[发明专利]带有高导热率涂层的改进的高电压端子冷却

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电池，并且尤其涉及具有分接头并且具有改进的传热的电池。

背景技术

在混合动力汽车中，在不同的行车条件下，电池温度显著影响锂离子电池的性能、安全性和寿命。电池组中的不均匀温度分布可以导致电力失衡模块，并且因此导致更低的性能和更短的电池寿命。因此，对锂离子电池的热管理正在受到来自汽车制造厂和电池供应商的更加重视。保持电池内的均匀温度是困难的，因为电池内的不均匀发热。此外，加热和冷却系统由于它们的内热阻会产生不均匀的传热。

电池热管理（BTM）系统在混合电动车辆（HEV）应用中发挥重大作用，它除了改善性能且延长电池循环寿命之外，满足了锂离子电池热安全性。来自电池组中的模块的电池发热率的大小影响BTM系统的尺寸和结构。电池发热取决于电池内阻的大小和电化学反应的热力学热量。因此，发热率取决于充/放电曲线和电池的荷电状态和温度。为了获得电池的最佳性能，必须在期望温度范围内操作电池并且减少不均匀的温度分布。BTM系统包括控制器来维持电池在最佳温度范围内和单个电池内以及电池组内温度的均匀性。

传统上，电池冷却结构是要消除由电池外壁上的外部热对流或热传导引起的电池内部产生的热。由于电池外部上的热阻层，外部冷却对消除电池内部产生的热不起作用。此外，外部冷却将在电池厚度的方向上引入大的温度梯度。

因此，需要一种改进的电池冷却结构。

发明内容

这个需要由本发明来满足。本发明的一个方面一种具有改进的传热的电池组。在一个实施例中，该电池组包括多个电池，每个电池具有阳极箔和阴极箔；一对分接头，第一分接头连在该阳极箔上且第二分接头连在该阴极箔上；其中，至少一个电池在阳极箔或阴极箔或这两者的至少一面上具有高导热率涂层；或者至少一个分接头在至少一面上具有高导热率涂层；或者这两者。

本发明的另一方面是一种改进电池组传热的方法。在一个实施例中，该电池组包括多个电池，每个电池具有阳极箔和阴极箔；和一对分接头，第一分接头连在该阳极箔上且第二分接头连在该阴极箔上。该方法包括在阳极箔、阴极箔、第一分接头或第二分接头的至少一者上涂上一层高导热率材料。

本发明提供下列技术方案。

技术方案1：一种具有改进的传热的电池组，包括：

多个电池，每个电池具有阳极箔和阴极箔；

一对分接头，第一分接头连在所述阳极箔上且第二分接头连在所述阴极箔上；

其中，至少一个电池在所述阳极箔或所述阴极箔或这两者的至少一面上具有高导热率涂层；或者至少一个分接头在至少一面上具有高导热率涂层；或者这两者。

技术方案2：如技术方案1所述的电池组，其中，全部电池在所述阳极箔或所述阴极箔或这两者的至少一面上具有所述高导热率涂层；或者这两个分接头在至少一面上具有所述高导热率涂层；或者这两者。

技术方案3：如技术方案1所述的电池组，其中，至少一个电池在所述阳极箔或所述阴极箔或这两者的两面上具有所述高导热率涂层；或者至少一个分接头在两面上具有所述高导热率涂层；或者这两者。

技术方案4：如技术方案1所述的电池组，其中，至少一个电池在所述阳极箔或所述阴极箔或这两者的至少一面上具有所述高导热率涂层。

技术方案5：如技术方案1所述的电池组，其中，至少一个分接头在至少一面上具有所述高导热率涂层。

技术方案6：如技术方案1所述的电池组，其中，所述高导热率涂层具有大于约500W/m/K的导热率。

技术方案7：如技术方案1所述的电池组，其中，所述高导热率涂层具有大于约5,000S/cm的导电率。

技术方案8：如技术方案1所述的电池组，其中，所述高导热率涂层是高导热率石墨涂层。

技术方案9：如技术方案8所述的电池组，其中，所述高导热率石墨涂层具有大于约1000W/m/K的导热率。

技术方案10：一种改进电池组传热的方法，所述电池组包括多个电池，每个电池具有阳极箔和阴极箔；和一对分接头，第一分接头连在所述阳极箔上且第二分接头连在所述阴极箔上，所述方法包括：

在所述阳极箔、所述阴极箔、所述第一分接头或所述第二分接头的至少一者上涂上一层高导热率材料。

技术方案11：如技术方案10所述的方法，其中，全部电池在所述阳极箔或所述阴极箔或这两者的至少一面上具有所述高导热率涂层；或者这两个分接头在至少一面上具有所述高导热率涂层；或者这两者。