EP3317360A1 - Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement - Google Patents

Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement

Info

Publication number
EP3317360A1
EP3317360A1 EP16733916.7A EP16733916A EP3317360A1 EP 3317360 A1 EP3317360 A1 EP 3317360A1 EP 16733916 A EP16733916 A EP 16733916A EP 3317360 A1 EP3317360 A1 EP 3317360A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
pcm
use according
graphite
composite material
filled
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP16733916.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas KÖCK
Werner Langer
Bastian Hudler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SGL Carbon SE
Original Assignee
SGL Carbon SE
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SGL Carbon SE filed Critical SGL Carbon SE
Publication of EP3317360A1 publication Critical patent/EP3317360A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form
    • B32B3/10—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material
    • B32B3/12—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar form; Layered products having particular features of form characterised by a discontinuous layer, i.e. formed of separate pieces of material characterised by a layer of regularly- arranged cells, e.g. a honeycomb structure
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/02—Materials undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/06—Materials undergoing a change of physical state when used the change of state being from liquid to solid or vice versa
    • C09K5/063—Materials absorbing or liberating heat during crystallisation; Heat storage materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F23/00—Features relating to the use of intermediate heat-exchange materials, e.g. selection of compositions
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/02—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of carbon, e.g. graphite
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/04—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of ceramic; of concrete; of natural stone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/082—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from steel or ferrous alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/084—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from aluminium or aluminium alloys
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F21/00—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials
    • F28F21/08—Constructions of heat-exchange apparatus characterised by the selection of particular materials of metal
    • F28F21/081—Heat exchange elements made from metals or metal alloys
    • F28F21/085—Heat exchange elements made from metals or metal alloys from copper or copper alloys
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K7/00—Constructional details common to different types of electric apparatus
    • H05K7/20—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating
    • H05K7/2029—Modifications to facilitate cooling, ventilating, or heating using a liquid coolant with phase change in electronic enclosures

Definitions

  • the present invention relates to the use of a composite material for heat management in the electrical and / or electronic field, in particular in the automobile, comprising a lattice-like structure filled with phase change material (PCM) and a composite consisting of a lattice structure provided with PCM is filled and this filled grid structure is on a cover layer or between two cover layers.
  • PCM phase change material
  • PCMs latent heat storage materials
  • PCMs can both store and release heat in the form of latent heat.
  • PCMs undergo a phase transition when heat is applied or released. This can be, for example, a transition from the solid to the liquid phase or vice versa.
  • the phase transition point is reached, the temperature remains constant until the material is completely converted.
  • the heat supplied or removed during the phase transition which does not cause a temperature change in the material, is called latent heat.
  • phase change materials examples include paraffins, waxes, sugar alcohols, alcohols, sugars, polymers, in particular thermoplastic polymers, water, organic acids, such as fatty acids, aqueous salt solutions, such as salt hydrates, or amides (WO2008087032A1, US8580171 B2).
  • the elastomeric matrix also has a low thermal conductivity; furthermore, these materials can not be used to build up dimensionally stable components since the entire complex softens when the composite melts.
  • the known PCM / graphite composite materials have the disadvantage that a relatively high (at least> 10% by weight) binder content must be used, since otherwise the integrity of the composite material is not given. With a high binder content, conductive additive mixtures of at least 20% by weight must be added, which reduces the storage capacity proportionally but by at least 25%.
  • the object of the invention is therefore to provide a composite material, which can be used for thermal management, with which the above-mentioned disadvantages of the prior art are overcome.
  • the object is achieved by the use of a composite material for heat management in the electrical and / or electronic field, such as in the automobile in the temperature range up to 600 ° C, preferably up to 150 ° C, comprising a grid structure filled with phase change material (PCM) is solved.
  • a composite material for heat management in the electrical and / or electronic field such as in the automobile in the temperature range up to 600 ° C, preferably up to 150 ° C, comprising a grid structure filled with phase change material (PCM) is solved.
  • PCM phase change material
  • the dimensional changes in all spatial directions, due to the PCM can be reduced to less than 5%, in particular 3%, and thus composite materials can be manufactured with low skill tolerances.
  • the heat capacity is less affected by the lattice structure, in contrast to the use of Leitadditiven, with less than 15% and the heat conductivity even due to directed heat flows due to continuous areas of high thermal conductivity, compared to the pure PCM improved by more than 300%.
  • a lattice structure As a lattice structure is understood in the context of the present invention, a kind of hole structure consisting of threads, ropes, wires, sheets or the like, which are interconnected so that between the individual nodes / intersections always a gap remains.
