DE112016005518B4

DE112016005518B4 - Energiespeichermodul

Info

Publication number: DE112016005518B4
Application number: DE112016005518.8T
Authority: DE
Inventors: Hideyuki KUBOKI; Hiroki Hirai; Makoto Higashikozono; Akihisa Hosoe; Tomoharu Takeyama; Yoshiyuki Hirose
Original assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Wiring Systems Ltd; AutoNetworks Technologies Ltd; Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2016-12-01
Publication date: 2022-10-27
Anticipated expiration: 2036-12-02
Also published as: US10396412B2; CN108292788A; JP2017103110A; US20180351221A1; JP6668713B2; WO2017094821A1; CN108292788B; DE112016005518T5

Abstract

Energiespeichermodul (10), umfassend:Energiespeicherelemente (12); undein Kühlglied (13), welches sandwichartig durch die Energiespeicherelemente (12) eingeschlossen ist und sich in Kontakt mit den Energiespeicherelementen (12) befindet, um Wärme zu übertragen, wobei das Kühlglied (13) ein umschließendes Glied (26), ein Kühlmittel (27) und ein absorbierendes Glied (37) beinhaltet, welches das Kühlmittel (27) absorbiert, wobei das umschließende Glied (26) Blech- bzw. Blattglieder (28, 29) beinhaltet, welche in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sind, und das Kühlmittel (27) und das absorbierende Glied (37) innerhalb des umschließenden Glieds (26) angeordnet sind, wobeidas Kühlglied (13) einen Abschnitt aufweist, welcher nicht sandwichartig durch die Energiespeicherelemente (12) eingeschlossen ist, und sich das umschließende Glied (26) in dem Abschnitt gemäß einer Übertragung von Wärme, welche in den Energiespeicherelementen (12) erzeugt wird, zu dem Kühlglied (13) aufweitet,das Kühlglied (13) angeordnet ist, um relativ zu einer horizontalen Ebene unter einem Winkel von 0,5° bis 1,5° geneigt zu sein, so dass sich ein Abschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement (12) für eine Übertragung von Wärme befindet, auf einem niedrigeren Niveau als der Abschnitt des Kühlglieds (13) befindet, welches ein aufgeweitetes umschließendes Glied (26) aufweist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Technologie bezieht sich auf eine Technologie eines Kühlens eines Leistungs- bzw. Energiespeichermoduls.
STAND DER TECHNIK
Eine Technologie eines Kühlens eines Energiespeichermoduls war bekannt. Ein Wärmerohr, welches im Patentdokument 1 beschrieben ist, war bekannt. Ein derartiges Wärmerohr beinhaltet ein Rohr, welches aus einem Metall hergestellt ist, und ein Wärmetransferfluid, welches in das Wärmerohr in einer fluiddichten Weise gefüllt ist.
[Patentdokument 1] JP H11 - 23 169 A
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
[Problem, welches durch die Erfindung zu lösen ist]
Gemäß der obigen Struktur muss das Rohr bzw. die Leitung stark genug sein, um das Wärmetransferfluid darin abzudichten, da das Wärmetransferfluid, welches Hitze bzw. Wärme von einem wärmenden bzw. heizenden Element empfangt, verdampft wird und sein Volumen erhöht und ein Druck innerhalb des Rohrs erhöht wird. Wenn das Rohr, welches relativ stark ist und das Wärmetransfer- bzw. -übertragungsfluid darin in einer fluiddichten Weise umschließt, verwendet wird, können Herstellungskosten erhöht werden.
Als eine angenommene Technologie für ein Lösen des obigen Problems wurde ein folgendes kühlendes bzw. Kühlglied vorgeschlagen. Das Kühlglied beinhaltet ein umschließendes Glied, welches Blech- bzw. Blattglieder beinhaltet, welche miteinander in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sind, ein Kühl- bzw. Kältemittel, welches innerhalb des umschließenden Glieds umschlossen ist, und ein absorbierendes Glied, welches sich in dem umschließenden Glied befindet und das Kühlmittel absorbiert.
Jedoch wird gemäß der oben beschriebenen angenommenen Technologie gemäß bzw. aufgrund der Verdampfung des Kühl- bzw. Kältemittels der Druck innerhalb des umschließenden Glieds erhöht und die Blechglieder werden aufgeweitet. Dann kann das verflüssigte Kühlmittel innerhalb der aufgeweiteten Blechglieder verbleiben. Das Kühlmittel, welches im Inneren der Blechglieder verbleibt, arbeitet nicht für ein Kühlen und die kühlenden bzw. Kühleigenschaften des Kühlglieds können abgesenkt werden.
US 2007 / 0 292 751 A1 offenbart eine Batterievorrichtung mit Wärmeabsorptionskörper.
JP H07- 45 310 A offenbart eine Batterie mit Wärmeröhrchen zum Ableiten von beim Laden und Entladen entstehender Wärme, die außerhalb der Batterie mit Radiatorplatten verbunden sind.
Die vorliegende Technologie, welche in dieser Beschreibung beschrieben wird, wurde unter Berücksichtigung der oben beschriebenen Umstände fertiggestellt. Es ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Technologie, Kühleigenschaften eines Kühlglieds zu verbessern.
