或超臨界二氧化碳之物理性發泡劑與如水之化學性發泡劑可產生具有大幅較低密度的發泡體。在又另一方法中，液態聚矽氧組分係計量、混合、並懸浮至如模或連續塗佈管線之裝置中。然後，在該模或者該連續塗佈管線中進行發泡。
可壓縮熱絕緣層可包括強化材料以強化其強度。用於熱絕緣層的強化材料可為纖維狀，例如如下形式的連續纖維：可具有20至600微米、或0.001至0.020英吋（25.4至508微米）、較佳0.001至0.005英吋（25.4至127微米）之厚度的織布或不織布纖維墊。用於熱絕緣層的強化材料可包含高耐熱織布或不織布聚合物纖維墊，例如聚醚醯亞胺、聚碸、聚鄰苯二甲醯胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚醚酮等；或織布或不織布玻璃纖維墊，例如上述纖維玻璃。在一方案中，用於熱絕緣層的強化材料包含平織1080 E-玻璃。
再次參照圖7，第一高溫積層板81包含第一散熱層61，其設置於第一整合層84的第一側84a上。第一整合層84的第二側84b係設置於第一黏著層85上。第一黏著層85將第一整合層84黏著至可壓縮熱絕緣層83的第一側83a。第二高溫積層板82包含第二散熱層63，其設置於第二整合層86的第一側86a上。第二整合層86的第二側86b係設置於第二黏著層87上，第二黏著層87將第二整合層86黏著至可壓縮熱絕緣層83的第二側83b。
第一及第二散熱層61、63可為相同或不同，且係如本文所述。
第一及第二整合層84、86為強化材料以強化熱管理多層片的強度。各自可獨立包括例如以下形式的連續纖維：可具有20至600微米、或0.001至0.020英吋（25.4至508微米）、較佳0.001至0.005英吋（25.4至127微米）之厚度的織布或不織布纖維墊。第一及第二整合層可包含高耐熱織布或不織布聚合物墊，例如聚醚醯亞胺、聚碸、聚鄰苯二甲醯胺、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醚醚酮等；或織布或不織布玻璃纖維墊，例如上述纖維玻璃。在一方案中，第一及第二整合層各自包含平織1080 E-玻璃。
第一及第二黏著層可聚有任何適合提供有效黏著性的厚度，較佳其中厚度亦經調整以不浪費黏著劑材料或不顯著不利地影響熱管理多層片的所欲性質。例如，第一及第二黏著層可具有0.00025至0.010英吋（6.35至254微米）、或0.0005至0.003英吋（12.7至76.2微米）的厚度。第一及第二黏著層85、87可為相同或不同，且係如本文所述。例如，第一及第二黏著層可各自獨立包含聚酯黏著劑、聚氟乙烯黏著劑、丙烯酸系或甲基丙烯酸系黏著劑、或聚矽氧黏著劑。在一方案中，黏著劑為聚矽氧黏著劑。另外如上所述，各自黏著層可獨立包含可散熱或熱絕緣的無機填料。例如，黏著劑可包含高長寬比之板狀填料，如雲母或滑石。在一方案中，不存在填料。
熱管理多層片及熱管理多層片中的次組合（例如，高溫積層板）可視用於散熱層、熱絕緣層、及視需要之黏著層的材料而藉由本領域已知的方法製造。製造可為例如藉由各別層疊多個層並積層化，其中使用或不使用黏著劑；藉由塗佈或澆鑄用於散熱層的材料至熱絕緣層上；藉由將熱絕緣層浸入至用於形成散熱層的組合物中；或藉由直接塗佈或澆鑄用於形成熱絕緣層的組合物至散熱層上或至設置於散熱層上的黏著層上。可使用例如輥對輥（roll over roll）、刀對輥（knife over roll）、反轉輥、狹縫模、或凹版塗佈之方法。在一方案中，當熱絕緣層包含聚合物發泡體時，形成發泡體的組合物可澆鑄於如金屬箔之第一散熱層上、發泡、並以第二箔層覆蓋，以控制發泡體的厚度，然後加熱以固化發泡體。黏著層可存在於箔層之一或二者上。替代地或額外地，如熱絕緣層或高溫積層板之次組合可由商業上獲得，然後與一或更多額外的層組裝以形成熱管理多層。可商購之高溫積層板之一個實例為電漿膠帶，例如進一步包含設置於玻璃織物上之高溫聚矽氧黏著劑的鋁箔／玻璃織物積層板。此種積層板可商購自DeWAL的商品名DW系列電漿膠帶，如DW 407電漿膠帶。
應理解，圖6及圖7中所示之方案僅為例示性，且視所需性質而可使用各種組合及次組合。例如，圖7所示的熱管理多層片可僅包含單一整合層。可存在額外的散熱層、黏著層、或熱絕緣層。例如，圖6所示的熱管理多層片可於散熱層之一側上包含額外的熱絕緣層，其中散熱層與額外的熱絕緣層之間可具有或不具有額外的黏著層。
還可存在於熱管理多層片中的其他層或組分包括相變材料。特定而言，熱絕緣層可包含相變材料。替代地或額外地，包含相變材料的層可設置於熱絕緣層上。相變材料為具有高熔化熱且在相變化期間能夠吸收及釋放大量潛熱的物質，分別例如熔化及固化。在相變化期間，相變材料的溫度幾乎維持恆定。相變材料抑制或停止熱能量在相變材料吸收或釋放熱量的期間（典型為在材料的相變化期間）經由材料流動。在一些情況下，相變材料在相變材料吸收或釋放熱量（典型為相變材料進行二狀態間之轉換）的期間可抑制熱量傳遞。此作用典型上為暫態的且將發生直到相變材料的潛熱在加熱或冷卻過程期間被吸收或釋放。熱量可被儲存或自相變材料移除，且相變材料典型上可藉由熱源或冷源而有效地再填充（recharge）。
合適的相變材料係描述於例如WO2020/227201中。如本文所述，相變材料可為經封裝或未封裝、或可使用其組合。相變材料可用於進一步包含上述聚合物的組合物中。聚合物可包含上述一者或其組合，例如聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚醚碸、ABS、SAN、PEN、PBT、PET、PVDF、聚氟甲基乙烯醚、聚丙烯、聚乙烯、聚乙烯或聚丙烯之共聚物、聚四氟乙烯（PTFE）、FEP、偏二氟乙烯、HFP、EPR、EPDM、天然橡膠、腈橡膠、丁基橡膠、環烯烴共聚物、聚二環戊二烯橡膠、熱塑性聚胺甲酸酯、SEPS、聚苯乙烯-丁二烯-苯乙烯（SBS）、SEBS、聚丁二烯、異戊二烯、聚丁二烯-異戊二烯共聚物、或其組合。基於相變組合物之總重量，相變材料的含量可為20至98重量%、或40至97重量%、或50至96重量%、或50至95重量%、或40至95重量%、或50至90重量%、或60至85重量%、或75至85重量%。
