利用熱電學(xué)的電池?zé)峁芾淼闹谱鞣椒?br>【專利摘要】所公開的實(shí)施例包含基于熱電的熱管理系統(tǒng)和方法，其經(jīng)配置加熱和/或冷卻電氣裝置。熱管理系統(tǒng)可以包含接近所述電氣裝置的局部熱生成放置的散熱器。鰭片可以連接至散熱器，其中，所述熱電裝置被放置在所述鰭片上。電力可以被引導(dǎo)至所述熱電裝置以向所述電氣裝置提供受控的加熱和/或冷卻。
【專利說明】利用熱電學(xué)的電池?zé)峁芾?br>[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求在2013年10月29日提交的標(biāo)題為“BATTERY THERMAL MANAGEMENTWI TH THERMOELECTRI CS”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?1 /89 7，121的權(quán)益，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過引用合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)主要涉及包括但不限于電池和電池單元的電氣裝置的熱電(TE)熱管理(例如，加熱和/或冷卻)。
【背景技術(shù)】
[0004]功率電子器件和其它電氣裝置，諸如電池對(duì)過熱、低溫、極端溫度和工作溫度限制是敏感的。在此類裝置在所建議的或最佳溫度范圍之外工作時(shí)，此類裝置的性能會(huì)被削弱，有時(shí)候是嚴(yán)重的。在半導(dǎo)體器件中，集成電路管芯可能過熱和發(fā)生故障。在電池(例如包含用于電動(dòng)汽車的機(jī)動(dòng)汽車應(yīng)用的電池)中，電池單元及其組件可能會(huì)劣化。此類劣化可能表現(xiàn)在電池自身降低的電池存儲(chǔ)容量和/或降低電池在多個(gè)工作周期再充電的能力。
[0005]用于大的系統(tǒng)(包含，例如，在電動(dòng)汽車中使用的鋰基電池)的高性能電池具有使電池的熱管理和/或容納系統(tǒng)是有利的某些特性。高性能電池的充電特性在升高的溫度改變，并且如果電池在太高的溫度充電，會(huì)導(dǎo)致電池的循環(huán)壽命顯著降低。例如，如果一些鋰基電池在約50°C重復(fù)充電時(shí)，它們的循環(huán)壽命下降超過50%。如果充電溫度未控制在適當(dāng)?shù)南拗祪?nèi)，則由于循環(huán)壽命會(huì)大幅下降，電池的壽命成本會(huì)大幅增加。而且，如果充電或工作溫度過低，諸如低于約-30°C，一些高性能電池會(huì)表現(xiàn)出降低的性能并且可能損壞。此外，高性能電池和高性能電池的陣列會(huì)遭遇電池會(huì)永久損壞或破壞的熱事件，并且溫度過高的條件甚至?xí)?dǎo)致火災(zāi)和其它安全相關(guān)的事件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]管理功率電子器件和其它電氣裝置的熱條件會(huì)是有利的。熱管理可以降低過熱、過冷和電氣裝置劣化的發(fā)生率。本文所述的某些實(shí)施例提供攜帶顯著電力和/或需要高電流和效率的裝置的熱管理(例如，功率放大器、晶體管、變壓器、電源逆變器、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、電動(dòng)機(jī)、高功率激光器和發(fā)光二極管、電池和其它)。各種各樣的解決方案可以用于熱管理此類裝置，包含對(duì)流空氣和液體冷卻、傳導(dǎo)冷卻、利用液體射流的噴灑冷卻、電路板和芯片殼體的熱電冷卻和其它解決方案。與用于加熱或冷卻電氣裝置的現(xiàn)有技術(shù)相比，本文公開的至少一些實(shí)施例提供以下優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)優(yōu)點(diǎn):更高的功率效率、降低或消除維護(hù)成本、提高可靠性、使用壽命更長(zhǎng)、更少的部件、更少的或消除運(yùn)動(dòng)部件、加熱和冷卻工作模式、其它的優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)的組合。
[0007]在一些實(shí)施方式中，電池單元可以經(jīng)由散熱器沿著從熱點(diǎn)的最短熱路徑與熱電裝置熱連通。熱電裝置的中心可以是在沿最短熱路徑延伸的線上。
[0008]在一些實(shí)施例中，散熱器可以具有鰭片。所述鰭片可以大體上平行于電池單元的偵靦延伸。
[0009]在一些實(shí)施例中，電池單元可以是棱形的。
[0010]在一些實(shí)施例中，另一熱電裝置可以連接至接近所述電池單元的相對(duì)側(cè)面的相同的散熱器(例如，散熱器在電池單元的相對(duì)側(cè)面上具有兩個(gè)鰭片)。
[0011]在一些實(shí)施例中，另一電池單元可以與第一電池單元進(jìn)行堆疊。其它電池單元可以與相同的散熱器熱連通。
[0012]在一些實(shí)施例中，另一散熱器可以與其它電池單元熱連通。另一熱電裝置可以連接在所述其它散熱器。
[0013]在一些實(shí)施例中，熱板可以連接到兩個(gè)散熱器，其中所述熱電裝置在所述熱板上。
[0014]在一些實(shí)施例中，所述熱電裝置的中心可以在沿最短熱路徑的線上，該最短路徑沿散熱器中的一個(gè)或兩者。
[0015]在一些實(shí)施例中，散熱器中的至少一個(gè)可以具有熱帶材。
[0016]在一些實(shí)施例中，所述電池單元可以在帶有熱點(diǎn)的相同側(cè)面上具有電極，所述熱點(diǎn)更接近所述電極連接至所述電池單元的側(cè)面。
[0017]在一些實(shí)施例中，所述電池單元可以在與熱點(diǎn)相對(duì)的側(cè)面上具有電極，該熱點(diǎn)大體上在電池單元的中心處。
[0018]在一些實(shí)施例中，熱電裝置的廢表面可以與空氣或用于電池單元的殼體的壁熱連通。
[0019]在一些實(shí)施例中，兩個(gè)電池單元可以經(jīng)由連接至電池單元的側(cè)面的兩個(gè)散熱器與熱電裝置熱連通。第三散熱器可以與兩個(gè)散熱器熱連通。熱電裝置可以與第三散熱器熱連通。
[0020]在一些實(shí)施例中，熱電裝置的中心可以在沿散熱器的至少一個(gè)的最短熱路徑的線上。
[0021]在一些實(shí)施例中，兩個(gè)電池單元可以被堆疊，但是不一定彼此鄰近。
[0022]在一些實(shí)施例中，所述散熱器可以具有鰭片。該鰭片可以大體上平行于電池單元的側(cè)面延伸。
[0023]在一些實(shí)施例中，第三電池單元可以與在第一兩個(gè)電池單元的側(cè)面上的兩個(gè)散熱器中的至少一個(gè)熱連通。三個(gè)電池單元可以被堆疊。
[0024]在一些實(shí)施例中，第四散熱器可以與第三電池單元的側(cè)面熱連通。第四散熱器可以與第三散熱器熱連通，該第散熱器與熱電裝置熱連通。
[0025]本公開的各種實(shí)施例涉及經(jīng)配置管理電池單元的溫度的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng):包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極連所述電池單元的第一側(cè)面上接至在所述電池單元;所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;在所述電池單元的第二側(cè)面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器在所述電池單元的第二側(cè)面上的所述熱點(diǎn)的中心的上方;包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述熱電裝置的主表面與所述散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;所述熱電裝置接近所述電池單元的第三側(cè)面;并且在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的第二側(cè)面延伸的所述散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述散熱器上從所述熱點(diǎn)的中心到所述電池單元的第三側(cè)面的最短熱路徑的線上。
[0026]在一些實(shí)施例中，所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng)的一或多項(xiàng):第二側(cè)面基本上垂直于所述電池單元的最短尺寸;所述電池單元具有棱形的形狀;在所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，第一側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面，第二側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面，以及第三側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面;連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片接近所述電池單元的第三側(cè)面;所述鰭片基本上平行于所述電池單元的第三側(cè)面從所述散熱器延伸；包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)，在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能所述熱電裝置的主表面與所述散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;所述其它熱電裝置接近與所述電池單元的第三側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第四側(cè)面;在所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的第二側(cè)面延伸的所述散熱器的平面上的情況下，所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述散熱器上的最短熱路徑的線上;連接至所述散熱器并與所述熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述電池單元的第四側(cè)面;所述其它鰭片基本上平行于所述電池單元的第四側(cè)面從所述散熱器延伸；其它電池單元，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一側(cè)面上連接至其它電池單元;所述其它電池單元具有在所述其它電池單元經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;通過將所述電池單元的第一側(cè)面和所述其它電池單元的第一側(cè)面沿相同平面基本上平行放置來堆疊所述電池單元和所述其它電池單元;所述其它電池單元與所述散熱器熱連通;通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性，所述電池單元的其它熱點(diǎn)被加熱或冷卻；在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的中心的上方;包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)，在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述其它熱電裝置的主表面與所述其它散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;所述其它熱電裝置接近所述其它電池單元的第三側(cè)面;在所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到沿所述其它電池單元的第二側(cè)面延伸的所述其它散熱器的平面上的情況下，所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述其它散熱器上從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它電池單元的第三側(cè)面的最短熱路徑的線上;連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述其它電池單元的第三側(cè)面;所述其它鰭片基本上平行于所述其它電池單元的第三側(cè)面從所述其它散熱器延伸;在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的中心的上方;連接至并與接近所述電池單元的第三側(cè)面的所述散熱器以及所述其它散熱器熱連通的熱板;所述熱電裝置的主表面與所述熱板熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元和所述其它電池單元的所述熱點(diǎn)；在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到沿所述其它電池單元的第二側(cè)面延伸的所述其它散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述其它散熱器上的從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它電池單元的第三側(cè)面的其它最短熱路徑的線上，所述熱電裝置接近所述其它電池單元的第三側(cè)面;在所述熱點(diǎn)和其它熱點(diǎn)的中心被投影到所述熱板的側(cè)面上時(shí)，所述熱板的側(cè)面平行于所述電池單元和所述其它電池單元的第三側(cè)面，所述熱電裝置的主表面在被投影到所述熱板的側(cè)面上的所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心的上方;所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心基于所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的相對(duì)溫度被加權(quán);連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述其它電池單元的第三側(cè)面;沿所述最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材至少在一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短;所述帶材連接到所述散熱器并包括比具有所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料;所述帶材的材料包括銅，以及所述散熱器的材料包括鋁;相對(duì)于與所述電池單元的第一側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第五側(cè)面，所述熱點(diǎn)的中心接近所述電池單元的第一側(cè)面;所述熱電裝置的整體在所述電池單元的第一側(cè)面和第五側(cè)面之間基本上等距延伸的平面的同一側(cè)面上;所述電池單元包括在所述電池單元的第一側(cè)面上連接至所述電池單元的其它電極;所述熱點(diǎn)的中心在所述電池單元的第一側(cè)面和與所述電池單元的第一側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第五側(cè)面之間是基本上等間距的;所述電池單元包括在所述電池單元的第五側(cè)面上連接至所述電池單元的其它電極;所述熱電裝置沿所述電池單元的第三側(cè)面延伸得比沿所述電池單元的第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的一半;所述熱電裝置沿所述電池單元的第三側(cè)面延伸得比沿所述電池單元的第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的三分之一;控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性;在系統(tǒng)工作的冷卻模式中，提供第一極性的電流;在系統(tǒng)工作的加熱模式中，提供與第一極性相反的第二極性的電流;與所述電池單元熱連通并與所述控制器電連通的溫度傳感器;所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性或幅度;所述熱電裝置的廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通;所述流體是空氣;所述電池單元被密封在殼體內(nèi)；和/或所述熱電裝置的廢表面與所述殼體的壁熱連通，所述殼體的壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。
[0027]本公開的各種實(shí)施例涉及經(jīng)配置管理電池單元的溫度的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng):包括第一電極的第一電池單元，所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第一電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第一電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第一電池單元;所述第一電池單元具有在所述第一電池單元在經(jīng)由向或從所述第一電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述第一電池單元的溫度增加的第一熱點(diǎn)，所述第一熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第一電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述第一電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;包括第一電極的第二電池單元，所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第二電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第二電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第二電池單元;所述第二電池單元具有在所述第二電池單元在經(jīng)由向或從所述第二電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述第二電池單元的溫度增加的第二熱點(diǎn)，所述第二熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第二電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的，述第二電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;在所述第一電池單元的第二側(cè)面上并與所述第一熱點(diǎn)熱連通的第一散熱器，所述第一散熱器在所述第一電池單元的第二側(cè)面上的所述第一熱點(diǎn)的中心的上方;在所述第二電池單元的第二側(cè)面上并與所述第二熱點(diǎn)熱連通的第二散熱器，所述第二散熱器在所述第二電池單元的第二側(cè)面上的所述第二熱點(diǎn)的中心的上方;所述第一和第二電池單元的第二側(cè)面基本上彼此平行;與所述第一和第二散熱器熱連通的第三散熱器;包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能；所述熱電裝置的主表面與所述第三散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述第一和第二電池單元;所述熱電裝置接近所述第一電池單元的第三側(cè)面；以及在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述第一散熱器上沿所述第一電池單元的第二側(cè)面延伸的平面上的情況下，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述第一散熱器上從所述第一熱點(diǎn)的中心到所述第一電池單元的第三側(cè)面的最短熱路徑的線上。
