DE112021002263T5

DE112021002263T5 - Wärmeabstrahlungsstruktur und batterie, die mit der gleichen wärmeableitungsstruktur bereitgestellt ist

Info

Publication number: DE112021002263T5
Application number: DE112021002263.6T
Authority: DE
Inventors: Hitoshi Ando
Original assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Current assignee: Shin Etsu Polymer Co Ltd; Shin Etsu Chemical Co Ltd
Priority date: 2020-05-28
Filing date: 2021-05-07
Publication date: 2023-02-16
Also published as: JPWO2021241161A1; KR20220154715A; CN115398716A; US20230238604A1; DE112021002263T9; WO2021241161A1

Abstract

GegenstandEin Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist es, eine Wärmeableitungsstruktur bereitzustellen, die so konfiguriert ist, dass sie an verschiedene Formen von Wärmequellen anpassbar ist, elastisch verformbar ist, ausgezeichnete Wärmeableitungseffizienz aufweist, Vereinheitlichung von Wärmeableitung in jeder der mehreren Wärmequellen erhöht und die Produktivität verbessert, und eine Batterie, die mit der Wärmeableitungsstruktur bereitgestellt ist.LösungDie vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Wärmeableitungsstruktur 1, die eine Vielzahl von Wärmeableitungselementen 20 und eine Trägerplatte 10 zum Tragen der Wärmeableitungselemente 20 umfasst, wobei jedes der Wärmeableitungselemente 20 umfassteine Vielzahl von Dämpfungselementen 22, von denen jedes eine hohle oder eine massive Form aufweist, undeine Wärmeleitplatte 21, die eine Außenfläche der Dämpfungselemente 22 bedeckt,wobei die Trägerplatte 10 eine Vielzahl von Nuten 15 zum Tragen der Wärmeableitungselemente 20 in einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung der Wärmeableitungselemente 20 umfasst, undwobei jede der Nuten 15 ein gekrümmter Aussparungsabschnitt ist, der in einer Dickenrichtung gebildet ist, sich zu der Seite des Wärmeableitungselements 20 öffnet, so gebildet ist, dass er einen Krümmungsradius R2 aufweist, der größer ist als ein Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20, und dass er eine Tiefe T aufweist, die kleiner ist als ein kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20, und eine Batterie, die mit der Wärmeableitungsstruktur 1 bereitgestellt ist.

Description

QUERVERWEIS
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung JP2020-092967 , die am 28. Mai 2020 eingereicht wurde und deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen wird. Inhalt von hierin zitierten Patenten, Patentanmeldungen und Dokumenten wird durch Bezugnahme in diese Anmeldung aufgenommen.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wärmeableitungsstruktur und eine Batterie, die mit der gleichen Wärmeableitungsstruktur bereitgestellt ist.
STAND DER TECHNIK
Ein Steuersystem von Automobilen, Flugzeugen, Schiffen oder elektronischen Geräten für den Hausgebrauch oder den geschäftlichen Gebrauch ist immer genauer und komplizierter geworden, und dementsprechend ist die Integration kleiner elektronischer Komponenten auf einer Leiterplatte immer dichter geworden. Infolgedessen ist es dringend erforderlich, die Probleme oder die Verkürzung der Lebensdauer der elektronischen Komponenten aufgrund der in der Peripherie der Leiterplatte erzeugten Wärme zu lösen.
Konventionell wurde schnelle Wärmeableitung von der Leiterplatte durch Verwendung eines Materials mit ausgezeichneter Wärmeableitung für die Herstellung der Leiterplatte selbst, für die Montage des Kühlkörpers oder für den Antrieb eines Kühlgebläses entweder auf eine individuelle oder eine komplexe Weise realisiert. Von diesen erhöht das Verfahren zur Herstellung der Leiterplatte selbst unter Verwendung von Materialien mit hervorragender Wärmeableitung, z.B. Diamant, Aluminiumnitrid (A1N), kubisches Bornitrid (cBN) o.ä. die Kosten der Leiterplatte extrem. Darüber hinaus verursacht die Anordnung des Kühlgebläses Probleme einer Fehlfunktion eines Gebläses wie des Rotators, Notwendigkeit der Wartung zur Vermeidung von Betriebsunterbrechung und Schwierigkeit beim Sichern eines Montageplatzes. In der Zwischenzeit ist die Wärmeableitungsrippe ein einfaches Element, das in der Lage ist, einen Oberflächenbereich zu vergrößern, indem es viele säulenförmige oder flache, plattenartige Vorsprünge, die aus einem Metall mit hoher Wärmeleitfähigkeit (z.B. Aluminium) hergestellt sind, bildet, um Wärmeableitung weiter zu verbessern. Die Wärmeableitungsrippe wurde im Allgemeinen als die Wärmeableitungskomponente verwendet (siehe Patentliteratur 1).
In jüngster Zeit hat sich die Umstellung von konventionellen mit Benzin oder Diesel betriebenen Fahrzeugen auf Elektroautos zu einem weltweiten Aufwärtstrend entwickelt, um die Belastung der Umwelt zu reduzieren. Insbesondere der Markt für Elektroautos ist in China sowie in europäischen Ländern wie z.B. Frankreich, den Niederlanden und Deutschland gewachsen. Um breite Akzeptanz von Elektroautos zu fördern, ist neben der Entwicklung von Hochleistungsbatterien auch der Bau von mehr Ladestationen erforderlich. Insbesondere die technologische Entwicklung zur Verbesserung der Lade-Entlade-Funktion einer Lithium-Autobatterie ist ein wichtiges Thema. Es ist bekannt, dass Autobatterien bei einer hohen Temperatur von 60°C oder mehr keine ausreichenden Lade-Entlade-Funktionen mehr ausüben können. Daher wird, wie bei der oben erwähnten Leiterplatte, Verbesserung der Wärmeableitung als ein wichtiges Thema für die Batterie angesehen.
Um schnelle Wärmeableitung aus der Batterie zu erreichen, wurde die unten beschriebene Struktur verwendet. Die Struktur wird erreicht, indem ein Wasserkühlungsrohr in einem Gehäuse, das aus Metall mit hervorragender Wärmeleitfähigkeit hergestellt ist, wie z.B. Aluminium, angeordnet wird. In dem Gehäuse sind viele Batteriezellen angeordnet, und zwischen den Batteriezellen und einer Bodenfläche des Gehäuses ist eine haftende Gummiplatte zwischengeschaltet. Die oben erwähnte strukturierte Batterie ermöglicht es den Batteriezellen, Wärme über die Gummischicht an das Gehäuse zu leiten und Wärme durch Wasserkühlung effektiv abzuführen.
ENTGEGENHALTUNGSLISTE
Patentliteratur
Patentliteratur 1: Japanisches Patentveröffentlichung Nr. 2008-243999
ÜBERSICHT DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Die Wärmeleitfähigkeit der für die allgemein verwendete Batterie verwendeten Gummiplatte ist geringer als die von Aluminium oder Graphit. Daher ist es schwierig, Wärme von den Batteriezellen effektiv an das Gehäuse zu übertragen. Die Verwendung eines Abstandshalters aus Graphit oder ähnlichem, der anstelle der Gummiplatte zwischengeschaltet wird, kann in Betracht gezogen werden. Da jedoch die Unterseiten der Batteriezellen aufgrund gestufter Abschnitte nicht eben sind, bilden sich Spalte zwischen den Batteriezellen und dem Abstandshalter, was zu einer verschlechterten Wärmeleitfähigkeit führt. Wie in dem Beispiel beschrieben, können die Batteriezellen verschiedene Formen annehmen (einschließlich unebener oder nicht glatter Oberflächenzustand, wie z.B. der gestufte Abschnitt), und daher ist die Nachfrage nach Anpassungsfähigkeit an die verschiedenen Formen der Batteriezellen und das Erreichen hoher Wärmeleitfähigkeit gestiegen. Um eine hohe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, ist es vorteilhaft, Wärme gleichmäßig von den jeweiligen Batteriezellen abzustrahlen, so dass jede Temperatur der Batteriezellen gleichmäßig wird. Darüber hinaus muss die Wärmeableitungsstruktur nach dem Entfernen der Batteriezellen ihre ursprüngliche Form nahezu wiederherstellen und auch ihre Produktivität verbessern. Dies gilt nicht nur für die Batteriezelle, sondern auch für andere Wärmequellen wie die Leiterplatte, das elektronische Bauteil und das Gehäuse des elektronischen Geräts. Die Erfüllung dieser Anforderungen führt zu Verwirklichung des Ziels der nachhaltigen Entwicklung der Anmelderin, die „Sicherung des Zugangs zu nachhaltigen, modernen Energiedienstleistungen, die zuverlässig und dennoch kostengünstig für jeden Verbraucher sind“ anstrebt.