在一方案中，熱絕緣層可包含膨脹型防火（intumescent）組合物，或熱管理多層片可包含含有膨脹型防火組合物的層。該層可設置於散熱層上相對於熱絕緣層處、或散熱層與熱絕緣層之間。在不受理論限制下，悉信膨脹型防火材料可使用二種能量吸收機制而降低火焰的散佈，該二種能量吸收機制包括形成焦炭及使該焦炭膨脹。例如，當溫度達到例如200至280°C的值時，酸性物質（例如，多磷酸（polyphosphate acid））可與碳源（例如，新戊四醇）反應以形成焦炭。隨著溫度上升至例如280至350°C，然後發泡劑可分解以產出致使焦炭膨脹的氣態產物。膨脹型防火材料係已知的，描述於例如WO2020/251825中。膨脹型防火材料可包含酸源、發泡劑、及碳源。這些組分各自可存在於分離的層中或以混合物存在，較佳為緊密混合物。例如，膨脹型防火材料可包含：多磷酸酯酸源，例如三（2,3-二溴丙基）磷酸酯、三（2-氯乙基）磷酸酯、三（2,3-二氯丙基）磷酸酯、三（1-氯-3-溴異丙基）磷酸酯、雙（1-氯-3-溴異丙基）-1-氯-3溴異丙基膦酸酯、聚胺基三嗪磷酸酯、三聚氰胺磷酸酯、胍脲磷酸酯（guanylurea phosphate）、或其組合；碳源，例如糊精、酚-甲醛樹脂、新戊四醇、黏土、聚合物、或其組合；以及發泡劑，例如二氰二胺、偶氮二甲醯胺、三聚氰胺、胍、甘胺酸、脲、鹵化有機材料、或其組合。
熱管理多層片係設置於電化學電池上，例如至少一個電化學電池的至少一部分上，以提供用於電池組的電池組裝件。例如，圖8顯示用於電池組的組裝件1002中之熱管理多層片的定位之一方案，以及圖9顯示用於電池組的組裝件1003中之熱管理多層片的定位之一方案。電池可為鋰離子電池，特別而言為袋式電池。圖8及圖9顯示，熱管理多層片403可位於第一電池103與第二電池104之間。圖8顯示，熱管理多層片403可為與電池103、104之高度及寬度大致相同的尺寸。圖9顯示，熱管理多層片403可小於各別電池103、104。如圖5所示，熱管理多層片還可能延伸超過電化學電池的邊緣以覆蓋電池的至少一部份或所有表面。
圖10顯示，用於電池組的組裝件1004可包含大於二個電池（例如103、104），其中熱管理多層片403位於各別電池103、104、及各個其他電池之間。在一方案中，在製造用於電池組的組裝件1004期間，二至十個耐火熱管理多層片可設置於電池上或電池陣列中。例如，二至十個熱管理多層片可設置於內部（例如朝向電極）或外部（朝向電池組的外部）。例如，二至十個耐火熱管理多層片可設置於或黏著至電池、或袋式電池的袋、或二者上。當然，視電池及電池陣列的數目，可存在一個或大於十個熱管理多層片。圖10進一步顯示設置於用於電池組的組裝件1004之外部上的熱管理多層片403a，以朝向電池組之外部。
在一方案中，熱管理多層片的外露外邊緣之至少一部分可包含將熱量從熱管理多層片本體拉走的材料88。施加至熱管理多層片的外露邊緣的例示性材料包括：陶瓷，例如氮化硼或氮化鋁；金屬，例如鋁；高熱容量蠟；相變材料等；或其組合。
電池組裝件係於電池組中使用。電池組包含至少部分包圍一或更多個電化學電池或電池陣列的外殼。如圖11所示，例示性電池組2000可包含撓性外殼51（例如袋），該撓性外殼51環繞且密封電極組裝件52。用於袋式電池或圖11之電池的包圍物大致上為包含金屬箔層的積層材料。例如，積層袋式電池材料可在二個聚合物層之間包含金屬箔，如鋁箔。金屬箔係旨在作用為對抗所有滲透的屏障，所有滲透係指進入電池組電池及從電池組電池離開二者，包且含水分擴散。因此，積層板完全包圍電化學電池或電池陣列，密封電池或電池陣列。熱管理多層片附加至外殼，即袋51。
電極組裝件52可包含陽極、分隔件、陰極、及電解質。電池組2000還包含連接至陽極的負集電器53以及連接至陰極的正集電器54。負集電器53及正集電器54可電連接至控制電子系統55，該控制電子系統55包含用於電池組的控制電子。電池組2000還包含負外引線56及正外引線57，該負外引線56及正外引線57使得電池2000可連接至電路或裝置。
熱管理多層片可在電池組中以任何構型設置於或直接設置於電池或電池陣列上。熱管理多層片可放置於電池組中之各別電池或電池陣列之間。熱管理多層片可放置於電池組中之電池或電池陣列的頂側、中間側、下側、鄰近側、或其組合上，其一部分上，或者電池組中之選定組的電池或電池陣列上。熱管理多層片，例如不具有外露的黏著劑，可放置或黏著至多個袋式電池、壓力管理襯墊、冷卻板、或其他內部電池組組件。電池組的組裝壓力可將層疊的組件固定到位。
例如，如圖12所示，電池組2001可在外殼800之內部的電池陣列700中包含多個電池。熱管理多層片403可設置於二個電池陣列700之間。圖12進一步顯示，熱管理多層片403可設置於外殼800之一側與電池陣列700之一側之間，沿著電池陣列的多個電池設置。圖12還顯示，熱管理多層片403可設置於外殼800之一末端與一或更多電池陣列700之一末端之間。
提供以下實施例以說明本發明。實施例僅為說明性且不旨在將根據本文所製造的裝置限制於本文所述之材料、條件、或製程參數。實施例
實施例中使用表1所列的材料。 表1
組件 說明 商品名 製造商
聚胺甲酸酯發泡體片 聚胺甲酸酯發泡體；密度為192公斤／立方公尺，根據ASTM D3574-95測試A量測；厚度為1至3毫米；CFD為41至83千帕，以0.51公分／分鐘之應變率量測且量測25%撓曲下的力；壓縮永久變形為最大5%，根據ASTM D 3574-95測試D在70°C下量測 PORONTM EVExtend 4701-43RL Rogers 股份公司
電漿膠帶1 以玻璃布作背襯的撓性鋁箔；厚度為0.180 ± 0.028毫米；聚矽氧黏著系統；黏著性為480至893克／公分，根據ASTM-D 1000量測；密度為1.41克／立方公分；熱傳導率為1.36瓦特／公尺*K，根據ASTM-C 518在23°C下量測；熱容量為1.1焦耳／克*C，根據ASTM-E 1269量測 ProCellTM 800 EV Firewall Rogers 股份公司
電漿膠帶2 以玻璃布作背襯的撓性鋁箔；鋁箔／玻璃織物背襯厚度為0.076至0.106毫米；丙烯酸系黏著劑；黏著劑厚度為0.076至0.102毫米；黏著性為603至804克／公分，根據ASTM-D 1000量測；密度為1.4克／立方公分；熱傳導率為1.36瓦特／公尺*K，根據ASTM-C 518在23°C下量測；熱容量為1.1焦耳／克*C，根據ASTM-E 1269量測 ProCellTM 801 EV Firewall Rogers 股份公司
電漿膠帶3 藍色聚矽氧橡膠塗佈的玻璃織物，其具有高溫聚矽氧黏著劑；聚矽氧／玻璃織物背襯厚度為0.178至0.229毫米；聚矽氧黏著劑；黏著劑厚度為0.064至0.089毫米；黏著性為335至670克／公分，根據ASTM-D 1000量測 DeWALTM DW410 Rogers 股份公司
