DE112018006246T5

DE112018006246T5 - Kühlelement und Leistungsspeicherpackung, welche dasselbe benutzt

Info

Publication number: DE112018006246T5
Application number: DE112018006246.5T
Authority: DE
Inventors: Koma Numata; Masatoshi Majima; Kazuki Okuno; Hiroki Hirai; Tetsuji Tanaka; Makoto Higashikozono; Junichi Ono
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: 2017-12-08
Filing date: 2018-09-13
Publication date: 2020-09-03
Also published as: JP7209949B2; US20200388890A1; CN111433970A; JPWO2019111488A1; US11380946B2; WO2019111488A1

Abstract

Ein Kühlelement weist ein Kältemittel, einen porösen plattenförmigen Wärmeisolator und eine Hülle auf, in der das Kältemittel und der Wärmeisolator in einem abgedichteten Zustand umschlossen sind, und der Wärmeisolator weist eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m) oder weniger und eine Dicke gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 10,0 mm auf.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Kühlelement und ein eine Leistungsspeicherpackung, welche dasselbe benutzt.
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 8. Dezember 2017 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-236187 , deren gesamter Inhalt hierin durch Bezugnahme aufgenommen wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Ein Beispiel für ein Kühlelement zum Kühlen eines Heizelements wie beispielsweise einer Einheitsbatteriezelle oder eines Batteriemoduls ist ein Wärmerohr. PATENTDOKUMENT 1 (Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. H11-023169) offenbart beispielsweise ein Kühlelement (Wärmerohr) mit einer Struktur, bei der ein Wärmeübertragungsfluid auf eine fluiddichte Weise in einem Rohr aus einem Metallmaterial eingeschlossen ist.
Als ein Verfahren zum Ableiten von Wärme von jeder Einheitsbatteriezelle in einer Batteriepackung offenbart beispielsweise PATENTDOKUMENT 2 (Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2012-155858), ein Versehen jeder Einheitsbatteriezelle mit einem wärmeleitenden Element (Wärmeübertragungsplatte), das eine elektrolytische Lösung in der Batteriezelle mit einem außerhalb der Batteriezelle vorgesehenen Kühlsystem verbindet.
Darüber hinaus offenbart PATENTDOUMENT 3 (Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2010-211963) eine Leistungsspeichervorrichtung mit einer Absorptionsfolie, die in Kontakt mit der äußeren Oberfläche eines Leistungsspeicherelements steht und die ein flüssiges Kältemittel absorbiert, das in der Lage ist, bei einem Aufnehmen von Wärme aus dem Leistungsspeicherelement zu verdampfen.
ZITATIONSLISTE
[PATENTLITERATUR]

PATENTDOKUMENT 1: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. H11-023169
PATENTDOKUMENT 2: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2012-155858
PATENTDOKUMENT 3: Japanische offengelegte Patentveröffentlichung Nr. 2010-211963

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Ein Kühlelement der vorliegenden Offenbarung weist ein Kältemittel, einen porösen plattenförmigen Wärmeisolator und eine Hülle auf, in der das Kältemittel und der Wärmeisolator in einem abgedichteten Zustand umschlossen sind, wobei
der Wärmeisolator eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/ (K·m²) oder weniger und eine Dicke von gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 10,0 mm aufweist.
Eine Leistungsspeicherpackung der vorliegenden Offenbarung ist eine Leistungsspeicherpackung mit mehreren Leistungsspeichermodulen, wobei
jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen aufweist, und
die Leistungsspeicherpackung das Kühlelement der vorliegenden Offenbarung zumindest zwischen den mehreren Leistungsspeicherzellen umfasst.
Eine weitere Leistungsspeicherpackung der vorliegenden Offenbarung ist eine Leistungsspeicherpackung mit mehreren Leistungsspeichermodulen, wobei
jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen enthält, und
Leistungsspeicherpackung zumindest zwischen den mehreren Leistungsspeichermodulen das Kühlelement der vorliegenden Offenbarung aufweist.
Figurenliste