In Anbetracht der vorgenannten Umstände ist es ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Wärmeableitungsstruktur bereitzustellen, die so konfiguriert ist, dass sie an verschiedene Formen von Wärmequellen anpassbar ist, elastisch verformbar ist, ausgezeichnete Wärmeableitungseffizienz aufweist, Gleichförmigkeit der Wärmeableitung in jeder der mehreren Wärmequellen verbessert und die Produktivität erhöht, und eine Batterie, die mit der Wärmeableitungsstruktur bereitgestellt ist.
Lösung des Problems

(1) Um den Gegenstand zu erreichen, umfasst eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Wärmeableitungselementen zur Verbesserung der Wärmeableitung von einer Wärmequelle und eine Trägerplatte zum Tragen der Wärmeableitungselemente. Jedes der Wärmeableitungselemente umfasst eine Vielzahl von Dämpfungselementen, von denen jedes eine hohle oder massive Form aufweist, und eine Wärmeleitplatte zum Leiten von Wärme von der Wärmequelle, wobei die Platte eine Außenfläche des Dämpfungselements bedeckt. Die Trägerplatte umfasst eine Vielzahl von Nuten zum Tragen der Wärmeableitungselemente in einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung der Wärmeableitungselemente. Jede der Nuten ist ein gekrümmter Aussparungsabschnitt, gebildet in einer Dickenrichtung, um zu der Seite des Wärmeableitungselements geöffnet zu werden. Die Nut ist gebildet, einen Krümmungsradius aufzuweisen, der größer als ein Krümmungsradius des Wärmeableitungselements ist eine Tiefe aufzuweisen, die kleiner ist als ein kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser des Wärmeableitungselements.
(2) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Trägerplatte bevorzugt wenigstens einen oder mehrere Strömungskanäle für den Durchgang eines Kühlmediums in der Längsrichtung umfassen.
(3) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsfonn kann der Strömungskanal bevorzugt ein Durchgangskanal sein, der die Trägerplatte durchdringt.
(4) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann die Trägerplatte bevorzugt ein plattenförmiges Element aus Metall sein.
(5) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Wärmeableitungselement bevorzugt ein zylindrisches Element sein, das einen hohlen Abschnitt umfasst, der sich entlang der Längsrichtung erstreckt.
(6) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Dämpfungselement bevorzugt ein zylindrisch gebildetes Dämpfungselement sein, das den hohlen Abschnitt umfasst, der sich entlang der Längsrichtung erstreckt, und die Wärmeleitplatte kann spiralförmig um die Außenfläche des zylindrisch gebildeten Dämpfungselements gewickelt sein.
(7) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform können die Wärmeleitplatte und das Dämpfungselement bevorzugt so gebildet sein, dass sie sich einstückig spiralförmig in einer Richtung nähern.
(8) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann bevorzugt ein Wärmeleitöl auf einer Oberfläche der Wärmeleitplatte aufgebracht werden, um Wärmeleitfähigkeit zu der Oberfläche von der Wärmequelle in Kontakt mit der Oberfläche zu verbessern.
(9) In der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Wärmeleitöl bevorzugt ein Silikonöl und einen Wärmeleitfüllstoff einschließen, der höhere Wärmeleitfähigkeit als das Silikonöl besitzt und wenigstens eines von Metall, Keramik und Kohlenstoff enthält.
(10) Eine Batterie gemäß einer Ausführungsform umfasst eine oder mehrere Batteriezellen, die jeweils eine Wärmequelle in einem Gehäuse darstellen. Die Wärmeableitungsstruktur aus einem der oben beschriebenen Wärmeableitungselemente ist zwischen der Batteriezelle und dem Gehäuse angeordnet.

Vorteilhafter Effekt der Erfindung
Die vorliegende Erfindung stellt die Wärmeableitungsstruktur, die so konfiguriert ist, dass sie an verschiedene Formen von Wärmequellen anpassbar ist, elastisch verformbar ist, ausgezeichnete Wärmeableitungseffizienz aufweist, Gleichförmigkeit der Wärmeableitung in jeder der mehreren Wärmequellen verbessert und die Produktivität verbessert, und die mit der Wärmeableitungsstruktur bereitgestellte Batterie bereit.
Figurenliste

1 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 zeigt eine Schnittansicht entlang Linie A-A von 1 und eine vergrößerte Ansicht eines Teils C in der Schnittansicht.
3 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 1.
4 stellt eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform in der Ansicht dar, die 2 ähnlich ist.
5 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung eines Wärmeableitungselements zeigt, das die Wärmeableitungsstruktur bildet.
6 ist eine erklärende Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung einer Trägerplatte zeigt, die die Wärmeableitungsstruktur gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Wärmeableitungselements als eine Modifikation zeigt, das die Wärmeableitungsstruktur bildet.
8 ist eine Längsschnittansicht einer mit der Wärmeableitungsstruktur bereitgestellten Batterie.
9 zeigt eine Schnittansicht von Batteriezellen, die quer auf der Wärmeableitungsstruktur angeordnet sind, wobei jede Seitenfläche damit in Kontakt steht, eine teilweise vergrößerte Ansicht und eine Schnittansicht, die teilweise eine Ausdehnung der Batteriezelle in einem Lade- / Entladezustand darstellt.

Bezugszeichenliste

1, 1a: Wärmeableitungsstruktur
10, 10a: Trägerplatte
15: Nut
17, 17a: Durchgangskanal
20, 20a: Wärmeableitungselement
21: Wärmeleitplatte
22: Dämpfungselement
23, 23a: hohler Abschnitt
40: Batterie
41: Gehäuse
43: Strömungskanal
45: Kühlmedium
50: Batteriezelle (ein Beispiel einer Wärmequelle)
R1: Krümmungsradius des Wärmeableitungselements
R2: Krümmungsradius der Nut
T: Tiefe der Nut
D: kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Jede hierin beschriebene Ausführungsform schränkt die Erfindung gemäß dem Umfang der Ansprüche nicht ein, und alle in jeder Ausführungsform beschriebenen Elemente und alle Kombinationen davon sind nicht notwendigerweise wesentlich für die hierin beschriebene Lösung.
1. Wärmeableitungsstruktur
Erste Ausführungsform
1 ist eine Draufsicht auf eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform. 2 zeigt eine Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1 und eine vergrößerte Ansicht eines Teils C in der Schnittansicht. 3 ist eine Schnittansicht entlang Linie B-B von 1. Bei dieser Ausführungsform wird davon ausgegangen, dass die Wärmequelle in der Ebene der 2 und 3 in dem oberen Teil angeordnet ist. Dies gilt auch für die nachfolgenden Ausführungsformen. Bezugnehmend auf 1 umfasst die Wärmeableitungsstruktur 1 zehn Wärmeableitungselemente 20. Die Anzahl der Wärmeableitungselemente 20 ist jedoch nicht insbesondere auf die oben beschriebene Anzahl beschränkt. Dies gilt auch für die folgenden Ausführungsformen.
(1) Skizze der Struktur
Die Wärmeableitungsstruktur 1 gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Element, das mehrere Wärmeableitungselemente 20 zur Verbesserung der Wärmeableitung von einer Wärmequelle und eine Trägerplatte 10 zum Tragen der Wärmeableitungselemente 20 umfasst. Das Wärmeableitungselement 20 umfasst mehrere Dämpfungselemente 22, von denen jedes eine hohle oder eine massive Form aufweist, und eine Wärmeleitplatte 21 zum Leiten von Wärme von der Wärmequelle und zum Bedecken einer Außenfläche des Dämpfungselements 22. Die Trägerplatte 10 umfasst mehrere Nuten 15 zum Tragen der Wärmeableitungselemente 20 in einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung der Wärmeableitungselemente 20 (Links-Rechts-Richtung von 1). Jede der Nuten 15 ist ein gekrümmter Aussparungsabschnitt, gebildet in einer Dickenrichtung, geöffnet zu der Seite des Wärmeableitungselements 20. Die Nut 15 ist so gebildet, dass sie einen Krümmungsradius R2 aufweist, der größer als ein Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20 ist, und dass ihre Tiefe T kleiner als ein kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20 (siehe 2) ist. Das Wärmeableitungselement 20 kann als ein „Wärmeleitelement“ oder als ein „Wärmeübertragungselement“ bezeichnet werden. Der Begriff „Krümmungsradius“ bezieht sich auf einen Radius eines perfekten Kreises, der eine Krümmung aufweist, die derjenigen einer Kurve des Querschnitts am nächsten kommt, die sich aus dem Schneiden des Wärmeableitungselements 20 und der Nut 15 orthogonal zu der Längsrichtung ergibt. Der Begriff „kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser“ bezieht sich auf einen Durchmesser eines perfekten Kreises mit der gleichen Fläche wie die des Querschnitts des orthogonal zu der Längsrichtung zu schneidenden Wärmeableitungselements 20. Diese Begriffe gelten für die folgenden Ausführungsformen.