聚矽氧發泡體 超軟阻燃劑聚矽氧發泡體；厚度為3.18至12.70毫米；密度為160至240公斤／平方公尺，基於BF2000資料表；撓曲壓縮力為0至17千帕，根據ASTM D1056量測；壓縮永久變形＜ 12%，根據ASTM D1056在100°C／22小時／50%下量測 BISCOTM BF-2000 Rogers 股份公司
樣品係藉由在實驗室中使用加重輥筒（weighted roller）將電漿膠帶黏著至聚胺甲酸酯發泡體片的相對側而形成。樣品係放置在鄰近 12.7毫米厚的袋式電池類比物處且進行燃燒測試或熱板測試。比較例
僅使用聚胺甲酸酯發泡體片。實施例 1
在聚胺甲酸酯發泡體片之二側上包含電漿膠帶1的熱管理多層片。實施例 2
在聚胺甲酸酯發泡體片之二側上包含電漿膠帶2的熱管理多層片。實施例 3
在聚胺甲酸酯發泡體片之二側上包含電漿膠帶3的熱管理多層片。
在聚矽氧發泡體之二側上包含電漿膠帶1的熱管理多層片。
圖13顯示燃燒測試儀器1300。將一孔鑽通過袋式電池類比物並插入熱電偶探針131。使用丙烷噴燈（propane torch）132以在樣品404相對於袋式電池類比物133的側上產生100毫米的火焰。丙烷噴燈132係放置於離樣品404表面25毫米處。以0.5、1、2、3、5、7、及10分鐘間隔從探針處記錄溫度。
如圖14所示，在受來自丙烷噴燈的直接火焰10分鐘後，比較例達到最大溫度604°C。實施例1提供改善的耐火性，如圖14所示。在直接火焰曝射10分鐘後，實施例1達到最大溫度為222°C，提供了優異的耐火性。
圖15顯示熱板測試儀器1500。樣品405設置於相對於袋式電池類比物153（例如，具有袋式電池膜複合物的12.7毫米厚的雲母板，該袋式電池複合物包含0.025毫米的聚醯胺、4至5克／平方公尺的黏著劑、0.040毫米的鋁箔、2至3克／平方公尺的黏著劑、0.040毫米的聚丙烯）。在相對於樣品405的面上將一通孔鑽進袋式電池類比物153，並插入溫度感測器，例如熱電偶探針92。在樣品405與熱板152之間，放置0.001英吋（25.4微米）的鋁箔154以保護熱板152的表面。熱板152係被允許達到550°C的溫度。袋式電池類比物153及樣品405係放置於熱板152上，其中樣品405位於熱板152之最鄰近處。在例如0、0.5、1、2、3、5、7、及10分鐘之時間間隔下，使用溫度感測器151來量測溫度。
如圖16所示，與比較例相比，實施例1造成延遲100秒達到150°C，且最大溫度為239°C相對於比較例的273°C。實施例2及3顯示相對於比較例之類似的效能改善。如圖17所示，實施例4造成延遲142秒達到150°C，且最大溫度為199°C。
以下列出本發明之非限定性方案。
方案1：一種用於電池組的組裝件，其包含：熱管理多層片，其設置於電化學電池的表面上，該熱管理多層片包含：熱絕緣層；第一散熱層，其設置於該熱絕緣層的第一側上；以及第二散熱層，其設置於該熱絕緣層的第二側上。
方案2：如方案1所述之用於電池組的組裝件，其中該熱管理多層片係直接設置於該電化學電池的至少二個表面上，較佳其中該多層片進一步設置於該電化學電池的整個至少二個表面上。
方案3：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該電化學電池包含稜形電池、袋式電池、或圓柱形電池，較佳為袋式電池。
方案4：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立具有5至1,000微米的厚度。
方案5：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立包含銅、鋁、銀、銅合金、鋁合金、銀合金、氮化硼、氮化鋁、碳化矽、氧化鈹、碳纖維、碳奈米管、石墨烯、或石墨、或其組合。
方案6：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層具有50至15,000微米、或50至5,000微米的厚度。
方案7：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層具有在23°C下為0.01至1.0瓦特／公尺*K的熱傳導率、70至350焦耳／克的熔化熱、或以上二者，較佳該熱絕緣層具有在23°C下為0.01至0.09瓦特／公尺*K的熱傳導率、70至350焦耳／克的熔化熱、或以上二者。
方案8：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含雲母、蛭石、沸石、氣凝膠、聚合物發泡體、聚合物纖維、木栓、纖維玻璃、或其組合，較佳其中該熱絕緣層包含沸石、氣凝膠、聚合物發泡體、聚合物纖維、木栓、纖維玻璃、或其組合。
方案9：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層為可壓縮的，且在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測係具有小於10%的壓縮永久變形。
方案10：如方案9所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含可壓縮的彈性聚合物，較佳其中該壓縮的彈性聚合物包含乙酸乙烯酯、熱塑性彈性體、乙烯-丙烯橡膠、乙烯-丙烯-二烯單體橡膠、或其組合。
方案11：如方案9所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含可壓縮的聚合物發泡體，較佳為聚胺甲酸酯發泡體或聚矽氧發泡體。
方案12：如方案11所述之用於電池組的組裝件，其中該可壓縮的聚合物發泡體具有：80至481公斤／立方公尺的密度；根據ASTM D 3574-95測試C量測為351.5至70,307公斤／平方公尺的25%撓曲壓縮力；以及在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測為小於10%、較佳小於5%的壓縮永久變形。
方案13：如方案11或12所述之用於電池組的組裝件，其中該可壓縮的聚合物發泡體為具有250至15,000微米之未壓縮厚度的層之形式。
方案14：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，更包含設置於該第一散熱層與該熱絕緣層之間的黏著層。
