【技术实现步骤摘要】
本申请一般涉及用于防止或减轻能量存储系统中的热事件(例如热失控(thermalrunaway)问题)的材料和系统和方法。特别地，本申请提供热屏障材料。本申请还涉及具有一个或多个包含热屏障材料的电池单元的电池模块或电池组，以及包括那些电池模块或电池组的系统。所一般描述的方面可包括气凝胶材料。
技术介绍
1、锂离子电池(lib)因其与传统电池相比具有高工作电压、低记忆效应高能量密度而广泛用于为便携式电子设备供电，例如手机、平板电脑、笔记本电脑、电动工具和其他大电流设备，例如电动汽车。然而，安全性是一个问题，因为lib在“滥用条件”下很容易发生灾难性故障，例如当可充电电池过度充电(充电超过设计电压)、过度放电、在高温和高压下运行或暴露于高温和高压时。
2、为了防止级联热失控事件的发生，需要有效的隔热和散热策略来解决lib的这些和其他技术挑战。
技术实现思路
1、在一些方面，电池模块包括位于模块外壳内的电池单元堆叠、电池单元堆叠中的至少两个单元之间的热屏障、至少一个传感器、以及将电池单元堆叠封装在模块外壳内的模块盖。热屏障可包括至少一隔离层，例如气凝胶层。
2、在某些方面，用于电池模块中的热屏障可包括包含气凝胶的隔离层，所述隔离层配置为热隔离电池模块内的各个电池单元以及至少部分地在热屏障内的压力传感器。
3、在某些方面，电池模块可包括电池单元堆叠和电池管理系统。电池单元堆叠位于模块外壳内，在电池单元堆叠中的至少两个单元之间具有热屏障。所述热屏障可以包括至
4、一种监测电池模块的方法可以包括接收来自嵌入在位于电池模块的至少两个单元之间的热屏障中的传感器的信号，解释来自传感器的信号以确定是否满足预定条件，并且如果满足预定条件则基于解释的传感器信号发出警报。
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1.一种电池模块，包括：
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器包括压力传感器、温度传感器、水分传感器、气体传感器或其组合。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器嵌入在所述隔离层中。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器邻近所述隔离层。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述热屏障还包括耦合到所述隔离层中的气凝胶的结构部件。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述至少一个传感器位于所述结构部件上。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器是无线传感器。
8.根据权利要求1所述的电池模块，还包括从所述至少一个传感器延伸出所述隔离层的一根或多根导线，以将信号传送至所述传感器以及从所述传感器传送信号。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中所述一根或多根导线嵌入在所述隔离层中。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有与所述电池单元堆叠
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有背向所述电池单元堆叠的一个的表面。
12.根据权利要求1所述的电池模块，还包括邻近所述隔离层的冷却板。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有与所述冷却板接触的表面。
14.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述热屏障还包括传导层。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述隔离层内，所述至少一个传感器具有与所述传导层接触的表面。
16.根据权利要求14所述的电池模块，其中所述传导层包括导热材料。
17.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器包括传感器片。
18.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片包括连接到所述传感器的电源通道。
19.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片包括多个传感器，并且其中所述传感器片配置为允许在所述传感器片的表面上映射一个或多个参数。
20.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片包括延伸超过热屏障和来自堆叠的相邻电池单元的至少一部分。
21.根据权利要求20所述的电池模块，其中所述传感器片的所述部分包括一个或多个水分传感器、气体传感器或其组合。
22.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片包括印刷电路板。
23.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片包括位于传感器片的每个角的至少一个传感器。
24.根据权利要求17所述的电池模块，其中所述传感器片在传感器片的每一侧上包括至少一个传感器。
25.一种用于电池模块的热屏障，所述热屏障包括：
26.根据权利要求25所述的热屏障，其中所述压力传感器嵌入在所述隔离层中。
27.根据权利要求25所述的热屏障，还包括耦合到所述隔离层的冷却板，其中所述压力传感器至少部分地嵌入邻近所述冷却板的所述隔离层中。
28.根据权利要求25所述的热屏障，还包括耦合到所述隔离层的传导层，其中所述压力传感器嵌入在所述传导层和所述隔离层之间的所述热屏障内。
29.根据权利要求25所述的热屏障，其中所述压力传感器是无线的。
30.一种电池管理系统，包括：
31.根据权利要求30所述的系统，其中所述指令还使得所述处理器基于所述警报自动执行动作。
32.根据权利要求30所述的系统，其中解释所述信号包括将所述信号与历史数据进行比较。
33.根据权利要求30所述的系统，其中所述预定条件包括热失控。
34.根据权利要求30所述的系统，其中发出所述警报包括在用户界面上向用户提供警告。
35.一种监测电池模块的方法，所述方法包括：
...【技术特征摘要】
1.一种电池模块，包括：
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器包括压力传感器、温度传感器、水分传感器、气体传感器或其组合。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器嵌入在所述隔离层中。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器邻近所述隔离层。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述热屏障还包括耦合到所述隔离层中的气凝胶的结构部件。
6.根据权利要求5所述的电池模块，其中所述至少一个传感器位于所述结构部件上。
7.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器是无线传感器。
8.根据权利要求1所述的电池模块，还包括从所述至少一个传感器延伸出所述隔离层的一根或多根导线，以将信号传送至所述传感器以及从所述传感器传送信号。
9.根据权利要求8所述的电池模块，其中所述一根或多根导线嵌入在所述隔离层中。
10.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有与所述电池单元堆叠的一个接触的表面。
11.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有背向所述电池单元堆叠的一个的表面。
12.根据权利要求1所述的电池模块，还包括邻近所述隔离层的冷却板。
13.根据权利要求12所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述热屏障内，所述至少一个传感器具有与所述冷却板接触的表面。
14.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述热屏障还包括传导层。
15.根据权利要求14所述的电池模块，其中所述至少一个传感器部分地嵌入所述隔离层内，所述至少一个传感器具有与所述传导层接触的表面。
16.根据权利要求14所述的电池模块，其中所述传导层包括导热材料。
17.根据权利要求1所述的电池模块，其中所述至少一个传感器包括传感器片。
【专利技术属性】
技术研发人员：B·卡希尔，L·王，C·斯托，
申请(专利权)人：亚斯朋空气凝胶公司，
类型：发明
国别省市：
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