DE102019202528A1 - Thermal conductive structure, electrochemical cell, electrochemical unit and method for producing a thermal conductive structure - Google Patents

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Abstract

Um eine Wärmeleitstruktur bereitzustellen, welche eine Wärmeausbreitung von einer elektrochemischen Zelle zur anderen reduziert und welche möglichst einfach herstellbar ist, wird eine Wärmeleitstruktur zum Trennen mehrerer elektrochemischer Zellen voneinander und/oder zur Beeinflussung einer Wärmeausbreitung in elektrochemischen Einheiten vorgeschlagen, welche ein Wärmeleitelement umfasst, wobei das Wärmeleitelement Folgendes umfasst:- ein wärmeleitendes Lagenelement;- ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement; und- mindestens ein wärmeisolierendes Lagenelement,wobei das mindestens eine wärmisolierende Lagenelement zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement angeordnet ist.In order to provide a heat conduction structure which reduces heat propagation from one electrochemical cell to the other and which can be produced as simply as possible, a heat conduction structure for separating several electrochemical cells from one another and / or for influencing heat propagation in electrochemical units is proposed, which comprises a heat conduction element, the Heat-conducting element comprises: - a heat-conducting layer element; - a further heat-conducting layer element; and at least one heat-insulating layer element, the at least one heat-insulating layer element being arranged between the heat-conducting layer element and the further heat-conducting layer element.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeleitstruktur für elektrochemische Zellen und/oder elektrochemische Einheiten.The present invention relates to a heat conduction structure for electrochemical cells and / or electrochemical units.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Wärmeleitstruktur bereitzustellen, welche eine Wärmeausbreitung von einer elektrochemischen Zelle zur anderen reduziert und welche möglichst einfach herstellbar ist.The present invention is based on the object of providing a heat conduction structure which reduces heat propagation from one electrochemical cell to another and which can be produced as simply as possible.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Wärmeleitstruktur zum Trennen mehrerer elektrochemischer Zellen voneinander und/oder zur Beeinflussung einer Wärmeausbreitung in elektrochemischen Einheiten gelöst, wobei die Wärmeleitstruktur ein Wärmeleitelement umfasst, wobei das Wärmeleitelement Folgendes umfasst:

  • - ein wärmeleitendes Lagenelement;
  • - ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement; und
  • - mindestens ein wärmeisolierendes Lagenelement,
wobei das mindestens eine wärmisolierende Lagenelement zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement angeordnet ist.According to the invention, this object is achieved by a heat-conducting structure for separating several electrochemical cells from one another and / or for influencing heat propagation in electrochemical units, the heat-conducting structure comprising a heat-conducting element, the heat-conducting element comprising:
  • - a thermally conductive sheet element;
  • - Another thermally conductive layer element; and
  • - at least one heat-insulating layer element,
wherein the at least one heat-insulating layer element is arranged between the heat-conducting layer element and the further heat-conducting layer element.

Dadurch, dass das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement angeordnet ist, können insbesondere symmetrische Wärmeleitungseigenschaften bezüglich seitlich zu dem Wärmeleitelement angeordneten elektrochemischen Zellen in elektrochemischen Einheiten erhalten werden. Because the at least one heat-insulating layer element is arranged between the heat-conducting layer element and the further heat-conducting layer element, in particular symmetrical heat conduction properties with respect to electrochemical cells arranged laterally to the heat-conducting element can be obtained in electrochemical units.

Das wärmeleitende Lagenelement, das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement und das weitere wärmeleitende Lagenelement bilden insbesondere eine Sandwichstruktur und/oder einen Schichtverbund.The heat-conducting layer element, the at least one heat-insulating layer element and the further heat-conducting layer element form, in particular, a sandwich structure and / or a layer composite.

In elektrochemischen Zellen entstehende Wärme ist mittels der wärmeleitenden Lagenelemente insbesondere in eine Richtung ableitbar, welche in einer Mittelebene des jeweiligen Lagenelements liegt. Eine Wärmeleitung senkrecht zu einer Mittelebene des Wärmeleitelements durch die Mittelebene ist aufgrund der Anordnung des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement vorzugsweise verhindert und/oder blockiert.Heat generated in electrochemical cells can be dissipated by means of the heat-conducting layer elements, in particular in a direction which lies in a center plane of the respective layer element. Thermal conduction perpendicular to a central plane of the heat-conducting element through the central plane is preferably prevented and / or blocked due to the arrangement of the at least one heat-insulating layer element between the heat-conducting layer element and the further heat-conducting layer element.

Mittels der Wärmeleitstruktur ist vorzugsweise eine gezielte Wärmeführung in einem Zwischenraum zwischen zwei elektrochemischen Zellen, in welchem das Wärmeleitelement angeordnet ist, ausgebildet.By means of the heat conduction structure, targeted heat conduction is preferably formed in an intermediate space between two electrochemical cells in which the heat conduction element is arranged.

Das Wärmeleitelement ist vorzugsweise ein Vollmaterial aus mehreren Schichten. Ergänzend oder alternativ ist das Wärmeleitelement ein Flächenmaterial aus mehreren Schichten und/oder ein Folienmaterial aus mehreren Schichten und/oder ist aus einem Endlosmaterial gefertigt.The heat-conducting element is preferably a solid material made up of several layers. In addition or as an alternative, the heat-conducting element is a flat material made of several layers and / or a film material made of several layers and / or is made from an endless material.

Das wärmeleitende Lagenelement ist vorzugsweise ein Vollmaterial. Ergänzend oder alternativ ist das wärmeleitende Lagenelement ein Flächenmaterial und/oder ein Folienmaterial und/oder ist aus einem Endlosmaterial gefertigt.The heat-conducting layer element is preferably a solid material. In addition or as an alternative, the heat-conducting layer element is a flat material and / or a film material and / or is made from an endless material.

Das weitere wärmeleitende Lagenelement ist vorzugsweise ein Vollmaterial. Ergänzend oder alternativ ist das weitere wärmeleitende Lagenelement ein Flächenmaterial und/oder ein Folienmaterial und/oder ist aus einem Endlosmaterial gefertigt.The further heat-conducting layer element is preferably a solid material. In addition or as an alternative, the further heat-conducting layer element is a flat material and / or a film material and / or is made of an endless material.

Mindestens ein Lagenelement des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements ist vorzugsweise ein Vollmaterial. Ergänzend oder alternativ ist das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements ein Flächenmaterial und/oder ein Folienmaterial und/oder ist aus einem Endlosmaterial gefertigt.At least one layer element of the at least one heat-insulating layer element is preferably a solid material. In addition or as an alternative, the at least one heat-insulating layer element of the at least one heat-insulating layer element is a flat material and / or a film material and / or is made from an endless material.

Eine maximale Erstreckung des Wärmeleitelements senkrecht zu dessen Mittelebene beträgt insbesondere ca. 5 % oder weniger, beispielsweise ca. 1 % oder weniger, einer Erstreckung in den in der Mittelebene liegenden anderen Raumrichtungen.A maximum extension of the heat-conducting element perpendicular to its central plane is in particular approximately 5% or less, for example approximately 1% or less, of an extension in the other spatial directions lying in the central plane.

Mittels der Wärmeleitstruktur ist insbesondere die in den elektrochemischen Zellen entstehende Wärme zu- und abführbar und/oder innerhalb und/oder zwischen mehreren elektrochemischen Zellen verteilbar.By means of the heat conduction structure, in particular the heat generated in the electrochemical cells can be supplied and removed and / or can be distributed within and / or between a plurality of electrochemical cells.

Das Wärmeleitelement ist vorzugsweise ein Abstandhalter zwischen zwei elektrochemischen Zellen.The heat conducting element is preferably a spacer between two electrochemical cells.

Das Wärmeleitelement bildet aufgrund des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements vorzugsweise eine thermische Unterbrechung zwischen benachbart angeordneten elektrochemischen Zellen in einer senkrecht zu einer Mittelebene des Wärmeleitelements ausgerichteten Richtung.Due to the at least one heat-insulating layer element, the heat-conducting element preferably forms a thermal interruption between adjacently arranged electrochemical cells in a direction oriented perpendicular to a center plane of the heat-conducting element.

Vorzugsweise ist ein Zwischenraum zwischen zwei benachbart angeordneten elektrochemischen Zellen einer elektrochemischen Einheit von der Wärmeleitstruktur, insbesondere vollständig, ausgefüllt.Preferably, an intermediate space between two adjacently arranged electrochemical cells of an electrochemical unit is filled, in particular completely, by the heat conduction structure.

Vorzugsweise ist ein Halbraum des Zwischenraums von einem weiteren Halbraum des Zwischenraums mittels des Wärmeleitelements thermisch entkoppelt. A half space of the space is preferably thermally decoupled from a further half space of the space by means of the heat-conducting element.

Günstig kann es sein, wenn das wärmeleitende Lagenelement flächig, insbesondere vollflächig, an dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement anliegt. Vorzugsweise besteht ein unmittelbarer Kontakt zwischen einer dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement zugewandten Oberfläche des wärmleitenden Lagenelements und einer dem wärmeleitenden Lagenelement zugewandten Oberfläche des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements.It can be favorable if the heat-conducting layer element lies flat, in particular over the entire area, on the at least one heat-insulating layer element. There is preferably a direct contact between a surface of the thermally conductive layer element facing the at least one heat-insulating layer element and a surface of the at least one heat-insulating layer element facing the heat-conducting layer element.

Vorzugsweise liegt das weitere wärmeleitende Lagenelement an einer von dem wärmeleitenden Lagenelement abgewandten Seite an dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement flächig, insbesondere vollflächig, an. Es besteht vorzugsweise ein unmittelbarer Kontakt zwischen einer dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement zugewandten Oberfläche des weiteren wärmeleitenden Lagenelements und einer dem weiteren wärmeleitenden zugewandten Oberfläche des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements.The further heat-conducting layer element preferably lies flat, in particular over the entire area, on the at least one heat-insulating layer element on a side facing away from the heat-conducting layer element. There is preferably direct contact between a surface of the further heat-conducting layer element facing the at least one heat-insulating layer element and a surface of the at least one heat-insulating layer element facing the further heat-conducting layer.

„Wärmeleitend“ bedeutet insbesondere, dass das jeweilige Lagenelement eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 1 W/(m▪K) oder mehr, insbesondere ca. 50 W/(m▪K) oder mehr, beispielsweise ca. 100 W/(m▪K) oder mehr, in einer Richtung senkrecht zur Mittelebene des Wärmeleitelements aufweist.“Thermally conductive” means in particular that the respective layer element has a thermal conductivity of approx. 1 W / (m▪K) or more, in particular approx. 50 W / (m▪K) or more, for example approx. 100 W / (m▪K ) or more, in a direction perpendicular to the central plane of the heat-conducting element.

„Wärmeisolierend“ bedeutet insbesondere, dass das jeweilige Lagenelement eine Wärmeleitfähigkeit von weniger als ca. 1 W/(m▪K), insbesondere ca. 0,8 W/(m▪K) oder weniger, beispielsweise ca. 0,5 W/(m▪K) oder weniger, in einer Richtung senkrecht zur Mittelebene des Wärmeleitelements aufweist."Thermally insulating" means in particular that the respective layer element has a thermal conductivity of less than approx. 1 W / (m▪K), in particular approx. 0.8 W / (m▪K) or less, for example approx. 0.5 W / (m▪K) or less, in a direction perpendicular to the center plane of the heat-conducting element.

Vorzugsweise weist das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement in einer senkrecht zur Mittelebene des Wärmeleitelements angeordneten Richtung eine Wärmeleitfähigkeit von ca. 1% oder weniger, beispielsweise ca. 0,5% oder weniger, einer Wärmeleitfähigkeit des wärmeleitenden Lagenelements und/oder des weiteren wärmeleitenden Lagenelements auf.The at least one heat-insulating layer element preferably has a thermal conductivity of approx. 1% or less, for example approx. 0.5% or less, of a thermal conductivity of the heat-conducting layer element and / or of the further heat-conducting layer element in a direction perpendicular to the center plane of the heat-conducting element.

Vorzugsweise kann eine Wärmeausbreitung zwischen benachbarten elektrochemischen Zellen, beispielsweise ein sogenannter „Thermal Runaway“, vermieden werden.A spread of heat between adjacent electrochemical cells, for example a so-called “thermal runaway”, can preferably be avoided.

Bei einem „Thermal Runaway“ kommt es zu einem thermischen Durchgehen aufgrund von exothermen chemischen Reaktionen innerhalb einer elektrochemischen Zelle. Insbesondere breitet sich in einer elektrochemischen Zelle entstandene Wärme dominoartig über benachbart angeordnete elektrochemische Zellen aus. Ein „Thermal Runaway“ hat regelmäßig Materialschädigungen in den elektrochemischen Zellen aufgrund von zu hohen Temperaturen zur Folge.A "thermal runaway" is a thermal runaway due to exothermic chemical reactions within an electrochemical cell. In particular, the heat generated in an electrochemical cell spreads domino-like over adjacent electrochemical cells. A “thermal runaway” regularly results in material damage in the electrochemical cells due to excessively high temperatures.

Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement zwei elektrochemische Zellen voneinander trennt. Vorzugsweise trennt das Wärmeleitelement zwei elektrochemische Zellen räumlich voneinander. Ergänzend oder alternativ trennt das Wärmeleitelement zwei elektrochemische Zellen thermisch voneinander.It can be provided that the heat-conducting element separates two electrochemical cells from one another. The heat-conducting element preferably spatially separates two electrochemical cells from one another. Additionally or alternatively, the heat conducting element thermally separates two electrochemical cells from one another.