  • the dimensions such as height, width, depth and shape of the structure is not limited. As forms come polygons, in particular squares, hexagons (such as honeycombs) or circles in question.
  • the dimensions of the squares will be determined by the measurement of the length and width and advantageously each have a size of 1 to 40 mm, preferably 2 to 40 mm, particularly preferably 3 to 30 mm.
  • the dimensions of the circles are determined by measuring the diameter and would advantageously have a size of 1 to 40 mm, preferably 2 to 40 mm, particularly preferably 3 to 30 mm.
  • the dimensions of the honeycombs are determined according to DIN 29970 (1998-09) and advantageously has a size of 1 to 40 mm, preferably 2 to 40 mm, particularly preferably 3 to 30 mm.
  • the lattice structure of metal, ceramic, graphite or any mixtures thereof may consist of a mixture of metal and ceramic, metal and graphite, ceramic and graphite or a mixture of metal, ceramic and graphite.
  • the grid structure is metal, it is preferably selected from the group consisting of aluminum, copper or steel. Particularly preferably, the lattice structure consists of aluminum.
  • the lattice structure is made of ceramic, it is preferably selected from the group consisting of aluminum nitride, aluminum oxide, silicon carbide or carbon fiber reinforced silicon carbide (C / SiC). Particularly preferably, the lattice structure consists of C / SiC.
  • the lattice structure is graphite, the graphite is preferably selected from the group consisting of natural graphite, synthetic graphite or expanded graphite. Particularly preferably, the lattice structure consists of expanded graphite.
  • graphite such as natural graphite is usually mixed with an intercalate such as nitric acid or sulfuric acid and heat-treated at an elevated temperature of, for example, 600 ° C to 1200 ° C. (DE10003927A1)
  • Expanded graphite represents a graphite which, in comparison to natural graphite in the plane perpendicular to the hexagonal carbon layers, for example around the Factor 80 or more is expanded. Due to the expansion, expanded graphite is characterized by excellent formability and good intermeshability. Expanded graphite may be used in sheet form, preferably using a film having a density of 1.3 to 1.8 g / cm 3 . A film having this density range has thermal conductivities of 300 W / (mK) to 500 W / (mK). The thermal conductivity is determined by the Angstrom method ("Angström's Method of Measuring
  • the grid structure has a wall thickness of 0.01 to 2 mm, preferably 0.03 to 0.5 mm, particularly preferably 0.05 to 0.2 mm, since thereby the heat generated by operation of the electrical and / or electronic component can be derived faster and the influence on the heat capacity is still low.
  • a horizontal thickness of the lattice structure of 0.5 to 50 mm, preferably 1 to 30 mm, particularly preferably 2 to 20 mm.
  • the dimensioning of the thickness allows tailor-made thermal management for various electronic and / or electrical components.
  • Electronic components are, for example, laptops, smartphones, LCDs (liquid crystal screens), LEDs (light-emitting diode screens), OLEDs, (organic light-emitting diode screens), etc.
  • Electrical components are, for example, power modules, printed circuit boards or the like.
  • the composite is divided into many small areas, each self-contained. This significantly reduces the leakage of large amounts of PCM in the event of damage.
  • the strength of the composite by more than 200% and the modulus of elasticity increased by more than 400%, while the amount of binder can be reduced to a maximum of 2 wt.% At the same time.
  • Another advantage of the lattice structure is that, in addition to can be omitted and thus the heat capacity only slightly, but not more than 15%, is lowered.
  • the thermal conductivity and thus the transmittable heat flow can be adjusted specifically. It is also possible to use unbalanced lattice structures. This allows the provision of a custom PCM material for the component.
  • Particularly suitable PCMs are sugar alcohols, paraffins, waxes, salt hydrates, fatty acids, preferably paraffins, salt hydrates and waxes.
  • sugar alcohols there may be used, for example, pentaerythritol, trimethylolethane, erythritol, mannitol, neopentyl glycol and any mixture thereof.
  • paraffins saturated hydrocarbons having the general empirical formula C n H 2n + 2 may be used, where the number n may be between 18 and 32. The molar mass of such paraffins is thus between 275 and 600 grams per mole.
  • the salt hydrates used can be, for example, calcium chloride hexahydrate, magnesium chloride hexahydrate, lithium nitrate trihydrate and sodium acetate trihydrate.
  • capric, lauric, myristic, palmitic, stearic and any mixture thereof may be used as fatty acids.
  • the salt hydrates can be used, for example, calcium chloride hexahydrate, magnesium chloride hexahydrate, lithium nitrate trihydrate and sodium acetate trihydrate.
  • the choice of PCM depends on the temperature range of the application.