(2) Wärmeleitplatte
Bevorzugt ist die Wärmeleitplatte 21 spiralförmig entlang einer Näherungsrichtung gewickelt. In der Wärmeleitplatte 21 kann beliebiges Material enthalten sein. Die Wärmeleitplatte 21 enthält jedoch bevorzugt Kohlenstoff, und enthält besonders bevorzugt 90 Massenprozent Kohlenstoff. Für die Wärmeleitplatte 21 kann zum Beispiel ein durch Abbrennen des Harzes hergestellter Graphitfilm verwendet werden. Die Wärmeleitplatte 21 kann eine Platte sein, die Kohlenstoff und Harz enthält. In diesem Fall kann das Harz durch eine synthetische Faser ersetzt werden. In diesem Fall ist Aramid Faser als das Harz geeignet nutzbar. Der hier beschriebene „Kohlenstoff“ kann weit ausgelegt werden, um eine beliebige Struktur zu enthalten, die aus Kohlenstoff (C) besteht, wie z.B. Graphit, Ruß mit geringerer Kristallinität als Graphit, Diamant und diamantähnlicher Kohlenstoff mit einer ähnlichen Struktur wie Diamant. In dieser Ausführungsform kann die Wärmeleitplatte 21 eine dünne Platte sein, die durch Härten eines Materials erhalten wird, das Graphitfasern oder Kohlenstoffpartikel aufweist, die in Harz gebunden und dispergiert sind. Die Wärmeleitplatte 21 kann die Kohlenstofffaser sein, die durch Maschenweben, Mischspinnen oder Mischstricken gebildet wird. Verschiedene Arten von Füllstoffen wie die Graphitfaser, die Kohlenstoffpartikel oder die Kohlenstofffaser können als unter den Begriff des Kohlenstofffüllstoffs fallend angesehen werden.
Unter der Annahme, dass die Wärmeleitplatte 21 Kohlenstoff und Harz enthält, kann das Harz 50 Massenprozent der Gesamtmasse der Wärmeleitplatte 21 überschreiten oder nicht. Das heißt, das Harz kann oder kann nicht als ein Hauptmaterial zur Herstellung der Wärmeleitplatte 21 verwendet werden, solange die resultierende Wärmeleitung nicht ernsthaft beeinträchtigt wird. Als das Harz kann z.B. der thermoplastische Kunststoff geeignet verwendet werden. Bevorzugt wird das Harz mit hohem Schmelzpunkt verwendet, bei dem es bei Wärmeleitung von der Wärmequelle ungeschmolzen bleiben kann, z.B. Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK), Polyamidimid (PAI) und aromatisches Polyamid (Aramidfaser). Vor Herstellung der Wärmeleitplatte 21 wird das Harz z.B. in der Form von Partikeln oder Fasern in Aussparungen in dem Kohlenstofffüllstoff dispergiert. Die Wärmeleitplatte 21 kann so gebildet werden, dass sie Al₂O₃, AlN oder Diamant aufweist, dispergiert als der Füllstoff zur Verbesserung von Wärmeleitung neben dem Kohlenstofffüllstoff, dem Harz und dergleichen. Anstelle des Harzes kann Elastomer verwendet werden, das flexibler als das Harz ist. Die Wärmeleitplatte 21 kann als die Platte gebildet sein, die Metall und / oder Keramik anstelle von oder zusammen mit Kohlenstoff enthält. Es ist möglich, selektiv das Metall mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit zu verwenden, wie z.B. Aluminium, Kupfer und eine Legierung, die wenigstens eines dieser Metalle enthält. Es ist möglich, selektiv Keramiken mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit zu verwenden, wie z.B. Al₂O₃, AlN, cBN und hBN.
Die Wärmeleitplatte 21 kann eine ausgezeichnete elektrische Leitfähigkeit aufweisen oder nicht. Bevorzugt ist die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitplatte 21 gleich oder höher als 10 W/mK. In der Ausführungsform ist die Wärmeleitplatte 21 bevorzugt der Graphitfilm, der aus dem Material mit ausgezeichneter Wärmeleitfähigkeit und elektrischer Leitfähigkeit gebildet ist. Bevorzugt besitzt die Wärmeleitplatte 21 ausreichende Krümmungsfähigkeit (oder Biegefähigkeit). Obwohl die Dicke der Platte nicht auf den bestimmten Wert beschränkt ist, ist es bevorzugt, ein Platte mit einer Dicke von 0,02 bis 3 mm, und besonders bevorzugt von 0,03 bis 0,5 mm zu verwenden. Mit zunehmender Dicke nimmt die Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitplatte 21 in Richtung der Dicke ab. Da jedoch die Wärmetransmissionsmenge mit zunehmender Dicke groß wird, ist es bevorzugt, die Dicke unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen den Eigenschaften der Platte wie z.B. Festigkeit, Flexibilität und Wärmeleitfähigkeit zu bestimmen.
(3) Dämpfungselement
Das Dämpfungselement 22 weist wesentliche Funktionen von Verformbarkeit und Wiederherstellbarkeit. Die Wiederherstellbarkeit wird durch elastisches Verformungsvermögen bestimmt. Die Verformbarkeit ist eine notwendige Eigenschaft, um der Form der Wärmequelle zu folgen. Insbesondere bei einer Batteriezelle in einer leicht verformbaren Verpackung, die ein halbfestes Produkt wie z.B. eine Lithium-Ionen-Batterie, einen Inhalt mit flüssigen Eigenschaften und ähnliches enthält, ist es wahrscheinlich, dass deren Konstruktionsabmessungen unbestimmbar sind oder deren Maßgenauigkeit kaum verbessert wird. Daher ist es wichtig, die Wiederherstellbarkeit zu sichern, um die Verformbarkeit und die Folgeeigenschaft des Dämpfungselements 22 zu erhalten.
In dieser Ausführungsform ist das Dämpfungselement 22 zylindrisch und umfasst einen hohlen Abschnitt 23, der sich in einer Längsrichtung des Wärmeableitungselements 20 erstreckt. Obwohl die Wärmequelle in Kontakt mit der Wärmeleitplatte 21 nicht flach ist, verbessert das Dämpfungselement 22 den Kontakt zwischen der Wärmeleitplatte 21 und der Wärmequelle. Der hohle Abschnitt 23 macht das Dämpfungselement 22 leicht verformbar, trägt zu Gewichtsreduzierung der Wärmeableitungsstruktur 1 bei und weist eine Funktion auf, den Kontakt zwischen der Wärmeleitplatte 21 und der Wärmequelle zu verbessern. Das Dämpfungselement 22 weist eine Funktion als ein Schutzelement auf, das verhindert, dass die Wärmeleitplatte 21 aufgrund der darauf ausgeübten Last beschädigt wird. In dieser Ausführungsform besitzt das Dämpfungselement 22 eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die der Wärmeleitplatte 21. In dieser Ausführungsform ist der hohle Abschnitt 23 so gebildet, dass er einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt des hohlen Abschnitts 23 ist nicht auf die kreisförmige Form beschränkt, kann aber zum Beispiel eine polygonale Form, eine elliptische Form, eine halbkreisförmige Form und eine im Wesentlichen polygonale Form mit abgerundeten Scheiteln aufweisen. Der hohle Abschnitt 23 kann aus mehreren hohlen Abschnitten bestehen, z.B. aus zwei hohlen Abschnitten, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, als ein Ergebnis von Unterteilung des kreisförmigen Querschnitts in zwei Oben-Unten- oder Links-Rechts-Abschnitte. Das Dämpfungselement 22 kann in einer massiven Struktur ohne hohlen Abschnitt 23 gebildet sein.
Das Dämpfungselement 22 ist bevorzugt so gebildet, dass es ein wärmehärtendes Elastomer wie z.B. Silikon-Kautschuk, Urethan-Kautschuk, Isopren-Kautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk, Nitril-Kautschuk (NBR) oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), ein thermoplastisches Elastomer auf Urethan-Basis, Ester-Basis, Styrol-Basis, Olefin-Basis, Butadien-Basis oder Fluor-Basis oder eine Zusammensetzung davon enthält. Bevorzugt ist das Dämpfungselement 22 aus einem Material mit hoher Wärmebeständigkeit hergestellt, das es ermöglicht, Herstellung der Wärmeleitplatte 21 beizubehalten, ohne durch die durch die Wärmeleitplatte 21 geleitete Wärme geschmolzen oder zersetzt zu werden. In dieser Ausführungsform wird das Dämpfungselement 22 besonders bevorzugt aus einem Material hergestellt, das durch Imprägnieren von Silikon in ein Elastomer auf Urethanbasis oder Silikonkautschuk erhalten wird. Das Dämpfungselement 22 kann durch Dispergieren des Füllstoffs, z.B. vertreten durch Teilchen von Al₂O₃, AlN, cBN, hBN oder Diamant, in Gummi gebildet werden, um Wärmeleitfähigkeit so weit wie möglich zu verbessern. Das Dämpfungselement 22 kann als das Element gebildet sein, das Blasen enthält oder nicht. Das „Dämpfungselement“ stellt ein elastisch verformbares Element mit hoher Flexibilität dar, und geeignet in engem Kontakt mit einer Oberfläche der Wärmequelle zu stehen, und kann in dem vorliegenden Zusammenhang durch einen Begriff „elastische Gummistruktur“ ersetzt werden. Darüber hinaus kann als eine Modifikation des Dämpfungselements 22 Metall anstelle der elastischen Gummistruktur verwendet werden. Das Dämpfungselement 22 kann zum Beispiel aus Federstahl bestehen. Ferner kann als das Dämpfungselement 22 eine Schraubenfeder angeordnet werden. Zusätzlich kann als der Federstahl spiralförmig gewickeltes Metall verwendet werden und als Dämpfungselement an der ringförmigen Rückseite der Wärmeleitplatte 21 angeordnet werden. Das Dämpfungselement 22 kann aus einem Schwamm bestehen, der aus Materialien wie z.B. Harz und Gummi oder einem festen Material (nicht poröse Struktur im Gegensatz zu dem Schwamm) gebildet wird.