[Mittel für ein Lösen des Problems]
Ein Energie- bzw. Leistungsspeichermodul gemäß der Beschreibung in dieser Offenbarung beinhaltet ein Leistungs- bzw. Energiespeicherelement und ein kühlendes bzw. Kühlglied, welches sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement befindet, um Hitze bzw. Wärme zu übertragen, und das Kühlglied beinhaltet ein umschließendes Glied, ein Kühl- bzw. Kältemittel und ein absorbierendes Glied, welches das Kühlmittel absorbiert. Das umschließende bzw. umgebende Glied beinhaltet Blech- bzw. Blattglieder, welche in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sind, und das Kühlmittel und das absorbierende Glied sind innerhalb des umschließenden Glieds angeordnet. Das kühlende Glied ist angeordnet, um relativ zu einer horizontalen Ebene derart geneigt zu sein, dass sich ein Abschnitt bzw. Querschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement für eine Übertragung von Wärme befindet, auf einem niedrigeren Niveau befindet.
Gemäß der obigen Konfiguration wird Hitze bzw. Wärme, welche in dem Energiespeicherelement generiert bzw. erzeugt wird, auf das kühlende bzw. Kühlglied und weiters auf das Kühlmittel übertragen bzw. transferiert, welches in dem Kühlglied umschlossen ist, und dann wird das Kühl- bzw. Kältemittel verdampft. In dieser Sequenz bzw. Abfolge wird Verdampfungswärme von dem Energiespeicherelement entfernt, um das Energiespeicherelement zu kühlen.
Das Kühlglied ist angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene derart geneigt zu sein, dass sich der Abschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement befindet, um Hitze bzw. Wärme zu übertragen, auf einem niedrigeren Niveau befindet. Mit bzw. bei einer derartigen Konfiguration bewegt sich das Kühlmittel, welches in ein Gas umgewandelt wird, nach aufwärts von dem Abschnitt, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement befindet, um Hitze bzw. Wärme zu übertragen, und es wird das Kühlmittel, welches in Dampf umgewandelt wurde, gekühlt und kehrt zu einer Flüssigkeit bei einem oberen Abschnitt bzw. Querschnitt des Kühlglieds zurück.
Das Kühlglied ist angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene derart geneigt zu sein, dass sich der Abschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement befindet, um Wärme zu übertragen, auf dem niedrigeren Niveau befindet. Mit bzw. bei einer derartigen Konfiguration fließt bzw. strömt das Kühlmittel, welches in eine Flüssigkeit umgewandelt wurde, nach abwärts innerhalb des umschließenden Glieds und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo das Kühlglied und das Energiespeicherelement kontaktiert sind bzw. werden, um Wärme zu übertragen. Demgemäß ist es für das Kühlmittel, welches nicht für ein Kühlen arbeitet, weniger wahrscheinlich, in dem Kühlglied zu verbleiben, und es können die kühlenden Eigenschaften des Kühlglieds verbessert werden.
Folgende Konfigurationen können für Ausführungsformen der Technologie bevorzugt sein, welche in dieser Beschreibung bzw. Offenbarung beschrieben ist.
Das Kühlglied und das Energiespeicherelement können in einem Gehäuse bzw. einer Ummantelung angeordnet sein, und die Ummantelung kann angeordnet sein, um relativ zu der horizontalen Ebene derart geneigt zu sein, dass sich ein Abschnitt, wo sich das Kühlglied und das Energiespeicherelement in Kontakt miteinander für eine Übertragung von Wärme befinden, auf einem niedrigeren Niveau befindet.
Gemäß der obigen Konfiguration können die kühlenden Eigenschaften des Energiespeichermoduls verbessert werden.
Das Kühlglied ist relativ zu der horizontalen Ebene unter einem Winkel von 0,5° bis 1,5° geneigt.
Gemäß der obigen Konfiguration fließt bzw. strömt das Kühlmittel, welches im Inneren des Kühlglieds verflüssigt wird, sicher nach unten innerhalb des Kühlglieds und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo sich das Kühlglied und das Energiespeicherelement in Kontakt miteinander befinden, um Wärme bzw. Hitze zwischen diesen zu übertragen bzw. zu transferieren. Demgemäß können die kühlenden Eigenschaften des Kühlglieds sicher verbessert werden.
[Vorteilhafter Effekt der Erfindung]
Gemäß der vorliegenden Technologie, welche in dieser Beschreibung beschrieben wird, werden kühlende Eigenschaften eines Kühlglieds verbessert.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Leistungs- bzw. Energiespeichermodul gemäß einer ersten Ausführungsform illustriert, genommen entlang einer Linie I-I in 2.
2 ist eine Draufsicht, welche ein Energiespeicherelement und ein Kühlglied illustriert.
3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, welche das Kühlglied illustriert.
4 ist eine Querschnittsansicht, welche das Energiespeichermodul illustriert, welches ein umschließendes Glied beinhaltet, welches aufgeweitet ist.
5 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Temperatur und einer verstrichenen Erwärmungszeit gemäß einem Beispiel 1 repräsentiert.
6 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Temperatur und einer verstrichenen Erwärmungszeit gemäß einem Beispiel 2 repräsentiert.
7 ist ein Graph, welcher eine Beziehung zwischen einer Temperatur und einer verstrichenen Erwärmungszeit gemäß einem Beispiel 3 repräsentiert.
8 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Energiespeichermodul gemäß einer angenommenen Technologie illustriert.