1 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Beispiels eines Kühlelements gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
2 ist ein Diagramm, das einen Umriss eines Beispiels eines Leistungsspeichermoduls in einer Leistungsspeicherpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt.
3 ist ein Diagramm, das einen Umriss einer Vorrichtung zeigt, die bei der Bewertung der Wärmeisolationsleistung jedes der in Beispielen hergestellten Kühlelemente verwendet wird.
4 ist eine vergrößerte Ansicht des Inneren einer in 3 gezeigten Kammer.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
[TECHNISCHES PROBLEM]
Ein gewöhnliches wärmeabstrahlendes Mittel ist aus einem Metallmaterial mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit ausgebildet, um Wärme in einem normalen Gebrauchszustand effizient abzuleiten.
Wenn jedoch ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit für ein Kühlelement verwendet wird, wird, wenn eine Einheitsbatteriezelle aus irgendeinem Grund in einer Batteriepackung eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht, die Wärme sofort durch ein wärmeleitendes Element zu einer benachbarten Einheitsbatteriezelle übertragen.
In Anbetracht des oben beschriebenen Problems ist es daher ein Ziel der vorliegenden Offenbarung, ein Kühlelement bereitzustellen, das in der Lage ist, die Kühlleistung von Kühlheizelementen, wie z.B. Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen, in normalen Zeiten zu erbringen und das, wenn ein Heizelement eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, in der Lage ist, eine Wärmeisolationsleistung zu erbringen, welche es erschwert, dass die Wärme auf ein angrenzendes Mitglied übertragen wird.
[VORTEILHAFTE EFFEKTE DER OFFENBARUNG]
Nach der vorliegenden Offenbarung ist es möglich, ein Kühlelement bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Kühlleistung eines Kühlens von Heizelementen, wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen, in normalen Zeiten zu erbringen, und das, wenn ein Heizelement eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, in der Lage ist, eine Wärmeisolationsleistung zu erbringen, indem erschwert wird, dass die Wärme auf ein benachbartes Element übertragen wird.
Darüber hinaus ist es gemäß der vorliegenden Offenbarung möglich, eine Leistungsspeicherpackung bereitzustellen, in dem Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodule in der Leistungsspeicherpackung in normalen Zeiten gekühlt werden und in dem, wenn ein Teil der Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodule in der Leistungsspeicherpackung eine unnormale Wärmeentwicklung verursacht hat, es erschwert ist, dass die Wärme zu einer nahe gelegenen Leistungsspeicherzelle oder einem Leistungsspeichermodul übertragen wird.
[BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Zunächst werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung aufgelistet und beschrieben.
(1) Ein Kühlelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist ein Kältemittel, einen porösen plattenförmigen Wärmeisolator und eine Hülle auf, in der das Kältemittel und der Wärmeisolator in einem abgeschlossenen Zustand umschlossen sind. Der Wärmeisolator weist eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²) oder weniger und eine Dicke gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 10,0 mm auf.
Entsprechend dem im obigen (1) beschriebenen Kühlelement ist es möglich, ein Kühlelement bereitzustellen, das in der Lage ist, eine Kühlleistung eines Kühlens von Heizelementen, wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen, in normalen Zeiten zu erbringen, und das, wenn ein Heizelement eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, in der Lage ist, eine Wärmeisolationsleistung zu erbringen, die es erschwert, dass die Wärme zu einem benachbarten Element übertragen wird.
In der vorliegenden Offenbarung bezieht sich die „thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit (W/(K·m²))“ auf einen Wert, einer durch ein Dividieren einer einem Material innewohnenden thermischen Leitfähigkeit (W/(K·m)) durch die Dicke des Materials erhalten wird.
(2) In dem im obigen (1) beschriebenen Kühlelement beträgt die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators bevorzugt gleich oder weniger als 100 W/(K·m²).
(3) In dem im obigen (1) oder (2) beschriebenen Kühlelement beträgt die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators bevorzugt gleich oder weniger als 60 W/(K·m²).
Gemäß dem im obigen (2) oder (3) beschriebenen Kühlelement ist es möglich, ein Kühlelement bereitzustellen, das in der Lage ist, eine exzellentere Wärmeisolationsleistung zu zeigen, wenn ein Heizelement wie beispielsweise eine Leistungsspeicherzelle oder ein Leistungsspeichermodul eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat.
(4) In dem im obigen (1) bis (3) beschriebenen Kühlelement ist die Dicke des Wärmeisolators bevorzugt gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 5,0 mm.
(5) In dem im obigen (1) bis (4) beschriebenen Kühlelement ist die Dicke des Wärmeisolators bevorzugt gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 2,0 mm.
Gemäß dem in dem im obigen (4) oder (5) beschriebenen Kühlelement ist es möglich, ein Kühlelement bereitzustellen, das in der Lage ist, eine exzellentere Wärmeisolationsleistung zu zeigen, wenn ein Heizelement wie beispielsweise eine Leistungsspeicherzelle oder ein Leistungsspeichermodul eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, und das zu einer Verringerung der Größe einer Leistungsspeicherpackung beiträgt.
(6) In dem im obigen (1) bis (5) beschriebenen Kühlelement ist der Wärmeisolator bevorzugt eine Glaswolle, ein poröser Körper aus Mikroperlen oder ein Vliesstoff.
Gemäß dem im obigen (6) beschriebenen Kühlelement ist es möglich, ein Kühlelement bereitzustellen, in dem eine große Menge eines Kältemittels gehalten wird, und das in der Lage ist, in normalen Zeiten eine höhere Kühlleistung zu erbringen.
(7) In dem im obigen (1) beschriebenen Kühlelement ist der Wärmeisolator bevorzugt eine Glaswolle, das Kältemittel ist ein fluoriertes organisches Lösungsmittel und die Hülle ist aus einem Folienelement, das Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, ausgestaltet.
