现场固化的热界面材料制造技术

用于在车辆电池组中提供废热的均匀分布的方法和装置，包括电池组、冷板、冷却剂储存器、在电池组和冷却剂储存器之间的支撑结构、以及用于在电池组的电池和冷却剂储存器之间的空间内填充的适型热界面材料，以便在电池和冷却剂储存器之间提供热接触，用于分布废热。此外，用于在任何热源中向散热器提供废热的均匀分布和结构支撑的方法和装置，用于诸如计算机马达的小型装置的应用。

【技术实现步骤摘要】
现场固化的热界面材料本申请是申请日为2016年12月27日、申请号为201611226674.9、名称为“现场固化的热界面材”的专利技术申请的分案申请。
本申请总体上涉及车辆电池组中的废热分布。更具体地，本申请涉及用于允许废热在车辆电池组中均匀分布或用于需要通过适型热界面材料进行热分布的其他应用的方法和装置。
技术介绍
电池驱动的车辆提供优于传统行驶模式的显著优点。然而，仍然需要克服多个技术问题，以确保最佳地使用该技术。当前的市场产品受到，例如，行驶范围、结构稳定性、以及来自电池组的废热的无效散发的限制。用于电池组废热散发的当前系统受到技术问题的限制，通常遭受脆性材料、裂化和阻碍热传递的无效接触。另外，存在的限制在于当前使用的材料可能很难符合构建变化。在本领域中长期以来需要提供热传递的新系统和方法，其中可以保持部件之间的恒定的接触，使用满足不同设计并具有有效热性能的材料，以便提供来自电池组的电池的废热的可靠传递。
技术实现思路
本文所述的实施例详细描述了一种用于在车辆电池组中提供废热均匀分布的系统。该系统可以包括电池组、在电池组的两个电池之间延伸的至少一个冷板，以及通过适型热界面材料联接到冷板的冷却剂储存器，使得可以在其间传导热量。冷板可以包括铝。在具体实施例中，在电池组和冷却剂储存器之间存在支撑结构，并且具有液体或凝胶（或糊状物或包括糊状物）形式的适型热界面材料可放置在该支撑结构内。热界面材料可以是液体聚合物和/或液体凝胶。适型热界面材料可以被构造成是可流动的，以便填充储存器和电池组的每个电池之间的空间，使得在电池组的每个电池的整个下表面和冷却剂储存器的上表面之间存在恒定的热接触。在流入该空间时，适型热界面材料可以是，例如，约2至约5毫米厚，或约6至约25毫米厚。在具体实施例中，适型热界面材料在交联时保持恒定的热接触，这降低了适型热界面材料的流动性，并且通过将废热从电池组的每个电池传导到冷却剂储存器来提供废热的均匀分布。交联可以热和/或光化学地进行。交联方法还可以包括化学交联，例如过氧化物固化和催化剂添加；其他交联方法包括紫外线和激光交联。本文所述的另外的实施例提供一种用于通过适型热界面材料提供来自车辆中的电池组的废热的均匀分布的方法。具体实施例包括提供冷却剂储存器和联接到储存器的支撑结构，并且将适型热界面材料以液体或凝胶的形式放置在支撑结构内。具体实施例包括将电池组的底表面放置入液体和/或凝胶中，使得液体和/或凝胶围绕电池组的每个电池流动，使得在电池组的每个电池的整个下表面和冷却剂储存器的表面之间存在恒定的热接触。该方法还可以包括使适型热界面材料交联，从而降低适型热界面材料的流动性，并通过将废热从每个电池传导到冷却剂储存器来提供废热的均匀分布。液体或凝胶可以单独或一起使用，并且可以包含聚合物，并且交联可以是部分的（例如约1至约50％）或完全（大约100％）。在具体实施例中，在将适型热界面材料引入支撑结构之前，冷板可联接到电池组。附图说明当结合以下附图阅读时，可以最好地理解以下具体实施例的详细描述，附图中相同的结构由相同的附图标记表示，并且其中：图1示出了用于在车辆电池组中提供废热的均匀分布的系统的实施例的示意图，示出了适型热界面材料；图2示出了图1的系统的沿图1中的线2-2的横截面；图3示出了冷板形状的示例性实施例；图4示出了可以在其中包含一个或多个电池组的一个或多个电池的车辆；以及图5示出了在一个应用中实施例的使用，在该应用中，小散热器到外部散热器需要热分布。附图中所阐述的实施例本质上是说明性的，并且不旨在限制由权利要求限定的实施例。此外，鉴于下面的详细描述，附图和实施例的各个方面将更加充分地明显和被理解。具体实施方式现在将描述本公开的具体实施例。然而，本专利技术可以以不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施例。相反，提供这些实施例使得本公开将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本专利技术的范围。除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术实施例所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。本文所使用的术语仅用于描述特定实施例，并且不旨在限制本专利技术。除非上下文另有明确说明，否则在说明书和所附权利要求书中使用的单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式。除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表示成分的量、性质（如分子量）、反应条件等的所有数字应理解为在所有情况下由术语“约”修饰，其旨在表示至多是所示数值的±10％。另外，说明书和权利要求书中的任何范围的公开内容应被理解为包括范围本身以及其中包含的任何内容以及端点。除非另有说明，否则说明书和权利要求书中阐述的数值性质是近似值，其可以根据在本专利技术的实施例中寻求获得的所需性质而变化。尽管阐述本专利技术的实施例的宽范围的数值范围和参数是近似值，但是在具体示例中阐述的数值被尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由在它们各自的测量中发现的误差所导致的某些误差。本文描述的方法的某些部分，例如数学确定、运算、用于计算的数据输入或方程或其部分的确定可以在计算机或计算机系统的某些部分或一个或多个上执行，该计算机或计算机系统可以包括一个或多个处理器以及软件，用于运行或执行程序并运行运算或计算。本文所述的方法和系统及其部分可以组合以实现本专利技术的实施例。本文使用的词语形式可具有变化：例如当使用诸如“联接（couple）”的词语时，这暗示诸如“联接至（coupledto）”和“联接的（coupling）”和“联接至的（couplingto）”的变化被理解为已经被考虑。当使用诸如“配方（formula）”，“配制（formulate）”和“制剂（formulation）”的术语时，本文的方法和系统已经考虑了这种词语所有形式。在上下文中，如本文所使用的，“车辆”可以包括汽车、卡车、厢式运动型多功能车（SUV）等，并且可以全部是电动的，或者可以包括其他形式的动力，例如一个或多个常规的发动机，例如一个或多个内燃机。图1示出了用于在车辆电池组中提供废热的均匀分布的系统的实施例的示意图，示出了适型热界面材料4。还示出了电池组的电池2；七个电池2被示出形成电池组，但是可以存在其他数量的电池2，例如约一到约十个，或从约一到约三十个，或者具有不同数量的电池2的多个电池组。还示出了泡沫体3（例如可以在单元2、冷板顶部5（本文中也称为实心翅片）、冷却剂储存器6、支撑结构7和冷板底部8之间延伸的条状物或多个条状物）。示出了冷却剂进入位置9，以及冷却剂排出10位置。在具体实施例中，冷却剂储存器6具有沿箭头11的方向的对流冷却剂流。在具体实施例中，流动方向可以在相反的方向上。图2中示出了图1的系统的沿线2-2的横截面。还示出了电池2、冷却剂储存器6、冷板底部8和适型热界面材料4，在具体实施例中，热界面材料4在冷板底部8上方和下方流动。在具体实施例中，冷却剂储存器携带乙二醇混合物和/或其他冷却流体，例如有机制冷剂、相变材料（例如氨）或短链醇（例如乙醇和/或甲醇）。如果通过气体冷却，可以使用空气或氮气。流速根据冷却介质而变化。液体的典型流速为10升/分钟，空气冷却速率通常为200-300立方米/小时。稳态的温度可以是约25摄氏度或更低）。一个或多个冷板可以具本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在车辆电池组中提供废热均匀分布的系统，包括：电池组；至少一个冷板，其在所述电池组的两个电池之间延伸；冷却剂储存器，其通过适型热界面材料联接到所述冷板，使得能够在其间传导热量；在所述电池组和所述冷却剂储存器之间的支撑结构；以及液体或凝胶形式的适型热界面材料，其可放置在所述支撑结构内，被构造成可流动以填充所述储存器和所述电池组的每个电池之间的空间使得在所述电池组的每个电池的整个下表面和所述冷却剂储存器的上表面之间存在恒定的热接触，以及其中所述适型热界面材料在交联时保持恒定的热接触，这降低了所述适型热界面材料的流动性，并且通过将所述废热从所述电池组的每个电池传导到所述冷却剂储存器来提供所述废热的均匀分布。