ARTEN FÜR EIN AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
<Erste Ausführungsform>
Eine erste Ausführungsform gemäß einer Technologie, welche in dieser Beschreibung beschrieben ist, wird unter Bezugnahme auf 1 bis 7 beschrieben werden. Ein Energie- bzw. Leistungsspeichermodul 10 gemäß dieser Ausführungsform beinhaltet ein Gehäuse bzw. eine Ummantelung 11, Energie- bzw. Leistungsspeicherelemente 12, welche in der Ummantelung 11 angeordnet sind, und kühlende bzw. Kühlglieder 13, welche in der Ummantelung 11 angeordnet sind und sich in Kontakt mit einem Teil einer äußeren Oberfläche von jedem der Energiespeicherelemente 12 befinden. In der folgenden Beschreibung repräsentiert eine X Richtung eine rechte Seite, repräsentiert eine Y Richtung eine vordere Seite und repräsentiert eine Z Richtung eine obere Seite. Symbole oder Ziffern werden einem oder einigen der Teile verliehen, welche dieselbe Form bzw. Gestalt aufweisen, und keine Symbole oder Ziffern können dem Rest von diesen verliehen werden.
(Ummantelung 11)
Wie dies in 1 illustriert ist, ist die Ummantelung 11 eine im Wesentlichen rechteckige bzw. rechtwinkelige parallelepidische Form bzw. Gestalt insgesamt. Die Ummantelung 11 beinhaltet ein erstes Gehäuse 14 und ein zweites Gehäuse 15. Das Gehäuse 14 ist in Richtung zu einer rechten Seite offen und weist eine im Wesentlichen rechteckige bzw. rechtwinkelige Form bzw. Gestalt auf, wenn von der rechten Seite gesehen bzw. betrachtet. Das zweite Gehäuse bzw. der zweite Kasten 15 ist bzw. wird auf einer rechten Seite relativ zu dem ersten Gehäuse 14 montiert bzw. angeordnet und weist eine im Wesentlichen rechteckige bzw. rechtwinkelige Querschnittsform auf und weist eine Kastenform auf, welche in Richtung zu einer linken Seite öffnet.
Das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 können aus einem beliebigen Material, wie beispielsweise einem synthetischen bzw. Kunstharz oder einem Metall hergestellt sein. Das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 können aus unterschiedlichen Materialien oder aus demselben Material hergestellt werden.
Das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 können mit einem bekannten Verfahren verbunden sein bzw. werden, wie beispielsweise einer verriegelnden bzw. Verriegelungsstruktur, welche ein verriegelndes Glied und ein verriegeltes Glied beinhaltet, einer Schraubstruktur und einem Kleben bzw. Bonden mit einem Klebstoff. Das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15, welche aus einem Metall hergestellt sind, können mit einem bekannten Verfahren, wie beispielsweise einem Laserschweißen und Löten bzw. Hartlöten verbunden sein bzw. werden. In dieser Ausführungsform sind das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 nicht in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden. Jedoch können das erste Gehäuse 14 und das zweite Gehäuse 15 in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sein bzw. werden.
Ein Paar von Leistungs- bzw. Versorgungsanschlüssen 17 ist auf einem Abschnitt bzw. Querschnitt der linken Endseite der Ummantelung 11 montiert und einer von diesen ragt nach oben vor und der andere ragt nach unten vor. Die Versorgungsanschlüsse 17 sind aus einer Metallplatte gebildet.
(Energiespeicherelement 12)
Das Energie- bzw. Leistungsspeicherelement 12 beinhaltet ein Paar von Batterielaminierblättern bzw. -blechen 23 und eine Energiespeicherkomponente, welche nicht illustriert ist, zwischen den laminierenden bzw. Laminierblechen 23, und Rand- bzw. Kantenabschnitte der Batterielaminierbleche 23 sind in einer flüssigkeitsdichten Weise mit einem bekannten Verfahren, wie beispielsweise ein Wärmeschweißen verbunden. Wie dies in 2 illustriert ist, erstrecken sich ein positiver Anschluss 24 und ein negativer Anschluss 25, welche aus einer dünnen Metallfolie gebildet sind, von einer Innenseite bzw. einem Inneren zu einer Außenseite bzw. einem Äußeren des Batterielaminierblechs 23, während sie sich in Kontakt mit einer inneren Oberfläche des Batterielaminierblechs 23 in einer flüssigkeitsdichten Weise befinden. Die positiven Anschlüsse 24 und die negativen Anschlüsse 25 sind in einer Vorwärts-Rückwärts-Richtung in Abständen angeordnet. Die positiven Anschlüsse 24 und die negativen Anschlüsse 25 sind jeweils elektrisch mit den Energiespeicherkomponenten verbunden.
Wie dies in 1 illustriert ist, sind die Energiespeicherelemente 12 (sechs in dieser Ausführungsform) in einer Aufwärts-Abwärts-Richtung angeordnet. Die Energiespeicherelemente 12, welche benachbart bzw. aneinander anschließend in der Aufwärts-Abwärts-Richtung angeordnet sind, beinhalten einen positiven Anschluss 24 benachbart zu einem anderen negativen Anschluss 25 und einen negativen Anschluss 25 benachbart zu einem anderen positiven Anschluss 24. Der positive Anschluss 24 und der negative Anschluss 25, welche benachbart zueinander sind, sind bzw. werden gebogen, um näher zueinander zu sein, und miteinander überlappt, und der positive Anschluss 24 und der negative Anschluss 25, welche in einer Rechts-Links-Richtung überlappt sind, sind bzw. werden miteinander mit einem bekannten Verfahren, wie beispielsweise einem Laserschweißen, einem Ultraschallschweißen und einem Löten bzw. Hartlöten verbunden. Somit sind bzw. werden die Energiespeicherelemente 12 in Serie verbunden bzw. angeschlossen.
In dieser Ausführungsform können Sekundärbatterien, wie beispielsweise Lithiumionen-Sekundärbatterien und Nickelhydrid-Batterien oder Kondensatoren, wie beispielsweise elektrische Doppelschicht-Kondensatoren und Lithiumionen-Kondensatoren als die Energiespeicherelemente 12 verwendet werden, und jegliche Energiespeicherelemente 12 können geeignet verwendet werden.