(8) Eine Leistungsspeicherpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Leistungsspeicherpackung, die mehrere Leistungsspeichermodule aufweist, wobei jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen aufweist und die Leistungsspeicherpackung zumindest zwischen den mehreren Leistungsspeicherzellen das Kühlelement aufweist, das in einem der obigen (1) bis (7) beschrieben ist.
(9) Eine Leistungsspeicherpackung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist eine Leistungsspeicherpackung, die mehrere Leistungsspeichermodule enthält, wobei jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen enthält und die Leistungsspeicherpackung zumindest zwischen den mehreren Leistungsspeichermodulen das Kühlelement enthält, das in einem der obigen (1) bis (7) beschrieben ist.
Gemäß der in den obigen (8) oder (9) beschriebenen Leistungsspeicherpackung ist es möglich, eine Leistungsspeicherpackung bereitzustellen, in der die Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodule in der Leistungsspeicherpackung in normalen Zeiten gekühlt werden und in der, wenn ein Teil der Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodule in der Leistungsspeicherpackung eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, es schwierig ist, dass die Wärme zu einer nahegelegenen Leistungsspeicherzelle oder einem Leistungsspeichermodul übertragen wird.
(10) In der in den obigen (8) oder (9) beschriebenen Leistungsspeicherpackung weist die Leistungsspeicherzelle bevorzugt eine organische Elektrolytlösung als eine Elektrolytlösung auf.
Gemäß der im obigen (9) beschriebenen Leistungsspeicherpackung ist es möglich, eine Leistungsspeicherpackung bereitzustellen, der eine hohe Energiedichte aufweist und eine organische elektrolytische Lösung enthält, und in der selbst dann, wenn ein Heizelement wie beispielsweise eine Leistungsspeicherzelle oder ein Leistungsspeichermodul eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, ein Kühlelement in der Lage ist, eine Wärmeisolationsleistung zu zeigen, die es schwierig macht, dass Wärme auf ein weiteres normales Heizelement übertragen wird. Zusätzlich ist es möglich, eine Leistungsspeicherpackung bereitzustellen, die in der Lage ist, selbst dann, wenn ein Teil der Leistungsspeicherzellen oder der Leistungsspeichermodule in der Leistungsspeicherpackung Feuer fängt, die Zeit zu erhöhen, die benötigt wird, bis sich das Feuer auf eine benachbarte Leistungsspeicherzelle oder ein Leistungsspeichermodul ausbreitet.
[DETAILS VON AUSFÜHRUNGSFORMEN]
Nachfolgend werden besondere Beispiele für ein Kühlelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und eine Leistungsspeicherpackung, die das Kühlelement verwendet, detaillierter beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Beispiele beschränkt und wird durch die Ansprüche angegeben und soll eine den Ansprüchen äquivalente Bedeutung und alle Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche beinhalten.
<Kühlelement>
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels für ein Kühlelement gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 1 dargestellt ist, weist ein Kühlelement 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ein Kältemittel 12, einen porösen plattenförmigen Wärmeisolator 11 und eine Hülle 13 auf. Die Hülle 13 dient dazu, das Kältemittel 12 und den Wärmeisolator 11 in einem verschlossenen Zustand zu umschließen. Zusätzlich weist der Wärmeisolator 11 eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²) oder weniger und eine Dicke von gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 10,0 mm auf.
Das Kühlelement nach der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist, wenn es benutzt wird, zwischen Heizelementen wie Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen angeordnet. Durch ein Benutzen des Kühlelements gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung können die Heizelemente wie Leistungsspeicherzellen und Leistungsspeichermodule in normalen Zeiten gekühlt werden, und wenn ein Heizelement aufgrund einer unerwarteten Normabweichung extrem heiß geworden ist, kann eine Wärmeisolationsleistung gezeigt werden, die es erschwert, dass die Wärme des Heizelements, das eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, auf ein weiteres Heizelement übertragen wird.
Insbesondere kann in einem Temperaturbereich (etwa -40°C bis 70°C (siehe NICHTPATENTLITERATUR 1)), der ein normaler Benutzungszustand der Heizelemente wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen und Leistungsspeichermodule ist, wenn die Wärme von einem Heizelement auf das Kühlelement 10 übertragen wird, das Heizelement durch die latente Verdampfungswärme gekühlt werden, die erzeugt wird, wenn das Kältemittel 12 innerhalb des Kühlelements 10 von flüssig zu gasförmig verdampft. Wenn das Kältemittel 12 verdampft, steigt der Innendruck der Hülle 13 an, und ein von einem zwischen den Heizelementen liegenden Abschnitt unterschiedlicher Teil der Hülle 13 wird so verformt, dass er sich aufweitet, um einen gewölbten Abschnitt auszubilden. Eine Aufweitung des zwischen den Heizelementen angeordneten Abschnitts der Hülle wird begrenzt und somit wird dieser Abschnitt nicht verformt. Wenn das Kältemittel 12 abgekühlt wird, um zu kondensieren, nimmt der Innendruck der Hülle 13 ab und der gewölbte Abschnitt verschwindet.
[NICHT PATENTLITERATUR 1]
„Automobilteile - Prüfverfahren und allgemeine Leistungsanforderungen für Kabelbaumverbinder“, JASO Automotive Standards, Society of Automotive Engineers of Japan, Inc., JASO D616: 2011
Indessen, kann die Hülle 13, wenn das Heizelement aus irgendeinem Grund eine Anomalie verursacht hat und eine hohe Temperatur von etwa 450°C erreicht hat, der Volumenausdehnung aufgrund einer Verdampfung des Kältemittels 12 nicht standhalten, so dass die Hülle 13 geöffnet wird. Dann tritt das Kältemittel 12 aus der Hülle 13 aus und der Wärmeisolator 11 verbleibt innerhalb der Hülle 13. Somit wird der Wärmeisolator 11 mit hohen Wärmeisolationseigenschaften zwischen dem Heizelement, das eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, und einem umgebenden normalen Heizelement angeordnet, so dass die Geschwindigkeit, mit der die Wärme des Heizelements, das eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, auf das umgebende Heizelement übertragen wird, verringert werden kann.
Im Folgenden wird hierin jede Komponente des Kühlelements gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung detailliert beschrieben werden.
(Kältemittel)