  • the preferred use of the composite in the electrical and / or electronic field of the automobile is in the temperature range up to 600 ° C, preferably using salt hydrates.
  • temperature range rich to 150 ° C paraffins and waxes are preferably used.
  • the preferred operating temperature range is up to 100 ° C, with paraffins and waxes preferably being used.
  • the PCM may be in free, bound, encapsulated or microencapsulated form.
  • Suitable encapsulating materials are plastics such as polymethyl methacrylate.
  • the encapsulating material forms a plastic sleeve for the PCM.
  • microencapsulated is meant an encapsulation of ⁇ 5 mm.
  • the PCM in the form of microencapsulated particles has an average particle size of ⁇ 5 mm, preferably 3 to 100 ⁇ m, particularly preferably 3 to 15 ⁇ m. If the particle sizes exceed 5 mm, there is a significant drop in the heat input into the capsule itself and the PCM inside the capsule only melts very slowly. This means that often the entire heat capacity can not be used. If the capsule is too small results in an unfavorable ratio of PCM and non-active capsule shell, which in turn adversely affects the heat capacity.
  • a binder is added to the PCM, i. the grid structure is filled with PCM and binder.
  • the binder may be selected from the group consisting of epoxy resins (such as Araldite 2000 (2014)), silicone resins or acrylate resins.
  • the binder content is 2 to 40% by weight, preferably 5 to 30% by weight, more preferably 5 to 10% by weight. Due to the low binder content, the strength of the composite material can be compared increase the unbound by more than 100% and the heat capacity is only slightly affected. In the most preferred case, the heat capacity is reduced by only 10%.
  • a conductive additive is added to the PCM or the PCM and binder. This additionally increases the thermal conductivity. Depending on the conductive additive quantity, the thermal conductivities can be increased up to 20 W / (m-K).
  • this conductive additive is selected from the group consisting of synthetic graphite, expanded graphite, boron nitride, aluminum or copper. Expanded graphite is particularly preferably used as a conductive additive.
  • the proportion of the Leitadditives 0 to 90 wt.%, Preferably 5 to 30 wt.%, Particularly preferably 10 to 20 wt.%.
  • the addition of a conductive additive increases the thermal conductivity in addition to the lattice structure and allows the transmission of larger heat fluxes. With a low admixture of up to 10% by weight, the influence on the heat capacity is still within an acceptable range of less than 10%.
  • the mixing ratios of PCM, binder and conductive additive can be adjusted as required, the minimum proportion of the binder being 2% by weight and the minimum amount of PCM being 60% by weight. There is no minimum percentage for the lead additive. In sum, these components always give 100 wt.%.
  • Another object of the present invention is a composite material comprising a grid structure filled with PCM, wherein the filled grid structure is on a cover layer or between two cover layers. Also for this composite material, the embodiments as described above for the lattice structure, the PCMs, the binders and the conductive additives can be used.
  • the cover layers of this composite material according to the invention can be selected from the group consisting of graphite foils, carbon fiber fabric, carbon fiber fabric, copper foil or aluminum foil, the graphite foils being preferably used.
  • the cover layers have a thickness of 10 ⁇ m to 3 mm, preferably from 0.2 to 2 mm, particularly preferably from 0.5 to 1 mm.
  • the cover layers of graphite foils consist of expanded graphite with a density of 1.3 to 1.8 g / cm 3 .
  • Figure 1 shows a schematic plan view of the PCM / lattice composite material according to the second embodiment of the present invention with broken surface, illustrating the internal, filled grid structure.
  • Figure 2 shows a schematic side view according to the second
  • FIG. 1 shows a schematic plan view of the second exemplary embodiment.
  • the sample size is 95 x 140 mm (Ixb).
  • the lattice structure (2) which here consists of aluminum, in which the PCM material (1) is filled.
  • On the bottom and top of each graphite foil is attached as a cover layer (3).
  • Fig. 2 shows a schematic side view of the sample body of Figure 1 according to the second embodiment of the present invention.
  • the thickness (h) of the sample basket is 1 1 mm. It can be clearly seen that the lattice structure (2) filled with PCM (1) is enclosed on both the upper side and the lower side by the cover layers (3).
  • a test specimen with the dimensions 140 x 95 x 1 1 mm is produced.
  • a honeycomb structure made of 50 layers of aluminum foil with a thickness of 50 ⁇ by staggered selective connecting with a total of 2 g of adhesive (Araldit 2000 (2014)) and then pulled apart produced.
  • the desired honeycomb height is cut to length from the resulting block.
  • This structure is then filled with 120 g of PCM binder material (100 g Micronal, m.p. 28 ° C and 20 g Araldit 2000 (2014).