(Kühlglied 13)
Das kühlende bzw. Kühlglied 13 beinhaltet ein Kühl- bzw. Kältemittel 27 und ein umschließendes Glied 26, welches in einer flüssigkeitsdichten Weise ausgebildet ist, und das Kühlmittel 27 ist im Inneren des umschließenden Glieds 26 umschlossen bzw. umgeben. Eine Menge des Kühlmittels 27, welches in dem umschließenden Glied 26 umschlossen wird, wird geeignet bestimmt. In dieser Ausführungsform wird das Kühlmittel 27 durch ein absorbierendes Glied 37 absorbiert, welches später beschrieben werden wird, und das Kühlmittel 27 ist nicht klar in den Zeichnungen illustriert. Eines oder einige kann bzw. können aus einer Gruppe von Perfluorkohlenstoff, Hydrofluorether, Hydrofluorketon, einer auf Fluor basierenden inerten Flüssigkeit, Wasser und Alkohol, wie beispielsweise Methanol und Ethanol ausgewählt werden und kann bzw. können als das Kühlmittel 27 verwendet werden. Das Kühlmittel 27 kann eine isolierende Eigenschaft aufweisen oder kann eine Leitfähigkeit aufweisen. Das Kühlglied 13 weist eine Längenabmessung in der Rechts-Links-Richtung auf, welche größer als die Längenabmessung des Energiespeicherelements 12 ist.
(Umschließendes Glied 26)
Wie dies in 3 illustriert ist, beinhaltet das umschließende Glied 26 ein erstes Blatt- bzw. Blechglied 28 und ein zweites Blatt- bzw. Blechglied 29, welche eine im Wesentlichen rechteckige bzw. rechtwinkelige Form bzw. Gestalt aufweisen, und die zwei Blechglieder sind bzw. werden miteinander in einer flüssigkeitsdichten Weise mit einem bekannten Verfahren, wie beispielsweise einem Bonden, einer Abscheidung oder einem Schweißen verbunden.
Jedes des ersten Blechglieds 28 und des zweiten Blechglieds 29 beinhaltet ein Metallblech und Filme bzw. Folien aus einem synthetischen bzw. Kunstharz auf beiden Oberflächen des Metallblechs. Jegliches Metall, wie beispielsweise Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Kupfer oder eine Kupferlegierung kann als geeignet für das Metall des Metallblechs ausgewählt werden. Jedes synthetische bzw. Kunstharz, wie beispielsweise Polyolefin, wie beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, Polyester, wie beispielsweise Polybutylenterephthalat, und Polyamid, wie beispielsweise Nylon 6 und Nylon 6,6 kann als geeignet für das Kunstharz des Kunstharzfilms ausgewählt werden.
Das umschließende Glied 26 dieser Ausführungsform wird erhalten, indem eine Oberfläche des ersten Blechglieds 28, welches den Kunstharzfilm aufweist, und eine Oberfläche des zweiten Blechglieds 29, welches einen Kunstharzfilm aufweist, überlappt werden und die Blechglieder mit einem Wärmeschweißen gebondet bzw. verbunden werden.
Das umschließende Glied 26 weist einen Kontaktabschnitt bzw. -querschnitt 30 auf einer äußeren Oberfläche davon auf und der Kontaktabschnitt 30 befindet sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement 12, um Wärme bzw. Hitze zwischen diesen zu übertragen bzw. zu transferieren.
(Absorbierendes Glied 37)
Das absorbierende Glied 37 ist im Inneren des umschließenden Glieds 26 enthalten. Das absorbierende Glied 37 ist aus einem im Wesentlichen rechteckigen bzw. rechtwinkeligen Blatt gebildet.
Das absorbierende Glied 37 ist aus einem Material hergestellt, welches das Kühlmittel 27 absorbieren kann. Das absorbierende Glied 37 kann aus einem Stoff oder einem Faser-Vliesstoff gebildet sein, welcher das Kühlmittel 27 absorbieren kann. Beispiele des Vliesstoffs können ein Faserblatt, eine Bahn (ein dünnes Filmblatt, welches nur aus Fasern hergestellt ist) und eine Matte bzw. Platte (Fasern eines Tuchs bzw. einer Decke) beinhalten. Das Material des absorbierenden Glieds 37 kann natürliche Fasern oder synthetische bzw. Kunstfasern sein, welche aus einem synthetischen bzw. Kunstharz bzw. Kunststoff hergestellt sind, oder kann sowohl die natürlichen Fasern als auch die synthetischen Fasern enthalten.
Das absorbierende Glied 37 wird vorzugsweise wie folgt vorbereitet. Wenn sechzig Sekunden verstrichen sind, nachdem ein unterer Endabschnitt des absorbierenden Glieds 37, welches in einer vertikalen Position angeordnet ist, in das Kühlmittel 27 eingetaucht ist, verteilt sich das Kühlmittel 27 innerhalb des absorbierenden Glieds 37 derart, dass ein Abstand (eine Höhenabmessung) zwischen einem oberen Ende des Kühlmittels 27 und einer Flüssigkeitsoberfläche des Kühlmittels 27 vorzugsweise 5 mm oder mehr beträgt. Gemäß einer derartigen Konfiguration werden die absorbierenden Eigenschaften des Kühlmittels 27 verbessert und es können kühlende bzw. Kühleigenschaften des Kühlglieds 13 verbessert werden.