Es kann vorgesehen sein, dass das Wärmeleitelement eine mechanische und/oder räumliche und/oder thermische Trennwand zwischen zwei elektrochemischen Zellen bildet.It can be provided that the heat conduction element forms a mechanical and / or spatial and / or thermal partition between two electrochemical cells.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Wärmeleitelement bezüglich einer Symmetrieebene des Wärmeleitelements, welche zumindest näherungsweise parallel oder identisch zu einer Mittelebene des Wärmeleitelements ist, spiegelsymmetrisch ausgebildet ist. Dies bietet bei einem symmetrischen Wärmeeintrag vorzugsweise den Vorteil, dass eine ungleichmäßige Wärmeableitung und/oder Wärmeverteilung zu einer Seite hin vermieden werden kann.It can be advantageous if the heat-conducting element is designed mirror-symmetrically with respect to a plane of symmetry of the heat-conducting element which is at least approximately parallel or identical to a center plane of the heat-conducting element. With a symmetrical heat input, this offers the advantage that uneven heat dissipation and / or heat distribution to one side can be avoided.

Durch einen symmetrischen Aufbau des Wärmeleitelements ist Wärme bei einem symmetrischen Wärmeeintrag vorzugsweise bezüglich einer Mittelebene des Wärmeleitelements gleichmäßig zu beiden Seiten ableitbar.With a symmetrical structure of the heat-conducting element, heat can be dissipated evenly on both sides with a symmetrical heat input, preferably with respect to a center plane of the heat-conducting element.

Vorzugsweise weist das Wärmeleitelement eine in einer Richtung senkrecht zur Mittelebene des Wärmeleitelements genommene Gesamtdicke von ca. 1 mm oder weniger, beispielsweise ca. 0,2 mm oder weniger, auf.The heat-conducting element preferably has a total thickness of approximately 1 mm or less, for example approximately 0.2 mm or less, taken in a direction perpendicular to the center plane of the heat-conducting element.

Es kann vorgesehen sein, dass zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement ein Verbindungslagenelement des Wärmeleitelements, insbesondere zur stoffschlüssigen Verbindung des wärmeleitenden Lagenelements mit dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement, angeordnet ist.It can be provided that a connecting layer element of the heat conducting element is arranged between the heat-conducting layer element and the at least one heat-insulating layer element, in particular for the material connection of the heat-conducting layer element to the at least one heat-insulating layer element.

Vorzugsweise ist zwischen dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement und dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement ein weiteres Verbindungslagenelement des Wärmeleitelements, insbesondere zur stoffschlüssigen Verbindung des weiteren wärmeleitenden Lagenelements mit dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement, angeordnet.A further connecting layer element of the heat conducting element is preferably arranged between the further heat-conducting layer element and the at least one heat-insulating layer element, in particular for the material connection of the further heat-conducting layer element to the at least one heat-insulating layer element.

Das Verbindungslagenelement und/oder das weitere Verbindungslagenelement umfassen vorzugsweise einen Klebstoff und/oder ein Polymer-Band, insbesondere ein Polyester-Band, beispielweise ein Polyethylenterephthalat-Band, und/oder ein modifiziertes Acrylat oder sind daraus gebildet. The connecting layer element and / or the further connecting layer element preferably comprise an adhesive and / or a polymer tape, in particular a polyester tape, for example a polyethylene terephthalate tape, and / or a modified acrylate or are formed therefrom.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das wärmeleitende Lagenelement und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen oder daraus gebildet sind: Graphit-Material, insbesondere pyrolitische Graphit-Schichten, Metallfolien, Kunststofffolien mit integrierten Metallpartikeln und/oder Keramikpartikeln. Beispielsweise umfassen das wärmeleitende Lagenelement und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement ein Graphit-Polymermaterial.It can be advantageous if the thermally conductive layer element and / or the further thermally conductive layer element comprise or are formed from one or more of the following materials: graphite material, in particular pyrolytic graphite layers, metal foils, plastic foils with integrated metal particles and / or ceramic particles. For example, the thermally conductive layer element and / or the further thermally conductive layer element comprise a graphite polymer material.

Das Graphit-Polymermaterial wird insbesondere in Form von Graphitbögen eingesetzt, beispielsweise in Form eines hochgradig ausgerichteten Graphit-Polymermaterials, bei welchem Schichten aus zweidimensional miteinander verbundenen Kohlenstoffringen aus jeweils sechs Kohlenstoffatomen übereinander angeordnet sind, insbesondere derart, dass die Ecken eines 6-Ecks bildende Atome verschiedener Schichten direkt übereinander angeordnet sind. The graphite polymer material is used in particular in the form of graphite sheets, for example in the form of a highly oriented graphite polymer material, in which layers of two-dimensionally interconnected carbon rings of six carbon atoms are arranged one above the other, in particular in such a way that atoms forming the corners of a hexagon different layers are arranged directly on top of each other.

Die Kohlenstoffatome der einzelnen Schichten sind insbesondere kovalent gebunden.The carbon atoms of the individual layers are in particular covalently bonded.

Das Polymermaterial ist beispielsweise ein Elastomer-Harz-Material.The polymer material is, for example, an elastomer resin material.

Bei hochgradig ausgerichtetem Graphit-Polymermaterial ist insbesondere vorgesehen, dass das Graphit-Polymermaterial eine Schichtstruktur von kristallisiertem zweidimensional geordnetem Kohlenstoff umfasst, wobei die einzelnen Schichten beispielsweise durch Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten sind.In the case of highly oriented graphite polymer material, it is provided in particular that the graphite polymer material comprises a layer structure of crystallized two-dimensionally ordered carbon, the individual layers being held together, for example, by van der Waals forces.

Es kann vorteilhaft sein, wenn ein Material des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements nach europäischer Norm EN 13501-1 schwer entflammbar, insbesondere nicht brennbar, ist. Insbesondere umfasst das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement eines oder mehrere der folgenden Materialien oder ist daraus gebildet: Glimmer, Asbest, Keramik-/Silikat-Faser, Stützstrukturen, welche beispielsweise mit nicht brennbarem Gas und/oder nicht brennbarer Flüssigkeit gefüllte Einschlüsse aufweisen.It can be advantageous if a material of the at least one heat-insulating layer element according to European Standard EN 13501-1 flame retardant, especially not combustible. In particular, the at least one heat-insulating layer element comprises or is formed from one or more of the following materials: mica, asbestos, ceramic / silicate fibers, support structures which have inclusions filled with non-combustible gas and / or non-combustible liquid, for example.

Im Sinne der schweren Entflammbarkeit kann es günstig sein, wenn das Material des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements temperaturbeständig ist, insbesondere Temperaturen von ca. 100 °C oder mehr, beispielsweise ca. 200 °C oder mehr, ohne Entflammung und/oder ohne Materialveränderungen übersteht.In terms of low flammability, it can be favorable if the material of the at least one heat-insulating layer element is temperature-resistant, in particular temperatures of approx. 100 ° C or more, for example approx. 200 ° C or more, without ignition and / or without material changes.

Die Bezeichnungen „im Wesentlichen“, „ca.“, „zumindest näherungsweise“ bezeichnen insbesondere Abweichungen von den angegebenen Werten und/oder Anordnungen von vorzugsweise höchstens 50%, insbesondere höchstens 20%, beispielsweise höchstens 5%.The terms “essentially”, “approximately”, “at least approximately” denote in particular deviations from the specified values and / or arrangements of preferably at most 50%, in particular at most 20%, for example at most 5%.

Vorzugsweise ist das Material des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements nach EN 13501-1 schwer entflammbar und/oder nicht brennbar. Die dazugehörigen Prüfnormen, mittels welcher eine Einordnung als schwer entflammbar und/oder nicht brennbar vorzugsweise durchgeführt wird, sind EN ISO 1182 , EN ISO 1716 , EN 13823 .The material of the at least one heat-insulating layer element is preferably flame-retardant and / or non-combustible in accordance with EN 13501-1. The associated test standards, by means of which classification as flame-retardant and / or non-combustible, are preferably carried out EN ISO 1182 , EN ISO 1716 , EN 13823 .

Beispielsweise hat das Material des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements eine geringe Tendenz, mit Sauerstoff der Luft unter Freisetzung von Strahlungsenergie und/oder Wärmeenergie zu reagieren und/oder nach einer Entflammung weiter zu brennen, auch wenn eine Zündquelle entfernt wurde. Das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement bildet insbesondere eine Brandausbreitungsschutzschicht.For example, the material of the at least one heat-insulating layer element has a low tendency to react with oxygen in the air, releasing radiation energy and / or thermal energy, and / or to continue burning after an ignition, even if an ignition source has been removed. The at least one heat-insulating layer element forms, in particular, a fire spread protection layer.

Ergänzend oder alternativ zu intrinsischen wärmeisolierenden Materialeigenschaften kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement mittels eines Kühlmediums gekühlt ist, beispielsweise wasserdurchströmt ausgebildet ist.In addition to or as an alternative to intrinsic heat-insulating material properties, provision can be made for the at least one heat-insulating layer element to be cooled by means of a cooling medium, for example designed with water flowing through it.

Vorzugsweise ist das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement porös und/oder mit Wasser und/oder Gel und/oder Granulat gefüllt ausgebildet.The at least one heat-insulating layer element is preferably designed to be porous and / or filled with water and / or gel and / or granules.

Vorzugsweise umfasst die Wärmeleitstruktur ein Wärmeübertragungselement und ein weiteres Wärmeübertragungselement, wobei eine Mittelebene des Wärmeübertragungselements und/oder eine Mittelebene des weiteren Wärmeübertragungselements quer, beispielsweise zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Mittelebene des Wärmeleitelements angeordnet ist.The heat conduction structure preferably comprises a heat transfer element and a further heat transfer element, a center plane of the heat transfer element and / or a center plane of the further heat transfer element being arranged transversely, for example at least approximately perpendicularly, to a center plane of the heat transfer element.

Vorzugsweise ist das Wärmeübertragungselement stoffschlüssig und/oder wärmeübertragend mit dem wärmeleitenden Lagenelement verbunden oder einstückig damit ausgebildet.The heat transfer element is preferably cohesively and / or heat-transferringly connected to the heat-conducting layer element or formed in one piece therewith.

Vorzugsweise ist das weitere Wärmeübertragungselement stoffschlüssig und/oder wärmeübertragend mit dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement verbunden oder einstückig damit ausgebildet.The further heat transfer element is preferably cohesively and / or heat-transferringly connected to the further heat-conducting layer element or formed in one piece with it.

Das Wärmeübertragungselement und/oder das weitere Wärmeübertragungselement sind vorzugsweise aus demselben Material wie das wärmeleitende Lagenelement und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement ausgebildet. The heat transfer element and / or the further heat transfer element are preferably formed from the same material as the heat-conducting layer element and / or the further heat-conducting layer element.

Vorzugsweise ist das Wärmeübertragungselement zwischen einer elektrochemischen Zelle und einem Kühlelement der Wärmeleitstruktur angeordnet.The heat transfer element is preferably arranged between an electrochemical cell and a cooling element of the heat conducting structure.

Vorzugsweise ist das weitere Wärmeübertragungselement zwischen einer weiteren elektrochemischen Zelle und einem Kühlelement der Wärmeleitstruktur angeordnet.The further heat transfer element is preferably arranged between a further electrochemical cell and a cooling element of the heat conducting structure.

Das Wärmeübertragungselement und/oder das weitere Wärmeübertragungselement sind insbesondere Bestandteil eines Kühlraums, welcher über einen Übergangsbereich an den von dem Wärmeleitelement ausgefüllten Zwischenraum angrenzt.The heat transfer element and / or the further heat transfer element are, in particular, part of a cooling space which adjoins the intermediate space filled by the heat conducting element via a transition region.

Der Übergangsbereich ist vorzugsweise ein Bereich, in welchem ein Übergang zwischen einem Element mit wärmeleitenden Eigenschaften und einem Element mit wärmeisolierenden Eigenschaften ausgebildet ist.The transition area is preferably an area in which a transition is formed between an element with heat-conducting properties and an element with heat-insulating properties.

Es kann vorgesehen sein, dass der Übergangsbereich einen Übergangsraum umfasst, in welchem vorzugsweise ein Abstand zwischen dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement und dem Kühlelement ausgebildet ist.It can be provided that the transition area comprises a transition space in which a distance is preferably formed between the at least one heat-insulating layer element and the cooling element.

Alternativ ist der Übergangsbereich ein Bereich, in welchem das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement an dem Kühlelement festgelegt ist.Alternatively, the transition area is an area in which the at least one heat-insulating layer element is attached to the cooling element.

Das Kühlelement ist insbesondere eine Wärmesenke, beispielsweise eine Kühlplatte.The cooling element is in particular a heat sink, for example a cooling plate.

Die Wärmeleitstruktur ist insbesondere eine Wärmeübertragungsschutzstruktur.The heat conduction structure is in particular a heat transfer protection structure.

Das Wärmeübertragungselement und/oder das weitere Wärmeübertragungselement weisen vorzugsweise mindestens eine, insbesondere linienförmige und/oder vollständige, Unterbrechung auf. Die mindestens eine Unterbrechung verläuft insbesondere in einer in einer Mittelebene des Wärmeleitelements liegenden Richtung. Mittels der mindestens einen Unterbrechung ist insbesondere eine Effizienz einer Wärmeleitung zwischen auf unterschiedlichen Seiten der Unterbrechung angeordneten Wärmeübertragungselementen realisiert.The heat transfer element and / or the further heat transfer element preferably have at least one, in particular linear and / or complete, interruption. The at least one interruption runs in particular in a direction lying in a central plane of the heat-conducting element. By means of the at least one interruption, an efficiency of heat conduction between heat transfer elements arranged on different sides of the interruption is realized in particular.