(4) Trägerplatte
Die Trägerplatte 10 ist bevorzugt ein plattenförmiges Element aus Metall. Besonders bevorzugt besteht die Trägerplatte 10 aus einem Material mit relativ hoher Wärmeleitfähigkeit, z.B. Aluminium, Kupfer und einer Legierung, die wenigstens eines dieser Materialien enthält. Die Trägerplatte 10 kann Harz und / oder Keramik enthalten oder aus Harz und / oder Keramik anstelle des Metalls bestehen. Für das Harz und die Keramik kann ein ähnliches Material wie das eine zum Herstellen der vorhergehenden Wärmeleitplatte 21 verwendet werden.
Bevorzugt umfasst die Trägerplatte 10 eine Trägergrundplatte 11, die mehrere Nuten 15 zur Aufnahme der Wärmeableitungselemente 20 umfasst, und eine Bodenplatte 12. Bevorzugt umfasst die Trägergrundplatte 11 die Nuten 15, die in der der Wärmequelle zugewandten Oberfläche entlang der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung der Wärmeableitungselemente 20 (Links-Rechts-Richtung von 2) angeordnet sind, und mehrere Aussparungen 18, die in der der Bodenplatte 12 zugewandten Oberfläche entlang der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung angeordnet sind (siehe 7, die später beschrieben wird). Die Nut 15 ist ein gekrümmter Aussparungsabschnitt, der in der Dickenrichtung (Oben-Unten-Richtung von 2) gebildet ist, während er zu der Seite des Wärmeableitungselements 20 (Wärmequellenseite) geöffnet ist. Bevorzugt ist die Aussparung 18 eine in der Dickenrichtung (Oben-Unten-Richtung von 2) in einer rechteckigen Form geschnittene Nut, während sie zu der Seite der Bodenplatte 12 geöffnet ist. Bevorzugt ist die Aussparung 18 so gebildet, dass sie in der Längsrichtung (die Tiefenrichtung von 2) hindurchgeht. Bevorzugt ist die Bodenplatte 12 ein flaches, plattenförmiges Element, das mit der Oberfläche der Trägergrundplatte 11, in der die Aussparungen 18 gebildet sind, verklebt wird. Die Trägerplatte 10 umfasst jeweils in der Längsrichtung durch die Trägerplatte 10 hindurchgehende Durchgangskanäle 17, die durch die Aussparung 18 und die Bodenplatte 12 als ein Ergebnis der Verklebung der Trägergrundplatte 11 mit der Bodenplatte 12 gebildet werden. Die Durchgangsöffnung 17 ist ein Element, das als ein Strömungskanal 43 für Durchgang eines Kühlmediums 45 in der Längsrichtung dient. Die Größe und die Form der Aussparung 18 sind nicht besonders begrenzt, solange sie so bemessen und gestaltet ist, dass sie zumindest den Durchgang des Kühlmediums 45 ermöglicht. Die Anzahl der in der Wärmeableitungsstruktur 1 gebildeten Aussparungen 18 ist nicht besonders begrenzt. Die Trägerplatte 10 kann durch einstückiges Formen der Trägergrundplatte 11 und der Bodenplatte 12 gebildet werden. Das Kühlmedium 45 kann durch den Begriff „Kühlelement“ oder „Kühlmittel“ ersetzt werden. Das Kühlmedium 45 wird so interpretiert wie das eine, das flüssigen Stickstoff und das organische Lösungsmittel wie z.B. Ethanol einschließt, ohne auf Kühlwasser beschränkt zu sein. Das in diesem Fall als Kühlung verwendete Kühlmedium 45 ist nicht auf Flüssigkeit beschränkt, sondern kann in Form von Gas oder Feststoff vorliegen. Der Begriff „Trägerplatte“ bezieht sich auf das Plattenelement zur Kühlung der Wärmequelle durch Wärmeleitung von den Wärmeableitungselementen 20 zu dem Kühlmedium. Dementsprechend kann die Trägerplatte durch den Begriff „Kühlplatte“ ersetzt werden.
Bei Einwirkung von Druckkraft von der Wärmequelle werden die Wärmeableitungselemente 20 vertikal, d.h. in der Richtung von der Wärmequelle zu dem Strömungskanal 43, für den Durchgang des Kühlmediums 45 zusammengedrückt. Wenn die Wärmeableitungselemente 20 kaum zusammengedrückt werden, besteht eine Gefahr, dass sich die Haftung zwischen der Wärmeleitplatte 21 und den Wärmequellen usw. verschlechtert. Solches Risiko kann dadurch verringert werden, dass die Dicke des Wärmeableitungselements 20 in der Oben-Unten-Richtung auf wenigstens 80 % des Querschnittsdurchmessers des Wärmeableitungselements 20 (= kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser: D) eingestellt wird. Die Nut 15 ist so gebildet, dass ihre Tiefe T kleiner ist als der kreisförmige Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20. Bevorzugt ist Nut so gebildet, dass sie eine Tiefe T aufweist, die auf wenigstens 80 % (0,8 D) des Durchmessers des Wärmeableitungselements 20 oder weniger eingestellt ist (siehe vergrößerte Ansicht des Teils C in 2). In dieser Ausführungsform ist die Nut 15 so gebildet, dass ihre Tiefe T auf 80 % (0,8 D) des Durchmessers des Wärmeableitungselements 20 eingestellt ist. Die Tiefe T der Nut 15 bezieht sich auf die Länge von der Oberfläche der Trägergrundplatte 11, die der Wärmequelle zugewandt ist, bis zu dem Boden der Nut 15. Die sich daraus ergebende Nut 15 sichert den Kontakt zwischen der Wärmequelle und dem Wärmeableitungselement 20 und ermöglicht Kompression des Wärmeableitungselements 20, um wenigstens die entsprechende Dicke unter der Kompression in der Oben-Unten-Richtung wie oben beschrieben zu erreichen.
Die Nut 15 ist so gebildet, dass ihr Krümmungsradius R2 größer ist als ein Krümmungsradius R1 (= 0,5D) des Wärmeableitungselements 20. Die Nut 15 kann das Wärmeableitungselement 20 in eine im Wesentlichen elliptische Form entlang der gekrümmten Oberfläche der Nut 15 verformen, wenn das Wärmeableitungselement 20 unter der von der Wärmequelle ausgeübten Druckkraft zusammengedrückt wird (siehe vergrößerte Ansicht des Teils C in 2). Verglichen mit dem Fall, in dem der Krümmungsradius R2 der Nut 15 kleiner ist als der Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20 oder die Trägerplatte 10 keine Nuten 15 umfasst, vergrößert die Wärmeableitungsstruktur 1 den Kontaktbereich zwischen dem Wärmeableitungselement 20 und der Trägerplatte 10, wenn das Wärmeableitungselement 20 unter der von der Wärmequelle ausgeübten Druckkraft zusammengedrückt wird. Bevorzugt weist die Nut 15 eine größere longitudinale Länge L2 auf als die longitudinale Länge L1 des Wärmeableitungselements 20 (siehe 3). Die Struktur ermöglicht es der Trägerplatte 10, das Wärmeableitungselement 20 sicher zu tragen, selbst wenn sich das Wärmeableitungselement 20 unter der von der Wärmequelle ausgeübten Druckkraft in Längsrichtung ausdehnt / zusammenzieht. Die Trägerplatte 10 kann jedoch so aufgebaut sein, dass die longitudinale Länge L2 der Nut 15 gleich der longitudinalen Länge L1 des Wärmeableitungselements 20 ist. Die Anzahl der in der Wärmeableitungsstruktur 1 gebildeten Nuten 15 ist nicht besonders begrenzt, solange sie gleich oder größer ist als wenigstens die Anzahl der Wärmeableitungselemente 20. Zum Beispiel kann die Anzahl der Nuten gleich oder größer als die Anzahl der Wärmeableitungselemente 20 sein.