Das absorbierende Glied 37, welches in dem umschließenden Glied 26 angeordnet ist, weist eine Fläche gleich wie oder größer als eine Fläche des Kontaktabschnitts 30 auf. In dieser Ausführungsform weist das absorbierende Glied 37, welches in dem umschließenden Glied 26 angeordnet ist, eine Fläche geringfügig größer als diejenige des Kontaktabschnitts 30 auf.
Die Ummantelung 11 ist angeordnet, um relativ zu einer horizontalen Ebene H derart geneigt zu sein, dass ein rechter Endabschnitt davon nach aufwärts gerichtet ist und ein linker Endabschnitt davon nach abwärts gerichtet ist. Gemäß einer derartigen Konfiguration sind auch die Energiespeicherelemente 12 und die kühlenden bzw. Kühlglieder 13 angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene H in der Ummantelung 11 derart geneigt zu sein, dass rechte Endabschnitte davon nach aufwärts gerichtet sind und linke Endabschnitte davon nach abwärts gerichtet sind. Mit anderen Worten sind die äußeren Oberflächen jedes umschließenden Glieds 26 des Kühlglieds 13 relativ zu der horizontalen Ebene H geneigt.
Der Kontaktabschnitt 30, wo sich das Energiespeicherelement 12 und das Kühlglied 13 in Kontakt befinden, um Wärme dazwischen zu übertragen, befindet sich auf einem relativ niedrigeren Abschnitt bzw. Querschnitt des Kühlglieds 13.
Ein Winkel α zwischen einer unteren Oberfläche des Kühlglieds 13 und der horizontalen Ebene H ist größer als 0°. Der Winkel α ist vorzugsweise 0,5° oder mehr, da die kühlenden Eigenschaften des Kühlglieds 13 sicher verbessert werden können. Wenn der Winkel α 0,5° oder mehr ist bzw. beträgt, fließt bzw. strömt das Kühlmittel 27, welches im Inneren des Kühlglieds 13 verflüssigt wird, sicher nach unten innerhalb des Kühlglieds 13 und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo sich das Kühlglied 13 und das Energiespeicherelement 12 in Kontakt miteinander befinden, um Wärme bzw. Hitze dazwischen zu übertragen.
Ein Winkel θ zwischen einer unteren Wand der Ummantelung 11 und der horizontalen Ebene H ist größer als 0°. Der Winkel θ ist vorzugsweise 0,5° oder mehr, da die kühlenden Eigenschaften des Kühlglieds 13 sicher verbessert werden können. Wenn der Winkel θ 0,5° oder mehr ist bzw. beträgt, strömt das Kühlmittel 27, welches im Inneren des Kühlglieds 13 verflüssigt wird, sicher nach unten innerhalb des Kühlglieds 13 und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo sich das Kühlglied 13 und das Energiespeicherelement 12 in Kontakt miteinander befinden, um Hitze bzw. Wärme dazwischen zu übertragen.
Der Winkel α zwischen der unteren Oberfläche des Kühlglieds 13 und der horizontalen Ebene H und der Winkel θ zwischen der unteren Wand der Ummantelung 11 und der horizontalen Ebene H können derselbe oder verschieden sein.
(Vorgänge und Effekte der Ausführungsform)
Bevor Vorgänge bzw. Betätigungen und Effekte dieser Ausführungsform beschrieben werden, werden Probleme in der angenommenen Technologie unter Bezugnahme auf 8 beschrieben werden. Symbole bzw. Bezugszeichen oder Ziffern an den Teilen in 8 sind dieselben wie diejenigen an den Teilen der Ausführungsform, solange dies nicht speziell erwähnt wird. Folgende Probleme können bewirkt werden, wenn die Ummantelung bzw. das Gehäuse 11 des Energiespeichermoduls 10 horizontal angeordnet ist, wie dies in 8 illustriert ist.
Hitze bzw. Wärme, welche in dem Energiespeicherelement 12 erzeugt bzw. generiert wird, wird zu dem Kühlglied 13 übertragen bzw. transferiert und auf das Kühlmittel 27 übertragen, welches innerhalb des Kühlglieds 13 umschlossen ist, und danach wird das Kühlmittel 27 verdampft und in ein Gas übergeführt. Dies erhöht den Druck im Inneren des umschließenden Glieds 26. Dann werden das erste Blechglied 28 und das zweite Blechglied 29 verformt, um das Volumen des umschließenden Glieds 26 zu erhöhen. Insbesondere weitet sich in dem Abschnitt bzw. Querschnitt des Kühlglieds 13, welcher nicht durch die Energiespeicherelemente 12 sandwichartig eingeschlossen ist, das umschließende Glied 26 auf.
Das verdampfte Kühlmittel 27 wird in dem Abschnitt verflüssigt, wo sich das umschließende Glied 26 aufweitet, und strömt bzw. fließt abwärts. Dann verbleibt das verflüssigte Kühlmittel 27 in einem unteren Abschnitt des Aufweitungsabschnitts bzw. -querschnitts des umschließenden Glieds 26. Das Kühlmittel 27 kann nicht zu dem Kontaktabschnitt 30 zurückkehren, wo das Energiespeicherelement 12 und das Kühlglied 13 kontaktiert sind bzw. werden, um Wärme dazwischen zu übertragen. Daher kann das verbleibende Kühlmittel 27 nicht für ein Kühlen des Energiespeicherelements 12 arbeiten. Wenn ein derartiges Kühlmittel 27 in jedem der kühlenden bzw. Kühlglieder 13 verbleibt, kann die Kühleffizienz des Kühlglieds 13 abgesenkt werden.