  • a test specimen with the dimensions 140 x 95 x 1 1 mm is produced.
  • This structure is then filled with 120 g of PCM binder material (100 g Micronal, melting point 28 ° C and 20 g Araldit 2000 (2014) and clamped between two layers of graphite foil (500 ⁇ thickness and 1, 8 g / cm 3 density).
  • the thermal conductivity perpendicular to the sample plane is 1.5 W / (mK), clearly above the pure PCM sample (reference sample: composition as in Example 1, but without aluminum honeycomb structure) with 0.3 W / (mK) is (see Table 1). If, according to the prior art, conductive additives were admixed, at least 30% by weight would be necessary to achieve the same thermal conductivity as the heat capacity of the But reduce the sample by at least 30%. By using the aluminum honeycomb, however, this is only reduced by 15%.

Abstract

Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement im elektrischen und/oder elektronischen Bereich, insbesondere im Automobil, umfassend eine gitterartigen Struktur, die mit Phase-Change-Material (PCM) gefüllt ist und einen Verbundwerkstoff bestehend aus einer Gitterstruktur, die mit PCM gefüllt ist und die gefüllte Gitterstruktur sich auf einer Decklage oder zwischen zwei Decklagen befindet.

Description

Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft die Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement im elektrischen und/oder elektronischen Bereich, insbesondere im Automobil, umfassend eine gitterartige Struktur, die mit Phase-Change-Material (PCM) gefüllt ist und einen Verbundwerkstoff bestehend aus einer Gitterstruktur, die mit PCM gefüllt ist und sich diese gefüllte Gitterstruktur auf einer Decklage oder zwischen zwei Decklagen befindet.
Bei der Verwendung von elektrischen und/oder elektronischen Bauteilen entsteht Wärme, die abgeführt werden muss, um ein Überhitzen des Bauteils - und somit den Ausfall des Bauteils - zu verhindern.
Es ist bekannt, zur Wärmeabfuhr unter anderem PCMs (Latentwärmespeichermaterialien) zu verwenden, da diese sowohl Wärme in Form von latenter Wärme speichern als auch wieder abgeben können. PCMs unterliegen einem Phasenübergang, wenn Wärme zugeführt oder abgegeben wird. Dies kann beispielsweise ein Übergang von der festen in die flüssige Phase oder umgekehrt sein. Bei der Wärmezufuhr oder Wärmeabfuhr aus dem PCM, bleibt beim Erreichen des Phasenübergangspunktes die Temperatur konstant, bis das Material vollständig umgewandelt ist. Die beim Phasenübergang zugeführte oder abgeführte Wärme, die keine Temperaturänderung in dem Material verursacht, wird als latente Wärme bezeichnet.
Mögliche Phasenwechselmaterialien sind zum Beispiel Paraffine, Wachse, Zuckeralkohole, Alkohole, Zucker, Polymere, insbesondere thermoplastische Polymere, Wasser, organische Säuren, wie Fettsäuren, wässrige Salzlösungen, wie Salzhydrate, oder Amide (WO2008087032A1 , US8580171 B2).
Aufgrund der Tatsache, dass die Wärmeleitfähigkeit der meisten PCM im Bereich von 0,3 bis 0,4 W/(m-K) eher gering ist, ist der Prozess der Wärmeaufnahme oder Wärmeabgabe sehr langsam und damit in den meisten Fällen technisch nicht relevant.
Das Problem, dass der Prozess der Wärmeaufnahme bzw. Wärmeabgabe bei Verwendung von PCMs sehr langsam ist, kann durch die Verwendung eines Latentwärmespeicherverbundwerkstoffes, wobei das PCM mit einer Hilfskomponente mit hoher Wärmeleitfähigkeit, wie beispielsweise Graphit, insbesondere expandierten Graphit, kombiniert wird, überwunden werden. Expandierter Graphit eignet sich besonders gut als Hilfskomponente aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit und weist zudem eine gute chemische Beständigkeit auf (US8580171 B2, WO2008087032A1 ).