Günstig kann es sein, wenn die Unterbrechung durch eine voneinander beabstandeter Anordnung von Wärmeübertragungselementen von benachbarten Wärmeleitstrukturen in einer Richtung senkrecht zur Mittelebene des Wärmeleitelements gebildet ist.It can be favorable if the interruption is formed by a spaced apart arrangement of heat transfer elements of adjacent heat conducting structures in a direction perpendicular to the center plane of the heat conducting element.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass ein Wärmeleitelement und die Wärmeübertragungselemente, insbesondere eine Unterbrechung umfassend, in einem Längsschnitt durch eine elektrochemische Zelle in einem eingebauten Zustand in eine elektrochemische Einheit in einer L-Form angeordnet sind, wobei vorzugsweise mehrere L-Formen aneinander angrenzen. Insbesondere ist eine regelmäßige Struktur aus aneinandergereihten Wärmeleitstrukturen in L-Form ausgebildet ist. Aus zwei Querbalken einer L-Form und einem Längsbalken einer weiteren L-Form ist insbesondere eine umgedrehte T-Form gebildet.Alternatively, it can be provided that a heat conducting element and the heat transfer elements, in particular comprising an interruption, are arranged in a longitudinal section through an electrochemical cell in an installed state in an electrochemical unit in an L shape, with several L shapes preferably adjoining one another. In particular, a regular structure is formed from heat-conducting structures lined up in an L-shape. In particular, an inverted T-shape is formed from two transverse bars of an L-shape and a longitudinal bar of a further L-shape.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine elektrochemische Einheit, umfassend mindestens zwei elektrochemische Zellen und eine erfindungsgemäße Wärmeleitstruktur, wobei ein Wärmeleitelement der Wärmeleitstruktur zwischen den mindestens zwei elektrochemischen Zellen angeordnet ist.The present invention also relates to an electrochemical unit, comprising at least two electrochemical cells and a heat conducting structure according to the invention, a heat conducting element of the heat conducting structure being arranged between the at least two electrochemical cells.

Die Wärmeleitstruktur umfasst insbesondere ein Wärmeübertragungselement und ein weiteres Wärmeübertragungselement. Eine elektrochemische Zelle der mindestens zwei elektrochemischen Zellen ist insbesondere unmittelbar an dem Wärmeübertragungselement anliegend angeordnet. Beispielsweise ist eine weitere elektrochemische Zelle der mindestens zwei elektrochemischen Zellen unmittelbar an dem weiteren Wärmeübertragungselement anliegend angeordnet.The heat conduction structure comprises in particular a heat transfer element and a further heat transfer element. One electrochemical cell of the at least two electrochemical cells is arranged in particular directly adjacent to the heat transfer element. For example, a further electrochemical cell of the at least two electrochemical cells is arranged directly adjacent to the further heat transfer element.

Alternativ ist eine elektrochemische Zelle der mindestens zwei elektrochemischen Zellen mittels einer Zwischenschicht an dem Wärmeübertragungselement anliegend angeordnet. Vorzugsweise ist eine weitere der mindestens zwei elektrochemischen Zellen mittels einer Zwischenschicht an dem weiteren Wärmeübertragungselement anliegend angeordnet.Alternatively, an electrochemical cell of the at least two electrochemical cells is arranged adjacent to the heat transfer element by means of an intermediate layer. A further of the at least two electrochemical cells is preferably arranged in contact with the further heat transfer element by means of an intermediate layer.

Die Zwischenschicht ist beispielsweise ein Verbindungslagenelement.The intermediate layer is, for example, a connecting layer element.

Beispielsweise ist die elektrochemische Zelle mit dem Wärmeübertragungselement und/oder dem weiteren Wärmeübertragungselement thermisch gekoppelt. Das Wärmeübertragungselement ist vorzugsweise zwischen Kühlelement und einem Gehäuse der elektrochemischen Zelle angeordnet.For example, the electrochemical cell is thermally coupled to the heat transfer element and / or the further heat transfer element. The heat transfer element is preferably arranged between the cooling element and a housing of the electrochemical cell.

Beispielsweise ist die weitere elektrochemische Zelle mit dem Wärmeübertragungselement und/oder dem weiteren Wärmeübertragungselement thermisch gekoppelt. Das weitere Wärmeübertragungselement ist vorzugsweise zwischen dem Kühlelement und einem Gehäuse der weiteren elektrochemischen Zelle angeordnet.For example, the further electrochemical cell is thermally coupled to the heat transfer element and / or the further heat transfer element. The further heat transfer element is preferably between the cooling element and a housing of the further electrochemical cell.

Vorzugsweise ist Wärme von den elektrochemischen Zellen mittel der wärmeleitenden Lagenelemente auf die Wärmeübertragungselemente übertragbar und/oder ableitbar. Die Wärme ist insbesondere aus dem Zwischenraum herausführbar. Die Wärme ist insbesondere von den erwärmten Wärmeübertragungselementen auf das Kühlelement übertragbar und/oder ableitbar. Die elektrochemischen Zellen sind insbesondere mittels der wärmeleitenden Lagenelemente und der Wärmeübertragungselemente und/oder des Kühlelements kühlbar.Preferably, heat from the electrochemical cells can be transferred and / or dissipated to the heat transfer elements by means of the heat-conducting layer elements. The heat can in particular be removed from the space. The heat can in particular be transferred and / or dissipated from the heated heat transfer elements to the cooling element. The electrochemical cells can be cooled in particular by means of the heat-conducting layer elements and the heat transfer elements and / or the cooling element.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Wärmeübertragungselement, das weitere Wärmeübertragungselement und/oder das Kühlelement auf einer einem Zellterminal der elektrochemischen Zelle und/oder einem weiteren Zellterminal der weiteren elektrochemischen Zelle abgewandten Seite der elektrochemischen Zelle angeordnet ist. Die den Zellterminals abgewandte Seite ist insbesondere eine Unterseite der jeweiligen elektrochemischen Zelle.It can be advantageous if the heat transfer element, the further heat transfer element and / or the cooling element is arranged on a side of the electrochemical cell facing away from a cell terminal of the electrochemical cell and / or a further cell terminal of the further electrochemical cell. The side facing away from the cell terminals is in particular an underside of the respective electrochemical cell.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungselement das weitere Wärmeübertragungselement und/oder das Kühlelement auf einer einem Zellterminal der elektrochemischen Zelle und/oder einem weiteren Zellterminal der weiteren elektrochemischen Zelle zugewandten Seite der elektrochemischen Zelle angeordnet ist. Die den Zellterminals zugewandte Seite ist vorzugsweise ein Deckelelement der jeweiligen elektrochemischen Zelle.Alternatively, it can be provided that the heat transfer element, the further heat transfer element and / or the cooling element is arranged on a side of the electrochemical cell facing a cell terminal of the electrochemical cell and / or a further cell terminal of the further electrochemical cell. The side facing the cell terminals is preferably a cover element of the respective electrochemical cell.

Die erfindungsgemäßen elektrochemischen Einheiten weisen vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmeleitstruktur beschrieben Merkmale und/oder Vorteile auf.The electrochemical units according to the invention preferably have one or more of the features and / or advantages described in connection with the heat-conducting structure according to the invention.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrochemische Zelle, wobei die elektrochemische Zelle Folgendes umfasst:

  • - ein Gehäuse zur Aufnahme eines elektrochemischen Elements, wobei das Gehäuse einen Innenraum umgibt und mindestens eine Seitenwand und eine weitere Seitenwand umfasst, welche ein Deckelelement und eine Unterseite der elektrochemischen Zelle verbinden;
  • - ein wärmeisolierendes Lagenelement und ein weiteres wärmeisolierendes Lagenelement,
wobei das wärmeisolierende Lagenelement unmittelbar oder mittels eines Verbindungslagenelements an der Seitenwand anliegend angeordnet ist und wobei das weitere wärmeisolierende Lagenelement unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements an der weiteren Seitenwand anliegend angeordnet ist.The present invention further relates to an electrochemical cell, the electrochemical cell comprising:
  • a housing for receiving an electrochemical element, the housing surrounding an interior space and comprising at least one side wall and a further side wall which connect a cover element and an underside of the electrochemical cell;
  • - a heat-insulating layer element and another heat-insulating layer element,
wherein the heat-insulating layer element is arranged directly or by means of a connecting layer element resting against the side wall, and wherein the further heat-insulating layer element is arranged directly or by means of a further connecting layer element resting against the further side wall.

Eine Haupterstreckungsrichtung der elektrochemischen Zelle liegt insbesondere in Mittelebenen der Seitenwände.A main direction of extent of the electrochemical cell lies in particular in the central planes of the side walls.

Die Haupterstreckungsrichtung der elektrochemischen Zelle und/oder die Haupterstreckungsrichtung der weiteren elektrochemischen Zelle ist vorzugsweise senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene eines Deckelelements einer elektrochemischen Zelle angeordnet und weist von einer dem Deckelelement abgewandten Unterseite zu dem Deckelelement hin.The main direction of extent of the electrochemical cell and / or the main direction of extent of the further electrochemical cell is preferably arranged perpendicular to a main plane of extent of a cover element of an electrochemical cell and points from an underside facing away from the cover element to the cover element.

Vorzugsweise ist die Haupterstreckungsrichtung der elektrochemischen Zelle und/oder die Haupterstreckungsrichtung der weiteren elektrochemischen Zelle parallel zu sämtlichen Seitenwänden der elektrochemischen Zellen angeordnet.The main direction of extent of the electrochemical cell and / or the main direction of extent of the further electrochemical cell is preferably arranged parallel to all of the side walls of the electrochemical cells.

Die elektrochemische Zelle umfasst vorzugsweise ein wärmeleitendes Lagenelement und ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement. Das wärmeleitende Lagenelement ist insbesondere auf einer der Seitenwand abgewandten Seite des wärmeisolierenden Lagenelements unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements an dem wärmeisolierenden Lagenelement anliegend angeordnet. Das weitere wärmeleitende Lagenelement ist insbesondere auf einer der weiteren Seitenwand abgewandten Seite des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements an dem weiteren wärmeisolierenden Lagenelement anliegend angeordnet.The electrochemical cell preferably comprises a heat-conducting layer element and a further heat-conducting layer element. The heat-conducting layer element is arranged in particular on a side of the heat-insulating layer element facing away from the side wall, directly or in contact with the heat-insulating layer element by means of a further connecting layer element. The further heat-conducting layer element is arranged in particular on a side of the further heat-insulating layer element facing away from the further side wall directly or in contact with the further heat-insulating layer element by means of a further connecting layer element.

Es kann vorgesehen sein, dass die elektrochemische Zelle ausschließlich einseitig ein wärmeisolierendes Lagenelement oder ein wärmeisolierendes Lagenelement und ein wärmeleitendes Lagenelement im Innenraum umfasst. Durch eine Montage in eine elektrochemische Einheit, wobei mehrere elektrochemische Zellen mit einem einseitig angeordneten wärmeisolierenden Lagenelement oder einem wärmeisolierenden Lagenelement und einem wärmeleitenden Lagenelement aneinander angrenzen, ist vorzugsweise eine symmetrische Anordnung von Lagenelementen gebildet.It can be provided that the electrochemical cell comprises a heat-insulating layer element or a heat-insulating layer element and a heat-conducting layer element in the interior exclusively on one side. A symmetrical arrangement of layer elements is preferably formed by mounting in an electrochemical unit, with several electrochemical cells adjoining one another with a heat-insulating layer element arranged on one side or a heat-insulating layer element and a heat-conducting layer element.

Die erfindungsgemäße elektrochemische Zelle weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmeleitstruktur beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The electrochemical cell according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the heat-conducting structure according to the invention.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine elektrochemische Einheit, umfassend mindestens zwei erfindungsgemäße elektrochemische Zellen.The present invention also relates to an electrochemical unit comprising at least two electrochemical cells according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Wärmeleitstruktur, insbesondere einer erfindungsgemäßen Wärmeleitstruktur, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

  • - Bereitstellen eines wärmeleitenden Lagenelements;
  • - Bereitstellen eines weiteren wärmeleitenden Lagenelements;
  • - Bereitstellen mindestens eines wärmeisolierenden Lagenelements;
  • - Verbinden des wärmeleitenden Lagenelements, des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements und des weiteren wärmeleitenden Lagenelements zur Herstellung eines Wärmeleitelements,
wobei das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement angeordnet wird. The present invention also relates to a method for producing a heat-conducting structure, in particular a heat-conducting structure according to the invention, the method comprising the following:
  • - providing a thermally conductive layer element;
  • - Provision of a further thermally conductive layer element;
  • - Provision of at least one heat-insulating layer element;
  • - Connecting the heat-conducting layer element, the at least one heat-insulating layer element and the further heat-conducting layer element to produce a heat-conducting element,
wherein the at least one heat-insulating layer element is arranged between the heat-conducting layer element and the further heat-conducting layer element.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Wärmeleitstruktur beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the heat-conducting structure according to the invention.

Vorzugsweise weisen symmetrisch aufgebaute Wärmeleitstrukturen im Vergleich zu unsymmetrisch aufgebauten Strukturen einen verringerten Handlingsaufwand bei der Herstellung und/oder geringere Kosten bei der Herstellung auf.Preferably, symmetrically constructed heat conduction structures have a reduced handling effort during production and / or lower costs during production compared to asymmetrically constructed structures.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass mehrere in einer Reihe nebeneinander oder hintereinander angeordnete elektrochemische Zellen mittels mehrerer identisch ausgebildeter Wärmeleitelemente voneinander getrennt sind. Insbesondere wechseln sich stets eine elektrochemische Zelle und ein Wärmeleitelement längs der Reihe aus elektrochemischen Zellen ab.In one embodiment of the invention, it can be provided that several electrochemical cells arranged in a row next to one another or one behind the other are separated from one another by means of several identically designed heat conducting elements. In particular, an electrochemical cell and a heat conducting element always alternate along the row of electrochemical cells.