[0028]在一些實(shí)施例中，所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng)的一或多項(xiàng):所述熱電裝置接近所述第二電池單元的第三側(cè)面;在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述第二散熱器上沿所述第二電池單元的第二側(cè)面延伸的平面上的情況下，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述第二散熱器上從所述第二熱點(diǎn)的中心到所述第二電池單元的第三側(cè)面的最短熱路徑的線上;連接至所述第一散熱器并經(jīng)由所述第一散熱器與所述第一熱點(diǎn)熱連通的第一鰭片，所述第一鰭片接近所述第一電池單元的第三側(cè)面;連接至所述第二散熱器并經(jīng)由所述第二散熱器與所述第二熱點(diǎn)熱連通的第二鰭片，所述第二鰭片接近所述第一電池單元的第三側(cè)面;所述第一和第二鰭片與所述第三散熱器熱連通，以至少部分提供在所述第三散熱器以及第一和第二散熱器之間的熱連通;所述第一鰭片基本上平行于所述第一電池單元的第三側(cè)面從所述第一散熱器延伸，以及所述第二鰭片基本上平行于所述第二電池單元的第三側(cè)面從所述第二散熱器延伸;包括第一電極的第三電池單元，所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第三電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第三電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第三電池單元;所述第三電池單元具有在所述第三電池單元在經(jīng)由向或從所述第三電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述第三電池單元的溫度增加的第三熱點(diǎn)，所述第三熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第三電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述第三電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;所述第一散熱器或所述第二散熱器中的至少一個(gè)在所述第三電池單元的第二側(cè)面上并與所述第三熱點(diǎn)熱連通，所述第一或第二散熱器在所述第三電池單元的第二側(cè)面上的所述第三熱點(diǎn)的中心的上方;所述第一、第二和第三電池單元的第二側(cè)面基本上彼此平行;所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述第三電池單元，所述熱電裝置接近所述第三電池單元的第三側(cè)面;在所述第三電池單元的第四側(cè)面上并與所述第三熱點(diǎn)熱連通的第四散熱器，所述第三電池單元的第四側(cè)面與所述第三電池單元的第二側(cè)面相對(duì)，所述第四散熱器在所述第三電池單元的第四側(cè)面上的所述第三熱點(diǎn)的中心的上方;所述第三散熱器與所述第四散熱器熱連通;在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述第四散熱器上沿所述第三電池單元的第四側(cè)面延伸的平面上的情況下，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上在沿所述第四散熱器上的最短熱路徑的線上;連接至所述第四散熱器并經(jīng)由所述第四散熱器與所述第三熱點(diǎn)熱連通的第三鰭片，所述第三鰭片接近所述第三電池單元的第三側(cè)面;所述第三鰭片與所述第三散熱器熱連通，以至少部分提供在所述第三散熱器和第四散熱器之間的熱連通;所述第三鰭片基本上平行于所述第三電池單元的第三側(cè)面從所述第三散熱器延伸;沿所述第一或第二散熱器的至少一個(gè)最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材至少在一個(gè)尺寸比所述第一或第二散熱器中的至少一個(gè)更短，所述帶材包括具有比所述第一或第二散熱器中的至少一個(gè)的材料更高的導(dǎo)熱性的材料;所述帶材的材料包括銅，以及所述第一和第二散熱器的材料包括鋁;相對(duì)于與每個(gè)電池單元的第一側(cè)面相對(duì)的每個(gè)電池單元的第五側(cè)面，每個(gè)熱點(diǎn)的中心接近每個(gè)電池單元的第一側(cè)面;所述熱電裝置的整體在每個(gè)電池單元的第一側(cè)面和第五側(cè)面之間基本上等距延伸的平面的同一側(cè)面上;每個(gè)電池單元包括在每個(gè)電池單元的第一側(cè)面上連接至每個(gè)電池單元的第二電極;每個(gè)熱點(diǎn)的中心在每個(gè)電池單元的第一側(cè)面和與每個(gè)電池單元的第一側(cè)面相對(duì)的每個(gè)電池單元的第五側(cè)面之間是基本上等間距的;每個(gè)電池單元包括連每個(gè)電池單元的第五側(cè)面上接至在每個(gè)電池單元的第二電極;所述熱電裝置沿所述第一或第二電池單元中的至少一個(gè)的第三側(cè)面延伸得比沿所述第一或第二電池單元中的至少一個(gè)的第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的一半;所述熱電裝置沿所述第一或第二電池單元中的至少一個(gè)的第三側(cè)面延伸得比沿所述第一或第二電池單元中的至少一個(gè)的第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的三分之一;每個(gè)電池單元的第二側(cè)面基本上垂直于每個(gè)電池單元的最短尺寸;每個(gè)電池單元具有棱形的形狀;在每個(gè)電池單元的所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，每個(gè)電池單元的第一側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面，每個(gè)電池單元的第二側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面，以及每個(gè)電池單元的第三側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面;控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性;在系統(tǒng)工作的冷卻模式中，提供第一極性的電流;在系統(tǒng)工作的加熱模式中，提供與第一極性相反的第二極性的電流；與至少一個(gè)電池單元熱連通并與所述控制器電連通的溫度傳感器；所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性或幅度;所述熱電裝置的廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通;所述流體是空氣;每個(gè)電池單元被密封在殼體內(nèi)；和/或所述熱電裝置的廢表面與所述殼體的壁熱連通，所述殼體的壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。
[0029]本公開的各種實(shí)施例涉及經(jīng)配置管理電池單元的溫度的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng):包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一表面上連接至所述電池單元;所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;放置在所述電池單元的第二表面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的第二表面上的所述熱點(diǎn)的中心的上方;連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片經(jīng)放置以提供從所述熱點(diǎn)的中心到所述鰭片的沿所述散熱器的最短熱路徑，所述鰭片在平面的第一側(cè)面上，所述平面平行于或相切于所述電極連接至所述電池單元的所述第一表面;所述電極在所述平面的第二側(cè)面上;包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述熱電裝置的主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元；以及在所述熱電裝置的主表面的周邊的尺寸被投影到所述散熱器的所述鰭片連接至所述散熱器的表面上時(shí)，在所述散熱器上的最短熱路徑延伸到所述熱電裝置的主表面的周邊的尺寸。
[0030]在一些實(shí)施例中，所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng)的一或多項(xiàng):所述第二表面基本上垂直于所述電池單元的最短尺寸;所述鰭片基本上平行于所述電池單元的第三側(cè)面從所述散熱器延伸;在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述散熱器的所述鰭片連接至所述散熱器的表面上時(shí)，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上沿所述散熱器的最短熱路徑放置;所述電池單元具有棱形的形狀;在所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，第一表面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面延伸，第二側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面延伸，以及第三側(cè)面沿X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面延伸;連接至所述散熱器并與所述熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片在所述平面的第一側(cè)面上;包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)，在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述其它熱電裝置的主表面沿從沿所述散熱器的最短熱路徑延伸并平行于所述熱路徑的線與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;所述其它鰭片基本上平行于所述電池單元的第三側(cè)面從所述散熱器延伸，所述第三側(cè)面與所述鰭片平行延伸的所述電池單元的第四側(cè)面相對(duì);沿所述最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材至少在一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短，所述帶材連接至所述散熱器并包括具有比所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料;所述帶材的材料包括銅，以及所述散熱器的材料包括鋁;其它電池單元，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一表面上連接至其它電池單元;所述其它電池單元具有在所述其它電池單元經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;通過將所述電池單元的第一表面和所述其它電池單元的第一表面基本上放置在相同平面來堆疊所述電池單元和所述其它電池單元;所述其它電池單元與所述散熱器熱連通;通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性，所述電池單元的其它熱點(diǎn)被加熱或冷卻;被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的中心的上方;連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它鰭片的沿所述其它散熱器的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面;所述其它電池單元的電極在所述其它平面的第二側(cè)面上;包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)，在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述其它熱電裝置的主表面沿所述其它散熱器的最短熱路徑與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;所述其它鰭片基本上平行于所述其它電池單元的第三側(cè)面從所述其它散熱器延伸；在所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述其它鰭片連接至所述其它散熱器的表面上時(shí)，所述其它熱電裝置的主表面的幾何中心基本上沿所述散熱器的最短熱路徑放置;被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的中心的上方;連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它鰭片的沿所述其它散熱器的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面;所述其它電池單元的所述電極在所述其它平面的第二側(cè)面上;連接至并與所述兩個(gè)鰭片以及所述其它鰭片熱連通的熱板;所述熱電裝置的主表面與所述熱板熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元和所述其它電池單元的所述熱點(diǎn);所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心被投影到所述熱板的側(cè)面上，所述熱電裝置的主表面被放置在被投影到所述熱板的所述側(cè)面上的所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心的上方;所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心基于所述熱點(diǎn)和所述其它熱點(diǎn)的中心的相對(duì)溫度被加權(quán);控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性;在系統(tǒng)工作的冷卻模式中，提供第一極性的電流;在系統(tǒng)工作的加熱模式中，提供與第一極性相反的第二極性的電流;與所述電池單元熱連通并與所述控制器電連通的溫度傳感器;所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性或幅度;所述熱電裝置的廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通;所述流體是空氣;所述電池單元被密封在殼體內(nèi)；所述熱電裝置的廢表面與所述殼體的壁熱連通，所述殼體的壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉;所述電池單元具有圓柱形狀;所述散熱器限定所述電池單元圍繞所述圓柱形狀的中心軸線的周邊，所述中心軸線垂直于所述平面;和/或所述鰭片垂直于所述中心軸線從所述散熱器延伸，其中，所述鰭片的縱向尺寸平行于所述中心軸線。
[0031]本公開的各種實(shí)施例涉及一種制造熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的方法，所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)經(jīng)配置管理電池單元的溫度。所述方法可以包含以下各項(xiàng):連接散熱器和具有電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一表面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)具有對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，所述散熱器連接在所述電池單元的第二表面上并與所述熱點(diǎn)熱連通，所述散熱器被放置在所述電池單元的第二表面上的所述熱點(diǎn)的中心的上方;將鰭片連接至所述熱點(diǎn)并與所述散熱器熱連通，所述鰭片經(jīng)放置以提供從所述熱點(diǎn)的中心到所述鰭片的沿所述散熱器的最短熱路徑，所述鰭片在平面的第一側(cè)面上，所述平面平行于或相切于所述電極連接至所述電池單元的所述第一表面;所述電極在所述平面的第二側(cè)面上，其中，所述電極在所述平面的第二側(cè)面上；并將所述熱電裝置連接至所述鰭片，所述熱電裝置包括主表面和廢表面，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到所述散熱器的所述鰭片連接至所述散熱器的表面上時(shí)，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上沿所述散熱器上的最短熱路徑放置。