方案15：如方案14所述之用於電池組的組裝件，其中該黏著層更包含顆粒狀填料。
方案16：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，更包含整合層，該整合層包含設置於該第一散熱層與該熱絕緣層之間的耐熱強化材料。
方案17：如方案16所述之用於電池組的組裝件，其中該耐熱強化材料包含含有高耐熱聚合物或玻璃的織布或不織布墊。
方案18：如方案16或17所述之用於電池組的組裝件，其中該整合層具有20至600微米的厚度。
方案19：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該熱管理多層片依序包含：該第一散熱層；第一整合層；第一黏著層；該熱絕緣層；第二黏著層；第二整合層；以及該第二散熱層。
方案20：如前述方案中任一者所述之用於電池組的組裝件，其中該組裝件包含至少二個電化學電池。
方案21：一種電池組，其包含：如方案1至20中任一者所述之用於電池組的組裝件；以及至少部分包圍該用於電池組的組裝件的外殼。
方案22：一種熱管理多層片，其包含：第一高溫積層板，其黏著至可壓縮熱絕緣層的第一側；以及第二高溫積層板，其黏著至該可壓縮熱絕緣層相對的第二側，其中該第一高溫積層板包含：第一散熱層，其設置於第一整合層的第一側上，以及第一黏著層，其設置於該第一整合層相對的第二側上，其中該第一黏著層將該第一高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第一側，以及其中該第二高溫積層板包含：第二散熱層，其設置於第二整合層的第一側上，以及第二黏著層，其設置於該第二整合層相對的第二側上，其中該第二黏著層將該第二高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第二側。
方案23：一種用於電池組的組裝件，其包含：如方案22所述之熱管理多層片，其設置於電化學電池上。
方案24：如方案23所述之用於電池組的組裝件，其中該組裝件包含至少二個電化學電池。
方案25：一種電池組，其包含：如方案23或24中任一者所述之用於電池組的組裝件；以及至少部分包圍該用於電池組的組裝件的外殼。
方案26：一種電池組，其包含：熱管理多層片，其設置於鄰近電化學電池之至少二個表面處；散熱片，其接觸熱管理多層片相對於電化學電池的表面；以及冷卻板，其與該散熱片垂直並與該散熱片熱接觸，該熱管理多層片包含：第一散熱層，其設置於熱絕緣層的第一側上；以及第二散熱層，其設置於該熱絕緣層的第二側上。
方案27：如方案26所述之電池組，其中該熱管理多層片覆蓋該電化學電池的二個表面。
方案28：如方案26或方案27所述之電池組，其中該電化學電池包含稜形電池、袋式電池、或圓柱形電池，較佳為袋式電池。
方案29：如方案26至28中任一者所述之電池組，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立具有0.0005英吋（12.7微米）至0.0200英吋（508微米）、較佳0.001英吋（25.4微米）至0.005英吋（127微米）的厚度。
方案30：如方案26至29中任一者所述之電池組，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立包含銅、鋁、銅或鋁的合金、氮化硼、氮化鋁、不織布碳奈米管片或膠帶、碳奈米管膜、或石墨膜，較佳為鋁或鋁合金。
方案31：如方案26至30中任一者所述之電池組，其中該熱絕緣層具有0.002英吋（51微米）至0.039英吋（991微米）、較佳0.006英吋（152微米）至0.020英吋（508微米）的厚度。
方案32：如方案26至31中任一者所述之電池組，其中該熱絕緣層具有在23°C下為0.01至0.09瓦特／公尺*K的熱傳導率、70至350焦耳／克的熔化熱、或以上二者。
方案33：如方案26至32中任一者所述之電池組，其中該熱絕緣層包含氣凝膠、雲母、如聚胺甲酸酯或聚矽氧發泡體之發泡體、木栓、或纖維玻璃。
方案34：如方案26至33中任一者所述之電池組，其中該熱絕緣層更包含填料。
方案35：如方案26至34中任一者所述之電池組，其中該散熱片包含冷卻劑通道。
方案36：如方案26至35中任一者所述之電池組，更包含壓力襯墊，其中該壓力襯墊包含聚胺甲酸酯發泡體或聚矽氧發泡體。
可替代地，本文所述之組合物、方法、及製品可包含本文中所揭露之任何適當的材料、步驟、或組分，或由本文中所揭露之任何適當的材料、步驟、或組分組成，或實質上由本文中所揭露之任何適當的材料、步驟、或組分組成。該組合物、方法、及製品可額外地或替代地被調配，以避免或實質上不含任何對實現該組合物、方法、及製品之功能或目的而言非必要的材料（或物種）、步驟、或組分。
用語「一」並不表示數量之限制，而是表示存在至少一個所引述的物件。除非內文另外指示，用語「或」係指「及／或」。本說明書全文所提及之「一方案」、「另一方案」等係指與該方案關聯而被描述的特定元素（例如，特徵、結構、步驟、或特性）係被包括於本文中所述之至少一個方案中，且可存在或可不存在於其他方案中。另外，應理解所述之元素在多個方案中可以任何合適的方式結合。
當一元素（如層、膜（包括熱管理多層片）、區域、或基板）被稱為係在另一元素之「上」時，其係鄰近該其他元素，且可為直接在該其他元素之上，或者可存在有中介元素。相較下，當一元素被稱為係「直接」在另一元素之「上」時，則不存在中介元素。另外，當元素（如層、膜（包括熱管理多層片）、區域、或基板）被稱為係在另一元素之「上」或「直接在上」時，該元素的整體或一部分可鄰近該其他元素整體或一部分。
除非本文中指明相反，否則所有測試標準係在本申請案之申請日當時最近期的有效標準；或者若有主張優先權，則為其中出現有測試標準之最早優先權申請案的申請日。
針對相同組分或性質之所有範圍的端點係包括該端點、係可獨立結合、且包括所有中間點及範圍。本文所用之用語「第一」、「第二」等，「初級」、「次級」等並不表示任何次序、數量、或重要性，而是用以區別一元素與另一元素。用語「其組合」或「至少一者」係指列表係包含獨自各個元素、及列表中二或更多元素之組合、以及列表中至少一元素與未列示之類似元素之組合。另外，用語「組合物」係包含摻混物、混合物、合金、反應產物等。
除非另外定義，否則本文中所使用之技術及科學用語具有與本發明所屬領域之技藝人士所一般理解的相同意義。