(5) Wärmeleitöl
Bevorzugt enthält das Wärmeleitöl Silikonöl und einen Wärmeleitfüllstoff, der eine höhere Wärmeleitfähigkeit als das Silikonöl besitzt, und aus wenigstens einem von Metall, Keramik und Kohlenstoff besteht. Die Wärmeleitplatte 21 umfasst auf mikroskopischer Ebene einen Spalt (Loch oder Aussparungsabschnitt). Normalerweise kann Luft, die in diesem Spalt vorhanden ist, die Wärmeleitfähigkeit nachteilig beeinflussen. Das Wärmeleitöl wird in den Spalt gefüllt, um Luft zu entfernen, um Wärmeleitfähigkeit der Wärmeleitplatte 21 zu verbessern.
Das Wärmeleitöl wird auf die Oberfläche der Wärmeleitplatte 21 aufgebracht, und zwar zumindest auf die Oberfläche, auf der die Wärmequelle mit der Wärmeleitplatte 21 in Kontakt kommt. Der Begriff „Öl“ des Wärmeleitöls bezieht sich hier auf eine wasserunlösliche brennbare Substanz in entweder flüssiger oder halbfester Form bei Normaltemperatur (beliebige Temperatur in dem Bereich von 20 bis 25 °C). Es ist möglich, anstelle des Begriffs „Öl“ den Begriff „Fett“ oder „Wachs“ zu verwenden. Das Wärmeleitöl wird kaum das Hindernis für Wärmeleitung bei Wärmeübertragung von der Wärmequelle auf die Wärmeleitplatte 21. Zur Herstellung des Wärmeleitöls können ein Öl auf Kohlenwasserstoffbasis und das Silikonöl verwendet werden. Bevorzugt enthält das Wärmeleitöl das Silikonöl und den Wärmeleitfüllstoff, der höhere Wärmeleitfähigkeit als das Silikonöl besitzt und aus wenigstens einem von Metall, Keramik und Kohlenstoff besteht.
Bevorzugt besteht das Silikonöl aus Partikeln mit einer Siloxverbindung von 2000 oder weniger mit linearer Kettenstruktur. Silikonöle sind grob in reine Silikonöle und modifizierte Silikonöle eingeordnet. Die reinen Silikonöle schließen Dimethylsilikonöl, Methylphenylsilikonöl und Methylhydrogensilikonöl ein. Die modifizierten Silikonöle schließen reaktive Silikonöle und nicht reaktive Silikonöle ein. Die reaktiven Silikonöle schließen verschiedene Typen, z.B. den aminomodifizierten Typ, den epoxymodifizierten Typ, den carboxymodifizierten Typ, den carbinolmodifizierten Typ, den methacrylmodifizierten Typ, den mercaptomodifizierten Typ, den phenolmodifizierten Typ und dergleichen ein. Die nicht reaktiven Silikonöle schließen verschiedene Typen wie den polyethermodifizierten Typ, den methylstyrylmodifizierten Typ, den alkylmodifizierten Typ, den höhere Fettsäureester modifizierten Typ, den hydrophil spezifisch modifizierten Typ, den höhere Fettsäure enthaltenden Typ und den fluormodifizierten Typ. Aufgrund hervorragender Eigenschaften in Bezug auf Hitzebeständigkeit, Kältebeständigkeit, Viskositätsstabilität und Wärmeleitfähigkeit wird das Silikonöl auf die Oberfläche der Wärmeleitplatte 21 aufgebracht, um als das Wärmeleitöl zu dienen, das besonders geeignet ist, um zwischen der Wärmequelle und der Wärmeleitplatte 21 einzugreifen.
Bevorzugt enthält das Wärmeleitöl neben dem Ölgehalt den Wärmeleitfüllstoff, der aus wenigstens einem von Metall, Keramik und Kohlenstoff besteht. Gold, Silber, Kupfer, Aluminium, Beryllium, Wolfram und dergleichen sind als Metall beispielhaft gezeigt. Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, kubisches Bornitrid, hexagonales Bornitrid und dergleichen sind als Keramiken beispielhaft gezeigt. Diamant, Graphit, diamantähnlicher Kohlenstoff, amorpher Kohlenstoff, Kohlenstoff-Nanoröhren und dergleichen sind als Kohlenstoff beispielhaft gezeigt.
Bevorzugt greift das Wärmeleitöl zwischen der Wärmeleitplatte 21 und dem Gehäuse der später zu beschreibenden Batterie ein, zusätzlich zu dem Eingreifen zwischen der Wärmequelle und der Wärmeleitplatte 21. Das Wärmeleitöl kann ganz oder teilweise auf der Oberfläche der Wärmeleitplatte 21 aufgebracht werden. Aufbringen des Wärmeleitöls auf der Wärmeleitplatte 21 ist nicht notwendigerweise auf ein bestimmtes Verfahren beschränkt. Das Wärmeleitöl kann beliebig aufgebracht werden, z.B. durch Zerstäuben unter Verwendung des Sprays, durch Aufbringen unter Verwendung der Bürste oder dergleichen, durch Eintauchen der Wärmeleitplatte 21 in das Wärmeleitöl und dergleichen. Bevorzugt wird das Wärmeleitöl als ein Element verwendet, das in geeigneter Weise der Wärmeableitungsstruktur 1 oder der später zu beschreibenden Batterie hinzugefügt wird, eher als das erforderliche Element dafür. Dies gilt für die nachfolgenden Ausführungsformen.
Die Wärmeableitungsstruktur 1 ist an der Trägerplatte 10 entlang der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung in dem Zustand angeordnet, in dem die mehreren Wärmeableitungselemente 20 in den Nuten 15 getragen werden. Die Nut 15 ist die gekrümmte Aussparung, die in der Dickenrichtung gebildet ist, während sie zu der Seite des Wärmeableitungselements 20 hin geöffnet ist. Die Nut ist so gebildet, dass sie den Krümmungsradius R2 aufweist, der größer als der Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20 ist, und dass sie die Tiefe T aufweist, die kleiner als der kreisförmige Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20 ist. Der Kontakt zwischen der Wärmeleitplatte 21 und den unteren Enden kann verbessert werden, selbst wenn untere Enden der mehreren Wärmequellen nicht flach sind. Um hohe Wärmeleiteffizienz zu erreichen, ist es wünschenswert, die Wärmeabgabe von jeder der vielen Wärmequellen gleichmäßig zu gestalten, so dass jede Temperatur dieser Wärmequellen gleichmäßig wird. Daher ist es bevorzugt, die mehreren Wärmeableitungselemente 20 so anzuordnen, dass die Anzahl der Wärmeableitungselemente 20, die mit den jeweiligen Wärmequellen in Kontakt sind, einheitlich wird. Bevorzugt ist die Wärmeableitungsstruktur 1 so konfiguriert, dass sie die Anzahl und die Positionen der in der Trägerplatte 10 gebildeten Nuten 15 festlegt und dass sie die Anzahl der Wärmeableitungselemente 20 unter Berücksichtigung der jeweiligen Größe dieser Wärmequellen festlegt. Die so gestaltete Wärmeableitungsstruktur 1 ordnet die mehreren Wärmeableitungselemente 20 an der Trägerplatte 10 an. Die Wärmeableitungsstruktur 1 ermöglicht Verbesserung der Gleichförmigkeit von Wärmeableitung in jeder dieser Wärmequellen. Die Wärmeableitungsstruktur 1 ermöglicht Positionierung der mehreren Wärmeableitungselemente 20, die in den jeweiligen Nuten 15 der Trägerplatte 10 angeordnet sind, ohne die Wärmeableitungselemente 20 unter Verwendung von Gewinde oder dergleichen zu verbinden. Dies kann Produktivität verbessern. Die Wärmeableitungsstruktur 1 ist so konfiguriert, dass jede der Wärmeleitplatten 21 spiralförmig um die Außenfläche des Dämpfungselements 22 gewickelt ist, um übermäßige Einschränkung der Verformung des Dämpfungselements 22 zu verhindern. Die mehreren Wärmeableitungselemente 20 können nicht in gleichen Abständen angeordnet sein. Mit anderen Worten können die mehreren Nuten 15 nicht in gleichen Abständen angeordnet sein.
Zweite Ausführungsform
Eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform wird beschrieben. Komponenten, die mit denen der vorhergehenden Ausführungsform übereinstimmen, werden mit denselben Bezugszeichen bezeichnet, und eine redundante Beschreibung wird weggelassen.
4 stellt die Wärmeableitungsstruktur gemäß der zweiten Ausführungsform in einer der 2 ähnlichen Ansicht dar.
Eine Wärmeableitungsstruktur 1a gemäß der zweiten Ausführungsform ist ähnlich wie die Wärmeableitungsstruktur 1 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert, mit der Ausnahme, dass eine Trägerplatte 10a anstelle der Trägerplatte 10 bereitgestellt ist. Da die Wärmeableitungsstruktur 1a mit Ausnahme der Trägerplatte 10a ähnlich wie die Wärmeableitungsstruktur 1 gemäß der ersten Ausführungsform konfiguriert ist, werden die detaillierten Beschreibungen weggelassen.