[0032]在一些實(shí)施例中，所述方法可以包含以下各項(xiàng)中的一或多項(xiàng):將其它鰭片連接至所述散熱器并與所述熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片在所述平面的第一側(cè)面上;將其它熱電裝置連接至所述其它鰭片，所述其它熱電裝置包括主表面和廢表面，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的主表面沿從沿所述散熱器的最短熱路徑并平行于所述最短熱路徑的線與所述其它鰭片熱連通，通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性以加熱或冷卻所述電池單元;沿所述最短熱路徑將帶材連接至所述熱電裝置，所述帶材至少在一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短，所述帶材連接至所述散熱器并包括具有比所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料;所述電池單元與其他電池單元進(jìn)行堆疊，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一表面上連接至其它電池單元，其中，所述其它電池單元具有在所述其它電池單元在經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，并且其中，通過所述電池單元的第一表面和所述其它電池單元的第一表面被放置在基本上相同的平面中，所述電池單元和所述其它電池單元被堆疊;將其它散熱器連接至所述其它電池單元的第二側(cè)面并與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的其它熱點(diǎn)的中心的上方;將其它鰭片連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它鰭片的沿所述其它散熱器的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的第一表面，其中，所述其它電池單元的電極在所述其它平面的第二側(cè)面上;將其它熱電裝置連接至所述其它鰭片，所述其它熱電裝置包括主表面和廢表面，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的主表面沿所述其它散熱器的最短熱路徑與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元;將其它散熱器連接至所述其它電池單元的第二側(cè)面并與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的中心的上方;將其它鰭片連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它鰭片的沿所述其它散熱器的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的第一表面，其中，所述其它電池單元的所述電極在所述其它平面的第二側(cè)面上;將熱板與所述鰭片以及所述其它鰭片兩者連接以熱連通;將所述熱電裝置的主表面與所述熱板連接以熱連通，從而通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元和所述其它電池單元的熱點(diǎn)；將控制器連接至所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述控制器經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性，其中，在系統(tǒng)工作的冷卻模式中，提供電流的第一極性，并且其中，在系統(tǒng)工作的加熱模式中，提供電流的第二極性;連接溫度傳感器以熱連通所述電池單元并與所述控制器電連通;將所述熱電裝置的廢表面連接至能夠充當(dāng)所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的熱源或熱沉的流體;和/或?qū)⑺鲭姵貑卧芊庠跉んw內(nèi)并將所述熱電裝置的廢表面與所述殼體的壁連接，所述殼體的壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。
[0033 ]本公開的各種實(shí)施例涉及經(jīng)配置管理電池單元的溫度的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng):包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一側(cè)面上連接至所述電池單元;所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;放置在所述電池單元的第二側(cè)面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的第二表面上的所述熱點(diǎn)的中心的上方;連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片接近所述電池單元的第三側(cè)面放置，所述電池單元的第二和第三側(cè)面在不比在所述電池單元的側(cè)面之間的任何其它邊緣距離所述熱點(diǎn)的中心更遠(yuǎn)的公共邊緣連接;包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述熱電裝置的主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元；以及在所述熱電裝置的主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的第二側(cè)面延伸的所述散熱器的平面上時(shí)，所述熱電裝置的主表面的幾何中心基本上沿所述散熱器上的熱路徑放置，所述熱路徑垂直朝向所述公共邊緣從所述熱點(diǎn)的中心延伸。
[0034]本公開的各種實(shí)施例涉及經(jīng)配置管理電池單元的溫度的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)。所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含以下各項(xiàng):包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極連所述電池單元的第一表面上接至在所述電池單元;所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心;放置在所述電池單元的第二側(cè)面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的第二表面上的所述熱點(diǎn)的中心的上方;連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片；包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的主表面和廢表面之間傳遞熱能;所述熱電裝置的主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元；以及所述熱點(diǎn)和所述熱電裝置位于平行于所述第一表面穿過所述電池單元并將所述電池單元?jiǎng)澐譃閮蓚€(gè)相等的部分的平面的相同側(cè)面上。
[0035]前述是
【發(fā)明內(nèi)容】
，并包含細(xì)節(jié)的簡(jiǎn)化、概括和省略。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白，所述
【發(fā)明內(nèi)容】
僅是示例性的，并不旨在以任何方式限制本發(fā)明。通過本文闡述的教義，本文所述的所述裝置和/或過程和/或其它主題的其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。所提供的
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡(jiǎn)化形式介紹了下面在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的原理選擇。這個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在識(shí)別本文所述的任何主題的關(guān)鍵特征或必要特征。
[0036]所提供的
【發(fā)明內(nèi)容】
以簡(jiǎn)化形式介紹了下面在【具體實(shí)施方式】中進(jìn)一步描述的原理選擇。這個(gè)
【發(fā)明內(nèi)容】
并不旨在識(shí)別本文所述的任何主題的關(guān)鍵特征或必要特征。
【附圖說明】
[0037]在附圖中描述的各種實(shí)施例用于示例性目的，并且無論如何不應(yīng)解釋為限制本文所述的熱電組件或系統(tǒng)的范圍。此外，所公開的不同實(shí)施例的各種特征可以彼此組合以形成另外的實(shí)施例，這也是本公開的一部分。任何特征或結(jié)構(gòu)可以被去除、改變或省略。在整個(gè)繪圖中，附圖標(biāo)號(hào)被再用于指示參考元件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0038]圖1A是電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的實(shí)施例的示意圖。
[0039]圖1B示出電池單元的實(shí)施例。
[0040]圖2A-2B示出帶有散熱器和鰭片的電池單元的實(shí)施例。
[0041]圖3示出帶有熱點(diǎn)的電池單元的實(shí)施例。
[0042]圖4示出帶有在熱點(diǎn)上方的散熱器的電池單元的實(shí)施例。
[0043]圖5示出帶有連接至在熱點(diǎn)上方的散熱器的兩個(gè)鰭片的電池單元的實(shí)施例。
[0044]圖6示出圓柱形電池單元的實(shí)施例。
[0045]圖7示出連接至公共熱電裝置的電池單元的實(shí)施例。
[0046]圖8示出帶有放置在散熱器上方的帶材的電池單元的實(shí)施例。
[0047]圖9示出帶有在相對(duì)側(cè)面上的電極的電池單元的實(shí)施例。
[0048]圖10示出電池單元的實(shí)施例。
[0049]圖11示出帶有放置在熱點(diǎn)上方的散熱器的電池單元的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0050]在附圖中描述的各種實(shí)施例用于示例性目的，并且無論如何不應(yīng)解釋為限制本文所述的熱電組件或系統(tǒng)的范圍。此外，所公開的不同實(shí)施例的各種特征可以彼此組合以形成另外的實(shí)施例，這也是本公開的一部分。任何特征或結(jié)構(gòu)可以被去除、改變或省略。在整個(gè)繪圖中，附圖標(biāo)號(hào)被再用于指示參考元件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。
[0051]雖然本文公開了某些實(shí)施例和示例，但是本發(fā)明主題除覆蓋具體公開的實(shí)施例的示例以外，還延伸覆蓋其它替代實(shí)施例的示例和/或使用其更改及其等效實(shí)施例。因此，本文附屬的要求保護(hù)的范圍不局限于下面描述的任何特定實(shí)施例。例如，在本文公開的任何方法或過程中，所述方法或過程的行為或操作可以以任何合適順序執(zhí)行并且不必局限于任何特定公開的順序。各種操作可以有助于理解某些實(shí)施例的方式依次描述為多個(gè)獨(dú)立的操作;不過，描述的順序不應(yīng)解釋為暗示這些操作是順序相關(guān)的。另外，本文所述的結(jié)構(gòu)、系統(tǒng)和/或裝置可實(shí)施為集成部件或獨(dú)立的部件。為了比較各種實(shí)施例，描述了這些實(shí)施例的特定方面和優(yōu)點(diǎn)。不一定是所有此類方面或優(yōu)點(diǎn)通過任何特定的實(shí)施例來實(shí)現(xiàn)。因此，例如，各種實(shí)施例可以如本文所教導(dǎo)的以實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)，而不必實(shí)現(xiàn)如本文所教導(dǎo)或建議的其它方面或優(yōu)點(diǎn)的方式來執(zhí)行。
[0052]熱電(TE)系統(tǒng)可以以加熱/冷卻或發(fā)電模式來操作。在前者，電流通過TE裝置以將熱量從冷側(cè)栗送至熱側(cè)，或反之亦然。在后者，被梯度跨過TE裝置的溫度驅(qū)動(dòng)的熱通量被轉(zhuǎn)換為電。在這兩種模式中，TE裝置的性能在很大程度上由TE材料的品質(zhì)因數(shù)和在整個(gè)系統(tǒng)中的寄生(耗散)損耗決定。在TE裝置中的工作元件通常是P-型和η-型半導(dǎo)體材料。
[0053]如本文所述的熱電系統(tǒng)或裝置可以是經(jīng)由熱電材料使用兩種流體、兩種固體(例如，桿)或固體與流體之間的溫差產(chǎn)生電力的熱電發(fā)電機(jī)(TEG)。另選地，如本文所述的熱電系統(tǒng)或裝置可以是充當(dāng)用于將熱量從一個(gè)表面移到另一表面，從而經(jīng)由熱電材料在兩個(gè)表面之間形成溫差的固態(tài)熱栗的加熱器、冷卻器或這兩者。所述表面中的每個(gè)可以與固體、液體、氣體或兩種或更多種固體、液體和氣體的組合熱連通或包括所述固體、液體、氣體或兩種或更多種固體、液體和氣體的組合，并且兩個(gè)表面均可以與固體熱連通、均與液體熱連通、均與氣體熱連通，或一個(gè)表面可以與從固體、液體和氣體選擇的材料熱連通，并且另一表面可以與從固體、液體和氣體的其它兩種選擇的材料熱連通。
[0054]根據(jù)用途、功率輸出、加熱/冷卻容量、性能系數(shù)(COP)或電壓，所述熱電系統(tǒng)可以包含單個(gè)熱電裝置(TED)或一組熱電裝置。雖然本文所述的示例可結(jié)合加熱/冷卻系統(tǒng)來描述，但是所述特征可以用于發(fā)電機(jī)或加熱/冷卻系統(tǒng)。
[0055]術(shù)語“熱連通”或“熱耦合”在本文中使用它們的廣義和普通的含義，其描述經(jīng)構(gòu)造允許熱量從一個(gè)部件傳遞到另一部件的兩種或更多種部件。例如，在不喪失一般性的同時(shí)，此類熱連通可以通過表面在接合部之間的貼身接觸來實(shí)現(xiàn);在表面之間存在一或多種熱傳遞材料或裝置;在固體表面之間使用導(dǎo)熱材料系統(tǒng)的連接，其中，此類系統(tǒng)可以包含焊盤、導(dǎo)熱油脂、膏、一或多種工作流體或者在表面之間帶有高導(dǎo)熱性的其它結(jié)構(gòu)(例如，熱交換器)；其它合適的結(jié)構(gòu);或結(jié)構(gòu)的組合。基本的熱連通可以發(fā)生在直接連接(例如，彼此接觸)或經(jīng)由一或多種接合部材料間接連接的表面之間。
[0056]如本文所使用的，術(shù)語“分流器”和“熱交換器”具有它們的最廣義的合理解釋，包括但不限于允許熱量從部件的一個(gè)部分流到該部件的另一部分的所述部件(例如，導(dǎo)熱裝置或材料)ο分流器可以與一或多種熱電材料(例如，一或多種熱電元件)熱連通并與所述熱電組件或系統(tǒng)的一或多種熱交換器熱連通。本文所述的分流器也可以是導(dǎo)電的并與一或多種熱電材料電連通，以便也允許電流從所述分流器的一個(gè)部分流到所述分流器的另一部分(例如，從而提供多種熱電材料或元件之間的電連通)。熱交換器(例如，管道和/或?qū)Ч?可以與所述熱電組件或系統(tǒng)的一或多個(gè)分流器、一或多個(gè)TED和/或一或多個(gè)工作流體熱連通?？梢允褂靡换蚨鄠€(gè)分流器和一或多個(gè)熱交換器的各種構(gòu)形(例如，一或多個(gè)分流器和一或多個(gè)熱交換器可以是相同的一體式元件的部分，一或多個(gè)分流器可以與一或多個(gè)熱交換器電連通，一或多個(gè)分流器可以與一或多個(gè)熱交換器電隔離，一或多個(gè)分流器可以與熱電元件直接熱連通，一或多個(gè)分流器可以與一或多個(gè)熱交換器直接熱連通，居間材料可以被放置在一或多個(gè)分流器和一或多個(gè)熱交換器之間)。此外，如本文所使用的，字組“冷”、“熱”、“更冷”、“更熱”、“最冷”、“最熱”等是相對(duì)術(shù)語，并不表示特定溫度或溫度范圍的意思。如本文所使用的，字組“短”、“長(zhǎng)”、“更短”、“更長(zhǎng)”、“最短”、“最長(zhǎng)”等是相對(duì)術(shù)語，并不表示特定長(zhǎng)度或長(zhǎng)度范圍的意思。
[0057]管理功率電子器件和其它電氣裝置的熱條件會(huì)是有利的。熱管理可以降低過熱、過冷和電氣裝置劣化的發(fā)生率。本文所述的某些實(shí)施例提供攜帶顯著電力和/或需要高電流和效率的裝置的熱管理(例如，功率放大器、晶體管、變壓器、電源逆變器、絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、電動(dòng)機(jī)、高功率激光器和發(fā)光二極管、電池、汽車電池和其它)。各種各樣的解決方案可以用于熱管理此類裝置的，包含對(duì)流空氣和液體冷卻、傳導(dǎo)冷卻、利用液體射流的噴灑冷卻、電路板和芯片殼體的熱電冷卻和其它解決方案。與用于加熱或冷卻電氣裝置的現(xiàn)有技術(shù)相比，本文公開的至少一些實(shí)施例提供以下優(yōu)點(diǎn)中的至少一個(gè)優(yōu)點(diǎn):降低從熱源至IJTED的沿?zé)崧窂降臒釗p耗、加熱和冷卻工作模式、其它的優(yōu)點(diǎn)或優(yōu)點(diǎn)的組合。
[0058]在電氣裝置中，通常該裝置的電活性部分和/或溫度敏感的區(qū)域經(jīng)由電導(dǎo)體連接至外面的世界，諸如例如，外部電路或裝置。例如，電池單元的電極可以經(jīng)設(shè)計(jì)攜帶高的電力而沒有顯著的損耗(例如，根據(jù)焦耳定律，與電流的平放成比例的熱損耗)。用于此類電極的電導(dǎo)體的線規(guī)通常與流過此類裝置的高電流相稱。更大尺寸的電池是，更大的電極柱與外面電路連接。
[0059]電池?zé)峁芾韺?duì)于將電池維持在最佳的溫度范圍內(nèi)而言是有利的。這使電池的性能和可用壽命達(dá)到最大值。雖然本文所述的示例可結(jié)合用于電池的加熱/冷卻系統(tǒng)來描述，但是所述特征可以用于如本文所述的其它電氣裝置。
[0060]—般來講，對(duì)于大多數(shù)電池的化學(xué)性質(zhì)而言，在溫度上升時(shí)，放電時(shí)間(容量)增加、輸送電流的能力增加和充電時(shí)間減少。對(duì)于這些指標(biāo)而言，高的電池溫度通常是受歡迎的。不過，關(guān)于電池壽命的指標(biāo)而言，大致是相反的。高溫降低可用的電池壽命。已發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間將電池保持在理想的溫度范圍或規(guī)定的溫度內(nèi)可以平衡電池壽命的其它性能指標(biāo)。
[0061]啟停電池可位于車輛的引擎蓋下。在車輛的引擎蓋下的溫度通常高于理想的或規(guī)定的溫度范圍。為提高電池的可用壽命，最好是將電池保持在比在車輛的引擎蓋環(huán)境下的溫度更低的溫度。
[0062]已設(shè)計(jì)成用于電池的不同熱管理策略，但是使用一或多個(gè)TED的熱電(TE)熱管理對(duì)于許多原因而言的其它熱管理策略是有利的。TE熱管理的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是就冷卻劑軟管或制冷劑管路而言對(duì)車輛上很少或沒有其它(例如，附加的)的負(fù)擔(dān)。另一優(yōu)點(diǎn)是用于TE熱管理的電力可以由電池自身輸送，使得所述系統(tǒng)是“獨(dú)立的”或“在線的”。
[0063 ]本文公開的實(shí)施例包含通過對(duì)電氣裝置(例如，電池)直接或間接應(yīng)用熱電(TE)冷卻和/或加熱能夠熱管理電氣裝置的系統(tǒng)和方法。此類裝置往往可以受益于熱管理。一些實(shí)施例將參考特定的電氣裝置，諸如例如，電池、電池殼體和電池單元來描述。不過，本文公開的至少一些實(shí)施例能夠提供對(duì)其它電氣裝置(諸如例如，絕緣柵雙極晶體管(IGBT)、其它電氣裝置或裝置的組合)的熱管理。至少一些此類裝置會(huì)遇到超出優(yōu)選溫度范圍的操作。一些實(shí)施例的操作參考冷卻工作模式來描述。不過，本文公開的一些或全部實(shí)施例也可以具有加熱工作模式。在一些情況下，可以采用加熱工作模式以將電氣裝置的溫度保持在閾值溫度之上，低于閾值溫度，電氣裝置的性能會(huì)下降或表現(xiàn)出削弱的操作。TE裝置唯一適合用于在對(duì)系統(tǒng)架構(gòu)構(gòu)成最小并發(fā)癥的情況下提供加熱和冷卻功能這兩者。