Ferner kann vorgesehen sein, dass mehrere in einer Reihe nebeneinander oder hintereinander angeordnete elektrochemische Zellen mittels mehrerer unterschiedlich ausgebildeter Wärmeleitelemente voneinander getrennt sind. Beispielsweise sind zwei oder mehr unterschiedliche Arten oder Typen von Wärmeleitelementen vorgesehen, welche insbesondere alternierend zwischen den elektrochemischen Zellen angeordnet sind. Insbesondere sind nacheinander eine elektrochemische Zelle, dann ein Wärmeleitelement einer ersten Art oder eines ersten Typs, dann eine weitere elektrochemische Zelle, dann ein Wärmeleitelement einer zweiten Art oder eines zweiten Typs als wiederkehrende oder sich wiederholende Einheit vorgesehen.Furthermore, it can be provided that several electrochemical cells arranged in a row next to one another or one behind the other are separated from one another by means of several differently designed heat conducting elements. For example, two or more different types or types of heat-conducting elements are provided, which in particular are arranged alternately between the electrochemical cells. In particular, one electrochemical cell, then a heat conducting element of a first type or a first type, then a further electrochemical cell, then a heat conducting element of a second type or a second type are provided as a recurring or repeating unit.

Die Wärmeleitelemente der ersten Art oder des ersten Typs sind beispielsweise erfindungsgemäße Wärmeleitelemente, während die Wärmeleitelemente der zweiten Art oder des zweiten Typs beispielsweise nur ein einziges wärmeleitendes Lagenelement und/oder kein wärmeisolierendes Lagenelement umfassen.The heat-conducting elements of the first type or of the first type are, for example, heat-conducting elements according to the invention, while the heat-conducting elements of the second type or of the second type comprise, for example, only a single heat-conducting layer element and / or no heat-insulating layer element.

Insbesondere sind dann stets zwei aufeinander folgende elektrochemische Zellen lediglich mittels eines wärmeleitenden Lagenelements voneinander getrennt und nicht mittels eines wärmeisolierenden Lagenelements thermisch voneinander isoliert.In particular, two successive electrochemical cells are then always separated from one another only by means of a heat-conducting layer element and not thermally insulated from one another by means of a heat-insulating layer element.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher mittels einer Wärmeleitstruktur eine elektrochemische Zelle und eine weitere elektrochemische Zelle voneinander getrennt sind;
  • 2 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher eine Unterbrechung in einem Wärmeübertragungselement und einem weiteren Wärmeübertragungselement vorgesehen ist;
  • 3 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher ein Klebefilm zwischen den elektrochemischen Zellen und dem Wärmeübertragungselement angeordnet ist;
  • 4 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher eine Unterbrechung in einem Wärmeübertragungselement und einem weiteren Wärmeübertragungselement vorgesehen ist;
  • 5 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher ein wärmeisolierendes Lagenelement direkt an ein Kühlelement anschließt;
  • 6 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher die elektrochemischen Zellen direkt an ein Kühlelement angrenzt;
  • 7 eine der 1 entsprechende schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, bei welcher sich ein Kühlelement an ein Zellterminal der elektrochemischen Zelle und an ein weiteres Zellterminal der weiteren elektrochemischen Zelle anschließt und Wärmeübertragungselemente zumindest teilweise zwischen dem Kühlelement und den elektrochemischen Zellen angeordnet sind;
  • 8 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle, bei welcher zwei wärmeisolierende Lagenelemente innerhalb der elektrochemischen Zelle an eine Seitenwand und eine weitere Seitenwand angrenzend vorgesehen sind;
  • 9 eine der 8 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle, bei welcher zwei wärmeleitende und zwei wärmeisolierende Lagenelemente innerhalb der elektrochemischen Zelle angeordnet sind; und
  • 10 eine der 8 entsprechende schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle, bei welcher ein elektrochemisches Element der elektrochemischen Zelle innerhalb der elektrochemischen Zelle von einem wärmeleitenden Lagenelement zumindest dreiseitig umgeben ist.
In the drawings show:
  • 1 a schematic representation of a first embodiment of an electrochemical unit in which an electrochemical cell and a further electrochemical cell are separated from one another by means of a heat conduction structure;
  • 2 one of the 1 corresponding schematic representation of a second embodiment of an electrochemical unit, in which an interruption is provided in a heat transfer element and a further heat transfer element;
  • 3 one of the 1 corresponding schematic representation of a third embodiment of an electrochemical unit, in which an adhesive film is arranged between the electrochemical cells and the heat transfer element;
  • 4th one of the 1 corresponding schematic representation of a fourth embodiment of an electrochemical unit, in which an interruption is provided in a heat transfer element and a further heat transfer element;
  • 5 one of the 1 corresponding schematic representation of a fifth embodiment of an electrochemical unit, in which a heat-insulating layer element is directly connected to a cooling element;
  • 6th one of the 1 corresponding schematic representation of a sixth embodiment of an electrochemical unit, in which the electrochemical cells are directly adjacent to a cooling element;
  • 7th one of the 1 corresponding schematic representation of a seventh embodiment of an electrochemical unit in which a cooling element adjoins a cell terminal of the electrochemical cell and a further cell terminal of the further electrochemical cell and heat transfer elements are at least partially arranged between the cooling element and the electrochemical cells;
  • 8th a schematic representation of an embodiment of an electrochemical cell, in which two heat-insulating layer elements are provided within the electrochemical cell adjacent to a side wall and a further side wall;
  • 9 one of the 8th corresponding schematic representation of a further embodiment of an electrochemical cell, in which two heat-conducting and two heat-insulating layer elements are arranged within the electrochemical cell; and
  • 10 one of the 8th Corresponding schematic representation of a further embodiment of an electrochemical cell, in which an electrochemical element of the electrochemical cell within the electrochemical cell is surrounded at least on three sides by a thermally conductive layer element.

Gleiche oder funktional äquivalente Elemente sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical or functionally equivalent elements are provided with the same reference symbols in all figures.

In 1 ist eine als Ganzes mit 100 bezeichnete elektrochemische Einheit gemäß einer ersten Ausführungsform gezeigt. Die elektrochemische Einheit 100 ist insbesondere eine Akkumulatorvorrichtung oder eine Batterievorrichtung und findet beispielsweise in Fahrzeugen Verwendung.In 1 shows an electrochemical unit designated as a whole by 100 according to a first embodiment. The electrochemical unit 100 is in particular an accumulator device or a battery device and is used, for example, in vehicles.

Die elektrochemische Einheit 100 umfasst vorzugsweise eine elektrochemische Zelle 102 und eine weitere elektrochemische Zelle 102, in welchen elektrische Energie speicherbar ist, die über zwei Zellterminals 104 der elektrochemischen Zelle 102 und zwei weitere Zellterminals 104 der weiteren elektrochemischen Zelle 102 zuführbar und/oder abgreifbar ist.The electrochemical unit 100 preferably comprises an electrochemical cell 102 and another electrochemical cell 102 , in which electrical energy can be stored, via two cell terminals 104 the electrochemical cell 102 and two more cell terminals 104 the further electrochemical cell 102 can be supplied and / or tapped.

Die zwei Zellterminals 104 bilden vorzugsweise Anschlüsse eines (nicht im Detail dargestellten) elektrochemischen Elements 103, insbesondere Anschlüsse an einen Zellwickel. Ebenso bilden die zwei weiteren Zellterminals 104 der weiteren elektrochemischen Zelle 102 vorzugsweise Anschlüsse an ein weiteres elektrochemisches Element 103, insbesondere an einen weiteren Zellwickel.The two cell terminals 104 preferably form connections of an electrochemical element (not shown in detail) 103 , especially connections to a cell roll. The two other cell terminals also form 104 the further electrochemical cell 102 preferably connections to a further electrochemical element 103 , especially to another cell roll.

Die elektrochemischen Zellen 102 sind beispielsweise Lithiumionen-Zellen.The electrochemical cells 102 are for example lithium ion cells.

In einer Ausrichtung, in welcher die Zellterminals 104 und die weiteren Zellterminals 104 oben angeordnet sind, weisen eine Höhenrichtung der elektrochemischen Zelle 102 und eine Höhenrichtung der weiteren elektrochemischen Zelle 102 vorzugsweise in dieselbe Richtung wie eine Haupterstreckungsrichtung 106 der elektrochemischen Zelle 102 bzw. eine weitere Haupterstreckungsrichtung 106 der weiteren elektrochemischen Zelle 102.In an orientation in which the cell terminals 104 and the other cell terminals 104 are arranged above, indicate a height direction of the electrochemical cell 102 and a height direction of the further electrochemical cell 102 preferably in the same direction as a main direction of extent 106 the electrochemical cell 102 or a further main direction of extent 106 the further electrochemical cell 102 .

Die Haupterstreckungsrichtung 106 und die weitere Haupterstreckungsrichtung 106 sind vorzugsweise parallel zu sämtlichen Seitenwänden 110 der elektrochemischen Zelle 102 bzw. der weiteren elektrochemischen Zelle 102 ausgerichtet.The main direction of extent 106 and the further main direction of extent 106 are preferably parallel to all of the side walls 110 the electrochemical cell 102 or the further electrochemical cell 102 aligned.

Die Seitenwände 110 sind vorzugsweise Gehäusewände, welche ein Deckelelement 109, an welchem die Zellterminals 104 angeordnet sind, und eine dem Deckelelement 109 gegenüberliegende Unterseite 108 verbinden.The side walls 110 are preferably housing walls that have a cover element 109 at which the cell terminals 104 are arranged, and one of the cover element 109 opposite bottom 108 connect.

Das Deckelelement 109 und die Unterseite 108 bilden vorzugsweise ebenfalls Gehäusewände und sind insbesondere bezüglich ihrer Haupterstreckungsebenen zumindest näherungsweise parallel zueinander angeordnet.The cover element 109 and the bottom 108 preferably also form housing walls and are in particular arranged at least approximately parallel to one another with respect to their main planes of extent.

Die Haupterstreckungsrichtung 106 der elektrochemischen Zelle 102 und die weitere Haupterstreckungsrichtung 106 der weiteren elektrochemischen Zelle 102 sind vorzugsweise identisch.The main direction of extent 106 the electrochemical cell 102 and the further main direction of extent 106 the further electrochemical cell 102 are preferably identical.

Die elektrochemische Zelle 102 und die weitere elektrochemische Zelle 102 sind vorzugsweise zumindest näherungsweise quaderförmig ausgebildet und insbesondere sind jeweils zwei einander gegenüberliegende Gehäusewände zumindest näherungsweise parallel zueinander angeordnet.The electrochemical cell 102 and the further electrochemical cell 102 are preferably at least approximately cuboid and in particular two opposing housing walls are arranged at least approximately parallel to one another.

Mittels einer Wärmeleitstruktur 112 sind die elektrochemische Zelle 102 und die weitere elektrochemische Zelle 102 vorzugsweise voneinander getrennt gehalten und/oder voneinander beabstandet.By means of a heat conduction structure 112 are the electrochemical cell 102 and the further electrochemical cell 102 preferably kept separate from one another and / or spaced apart from one another.

Die Wärmeleitstruktur 112 umfasst vorzugsweise ein Wärmeleitelement 114, ein Wärmeübertragungselement 116 und ein weiteres Wärmeübertragungselement 116.The thermal conduction structure 112 preferably comprises a heat conducting element 114 , a heat transfer element 116 and another heat transfer element 116 .

Das Wärmeleitelement 114 bildet vorzugsweise eine räumliche und/oder thermische Trennwand 105 zwischen den zwei elektrochemischen Zellen 102 und/oder ist in einem Zwischenraum 111 zwischen einander zugewandten Seitenwänden der zwei elektrochemischen Zellen 102 angeordnet.The heat conducting element 114 preferably forms a spatial and / or thermal partition wall 105 between the two electrochemical cells 102 and / or is in a space 111 between facing side walls of the two electrochemical cells 102 arranged.

Der Zwischenraum 111 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise vollständig von dem Wärmeleitelement 114 ausgefüllt.The gap 111 is preferably at least approximately completely from the heat conducting element 114 filled out.

Das Wärmeleitelement 114 umfasst insbesondere mindestens ein wärmeisolierendes Lagenelement 118, vorzugsweise genau ein wärmeisolierendes Lagenelement 118, ein wärmeleitendes Lagenelement 120 und ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement 120. Das wärmeisolierende Lagenelement 118 ist vorzugsweise zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement 120 und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement 120 angeordnet. The heat conducting element 114 in particular comprises at least one heat-insulating layer element 118 , preferably exactly one heat-insulating layer element 118 , a thermally conductive sheet element 120 and another thermally conductive sheet element 120 . The heat-insulating layer element 118 is preferably between the thermally conductive sheet element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 arranged.

Das wärmeisolierende Lagenelement 118 und/oder das wärmeleitende Lagenelement 120 und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 sind vorzugsweise Bulk-Materialen und/oder Flächenelemente, welche insbesondere gemeinsam eine Schichtstruktur bilden.The heat-insulating layer element 118 and / or the thermally conductive layer element 120 and / or the further heat-conducting layer element 120 are preferably bulk materials and / or surface elements which, in particular, together form a layer structure.

Eine Mittelebene 122 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel zu einer Mittelebene 124a des wärmeleitenden Lagenelements 120 und/oder zu einer Mittelebene 124b des weiteren wärmeleitenden Lagenelements 120 ausgerichtet.A middle plane 122 of the heat-insulating sheet element 118 is preferably at least approximately parallel to a center plane 124a of the thermally conductive sheet element 120 and / or to a central plane 124b further thermally conductive layer element 120 aligned.

Die Mittelebene 122 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 ist vorzugsweise identisch mit einer Mittelebene 122 des Wärmeleitelements 114. Die Mittelebene 122 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 ist insbesondere parallel oder identisch mit einer Haupterstreckungsebene des wärmeisolierenden Lagenelements 118.The middle plane 122 of the heat-insulating sheet element 118 is preferably identical to a central plane 122 of the heat conducting element 114 . The middle plane 122 of the heat-insulating sheet element 118 is in particular parallel or identical to a main plane of extent of the heat-insulating layer element 118 .