Für die Anwendung eines Latentwärmespeicherverbundwerkstoffes muss ein Auslaufen des PCM beim Übergang in die flüssige Phase vermieden werden. Es ist bekannt PCM zu verkapseln. Nachteilig hierbei ist, die Schwierigkeit der Kapselung des PCM. Dies ist hauptsächlich dadurch begründet, dass das PCM während des Phasenwechsels eine Volumenänderung von bis zu 15 % durchläuft und es somit zu einer Dimensionsänderung in dem daraus hergestellten Verbundwerkstoff von mehr als 5 % kommt, wodurch es bereits nach kurzer Einsatzdauer aufgrund der Ermüdung des Kapselmaterials zum Versagen der Kapselung kommt. In DE102013215255A1 wird die Schwierigkeit der Verkapselung eines PCMs durch die Verwendung einer elastomeren Matrix gelöst. Hier wird das PCM in eine elastomere Matrix eingebettet. Dadurch ergeben sich aber weitere Nachteile. Zum einen besitzt auch die elastomere Matrix eine niedrige Wärmeleitfähigkeit, desweiteren lassen sich durch diese Werkstoffe keine formstabilen Bauteile aufbauen, da beim Aufschmelzen des Verbundes der komplette Komplex weich wird. Die bekannten PCM/Graphit - Verbundwerkstoffe weisen den Nachteil auf, dass ein relativ hoher (mindestens >10 Gew. %) Binderanteil verwendet werden muss, da sonst die Integrität des Verbundwerkstoffs nicht gegeben ist. Bei einem hohen Binderanteil müssen Leitadditivmischungen von mindestens 20 Gew. % beigemischt werden, wodurch die Speicherkapazität anteilig, aber um mindestens 25 % verringert wird.
Aufgabe der Erfindung ist daher die Bereitstellung eines Verbundwerkstoffes, welcher zum Wärmemanagement verwendet werden kann, mit dem die oben genannten Nachteile des Stands der Technik überwunden werden.
Die Aufgabe wird durch die Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement im elektrischen und/oder elektronischen Bereich, wie beispielsweise im Automobil im Temperaturbereich bis 600 °C, bevorzugt bis 150 °C, umfassend eine Gitterstruktur, die mit Phase-Change-Material (PCM) gefüllt ist, gelöst.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass bei der Verwendung von solchen Verbundwerkstoffen, die Dimensionsänderungen in alle Raumrichtungen, bedingt durch das PCM, auf kleiner 5 %, insbesondere 3 % reduziert werden können und somit Verbundwerkstoffe mit geringen Fertigkeitstoleranzen gefertigt werden können. Zudem wird die Wärmekapazität durch die Gitterstruktur, im Gegensatz zu der Verwendung von Leitadditiven, mit weniger als 15 % kaum beeinflusst und die Wärmeleitfähigkeit sogar aufgrund von gerichteten Wärmeströmen, bedingt durch durchgehende Bereiche hoher Wärmeleitfähigkeit, gegenüber dem reinen PCM um mehr als 300 % verbessert.
Als Gitterstruktur wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine Art Lochstruktur verstanden, welche aus Fäden, Seilen, Drähten, Blechen oder ähnlichem besteht, die miteinander so verbunden sind, dass zwischen den einzelnen Knoten/Kreuzungen immer ein Zwischenraum bleibt. Die Dimensionen wie Höhe, Breite, Tiefe und Form der Struktur ist nicht beschränkt. Als Formen kommen Polygone, insbesondere Vierecke, Sechsecke (wie Waben) oder Kreise in Frage. Die Dimensionen der Vierecke werden bestimmt durch das Ausmessen der Länge und Breite und weisen vorteilhafterweise je eine Größe von 1 bis 40 mm, bevorzugt 2 bis 40 mm, besonders bevorzugt 3 bis 30 mm auf. Die Dimensionen der Kreise werden bestimmt durch das Ausmessen des Durchmessers und wesen vorteilhafterweise eine Größe von 1 bis 40 mm, bevorzugt 2 bis 40 mm, besonders bevorzugt 3 bis 30 mm auf. Die Dimension der Waben werden nach der DIN 29970 (1998-09) bestimmt und weist vorteilhafterweise eine Größe von 1 bis 40 mm, bevorzugt 2 bis 40 mm, besonders bevorzugt 3 bis 30 mm auf.
Vorteilhafterweise besteht die Gitterstruktur aus Metall, Keramik, Graphit oder auch beliebigen Mischungen davon. Folglich kann die Gitterstruktur aus einer Mischung aus Metall und Keramik, Metall und Graphit, Keramik und Graphit oder aus einer Mischung aus Metall, Keramik und Graphit bestehen.
Wenn die Gitterstruktur aus Metall besteht, wird dieses bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer oder Stahl ausgewählt. Besonders bevorzugt besteht die Gitterstruktur aus Aluminium. Wenn die Gitterstruktur aus Keramik besteht, wird diese bevorzugt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumnitrid, Aluminiumoxid, Siliziumcarbid oder Kohlenstofffasserverstärktes Siliziumcarbid (C/SiC) ausgewählt. Besonders bevorzugt besteht die Gitterstruktur aus C/SiC. Wenn die Gitterstruktur aus Graphit besteht, wird der Graphit bevorzugt ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Naturgraphit, synthetischem Graphit oder expandiertem Graphit. Besonders bevorzugt besteht die Gitterstruktur aus expandiertem Graphit.