[0064]TE裝置可以有多種方式用于電氣裝置的冷卻和/或加熱任務(wù)。如本文所述的，TE裝置可包含一或多個(gè)TE元件、TE組件和/或TE模塊。在一些實(shí)施例中，TE系統(tǒng)可以包含TE裝置，其包括第一側(cè)面和與第一側(cè)面相對(duì)的第二側(cè)面。在一些實(shí)施例中，第一側(cè)面和第二側(cè)面可以是主表面和廢表面或加熱表面和冷卻表面(或主側(cè)面和廢側(cè)面或加熱側(cè)面和冷卻側(cè)面)。在某些實(shí)施例中，所述主表面可以在熱管理下控制裝置的溫度控制，同時(shí)廢表面連接件連接至熱源或熱沉。TE裝置可操作與電源耦接。所述電源可以經(jīng)構(gòu)造向TE裝置施加電壓。當(dāng)在一個(gè)方向施加電壓時(shí)，一個(gè)側(cè)面(例如，第一側(cè)面)形成熱量，而其它側(cè)面(例如，第二側(cè)面)吸收熱量。切換電路的極性形成相反的效果。在典型的布置中，TE裝置包括具有相異材料的閉合電路。在直流電壓施加于閉合電路時(shí)，在相異材料的結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生溫差。根據(jù)電流的方向，熱量在特定結(jié)點(diǎn)或被排出或被吸收。在一些實(shí)施例中，TE裝置包含若干串聯(lián)連接的固態(tài)P-型和N-型半導(dǎo)體元件;或串聯(lián)連接的P-型和N-型半導(dǎo)體元件組，所述半導(dǎo)體元件組以并聯(lián)和/或串聯(lián)構(gòu)形連接以提供所述TE裝置的操作可靠性。
[0065]在某些實(shí)施例中，所述結(jié)點(diǎn)被夾在兩個(gè)電隔離構(gòu)件(例如，陶瓷板)之間，這可以形成TE裝置的冷側(cè)面和熱側(cè)面。所述冷側(cè)面可以被熱耦合(直接或間接)至待冷卻物體(例如，電導(dǎo)體、在熱管理下的電氣裝置、電池單元、散熱器/鰭片等)，以及所述熱側(cè)面可以被熱耦合(直接或間接)至將熱量耗散至環(huán)境的廢熱移除系統(tǒng)?？梢允褂冒ǖ幌抻跓峤粨Q器、散熱片、散熱管和/或裸露于環(huán)境空氣的任何合適的技術(shù)。在一些實(shí)施例中，所述熱側(cè)面可以被熱耦合(直接或間接)至待加熱物體(例如，電導(dǎo)體、在熱管理下的電氣裝置、電池單元、散熱器/鰭片等)。下面描述某些非限制性實(shí)施例。
[0066]在一些實(shí)施例中，散熱管可以作為廢熱移除或輸送機(jī)構(gòu)來提供。來自TE裝置的廢熱可以耗散在散熱片中。散熱片的示例包含熱交換器、廢流、用于耗散熱量的其它結(jié)構(gòu)以及結(jié)構(gòu)的組合。散熱片可以被附接(直接或間接)至TE裝置的廢側(cè)面或表面。輸送散熱片可以通過空氣、液體來冷卻，或另選地，它可以是將TE裝置與較大的固體散熱片(諸如電池殼體、車廂框架或有效耗散熱量的另一結(jié)構(gòu)元件)連接的固體構(gòu)件。不過，在實(shí)際應(yīng)用，諸如例如電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)中，會(huì)存在限制將冷卻介質(zhì)引入接近TE裝置的廢側(cè)面的可能性的包裝約束。另選地，加熱或熱傳輸裝置可用于將熱量從TE裝置的廢側(cè)面移到經(jīng)實(shí)施可有效耗散熱量的另一位置。
[0067]在一些實(shí)施例中，熱傳遞裝置或交換器可以用于將TE裝置的廢側(cè)面或表面連接至熱量最終通過例如空氣、液體或固體栗送的散熱片。此類散熱片可以是例如汽車的液體冷卻回路、散熱器或空氣冷卻散熱片、環(huán)境空氣、工作流體、流體貯存器或固體(例如，電池殼體或汽車框架)。
[0068]電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)可以用于控制電池和電池陣列的溫度并監(jiān)測(cè)其狀況以防止電池故障和/或安全相關(guān)的故障。通過管理熱環(huán)境和也是充分可靠的，BTMS可以提高電池操作的整體狀況，以便整體系統(tǒng)性能不下降。
[0069]下面描述的電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的多種實(shí)施例說明各種構(gòu)形。特定實(shí)施例和示例僅是示例性的，并且在一個(gè)實(shí)施例或示例中描述的特征可與在其他實(shí)施例或示例中描述的其它特征組合。因此，特定實(shí)施例和示例并不旨在以任何方式起限制作用。
[0070]在一些實(shí)施例中，BTMS包含至少一個(gè)電池、電池殼體、電池單元、與電池單元接觸的板、電極和/或電池陣列。在某些實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以用于既加熱又冷卻電池、電池單元和/或電池陣列。例如，所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以與至少一個(gè)電池整合，所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以與至少一個(gè)電池或電池單元被容納在內(nèi)的殼體整合，或所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以經(jīng)放置與至少一個(gè)電池或電池單元熱連通。
[0071]如圖1A的框圖所示意性示出的，在某些實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)(BTMS)10包含電池14的一或多個(gè)電池單元12。(一或多個(gè))電池單元12包含一或多個(gè)電極18。在一些實(shí)施例中，(一或多個(gè))電池單元12被電池殼體16密封。BTMS 10還可以包含具有第一側(cè)面22(例如，用于向(一或多個(gè))電池單元12提供加熱或冷卻)和第二側(cè)面(例如，廢表面)的一或多個(gè)TED 20。在一些實(shí)施例中，第一側(cè)面22與散熱器/鰭片28的一部分(例如，鰭片26)熱連通。散熱器/鰭片28包含與(一或多個(gè))電池單元12的一部分熱連通的單元接觸部分。鰭片26可以在所述單元接觸部分的相同方向、垂直于所述單元接觸部分或以相對(duì)于所述單元接觸部分的各種其他角度延伸。在一些實(shí)施例中，TED 20的第二側(cè)面24經(jīng)耦合或經(jīng)構(gòu)造耦合至用于耗散或移除TE裝置20的熱量的廢熱移除系統(tǒng)32。
[0072]在一些實(shí)施例中，電池殼體16、TED20的第二側(cè)面24(例如，廢表面)、廢熱去除系統(tǒng)32和/或(一或多個(gè))電池單元12被暴露于環(huán)境空氣中，使得熱量可以因此被耗散或移除到環(huán)境中。在其它實(shí)施例中，電池殼體16被密封。在一些實(shí)施例中，BTMS 10包含用于向TED20提供電流的電源38。在其它實(shí)施例中，TED 20通過電池14在線供電。在一些實(shí)施例中，BTMS 10包含與電源38和/或電池14電連通的控制器36。在一些實(shí)施例中，BTMS 10包含用于向控制器36提供電池單元12、TED 20的電和/或溫度信息、環(huán)境溫度和/或電池殼體16內(nèi)的溫度的傳感器34 (例如，電傳感器、溫度傳感器)，使得至TED 20的電力(例如，電流、電壓)可以被相應(yīng)調(diào)節(jié)，以提供將電池的溫度保持在最佳水平所期望或所需的適當(dāng)加熱或冷卻水平。
[0073]如本文所討論的，熱管理電池單元的一種方式是使用一或多個(gè)熱電TED。在一些實(shí)施例中，一或多個(gè)TED可用于冷卻或加熱一或多個(gè)電池殼體、電池單元、冷板、散熱器和/或與電池單元接觸的鰭片、在電池殼體內(nèi)或吹過電池殼體的空氣、電池的電極、電池端子或其它部件。
[0074]一般來講，為了有效使用TED，重要的是降低從熱源到所述TED的沿?zé)崧窂降臒釗p耗(例如，熱阻)。因此，一或多個(gè)TED的位置(例如，放置、對(duì)準(zhǔn))需要基于電氣裝置的具體情況(例如，電池單元構(gòu)造)和產(chǎn)生熱的定位來優(yōu)化。
[0075]X-Y-Z軸線(例如，三維笛卡爾坐標(biāo)系)參考附圖來設(shè)置。X-Y-Z軸線彼此垂直(例如，兩兩垂直)。在一些實(shí)施例中，提供作為示例的矩形電池單元(例如，袋狀單元、棱形硬罐體)。不過，可以使用各種其它形狀的電池單元，包括但不限于正方形、圓柱形、三角形、多邊形等。圖1B示出示例矩形袋狀單元12，其具有沿Y軸的高度為H、沿Z軸的厚度為T和沿X軸的寬度為W的尺寸。在一些實(shí)施例中，W大于或等于H。如圖1B所示，(一或多個(gè))電極18沿寬度W被放置在單元12的頂面上。
[0076]圖2A-2B示出包括附接件(例如，散熱器/鰭片28，其可以由鋁金屬片、另外的導(dǎo)熱材料或材料的組合制成)的袋狀單元12(例如，電池單元)，所述附接件經(jīng)構(gòu)造向或從單元12傳遞熱能。在一些實(shí)施例中，所述附接件從單元12移除熱量并將熱量引至熱傳遞接觸表面(例如，鰭片26)。熱量隨后可以通過冷板去除，所述冷板可通過空氣、液體、經(jīng)由TED傳導(dǎo)性地或以其它方式冷卻(例如，對(duì)流、傳導(dǎo)和/或輻射)。如圖2A所示，在一些實(shí)施例中，散熱器/鰭片28包含與X-Y平面共面的電池12的表面熱連通和/或與其耦合的單元接觸部分或表面。熱傳遞接觸表面(例如，鰭片26)可以沿如圖2A所示的Y-Z平面或如圖2B所示的X-Z平面垂直于散熱器/鰭片28的單元接觸部分和/或與其成角度延伸。如圖2A所示。
[0077]通常，由電池單元或在電池單元內(nèi)生成的熱量在單元中是不均勻產(chǎn)生的(例如，由于接近電極的非均勻電流磁通)O在大多數(shù)工作條件下，熱量在接近(例如，靠近或臨近)電極和電極之間的區(qū)域中產(chǎn)生。這個(gè)熱點(diǎn)或局部熱量生成40在圖3中示意性示出。更暗的陰影指示更高的溫度和更高的熱生成。
[0078]在一些實(shí)施例中，局部熱生成40不一定具有如本文所討論的已定義中心。因此，局部熱生成的中心可對(duì)應(yīng)于投影到如本文所討論的平面上的單元12的熱生成的空間/幾何平均、電池12在工作期間遇到最高溫度波動(dòng)或范圍的電池12中的對(duì)應(yīng)區(qū)域或點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，所述平均可被加權(quán)，例如，相對(duì)更熱的區(qū)域可將所述熱點(diǎn)的平均中心移到更接近相對(duì)更熱的熱量區(qū)域或其它局部熱生成區(qū)域的上方。如圖3所示，熱量40在電極18之間更接近或更靠近單元12的放置電極18的第一側(cè)面42生成，以及較少的熱量更接近單元12的相對(duì)側(cè)面(例如，第二側(cè)面44)生成。第一側(cè)面42和第二側(cè)面44被沿Y軸的距離H(例如，單元12的高度)隔開。
[0079]在單元12中的熱點(diǎn)40的位置和/或單元12的側(cè)面可在單元12工作和/或壽命期間改變。熱點(diǎn)40可以被認(rèn)為是單元12的基本上最大或最高相對(duì)溫度或其附近的點(diǎn)或區(qū)域(例如，單元12的環(huán)境)。在一段時(shí)間內(nèi)的工作期間，根據(jù)電池的充電狀態(tài)、電池的使用期限和/或其它工作參數(shù)或作為其函數(shù)，單元12中的熱點(diǎn)40的位置可漂移或改變，諸如例如，熱點(diǎn)40可在電池12變熱時(shí)(例如，單元12的整體或平均溫度增加)漂移。因此，熱點(diǎn)40的位置和/或熱點(diǎn)40的中心可以是基于本文所討論的參數(shù)的某一位置的范圍。如本文所討論的，熱點(diǎn)40可位于用于放置TED 20的位置范圍內(nèi)或位于特定點(diǎn)。例如，熱點(diǎn)40的位置可以被確定為在單元12還沒有被循環(huán)很多次(例如，新鮮)時(shí)熱點(diǎn)40起源的位置;熱點(diǎn)40的位置可以被確定為在單元12已循環(huán)很多次以后(例如，老化)熱點(diǎn)40被定位的位置;熱點(diǎn)40的位置可以被確定為在單元12已在充電模式或放電模式中工作預(yù)定時(shí)間段以后熱點(diǎn)40被定位的位置;和/或熱點(diǎn)40的位置可以被確定為基于例如前述設(shè)計(jì)參數(shù)中的任一個(gè)的組合的位置范圍。
[0080]在一些實(shí)施例中，TED20可沿本文所討論的熱點(diǎn)40的中心中的任一個(gè)放置(例如，基于單元12的預(yù)定工作參數(shù))。在一些實(shí)施例中，TED 20可以被放置在如本文所討論的熱點(diǎn)40的位置范圍的中心。所述位置范圍的中心可被加權(quán)，其中，例如，大多數(shù)冷卻是所期望的，諸如，例如在示例單元12在相對(duì)最熱運(yùn)行時(shí)(例如，超過充電或放電期間的預(yù)定時(shí)間的延長(zhǎng)工作期間)。因此，TED 20可以沿從熱點(diǎn)40的中心的預(yù)定位置延伸的在最短熱路徑13上的線放置。TED 20的定位可以改變，并且就毗鄰TED 20的單元12的側(cè)面的整體尺寸而言，在TED20偏離線小于20 %、15%、10%、5%或1%內(nèi)被放置時(shí)，可認(rèn)為被放置在該線上(例如，偏離在沿高度H的最短熱路徑31上的線小于單元12的高度H的長(zhǎng)度的20 %、15%、10%、5%或
1%)ο
[0081 ]如本文所描述的，在一些實(shí)施例中，去除熱量可以使用一或多個(gè)TED 20來實(shí)現(xiàn)。TED是被定位裝置，非常適合解決各種應(yīng)用中的熱點(diǎn)的熱管理或局部熱生成。由于在電池單元中熱生成的不均勻和良好定義的空間特征，因此，在相對(duì)于所述熱點(diǎn)或局部熱生成40的最有利位置放置一或多個(gè)TED 20是重要的，以便通過TED 20獲得熱管理的最大效益和能源效率。因此，在一些實(shí)施例中，在所述TED和熱點(diǎn)或局部熱生成40之間具有最小距離的位置將所述TED附接至散熱器28的鰭片26是優(yōu)選的，以降低從局部熱生成40到TED 20的沿所述熱路徑的熱損耗(例如，熱電阻)。
[0082]一些實(shí)施例的此類布置在圖4中示意性示出。TED 20與鰭片26熱連通，并且TED 20的位置朝向單元12的電極18漂移，以便將從熱點(diǎn)40到TED 20的熱路徑減到最小。TED 20沿接近熱點(diǎn)40或與熱點(diǎn)40對(duì)準(zhǔn)的所述單元的長(zhǎng)度(例如，沿Y軸的高度H)放置。用于如圖4所示的實(shí)施例的最短熱路徑是在根據(jù)本文所討論的設(shè)計(jì)參數(shù)的約束放置鰭片26的情況下沿?zé)崧窂?1的熱路徑或線。更長(zhǎng)的熱路徑33可被用于鰭片26如圖2B定位的實(shí)施例。如本文所討論的，線可沿?zé)崧窂?3延伸并例如在散熱器上繼續(xù)至鰭片。因此，基于如圖4所示的單元12的尺寸，熱路徑31比熱路徑33更短。
[0083]所述最短熱路徑的原理可以應(yīng)用于單元12的尺寸和/或特征件。例如，最短熱路徑31沿單元12的第三側(cè)面55向單元12的第四側(cè)面57延伸。因此，在第三側(cè)面55和第四側(cè)面57之間的公共邊緣最接近熱點(diǎn)40(如本文所討論的，在TED 20未接近或沿第一側(cè)面42放置以不干擾或阻礙電極18時(shí))。換句話說，在第三側(cè)面55和第四側(cè)面57之間的公共邊緣不比在單元12的各側(cè)面之間的任何其它邊緣更遠(yuǎn)(不包括，例如毗鄰或連接至第一側(cè)面42的邊緣)。在第三側(cè)面55和第四側(cè)面57之間的最接近邊緣沿如圖4所示的高度H。
[0084]在一些實(shí)施例中，單元12的尺寸可以是高度H和寬度W的長(zhǎng)度基本上相等的。那么，熱路徑31和熱路徑33可具有基本上相同的長(zhǎng)度。在此類實(shí)施例中，如本文所討論的，“最短”熱路徑可以被認(rèn)為是在滿足放置鰭片26的其它設(shè)計(jì)參數(shù)時(shí)提供基本上相同的熱管理性能的熱路徑31/33中的任一個(gè)或這兩者。因此，“最短”熱路徑可以包含不比任何其它熱路徑更長(zhǎng)的熱路徑(例如，離熱點(diǎn)40的中心不更遠(yuǎn))。因此，在一些實(shí)施例中，可存在不止一個(gè)最短熱路徑，其中多個(gè)熱路徑的長(zhǎng)度是類似的。例如，在高度H和寬度W在長(zhǎng)度上基本上相等時(shí)，在單元12的兩個(gè)側(cè)面之間的兩個(gè)或更多個(gè)公共邊緣可不比單元12的任何其它邊緣更遠(yuǎn)。在此類實(shí)施例中，TED 20可以接近或鄰近不比任何其它邊緣更遠(yuǎn)的所述公共邊緣中的任意兩個(gè)邊緣放置。例如，如圖5所示，基于單元12的尺寸和電極18的連接位置，可以在單元12的相對(duì)側(cè)面上存在兩個(gè)最短熱路徑31a、31b。
[0085]在一些實(shí)施例中，TED20可以被直接放置在散熱器28上，而鰭片26沒有沿?zé)崧窂?1上的線更接近熱點(diǎn)40ο例如，在TED 20被放置在散熱器28上時(shí)，TED 20的邊緣或側(cè)面可接近、鄰接或接觸第四側(cè)面57(或與第四側(cè)面57在相同平面中)。在此類實(shí)施例中，鰭片26也可以被認(rèn)為沿與散熱器28在相同平面的平面連接至散熱器28。例如，鰭片26可以被認(rèn)為從散熱器28延伸并沿與散熱器28的擴(kuò)展在相同平面的平面繼續(xù)(例如，而不是相對(duì)于散熱器28以一角度延伸，如圖4所示的以90度角(或平行于第四側(cè)面57)從散熱器28延伸)。
[0086]在一些實(shí)施例中，BTMS 10經(jīng)配置向具有一或多個(gè)單元12的電池14提供加熱和/或冷卻，其中，單元12具有大于或等于150毫米(例如，6英寸)的沿Y軸的高度H JED 20經(jīng)放置使得TED 20的表面的側(cè)面、邊緣和/或中心(例如，第一側(cè)面22的主表面)距離所述熱點(diǎn)的中心或沿Y軸定位的熱生成40小于或等于75毫米(例如，3英寸)。根據(jù)被加熱或冷卻單元12的相對(duì)尺寸，其它范圍包含小于或等于小于100mm、50mm、40mm、30mm、20mm或10mm，包含前述值及其邊界范圍。在一些實(shí)施例中，TED 20經(jīng)放置使得沿Y軸的從所述熱點(diǎn)的中心到局部熱生成40的TED 20的表面(例如，主表面或第一側(cè)面22)的側(cè)面、邊緣和/或中心之間的距離小于單元12的高度H的35%。
[0087]在一些實(shí)施例中，熱點(diǎn)40的中心和TED 20的中心對(duì)齊。例如，TED 20可以經(jīng)放置使得在TED 20被放置在沿鰭片26的主要長(zhǎng)度的位置時(shí)，在熱點(diǎn)40的中心和TED 20的中心之間延伸的線的長(zhǎng)度基本上最小化。TED 20的位置可以經(jīng)選擇以保持TED 20的主表面和鰭片26之間的良好熱接觸并適應(yīng)電池的其它設(shè)計(jì)目標(biāo)，諸如例如單元12的堆疊設(shè)計(jì)。在某些實(shí)施例中，鰭片26被定位在單元12的側(cè)面上，其提供在熱點(diǎn)40的中心和TED 20的中心之間的最短距離。