Im Gegensatz zu der Trägerplatte 10 der ersten Ausführungsform, die durch Verbinden der Trägergrundplatte 11 und der Bodenplatte 12 gebildet wird, ist die Trägerplatte 10a als ein einstückig geformtes Element gebildet. Die Trägerplatte 10a umfasst mehrere Nuten 15 und Durchgangskanäle 17a. Die Nuten 15 sind in einer Oberfläche der Trägerplatte 10a angeordnet, die der Wärmequelle entlang einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung (Links-Rechts-Richtung von 4) der Wärmeableitungselemente 20 zugewandt ist. Die Durchgangskanäle 17a sind entlang der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung angeordnet. Die Durchgangskanäle 17a werden gebildet, indem sie die Trägerplatte 10a in der Längsrichtung (in der Richtung der Tiefe von 4) durchdringen. Ähnlich wie der Durchgangskanal 17 der ersten Ausführungsform ist der Durchgangskanal 17a ein Element, das als der Strömungskanal 43 für den Durchgang des Kühlmediums 45 in der Längsrichtung dient. In dieser Ausführungsform ist der Durchgangskanal 17a so gebildet, dass er einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Der Querschnitt des Durchgangskanals 17a ist nicht auf die kreisförmige Form beschränkt, sondern kann zum Beispiel eine polygonale Form, eine elliptische Form, eine halbkreisförmige Form oder eine im Wesentlichen polygonale Form mit abgerundeten Scheiteln aufweisen. Der Durchgangskanal 17a kann aus mehreren Durchgangskanälen bestehen, z.B. aus zwei Durchgangskanälen, die jeweils einen halbkreisförmigen Querschnitt aufweisen, der sich aus Unterteilung des kreisförmigen Querschnitts in zwei Oben-Unten- oder Links-Rechts-Abschnitte ergibt. Die Größe und die Position des Durchgangskanals 17a sind nicht besonders begrenzt, solange er so dimensioniert und positioniert ist, dass er zumindest Durchgang des Kühlmediums 45 ermöglicht. Die Anzahl der Durchgangskanäle 17a der Wärmeableitungsstruktur 1 ist nicht besonders begrenzt. Das Material zur Herstellung der Trägerplatte 10a und die Struktur der Nut 15 sind ähnlich wie bei der Trägerplatte 10 der ersten Ausführungsform, und demzufolge werden detaillierte Beschreibungen weggelassen. Die konfigurierte Wärmeableitungsstruktur 1a stellt die gleichen Effekte wie von der ersten Ausführungsform abgeleitet bereit.
2. Verfahren zur Herstellung von Wärmeableitungsstruktur
Es wird ein Beispiel für ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der Wärmeableitungsstruktur 1 gemäß der ersten Ausführungsform erläutert.
5 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung des Wärmeableitungselements zeigt, das die Wärmeableitungsstruktur bildet. 6 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Verfahren zur Herstellung der Trägerplatte zeigt, die die Wärmeableitungsstruktur gemäß der ersten Ausführungsform bildet.
Es wird ein Beispiel für ein geeignetes Verfahren zur Herstellung des Wärmeableitungselements 20 erläutert, das die Wärmeableitungsstruktur 1 bildet. Das Dämpfungselement 22, das den hohlen Abschnitt 23 umfasst, wird gebildet (siehe Abschnitt a in 5). Ein Haftmittel wird an einer Außenfläche des Dämpfungselements 22 aufgebracht. Die gürtelartige Wärmeleitplatte 21 wird spiralförmig um die Außenfläche des Dämpfungselements 22 gewickelt. Abschnitte der Wärmeleitplatte 21, die von beiden Enden des Dämpfungselements 22 vorstehen, werden abgeschnitten. Alternativ werden die vorstehenden Abschnitte zusammen mit dem Dämpfungselement 22 abgeschnitten (siehe Abschnitte b und c in 5). Schließlich wird das Wärmeleitöl auf die Oberfläche der Wärmeleitplatte 21 aufgebracht. Das Dämpfungselement 22 und die Wärmeleitplatte 21 können befestigt werden, ohne dass das Haftmittel dort dazwischen eingreift. In diesem Fall wird, während sich das Dämpfungselement 22 in dem ungehärteten Zustand befindet, bevor es vollständig ausgehärtet ist, die gürtelartige Wärmeleitplatte 21 um die Außenfläche des Dämpfungselements 22 gewickelt. Das Dämpfungselement 22 wird dann durch Erhitzen vollständig ausgehärtet, so dass die Wärmeleitplatte 21 an der Außenfläche des Dämpfungselements 22 befestigt wird.
Jeder Zeitpunkt für die Ausführung des Prozesses des Schneidens der Wärmeleitplatte 21, die von beiden Seiten des Dämpfungselements 22 vorsteht, und des Prozesses des Auftragens des Wärmeleitöls kann beliebig festgelegt werden, ohne auf den oben beschriebenen Zeitpunkt beschränkt zu sein. Zum Beispiel kann der Schneidevorgang nach der Ausführung des Aufbringungsvorgangs ausgeführt werden.
Es wird ein Beispiel für ein geeignetes Verfahren zur Herstellung der Trägerplatte 10 erläutert, die die Wärmeableitungsstruktur 1 bildet. Die Trägergrundplatte 11 und die Bodenplatte 12 werden vorbereitet (siehe Abschnitt d in 6). Bevorzugt wird die Trägergrundplatte 11 durch Ausführen des Schneid- oder des Strangpressprozesses hergestellt. Die Trägergrundplatte 11 wird so gebildet, dass der Krümmungsradius R2 der Nut 15 größer wird als der Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20 wird und dass die Tiefe T der Nut 15 kleiner wird als der kreisförmige Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20 (siehe 2). Dann werden die Trägergrundplatte 11 und die Bodenplatte 12 durch Schweißen verbunden, um die Trägerplatte 10 zu bilden (siehe den Abschnitt e in 6). Zu diesem Zeitpunkt werden die Trägergrundplatte 11 und die Bodenplatte 12 so verbunden, dass die Aussparung 18 der Trägergrundplatte 11 und die Bodenplatte 12 einander gegenüberliegen.
Die Wärmeableitungsstruktur 1 wird hergestellt, indem die durch das Verfahren gebildeten mehreren Wärmeableitungselemente 20 jeweils in den durch das Verfahren gebildeten mehreren Nuten 15 der Trägerplatte 10 angeordnet werden. In diesem Fall wird bevorzugt die Oberfläche der Trägerplatte 10, die die Nuten 15 umfasst, befestigt, während sie zu einer horizontalen Ebene geneigt ist, so dass die mehreren Wärmeableitungselemente 20 an der geneigten Oberfläche von der stromaufwärtigen Seite rollen, um jeweils in den Nuten 15 platziert zu werden. Die Wärmeableitungsstruktur 1 ermöglicht es, die mehreren Wärmeableitungselemente 20 in den mehreren Nuten 15 zu platzieren, indem sie jeweils an der geneigten befestigten Oberfläche der Trägerplatte 10 rollen. Dies ermöglicht einfache Anordnung der mehreren Wärmeableitungselemente 20 an der Trägerplatte 10, ohne die Wärmeableitungselemente 20 unter Verwendung des Gewindes oder dergleichen zu verbinden, was zu verbesserter Produktivität führt. Die Wärmeableitungsstruktur 1 kann so konfiguriert sein, dass die mehreren Wärmeableitungselemente 20 in der Trägergrundplatte 11 angeordnet werden, bevor die Trägergrundplatte 11 mit der Bodenplatte 12 verbunden wird. In diesem Fall wird die Wärmeableitungsstruktur 1 durch Verkleben der Trägergrundplatte 11 hergestellt, umfassend die mehreren Wärmeableitungselemente 20, angeordnet an der Bodenplatte 12.
Die Wärmeableitungsstruktur 1a gemäß der zweiten Ausführungsform wird hergestellt, indem die durch das Verfahren gebildeten mehreren Wärmeableitungselemente 20 in den mehreren Nuten 15 der Trägerplatte 10a angeordnet werden, gebildet durch Ausführen des Verfahrens des Schneidens oder Strangpressens. In diesem Fall wird bevorzugt die Oberfläche der Trägerplatte 10a, die die Nuten 15 umfasst, befestigt, während sie zu einer horizontalen Ebene geneigt ist, so dass die mehreren Wärmeableitungselemente 20 an der geneigten Oberfläche von der stromaufwärtigen Seite rollen und jeweils in den Nuten 15 angeordnet werden. Wie die Trägerplatte 10 ist auch die Trägerplatte 10a so gebildet, dass der Krümmungsradius R2 der Nut 15 größer wird als der Krümmungsradius R1 des Wärmeableitungselements 20 und die Tiefe T der Nut 15 kleiner wird als der kreisförmige Umwandlungsdurchmesser D des Wärmeableitungselements 20. Die hergestellte Wärmeableitungsstruktur 1a ermöglicht einfache Positionierung der mehreren Wärmeableitungselemente 20 an der Trägerplatte 10a, ohne diese Wärmeableitungselemente 20 unter Verwendung eines Gewindes oder dergleichen zu verbinden, was zu verbesserter Produktivität führt.