所有引用之專利、專利申請案、及其他參考文獻係全文併入本文以供參考。然而，若本申請案中的用語與所併入之參考文獻中的用語矛盾或衝突，則本申請案中的用語優先於併入之參考文獻的衝突用語。
在圖式中，層及區域的寬度及厚度係為了說明的清楚性及解釋的方便而誇大顯示。圖式中相似的元件符號係指示相似的元件。
例示性實施態樣在本文中係參照截面示意圖而描述，該等截面示意圖為理想化之實施態樣的圖示示意圖。因此，由於例如製造技術及／或容忍度所造成的偏離示意圖之形狀係可預期的。因此，本文描述的實施態樣不應建構為受限於本文所繪示之特定區域形狀，而是應包含由於例如製造技術所造成的形狀的偏離。例如，所繪示或描述為平坦的區域可典型地具有粗糙及／或非線性的特徵。另外，所繪示之尖銳的角可為經圓化的。因此，圖式中所示之區域在本質上為圖示性的，且其形狀並不旨在描繪區域的精準形狀且不旨在限制本發明申請專利範圍的範圍。
儘管已描述特定方案，但對於申請人或其他本領域技藝人士而言可能有目前未預見或可能未預見的替代、修改、變異、改良、及實質等效物等。因此，申請時的後附申請專利範圍及可能修改之申請專利範圍係旨在涵蓋全部該等替代、修改、變異、改良、及實質等效物。
本申請案主張於2020年2月18日提交之美國臨時專利申請案第62/977,904號、於2020年3月12日提交之美國臨時專利申請案第62/988,664號、以及於2020年10月1日提交之美國臨時專利申請案第63/086,269號之優先權。各申請案之全文係併於此以供參考。
51:撓性外殼 52:電極組裝件 53:負集電器 54:正集電器 55:控制電子系統 56:負外引線 57:正外引線 61:第一散熱層 62:熱絕緣層 62a:第一側 62b:第二側 62d:孔洞 63:第二散熱層 81:第一高溫積層板 82:第二高溫積層板 83:可壓縮熱絕緣層 83a:第一側 83b:第二側 84:第一整合層 84a:第一側 84b:第二側 85:第一黏著層 86:第二整合層 86a:第一側 86b:第二側 87:第二黏著層 88:材料 100:電池 101:鄰近電池 102:電池 103:電池 104:電池 131:熱電偶探針 132:丙烷噴燈 133:袋式電池類比物 151:溫度感測器 152:熱板 153:袋式電池類比物 154:鋁箔 200:散熱片 300:冷卻板 400:熱管理多層片 400a:第一表面 400b:第二表面 401:熱管理多層片 402:熱管理多層片 403:熱管理多層片 403a:熱管理多層片 404:樣品 405:樣品 500:包裝式電池 600:壓力襯墊 700:電池陣列 800:外殼 1000:組裝件 1001:組裝件 1002:組裝件 1003:組裝件 1004:組裝件 1300:燃燒測試儀器 1500:熱板測試儀器 2000:電池組 2001:電池組
以下圖式為例示性方案，其係提供以說明本發明。用於說明實施例的圖式並非旨在將根據本發明所製造的裝置限制於本文所闡述的材料、條件、或製程參數。
圖1為先前技術之用於電池組的組裝件的示意圖，其包含電化學電池及散熱片（cooling fin）。
圖2為包裝式電化學電池（wrapped electrochemical cell）之一方案的示意圖。
圖3為用於電池組的組裝件之一方案的示意圖，該組裝件包含包裝式電化學電池。
圖4為包含冷卻劑通道的散熱片之一方案的圖。
圖5為用於電池組的組裝件之一方案的示意圖，該組裝件包含包裝式電化學電池。
圖6為熱管理多層片之一方案的示意圖。
圖7為熱管理多層片之一方案的示意圖。
圖8為熱管理多層片之一方案的示意圖，該熱管理多層片位於二個電化學電池之間。
圖9為熱管理多層片之一方案的示意圖，該熱管理多層片位於二個電化學電池之間。
圖10為熱管理多層片之一方案的示意圖，該熱管理多層片位於電池陣列中
圖11為袋式電池電池組之一方案的示意圖。
圖12為用於電池組的組裝件之一方案的示意圖，該組裝件包含熱管理多層片。
圖13為火焰測試儀器的圖。
圖14為顯示火焰測試之結果的溫度（°C）對時間（分鐘）的圖。
圖15為熱板測試儀器的圖。
圖16為顯示熱板測試之結果的溫度（°C）對時間（分鐘）的圖。
圖17為顯示熱板測試之結果的溫度（°C）對時間（分鐘）的圖。
61:第一散熱層
62:熱絕緣層
62a:第一側
62b:第二側
62d:孔洞
63:第二散熱層
401:熱管理多層片

Claims (25)

  1. 一種用於電池組（battery）的組裝件，其包含： 熱管理多層片，其設置於電化學電池（cell）的表面上， 該熱管理多層片包含： 熱絕緣層， 第一散熱層，其設置於該熱絕緣層的第一側上，以及 第二散熱層，其設置於該熱絕緣層的第二側上。
  2. 如請求項1所述之用於電池組的組裝件，其中該熱管理多層片係設置於該電化學電池的至少二個表面上。
  3. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該電化學電池包含稜形電池、袋式電池、或圓柱形電池。
  4. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立具有5至1,000微米的厚度。
  5. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該第一散熱層及該第二散熱層各自獨立包含銅、鋁、銀、銅合金、鋁合金、銀合金、氮化硼、氮化鋁、碳化矽、氧化鈹、碳纖維、碳奈米管、石墨烯、或石墨、或其組合。
  6. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層具有50至15,000微米的厚度。
  7. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層具有在23°C下為0.01至1.0瓦特／公尺*K（W/m*K）的熱傳導率、70至350焦耳／克（J/g）的熔化熱、或以上二者。
  8. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含雲母、蛭石、沸石、氣凝膠、聚合物發泡體、聚合物纖維、木栓（cork）、纖維玻璃、或其組合。
  9. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層為可壓縮的，且在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測係具有小於10%的壓縮永久變形（compression set）。
