[发明专利]热界面材料及相关系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及热界面材料。更具体地但非排他地，本发明涉及可设置在热源和散热部件之间的编织热界面材料。

背景技术

各种热源可以使用热沉进行冷却。热沉可以被构造为将热消散到周围环境。一些热沉还可以包括传热元件例如散热器、风扇、热管、液体冷却元件、相变冷却元件和/或其它特征。热界面材料可用于改善热源和热沉之间的热耦合。热界面材料可以设置在热源与传递热的热沉的接触表面之间。

热源或热沉上的接触表面可以具有由材料和/或制造工艺的变化引起的变化。热界面材料可以例如用于填充由于这样的变化而发生的热源和热沉之间的间隙。这样的间隙如果未经热界面材料桥接，则会降低热源和热沉之间的热耦合，由此降低热可从热源传递到热沉的效率。

热界面材料的一种普通形式是在热源和热沉之间的层中扩展的导热膏或脂。热源和热沉之间的压力会使热界面材料从其初始位置扩展以覆盖整个接触表面。可包括热膏或脂的热垫可以填充热源和热沉之间的空隙。作为热界面材料使用的许多膏或脂的热导率相对低。例如，一些商业上可获得的热膏或脂具有在1.5到3λ之间的热导率值，其中，λ以瓦特每米开尔文（W/（m·Ko））表示。相比之下，在热沉中通常使用的材料的热导率值可以是这样的膏或脂的热导率值的许多倍。例如，铝的热导率为大约220λ，铜的热导率为大约390λ。本申请的发明人已经认识到，提高热界面材料的热导率可以提供在某些应用中的更大的热传递和改善的效率。

发明内容

本发明提供如下方案：

1、一种用于电池中的散热的系统，包括：

可再充电电池系统，所述可再充电电池系统由于电化学过程而产生热，所述电化学过程与电能量在所述可再充电电池系统中的储存和电能量从所述可再充电电池系统的提取相关；

与所述可再充电电池系统连通并被构造为接收来自所述可再充电电池系统的热的多个传热元件，所述多个传热元件与第一接触表面连通；

与所述多个传热元件连通的冷却系统，所述冷却系统与第二接触表面连通；

设置在第一接触表面和第二接触表面之间的热界面材料，所述热界面材料包括编织成图案的多条导热材料束；

其中，所述热界面材料被构造为遵循所述第一接触表面和所述第二接触表面，并由此增强所述第一接触表面和所述第二接触表面之间的热传递。

2、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述可再充电电池系统包括多个电化学单元，并且所述多个传热元件包括与所述多个电化学单元连通的多个传热元件。

3、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述冷却系统包括被构造为接收受冷却液体的流的流组件，并且所述第一接触表面包括所述流组件的表面。

4、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述多条导热材料束在第一平面中编织成所述图案，所述第一平面基本上平行于由所述第一接触表面限定的第二平面并基本上平行于由所述第二接触表面限定的第三平面。

5、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述多条导热材料束编织成所述图案，使得所述束至少部分地垂直于所述第一接触表面和所述第二接触表面延伸。

6、根据方案1所述的系统，其特征在于，可再充电电池系统包括多个电化学单元，并且所述多个传热元件包括与所述多个电化学单元连通的多个冷却翼片。

7、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述多个传热元件中的至少一个包括被构造为将所述传热元件稳固到所述热界面材料的连接元件。

8、根据方案7所述的系统，其特征在于，所述连接元件包括所述传热元件的整体部分，所述传热元件的整体部分被构造为相对于所述热界面材料被卷曲。

9、根据方案1所述的系统，其特征在于，还包括：

多个间隔部件；

其中，所述多条导热材料束围绕所述多个间隔部件编织成所述图案。

10、根据方案9所述的系统，其特征在于，所述多个间隔部件被构造为适应在预定范围内的弹性变形。

11、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述热界面材料还包括粘结剂层，并且所述多条导热材料束连接到所述粘结剂层。

12、根据方案1所述的系统，其特征在于，所述导热材料包括铝、铜和镀钢中的一种。

13、一种散热系统，包括：

包括被构造为传递热的第一接触表面的热源；

包括被构造为接收热的第二接触表面的热沉；以及

至少部分地设置在所述第一接触表面和所述第二接触表面之间的热界面材料，所述热界面材料包括：

编织成图案的多条导热材料束；