Um die obigen Probleme zu lösen, beinhaltet das Energiespeichermodul 10 gemäß der Technologie, welche in dieser Beschreibung bzw. Offenbarung beschrieben ist, eine folgende Konfiguration. Das Energiespeichermodul 10 beinhaltet die Energiespeicherelemente 12 und die Kühlglieder 13, welche sich in Kontakt mit den Energiespeicherelementen 12 befinden, um Wärme bzw. Hitze dazwischen zu übertragen. Das Kühlglied 13 beinhaltet das umschließende Glied 26, welches das erste Blechglied 28 und das zweite Blechglied 29, welche in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sind, das Kälte- bzw. Kühlmittel 27 und das absorbierende Glied 37, welches das Kühlmittel 27 absorbiert. Das Kühlmittel 27 und das absorbierende Glied 37 sind im Inneren des umschließenden Glieds 26 angeordnet. Das Kühlglied 13 ist angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene H derart geneigt zu sein, dass der Abschnitt bzw. Querschnitt des kühlenden bzw. Kühlglieds 13, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement 12 befindet, um Hitze bzw. Wärme zu übertragen, sich auf einem tieferen bzw. niedrigeren Niveau befindet.
Gemäß einer derartigen Konfiguration wird Hitze bzw. Wärme, welche in dem Energiespeicherelement 12 generiert bzw. erzeugt wird, auf das Kühlglied 13 und weiter auf das Kühlmittel 27 übertragen, welches in dem Kühlglied 13 umschlossen ist, und dann wird das Kühlmittel 27 verdampft. In dieser Sequenz bzw. Abfolge wird Verdampfungswärme von dem Energiespeicherelement 12 entfernt, um das Energiespeicherelement 12 zu kühlen.
Wie dies in 4 illustriert ist, ist das kühlende bzw. Kühlglied 13 angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene H derart geneigt zu sein, dass sich der Abschnitt bzw. Querschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement 12 befindet, um Wärme bzw. Hitze zu übertragen bzw. zu transferieren, auf einem tieferen bzw. niedrigeren Niveau befindet. Mit bzw. bei einer derartigen Konfiguration bewegt sich das Kühlmittel 27, welches in Gas umgewandelt wurde, aufwärts von dem Abschnitt, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement 12 befindet, um Wärme zu übertragen, und das Kühlmittel 27, welches in Dampf umgewandelt wurde, wird gekühlt und kehrt als Flüssigkeit zu einem oberen Abschnitt bzw. Querschnitt des Kühlglieds 13 zurück.
Das Kühlglied 13 ist angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene H derart geneigt zu sein, dass der Abschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement 12 befindet, um Wärme zu übertragen, auf dem niedrigeren Niveau ist bzw. liegt. Bei einer derartigen Konfiguration fließt bzw. strömt das Kühlmittel 27, welches in eine Flüssigkeit umgewandelt wurde, abwärts innerhalb des umschließenden Glieds 26 und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo das Kühlglied 13 und das Energiespeicherelement 12 kontaktiert sind bzw. werden, um Wärme zu übertragen. Demgemäß ist es für das Kühlmittel 27, welches nicht für ein Kühlen arbeitet, weniger wahrscheinlich, in dem Kühlglied 13 zu verbleiben, und es können die kühlenden bzw. Kühleigenschaften des Kühlglieds 13 verbessert werden.
Gemäß dieser Ausführungsform sind die Kühlglieder 13 und die Energiespeicherelemente 12 in dem Gehäuse 11 angeordnet. Das Gehäuse bzw. die Ummantelung 11 ist angeordnet, um relativ zu der horizontalen Ebene H derart geneigt zu sein, dass der Abschnitt des Kühlglieds 13 und des Energiespeicherelements 12, welche kontaktiert sind bzw. sich in Kontakt befinden, um Wärme zu übertragen, auf einem niedrigeren Niveau ist bzw. liegt. Gemäß einer derartigen Konfiguration werden die Kühleigenschaften des Energiespeichermoduls 10 verbessert.
Gemäß dieser Ausführungsform ist das Kühlglied 13 relativ zu der horizontalen Ebene H unter einem Winkel von 0,5° oder mehr geneigt.
Gemäß einer derartigen Konfiguration fließt bzw. strömt das Kühlmittel, welches im Inneren des Kühlglieds 13 verflüssigt wird, sicher nach unten innerhalb des Kühlglieds 13 und bewegt sich zu dem Abschnitt, wo sich das Kühlglied 13 und das Energiespeicherelement 12 in Kontakt miteinander befinden, um Wärme dazwischen zu übertragen. Demgemäß können die Kühleigenschaften des Kühlglieds 13 sicher verbessert werden.
<BEISPIELE>
Als nächstes werden Beispiele 1 bis 3, welche Effekte der Technologie darstellen bzw. repräsentieren, welche in dieser Beschreibung beschrieben wird, unter Bezugnahme auf 5 bis 7 beschrieben werden. Ein Kühlglied, welches in jedem der Beispiele 1 bis 3 verwendet wird, wurde wie folgt hergestellt. Ein Blattglied aus Polyethylen wurde in Stücke von 120 mm × 170 mm geschnitten. Zwei Blattglieder wurden überlappt, während sie 10 ml eines Kühl- bzw. Kältemittels und einen Vliesstoff, welcher in ein Stück von 118 mm × 150 mm geschnitten wurde, dazwischen aufwiesen. Dann wurden die Ränder bzw. Kanten der zwei Blattglieder durch ein Schweißen verbunden, um in einer flüssigkeitsdichten Weise versiegelt bzw. abgedichtet zu werden. Das Kühlmittel ist Novec 649 (registrierte Marke), welches durch 3M Japan hergestellt wird (nachfolgend als Kühlmittel bezeichnet).