[0088]在某些實(shí)施例中，熱點(diǎn)40的實(shí)際位置難以預(yù)測(cè)。在此類實(shí)施例中，確定TED20的最佳位置的方法可以包含考慮在熱管理下的單元的類型和/或考慮將被使用的所述單元的條件。例如，TED 20的位置可以至少部分通過驅(qū)動(dòng)循環(huán)來確定。在一些實(shí)施例中，在大多數(shù)充電和放電條件下，熱點(diǎn)40被定位在所述單元的頂部三分之一中(例如，在所述單元長(zhǎng)度距離較高電阻電極的三分之一內(nèi))。
[0089]在一些實(shí)施例中，熱點(diǎn)40可相對(duì)于正電極和負(fù)電極/接頭非對(duì)稱定位。例如，正電極可由鋁或與負(fù)電極相比具有較高電阻的另外材料構(gòu)成，所述負(fù)電極可由銅構(gòu)成。在此類構(gòu)造中，更多的熱量更接近較高電阻電極(例如，正電極)耗散。因此，熱點(diǎn)40可以更接近正電極漂移。在一些實(shí)施例中，封裝設(shè)計(jì)允許單元的側(cè)面被放置在TED 20上的選項(xiàng)。在此類實(shí)施例中，TED 20可以更接近較高電阻電極來定位。
[0090]BTMS 10可以包含沿側(cè)面放置的散熱器28，其提供熱點(diǎn)40的中心到放置散熱器28的特定側(cè)面之間的最短距離或?qū)⑵錈崧窂浇档阶钚　Ｈ鐖D4和5所示，散熱器28被放置在容納在X-Y平面中的單元12的側(cè)面上。X-Y平面垂直于厚度尺寸T(例如，沿Z軸)。如本文所討論的，在所示實(shí)施例中的厚度尺寸T是單元12的最短尺寸。單元12的其它尺寸可在多選的坐標(biāo)系中或單元12的取向中更短。
[0091]在單元12的給定或預(yù)定尺寸(例如，最短尺寸厚度T是在垂直于X-Y平面的Z軸中)下，沿包含在X-Y平面中的單元12的側(cè)面(例如，第三側(cè)面55)放置散熱器28將熱導(dǎo)體(例如，散熱器28)放置在至熱點(diǎn)40的最短熱路徑內(nèi)。因此，在如本文所討論的單元12在電池殼體16中緊密接合堆疊時(shí)，(一或多個(gè))散熱器28抵靠單元12的X-Y平面?zhèn)让姹痪o密接合地按壓以便于結(jié)構(gòu)的完整性以及提供所期望的(例如，良好的)熱連通。
[0092]繼續(xù)參考圖4，鰭片26可以被直接連接至散熱器28以用于如本文所討論的期望(例如，良好)的熱連通。諸如在圖2A中的Y-Z平面所示或如圖2B中的X-Z平面所示，鰭片26可以經(jīng)放置，以(I)不干擾或物理阻礙(一或多個(gè))電極18和/或(2)不干擾或物理阻礙如本文所討論的單元12的堆疊，諸如例如，在X-Y平面中的單元12的側(cè)面上的堆疊。第三(3)約束或設(shè)計(jì)參數(shù)可以包含不干擾在例如電池殼體16中密封單元12(例如，鰭片26經(jīng)放置不妨礙或突出越過電池殼體16的壁)。滿足設(shè)計(jì)參數(shù)(3)可能需要如圖2B所示放置鰭片26，在一些實(shí)施例中，這可能不提供如在圖2A中的鰭片26的位置一樣的最短距離或熱路徑，但是在一些其它空間受限的環(huán)境中，這可能是電池殼體16中的可用空間和/或單元12的放置所必需的。
[0093]BTMS 10可以包含接近單元12的側(cè)面、在單元12的面處或單元12的側(cè)面放置鰭片26，從而提供提供被映射或投影到散熱器28上的熱點(diǎn)40的中心到鰭片26的邊緣或側(cè)面(或鰭片26所連接到的散熱器28的邊緣或側(cè)面)之間的最短距離或熱路徑，如圖4所示。TED 20可以被放置在鰭片26上，使得形成至鰭片26的最短距離或熱路徑的線穿過在X-Y平面中的TED 20的中心(或如本文所討論的邊緣)。換句話說，在鰭片26根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)(I)和(2)(以及可能(3))被放置處于根據(jù)如圖4所示的實(shí)施例的Y-Z平面中時(shí)，TED 20可以被放置在鰭片26上，使得X-Z平面與TED 20的中心(或邊緣)和熱點(diǎn)40的中心這兩者相交。再換句話說，在鰭片26根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)(I)和(2)(以及可能(3))被放置處于根據(jù)如圖4所示的實(shí)施例的Y-Z平面中時(shí)，TED 20可以被放置在鰭片26上，使得被投影到Y(jié)-Z平面上的熱點(diǎn)40的中心落在平行于或沿Z軸的線上并與TED 20的中心(或邊緣)相交。
[0094]繼續(xù)參考圖4，TED20的布置可以利用下列設(shè)計(jì)考慮來優(yōu)化。等分平面45可以經(jīng)定位以通過單元12的中點(diǎn)或中線來等分、切割或分開單元12，以形成單元12的相等的兩半。平面45經(jīng)取向不與熱點(diǎn)40的中心相交，如本文所討論的，其朝向第一側(cè)面42偏離。因此，平面45經(jīng)取向不穿過放置電極18的側(cè)面(例如，第一側(cè)面42)或不在兩個(gè)電極18之間穿過。在如圖4所示的實(shí)施例中，平面45在高度H的中點(diǎn)或一半點(diǎn)等分或穿過所述中點(diǎn)或一半點(diǎn)。所示的平面45等分第五側(cè)面57以在平面45的相對(duì)側(cè)面上具有第三表面的基本相等大小的面積表面。平面45垂直于高度H和第四側(cè)面57。第四側(cè)面57可以是鰭片26在Y-Z平面中基本上沿單元12或平行于單元12延伸的單元12的表面。
[0095]如圖4所示，電極18、熱TED 20和熱點(diǎn)40被定位在平面45的相同側(cè)面上。平面45示出根據(jù)本公開的原理的BTMS 1的各種部件的放置:熱點(diǎn)40可更接近電極18被定位的側(cè)面定位(例如，第一側(cè)面42)，并因此，帶有支持結(jié)構(gòu)(例如，鰭片26和/或散熱器28)的TED 20更接近單元12的該側(cè)面放置。由于如本文所討論的被定位熱生成40現(xiàn)象，熱點(diǎn)40、TED 20和支持結(jié)構(gòu)的位置在平面45的相同側(cè)面上，如圖4所示。
[0096]為進(jìn)一步提高熱移除的效率，第二TED20可附接在單元12的其它側(cè)面上，如圖5所示。在此情況下，散熱器28具有包裹在單元12周圍的兩個(gè)鰭片26 (例如，沿Y-Z平面垂直延伸)。如圖5所示，單元12具有沿?zé)崧窂?1a、31b的兩個(gè)最短熱路徑或線，如本文所討論的，在熱點(diǎn)40處于第三側(cè)面55的中心或沿寬度W的中點(diǎn)時(shí)，TED 20可以基于例如電極18的位置(例如，被放置在與第四側(cè)面57和第五側(cè)面43等間距的第一側(cè)面42上)沿?zé)崧窂?1a、31b放置。換句話說，沿?zé)崧窂?1a、31b的兩條線沿不比沿散熱器28所附接的單元12的側(cè)面(例如，沿如圖5所示的第三側(cè)面55)的任何其它熱路徑到熱點(diǎn)40的中心更長(zhǎng)或更遠(yuǎn)的熱路徑31a、31b。在一些實(shí)施例中，高度H可與寬度W基本上相同或相等。因此，第三最短熱路徑可沿通往單元12的第二側(cè)面44的第三側(cè)面55提供。因此，在高度H和寬度W相等且所述電極與側(cè)面43、57等間距時(shí)，單元12可以具有例如沿第三側(cè)面55的三個(gè)最短熱路徑。
[0097]在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)TED 20附接至每個(gè)鰭片26。如圖5所示，第二鰭片26可以基本上沿或平行于在Y-Z平面中的單元12的第五側(cè)面43延伸。在第三側(cè)面53和第五側(cè)面43之間的所述公共邊緣可以是不比任何其它邊緣(沿在第三表面53和第四表面57之間的公共邊緣)更遠(yuǎn)的另一公共邊緣，從而為放置TED 20提供另一最短熱路徑。鰭片26和/STED20的放置可以遵循如本文所討論的相同放置參數(shù)，并且具體地，參考圖2A、2B和4。
[0098]所提出的方法可擴(kuò)展至在一個(gè)側(cè)面上具有電極的袋狀或棱形單元之外的單元設(shè)計(jì)。例如，帶有TED 20的散熱器28和鰭片26與圓柱形單元46熱連通，如圖6所示。如圖所示，在一些實(shí)施例中，散熱器28基本上圍繞單元46的整個(gè)圓周包裹，以及TED 20附接至鰭片26。
[0099]對(duì)于圖6所示的實(shí)施例，在考慮TED20的布置時(shí)，鰭片26和/或散熱器28可以類似于本文所討論的其它實(shí)施例。此外，TED 20通常以平坦構(gòu)造制造。因此，平坦鰭片26可能是所期望的，以提供用于與TED 20熱連通的平坦表面，而不是例如將曲面TED放置在單元46的主體上。鰭片26可以經(jīng)放置以提供從熱點(diǎn)40的中心沿垂直于單元46的中心軸線47(例如，沿單元46的縱向或最長(zhǎng)尺寸(諸如Y軸的高度)延伸的軸線)的平面的最短距離或熱路徑。TED20可以被放置在鰭片26上，使得TED 20的中心(或邊緣)以及熱點(diǎn)40的中心這兩者在垂直于中心軸線47的平面中(例如，在X-Z平面中)。
[0100]繼續(xù)參考圖6，鰭片26可以連接至散熱器28，以完全放置到平面49的第一側(cè)面。如圖6所示，平面49平行于電極18連接至單元46的所述表面或側(cè)面51。在一些實(shí)施例中，平面49可以相切于電極18連接至單元46的表面51 (例如，在所述表面是曲面或非平面時(shí))。如圖6所示，平面49可以垂直于中心軸線47并平行于或沿X-Z平面。因此，電極18完全放置到平面49的第二側(cè)面，第二側(cè)面與平面49的第一側(cè)面相對(duì)。本文所討論的其它實(shí)施例的鰭片26(例如，棱形單元)可同樣相對(duì)于沿單元12的電極18連接至單元12的表面或相切于所述表面延伸的平面(例如，本文所討論的側(cè)面51)放置，其中，電極18和鰭片26被放置在所述平面的相對(duì)側(cè)面上。
[0101]如圖6所示，并且具體地參考圖4，如本文所討論的平面45可以應(yīng)用于圓柱形單元46的實(shí)施例。熱點(diǎn)40、TED 20和支持結(jié)構(gòu)可以全部沿等分平面45的一個(gè)側(cè)面定位。平面45將柱形單元46分為兩半。平面45可以垂直于中心軸線47或沿Y軸的單元46的高度。
[0102]散熱器28可以圍繞單元46的圓周(例如，沿周邊或外圍)放置，以基本上沿單元46的外圍圍繞中心軸線47包封或包圍熱點(diǎn)40。所述散熱器可以延伸至沿中心軸線47的任何期望長(zhǎng)度，包括基本上圍繞中心軸線47包封單元46的外圍。在一些實(shí)施例中，并且具體地參考圖8，散熱器28可以是如本文所討論的銅帶。
[0103]另一實(shí)施例包括經(jīng)構(gòu)造被一個(gè)TED20熱管理的多單元12，如圖7所示。如圖7中所示的實(shí)施例所述，單個(gè)或公共TED 20經(jīng)構(gòu)造熱管理三個(gè)單元12。所選的單元12的數(shù)量?jī)H用于說明目的。在考慮TED 20的布置時(shí)，鰭片26和/或散熱器28可以類似于本文所討論的其它實(shí)施例。
[0104]從多單元12中的每個(gè)延伸的散熱器28的鰭片26與單個(gè)散熱器或板48熱連通，所述單個(gè)散熱器或板與單個(gè)TED 20熱連通。TED 20的位置經(jīng)優(yōu)化以將在TED 20和單元12的熱點(diǎn)或局部熱生成40之間的所述熱路徑的長(zhǎng)度減到最小。在其它實(shí)施例中，TED 20與少于全部單元12的單元(例如，每隔一個(gè)單元12或交替單元12)熱連通。
[0105]在一些實(shí)施例中，散熱器48可以被放置在待放置在鰭片26上以成為被投影到Y(jié)-Z平面(例如，散熱器48的面向或連接至鰭片26的側(cè)面)上的熱點(diǎn)40的中心或包圍熱點(diǎn)40的中心。TED 20可以被放置在散熱器48上，使得被投影到Y(jié)-Z平面上的熱點(diǎn)40的中心的空間/幾何平均落在平行于或沿Z軸的線上并與TED 20的中心(或邊緣)相交。被投影到Y(jié)-Z平面上的熱點(diǎn)40的中心平均可以被加權(quán)。例如，已知或經(jīng)設(shè)計(jì)比其它單元12在更熱溫度下工作的單元12將在確定被投影到Y(jié)-Z平面上的空間/幾何平均時(shí)賦予更重的權(quán)重。基于被投影到Y(jié)-Z平面上的熱點(diǎn)40的中心的空間/幾何平均(可選地，加權(quán))，散熱器48可以同樣被放置在Y-Z平面中。因此，TED 20和/或散熱器48的位置可以根據(jù)被投影到Y(jié)-Z平面上的熱點(diǎn)40的中心的空間/幾何平均在Y軸以及Z軸中進(jìn)行調(diào)節(jié)。
[0106]減少沿在所述熱點(diǎn)或局部熱生成40和TED20之間的所述熱路徑的熱損耗的另一方式是將具有增加的導(dǎo)熱性的材料并入散熱器/鰭片28中以促進(jìn)至TED 20的熱傳遞。例如，圖8示出被并入鋁散熱器28中以促進(jìn)從熱點(diǎn)40至TED 20的熱傳遞的銅帶50(具有更高導(dǎo)熱性)。由于成本和重量，由銅制作整個(gè)散熱器28可能是昂貴的。不過，從經(jīng)濟(jì)角度來看以及從性能角度來看的優(yōu)異配置，與鋁散熱器28組合的窄銅帶50可能相對(duì)更容易接受。在一些實(shí)施例中，銅帶50可以是如本文所討論的沒有另外的例如鋁散熱器/板放置在熱點(diǎn)40上方的散熱器28。同樣，鰭片26可以是相對(duì)于例如鋁鰭片26更短的(例如，在高度H或在Y軸中)銅帶。圖6中帶有相對(duì)更短的散熱器28和鰭片26的此類示例實(shí)施例用于圓柱形單元46。
[0107]在一些實(shí)施例中，另外的封裝選項(xiàng)專用于在單元12的相對(duì)側(cè)面具有正電極和負(fù)電極18的單元(例如，通過高度H隔開的第一偵_42和第二偵_44)。這在圖9中示出。在此情況下，單元12的熱點(diǎn)或局部熱生成40更接近單元12中的中心定位，或具體地，被定位在沿高度H的中點(diǎn)的中心中。為了將從所述熱點(diǎn)或局部熱生成40到單元12的所述熱路徑或沿?zé)崧窂?1的線減到最小，TED 20的位置經(jīng)調(diào)節(jié)沿在兩個(gè)電極18之間等分單元12的高度H的中心線(例如，沿X軸)被定位在鰭片26上。在圖9所示的實(shí)施例中，等分單元12的高度H的中心線基本上沿?zé)崧窂?1的線。
[0108]在一些實(shí)施例中，如圖10-圖11所示，電極18沿平行于Y軸延伸的單元12的高度H放置。如圖11所示，所述熱點(diǎn)或局部熱生成52被放置在相對(duì)于圖4的實(shí)施例的熱點(diǎn)40沿單元12的高度H進(jìn)一步向下的在電極18之間。為了將從所述熱點(diǎn)或局部熱生成52到單元12的所述熱路徑或沿?zé)崧窂?1 (例如，最短熱路徑)的線減到最小，TED 20的位置經(jīng)調(diào)節(jié)沿Y軸或單元12的高度進(jìn)一步向下被定位在鰭片26上。
[0109]在一些實(shí)施例中，電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)包含電池組，其具有彼此電連接以提供單個(gè)功能性電池組的多個(gè)單元。在一些實(shí)施例中，電池的各個(gè)單元可以經(jīng)由導(dǎo)電條或其他連接器串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接在一起。電池組的單元可以以緊密接合的方式堆疊。在如圖1B-圖5和圖8-圖11所示的X-Y平面中的單元的側(cè)面可以彼此面對(duì)堆疊。因此，此類布置提供沿厚度T的夾層配置(例如，單元12相對(duì)于單元12的其它側(cè)面(諸如高度H和寬度W)的最短尺寸)。所述電池組可以包含殼體或其它支持結(jié)構(gòu)(例如，電池殼體16)以形成在X-Y平面中的所述單元的側(cè)面之間的緊密接合。在其它實(shí)施例中，單元12的其它側(cè)面(例如，相對(duì)較長(zhǎng)尺寸的側(cè)面(W)或最長(zhǎng)尺寸的側(cè)面(H))可根據(jù)例如電極18的位置來堆疊。因此，在一些實(shí)施例中，BTMS 10可包含如本文所討論的，直接放置在X-Y側(cè)面中的熱點(diǎn)40上方的TED 20而沒有散熱器28和/或鰭片26，這可以提供至熱點(diǎn)40的最短可能的熱路徑而不干擾單元12的堆疊或物理阻礙電極18。換句話說，所述電池單元的堆疊配置可基于TED的期望位置來確定。這樣，在與所述電池的側(cè)面和所述TED的熱連通是所期望的時(shí)，所述TED可直接放置在所述電池單元的側(cè)面上而無需鰭片26和/或散熱器28。
[0110]在一些實(shí)施例中，所述電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含與電池的一或多個(gè)單元整合或連接(例如，實(shí)質(zhì)性熱連通)的一或多個(gè)熱電裝置。所述熱電裝置可以具有層壓在陶瓷基板上的銅基板或任何其它合適的構(gòu)造。在一些實(shí)施例中，每個(gè)熱電裝置的一端、側(cè)面或一部分可以連接至串聯(lián)連接的至少兩個(gè)毗鄰的單元或與其整合(實(shí)質(zhì)性熱連通)。在一些實(shí)施例中，至少一個(gè)單元不與至少一個(gè)TE裝置實(shí)質(zhì)性熱連通或不與其連接。每個(gè)熱電裝置的另一端、側(cè)面或一部分可以連接至、夾緊、粘合、鍵合、夾住或以其它方式附接至廢熱移除系統(tǒng)(例如，熱傳遞裝置)。所述熱傳遞裝置可以是例如液體管熱交換器。在一些實(shí)施例中，一個(gè)熱傳遞裝置可以附接至每個(gè)熱電裝置或所有的TE裝置。在其它實(shí)施例中，多個(gè)熱傳遞裝置可以附接至每個(gè)熱電裝置或與其實(shí)質(zhì)性熱連通。
[0111]在一些示例實(shí)施例中，本文所述的熱或電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)可以包含下列特征中的一或多個(gè):
[0112]1.與熱電裝置熱連通或經(jīng)構(gòu)造與熱電裝置熱連通的至少一個(gè)電池單元，其中，從所述電池單元的熱點(diǎn)到所述熱電裝置的熱路徑被減到最小。
[0113]2.包括袋狀單元的電池單元。
[0114]3.包括棱形單元的電池單元。
[0115]4.包括圓柱形單元的電池單元。
[0116]5.與兩個(gè)以上的熱電裝置或經(jīng)構(gòu)造與兩個(gè)或兩個(gè)以上的熱電裝置熱連通的至少一個(gè)電池單元，其中，從所述電池單元的熱點(diǎn)到所述熱電裝置的熱路徑被減到最小。
[0117]6.與一個(gè)熱電裝置熱連通或經(jīng)構(gòu)造與一個(gè)熱電裝置熱連通的至少兩個(gè)電池單元，其中，從所述電池單元的熱點(diǎn)到所述熱電裝置的熱路徑被減到最小。
[0118]7.TED，其包括經(jīng)構(gòu)造通過空氣被冷卻的廢側(cè)面。
[0119]8.TED，其包括經(jīng)構(gòu)造通過或經(jīng)由所述電池殼體被傳導(dǎo)冷卻的廢側(cè)面。
[0120]9.電池，其經(jīng)構(gòu)造被打開或與外部或環(huán)境空氣熱連通。