Günstig kann es sein, wenn eine in einer Richtung senkrecht zu dessen Mittelebene 122 genommene maximale Erstreckung des Wärmeleitelements 114 ca. 1% oder weniger, beispielsweise ca. 0,5% oder weniger, einer Erstreckung in den weiteren in der Mittelebene 122 liegenden Raumrichtungen beträgt.It can be beneficial if one in a direction perpendicular to its center plane 122 taken maximum extension of the heat conducting element 114 approx. 1% or less, for example approx. 0.5% or less, of an extension in the further in the central plane 122 lying spatial directions is.

Die Mittelebene 122 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 bildet vorzugsweise eine Symmetrieebene 128, bezüglich welcher das Wärmeleitelement 114 spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.The middle plane 122 of the heat-insulating sheet element 118 preferably forms a plane of symmetry 128 , with respect to which the heat-conducting element 114 Is designed mirror-symmetrically.

Aufgrund des Vorhandenseins und der Anordnung des wärmeisolierenden Lagenelements 118 bildet das Wärmeleitelement 114 insbesondere eine Wärmeübertragungsschutzstruktur 115.Due to the presence and arrangement of the heat insulating sheet member 118 forms the heat conducting element 114 in particular a heat transfer protection structure 115 .

Ein „Thermal Runaway“, bei welchem es zu einer Überhitzung einer elektrochemischen Zelle 102 kommt, und die entstehende Wärme insbesondere auf benachbarte elektrochemische Zellen 102 übergreift und sich dominoartig ausbreitet, ist vorzugsweise vermeidbar.A "thermal runaway" in which an electrochemical cell overheats 102 comes, and the resulting heat in particular on neighboring electrochemical cells 102 overlaps and spreads domino-like, is preferably avoidable.

Beispielsweise ist Wärme aufgrund von wärmeisolierenden Eigenschaften eines Materials des wärmeisolierenden Lagenelements 118 zumindest in einer Richtung quer oder senkrecht zur Mittelebene 122 des Wärmeleitelements 114 nicht von dem wärmeleitenden Lagenelement 120 auf das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 übertragbar. Insbesondere ist Wärme nicht von der elektrochemischen Zelle 102 auf die weitere elektrochemische Zelle 102 übertragbar.For example, heat is due to heat insulating properties of a material of the heat insulating sheet member 118 at least in one direction transverse or perpendicular to the median plane 122 of the heat conducting element 114 not from the thermally conductive sheet element 120 on the further thermally conductive layer element 120 transferable. In particular, heat is not from the electrochemical cell 102 on the further electrochemical cell 102 transferable.

Die wärmeisolierenden Eigenschaften des wärmeisolierenden Lagenelements 118 sind vorzugsweise intrinsische Materialeigenschaften. Alternativ sind die wärmeisolierenden Eigenschaften des wärmeisolierenden Lagenelements 118 extrinsisch, und sind vorzugsweise mittels einer Kühlmittelströmung, insbesondere einem Durchleiten von Wasser durch das wärmeisolierende Lagenelement 118, ausgebildet.The heat insulating properties of the heat insulating sheet element 118 are preferably intrinsic material properties. Alternatively, the heat-insulating properties of the heat-insulating sheet element 118 extrinsic, and are preferably by means of a coolant flow, in particular a passage of water through the heat-insulating layer element 118 , educated.

Vorzugsweise ist das wärmeisolierende Lagenelement 118 mit Gel und/oder Granulat gefüllt ausgebildet.Preferably the heat-insulating sheet element is 118 formed filled with gel and / or granules.

Das wärmeisolierende Lagenelement 118 umfasst vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Materialien oder ist daraus gebildet: Glimmer, Asbest, Keramik-/Silikat-Faser, Stützstrukturen, welche beispielsweise mit nicht brennbarem Gas und/oder nicht brennbarer Flüssigkeit gefüllte Einschlüsse aufweisen.The heat-insulating layer element 118 preferably comprises or is formed from one or more of the following materials: mica, asbestos, ceramic / silicate fibers, support structures which have, for example, inclusions filled with non-combustible gas and / or non-combustible liquid.

Das wärmeleitende Lagenelement 120 und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 umfasst vorzugsweise eines oder mehrere der folgenden Materialien oder ist daraus gebildet: Graphit-Material, insbesondere pyrolitische Graphit-Schichten, Metallfolien, Kunststofffolien mit integrierten Metallpartikeln und/oder Keramikpartikeln.The thermally conductive layer element 120 and / or the further heat-conducting layer element 120 preferably comprises or is formed from one or more of the following materials: graphite material, in particular pyrolytic graphite layers, metal foils, plastic foils with integrated metal particles and / or ceramic particles.

Es kann vorgesehen sein, dass das wärmeisolierende Lagenelement 118 stoffschlüssig mittels eines Verbindungslagenelements 130 an dem wärmeleitenden Lagenelement 120 festgelegt ist.It can be provided that the heat-insulating layer element 118 cohesively by means of a connecting layer element 130 on the thermally conductive sheet element 120 is fixed.

Insbesondere ist das wärmeisolierende Lagenelement 118 mittels eines weiteren Verbindungslagenelements 130 an dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement 120 stoffschlüssig festgelegt.In particular, the heat-insulating layer element 118 by means of a further connecting layer element 130 on the further heat-conducting layer element 120 firmly established.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das wärmeleitende Lagenelement 120 und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 unmittelbar an dem wärmeisolierenden Lagenelement 118 festgelegt ist (nicht dargestellt).Alternatively, it can be provided that the heat-conducting layer element 120 and / or the further heat-conducting layer element 120 directly on the heat-insulating layer element 118 is set (not shown).

Vorteilhaft kann es sein, wenn die elektrochemische Zelle 102 und die weitere elektrochemische Zelle 102 mittels weiterer Verbindungslagenelemente 130 an dem wärmeleitenden Lagenelement 120 und/oder dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement 120 stoffschlüssig festgelegt sind. So ist vorzugsweise ein Verspannen der elektrochemischen Zellen 102 entbehrlich.It can be advantageous if the electrochemical cell 102 and the further electrochemical cell 102 by means of further connecting layer elements 130 on the thermally conductive sheet element 120 and / or the further heat-conducting layer element 120 are firmly established. So is preferably tensioning the electrochemical cells 102 dispensable.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die elektrochemische Zelle 102 und die weitere elektrochemische Zelle 102 mittels eines Verspannelements zumindest näherungsweise senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 106 eingespannt sind, wobei dabei Verbindungslagenelemente 130 entbehrlich sein können (nicht gezeigt).Alternatively it can be provided that the electrochemical cell 102 and the further electrochemical cell 102 by means of a bracing element at least approximately perpendicular to the main direction of extent 106 are clamped, with connecting layer elements 130 can be dispensable (not shown).

Die Verbindungslagenelemente 130 umfassen vorzugsweise Klebstoff und/oder sind Klebefilme 132. Alternativ sind einzelne oder sämtliche Verbindungslagenelemente 130 Polymer-Bänder, insbesondere Polyesterbänder, beispielsweise Polyethylenterephtha lat- Bänder.The connecting layer elements 130 preferably comprise adhesive and / or are adhesive films 132 . Alternatively, individual or all connecting layer elements are used 130 Polymer tapes, especially polyester tapes, for example polyethylene terephthalate tapes.

Vorzugsweise umfasst die Wärmeleitstruktur 114 ein Wärmeübertragungselement 116 und ein weiteres Wärmeübertragungselement 116. Das Wärmeübertragungselement 116 und/oder das weitere Wärmeübertragungselement 116 erstrecken sich insbesondere jeweils auf den Zellterminals 104 abgewandten Unterseiten 108 der elektrochemischen Zellen 102.The heat conduction structure preferably comprises 114 a heat transfer element 116 and another heat transfer element 116 . The heat transfer element 116 and / or the further heat transfer element 116 extend in particular to the cell terminals 104 facing away undersides 108 of the electrochemical cells 102 .

Beispielsweise ist das Wärmeübertragungselement 116 einstückig mit dem wärmeleitenden Lagenelement 120 ausgebildet. Günstig kann es sein, wenn das weitere Wärmeübertragungselement 116 einstückig mit dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement 120 ausgebildet ist.For example, the heat transfer element 116 integral with the thermally conductive sheet element 120 educated. It can be favorable if the further heat transfer element 116 integral with the further heat-conducting layer element 120 is trained.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement sich entlang einer gemeinsamen Mittelebene 129 erstrecken. Die Mittelebene 129 des Wärmeübertragungselements 116 und des weiteren Wärmeübertragungselements 116 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise senkrecht zur Mittelebene 122 des Wärmeleitelements 114 angeordnet.It can be advantageous if the heat transfer element 116 and the further heat transfer element extends along a common center plane 129 extend. The middle plane 129 of the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 is preferably at least approximately perpendicular to the central plane 122 of the heat conducting element 114 arranged.

Das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement 116 sind vorzugsweise Bestandteil eines Kühlraums 113 zur Kühlung der elektrochemischen Zellen 102, welcher sich - mittels eines Übergangsbereichs 117 getrennt - an den Zwischenraum 111 anschließt.The heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 are preferably part of a cold room 113 for cooling the electrochemical cells 102 , which - by means of a transition area 117 separated - to the space in between 111 connects.

Vorzugsweise bilden das Wärmeleitelement 114, das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement 116 in einem Längsschnitt durch die elektrochemische Einheit 100 eine umgedrehte T-Form, bei welcher ein Querbalken an den Unterseiten 108 der elektrochemischen Zellen 102 angeordnet ist.Preferably form the heat conducting element 114 , the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 in a longitudinal section through the electrochemical unit 100 an upturned T-shape with a crossbar on the underside 108 of the electrochemical cells 102 is arranged.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Wärmeübertragungselement 116 und das Wärmeleitelement 114 in einem Längsschnitt durch die elektrochemische Einheit 100 eine L-Form bilden. Das weitere Wärmeübertragungselement 116 und ein weiteres (nicht dargestelltes) Wärmeleitelement bilden dann vorzugsweise eine weitere L-Form, deren Querbalken unmittelbar an den Längsbalken der von dem Wärmeübertragungselement 116 und dem Wärmeleitelement 114 gebildeten L-Form anschließt.Alternatively, it can be provided that the heat transfer element 116 and the heat conducting element 114 in a longitudinal section through the electrochemical unit 100 form an L shape. The further heat transfer element 116 and a further heat-conducting element (not shown) then preferably form a further L-shape, the crossbeams of which are directly attached to the longitudinal bars of the heat transfer element 116 and the heat conducting element 114 formed L-shape connects.

Günstig kann es sein, wenn die Wärmeleitstruktur 112 ein Kühlelement 131 umfasst. Das Kühlelement 131 ist vorzugsweise ein Bestandteil des Kühlraums 113 und/oder ist plattenförmig ausgestaltet. Insbesondere ist eine Mittelebene des Kühlelements 131 zumindest näherungsweise parallel zu der Mittelebene 129 des Wärmeübertragungselements 116 und/oder der Mittelebene 129 des weiteren Wärmeübertragungselements 116 angeordnet.It can be beneficial if the heat conduction structure 112 a cooling element 131 includes. The cooling element 131 is preferably part of the cold room 113 and / or is plate-shaped. In particular, there is a central plane of the cooling element 131 at least approximately parallel to the central plane 129 of the heat transfer element 116 and / or the midplane 129 further heat transfer element 116 arranged.

Vorzugsweise besteht ein direkter stofflicher Kontakt zwischen dem Wärmeübertragungselement 116 und dem Kühlelement 131 bzw. dem weiteren Wärmeübertragungselement 116 und dem Kühlelement 131. So kann eine verbesserte Wärmeübertragung realisiert werden.There is preferably direct material contact between the heat transfer element 116 and the cooling element 131 or the further heat transfer element 116 and the cooling element 131 . Improved heat transfer can thus be achieved.

Das Kühlelement 131 ist vorzugsweise eine Wärmesenke, beispielsweise eine Kühlplatte 133.The cooling element 131 is preferably a heat sink, for example a cooling plate 133 .

Vorzugsweise ist zwischen dem Kühlelement 131 und dem wärmeisolierenden Lagenelement 118 ein Übergangsraum 134 ausgebildet, welcher vollständig oder teilweise den Übergangsbereich 117 zwischen dem Zwischenraum 111 und dem Kühlraum 113 bildet. Der Übergangsraum 134 bildet vorzugsweise einen Bereich mit verminderter Wärmeleitung im Vergleich zu den wärmeleitenden Langenelementen 120 und den Wärmeübertragungselementen 116.Preferably is between the cooling element 131 and the heat insulating sheet member 118 a transition room 134 formed, which completely or partially the transition area 117 between the space 111 and the refrigerator 113 forms. The transition room 134 preferably forms an area with reduced heat conduction compared to the heat-conducting length elements 120 and the heat transfer elements 116 .

Der Übergangsraum 134 entsteht insbesondere dadurch, dass eine Stirnseite 136 des zumindest näherungsweise senkrecht zu dem Wärmeübertragungselement 116 angeordneten wärmeisolierenden Lagenelements 118 von dem Kühlelement 131 beabstandet angeordnet ist.The transition room 134 is created in particular by the fact that an end face 136 des at least approximately perpendicular to the heat transfer element 116 arranged heat-insulating sheet element 118 from the cooling element 131 is arranged spaced.

In den elektrochemischen Zellen 102 entstehende Wärme ist vorzugsweise in oder entgegengesetzt zu den Haupterstreckungsrichtungen 106 der elektrochemischen Zellen mittels der wärmeleitenden Lagenelemente 120 ableitbar. Vorzugsweise sind die Wärmeübertragungselemente 116 mittels des Kühlelements 131 kühlbar und/oder Wärme von den wärmeleitenden Lagenelementen 120 mittels der Wärmeübertragungselemente 116 auf das Kühlelement 131 übertragbar. Aufgrund der wärmeleitenden Eigenschaften der wärmeleitenden Lagenelemente 120 sind die elektrochemischen Zellen 102 vorzugsweise mittels des Kühlraums 113 kühlbar.In the electrochemical cells 102 The resulting heat is preferably in or opposite to the main directions of extent 106 of the electrochemical cells by means of the thermally conductive layer elements 120 derivable. Preferably the heat transfer elements are 116 by means of the cooling element 131 coolable and / or heat from the heat-conducting layer elements 120 by means of the heat transfer elements 116 on the cooling element 131 transferable. Due to the thermally conductive properties of the thermally conductive layer elements 120 are the electrochemical cells 102 preferably by means of the cold room 113 coolable.

