[发明专利]储能装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种储能装置，特别是涉及一种具有充电电池及散热结构的储能装置。

背景技术

在市场上，充电电池(或称二次电池)经常作为储能装置或储能模块，并连接外部的热传导结构，如金属端，用以达到散热的目的。然而，利用大电流对电池快速充电，或使电池以大电流快速放电时，将无法仅透过热传导结构散热。

举例而言，在高温条件下，对锂离子电池(Lithium-ion Battery；LIB)进行充电或放电操作时，电池的寿命或性能将会大幅降低。因此，温度是影响电池性能的重要因素。当温度持续上升时，将影响电池的效率，并缩短电池的寿命。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一在于提供储能装置，其具有高散热效能。

为达上述目的，本发明提供储能装置，包括多个充电电池及多个超级电容。多个超级电容交错嵌入在多个充电电池之间。因此，充电电池所产生的热能可被传导至相邻的超级电容。充电电容的温度相对低于相邻的充电电池的温度。因此，充电电池的温度可均匀地被释放，并且不会累积热能。

如上所述，由于超级电容有效地释放充电电池所产生的热能，因此，不会造成热能的累积，故可使储能装置持续有效。

为让本发明的特征和优点能更明显易懂，下文特举出优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：

附图说明

图1A为本发明的储能装置的实施例。

图1B及图2为本发明的储能装置的另一实施例。

图3A为本发明的储能装置的俯视图。

图3B为图3A的剖面图。

图4A及图4B为本发明的储能装置的温度特性曲线图。

附图标记说明

1、1’、300：储能装置；20：充电电池；

22：第一基板；         30：散热结构；

32：第二基板；         40：辅助装置；

50：冷却系统；

310：堆叠式充电电池；  331、333：超级电容；

T1～T3：端点；

411～414、421～424、431～434、441～444、451～454、461～464：曲线。

具体实施方式

图1为本发明的储能装置的实施例。储能装置1包括多个充电电池20以及散热结构30。如图所示，每一充电电池20看起来像是细薄的长方体。充电电池20设置在第一基板22之上，并排成一列(row)。每一充电电池20之间具有合适间隔，并且这些间隔可形成梳状(comb-like)结构，用以释放充电电池20所产生的热能。散热结构30接触充电电池20，用以释放充电电池20所产生的热能。散热结构30亦具有梳状图案，用以完全地接触并嵌入充电电池20的梳状结构。图1B为本发明的储能装置的另一实施例。在本实施例中，散热结构30还连接到第二基板32，用以将充电电池20所产生的热能传导至第二基板32，再由第二基板32释放。举例而言，由于第二基板32的另一面与外界相邻，故可直接且快速地释放传导至第二基板32的热能。

充电电池20(或称二次电池)可为，镍镉电池(Ni-Cd battery)、镍锰电池(Ni-Mn battery)、镍锌电池(Ni-Zn battery)、镍氢电池(Nickel hydrogen battery)、镍离子电池(Nickel ion-basedbattery)、锂离子电池(Lithium ion-basedbattery)、固态锂电池(solid state lithium battery)、铅蓄电池(Lead acid battery)、或是上述电池的组合。然而，随着技术的发展，将会增加充电电池的变化型式。由于本领域的技术人员很清楚了解上述的应用，故不再赘述。散热结构30可为散热片(heat sink)、散热器(heat spreader)、或是其它合适的装置或其它导热材料所构成的元件。在实施例中，由于超级电容(super capacitor)具有较高的热传导能力，故可作为散热结构30。请参考图1B，散热结构30连接辅助装置40，用以增加散热效果。举例而言，辅助装置40可为散热片、散热管(heat pipe)、水箱(water tank)、水冷系统(water cooling system)、热电致冷器(thermoelectric cooler)、风扇(fan)、风箱(blower)、或是热箱(thermal pack)，辅助装置40设置在第二基板32表面，并可提高散热效应。