[发明专利]特别地用于因此配备的一个或多个电池的热屏障

说明书

公开了一种用于保持电池(2)的温度稳定的热屏障(3)。所述屏障包括由冷和热相变材料(PCM)制成的元件(3b、3c)以及热绝缘元件(5a、5b，…)，所述热绝缘元件的至少一些被放置在两个PCM元件(3a、3b)之间。

本发明涉及热管理领域。

它特别地涉及一种包括热管理装置(也称为屏障)的组件，所述热管理装置原理上无源地起作用，从而在内部体积内和/或相对于其中布置的临时发热元件促进维持在预定范围内的温度。

这特别地适用于温度升高的电气设备，诸如蓄电池。

在电池，或串联或并联组装的电池组中，能够控制其中当发电时温度升高的电池的运行温度可能高度地有用。

在此背景下，应当认识到，能够将所述体积和/或其内容物与外侧环境隔离并且甚至更精细地管理在运行裕度内的其中温度，以及延迟扰动热流朝该体积和/或到甚至在所述体积中的温度或在与其接触的至少一部分壁的传播可能很有用。

正是在这种背景下，提出了一种组件，其包括如上所述的热管理装置，所述组件的特征在于，其包括：

—所述内部体积，

—所述装置，其被布置在内部体积周围并放置在外侧环境中以及经历被包括在分别低于或高于所述预定温度范围之间的温度的影响，其中，该装置包括插入在内部体积和外侧环境之间并且从内侧朝外侧的至少一个热绝缘元件，在所述内侧中定位有所述内部体积和/或其中布置有该元件：

—具有在液体和固体之间的状态变化的至少一个第一PCM材料，其中，每个第一PCM材料具有小于或等于所述预定范围的最低温度的状态变化温度，通过状态变化旨在：

—通过结晶发热，从而延迟从外侧环境朝内部体积的冷传播；

—并且在通过所述发热元件所发热的影响下，通过液化吸收热，

—具有在液体和固体之间的状态变化的至少一个第一PCM材料，其中，每个第二PCM材料具有大于或等于所述预定范围的最高温度的状态变化温度，通过状态变化旨在：

—通过液化吸收热能(在大于或等于所述预定范围的最高温度的温度下)，从而延迟热能从外侧环境朝内部体积的传播，

—并且通常当外侧环境温度小于(它们的)状态变化温度时，通过结晶释放存储的热能。

实际上，上述装置将限定一个环绕所述内部体积的至少一部分的壁，并且将被结合在“底座”壁中(用于结构目的)或将对后者加衬。

术语“环绕”或“在…周围”应理解为是指至少局部地限制该内部体积的元件(壁、装置…)，例如在一侧上或在一面上。因此，将不必完全地由该元件环绕所述内部体积。

热绝缘材料用于限制在内侧和外侧之间的热交换。此外，PCM能够使温度峰值平滑，例如在整整一天或甚至一年中和/或在达到温度时进行干预。因此，需要保护的内部在白天、在炎热天气中可能不那么温暖，而在夜间、在寒冷天气中可能不那么寒冷。

因此，将这两者结合起来很有意义，即使该原理变得更加复杂，当需要热管理一个其中温度可变化并且其必须安装在困难环境中的空间时，更加如此，其中温度梯度可达到数十摄氏度。

将热绝缘与热PCM(第二PCM材料)和冷PCM(第一PCM材料)的复合物结合对于所寻求目标应该有效。

出于热绝缘的性能，应该建议的是，所述至少一个热绝缘元件被布置在真空壳体中，从而限定至少一个受控大气绝缘面板VIP，优选地也容纳至少一部分PCM材料。

这些VIP面板将限定相当刚性的结构，即使它们以包括至少一个封闭的密封壳体的方式包装，所述壳体由至少一个可变形板组成。

为了构造所述第一和第二PCM材料，进一步建议将后者从内侧朝外侧地包括在以下中：