Wärme, welche von den elektrochemischen Zellen 102 auf die wärmeleitenden Lagenelemente 120 übertragbar ist, ist vorzugsweise aufgrund des wärmeisolierenden Lagenelements nicht in Richtungen senkrecht zur Mittelebene 122 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 von dem wärmeleitenden Lagenelement 120 auf das weitere wärmeleitende Lagenelement übertragbar. Vielmehr ist die Wärme mittels der wärmeleitenden Lagenelemente 120 in senkrecht dazu angeordnete Richtungen ableitbar.Heat generated by the electrochemical cells 102 on the heat-conducting layer elements 120 is transferable, is preferably not due to the heat-insulating layer element in directions perpendicular to the central plane 122 of the heat-insulating sheet element 118 from the thermally conductive sheet element 120 transferable to the further thermally conductive layer element. Rather, the heat is by means of the thermally conductive layer elements 120 can be derived in directions arranged perpendicular thereto.

Die Wärmeleitstruktur 112 kann beispielsweise mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden.The thermal conduction structure 112 can be produced, for example, using the method described below.

Zunächst wird zur Herstellung der Wärmeleitstruktur 112 ein wärmeleitendes Lagenelement 120 und ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement 120 bereitgestellt.First, the production of the heat conducting structure 112 a thermally conductive sheet element 120 and another thermally conductive sheet element 120 provided.

Das wärmeleitende Lagenelement 120 und das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 werden insbesondere in Folienform bereitgestellt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das wärmeleitende Lagenelement 120 und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 in viskoser Form auf eine Oberfläche aufgebracht werden, insbesondere derart, dass sich ein Film aus dem Material des wärmeleitenden Lagenelements 120 und/oder ein Film aus dem Material des weiteren wärmeleitenden Lagenelements 120 bildet.The thermally conductive layer element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 are provided in particular in film form. However, it can also be provided that the heat-conducting layer element 120 and / or the further heat-conducting layer element 120 be applied in viscous form to a surface, in particular in such a way that a film made of the material of the thermally conductive layer element 120 and / or a film made from the material of the further heat-conducting layer element 120 forms.

Insbesondere wird mindestens ein wärmeisolierendes Lagenelement 118 bereitgestellt, wobei das wärmeisolierende Lagenelement 118 insbesondere in Folienform bereitgestellt wird oder als viskose Masse, insbesondere auf das wärmeleitende Lagenelement 120, aufgetragen wird.In particular, at least one heat-insulating layer element 118 provided, wherein the heat insulating sheet member 118 is provided in particular in film form or as a viscous mass, in particular on the heat-conducting layer element 120 , is applied.

Vorzugsweise werden das wärmeleitende Lagenelement 120, das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement 118 und das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 unter Bildung eines Wärmeleitelements 114 miteinander verbunden. Insbesondere werden dabei das wärmeleitende Lagenelement 120 und das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 auf gegenüberliegenden Oberflächen 150 des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements 118 stoffschlüssig, beispielsweise mittels eines Verbindungslagenelements 130, mit dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement 118 verbunden und/oder daran fixiert.Preferably, the heat-conducting layer element 120 , the at least one heat-insulating layer element 118 and the further thermally conductive sheet element 120 with the formation of a heat-conducting element 114 connected with each other. In particular, the heat-conducting layer element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 on opposite surfaces 150 of the at least one heat-insulating layer element 118 cohesively, for example by means of a connecting layer element 130 , with the at least one heat-insulating layer element 118 connected and / or fixed thereto.

Günstig kann es sein, wenn ein Wärmeübertragungselement 116 aus demselben Material wie die wärmeleitenden Lagenelemente bereitgestellt wird und/oder einstückig mit dem wärmeleitenden Lagenelement 120 bereitgestellt wird.It can be beneficial if a heat transfer element 116 is made of the same material as the heat-conducting layer elements and / or is made in one piece with the heat-conducting layer element 120 provided.

Vorteilhaft kann es sein, wenn ein weiteres Wärmeübertragungselement 116 aus demselben Material wie die wärmeleitenden Lagenelemente 120 bereitgestellt wird und/oder einstückig mit weiteren wärmeleitenden Lagenelement 120 bereitgestellt wird.It can be advantageous if a further heat transfer element 116 made of the same material as the heat-conducting layer elements 120 is provided and / or in one piece with another heat-conducting layer element 120 provided.

Die Wärmeleitstruktur 114, das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement 116 werden insbesondere stoffschlüssig, beispielsweise mittels mehrerer Verbindungslagenelemente 130 an einer elektrochemischen Zelle 102 und einer weiteren elektrochemischen Zelle 102 festgelegt.The thermal conduction structure 114 , the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 are in particular materially bonded, for example by means of several connecting layer elements 130 on an electrochemical cell 102 and another electrochemical cell 102 set.

Es kann vorgesehen sein, dass anschließend die elektrochemischen Zellen 102 und die daran festgelegten zuvor beschriebenen Elemente auf ein Kühlelement 131 aufgesetzt und/oder damit verbunden werden.It can be provided that then the electrochemical cells 102 and the previously described elements fixed thereto on a cooling element 131 placed on and / or connected to it.

Eine in 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform, dass das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement 116 jeweils eine Unterbrechung 138 aufweisen, welche beispielsweise vollständig und/oder zumindest näherungsweise linienförmig ausgebildet ist.One in 2 illustrated second embodiment of an electrochemical unit 100 essentially differs in terms of structure and function from the in 1 illustrated first embodiment that the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 an interruption each time 138 have which, for example, is completely and / or at least approximately linear.

Die Unterbrechungen 138 sind insbesondere in eine Richtung weisend ausgebildet, welche senkrecht zur Haupterstreckungsrichtung 106 der elektrochemischen Zellen 102 angeordnet ist. Die Richtung, in welcher die Unterbrechungen 138 verlaufen, sind liegen vorzugsweise in einer Haupterstreckungsebene der Unterseiten 108 der elektrochemischen Zellen 102.The interruptions 138 are designed in particular pointing in a direction which is perpendicular to the main direction of extent 106 of the electrochemical cells 102 is arranged. The direction in which the breaks 138 run, are preferably in a main plane of extent of the lower sides 108 of the electrochemical cells 102 .

Die Unterbrechungen 138 bilden insbesondere jeweils eine Wärmeübertragungshürde, insbesondere da Wärme im Bereich der Unterbrechung 138 im Vergleich zur Übertragung innerhalb eines Materials des Wärmeübertragungselements 116 und des weiteren Wärmeübertragungselements 116 schlechter übertragbar ist.The interruptions 138 in particular each form a heat transfer hurdle, especially since there is heat in the area of the interruption 138 compared to the transfer within a material of the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 is less transferable.

Im Übrigen stimmt die in 2 dargestellte zweite Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 2 illustrated second embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Eine in 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass das Verbindungslagenelement 130 und das weitere Verbindungslagenelement 130 sich entlang der von dem Zellterminal 104 gegenüberliegenden Seite (Unterseite 108) der elektrochemischen Zelle 102 und einer dem weiteren Zellterminal 104 der weiteren elektrochemischen Zelle 102 weiteren gegenüberliegenden Seite (Unterseite 108) erstrecken. One in 3 illustrated third embodiment of an electrochemical unit 100 differs in terms of structure and function from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the connecting layer element 130 and the further connecting layer element 130 along the from the cell terminal 104 opposite side (bottom 108 ) of the electrochemical cell 102 and one to the other cell terminal 104 the further electrochemical cell 102 further opposite side (bottom 108 ) extend.

Verbindungslagenelemente 130 von benachbart angeordneten Wärmeleitelementen 114 sind vorzugsweise miteinander verbunden. Die elektrochemische Zelle 102 und/oder die weitere elektrochemische Zelle 102 sind insbesondere fünfseitig von den Verbindungslagenelementen 130 umgeben und/oder von Verbindungslagenelementen 130, beispielsweise Klebefilmen 132 und/oder Polymer-Bändern, ummantelt.Connecting layer elements 130 of adjacently arranged heat conducting elements 114 are preferably connected to one another. The electrochemical cell 102 and / or the further electrochemical cell 102 are in particular on five sides of the connecting layer elements 130 surrounded and / or by connecting layer elements 130 , for example adhesive films 132 and / or polymer tapes, coated.

Die Verbindungslagenelemente 130 bilden im Bereich der Wärmeübertragungselemente 116 beispielsweise jeweils eine Zwischenschicht 135.The connecting layer elements 130 form in the area of the heat transfer elements 116 for example an intermediate layer in each case 135 .

Im Übrigen stimmt die in 3 dargestellte dritte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 3 illustrated third embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Die in 4 dargestellte vierte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform, dass ein Wärmeübertragungselement 116 und ein weiteres Wärmeübertragungselement 116 jeweils eine Unterbrechung 138 aufweisen, welche wie die Unterbrechungen 138 in 2 ausgestaltet sind.In the 4th illustrated fourth embodiment of an electrochemical unit 100 essentially differs in terms of structure and function from the in 3 illustrated third embodiment that a heat transfer element 116 and another heat transfer element 116 an interruption each time 138 have which like the interruptions 138 in 2 are designed.

Im Übrigen stimmt die in 4 dargestellte vierte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 4th illustrated fourth embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the in 3 third embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Eine in 5 dargestellte fünfte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform, dass zwischen dem wärmeisolierenden Lagenelement 120 und dem Kühlelement 131 kein Übergangsraum 134 ausgebildet ist. Vielmehr grenzt eine Stirnseite 136 des wärmeleitenden Lagenelements 120 unmittelbar an das Kühlelement 131 an und/oder liegt daran an.One in 5 illustrated fifth embodiment of an electrochemical unit 100 essentially differs in terms of structure and function from the in 3 illustrated third embodiment that between the heat insulating layer element 120 and the cooling element 131 no transition space 134 is trained. Rather, it is bordered by an end face 136 of the thermally conductive sheet element 120 directly to the cooling element 131 on and / or is on.

Im Übrigen stimmt die in 5 dargestellte fünfte Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 3 dargestellten dritten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 5 Fifth embodiment shown in terms of structure and function with the in 3 third embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Eine in 6 dargestellte sechste Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform im Wesentlichen dadurch, dass die Stirnseite 136 des wärmeisolierenden Lagenelements 118 unmittelbar an dem Kühlelement 131 anliegt und Stirnseiten 140 des wärmeleitenden Lagenelements 120 und des weiteren wärmeleitenden Lagenelements 120 liegen vorzugsweise ebenfalls unmittelbar an dem Kühlelement 131 an und/oder sind damit verbunden.One in 6th illustrated sixth embodiment of an electrochemical unit 100 differs in terms of structure and function from the in 1 illustrated first embodiment essentially in that the end face 136 of the heat-insulating sheet element 118 directly on the cooling element 131 rests and front sides 140 of the thermally conductive sheet element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 are preferably also directly on the cooling element 131 on and / or are connected to it.

Vorzugsweise sind keine Wärmeübertragungselemente 116 vorgesehen.Preferably there are no heat transfer elements 116 intended.

Im Übrigen stimmt die in 6 dargestellte sechste Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 6th illustrated sixth embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Eine in 7 dargestellte siebte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform, dass das Wärmeübertragungselement 116, das weitere Wärmeübertragungselement 116 und das Kühlelement 131 auf einer den Zellterminals 104 und den weiteren Zellterminals 104 zugewandten Seite (Deckelelement 109) der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet sind.One in 7th illustrated seventh embodiment of an electrochemical unit 100 essentially differs in terms of structure and function from the in 1 illustrated first embodiment that the heat transfer element 116 , the further heat transfer element 116 and the cooling element 131 on one of the cell terminals 104 and the other cell terminals 104 facing side (cover element 109 ) of the electrochemical cell 102 are arranged.

Das Wärmeleitelement 114, das Wärmeübertragungselement 116 und das weitere Wärmeübertragungselement 116 bilden in einem Längsschnitt durch die elektrochemische Einheit 100 vorzugsweise eine T-Form - welche im Vergleich zu den Ausführungsformen in den 1 bis 6 - nicht auf dem Kopf steht. Ein Querbalken der T-Form ist auf Seiten der Deckelelemente 109 der elektrochemischen Zellen 102 angeordnet.The heat conducting element 114 , the heat transfer element 116 and the further heat transfer element 116 form in a longitudinal section through the electrochemical unit 100 preferably a T-shape - which compared to the embodiments in FIGS 1 to 6th - is not upside down. A crossbar of the T-shape is on the side of the cover elements 109 of the electrochemical cells 102 arranged.

Das Kühlelement 131 liegt insbesondere an Oberflächen 142 der Zellterminals 104 und/oder der weiteren Zellterminals 104 unmittelbar an.The cooling element 131 is particularly due to surfaces 142 the cell terminals 104 and / or the other cell terminals 104 immediately.

Das Wärmeübertragungselement 116 und/oder das weitere Wärmeübertragungselement 116 erstrecken sich insbesondere in einem Zwischenraum zwischen der elektrochemischen Zelle 102 und/oder der weiteren elektrochemischen Zelle 102 und dem Kühlelement 131.The heat transfer element 116 and / or the further heat transfer element 116 extend in particular in a space between the electrochemical cell 102 and/ or the further electrochemical cell 102 and the cooling element 131 .