Zur Herstellung von expandiertem Graphit mit einer wurmförmigen Struktur wird üblicherweise Graphit, wie Naturgraphit, mit einem Interkalaten, wie beispielsweise Salpetersäure oder Schwefelsäure, vermischt und bei einer erhöhten Temperatur von beispielsweise 600 °C bis 1200 °C wärmebehandelt. (DE10003927A1 )
Expandierter Graphit stellt einen Graphit dar, der im Vergleich zu natürlichem Graphit in der Ebene senkrecht zu den hexagonalen Kohlenstoffschichten beispielsweise um den Faktor 80 oder mehr expandiert ist. Aufgrund der Expansion zeichnet sich expandierter Graphit durch eine hervorragende Formbarkeit und gute Verzahnbarkeit aus. Expandierter Graphit kann in Folienform verwendet werden, wobei bevorzugt eine Folie mit einer Dichte von 1 ,3 bis 1 ,8 g/cm3 verwendet wird. Eine Folie aufweisend diesen Dichtebereich weist Wärmeleitfähigkeiten von 300 W/(m-K) bis 500 W/(m-K). Die Wärmeleitfähigkeit wird mittels der Angström-Methode („Angström's Method of Measuring
Thermal Conductivity"; Amy L. Lytle; Physics Department, The College of Wooster, Theses) bestimmt.
Vorteilhafterweise weist die Gitterstruktur eine Wandstärke von 0,01 bis 2 mm, bevorzugt 0,03 bis 0,5 mm, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,2 mm auf, da dadurch die durch Betrieb des elektrischen und/oder elektronischen Bauteils entstehende Wärme schneller abgeleitet werden kann und die Beeinflussung der Wärmekapazität noch gering ausfällt.
Besonders gute Ergebnisse werden mit einer horizontalen Dicke der Gitterstruktur von 0,5 bis 50 mm, bevorzugt 1 bis 30 mm, besonders bevorzugt 2 bis 20 mm erzielt. Die Dimensionierung der Dicke erlaubt ein maßgeschneidertes Wärmemanagement, für verschiedene elektronische und/oder elektrische Bauteile. Bei elektronischen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um Laptops, Smartphones, LCDs (Flüssigkristallbildschirme), LEDs (Leuchtdioden - Bildschirme), OLEDs, (organische Leuchtdioden - Bildschirme) oder etc. Bei elektrischen Bauteilen handelt es sich beispielsweise um Leistungsmodule, Leiterplatten oder etc.
Durch die Verwendung der Gitterstruktur wird der Verbundwerkstoff in viele kleine Bereiche unterteilt, wobei jeder für sich gekapselt ist. Dies verringert im Schadensfall signifikant das Austreten von großen Mengen PCM. Zusätzlich wird durch die Gitterstruktur die Festigkeit des Verbundwerkstoffes um mehr als 200 % und der E-Modul um mehr als 400 % erhöht, wobei gleichzeitig die Bindermenge auf maximal 2 Gew. % erniedrigt werden kann. Ein weiterer Vorteil der Gitterstruktur ist, dass auf Leitadditivbeimischun- gen verzichtet werden kann und somit die Wärmekapazität nur geringfügig, aber maximal um 15 %, erniedrigt wird. Durch die Dimensionierung der Gitterstruktur und Material der Gitterstruktur kann die Wärmeleitfähigkeit und somit der übertragbare Wärmestrom gezielt eingestellt werden. Es ist auch möglich unsymmetrische Gitterstrukturen zu verwenden. Dies erlaubt die Bereitstellung eines auf das Bauteil maßgeschneiderten PCM- G i tte r-Ve rb u n d we rkstoff es .
Desweiteren lassen sich durch die Kombination von unterschiedlichen Werkstoffen und Werkstoff dicken maßgeschneiderte Gitterstrukturen herstellen, die auf die jeweiligen Wärmequellen des elektrischen/elektronischen Bauteiles angepasst sind und somit die Wärmeabfuhr und Wärmekapazität jeweils maximieren.