  10. 如請求項9所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含可壓縮的彈性聚合物。
  11. 如請求項9所述之用於電池組的組裝件，其中該熱絕緣層包含可壓縮的聚合物發泡體。
  12. 如請求項11所述之用於電池組的組裝件，其中該可壓縮的聚合物發泡體具有：80至481公斤／立方公尺（kg/m3 ）的密度、根據ASTM D 3574-95測試C量測為351.5至70,307公斤／平方公尺（kg/m2 ）的25%撓曲壓縮力（compression force deflection）、以及在158°F（70°C）下根據ASTM D 3574-95測試D量測為小於10%的壓縮永久變形。
  13. 如請求項11所述之用於電池組的組裝件，其中該可壓縮的聚合物發泡體為具有250至15,000微米之未壓縮厚度的層之形式。
  14. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，更包含設置於該第一散熱層與該熱絕緣層之間的黏著層。
  15. 如請求項14所述之用於電池組的組裝件，其中該黏著層更包含顆粒狀填料。
  16. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，更包含整合層，該整合層包含設置於該第一散熱層與該熱絕緣層之間的耐熱強化材料。
  17. 如請求項16所述之用於電池組的組裝件，其中該耐熱強化材料包含含有高耐熱聚合物或玻璃的織布或不織布墊。
  18. 如請求項16所述之用於電池組的組裝件，其中該整合層具有20至600微米的厚度。
  19. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該熱管理多層片依序包含： 該第一散熱層； 第一整合層； 第一黏著層； 該熱絕緣層； 第二黏著層； 第二整合層；以及 該第二散熱層。
  20. 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件，其中該組裝件包含至少二個電化學電池。
  21. 一種電池組，其包含： 如請求項1或2所述之用於電池組的組裝件；以及 至少部分包圍該用於電池組的組裝件的外殼。
  22. 一種熱管理多層片，其包含： 第一高溫積層板，其黏著至可壓縮熱絕緣層的第一側；以及 第二高溫積層板，其黏著至該可壓縮熱絕緣層相對的第二側， 其中該第一高溫積層板包含： 第一散熱層，其設置於第一整合層的第一側上，以及 第一黏著層，其設置於該第一整合層相對的第二側上，其中該第一黏著層將該第一高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第一側，以及 其中該第二高溫積層板包含： 第二散熱層，其設置於第二整合層的第一側上，以及 第二黏著層，其設置於該第二整合層相對的第二側上，其中該第二黏著層將該第二高溫積層板黏著至該可壓縮熱絕緣層的第二側。
  23. 一種用於電池組的組裝件，其包含： 如請求項22所述之熱管理多層片，其設置於電化學電池上。
  24. 如請求項23所述之用於電池組的組裝件，其中該組裝件包含至少二個電化學電池。
  25. 一種電池組，其包含： 如請求項23或24中任一者所述之用於電池組的組裝件；以及 至少部分包圍該用於電池組的組裝件的外殼。
TW110105453A 2020-02-18 2021-02-18 熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組 TW202203491A (zh)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US202062977904P 2020-02-18 2020-02-18
US62/977,904 2020-02-18
US202062988664P 2020-03-12 2020-03-12
US62/988,664 2020-03-12
US202063086269P 2020-10-01 2020-10-01
US63/086,269 2020-10-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202203491A true TW202203491A (zh) 2022-01-16

Family

ID=74871816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW110105453A TW202203491A (zh) 2020-02-18 2021-02-18 熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20210257690A1 (zh)
JP (1) JP2023514344A (zh)
KR (1) KR20220143100A (zh)
CN (3) CN216413147U (zh)
DE (1) DE112021001133T5 (zh)
GB (1) GB2607232A (zh)
SE (1) SE2251076A1 (zh)
TW (1) TW202203491A (zh)
WO (1) WO2021168026A1 (zh)

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022536411A (ja) 2019-06-10 2022-08-16 ロジャーズ・コーポレイション 膨張性電池パッド
DE102019130499A1 (de) * 2019-11-12 2021-05-12 Audi Ag Trenneinrichtung für ein Batteriemodul, Batteriemodul und Kraftfahrzeug
KR20210129489A (ko) * 2020-04-20 2021-10-28 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈
TW202240962A (zh) * 2021-03-09 2022-10-16 美商羅傑斯公司 複合熱管理片材、製造方法、使用其之電池組之組件、及包含其之電池組
CN113241494A (zh) * 2021-05-27 2021-08-10 中航锂电（洛阳）有限公司 电池组件