Eine elektrische Heizeinrichtung mit 10 cm × 10 cm wurde auf eine Oberfläche des Kühlglieds gepresst. Die Heizeinrichtung wurde gegen das Kühlglied mit einem Druck von 0,2 Pa gepresst bzw. gedrückt. Die Heizeinrichtung wurde mit einer Wärmemenge von 12 W versorgt. Der Temperatursensor war zwischen der Heizeinrichtung und dem Kühlglied angeordnet. Die gemessene Temperatur repräsentiert eine Temperatur einer Oberfläche der Heizeinrichtung in einem Abschnitt bzw. Querschnitt zwischen der Heizeinrichtung und dem Kühlglied. Die Temperaturen wurden für dreißig Minuten nach einem Start eines Erwärmens bzw. Erhitzens der Heizeinrichtung gemessen.
In einem Beispiel 1 war das Kühlglied horizontal angeordnet. Nämlich bzw. insbesondere ist der Winkel α zwischen dem Kühlglied und der horizontalen Ebene 0°. 5 illustriert einen Graph, welcher eine Temperaturänderung der Heizeinrichtung gemäß einer Heizzeit illustriert. Eine durchgehende Linie repräsentiert Temperaturen der Heizeinrichtung, welche auf einer unteren Oberfläche des Kühlglieds angeordnet ist, und eine strichlierte Linie repräsentiert Temperaturen der Heizeinrichtung, welche auf einer oberen Oberfläche des Kühlglieds angeordnet ist. Die Temperatur der Heizeinrichtung stieg einfach für etwa sieben Minuten nach einem Start eines Heizens an. Nachdem ein Überschießen der Temperatur der Heizeinrichtung aufgetreten ist, fiel die Temperatur der Heizeinrichtung einmal bzw. wurde einmal abgesenkt. Dann stieg die Temperatur der Heizeinrichtung wiederum sanft an, nachdem etwa acht Minuten nach einem Start eines Heizens bzw. Erwärmens verstrichen sind. Die Temperatur der Heizeinrichtung war über 55°, nachdem etwa siebenundzwanzig Minuten nach einem Start eines Heizens verstrichen sind.
In einem Beispiel 2 war das Kühlglied angeordnet, um derart geneigt zu sein, dass ein Winkel α zwischen dem Kühlglied und der horizontalen Ebene 0,5° ist bzw. beträgt. 6 illustriert einen Graph, welcher eine Temperaturänderung der Heizeinrichtung gemäß einer Heizzeit repräsentiert. Die Temperatur der Heizeinrichtung stieg einfach für etwa sieben Minuten nach einem Start eines Heizens an. Nachdem ein Überschießen der Temperatur der Heizeinrichtung aufgetreten ist, war die Temperatur der Heizeinrichtung leicht abgefallen. Dann stieg die Temperatur der Heizeinrichtung wiederum sanft an und war unverändert etwa 53°, nachdem dreißig Minuten nach einem Start des Heizens verstrichen sind.
In einem Beispiel 3 wurde das Kühlglied angeordnet, um derart geneigt zu sein, dass ein Winkel α zwischen dem Kühlglied und der horizontalen Ebene 1,5° ist bzw. beträgt. 7 illustriert einen Graph, welcher eine Temperaturänderung der Heizeinrichtung gemäß einer Heizzeit repräsentiert. Die Temperatur der Heizeinrichtung stieg einfach für etwa fünf Minuten nach einem Start eines Heizens an. Nachdem ein Überschießen der Temperatur der Heizeinrichtung aufgetreten ist, war die Temperatur der Heizeinrichtung leicht abgefallen. Dann stieg die Temperatur der Heizeinrichtung wiederum sanft an und betrug unverändert etwa 54°, nachdem dreißig Minuten nach einem Start eines Heizens verstrichen sind.
In dem Beispiel 1, wo der Winkel α zwischen dem Kühlglied und der horizontalen Ebne 0° ist, war die Temperatur der Heizeinrichtung über 55°, wenn dreißig Minuten nach einem Start eines Heizens verstrichen sind. In den Beispielen 2 und 3, wo ein Winkel θ zwischen dem Kühlglied und der horizontalen Ebene größer als 0° ist, war die Temperatur der Heizeinrichtung geringer als 55°, wenn dreißig Minuten nach einem Start eines Heizens verstrichen sind.
Somit ist es für das Kühlmittel, welches nicht für ein Kühlen eines Wärme- bzw. Hitzegenerators arbeitet, weniger wahrscheinlich, dass es erzeugt bzw. generiert wird, indem das Kühlglied angeordnet wird, so dass es relativ zu der horizontalen Ebene geneigt ist bzw. wird. Daher können die kühlenden Eigenschaften des Kühlglieds verbessert werden.
<Andere Ausführungsformen>
Die vorliegende Technologie, welche in dieser Beschreibung beschrieben ist, ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt bzw. begrenzt, welche unter Verwendung der vorangehenden Beschreibungen und der Zeichnungen beschrieben wurden. Beispielsweise sind Ausführungsformen, welche unten beschrieben sind, auch in dem technischen Rahmen bzw. Geltungsbereich der vorliegenden Technologie enthalten, welche in dieser Beschreibung bzw. Offenbarung beschrieben ist.