【技术特征摘要】
2016.01.07 US 14/9901891.一种用于在车辆电池组中提供废热均匀分布的系统，包括：电池组；至少一个冷板，其在所述电池组的两个电池之间延伸；冷却剂储存器，其通过适型热界面材料联接到所述冷板，使得能够在其间传导热量；在所述电池组和所述冷却剂储存器之间的支撑结构；以及液体或凝胶形式的适型热界面材料，其可放置在所述支撑结构内，被构造成可流动以填充所述储存器和所述电池组的每个电池之间的空间使得在所述电池组的每个电池的整个下表面和所述冷却剂储存器的上表面之间存在恒定的热接触，以及其中所述适型热界面材料在交联时保持恒定的热接触，这降低了所述适型热界面材料的流动性，并且通过将所述废热从所述电池组的每个电池传导到所述冷却剂储存器来提供所述废热的均匀分布。2.一种适型热界面材料，包括：导热混合物，其包括在聚合物内的导热陶瓷；以及适型聚合物，在加入导热混合物之前是可流动的，其中，在导热混合物与适型聚合物混合之后，适型热界面材料可流动第一预定时间段，并且其中适型热界面材料在第一预定时间段后是有弹性的。3.根据权利要求2所述的适型热界面材料，其中所述适型热界面材料在第一预定时间段期间经历交联、聚合或溶剂蒸发中的至少一者，从而产生适型热界面材料的弹性。4.根据权利要求2所述的适型热界面材料，还包含加工助剂。5.根据权利要求4所述的适型热界面材料，其中加工助剂是氟表面活性剂。6.根据权利要求5所述的适型热界面材料，其中含氟表面活性剂是全氟壬酸。7.根据权利要求2所述的适型热界面材料，其中所述适型聚合物选自基本上由聚偏二氟乙烯，聚（二甲基硅氧烷），聚氨酯，不饱和聚酯，醇酸树脂，环氧树脂，聚环烯烃和其共聚物组成的组...

【专利技术属性】
技术研发人员：HK福莱姆，CA科拉尔，MHA艾尔哈米德，TJ富勒，AH列伊瑟乌塞尔，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国,US