[发明专利]用于电池的热分配器

说明书

描述一种具有至少两个电池单池（10a‑t）并且具有至少一个各向异性的热分配器（24）的电池（100）、尤其是锂离子电池，其中所述至少两个电池单池（10a‑t）在一个平面中紧挨着在与所述各向异性的热分配器导热的接触之中彼此相邻地布置在所述各向异性的热分配器（24）的同一侧上。

技术领域

本发明涉及一种具有至少两个电池单池并且具有至少一个各向异性的热分配器的电池、尤其是锂离子电池以及所述电池的使用。

背景技术

电池单池是电化学的蓄能器，所述蓄能器在其放电时将所储存的化学能通过电化学的反应来转化为电能。表明(abzeichnen)的是，在将来不仅在固定的应用、比如风力设备(windkraftanlagen)、作为混合动力车辆或者电动车辆来设计的机动车中而且在电子设备中会使用新颖的电池系统，在可靠性、安全性、功率能力和使用寿命方面向所述新颖的电池系统提出很高的要求。由于其大的能量密度，尤其作为蓄能器的锂离子电池用于电驱动的机动车。

US2013/0323564公开了一种具有多个棱柱状的电池单池的电池组，所述电池单池以堆叠在彼此上面的方式而存在。在所述电池堆中的相邻的电池单池之间，分别布置了一个由石墨构成的热分配器。所述热分配器具有两个主表面，其中所述主表面与冷却片处于接触之中。

在DE102014004764中公开了一种热交换器，该热交换器包括导热板，所述导热板包含各向异性地导热的材料，所述材料的导热能力平行于所述导热板的主表面比垂直于所述主表面高。此外，所述热交换器具有用于载热流体的通道，其中所述导热板的传递边缘与所述通道之间的间隔小于所述导热板的厚度

US 2013/0273413公开了一种具有大量单池的电池，所述大量单池布置在一块板上。在准备运行的(betriebsfertig)状态中，所述电池具有不对称的形状，由此能够利用可便携的电子设备的内部的可用的空间。

WO 2014/038891具有一种拥有大量电极组合件(Elektrodenensembles)的二次电池，所述大量电极组合件被引入连续的包套(Umhüllung)的凹处(Einbuchtungen)中。所述包套而后相应地在所述电极组合件之间被分开，使得所述电极组合件彼此分开地处于所述包套的凹处中。

发明内容

按照本发明，提供一种电池、尤其是锂离子电池。所述电池具有至少两个电池单池并且具有至少一个各向异性的热分配器，所述至少两个电池单池在一个平面中紧挨着在与所述各向异性的热分配器导热的接触中彼此相邻地布置在所述各向异性的热分配器的同一侧上。按照本发明，还提供了所述电池在电动车辆中、在混合动力车辆中或者在插入式混合动力车辆中的使用。

与在不取决于方向的情况下传递(weiterleiten)热的各向同性(isotrop)的热分配器相比，各向异性的热分配器在取决于方向的情况下传递热，并且由此朝不同的方向不一样好。在本发明的意义上，所述各向异性的热分配器很好地在平面中比如以250W/mK直至10000W/mK的导热能力来传递热并且垂直于所述平面以明显更小的、比如5W/mK到200W/mK的导热能力来传递热。由此在所述平面中由所述热分配器来十分有效地传递热，而垂直于所述平面则不那么剧烈地传递热。

电池单池的热失控这个概念是指，电池单池由于故障而进行放热反应并且产生如此多的热，使得其过热。这通常引起以下后果：所述电池单池坏掉。由热失控的电池单池所产生的热被传递到相邻的电池单池上，所述相邻的电池单池而后同样转移到放热的状态中并且由于过热而坏掉。这个过程导致(folgen)连锁反应并且几乎没有被耽搁伴随有火灾和/或爆炸的经常性的后果。出于这个原因这种情况应该务必加以避免。