Als PCM kommen insbesondere Zuckeralkohole, Paraffine, Wachse, Salzhydrate, Fettsäuren, bevorzugt Paraffine, Salzhydrate und Wachse in Betracht. Als Zuckeralkohole können beispielsweise Pentaerythritol, Trimethylolethan, Erythritol, Mannitol, Neopentyl- glykol und jede beliebige Mischung davon verwendet werden. Als Paraffine können gesättigte Kohlenwasserstoffe mit der allgemeinen Summenformel CnH2n+2 verwendet werden, wobei die Zahl n zwischen 18 und 32 liegen kann. Die molare Masse derartiger Paraffine liegt damit zwischen 275 und 600 Gramm pro Mol. Als Salzhydrate können beispielweise Calciumchloridhexahydrat, Magnesiumchloridhexahydrat, Lithiumnitrat- trihydrat und Natriumacetattrihydrat eingesetzt werden. Als Fettsäuren könne beispielsweise Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure und jede beliebige Mischung davon zum Einsatz kommen. Die Salzhydrate können beispielweise Calciumchloridhexahydrat, Magnesiumchloridhexahydrat, Lithiumnitrattrihydrat und Natriumacetattrihydrat eingesetzt werden. Die Auswahl des PCM hängt von dem jeweiligen Temperaturbereich der Anwendung ab.
Der bevorzugte Verwendungsbereich des Verbundwerkstoffes im elektrischen und/oder elektronischen Bereich des Automobils liegt im Temperaturbereich bis 600 °C, wobei bevorzugt Salzhydrate verwendet werden. Im bevorzugten Anwendungstemperaturbe- reich bis 150 °C werden bevorzugt Paraffine und Wachse verwendet. Bei elektronischen Anwendungen, wie beispielsweise Laptops, liegt der bevorzugte Anwendungstemperaturbereich bei bis zu 100 °C, wobei bevorzugt Paraffine und Wachse verwendet werden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform kann das PCM in freier, gebundener, verkap- selter oder mikroverkapselter Form vorliegen. Als Verkapselungsmaterial eignen sich Kunststoffe wie beispielsweise Polymethylmetacrylat. Durch das Verkapselungsmaterial wird eine Kunststoff hülle für das PCM gebildet. Unter mikroverkapselt wird hierbei eine Verkapselung von < 5 mm verstanden.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform hat das PCM in Form von mikroverkapselten Partikeln eine durchschnittliche Partikelgröße von < 5 mm bevorzugt 3 bis 100 μηη, besonders bevorzugt 3 bis 15 μηη. Wenn die Partikelgrößen 5 mm überschreiten, kommt es zu einem signifikanten Abfall des Wärmeeintrages in die Kapsel selbst und das PCM im Inneren der Kapsel schmilzt nur noch sehr langsam auf. Dies heißt, dass oftmals nicht die gesamte Wärmekapazität genutzt werden kann. Wird die Kapsel zu klein ergibt sich ein ungünstiges Verhältnis von PCM und nichtaktiver Kapselhülle, was die Wärmekapazität wiederum negativ beeinflusst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dem PCM noch ein Binder zugegeben, d.h. die Gitterstruktur ist mit PCM und Binder gefüllt.
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Binder aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharzen (wie beispielsweise Araldite 2000 (2014)), Silikonharzen oder Acrylatharzen ausgewählt werden.
Nach einer noch weiteren vorteilhaften Ausführungsform beträgt der Binderanteil 2 bis 40 Gew. %, bevorzugt 5 bis 30 Gew. % besonders bevorzugt 5 bis 10 Gew. %. Durch den geringen Binderanteil lässt sich die Festigkeit des Verbundwerkstoffes gegenüber dem ungebundenen um mehr als 100 % steigern und die Wärmekapazität wird nur geringfügig beeinflusst. Im besonders bevorzugten Fall wird die Wärmekapazität nur um 10 % verringert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird dem PCM oder dem PCM und Binder noch ein Leitadditiv zugefügt. Dadurch wird die thermische Leitfähigkeit zusätzlich erhöht. Je nach Leitadditivmenge lassen sich die Wärmeleitfähigkeiten bis zu 20 W/(m-K) steigern.
Vorteilhafterweise wird dieses Leitadditiv ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus synthetischem Graphit, expandiertem Graphit, Bornitrid, Aluminium oder Kupfer ausgewählt. Expandierter Graphit wird besonders bevorzugt als Leitadditiv eingesetzt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform beträgt der Anteil des Leitadditives 0 bis 90 Gew. %, bevorzugt 5 bis 30 Gew. %, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew. %. Die Beimischung eines Leitadditives erhöht die thermische Leitfähigkeit zusätzlich zu der Gitterstruktur und ermöglicht die Übertragung größerer Wärmeströme. Bei einer geringen Beimischung von bis zu 10 Gew. % liegt der Einfluss auf die Wärmekapazität noch in einem akzeptablen Rahmen von weniger als 10 %.