Im Übrigen stimmt die in 7 dargestellte siebte Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 7th illustrated seventh embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the in 1 first embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

In 8 ist eine Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102 dargestellt, bei welcher ein wärmeisolierendes Lagenelement 120 und ein weiteres wärmeisolierendes Lagenelement 120 in einem von einem Gehäuse 144 umgebenen Innenraum 146 angeordnet sind.In 8th is one embodiment of an electrochemical cell 102 shown, in which a heat insulating sheet element 120 and another heat insulating sheet member 120 in one of a housing 144 surrounding interior 146 are arranged.

Das wärmeisolierende Lagenelement 118 ist insbesondere an einer Seitenwand 110 des Gehäuses 144 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet, wobei sich eine Mittelebene 122a des wärmeisolierenden Lagenelements 118 im Wesentlichen parallel zu einer Haupterstreckungsebene 148a der Seitenwand 110 erstreckt.The heat-insulating layer element 118 is in particular on a side wall 110 of the housing 144 the electrochemical cell 102 arranged, with a central plane 122a of the heat-insulating sheet element 118 essentially parallel to a main plane of extent 148a the side wall 110 extends.

Das weitere wärmeisolierende Lagenelement 118 ist insbesondere an der weiteren Seitenwand 110 des Gehäuses 144 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet und eine Mittelebene 122b des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements 120 ist insbesondere zumindest näherungsweise parallel zu einer Haupterstreckungsebene 148b der weiteren Seitenwand 110 des Gehäuses 144 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet.The further heat-insulating layer element 118 is in particular on the further side wall 110 of the housing 144 the electrochemical cell 102 arranged and a central plane 122b furthermore heat-insulating layer element 120 is in particular at least approximately parallel to a main plane of extent 148b the other side wall 110 of the housing 144 the electrochemical cell 102 arranged.

Die Mittelebenen 122a und 122b des wärmeisolierenden Lagenelements 118 und des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements 118 sind vorzugsweise im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet.The median planes 122a and 122b of the heat-insulating sheet element 118 and further heat insulating sheet member 118 are preferably arranged essentially parallel to one another.

Das wärmeisolierende Lagenelement 118 und/oder das weitere wärmeisolierende Lagenelement 118 weisen vorzugsweise beidseitig jeweils ein Verbindungslagenelement 130 auf. Bei einer Verspannung der elektrochemischen Zelle 102 mittels eines Verspannelements (nicht gezeigt) können Verbindungslagenelemente 130 entbehrlich sein.The heat-insulating layer element 118 and / or the further heat-insulating layer element 118 preferably each have a connecting layer element on both sides 130 on. When the electrochemical cell is strained 102 by means of a bracing element (not shown), connecting layer elements 130 be dispensable.

Bezüglich der Materialauswahl sind im Innenraum 116 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnete wärmeisolierende Lagenelemente 118 vorzugsweise wie die im Zusammenhang mit der elektrochemischen Einheit 100 in 1 beschriebenen wärmeisolierenden Lagenelemente 118 ausgebildet.Regarding the choice of materials are in the interior 116 the electrochemical cell 102 arranged heat-insulating layer elements 118 preferably like those related to the electrochemical unit 100 in 1 heat insulating sheet elements described 118 educated.

Wärmeleitende Lagenelemente 120 sind in der in 8 dargestellten Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102 vorzugsweise nicht vorgesehen.Thermally conductive layer elements 120 are in the in 8th illustrated embodiment of an electrochemical cell 102 preferably not provided.

Im Innenraum 146 entstehende Wärme ist vorzugsweise mittels des im Innenraum 146 wärmeisolierenden Lagenelements 118 und des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements 118 abschirmbar.In the interior 146 resulting heat is preferably by means of the interior 146 heat insulating layer element 118 and further heat insulating sheet member 118 shieldable.

Mittels der wärmeisolierenden Lagenelemente sind die Seitenwände 110 der elektrochemischen Zelle 102 vorzugsweise von innen nach außen einerseits und von außen nach innen andererseits thermisch isoliert. So ist vorzugsweise ein Wärmeeintrag in den Innenraum 146 von benachbarten elektrochemischen Zellen 102 und/oder eine Wärmepropagation von der in 8 dargestellten elektrochemischen Zelle 102 auf benachbarte elektrochemische Zellen 102 minimiert.The side walls are by means of the heat-insulating layer elements 110 the electrochemical cell 102 preferably thermally insulated from the inside to the outside on the one hand and from the outside to the inside on the other. There is preferably a heat input into the interior 146 from neighboring electrochemical cells 102 and / or heat propagation from the in 8th illustrated electrochemical cell 102 to neighboring electrochemical cells 102 minimized.

Eine in 9 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 8 dargestellten Ausführungsform, dass ein wärmeleitendes Lagenelement 120 und ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement 120 vorgesehen sind, welche jeweils auf einer von der Seitenwand 110 abgewandten Seite des wärmeisolierenden Lagenelements 118 und einer der weiteren Seitenwand 110 abgewandten Seite des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements 118 angeordnet sind.One in 9 illustrated further embodiment of an electrochemical cell 102 essentially differs in terms of structure and function from the in 8th illustrated embodiment that a thermally conductive layer element 120 and another thermally conductive sheet element 120 are provided, each on one of the side wall 110 facing away from the heat-insulating layer element 118 and one of the other side wall 110 remote side of the further heat-insulating layer element 118 are arranged.

Bezüglich der Materialauswahl sind im Innenraum 116 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnete wärmeleitende Lagenelemente 120 vorzugsweise wie die im Zusammenhang mit der elektrochemischen Einheit 100 in 1 beschriebenen wärmeleitenden Lagenelemente 120 ausgebildet.Regarding the choice of materials are in the interior 116 the electrochemical cell 102 arranged heat-conducting layer elements 120 preferably like those related to the electrochemical unit 100 in 1 described thermally conductive sheet elements 120 educated.

Das wärmeleitende Lagenelemente 120 und das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 sind vorzugsweise dem Innenraum zugewandt angeordnet. Mittels des wärmeleitenden Lagenelements 120 und des weiteren wärmeleitenden Lagenelements 120 ist in der elektrochemischen Zelle 102 entstehende Wärme in Richtungen, welche parallel zu den Seitenwänden 110 angeordnet sind, leitbar und/oder aus der elektrochemischen Zelle 102 ableitbar. Die Wärme ist insbesondere mittels am Deckelelement 109 und/oder an der gegenüberliegenden Unterseite 108 angeordnete Elemente (nicht gezeigt) abführbar und/oder die elektrochemische Zelle 102 ist mittels derartiger Elemente kühlbar (sofern die Elemente eine Kühlfunktion aufweisen).The thermally conductive layer element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 are preferably arranged facing the interior. By means of the thermally conductive layer element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 is in the electrochemical cell 102 resulting heat in directions which are parallel to the side walls 110 are arranged, conductive and / or from the electrochemical cell 102 derivable. The heat is in particular by means of the cover element 109 and / or on the opposite underside 108 arranged elements (not shown) can be removed and / or the electrochemical cell 102 can be cooled by means of such elements (provided the elements have a cooling function).

Die Wärmepropagation durch eines der wärmeisolierenden Lagenelemente 118 hindurch in Richtungen, welche senkrecht zu Mittelebenen 148a, 148b der Seitenwände 110 liegen, ist vorzugsweise mittels der wärmeisolierenden Lagenelemente 118 unterbunden und/oder minimiert.The heat propagation through one of the heat insulating layer elements 118 through in directions which are perpendicular to median planes 148a , 148b the side walls 110 are preferably by means of the heat-insulating layer elements 118 prevented and / or minimized.

Bei einer Montage von zwei benachbarten elektrochemischen Zellen 102 gemäß der in 9 dargestellten Ausführungsform in einer elektrochemischen Einheit 100 (nicht gezeigt), entsteht vorzugsweise eine Wärmeleitstruktur 112, deren Wärmeleitelement 114 zwei wärmeisolierende Lagenelemente 118 aus zwei unterschiedlichen elektrochemischen Zellen 102 umfasst. Das Wärmeleitelement 114 ist vorzugsweise zur Hälfte innerhalb einer elektrochemischen Zelle 102 und zur Hälfte in einer weiteren elektrochemischen Zelle 102 angeordnet. Zwei wärmeisolierende Lagenelemente 118 sind insbesondere durch zwei aneinander angrenzende Seitenwände 110 der zwei benachbarten elektrochemischen Zellen 102 voneinander getrennt. When assembling two adjacent electrochemical cells 102 according to the in 9 embodiment shown in an electrochemical unit 100 (not shown), a heat-conducting structure is preferably created 112 , their heat conducting element 114 two heat-insulating layer elements 118 from two different electrochemical cells 102 includes. The heat conducting element 114 is preferably halfway within an electrochemical cell 102 and half in another electrochemical cell 102 arranged. Two heat-insulating layer elements 118 are in particular through two adjacent side walls 110 of the two adjacent electrochemical cells 102 separated from each other.

Eine Symmetrieebene 128 des Wärmeleitelements 114 ist vorzugsweise zwischen zwei aneinander angrenzenden Seitenwänden 110 angeordnet (nicht gezeigt).A plane of symmetry 128 of the heat conducting element 114 is preferably between two adjacent side walls 110 arranged (not shown).

Die Seitenwände 100 und/oder sämtliche Gehäusewände sind vorzugsweise aus einem metallischen Material, beispielsweise aus Aluminium, gebildet.The side walls 100 and / or all of the housing walls are preferably formed from a metallic material, for example aluminum.

Im Übrigen stimmt die in 9 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 8 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 9 illustrated further embodiment of an electrochemical cell 102 in terms of structure and function with the in 8th embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Eine in 10 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102 unterscheidet sich hinsichtlich Aufbau und Funktion im Wesentlichen dadurch von der in 9 dargestellten Ausführungsform einer elektrochemischen Zelle 102, dass das wärmeleitende Lagenelement 120 und das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 durch einen abgewinkelten Abschnitt 147 aus demselben Material miteinander verbunden sind. Der abgewinkelte Abschnitt 147 ist insbesondere innerhalb der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet und seine Mittelebene 149 ist insbesondere zumindest näherungsweise senkrecht zu den Mittelebenen 148a, 148b der Seitenwände 110 angeordnet.One in 10 illustrated further embodiment of an electrochemical cell 102 essentially differs in terms of structure and function from the in 9 illustrated embodiment of an electrochemical cell 102 that the thermally conductive sheet element 120 and the further thermally conductive sheet element 120 through an angled section 147 are made of the same material. The angled section 147 is particularly within the electrochemical cell 102 arranged and its median plane 149 is in particular at least approximately perpendicular to the central planes 148a , 148b the side walls 110 arranged.

Das wärmeleitende Lagenelement 120, das weitere wärmeleitende Lagenelement 120 und der abgewinkelte Abschnitt 147 umgeben das elektrochemische Element 103 vorzugsweise zumindest dreiseitig, insbesondere fünfseitig.The thermally conductive layer element 120 , the further thermally conductive layer element 120 and the angled section 147 surround the electrochemical element 103 preferably at least three-sided, in particular five-sided.

Im Übrigen stimmt die in 10 dargestellte weitere Ausführungsform hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in 9 dargestellten Ausführungsform überein, so dass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 10 Another embodiment shown in terms of structure and function with the in 9 embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

Mittels einer elektrochemischen Einheit 100 und/oder einer elektrochemischen Zelle 102, umfassend wärmeleitende Lagenelemente 120 und wärmeisolierende Lagenelemente 118, welche bezüglich einer Symmetrieebene 128 spiegelsymmetrisch angeordnet sind, sind vorzugsweise definierte Bereiche der Wärmeleitung und Bereiche der thermischen Isolierung ausgebildet. So kann eine kontrollierte Wärmeableitung erhalten werden. Dies bildet vorzugsweise einen verbesserten Brandschutz vor, insbesondere durch einen „Thermal Runaway“ entstehenden, Bränden in der elektrochemischen Einheit 100 und/oder der elektrochemischen Zelle 102.By means of an electrochemical unit 100 and / or an electrochemical cell 102 , comprising thermally conductive sheet elements 120 and heat-insulating sheet elements 118 which with respect to a plane of symmetry 128 are arranged mirror-symmetrically, defined areas of heat conduction and areas of thermal insulation are preferably formed. In this way, controlled heat dissipation can be obtained. This preferably provides for improved fire protection, in particular fires in the electrochemical unit arising from a “thermal runaway” 100 and / or the electrochemical cell 102 .