Das Kältemittel 12 wechselt seinen Zustand zwischen flüssig und gasförmig. Als das Kältemittel 12 können z.B. ein oder mehrere Elemente, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus fluorierten organischen Lösungsmitteln wie beispielsweise Perfluorcarbone, Hydrofluorether, Hydrofluorketonen und fluorinerten Flüssigkeiten, Wasser und Alkoholen wie Methanol und Ethanol besteht, benutzt werden. Das Kältemittel 12 kann elektrisch isolierende oder elektrisch leitende Eigenschaften haben. Die Menge des in der Hülle 13 eingeschlossenen Kältemittels 12 kann je nach Bedarf entsprechend gewählt werden.
(Wärmeisolator)
Der Wärmeisolator 11 weist eine Plattenform auf und weist typischerweise eine im Wesentlichen rechteckige Form auf. Der Wärmeisolator 11 muss nur aus einem porösen Material ausgebildet sein, sodass der Wärmeisolator 11 das Kältemittel 12 absorbieren kann. Beispiele für das Material, das als Wärmeisolator 11 verwendet werden kann, beinhalten ein Gewebe oder ein Vlies, das aus einem Material ausgebildet ist, das zu einer Faserform verarbeitet wurde, und ein Material, das durch ein Sintern von Partikeln erhalten wird. Das Material, das den Wärmeisolator 11 ausbildet, kann Naturfasern, synthetische Fasern, die aus einem Kunststoff ausgebildet sind, oder ein Material sein, das sowohl Naturfasern als auch synthetische Fasern verwendet.
Als der Wärmeisolator 11 wird vorzugsweise eine Glaswolle, ein poröser Körper aus Mikroperlen oder ein Vliesstoff verwendet.
Beispiele für die Glaswolle sind eine Glaswolle, die durch Sammeln von Glasfasern in einer baumwollartigen Form und eine Glaswolle, die durch Mischen und Urformen von Glasfasern mit einem Bindemittel erhalten wird. Unter dem Gesichtspunkt der Dickenstabilität und der Verhinderung eines Abfallens von Glasfasern ist die Glaswolle vorzugsweise eine unter Benutzung eines Bindemittels in einer Plattenform urgeformte Glaswolle. Je höher die Dichte der Glaswolle ist, desto höher sind die Wärmeisolationseigenschaften. Somit wird bevorzugt eine Glaswolle mit einer hohen Dichte verwendet. Die Dichte der Glaswolle ist bevorzugt gleich oder größer als 1,5 kg/m³, weiter bevorzugt gleich oder größer als 2 kg/m³ und weiter bevorzugt gleich oder größer als 2,2 kg/m³.
Ein Beispiel für den porösen Körper aus Mikroperlen ist ein poröser Körper, der durch ein Sintern kugelförmiger Partikel von etwa 1 µm bis 10 µm und ein Urformen der Partikel in eine Plattenform erhalten wird. Beispiele für das Material des porösen Körpers aus Mikroperlen beinhalten Polymere wie Polyamidimid und Polyimid und Glas.
Beispiele für den Vliesstoff beinhalten eine Faserplatte, eine Bahn (eine dünne, filmartige Platte, die nur aus Fasern besteht) und ein Plättchen (eine deckenartige Faser) .
Im Allgemeinen erreicht die Temperatur in einem Zustand, in dem ein Heizelement (z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie), wie beispielsweise eine Leistungsspeicherzelle oder ein Leistungsspeichermodul, eine unnormale Wärmeentwicklung verursacht, sodass sie oder es Feuer fängt, etwa 450°C (siehe NICHTPATENTLITERATUR 2). Darüber hinaus wird im Falle einer Lithium-Ionen-Batterie unter Benutzung von LiCoO₂ das aktive Material der positiven Elektrode bei etwa 200°C thermisch zersetzt, sodass Sauerstoff erzeugt wird (siehe NICHTPATENTLITERATUR 3). Daher ist es für die oben genannte Lithium-Ionen-Batterie erwünscht, dass die Zeit, die benötigt wird, bis die Temperatur eines normalen Heizelements um das Heizelement, das eine unnormale Wärmeerzeugung verursacht hat, 200°C erreicht hat, auf so lang wie möglich ausgestaltet wird. Unter Berücksichtigung der Zeit, die die Fahrgäste benötigen, um aus einem mit Heizelementen wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen ausgestatteten Fahrzeug oder dergleichen zu entkommen, beträgt die Zeit, die benötigt wird, bis die Temperatur des umgebenden normalen Heizelements 200°C erreicht hat, bevorzugt etwa 70 Sekunden oder länger. Als Ergebnis von Experimenten, die von den vorliegenden Erfindern durchgeführt wurden, ist herausgefunden worden, dass etwa 70 Sekunden ausreichen, damit 20 Passagiere aus einem 20-sitzigen Minibus auszusteigen, und etwa 40 Sekunden ausreichen, um aus einem 8-sitzigen Personenwagen auszusteigen.
[NICHT-PATENTLITERATUR 2]
Hideki Matsumura, Kazuo Matsushima, „Occurrence Events in Safety Evaluation Test for Lithium-Ion Cells“, Proceedings of Lectures at Forum of National Traffic Safety and Environment Research Laboratory, National Traffic Safety and Environment Research Laboratory, 2012, S. 135-138
[NICHTPATENTLITERATUR 3]
Shinya Kitano, et al., „Thermal Behavior of Overcharged State of Lithium-Ion Cells Using LiCoO2 Positive Electrode", GS Yuasa Technical Report, GS Yuasa Corporation, Dezember 2005, Vol. 2, Nr. 2, S. 18-24
In Anbetracht des Obigen wird ein Wärmeisolator mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²) oder weniger und einer Dicke von gleich oder mehr als 0,5 mm und gleich oder weniger als 10,0 mm im Kühlelement gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung benutzt. Es ist weiter bevorzugt vorzuziehen, wenn die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators niedriger ist.
Da das Kühlelement gemäß der Ausgestaltung der vorliegenden Offenbarung zwischen Heizelementen wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen oder Leistungsspeichermodulen angeordnet wird, wenn es benutzt wird, ist die Dicke des Kühlelements, die nicht zur Leistung beiträgt, bevorzugt so gering wie möglich zu wählen, um die Energiedichte zu erhöhen. Der Wärmeisolator 11 ist auch bevorzugt dünn, um die Dicke des Kühlelements 10 zu verringern.
Wenn die Dicke des Wärmeisolators gleich oder größer als etwa 0,5 mm ist, kann die Festigkeit des Kühlelements 10 ausreichend sein. Wenn die Dicke des Wärmeisolators gleich oder kleiner als 10,0 mm ist, kann zusätzlich die Energiedichte einer Leistungsspeicherpackung einschließlich des Kühlelements 10 erhöht werden. Unter diesen Gesichtspunkten ist die Dicke des Wärmeisolators bevorzugt gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 5,0 mm, und weiter bevorzugt gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 2,0 mm.
Wenn die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators 11 gleich oder kleiner als 300 W/(K·m²) ist, kann das Kühlelement 10 eine ausgezeichnete Kühlleistung und Wärmeisolationsleistung aufweisen. Wenn die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators 11 geringer ist, kann das Kühlelement 10 eine ausgezeichnetere Wärmeisolationsleistung aufweisen. Somit ist die thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit des Wärmeisolators 11 bevorzugt gleich oder kleiner als 100 W/(K·m²) und weiter bevorzugt gleich oder kleiner als 60 W/(K·m²).