[0121]10.電池，其經(jīng)構(gòu)造相對(duì)于外部或環(huán)境空氣被密封。
[0122]11.散熱器，其包括沿所述單元的側(cè)面放置的鰭片，以及附接至所述鰭片的至少一個(gè) TED。
[0123]12.散熱器，其包括沿所述單元的相對(duì)側(cè)面放置的兩個(gè)鰭片，以及附接至每個(gè)鰭片的至少一個(gè)TED。
[0124]可以設(shè)想出仍落入本發(fā)明范圍的范圍內(nèi)的上述實(shí)施例的具體特征和方面的各種組合或子組合。此外，在本文中結(jié)合實(shí)施例的任何特定特征、方面、方法、性能、特性、質(zhì)量、屬性、要素等的公開可以用于本文闡述的所有其它實(shí)施例。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所公開的實(shí)施例的各種特征和方面可以彼此合并或替換，以便形成本發(fā)明所公開的變化模式。因此應(yīng)當(dāng)明白，本文所公開的本發(fā)明的范圍不應(yīng)受上述的特定公開實(shí)施例所限制。而且，雖然本發(fā)明易于進(jìn)行各種更改和替代形式，但是其特定示例已在繪圖中示出并在本文詳細(xì)描述。不過，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不局限于所公開的特定形式或方法，而是相反，本發(fā)明旨在覆蓋落入附屬權(quán)利要求和所述各種實(shí)施例的范圍內(nèi)的所有更改、等效物和替代物。本文公開的任何方法不需要以所引用的順序來執(zhí)行。本文所公開的方法包含由專業(yè)人員采取的某些行為;不過，它們也可以包含這些行為的任何第三方指令，無論是明確的還是暗示的。例如，諸如“懸掛線穿過銜鐵的基部”的行為包含“命令懸掛線穿過銜鐵的基部”。應(yīng)當(dāng)理解，此類示出的構(gòu)造僅是示例，實(shí)際上，可以實(shí)施實(shí)現(xiàn)相同功能的許多其它架構(gòu)。就概念意義而言，實(shí)現(xiàn)相同功能的部件的任何布置是有效“關(guān)聯(lián)的”，使得實(shí)現(xiàn)所期望的功能。因此，本文的經(jīng)組合實(shí)現(xiàn)特定功能的任何兩個(gè)部件可以被看作彼此“相關(guān)聯(lián)”，使得實(shí)現(xiàn)所期望的功能，而不管構(gòu)造或中間部件。本文所公開的范圍涵蓋任何和所有重疊、子范圍及其組合。諸如“最高至”、“至少”、“大于”、“小于”、“在...之間”等的措辭包含所引用的數(shù)值。在數(shù)值之前的術(shù)語，諸如本文所使用的“約”、“大約”和“大體上”包含所引用的數(shù)值，并且也表示接近執(zhí)行期望功能或?qū)崿F(xiàn)期望結(jié)果的聲明量的量。例如，術(shù)語“約”、“大約”和“基本上”可指的是在聲明量的小于
10%內(nèi)、小于5 %內(nèi)、小于I %內(nèi)、小于0.1 %內(nèi)、以及小于0.01 %內(nèi)的量。如本文所使用的，在本文公開的實(shí)施例的特征之前的術(shù)語，諸如“約”、“大約”和“大體上”表示具有一些波動(dòng)的特征，但仍然執(zhí)行該特征的期望功能或?qū)崿F(xiàn)期望的結(jié)果。
[0125]至于本文所使用的任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在語境和/或應(yīng)用恰當(dāng)時(shí)，從復(fù)數(shù)轉(zhuǎn)換為單數(shù)和/或從單數(shù)轉(zhuǎn)換為復(fù)數(shù)。為了清楚起見，各種單數(shù)/復(fù)數(shù)置換可在本文中明確闡述。
[0126]本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，一般來講，本文所使用的術(shù)語一般旨在作為“開放性”術(shù)語(例如，術(shù)語“包含”應(yīng)解釋為“包含但不限于”，術(shù)語“具有”應(yīng)解釋為“至少具有”，術(shù)語“包含”應(yīng)解釋為“包含但不限于”等)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，如果所引入的實(shí)施例表述的具體數(shù)值是預(yù)期的，則此類意圖應(yīng)在實(shí)施例中明確列出，并且在沒有此類表述時(shí)，就沒有此類意圖存在。例如，為幫助理解，本公開可包含使用引導(dǎo)短語“至少一個(gè)”和“一或多個(gè)”以介紹實(shí)施例的表述。不過，使用此類短語不應(yīng)解釋為暗示通過不定冠詞“一”或“一個(gè)”介紹的實(shí)施例表述將包含此類所介紹的實(shí)施例表述的任何特定實(shí)施例限制在只包含一個(gè)此類表述的實(shí)施例，甚至在相同的實(shí)施例包含所述短語“一或多個(gè)”和“至少一個(gè)”以及不定冠詞諸如“a”或“an”(例如，“一”和/或“一個(gè)”通常應(yīng)當(dāng)解釋為意指“至少一個(gè)”和“一或多個(gè)”同樣適合使用用于介紹實(shí)施例表述的定冠詞。此外，即使所介紹的實(shí)施例表述的具體數(shù)值被明確列出，但是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到此類表述通常應(yīng)被解釋為意指至少一個(gè)所列出的數(shù)值(例如，沒有其他修飾語的裸表述，“兩個(gè)表述”，通常意指至少兩個(gè)表述或兩個(gè)或更多個(gè)表述)。此外，在使用類似于“A、B和C等中的至少一個(gè)”的慣例的實(shí)例中，一般來講，此類構(gòu)造旨在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解所述慣例(例如，“具有A、B和C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”將包含但不限于單獨(dú)具有A、單獨(dú)具有B、單獨(dú)具有C、一起具有A和B、一起具有A和C、一起具有B和C和/或一起具有A、B和C等)。在使用類似于“A、B或C等中的至少一個(gè)”的慣例的實(shí)例中，一般來講，此類構(gòu)造旨在本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)理解所述慣例(例如，“具有A、B或C中的至少一個(gè)的系統(tǒng)”將包含但不限于單獨(dú)具有A、單獨(dú)具有B、單獨(dú)具有C、一起具有A和B、一起具有A和C、一起具有B和C和/或一起具有A、B和C等)。本領(lǐng)域的技術(shù)人員還應(yīng)當(dāng)理解，表示兩個(gè)或多個(gè)可選術(shù)語的幾乎任何析取詞和/或短語，無論是在說明書、實(shí)施例還是附圖中，應(yīng)該被理解為設(shè)想包含所述術(shù)語中的一個(gè)、所述術(shù)語中的任一個(gè)或兩個(gè)術(shù)語的可能性。例如，短語“A或B”將理解為包含“A”或“B”或“A和B”的可能性。
[0127]雖然本發(fā)明的主題已根據(jù)某些實(shí)施例和某些示例性方法來描述，但是應(yīng)當(dāng)理解，所述主題的范圍并不僅限于此。相反，本
【申請(qǐng)人】旨在落入所公開的主題的范圍內(nèi)的對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的本文公開的方法和材料的變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述系統(tǒng)包括: 包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一側(cè)面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 在所述電池單元的第二側(cè)面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器在所述電池單元的所述第二側(cè)面上的所述熱點(diǎn)的所述中心的上方；以及 包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流后在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，所述熱電裝置接近所述電池單元的第三側(cè)面，并且其中，在所述熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述散熱器上的從所述熱點(diǎn)的所述中心到所述電池單元的所述第三側(cè)面的最短熱路徑的線上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第二側(cè)面基本上垂直于所述電池單元的最短尺寸。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元具有棱形形狀，并且其中，在所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，所述第一側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面，所述第二側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面，并且所述第三側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片接近所述電池單元的所述第三側(cè)面。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述鰭片基本上平行于所述電池單元的所述第三側(cè)面從所述散熱器延伸。6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，所述其它熱電裝置接近與所述電池單元的第三側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第四側(cè)面，其中，在所述其它熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述散熱器的平面上的情況下，所述其它熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述散熱器上的所述最短熱路徑的所述線上。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括連接至所述散熱器并與所述熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述電池單元的所述第四側(cè)面。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它鰭片基本上平行于所述電池單元的所述第四側(cè)面從所述散熱器延伸。9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括其它電池單元，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一側(cè)面上連接至其它電池單元，其中，所述其它電池單元具有在所述其它電池單元經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，并且其中，通過將所述電池單元的所述第一側(cè)面和所述其它電池單元的所述第一側(cè)面沿相同平面基本上平行放置來堆疊所述電池單元和所述其它電池單元。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它電池單元與所述散熱器熱連通，其中，通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性，所述電池單元的所述其它熱點(diǎn)被加熱或冷卻。11.根據(jù)權(quán)利要求9或10中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的所述主表面與所述其它散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，所述其它熱電裝置接近所述其它電池單元的第三側(cè)面，并且其中在所述其它熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到沿所述其它電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述其它散熱器的平面上的情況下，所述其它熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述其它散熱器上從所述其它熱點(diǎn)的所述中心到所述其它電池單元的所述第三側(cè)面的其它最短熱路徑的線上。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述其它電池單元的所述第三側(cè)面。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它鰭片基本上平行于所述其它電池單元的所述第三側(cè)面從所述其它散熱器延伸。14.根據(jù)權(quán)利要求9或10中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述散熱器在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述散熱器和所述其它散熱器兩者并與其熱連通的熱板，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述熱板熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元的所述熱點(diǎn)和所述其它電池單元的所述熱點(diǎn)。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，在所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心被投影到沿所述其它電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述其他散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述其它散熱器上從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它電池單元的所述第三側(cè)面的其他最短熱路徑的線上。16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，在所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心被投影到所述熱板的側(cè)面上，所述熱板的側(cè)面平行于所述電池單元的所述第三側(cè)面和所述其它電池單元的所述第三側(cè)面時(shí)，所述熱電裝置的所述主表面在被投影到所述熱板的所述側(cè)面上的所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心的上方。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心基于所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的相對(duì)溫度被加權(quán)。18.根據(jù)權(quán)利要求15-17中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片接近所述其它電池單元的所述第三側(cè)面。19.根據(jù)權(quán)利要求1-18中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括沿所述最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材在至少一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述帶材連接至所述散熱器并包括具有比所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述帶材的材料包括銅，并且所述散熱器的材料包括鋁。22.根據(jù)權(quán)利要求1-21中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，相對(duì)于與所述電池單元的所述第一側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第五側(cè)面，所述熱點(diǎn)的所述中心接近所述電池單元的所述第一側(cè)面。23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置的整體在基本上在所述電池單元的所述第一側(cè)面和所述第五側(cè)面之間等距延伸的平面的相同側(cè)面上。24.根據(jù)權(quán)利要求1-23中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元包括在所述電池單元的所述第一側(cè)面上連接至所述電池單元的其它電極。25.根據(jù)權(quán)利要求1-21中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱點(diǎn)的所述中心在所述電池單元的所述第一側(cè)面和與所述電池單元的所述第一側(cè)面相對(duì)的所述電池單元的第五側(cè)面之間基本上等距。26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元包括在所述電池單元的第五側(cè)面上連接至所述電池單元的其它電極。27.根據(jù)權(quán)利要求1-26中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置沿所述電池單元的所述第三側(cè)面延伸得比沿所述電池單元的所述第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的一半。28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置沿所述電池單元的所述第三側(cè)面延伸得比沿所述電池單元的所述第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的三分之一。29.根據(jù)權(quán)利要求1-28中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性，其中，在系統(tǒng)工作的冷卻模式下，提供第一極性的電流，并且其中，在系統(tǒng)工作的加熱模式下，提供與所述第一極性相反的第二極性的電流。30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述電池單元熱連通并與所述控制器電連通，其中，所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送給所述熱電裝置的電流的極性或幅值。31.根據(jù)權(quán)利要求1-30中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置的所述廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通。