Es wird ein bevorzugtes Herstellungsverfahren der Wärmeableitungsstruktur 1 als eine Modifikation beschrieben. Die Wärmeableitungsstruktur gemäß der Modifikation wird durch dasselbe Herstellungsverfahren wie das der Wärmeableitungsstruktur 1 hergestellt, außer dass das Wärmeableitungselement 20, das die Wärmeableitungsstruktur 1 bildet, durch ein Wärmeableitungselement 20a ersetzt wird. Auf die ausführliche Erläuterung wird daher verzichtet. Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des Wärmeableitungselements 20a wird im Folgenden beschrieben.
7 ist eine erläuternde Ansicht, die ein bevorzugtes Verfahren zur Herstellung des Wärmeableitungselements als die Modifikation zeigt, die die Wärmeableitungsstruktur bildet.
Es wird eine gürtelartige Verbundplatte 28 gebildet. Nach Herstellung der gürtelartigen Verbundplatte 28 werden bevorzugt die Wärmeleitplatte 21 und das Dämpfungselement 22 unter Verwendung des Haftmittels befestigt. Dann wird ein langes Wärmeableitungselement 20a durch spiralförmiges Wickeln der gürtelartigen Verbundplatte 28 entlang einer Näherungsrichtung gebildet. Das Herstellungsverfahren ohne Eingreifen des Haftmittels zwischen der Wärmeleitplatte 21 und dem Dämpfungselement 22 kann wie folgt erläutert werden. Zum Beispiel wird die Wärmeleitplatte 21 in dem ungehärteten Zustand auf dem Dämpfungselement 22 geschichtet, bevor es vollständig ausgehärtet ist. Das Dämpfungselement 22 wird dann erhitzt, um vollständig gehärtet zu werden.
Nach dem spiralförmigen Wickeln der gürtelartigen Verbundplatte 28 können beide Enden der Verbundplatte 28 zur Anpassung der Form geschnitten werden. Schließlich wird das Wärmeleitöl auf die Oberfläche der Wärmeleitplatte 21 aufgebracht. Das Wärmeableitungselement 20a umfasst einen hohlen Abschnitt 23a, der dort hindurch in der Längsrichtung dringt. Im Gegensatz zu dem Wärmeableitungselement 20 gemäß der vorhergehenden Ausführungsform erstreckt sich der hohle Abschnitt 23a weiter in Richtung der Außenfläche des Wärmeableitungselements 20a. Das Dämpfungselement 22 ist an der Innenseite der Wärmeleitplatte 21 angeordnet. Die Wärmeleitplatte 21 und das Dämpfungselement 22 sind so gebildet, dass sie sich spiralförmig in einer Richtung nähern. Das Wärmeableitungselement 20a erstreckt sich spiralförmig über die gesamte Länge. Im Vergleich zu dem oben beschriebenen Wärmeableitungselement 20 ist das spiralförmig über die gesamte Länge gebildete Wärmeableitungselement 20a in der Längsrichtung leicht ausdehnbar.
Die Wärmeableitungsstruktur 1a kann so konfiguriert sein, dass sie das Wärmeableitungselement 20 durch das Wärmeableitungselement 20a ersetzt. In diesem Fall kann die Wärmeableitungsstruktur 1a durch das ähnliche Verfahren hergestellt werden, mit Ausnahme des Ersetzens des Wärmeableitungselements 20 durch das Wärmeableitungselement 20a.
3. Batterie
Es wird eine Batterie gemäß der Ausführungsform beschrieben.
8 ist eine Längsschnittansicht einer mit der Wärmeableitungsstruktur bereitgestellten Batterie. Der Begriff „Längsschnittansicht“ bezieht sich auf eine Ansicht, die sich aus vertikalem Schneiden durch das Innere des Batteriegehäuses von der oberen offenen Fläche zu dem Boden ergibt.
In dieser Ausführungsform wird eine Batterie 40 zum Beispiel für ein Elektroauto verwendet und umfasst viele Batteriezellen 50. Die Batterie 40 umfasst ein Gehäuse 41 mit Boden, umfassend eine Öffnung an einer Seite. Das Gehäuse 41 ist bevorzugt aus Aluminium oder einer Aluminiumbasislegierung hergestellt. Die Batteriezellen 50 sind in einem Innenraum 44 des Gehäuses 41 angeordnet. Von den Oberseiten der Batteriezellen 50 stehen jeweils Elektroden (nicht dargestellt) vor. Bevorzugt sind die Batteriezellen 50 in dem Gehäuse 41 in engem Kontakt miteinander (nicht dargestellt) durch Anwendung von Kraft in der Kompressionsrichtung von beiden Seiten unter Verwendung von Schrauben oder dergleichen. Die Batteriezellen 50 sind so angeordnet, dass sie die Wärmeableitungsstruktur 1 mit einem Boden 42 des Gehäuses 41 zwischenschalten. Der Strömungskanal 43 (Durchgangskanal 17) ist in der Wärmeableitungsstruktur 1 an der Seite des Bodens 42 für Durchgang des Kühlwassers als ein Beispiel des Kühlmediums 45 gebildet.
Die Batterie 40 umfasst eine oder mehrere Batteriezellen 50, jede als die Wärmequelle in dem Gehäuse 41. Die in der Wärmeableitungsstruktur 1 bereitgestellten mehreren Wärmeableitungselemente 20 greifen zwischen den Batteriezellen 50 und dem Kühlmedium 45 ein. In der oben beschriebenen Batterie 40 leiten die Batteriezellen 50 Wärme an das Kühlmedium 45, das durch den Strömungskanal 43 (Durchgangskanal 17) fließt, über die Wärmeableitungselemente 20 zur Wasserkühlung, so dass Wärme effektiv abgeführt wird.
In dem Zustand, in dem die Batteriezellen 50 in das Gehäuse 41 eingesetzt sind (siehe 8), ist die Wärmeableitungsstruktur 1 in ihrer Dickenrichtung zwischen den Batteriezellen 50 und dem Boden 42 zusammengedrückt. Dadurch kann Wärme von den Batteriezellen 50 leicht an die Wärmeleitplatte 21, die Trägerplatte 10, den Strömungskanal 43 und das Kühlmedium 45 geleitet werden. Die Wärmeableitungsstruktur 1 wird durch die Batteriezellen 50 in der Dickenrichtung zusammengedrückt, bis die Länge des Wärmeableitungselements 20 in der Dickenrichtung der Tiefe T der Nut 15 entspricht. Mit anderen Worten wird das Wärmeableitungselement 20 in einem solchen Grad komprimiert, dass die Länge des Wärmeableitungselements 20 in der Dickenrichtung nicht kleiner wird als die Tiefe T der Nut 15. Selbst wenn die Wärmeableitungselemente 20 durch die Batteriezellen 50 in der Dickenrichtung (Oben-Unten-Richtung) zusammengedrückt werden, ist es möglich, dass verhindert wird, dass die Wärmeableitungselemente 20 so zusammengedrückt werden, dass die Länge kleiner wird als die Tiefe T der Nut 15 in dem Kontaktzustand zwischen den Batteriezellen 50 und der Trägerplatte 10. Bevorzugt weist die Tiefe T der Nut 15 die Dicke von 80 % des kreisförmigen Umwandlungsdurchmessers D des Wärmeableitungselements 20 (0,8 D) auf. Die Wärmeableitungsstruktur 1 umfasst die Trägerplatte 10. Dies ermöglicht es dem Bediener, die Wärmeableitungsstruktur 1 an der Batterie 40 zu befestigen, während Haltens der Trägerplatte 10, was zu einer verbesserten Bedienbarkeit führt. Die Batterie 40 kann anstelle der Wärmeableitungsstruktur 1 die Wärmeableitungsstruktur 1a umfassen.
4. Andere Ausführungsformen
Es wurden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt, kann aber verschiedenartig zur Umsetzung modifiziert werden.
9 zeigt eine Schnittansicht von Batteriezellen, die quer an der Wärmeableitungsstruktur angeordnet sind, wobei jede Seitenfläche damit in Kontakt steht, eine teilweise vergrößerte Ansicht und eine Schnittansicht, die teilweise die Ausdehnung der Batteriezelle beim Laden / Entladen darstellt.
