多功能金属有机框架电池接口的制作方法

背景技术：

技术实现思路

1、本解决方案提出了多功能金属有机框架(mof)接口，该多功能mof接口可以经由热传导和强制对流以热绝缘或热冷却的形式提供热管理，同时还吸收电池组中的机械能(例如，振动压力或机械压力)并且增加电池的能量密度。热管理和机械应力吸收可以改善ev电池的性能和寿命。本解决方案的多功能接口可由介孔mof材料制造并设置在电池单元和电池模块之间。开口可以是具有不同横截面的管状开口，具体取决于模型。横截面可以优化为圆形、六边形或具有任何其他几何形状以提供期望的流动。多功能材料可包括延伸穿过该多功能材料的细长通孔管状开口的阵列，以允许流体(例如，气体或液体)被迫通过该开口以便为电池提供强制对流冷却。mof可包括多孔特征部，当流体不被迫通过该开口时，该多孔特征部在电池单元和电池模块之间提供热绝缘。mof结构可以被设计成使得一些通道填充有冷却流体(冷却剂)并且一些通道保持为空。空通道可提供适应体积变化的潜力并充当缓冲层，而填充有冷却剂的通道用于热管理。mof还可以以阻尼器(例如纳米阻尼器)的形式提供机械能吸收，诸如减震器、振动阻尼器或以其他方式吸收机械能(诸如压缩)而没有任何进一步能量释放的接口，从而在突然的高动量动作(诸如强减速或冲击)的情况下提供益处。在突然的高动量动作期间，减震能够有助于由于动态载荷而施加到车辆的任何振动载荷(该动态载荷可能由于道路异常而施加到ev)以及由于电极中的循环和膨胀而在电池单元中可能经历的任何体积变化。

2、至少一个方面涉及一种设备。该设备包括电池单元，该电池单元具有外表面。该设备包括多功能材料，该多功能材料与该外表面联接。该设备包括开口，该开口延伸穿过该多功能材料。

3、至少一个方面涉及一种方法。该方法可包括提供多功能材料。该方法可包括形成延伸穿过该多功能材料的开口。该方法可包括将该多功能材料与电池单元热联接。该方法可包括提供流体移动装置，该流体移动装置被构造成使流体移动穿过该开口。

4、至少一个方面涉及一种电动车辆。该电动车辆可包括电动车辆的电池组。电池组可包括第一电池单元，该第一电池单元具有第一外表面。电池组可包括第二电池单元，该第二电池单元具有第二外表面。电池组可包括多功能材料，该多功能材料设置在该第一外表面和该第二外表面之间。该接口可以与该第一电池单元和该第二电池单元热连通。多个开口可从该多功能材料的第一端部处的该多个开口的多个第一端部延伸穿过该多功能材料到达该多功能材料的第二端部处的该多个开口的多个第二端部。该多功能材料可被构造成响应于由流体移动装置移动流体穿过该多个开口而将热量从该第一电池单元或该第二电池单元中的至少一者传导出去。该多功能材料可被构造成响应于未由流体移动装置移动流体穿过该多个开口而向该第一电池单元或该第二电池单元中的至少一者提供热绝缘。该多功能材料可被构造成从该第一电池单元或该第二电池单元中的至少一者吸收机械能。

5、下面详细讨论这些方面和其他方面以及具体实施。前述信息和以下详细描述包括各个方面和具体实施的例示性示例，并且提供用于理解受权利要求书保护的方面和具体实施的性质和特性的概述或框架。附图提供了对各方面和具体实施的说明和进一步理解，并且并入本说明书并构成本说明书的一部分。前述信息和以下详细描述和附图包括例示性示例并且不应被视为限制性的。

技术特征：

1.一种设备，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括：

3.根据权利要求2所述的设备，其中所述mof材料是介孔的并且具有高达1瓦特每米开尔文(1w/mk)的热导率。

4.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括：

5.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括：

6.根据权利要求1所述的设备，其中所述开口中的流体是气体或液体中的至少一者，并且其中所述开口垂直于所述多功能材料的厚度延伸并且具有在大约10微米至1毫米之间的内径。

7.根据权利要求1所述的设备，其中流体是气体，并且流体移动装置使得在所述开口的第一端部和所述开口的第二端部的所述气体之间的压力差在100帕斯卡至100千帕斯卡之间。

8.根据权利要求5所述的设备，其中所述设备被构造成使所述流体以0.5米/秒至20米/秒之间的速度移动穿过所述开口。

9.根据权利要求1所述的设备，其中所述电池单元是第一电池单元，所述设备包括：

10.根据权利要求1所述的设备，所述设备包括：

11.根据权利要求1所述的设备，其中所述电池单元是第一电池单元，所述设备包括：

12.根据权利要求11所述的设备，其中所述电池模块是第一电池模块，所述设备包括：

13.根据权利要求12所述的设备，所述设备包括：

14.根据权利要求13所述的设备，所述设备包括：

15.一种方法，所述方法包括：

16.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括：

17.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括：

18.根据权利要求15所述的方法，所述方法包括：

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述流体是气体并且其中所述开口垂直于所述多功能材料的厚度延伸，所述方法包括：

20.一种电动车辆，所述电动车辆包括：

技术总结
本解决方案提供了多功能金属有机(MOF)接口，该多功能MOF接口可应用于电池单元、电池模块或电池组之间，并且必要时提供隔热和主动冷却，同时还提供对EV电池的机械应力的吸收。本解决方案可包括可具有外表面的电池单元。多功能材料可与该电池单元的该外表面联接。当热量移动穿过该开口时，延伸穿过该多功能材料的开口可提供热对流。当该流体不移动穿过该开口时，该多功能材料可提供热绝缘。该多功能材料可以使该电池单元免受机械应力的影响。

技术研发人员：阿斯马·沙拉菲,P·S·肯德雷卡,金真龙,S·T·戈吉尼
受保护的技术使用者：瑞维安知识产权控股有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/6/30