32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述流體是空氣。33.根據(jù)權(quán)利要求1-32中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元被密封在殼體內(nèi)，并且其中，所述熱電裝置的所述廢表面與所述殼體的壁熱連通，殼體的所述壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。34.—種熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述系統(tǒng)包括: 包括第一電極的第一電池單元，所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第一電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第一電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第一電池單元，其中，所述第一電池單元具有在所述第一電池單元經(jīng)由向或從所述第一電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)，對(duì)應(yīng)于所述第一電池單元的溫度增加的第一熱點(diǎn)，所述第一熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第一電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述第一電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 包括第一電極的第二電池單元，所述第二電池單元的所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第二電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第二電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第二電池單元，其中，所述第二電池單元具有在所述第二電池單元經(jīng)由向或從所述第二電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述第二電池單元的溫度增加的第二熱點(diǎn)，所述第二熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第二電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述第二電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 在所述第一電池單元的第二側(cè)面上并與所述第一熱點(diǎn)熱連通的第一散熱器，所述第一散熱器在所述第一電池單元的所述第二側(cè)面上的所述第一熱點(diǎn)的所述中心的上方； 在所述第二電池單元的第二側(cè)面上并與所述第二熱點(diǎn)熱連通的第二散熱器，所述第二散熱器在所述第二電池單元的所述第二側(cè)面上的所述第二熱點(diǎn)的所述中心的上方，其中，所述第一電池單元的所述第二側(cè)面和所述第二電池單元的所述第二側(cè)面基本上彼此平行； 與所述第一散熱器和所述第二散熱器熱連通的第三散熱器；以及 包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述第三散熱器熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述第一電池單元和所述第二電池單元，其中，所述熱電裝置接近所述第一電池單元的第三側(cè)面，并且其中，在所述熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到沿所述第一電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述第一散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述第一散熱器上從所述第一熱點(diǎn)的中心到所述第一電池單元的所述第三側(cè)面的最短熱路徑的線上。35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置接近所述第二電池單元的第三側(cè)面，并且其中，在所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心被投影到沿所述第二電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述第二散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述第二散熱器上從所述第二熱點(diǎn)的所述中心到所述第二電池單元的所述第三側(cè)面的最短熱路徑的線上。36.根據(jù)權(quán)利要求34或35中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 連接至所述第一散熱器并經(jīng)由所述第一散熱器與所述第一熱點(diǎn)熱連通的第一鰭片，所述第一鰭片接近所述第一電池單元的所述第三側(cè)面;以及 連接至所述第二散熱器并經(jīng)由所述第二散熱器與所述第二熱點(diǎn)熱連通的第二鰭片，所述第二鰭片接近所述第一電池單元的所述第三側(cè)面， 其中，所述第一鰭片和所述第二鰭片與所述第三散熱器熱連通以至少部分提供在所述第三散熱器和所述第一散熱器與所述第二散熱器之間的熱連通。37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第一鰭片基本上平行于所述第一電池單元的所述第三側(cè)面從所述第一散熱器延伸，并且所述第二鰭片基本上平行于所述第二電池單元的第三側(cè)面從所述第二散熱器延伸。38.根據(jù)權(quán)利要求34-37中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 包括第一電極的第三電池單元，所述第三電池單元的所述第一電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述第三電池單元輸送電力，所述第一電極在所述第三電池單元的第一側(cè)面上連接至所述第三電池單元，其中，所述第三電池單元具有在所述第三電池單元經(jīng)由向或從所述第三電池單元輸送電力的所述第一電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述第三電池單元的溫度增加的第三熱點(diǎn)，所述第三熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述第三電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述第三電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心， 其中，所述第一散熱器或所述第二散熱器中的至少一個(gè)在所述第三電池單元的第二側(cè)面上并與所述第三熱點(diǎn)熱連通，所述第一散熱器或第二散熱器在所述第三電池單元的所述第二側(cè)面上的所述第三熱點(diǎn)的所述中心的上方，以及 其中，所述第一電池單元的所述第二側(cè)面、所述第二電池單元的所述第二側(cè)面和所述第三電池單元的所述第二側(cè)面基本上彼此平行， 其中，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述第三電池單元，所述熱電裝置接近所述第三電池單元的第三側(cè)面。39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括在所述第三電池單元的第四側(cè)面上并與所述第三熱點(diǎn)熱連通的第四散熱器，所述第三電池單元的所述第四側(cè)面與所述第三電池單元的所述第二側(cè)面相對(duì)，所述第四散熱器在所述第三電池單元的所述第四側(cè)面上的所述第三熱點(diǎn)的所述中心的上方，其中，所述第三散熱器與所述第四散熱器熱連通，并且其中，在所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心被投影到沿所述第三電池單元的所述第四側(cè)面延伸的所述第四散熱器的平面上的情況下，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上在沿所述第四散熱器上的最短熱路徑的線上。40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括連接至所述第四散熱器并經(jīng)由所述第四散熱器與所述第三熱點(diǎn)熱連通的第三鰭片，所述第三鰭片接近所述第三電池單元的所述第三側(cè)面，其中，所述第三鰭片與所述第三散熱器熱連通以至少部分提供在所述第三散熱器和所述第四散熱器之間的熱連通。41.根據(jù)權(quán)利要求40所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第三鰭片基本上平行于所述第三電池單元的所述第三側(cè)面從所述第三散熱器延伸。42.根據(jù)權(quán)利要求34-41中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括沿所述第一散熱器或所述第二散熱器的至少一個(gè)最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材在至少一個(gè)尺寸上比所述第一散熱器或第二散熱器中的所述至少一個(gè)更短，所述帶材包括具有比所述第一散熱器或所述第二散熱器中的所述至少一個(gè)的材料更高的導(dǎo)熱性的材料。43.根據(jù)權(quán)利要求42所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述帶材的材料包括銅，并且所述第一散熱器和第二散熱器的材料包括鋁。44.根據(jù)權(quán)利要求34-43中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，相對(duì)于與每個(gè)電池單元的第一側(cè)面相對(duì)的每個(gè)電池單元的第五側(cè)面，每個(gè)熱點(diǎn)的中心接近每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面。45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置的整體在每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面和所述第五側(cè)面之間等距延伸的平面的相同側(cè)面上。46.根據(jù)權(quán)利要求34-45中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)電池單元包括在每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面上連接至每個(gè)電池單元的第二電極。47.根據(jù)權(quán)利要求34-43中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)熱點(diǎn)的中心在每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面和與每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面相對(duì)的每個(gè)電池單元的第五側(cè)面之間基本上等距。48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)電池單元包括在每個(gè)電池單元的所述第五側(cè)面上連接至每個(gè)電池單元的第二電極。49.根據(jù)權(quán)利要求34-48中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置沿所述第一電池單元或所述第二電池單元中的至少一個(gè)的所述第三側(cè)面延伸得比沿所述第一電池單元或所述第二電池單元中的至少一個(gè)的所述第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的一半。50.根據(jù)權(quán)利要求49所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置沿所述第一電池單元或所述第二電池單元中的至少一個(gè)的所述第三側(cè)面延伸得比沿所述第一電池單元或所述第二電池單元中的至少一個(gè)的所述第二側(cè)面延伸得小所述第三側(cè)面的長(zhǎng)度的三分之 O51.根據(jù)權(quán)利要求34-50中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)電池單元的所述第二側(cè)面基本上垂直于每個(gè)電池單元的最短尺寸。52.根據(jù)權(quán)利要求34-51中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)電池單元具有棱形形狀，并且其中，在每個(gè)電池單元的所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，每個(gè)電池單元的所述第一側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面，每個(gè)電池單元的所述第二側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面，并且每個(gè)電池單元的所述第三側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面。53.根據(jù)權(quán)利要求34-52中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性，其中，在系統(tǒng)工作的冷卻模式下，提供第一極性的電流，并且其中，在系統(tǒng)工作的加熱模式下，提供與所述第一極性相反的第二極性的電流。54.根據(jù)權(quán)利要求53所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與至少一個(gè)電池單元熱連通并與所述控制器電連通，其中，所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送給所述熱電裝置的電流的極性或幅值。55.根據(jù)權(quán)利要求34-54中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置的所述廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通。56.根據(jù)權(quán)利要求55所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述流體是空氣。57.根據(jù)權(quán)利要求34-56中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，每個(gè)電池單元被密封在殼體內(nèi)，并且其中，所述熱電裝置的所述廢表面與所述殼體的壁熱連通，殼體的所述壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。58.—種熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述系統(tǒng)包括: 包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一表面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 放置在所述電池單元的第二表面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的所述第二表面上的所述熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片經(jīng)放置以提供沿所述散熱器從所述熱點(diǎn)的所述中心到所述鰭片的最短熱路徑，所述鰭片在平面的第一側(cè)面上，所述平面平行于或相切于所述電極連接至所述電池單元的所述第一表面，其中，所述電極在所述平面的第二側(cè)面上；以及 包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，在所述熱電裝置的所述主表面的周邊的尺寸被投影到所述鰭片連接至所述散熱器的所述散熱器的表面上時(shí)，在所述散熱器上的所述最短熱路徑延伸到所述熱電裝置的所述主表面的所述周邊的尺寸。59.根據(jù)權(quán)利要求58所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述第二表面基本上垂直于所述電池單元的最短尺寸。60.根據(jù)權(quán)利要求58或59中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述鰭片基本上平行于所述電池單元的第三側(cè)面從所述散熱器延伸。61.根據(jù)權(quán)利要求58-60中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，在所述熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到所述鰭片連接至所述散熱器的所述散熱器的表面上時(shí)，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上沿所述散熱器上的所述最短熱路徑放置。62.根據(jù)權(quán)利要求58-61中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元具有棱形形狀，其中，在所述棱形形狀被放置在X-Y-Z坐標(biāo)系中時(shí)，所述第一表面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Z平面延伸，所述第二側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的X-Y平面延伸，并且所述第三側(cè)面沿所述X-Y-Z坐標(biāo)系的Y-Z平面延伸。63.根據(jù)權(quán)利要求58-62中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 連接至所述散熱器并與所述熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片在所述平面的所述第一側(cè)面上；以及 包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的所述主表面沿從沿所述散熱器的所述最短熱路徑并平行于所述最短熱路徑延伸的線與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元。64.根據(jù)權(quán)利要求63所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它鰭片基本上平行于所述電池單元的第三側(cè)面從所述散熱器延伸，所述第三側(cè)面與所述鰭片沿其平行延伸的所述電池單元的第四側(cè)面相對(duì)。