In der ersten Ausführungsform sind die Batteriezellen 50 vertikal angeordnet, wobei jedes untere Ende in Kontakt mit der Wärmeableitungsstruktur 1 steht. Die Batteriezellen 50 können beliebig angeordnet werden, ohne auf die vorgenannte Anordnung beschränkt zu sein. Wie 9 zeigt, können die Batteriezellen 50 so angeordnet werden, dass die jeweiligen einen Seitenflächen mit den jeweiligen Wärmeableitungselementen 20, 20a der Wärmeableitungsstruktur 1 in Kontakt kommen. Die Temperatur der Batteriezelle 50 ist in dem Lade- / Entladezustand erhöht. Durch die Verwendung des hochflexiblen Materials zur Herstellung des Behälters der Batteriezelle 50 kann sich besonders die Seitenfläche der Batteriezelle 50 ausdehnen. Wie in 9 gezeigt, kann jedoch die Form jedes der Wärmeableitungselemente 20, 20a, die die Wärmeableitungsstruktur 1 bilden, so geändert werden, dass sie mit der der Außenfläche der Batteriezelle 50 übereinstimmt. Dies erhält hohe Wärmeableitungseigenschaft selbst in dem Lade- / Entladezustand aufrecht. In der zweiten Ausführungsform können die Batteriezellen 50 so angeordnet werden, dass die jeweiligen einen Seitenflächen mit den jeweiligen Wärmeableitungselementen 20, 20a der Wärmeableitungsstruktur 1a in Kontakt kommen.
Die Trägerplatte 10, 10a kann so konfiguriert sein, dass sie ein oder mehrere Positionierungslöcher aufweist, die Einsetzen eines Positionierungsstifts des Gehäuses (Boden 42 oder dergleichen) der Batterie 40 ermöglichen. Das Positionierungsloch ermöglicht Einsetzen des Positionierungsstiftes, der von dem Boden 42 der Batterie 40 vorsteht. Einführen des Positionierungsstiftes durch das Positionierungsloch ermöglicht einfache Positionierung zwischen der Batterie 40 und der Wärmeableitungsstruktur 1, 1a. Die Form und Position von jedem des Positionierungslochs und des Positionierungsstifts sind nicht besonders begrenzt.
In der oben beschriebenen ersten Ausführungsform umfasst die Trägerplatte 10 die Trägergrundplatte 11 und die Bodenplatte 12. Die Trägerplatte 10 muss jedoch nicht zwingend die Bodenplatte 12 umfassen. Mit anderen Worten kann die Trägerplatte 10 nur aus der Trägergrundplatte 11 bestehen. In diesem Fall ist die Trägerplatte 10 in der Batterie 40 so bereitgestellt, dass die Oberfläche der Trägerplatte 10 an der Seite, an der die Aussparung 18 gebildet ist, an dem Boden 42 des Gehäuses 41 montiert ist. Dies macht es möglich, den von der Aussparung 18 und dem Boden 42 definierten Strömungskanal 43 für den Durchgang des Kühlmediums 45 in der Längsrichtung zu bilden.
Die Trägerplatte 10, 10a kann beliebig gebildet sein, ohne besonders eingeschränkt zu sein. Zum Beispiel muss die Trägerplatte 10, 10a den Durchgangskanal 17, 17a nicht umfassen, solange die mehreren Nuten 15 zum Tragen zumindest der mehreren Wärmeableitungselemente 20, 20a entlang der Richtung orthogonal zu der Längsrichtung der Wärmeableitungselemente 20, 20a angeordnet sind. In diesem Fall ist die Batterie 40 bevorzugt mit einem oder mehreren Wasserkühlungsrohren 43 für den Durchgang des Kühlmediums 45 zu dem Boden 42 des Gehäuses 41 bereitgestellt.
Das Wärmeableitungselement 20 kann den in dem Dämpfungselement 22 gebildeten hohlen Abschnitt 23 nicht umfassen. In diesem Fall wird das Wärmeableitungselement 20 durch Füllen des hohlen Abschnitts der spiralförmigen Wärmeleitplatte 21 mit dem Dämpfungselement 22 strukturiert. Was den hohlen Abschnitt betrifft, der entweder in der Wärmeleitplatte 21 oder in dem Dämpfungselement 22 gebildet wird, so kann der hohle Abschnitt nicht in dem Dämpfungselement 22 gebildet werden, solange er zumindest durch die Konfiguration der Wärmeleitplatte 21 in der Wickelstruktur gebildet wird.
Die Wärmeleitplatte 21 des Wärmeableitungselements 20 kann nicht spiralförmig entlang der Näherungsrichtung gewickelt sein, solange sie so gebildet ist, dass sie die Außenfläche zumindest des Dämpfungselements 22 bedeckt. Das Wärmeableitungselement 20 kann so gebildet sein, dass es beispielsweise die Außenfläche des Dämpfungselements 22 unter Verwendung der einzelnen ebenen Wärmeleitplatte 21 bedeckt.
Die Breite des spiralförmigen Dämpfungselements 22 des Wärmeableitungselements 20a muss nicht die gleiche sein wie die der Wärmeleitplatte 21. Die Breite des Dämpfungselements 22 kann größer oder kleiner sein als die Breite der Wärmeleitplatte 21.
Die Wärmequelle kann nicht nur die Batteriezelle 50 sein, sondern auch alle wärmeerzeugenden Komponenten wie z.B. die Leiterplatte und das Gehäuse des elektronischen Geräts. Die Wärmequelle kann zum Beispiel die elektronische Komponente wie z.B. der Kondensator und der IC-Chip sein. In ähnlicher Weise kann das Kühlmedium 45 ein organisches Lösungsmittel, flüssiger Stickstoff, Kühlgas sowie Kühlwasser sein. Die Wärmeableitungsstruktur 1, 1a kann für eine andere Struktur als die Batterie 40 bereitgestellt sein, zum Beispiel für elektronische Geräte, elektrische Haushaltsgeräte, Stromerzeugungsgeräte und dergleichen.
Mehrere Komponenten in den Ausführungsformen können beliebig kombiniert werden, außer wenn einige dieser Komponenten nicht miteinander kombiniert werden können. Zum Beispiel kann die Batterie 40 mit der Wärmeableitungsstruktur 1a bereitgestellt werden.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Das Wärmeleitelement gemäß der vorliegenden Erfindung kann zum Beispiel für verschiedene elektronische Geräte wie z.B. Automobile, Industrieroboter, Stromgeneratoren, PCs, elektrische Haushaltsgeräte zusätzlich zu den Batterien für Automobile verwendet werden. Die Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung kann in elektronischen Geräten wie z.B. Haushaltsbatterien, die in der Lage sind, sich zu laden und zu entladen, und PCs zusätzlich zu denen für Kraftfahrzeuge verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2020092967 [0001]

Claims

Wärmeableitungsstruktur, umfassend eine Vielzahl von Wärmeableitungselementen zur Verbesserung der Wärmeableitung von einer Wärmequelle und eine Trägerplatte zum Tragen der Wärmeableitungselemente, wobei jedes der Wärmeableitungselemente umfasst eine Vielzahl von Dämpfungselementen, von denen jedes eine hohle oder eine massive Form aufweist, und eine Wärmeleitplatte zum Leiten von Wärme von der Wärmequelle, wobei die Platte eine Außenfläche der Dämpfungselemente bedeckt, wobei die Trägerplatte eine Vielzahl von Nuten zum Tragen der Wärmeableitungselemente in einer Richtung orthogonal zu einer Längsrichtung der Wärmeableitungselemente umfasst, und wobei jede der Nuten ein gekrümmter Aussparungsabschnitt ist, gebildet in einer Dickenrichtung, geöffnet zu der Seite des Wärmeableitungselements, gebildet, einen Krümmungsradius aufzuweisen, der größer als ein Krümmungsradius des Wärmeableitungselements ist, und eine Tiefe aufzuweisen, die kleiner ist als ein kreisförmiger Umwandlungsdurchmesser des Wärmeableitungselements.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die Trägerplatte wenigstens einen oder mehrere Strömungskanäle für den Durchgang eines Kühlmediums in der Längsrichtung umfasst.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Strömungskanal ein die Trägerplatte durchdringender Durchgangskanal ist.
Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Trägerplatte ein plattenförmiges Element aus Metall ist.
Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Wärmeableitungselement ein zylindrisches Element mit einem hohlen Abschnitt ist, der sich entlang der Längsrichtung erstreckt.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 5, wobei jedes der Dämpfungselemente ein zylindrisch gebildetes Dämpfungselement ist, das den hohlen Abschnitt umfasst, der sich entlang der Längsrichtung erstreckt, und die Wärmeleitplatte spiralförmig um die Außenfläche des zylindrisch gebildeten Dämpfungselements gewickelt ist.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 5, wobei die Wärmeleitplatte und die Dämpfungselemente einstückig sind und so gebildet sind, dass sie sich spiralförmig in einer Richtung nähern.
Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei ein Wärmeleitöl auf einer Oberfläche der Wärmeleitplatte aufgebracht ist, um Wärmeleitfähigkeit zu der Oberfläche von der Wärmequelle in Kontakt mit der Oberfläche zu verbessern.
Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 8, wobei das Wärmeleitöl ein Silikonöl und einen Wärmeleitfüllstoff einschließt, der höhere Wärmeleitfähigkeit als das Silikonöl besitzt und wenigstens eines von Metall, Keramik und Kohlenstoff enthält.
Batterie, umfassend eine oder mehrere Batteriezellen, die jeweils eine Wärmequelle in einem Gehäuse darstellen, wobei die Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9 zwischen der Batteriezelle und dem Gehäuse angeordnet ist.