Die Größe des Kühlelements 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist nicht besonders begrenzt und muss nur entsprechend den Größen der Heizelemente, wie beispielsweise Leistungsspeicherzellen oder daneben angeordnete Leistungsspeichermodule, geeignet ausgewählt werden.
Normalerweise weisen die Heizelemente eine Plattenform auf, und somit muss das Kühlelement 10 nur ein Kühlelement sein, das Hauptoberflächen mit einer Größe aufweist, die im Wesentlichen gleich oder geringfügig größer ist als die Größe jeder Hauptoberfläche der Heizelemente.
(Hülle)
Die Hülle 13 wird beispielsweise durch ein Verbinden zweier Folienelemente mit einer im Wesentlichen rechteckigen Form auf eine flüssigkeitsdichte Weise durch ein bekanntes Verfahren wie ein Anhaften, ein Schweißen oder ein Schmelzanhaften ausgebildet. Jedes Folienelement wird bevorzugt durch ein Laminieren von synthetischen Kunststoffschichten auf beide Oberflächen einer Metallfolie erhalten. Die Hülle 13 wird beispielsweise durch ein Übereinanderlegen der Oberflächen der Folienelemente, auf welche die synthetischen Kunststoffschichten laminiert sind, aufeinander, und ein Wärmeverbinden der Folienelemente ausgebildet.
Beispiele für das die Metallfolie ausbildende Metall beinhalten Aluminium, Aluminiumlegierungen, Kupfer und Kupferlegierungen, und ein beliebiges Metall kann nach Bedarf ausgewählt werden.
Beispiele für den synthetischen Kunststoff, der die Kunststoffschicht ausbildet, beinhalten Polyolefine wie beispielsweise Polyethylen und Polypropylen, Polyester wie beispielsweise Polybutylenterephthalat und Polyethylenterephthalat und Polyamide wie beispielsweise Nylon 6 und Nylon 6,6, und jedes synthetische Kunststoff kann nach Bedarf ausgewählt werden.
<Leistungsspeicherpackung>
Eine Leistungsspeicherpackung wird an einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug angebracht und führt einer Last wie beispielsweise einem Motor Leistung zu.
In einem Beispiel einer Leistungsspeicherpackung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die Leistungsspeicherpackung mehrere Leistungsspeichermodule auf, jedes der Leistungsspeichermodule weist mehrere Leistungsspeicherzellen auf, und es ist ausreichend, dass das oben beschriebene Kühlelement gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mindestens zwischen den mehreren Leistungsspeicherzellen angeordnet ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Beispiels des Leistungsspeichermoduls in der Leistungsspeicherpackung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Wie in 2 dargestellt ist, weist ein Leistungsspeichermodul 20 mehrere Leistungsspeicherzellen 21 auf und weist die oben beschriebenen Kühlelemente 10 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zwischen den mehreren Leistungsspeicherzellen 21 auf. In dem in 2 gezeigten Beispiel ist jedes Kühlelement 10 in einem Abstand von zwei Leistungsspeicherzellen 21 angeordnet, aber die Anordnung der Kühlelemente 10 kann nach Bedarf geändert werden, beispielsweise kann jedes Kühlelement 10 in einem Abstand von einer Leistungsspeicherzelle 21 angeordnet sein, so dass alle die Leistungsspeicherzellen 21 nicht nebeneinander liegen, oder es kann in einem Abstand von drei Leistungsspeicherzellen 21 angeordnet sein.
Darüber hinaus kann das Kühlelement 10 in der Leistungsspeicherpackung zwischen jedem Leistungsspeichermodul angeordnet sein oder auch nicht. Unter dem Gesichtspunkt eines Verbesserns einer Wärmeisolationsleistung in einem Notfall ist das Kühlelement 10 bevorzugt ebenfalls zwischen jedem Leistungsspeichermodulen angeordnet.
In einem weiteren Beispiel der Leistungsspeicherpackung gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung weist die Leistungsspeicherpackung mehrere Leistungsspeichermodule auf, jedes der Leistungsspeichermodule weist mehrere Leistungsspeicherzellen auf, und es ist ausreichend, dass das oben beschriebene Kühlelement gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung mindestens zwischen den mehreren Leistungsspeichermodulen angeordnet ist. In diesem Fall kann das Kühlelement 10 zwischen den Leistungsspeicherzellen in jedem Leistungsspeichermodul angeordnet sein oder auch nicht. Unter dem Gesichtspunkt eines Verbesserns der Wärmeisolationsleistung in einem Notfall ist das Kühlelement 10 bevorzugt auch zwischen den Leistungsspeicherzellen in jedem Leistungsspeichermodul angeordnet.
Im Leistungsspeichermodul sind die jeweiligen Leistungsspeicherzellen 21 in Reihe oder parallel geschaltet, indem Anschlüsse von Elektroden 22 miteinander verbunden werden. In jeder Leistungsspeicherzelle 21 muss ein Leistungsspeicherelement (nicht dargestellt) nur zwischen einem Paar Leistungsspeicherzellen-Laminatfolien angeordnet sein, und Seitenkanten der Leistungsspeicherzellen-Laminatfolien müssen nur durch ein bekanntes Verfahren wie beispielsweise ein Heißschmelz-Anhaften flüssigkeitsdicht verbunden werden.
Als jede Leistungsspeicherzelle 21 kann beispielsweise eine Sekundärbatterie wie beispielsweise eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie und eine Nickel-Wasserstoff-Sekundärbatterie oder ein Kondensator wie ein elektrischer Doppelschichtkondensator und ein Lithium-Ionen-Kondensator verwendet werden, und nach Bedarf kann ein beliebiger Typ geeignet ausgewählt werden. Für den Fall, dass jede Leistungsspeicherzelle eine organische Elektrolytlösung als eine Elektrolytlösung aufweist, weist die Leistungsspeicherpackung, da eine Gefahr besteht, dass sie aufgrund einer unnormalen Wärmeentwicklung Feuer fängt, bevorzugt das Kühlelement gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zwischen den Leistungsspeicherzellen oder zwischen den Leistungsspeichermodulen auf.
BEISPIELE
Die vorliegende Offenbarung wird im Folgenden anhand von Beispielen detaillierter beschrieben, aber diese Beispiele dienen lediglich der Veranschaulichung, und das Kühlelement und die Leistungsspeicherpackung der vorliegenden Offenbarung sind nicht auf diese Beispiele beschränkt. Der Umfang der vorliegenden Erfindung wird durch die Beschreibung der Ansprüche definiert und umfasst Bedeutungen, die der Beschreibung der Ansprüche und aller Änderungen innerhalb des Umfangs der Ansprüche entsprechen.