65.根據(jù)權(quán)利要求58-64中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括沿所述最短熱路徑延伸至所述熱電裝置的帶材，所述帶材在至少一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短，所述帶材連接至所述散熱器并包括具有比所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料。66.根據(jù)權(quán)利要求65所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述帶材的材料包括銅，并且所述散熱器的材料包括鋁。67.根據(jù)權(quán)利要求5 8 -6 2中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括其它電池單元，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一表面上連接至所述其它電池單元，其中，所述其它電池單元具有在所述其它電池單元經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，并且其中，所述電池單元和所述其它電池單元進(jìn)行堆疊，其中所述電池單元的所述第一表面和所述其它電池單元的所述第一表面基本上放置在相同平面中。68.根據(jù)權(quán)利要求67所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它電池單元與所述散熱器熱連通，其中，通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性，所述電池單元的所述其它熱點(diǎn)被加熱或冷卻。69.根據(jù)權(quán)利要求67或68中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 放置在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供沿所述其它散熱器從所述其它熱點(diǎn)的中心到所述其它鰭片的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面，其中，所述其它電池單元的所述電極在所述其它平面的第二側(cè)面上；以及 包括主表面和廢表面的其它熱電裝置，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的所述主表面沿所述其它散熱器的所述最短熱路徑與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元。70.根據(jù)權(quán)利要求69所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述其它鰭片基本上平行于所述其它電池單元的第三側(cè)面從所述其它散熱器延伸。71.根據(jù)權(quán)利要求70所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，在所述其它熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到所述其它鰭片連接至所述其它散熱器的所述其它散熱器的表面上時(shí)，所述其它熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上沿所述散熱器上的所述最短熱路徑放置。72.根據(jù)權(quán)利要求67或68中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括: 在所述其它電池單元的第二側(cè)面上并與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它散熱器，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通的其它鰭片，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供沿所述其它散熱器從所述其它熱點(diǎn)的所述中心到所述其它鰭片的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面，其中，所述其它電池單元的所述電極在所述其它平面的第二側(cè)面上；以及連接至并與所述鰭片以及所述其它鰭片熱連通的熱板，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述熱板熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元的所述熱點(diǎn)和所述其它電池單元的所述熱點(diǎn)。73.根據(jù)權(quán)利要求72所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，在所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心被投影到所述熱板的側(cè)面上時(shí)，所述熱電裝置的所述主表面被放置在被投影到所述熱板的所述側(cè)面上的所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心的上方。74.根據(jù)權(quán)利要求73所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的幾何平均中心基于所述熱點(diǎn)的中心和所述其它熱點(diǎn)的中心的相對(duì)溫度被加權(quán)。75.根據(jù)權(quán)利要求58-74中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括控制器，所述控制器與所述熱電裝置電連通并經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性，其中，在系統(tǒng)工作的冷卻模式下，提供第一極性的電流，并且其中，在系統(tǒng)工作的加熱模式下，提供與所述第一極性相反的第二極性的電流。76.根據(jù)權(quán)利要求75所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，還包括溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述電池單元熱連通并與所述控制器電連通，其中，所述溫度傳感器向所述控制器提供溫度信息以調(diào)節(jié)輸送給所述熱電裝置的電流的極性或幅值。77.根據(jù)權(quán)利要求58-76中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述熱電裝置的所述廢表面與能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉的流體熱連通。78.根據(jù)權(quán)利要求77所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述流體是空氣。79.根據(jù)權(quán)利要求58-78中的任一項(xiàng)所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元被密封在殼體內(nèi)，并且其中，所述熱電裝置的所述廢表面與所述殼體的壁熱連通，殼體的所述壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。80.根據(jù)權(quán)利要求58所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述電池單元具有圓柱形形狀，并且其中，所述散熱器圍繞所述圓柱形形狀的中心軸線限定所述電池單元的周邊，所述中心軸線垂直于所述平面。81.根據(jù)權(quán)利要求80所述的熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述鰭片垂直于所述中心軸線從所述散熱器延伸，其中所述鰭片的縱向尺寸平行于所述中心軸線。82.—種制造熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的方法，所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述方法包括: 將散熱器連接至電池單元，所述電池單元具有經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述電池單元的第一表面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，其中，所述散熱器連接在所述電池單元的第二表面上以與所述熱點(diǎn)熱連通，所述散熱器被放置在所述電池單元的所述第二表面上的所述熱點(diǎn)的所述中心的上方； 將鰭片連接至散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通，所述鰭片經(jīng)放置以提供沿所述散熱器從所述熱點(diǎn)的所述中心到所述鰭片的最短熱路徑，所述鰭片在平面的第一側(cè)面上，所述平面平行于或相切于所述電極連接至所述電池單元的所述第一表面，其中，所述電極在所述平面的第二側(cè)面上；以及 將熱電裝置連接至所述鰭片，所述熱電裝置包括主表面和廢表面，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，在所述熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到所述鰭片連接至所述散熱器的所述散熱器的表面上時(shí)，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上沿所述散熱器上的所述最短熱路徑放置。83.根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，還包括: 將其它鰭片連接至所述散熱器以與所述熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片在所述平面的所述第一側(cè)面上； 將所述其它熱電裝置連接至所述其它鰭片，所述其它熱電裝置包括主表面和廢表面，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的所述主表面沿從沿所述散熱器的所述最短熱路徑并平行于所述最短熱路徑延伸的線與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元。84.根據(jù)權(quán)利要求82或83中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括沿所述最短熱路徑延伸將帶材連接至所述熱電裝置，所述帶材在至少一個(gè)尺寸上比所述散熱器更短，所述帶材連接至所述散熱器并包括比具有所述散熱器的材料更高的導(dǎo)熱性的材料。85.根據(jù)權(quán)利要求82所述的方法，還包括將其它電池單元與所述電池單元堆疊，所述其它電池單元包括經(jīng)構(gòu)造向或從所述其它電池單元輸送電力的電極，所述電極在所述其它電池單元的第一表面上連接至其它電池單元，其中，所述其它電池單元具有在所述其它電池單元經(jīng)由向或從所述其它電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述其它電池單元的溫度增加的其它熱點(diǎn)，所述其它熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述其它電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述其它電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心，并且其中，通過將所述電池單元的所述第一表面和所述其它電池單元的所述第一表面放置在基本上相同的平面中來堆疊所述電池單元和所述其它電池單元。86.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，還包括: 將其它散熱器連接至所述其它電池單元的第二側(cè)面并與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 將其它鰭片連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供沿所述其它散熱器從所述其它熱點(diǎn)的所述中心到所述其它鰭片的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面，其中，所述其它電池單元的電極在所述其它平面的第二側(cè)面上； 將所述其它熱電裝置與所述其它鰭片連接，所述其它熱電裝置包括主表面和廢表面，所述其它熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述其它熱電裝置施加電流時(shí)在所述其它熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述其它熱電裝置的所述主表面沿所述其它散熱器的所述最短熱路徑與所述其它鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述其它熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元。87.根據(jù)權(quán)利要求85所述的方法，還包括: 將其它散熱器連接至所述其它電池單元的第二側(cè)面并與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它散熱器被放置在所述其它電池單元的所述第二側(cè)面上的所述其它熱點(diǎn)的所述中心的上方； 將其它鰭片連接至所述其它散熱器并經(jīng)由所述其它散熱器與所述其它熱點(diǎn)熱連通，所述其它鰭片經(jīng)放置以提供沿所述其它散熱器從所述其它熱點(diǎn)的所述中心到所述其它鰭片的最短熱路徑，所述其它鰭片在另一平面的第一側(cè)面上，所述其它平面平行于或相切于所述電極連接至所述其它電池單元的所述第一表面，其中，所述其它電池單元的所述電極在所述其它平面的第二側(cè)面上； 連接熱板以與所述鰭片和所述其它鰭片兩者熱連通;并且 將所述熱電裝置的所述主表面與所述熱板熱連通地連接，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元和所述其它電池單元的熱點(diǎn)。88.根據(jù)權(quán)利要求82-87中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括將控制器連接至所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其中，所述控制器經(jīng)配置控制提供給所述熱電裝置的電流的極性，其中，在系統(tǒng)工作的冷卻模式下，提供第一極性的電流，并且其中，在系統(tǒng)工作的加熱模式下，提供與所述第一極性相反的第二極性的電流。89.根據(jù)權(quán)利要求82-88中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括將溫度傳感器熱連通地與所述電池單元連接，并電連通地與所述控制器連接。90.根據(jù)權(quán)利要求82-89中的任一項(xiàng)所述的方法，還包括將所述熱電裝置的所述廢表面連接至能夠充當(dāng)所述熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的熱源或熱沉的流體。91.根據(jù)權(quán)利要求82-90中的任一項(xiàng)所述的方法，其中，還包括將所述電池單元密封在殼體內(nèi)，并且將所述熱電裝置的所述廢表面與所述殼體的壁連接，殼體的所述壁能夠充當(dāng)所述系統(tǒng)的熱源或熱沉。92.—種熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述系統(tǒng)包括: 包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一側(cè)面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 放置在所述電池單元的第二側(cè)面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的所述第二側(cè)面上的所述熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與所述熱點(diǎn)熱連通的鰭片，所述鰭片接近所述電池單元的第三側(cè)面放置，所述電池單元的所述第二側(cè)面和所述第三側(cè)面在公共邊緣處連接，所述公共邊緣距所述熱點(diǎn)的所述中心不比在所述電池單元的側(cè)面之間的任何其它邊緣更遠(yuǎn)；以及 包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的所述主表面與所述鰭片熱連通以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元，其中，在所述熱電裝置的所述主表面的幾何中心被投影到沿所述電池單元的所述第二側(cè)面延伸的所述散熱器的表面上時(shí)，所述熱電裝置的所述主表面的所述幾何中心基本上沿所述散熱器上的熱路徑放置，所述熱路徑從所述熱點(diǎn)的所述中心垂直朝向所述公共邊緣延伸。93.—種熱電電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)，其經(jīng)配置管理電池單元的溫度，所述系統(tǒng)包括: 包括電極的電池單元，所述電極經(jīng)構(gòu)造向或從所述電池單元輸送電力，所述電極在所述電池單元的第一表面上連接至所述電池單元，其中，所述電池單元具有在所述電池單元經(jīng)由向或從所述電池單元輸送電力的所述電極工作時(shí)對(duì)應(yīng)于所述電池單元的溫度增加的熱點(diǎn)，所述熱點(diǎn)具有對(duì)應(yīng)于相對(duì)于所述電池單元的其它區(qū)域具有最高溫度的所述電池單元的點(diǎn)或區(qū)域的中心； 放置在所述電池單元的第二表面上并與所述熱點(diǎn)熱連通的散熱器，所述散熱器被放置在所述電池單元的所述第二表面上的所述熱點(diǎn)的所述中心的上方； 連接至所述散熱器并經(jīng)由所述散熱器與熱點(diǎn)熱連通的鰭片；以及 包括主表面和廢表面的熱電裝置，所述熱電裝置經(jīng)構(gòu)造在向所述熱電裝置施加電流時(shí)在所述熱電裝置的所述主表面和所述廢表面之間傳遞熱能，其中，所述熱電裝置的主表面與所述鰭片熱連通，以通過調(diào)節(jié)輸送至所述熱電裝置的電流的極性來加熱或冷卻所述電池單元。 其中，所述熱點(diǎn)和所述熱電裝置位于平面的相同側(cè)面上，所述平面平行于所述第一表面穿過所述電池單元并將所述電池單元切分為兩個(gè)相等部分。
【文檔編號(hào)】H01M10/6572GK106030898SQ201480059118
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2014年10月28日
【發(fā)明人】D·科薩科夫斯基, A·皮戈特, T·R·巴恩哈特
【申請(qǐng)人】詹思姆公司