TW202327880A (zh) * 2021-10-27 2023-07-16 美商羅傑斯公司 阻燃多層材料、製備方法、包含其之電子裝置、及其用途
TW202319240A (zh) * 2021-10-27 2023-05-16 美商羅傑斯公司 阻燃性多層材料、其製造方法、包含其之電子裝置及其用途
KR20240052828A (ko) * 2021-12-17 2024-04-23 아스펜 에어로겔, 인코포레이티드 저 압축 영구 변형 에어로겔 및 에어로겔 복합재 및 제조 방법
DE102022000019A1 (de) 2022-01-03 2023-07-06 Mercedes-Benz Group AG Batteriemodul, Verfahren zum Anbringen einer Schutzeinrichtung und Verwendung einer Gewebeschicht als thermische und mechanische Schutzschicht
WO2023144788A1 (en) * 2022-01-31 2023-08-03 3M Innovative Properties Company Barrier article for a rechargeable electrical energy storage system
GB2615798A (en) * 2022-02-18 2023-08-23 Tecman Speciality Mat Ltd Thermal insulator for battery cells
US20230291061A1 (en) * 2022-03-08 2023-09-14 Cuberg, Inc. Battery assemblies comprising lithium-metal electrochemical cells and pressure-applying structures
KR20230141339A (ko) * 2022-03-31 2023-10-10 에스케이온 주식회사 배터리 모듈 및 이를 포함하는 디바이스
KR20230144282A (ko) * 2022-04-07 2023-10-16 삼성에스디아이 주식회사 배터리 모듈
EP4265407A1 (en) * 2022-04-20 2023-10-25 Basf Se Thermal insulation composite
US20230369681A1 (en) * 2022-05-13 2023-11-16 Hollingsworth & Vose Company Thermal insulation materials for batteries
DE102022206661A1 (de) 2022-06-30 2024-01-04 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriezelle
CN115295946A (zh) * 2022-08-16 2022-11-04 小米汽车科技有限公司 电池包和热失控防护设计方法
EP4350844A1 (en) * 2022-10-05 2024-04-10 Automotive Cells Company SE An assembly comprising a plurality of electrochemical cells and an electrical device comprising such assembly
WO2024081640A1 (en) * 2022-10-11 2024-04-18 Illinois Tool Works Inc. High temperature resistant insulating film
US11735786B1 (en) * 2022-10-11 2023-08-22 Lunar Energy, Inc. Pouch with thermal insulator and phase change material
EP4354592A1 (en) * 2022-10-13 2024-04-17 BAE SYSTEMS plc A barrier for separating cells of a battery
WO2024079440A1 (en) * 2022-10-13 2024-04-18 Bae Systems Plc A barrier for separating cells of a battery
CN115360459B (zh) * 2022-10-19 2023-03-24 江苏正力新能电池技术有限公司 一种电池外壳、电池及电池包
US20240154228A1 (en) * 2022-11-03 2024-05-09 Proterra Operating Company, Inc. Composite battery pack wall with mica inner layer
DE102022129687A1 (de) 2022-11-10 2024-05-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Hybrides Kompressionspad für einen Batteriezellstapel sowie Herstellungsverfahren dafür und ein damit aufgebautes Batteriezellenmodul
EP4376169A1 (fr) * 2022-11-25 2024-05-29 Automotive Cells Company SE Ensemble comprenant une pluralité de cellules électrochimiques et dispositif électrique comprenant un tel ensemble
DE202022106927U1 (de) 2022-12-12 2023-12-13 Carl Freudenberg KG Wärmeisolationsmaterial für elektrochemische Zellen