(Beispiel 1)
Eine Aluminiumschichtfolie mit drei wärmeverbundenen Seiten wurde als eine Hülle vorbereitet und ein fluoriertes organisches Lösungsmittel wurde als ein Kältemittel vorbereitet.
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 1 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 10,0 mm und einer Dichte von 2,3 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 1 wurde eine Glaswolle benutzt, die durch ein Mischen und Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Das Kältemittel und die Glaswolle Nr. 1 wurden in der Umhüllung untergebracht, um ein Kühlelement Nr. 1 zu erhalten.
(Beispiel 2)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 2 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 5,0 mm und einer Dichte von 3,5 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 2 wurde eine Glaswolle benutzt, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 2 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 2 verwendet wurde.
(Beispiel 3)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 3 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 0,5 mm und einer Dichte von 10 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 3 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 3 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 3 verwendet wurde.
(Beispiel 4)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 4 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 100 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 10,0 mm und einer Dichte von 5,2 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 4 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) gewonnen wurde.
Ein Kühlelement Nr. 4 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 4 verwendet wurde.
(Beispiel 5)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 5 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 100 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 5,0 mm und einer Dichte von 7,6 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 5 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 5 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 5 verwendet wurde.
(Beispiel 6)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 6 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 100 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 0,5 mm und einer Dichte von 15 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 6 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 6 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 6 verwendet wurde.
(Beispiel 7)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 7 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 60 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm×5 cm, einer Dicke von 10,0 mm und einer Dichte von 7,6 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 7 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 7 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 7 verwendet wurde.
(Beispiel 8)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 8 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 60 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm×5 cm, einer Dicke von 5,0 mm und einer Dichte von 14,2 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 8 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 8 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 8 verwendet wurde.
(Beispiel 9)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 9 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 60 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 2,0 mm und einer Dichte von 17 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 9 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 9 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 9 verwendet wurde.
(Beispiel 10)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. 10 mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 60 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 0,5 mm und einer Dichte von 24 kg/m³vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. 10 wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. 10 wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. 10 verwendet wurde.
(Vergleichsbeispiel 1)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. A mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 400 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 1,0 mm und einer Dichte von 3,5 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. A wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. A wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. A verwendet wurde.
(Vergleichsbeispiel 2)
Als ein Wärmeisolator wurde eine Glaswolle Nr. B mit einer thermischen Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²), einer Hauptoberflächengröße von 5 cm × 5 cm, einer Dicke von 15,0 mm und einer Dichte von 1,7 kg/m³ vorbereitet. Als die Glaswolle Nr. B wurde eine Glaswolle verwendet, die durch ein Mischen und ein Urformen von Glasfasern mit einem Polyvinylalkohol (Bindemittel) erhalten wurde.
Ein Kühlelement Nr. B wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme, dass anstelle der Glaswolle Nr. 1 in Beispiel 1 die Glaswolle Nr. B verwendet wurde.
<Auswertung>
Eine Bewertung der Wärmeisolationsleistung wurde unter Benutzung von Kühlelement Nr. 1 bis Kühlelement Nr. 10, dem Kühlelement Nr. A und dem Kühlelement Nr. B durchgeführt.
Die Bewertung einer Wärmeisolationsleistung wurde durchgeführt, indem ein Kühlelement 30 mit einer heißen Platte 31 durch eine Autographieeinrichtung 37 in Kontakt gebracht wurde, wie in 3 gezeigt ist. Um den Einfluss von Konvektion zu eliminieren, wurden die heiße Platte 31 usw. in einer Kammer 36 angeordnet und das Innere der Kammer 36 wurde durch einen Abscheider 38 entlüftet. 4 zeigt eine vergrößerte Ansicht des Inneren der Kammer 36. In der Kammer 36 wurden jedes Kühlelement 30, eine Aluminiumplatte 33 mit einer Dicke von 2 mm, ein Temperaturfühler 32, eine Aluminiumoxidplatte 34 mit einer Dicke von 1 mm und ein Metallblock 35 an der im Vorhinein auf 450°C eingestellten heißen Platte 31 angeordnet und die Temperaturänderung wurde mit der Zeit gemessen. Der Metallblock 35 dient dazu, ein Versagen eines Kontakts mit der heißen Platte 31 aufgrund der einer Ausdehnung des Kühlelements 30 zu verhindern, und es wurde eine Last von 1,1 kg pro 5 cm × 5 cm aufgebracht.