(1) In der ersten Ausführungsform sind das erste Blech- bzw. Blattglied 28 und das zweite Blech- bzw. Blattglied 29 des Kühlglieds 13 laminierende Filme, welche jeweils ein Metallblech bzw. -blatt und ein synthetisches bzw. Kunstharz beinhalten, welches auf beiden Oberflächen des Metallblechs geschichtet ist. Jedoch müssen das erste Blatt- bzw. Blechglied 28 und das zweite Blatt- bzw. Blechglied 29 nicht darauf beschränkt sein. Jedes des ersten Blechglieds und des zweiten Blechglieds können derart konfiguriert sein, dass ein synthetisches bzw. Kunstharz auf einer Oberfläche des Metallblechs geschichtet ist. Jedes des ersten Blechglieds und des zweiten Blechglieds können aus einem Metallblech gebildet sein. Das erste Blechglied und das zweite Blechglied, welche aus Metallblechen gebildet sind, können in einer flüssigkeitsdichten Weise durch ein Bonden, Schweißen und Löten bzw. Hartlöten verbunden sein bzw. werden. Das erste Blatt- bzw. Blechglied und das zweite Blatt- bzw. Blechglied können aus Blättern aus einem synthetischen bzw. Kunstharz gebildet sein. Jegliches Kunstharz, wie beispielsweise ein Polyolefin, wie beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, ein Polyester, wie beispielsweise Polybutylenterephthalat, und ein Polyamid, wie beispielsweise Nylon 6 und Nylon 6,6 kann geeignet als das synthetische bzw. Kunstharz bzw. der Kunststoff des Kunstharz- bzw. Kunststofffilms gewählt werden.
(2) In der obigen Ausführungsform ist ein absorbierendes Glied 37 in dem umschließenden Glied 26 angeordnet. Jedoch ist dies nicht darauf beschränkt und zwei oder mehr absorbierende Glieder 37 können in dem umschließenden Glied 26 angeordnet sein bzw. werden.
(3) In der obigen Ausführungsform ist bzw. wird das umschließende Glied 26 durch ein Verbinden des ersten Blatt- bzw. Blechglieds 28 und des zweiten Blatt- bzw. Blechglieds 29 ausgebildet. Jedoch ist dies nicht darauf beschränkt und das umschließende Glied 26 kann aus einem Blatt- bzw. Blechglied ausgebildet sein. Das Blattglied kann gefaltet sein bzw. werden und Ränder bzw. Kanten davon können in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sein bzw. werden, um das umschließende Glied 26 zu bilden. Drei oder mehr Blattglieder können in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sein bzw. werden, um das umschließende Glied 26 zu bilden.

Bezugszeichenliste

10: Energie- bzw. Leistungsspeichermodul
11: Ummantelung bzw. Gehäuse
12: Energie- bzw. Leistungsspeicherelement
13: kühlendes bzw. Kühlglied
26: umschließendes Glied
27: Kühl- bzw. Kältemittel
28: erstes Blatt- bzw. Blechglied
29: zweites Blatt- bzw. Blechglied
37: absorbierendes Glied
H: horizontale Ebene
α: Winkel zwischen dem Kühlglied und einer horizontalen Ebene
β: Winkel zwischen der Ummantelung bzw. dem Gehäuse und der horizontalen Ebene

Claims

Energiespeichermodul (10), umfassend: Energiespeicherelemente (12); und ein Kühlglied (13), welches sandwichartig durch die Energiespeicherelemente (12) eingeschlossen ist und sich in Kontakt mit den Energiespeicherelementen (12) befindet, um Wärme zu übertragen, wobei das Kühlglied (13) ein umschließendes Glied (26), ein Kühlmittel (27) und ein absorbierendes Glied (37) beinhaltet, welches das Kühlmittel (27) absorbiert, wobei das umschließende Glied (26) Blech- bzw. Blattglieder (28, 29) beinhaltet, welche in einer flüssigkeitsdichten Weise verbunden sind, und das Kühlmittel (27) und das absorbierende Glied (37) innerhalb des umschließenden Glieds (26) angeordnet sind, wobei das Kühlglied (13) einen Abschnitt aufweist, welcher nicht sandwichartig durch die Energiespeicherelemente (12) eingeschlossen ist, und sich das umschließende Glied (26) in dem Abschnitt gemäß einer Übertragung von Wärme, welche in den Energiespeicherelementen (12) erzeugt wird, zu dem Kühlglied (13) aufweitet, das Kühlglied (13) angeordnet ist, um relativ zu einer horizontalen Ebene unter einem Winkel von 0,5° bis 1,5° geneigt zu sein, so dass sich ein Abschnitt davon, welcher sich in Kontakt mit dem Energiespeicherelement (12) für eine Übertragung von Wärme befindet, auf einem niedrigeren Niveau als der Abschnitt des Kühlglieds (13) befindet, welches ein aufgeweitetes umschließendes Glied (26) aufweist.
Energiespeichermodul (10) nach Anspruch 1, wobei das Kühlglied (13) und das Energiespeicherelement (12) in einer Ummantelung bzw. einem Gehäuse (11) angeordnet sind, und die Ummantelung (11) angeordnet ist, um relativ zu der horizontalen Ebene derart geneigt zu sein, dass sich ein Abschnitt, wo sich das Kühlglied (13) und das Energiespeicherelement (12) in Kontakt miteinander für eine Übertragung von Wärme befinden, auf einem niedrigeren Niveau befindet.
Energiespeichermodul (10) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Blattglieder (28, 29) des umschließenden Glieds (26) Folien aus Kunstharz auf beiden Oberflächen des Blattglieds (28, 29) aufweisen.