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Zitierte Nicht-PatentliteraturNon-patent literature cited

  • Norm EN 13501-1 [0038]Standard EN 13501-1 [0038]
  • EN ISO 1182 [0041]EN ISO 1182 [0041]
  • EN ISO 1716 [0041]EN ISO 1716 [0041]
  • EN 13823 [0041]EN 13823 [0041]

Claims (18)

Wärmeleitstruktur (112) zum Trennen mehrerer elektrochemischer Zellen (102) voneinander und/oder zur Beeinflussung einer Wärmeausbreitung in elektrochemischen Einheiten (100), wobei die Wärmeleitstruktur (112) ein Wärmeleitelement (114) umfasst, wobei das Wärmeleitelement (114) Folgendes umfasst: - ein wärmeleitendes Lagenelement (120); - ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement (120); und - mindestens ein wärmeisolierendes Lagenelement (118), wobei das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement (118) zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement (120) und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement (120) angeordnet ist.Thermally conductive structure (112) for separating a plurality of electrochemical cells (102) from one another and / or for influencing the spread of heat in electrochemical units (100), the thermal conductive structure (112) comprising a heat-conducting element (114), the heat-conducting element (114) comprising: - A thermally conductive sheet element (120); - Another heat-conducting layer element (120); and - At least one heat-insulating layer element (118), the at least one heat-insulating layer element (118) being arranged between the heat-conducting layer element (120) and the further heat-conducting layer element (120). Wärmeleitstruktur (112) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (114) eine mechanische und/oder eine räumliche und/oder thermische Trennwand (105) zwischen zwei elektrochemischen Zellen (102) bildet.Thermal conductive structure (112) according to Claim 1 , characterized in that the heat conducting element (114) forms a mechanical and / or a spatial and / or thermal partition wall (105) between two electrochemical cells (102). Wärmeleitstruktur (112) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (114) bezüglich einer Symmetrieebene (128) des Wärmeleitelements (114), welche zumindest näherungsweise parallel oder identisch zu einer Mittelebene (122) des Wärmeleitelements (114) angeordnet ist, spiegelsymmetrisch ausgebildet ist.Thermal conductive structure (112) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the heat conducting element (114) is mirror-symmetrical with respect to a plane of symmetry (128) of the heat conducting element (114) which is at least approximately parallel or identical to a center plane (122) of the heat conducting element (114). Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (114) eine in einer Richtung senkrecht zu einer Mittelebene (122) des Wärmeleitelements (114) genommene Gesamtdicke von ca. 1 mm oder weniger, insbesondere ca. 0,2 mm oder weniger, aufweist.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 3 characterized in that the heat conducting element (114) has a total thickness of approximately 1 mm or less, in particular approximately 0.2 mm or less, taken in a direction perpendicular to a center plane (122) of the heat conducting element (114). Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement (120) und dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement (118) ein Verbindungslagenelement (130) des Wärmeleitelements (114), insbesondere zur stoffschlüssigen Verbindung des wärmeleitenden Lagenelements (120) mit dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement (118), angeordnet ist und/oder dass zwischen dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement (120) und dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement (118) ein, insbesondere weiteres, Verbindungslagenelement (130) des Wärmeleitelements (114), insbesondere zur stoffschlüssigen Verbindung des weiteren wärmeleitenden Lagenelements (120) mit dem mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelement (118), angeordnet ist.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that between the heat-conducting layer element (120) and the at least one heat-insulating layer element (118) a connecting layer element (130) of the heat-conducting element (114), in particular for a material connection of the heat-conducting layer element (120) to the at least one heat-insulating layer element (118) ), is arranged and / or that between the further heat-conducting layer element (120) and the at least one heat-insulating layer element (118), in particular a further, connecting layer element (130) of the heat-conducting element (114), in particular for the material connection of the further heat-conducting layer element (120) ) with the at least one heat-insulating layer element (118) is arranged. Wärmeleitstruktur (112) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungslagenelement (130) und/oder das weitere Verbindungslagenelement (130) einen Klebstoff oder ein Polymerband, beispielsweise ein Polyester-Band, umfassen oder daraus gebildet sind.Thermal conductive structure (112) according to Claim 5 , characterized in that the connecting layer element (130) and / or the further connecting layer element (130) comprise an adhesive or a polymer tape, for example a polyester tape, or are formed therefrom. Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wärmeleitende Lagenelement (120) und/oder das weitere wärmeleitende Lagenelement (120) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen oder daraus gebildet sind: Graphit-Material, insbesondere pyrolitische Graphit-Schichten, Metallfolien, Kunststofffolien mit integrierten Metallpartikeln und/oder Keramikpartikeln.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the thermally conductive layer element (120) and / or the further thermally conductive layer element (120) comprise or are formed from one or more of the following materials: graphite material, in particular pyrolytic graphite layers, metal foils, plastic foils with integrated metal particles and / or ceramic particles. Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Material des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements (118) schwer entflammbar, insbesondere nicht brennbar, ist und insbesondere eines oder mehrere der folgenden Materialien umfasst oder daraus gebildet ist: Glimmer, Asbest, Keramik-/Silikat-Faser, Stützstrukturen, welche beispielsweise mit nicht brennbarem Gas und/oder nicht brennbarer Flüssigkeit gefüllte Einschlüsse aufweisen.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that a material of the at least one heat-insulating layer element (118) is flame-retardant, in particular non-combustible, and in particular comprises or is formed from one or more of the following materials: mica, asbestos, ceramic / silicate fibers, support structures, which, for example, have inclusions filled with non-combustible gas and / or non-combustible liquid. Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (112) ein Wärmeübertragungselement (116) und ein weiteres Wärmeübertragungselement (116) umfasst, wobei eine Mittelebene (129) des Wärmeübertragungselements (116) und/oder des weiteren Wärmeübertragungselements (116) quer, beispielsweise zumindest näherungsweise senkrecht, zu einer Mittelebene (122) des Wärmeleitelements (114) angeordnet ist, wobei insbesondere das Wärmeübertragungselement (116) und das weitere Wärmeübertragungselement (116) stoffschlüssig und/oder wärmeübertragend mit dem wärmeleitenden Lagenelement (120) und/oder dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement (120) verbunden oder einstückig damit ausgebildet sind.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the heat conduction structure (112) comprises a heat transfer element (116) and a further heat transfer element (116), a center plane (129) of the heat transfer element (116) and / or the further heat transfer element (116) being transverse, for example at least approximately perpendicular , is arranged to a center plane (122) of the heat conducting element (114), in particular the heat transfer element (116) and the further heat transfer element (116) cohesively and / or heat transferring with the heat-conducting layer element (120) and / or the further heat-conducting layer element (120 ) are connected or formed in one piece therewith. Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (112) ein Wärmeübertragungselement (116) und ein weiteres Wärmeübertragungselement (116) umfasst, wobei das Wärmeübertragungselement (116) und/oder das weitere Wärmeübertragungselement (116) eine, insbesondere linienförmige und/oder vollständige, Unterbrechung (138) in einer in einer Mittelebene (122) des Wärmeleitelements (114) liegenden Richtung aufweisen.Thermally conductive structure (112) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the heat conduction structure (112) comprises a heat transfer element (116) and a further heat transfer element (116), the heat transfer element (116) and / or the further heat transfer element (116) having an in particular linear and / or complete interruption ( 138) in a direction lying in a center plane (122) of the heat-conducting element (114). Elektrochemische Einheit (100), umfassend mindestens zwei elektrochemische Zellen (102) und eine Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei ein Wärmeleitelement (114) der Wärmeleitstruktur (112) zwischen den mindestens zwei elektrochemischen Zellen (102) angeordnet ist.Electrochemical unit (100) comprising at least two electrochemical cells (102) and a heat conduction structure (112) according to one of the Claims 1 to 10 , wherein a heat conducting element (114) of Thermally conductive structure (112) is arranged between the at least two electrochemical cells (102). Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (112) ein Wärmeübertragungselement (116) und ein weiteres Wärmeübertragungselement (116) umfasst und dass eine der mindestens zwei elektrochemischen Zellen (102) und/oder eine weitere der mindestens zwei elektrochemischen Zellen (102) zumindest teilweise unmittelbar oder mittels einer Zwischenschicht (135) an dem Wärmeübertragungselement (116) und/oder dem weiteren Wärmeübertragungselement (116) anliegend angeordnet ist.Electrochemical unit (100) according to Claim 11 , characterized in that the heat conduction structure (112) comprises a heat transfer element (116) and a further heat transfer element (116) and that one of the at least two electrochemical cells (102) and / or another of the at least two electrochemical cells (102) at least partially directly or is arranged adjacent to the heat transfer element (116) and / or the further heat transfer element (116) by means of an intermediate layer (135). Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (112) der elektrochemischen Einheit (100) ein Wärmeübertragungselement (116), ein weiteres Wärmeübertragungselement (116) und ein an das Wärmeübertragungselement (116) und an das weitere Wärmeübertragungselement (116) angrenzendes Kühlelement (131) umfasst und dass das Wärmeübertragungselement (116), das weitere Wärmeübertragungselement (116) und das an das Wärmeübertragungselement (116) und an das weitere Wärmeübertragungselement (116) angrenzende Kühlelement (131) auf einer einem Zellterminal (104) der elektrochemischen Zelle (102) und/oder einem weiteren Zellterminal (104) der weiteren elektrochemischen Zelle (102) abgewandten Seite (108) der jeweiligen elektrochemischen Zelle (102) angeordnet sind.Electrochemical unit (100) according to Claim 11 or 12 characterized in that the heat conducting structure (112) of the electrochemical unit (100) comprises a heat transfer element (116), a further heat transfer element (116) and a cooling element (131) adjoining the heat transfer element (116) and the further heat transfer element (116) and that the heat transfer element (116), the further heat transfer element (116) and the cooling element (131) adjoining the heat transfer element (116) and the further heat transfer element (116) on a cell terminal (104) of the electrochemical cell (102) and / or a further cell terminal (104) of the further electrochemical cell (102) facing away from the side (108) of the respective electrochemical cell (102). Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeleitstruktur (112) ein Wärmeübertragungselement (116), ein weiteres Wärmeübertragungselement (116) und ein an das Wärmeübertragungselement (116) und an das weitere Wärmeübertragungselement (116) angrenzendes Kühlelement (131) umfasst und dass das Wärmeübertragungselement (116), das weitere Wärmeübertragungselement (116) und das an das Wärmeübertragungselement (116) und an das weitere Wärmeübertragungselement (116) angrenzende Kühlelement (131) auf einer einem Zellterminal (104) der elektrochemischen Zelle (102) und/oder einem weiteren Zellterminal (104) der weiteren elektrochemischen Zelle (102) zugewandten Seite (109) der jeweiligen elektrochemischen Zelle (102) angeordnet sind.Electrochemical unit (100) according to Claim 11 or 12 , characterized in that the heat conduction structure (112) comprises a heat transfer element (116), a further heat transfer element (116) and a cooling element (131) adjoining the heat transfer element (116) and the further heat transfer element (116) and that the heat transfer element (116 ), the further heat transfer element (116) and the cooling element (131) adjoining the heat transfer element (116) and the further heat transfer element (116) on a cell terminal (104) of the electrochemical cell (102) and / or a further cell terminal (104 ) the further electrochemical cell (102) facing side (109) of the respective electrochemical cell (102) are arranged. Elektrochemische Zelle (102), wobei die elektrochemische Zelle (102) Folgendes umfasst: - ein Gehäuse (144) zur Aufnahme eines elektrochemischen Elements, wobei das Gehäuse (144) einen Innenraum (146) umgibt und mindestens eine Seitenwand (110) und eine weitere Seitenwand (110) umfasst, welche ein Deckelelement (109) und eine Unterseite (108) der elektrochemischen Zelle (102) verbinden; - ein wärmeisolierendes Lagenelement (118) und ein weiteres wärmeisolierendes Lagenelement (118), wobei das wärmeisolierende Lagenelement (118) unmittelbar oder mittels eines Verbindungslagenelements (130) an der Seitenwand (110) anliegend angeordnet ist und wobei das weitere wärmeisolierende Lagenelement (118) unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements (130) an der weiteren Seitenwand (110) anliegend angeordnet ist.An electrochemical cell (102), the electrochemical cell (102) comprising: - A housing (144) for receiving an electrochemical element, the housing (144) surrounding an interior space (146) and comprising at least one side wall (110) and a further side wall (110), which has a cover element (109) and an underside ( 108) connecting the electrochemical cell (102); - A heat-insulating layer element (118) and a further heat-insulating layer element (118), wherein the heat-insulating layer element (118) is arranged directly or by means of a connecting layer element (130) adjacent to the side wall (110) and the further heat-insulating layer element (118) directly or is arranged adjacent to the further side wall (110) by means of a further connecting layer element (130). Elektrochemische Zelle (102) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Zelle (102) ein wärmeleitendes Lagenelement (120) und ein weiteres wärmeleitendes Lagenelement (120) umfasst, wobei das wärmeleitende Lagenelement (120) auf einer der Seitenwand (110) abgewandten Seite des wärmeisolierenden Lagenelements (118) unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements (130) an dem wärmeisolierenden Lagenelement (118) anliegend angeordnet ist und wobei das weitere wärmeleitende Lagenelement (120) auf einer der weiteren Seitenwand (110) abgewandten Seite des weiteren wärmeisolierenden Lagenelements (118) unmittelbar oder mittels eines weiteren Verbindungslagenelements (130) an dem weiteren wärmeisolierenden Lagenelement (118) anliegend angeordnet ist.Electrochemical cell (102) according to Claim 15 , characterized in that the electrochemical cell (102) comprises a heat-conducting layer element (120) and a further heat-conducting layer element (120), the heat-conducting layer element (120) directly on a side of the heat-insulating layer element (118) facing away from the side wall (110) or is arranged adjacent to the heat-insulating layer element (118) by means of a further connecting layer element (130) and the further heat-conducting layer element (120) on a side of the further heat-insulating layer element (118) facing away from the further side wall (110) directly or by means of a further connecting layer element (130) is arranged adjacent to the further heat-insulating layer element (118). Elektrochemische Einheit (100), umfassend mindestens zwei elektrochemische Zellen (102) nach Anspruch 15 oder 16.An electrochemical unit (100) comprising at least two electrochemical cells (102) according to Claim 15 or 16 . Verfahren zur Herstellung einer Wärmeleitstruktur (112), insbesondere einer Wärmeleitstruktur (112) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Bereitstellen eines wärmeleitenden Lagenelements (120); - Bereitstellen eines weiteren wärmeleitenden Lagenelements (120) ; - Bereitstellen mindestens eines wärmeisolierenden Lagenelements (118); - Verbinden des wärmeleitenden Lagenelements (120), des mindestens einen wärmeisolierenden Lagenelements (118) und des weiteren wärmeleitenden Lagenelements (120) zur Herstellung eines Wärmeleitelements (114), wobei das mindestens eine wärmeisolierende Lagenelement (118) zwischen dem wärmeleitenden Lagenelement (120) und dem weiteren wärmeleitenden Lagenelement (120) angeordnet wird.Method for producing a heat-conducting structure (112), in particular a heat-conducting structure (112) according to one of the Claims 1 to 10 wherein the method comprises: - providing a thermally conductive sheet element (120); - Provision of a further heat-conducting layer element (120); - providing at least one heat-insulating layer element (118); - Connecting the heat-conducting layer element (120), the at least one heat-insulating layer element (118) and the further heat-conducting layer element (120) to produce a heat-conducting element (114), the at least one heat-insulating layer element (118) between the heat-conducting layer element (120) and the further heat-conducting layer element (120) is arranged.
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