Tabelle 1 zeigt die Temperaturen nach 40 Sekunden und 70 Sekunden ab Beginn der Messung für jedes Kühlelement.
[Tabelle 1]

	Thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit (W/ (K·m²)	Dicke (mm)	Temperatur nach 40 Sekunden ( °C)	Temperatur nach 70 Sekunden ( °C)
Kühlelement Nr. 1	300	10.0	183	258
Kühlelement Nr. 2	300	5.0	188	262
Kühlelement Nr. 3	300	0.5	197	271
Kühlelement Nr. 4	100	10.0	131	192
Kühlelement Nr. 5	100	5.0	135	195
Kühlelement Nr. 6	100	0.5	140	199
Kühlelement Nr. 7	60	10.0	111	167
Kühlelement Nr. 8	60	5.0	116	171
Kühlelement Nr. 9	60	2.0	121	176
Kühlelement Nr. 10	60	0.5	123	177
Kühlelement Nr. A	400	1.0	206	281
Kühlelement Nr. B	300	15.0	180	255

Die Wärmeisolationsleistung jedes Kühlelements bewertet, wobei ein Ende des Kühlelements offen war, um eine Änderung des gemessenen Werts aufgrund einer Änderung der Form der Hülle während der Auswertung zu verhindern. Wenn sich jedes Kühlelement in einem verschlossenen Zustand befindet, weist das Kühlelement eine höhere Wärmeisolationsleistung auf.
Tabelle 1 zeigt, dass, nachdem sie in Kontakt mit dem Heizelement (heiße Platte) bei 450°C gebracht wurden, das Kühlelement Nr. 1 bis Kühlelement Nr. 3 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung einen Zustand von 200°C oder niedriger für 40 Sekunden oder länger aufrechterhalten können und das Kühlelement Nr. 4 bis Kühlelement Nr. 10 einen Zustand von 200°C oder niedriger für 70 Sekunden oder länger aufrechterhalten können.
Bezugszeichenliste