WO2024125962A1 (de) 2022-12-12 2024-06-20 Carl Freudenberg Kg Wärmeisolationsmaterial für elektrochemische zellen
KR102660377B1 (ko) * 2023-02-05 2024-04-24 주식회사 보백씨엔에스 마이카를 이용한 절연시트의 제조방법 및 위 제조방법에 의해 제조되는 마이카 절연시트
DE102023000537A1 (de) 2023-02-17 2023-10-26 Mercedes-Benz Group AG Wärmeleitkleber, Batterie und Fahrzeug
KR102560446B1 (ko) * 2023-03-03 2023-07-27 카본텍(주) 배터리셀 열폭주 확산 지연이 가능한 복합패드

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101325345B1 (ko) * 2005-12-22 2013-11-08 쇼와 덴코 패키징 가부시키가이샤 전지용 라미네이트 외장재 및 라미네이트 전지
US8541126B2 (en) * 2009-08-31 2013-09-24 Tesla Motors, Inc. Thermal barrier structure for containing thermal runaway propagation within a battery pack
US20110192564A1 (en) * 2009-12-21 2011-08-11 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Thermally conductive foam material
JP6435507B2 (ja) * 2014-07-18 2018-12-12 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 複合シートとその製造方法および複合シートを用いた電子機器
US10217979B2 (en) * 2015-02-09 2019-02-26 The Boeing Company Containment system and method for high energy density devices
EP3269540A1 (en) * 2016-07-15 2018-01-17 Von Roll Schweiz AG Compressible and flexible composite material useful in particular as a construction material for batteries
JP6885791B2 (ja) * 2017-06-05 2021-06-16 積水化学工業株式会社 熱暴走防止シート
JP7074455B2 (ja) * 2017-10-31 2022-05-24 イビデン株式会社 組電池用断熱シートおよび組電池
US20190305303A1 (en) * 2018-03-29 2019-10-03 Lenovo (Singapore) Pte. Ltd. Battery package
US11398653B2 (en) * 2018-11-20 2022-07-26 GM Global Technology Operations LLC Cure-in-place lightweight thermally-conductive interface
KR20220002341A (ko) 2019-05-06 2022-01-06 로저스코포레이션 배터리 패키징 재료, 제조 방법 및 이의 용도
JP2022536411A (ja) 2019-06-10 2022-08-16 ロジャーズ・コーポレイション 膨張性電池パッド

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021168026A1 (en) 2021-08-26
CN113346158A (zh) 2021-09-03
JP2023514344A (ja) 2023-04-05
SE2251076A1 (en) 2022-09-16
US20210257690A1 (en) 2021-08-19
DE112021001133T5 (de) 2022-12-01
CN216413147U (zh) 2022-04-29
CN216413148U (zh) 2022-04-29
GB2607232A (en) 2022-11-30
GB202210863D0 (en) 2022-09-07
KR20220143100A (ko) 2022-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW202203491A (zh) 熱管理多層片、包含彼之組裝件及電池組
TW202202335A (zh) 用於電池之熱管理多層片、包含彼之用於電池之總成、及包含彼之電池
US8592076B2 (en) Battery pack
US20240088483A1 (en) Thermally insulating multilayer sheet, method of manufacture, and articles using the same
JP2023553272A (ja) 熱暴走を防止するための多層シート
EP2442380A1 (en) Battery pack
EP4369448A2 (en) Devices, systems, and methods for controlling vent gases and ejecta from thermal runaway events in energy storage systems
CN217507459U (zh) 电池和用于电池的组件
CN218472091U (zh) 复合热管理片、用于电池的组合件和包括其的电池
TW202319232A (zh) 用於緩解電能儲存熱事件之材料、系統及方法
KR20240052820A (ko) 전력 시스템에 사용하기 위한 통류 냉각 기능을 갖춘 기계적 배리어 요소
TW202339341A (zh) 用於緩解基於電池的能量儲存系統中熱傳遞之系統及方法