10: Kühlelement
11: Wärmeisolator
12: Kältemittel
13: Hülle
20: Leistungsspeichermodul
21: Leistungsspeicherzelle
22: Elektrode
30: Kühlelement
31: heiße Platte
32: Thermofühler
33: Aluminiumplatte
34: Aluminiumoxid-Platte
35: Metallblock
36: Kammer
37: Autographieeinrichtung
38: Abscheider

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2017236187 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

Shinya Kitano, et al., „Thermal Behavior of Overcharged State of Lithium-Ion Cells Using LiCoO₂ Positive Electrode“, GS Yuasa Technical Report, GS Yuasa Corporation, Dezember 2005, Vol. 2, Nr. 2, S. 18-24 [0047]

Claims

Kühlelement, aufweisend ein Kältemittel, einen porösen plattenförmigen Wärmeisolator und eine Hülle, in der das Kältemittel und der Wärmeisolator in einem abgedichteten Zustand umschlossen sind, wobei der Wärmeisolator eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 300 W/(K·m²) oder weniger und eine Dicke gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 10,0 mm aufweist.
Kühlelement nach Anspruch 1, wobei der Wärmeisolator eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 100 W/(K·m²) oder weniger aufweist.
Kühlelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Wärmeisolator eine thermische Leitfähigkeit pro Flächeneinheit von 60 W/(K·m²) oder weniger aufweist.
Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Wärmeisolator eine Dicke aufweist, die gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 5,0 mm ist.
Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Wärmeisolator eine Dicke aufweist, die gleich oder größer als 0,5 mm und gleich oder kleiner als 2,0 mm.
Kühlelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Wärmeisolator eine Glaswolle, ein poröser Körper aus Mikroperlen oder ein Vliesstoff ist.
Kühlelement nach Anspruch 1, wobei der Wärmeisolator eine Glaswolle ist, das Kältemittel ein fluoriertes organisches Lösungsmittel ist, und die Hülle aus einem Folienelement, das Aluminium oder eine Aluminiumlegierung enthält, ausgestaltet ist.
Leistungsspeicherpackung mit mehreren Leistungsspeichermodulen, wobei jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen aufweist, und die Leistungsspeicherpackung das Kühlelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 mindestens zwischen den mehreren Leistungsspeicherzellen aufweist.
Leistungsspeicherpackung mit mehreren Leistungsspeichermodulen, wobei jedes der Leistungsspeichermodule mehrere Leistungsspeicherzellen aufweist, und die Leistungsspeicherpackung das Kühlelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 mindestens zwischen den mehreren Leistungsspeichermodulen enthält.
Leistungsspeicherpackung gemäß Anspruch 8 oder 9, wobei jede der Leistungsspeicherzellen eine organische Elektrolytlösung als eine Elektrolytlösung aufweist.