Die Mischungsverhältnisse aus PCM, Binder und Leitadditiv können je nach Bedarf an- gepasst werden, wobei der Mindestanteil des Binders bei 2 Gew. % liegt und der Mindestanteil an PCM bei 60 Gew. %. Für das Leitadditiv gibt es keinen Mindestanteil. In Summe ergeben diese Bestandteile immer 100 Gew. %.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verbundwerkstoff umfassend eine Gitterstruktur, die mit PCM gefüllt ist, wobei die gefüllte Gitterstruktur sich auf einer Decklage oder zwischen zwei Decklagen befindet. Auch für diesen Verbundwerkstoff können die Ausführungsformen wie sie oben für die Gitterstruktur, die PCMs, die Binder und die Leitadditive verwendet werden.
Die Decklagen dieses erfindungsgemäßen Verbundwerkstoffes können aus der Gruppe bestehend aus Graphitfolien, Carbonfasergewebe, Carbonfasergelege, Kupferfolie oder Aluminiumfolie ausgewählt werden, wobei die Graphitfolien bevorzugt verwendet werden.
Durch die Decklagen wird zum einen die Wärme aufgrund der guten Wärmeleitfähigkeit von Graphit schnell verteilt und zudem wird die gefüllte Gitterstruktur zusätzlich verkapselt, was ein Auslaufen des PCMs verhindert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weisen die Decklagen eine Dicke von 10 μηη bis 3 mm, bevorzugt von 0,2 bis 2 mm, besonders bevorzugt von 0,5 bis 1 mm auf.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform bestehen die Decklagen aus Graphitfolien aus expandiertem Graphit mit einer Dichte von 1 ,3 bis 1 ,8 g/cm3.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung rein beispielhaft anhand vorteilhafter Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Figur 1 zeigt eine schematische Draufsicht des PCM/Gitterstruktur-Verbundwerk- stoffes gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung mit aufgebrochener Oberfläche, zur Veranschaulichung der innenliegenden, gefüllten Gitterstruktur.
Figur 2 zeigt eine schematische Seitenansicht gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht des zweiten Ausführungsbeispiels gezeigt. Die Probengröße ist 95 x 140 mm (Ixb). Deutlich zu erkennen ist die Gitterstruktur (2), welche hier aus Aluminium besteht, in die das PCM-Material (1 ) eingefüllt ist. Auf der Unter- und Oberseite ist jeweils eine Graphitfolie als Decklage (3) angebracht.
Fig. 2 zeigt eine schematische Seitenansicht des Probenkörpers aus Figur 1 gemäß des zweiten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung. Die Dicke (h) des Pro- benkörbers beträgt 1 1 mm. Deutlich zu erkennen ist, dass die mit PCM (1 ) gefüllte Gitterstruktur (2) sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite durch die Decklagen (3) eingeschlossen wird.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, wobei die Ausführungsbeispiele keine Einschränkung der Erfindung darstellen.
Ausführungsbeispiel 1
Hergestellt wird ein Probekörper mit den Abmessungen 140 x 95 x 1 1 mm. Dazu wird eine Wabenstruktur aus 50 Lagen Aluminiumfolien mit einer Dicke von jeweils 50 μηη durch versetztes punktuelles verbinden mit insgesamt 2 g Kleber (Araldit 2000 (2014)) und anschließendem auseinanderziehen hergestellt. Die gewünschte Wabenhöhe wird von dem entstandenen Block abgelängt. Diese Struktur wird anschließend mit 120 g PCM-Binder-Material (100g Micronal, Schmelzpunkt 28°C und 20g Araldit 2000 (2014) gefüllt.
Ausführungsbeispiel 2
Hergestellt wird ein Probekörper mit den Abmessungen 140 x 95 x 1 1 mm. Dazu wird eine Wabenstruktur aus 50 Lagen Aluminiumfolien mit einer Dicke von jeweils 50 μηη durch versetztes punktuelles verbinden mit insgesamt 2 g Kleber (Araldit 2000 (2014)) und anschließendem auseinanderziehen hergestellt. Die gewünschte Wabenhöhe wird von dem entstandenen Block abgelängt. Diese Struktur wird anschließend mit 120 g PCM-Binder-Material (100g Micronal, Schmelzpunkt 28°C und 20g Araldit 2000 (2014) gefüllt und zwischen zwei Lagen Graphitfolie (500 μηη Dicke und 1 ,8 g/cm3 Dichte) geklemmt.
Tabelle 1
Es hat sich überraschend gezeigt, dass durch die Wabenstruktur aus Aluminium die Wärmeleitfähigkeit senkrecht zur Probenebene mit 1 ,5 W/(m-K) deutlich über der reinen PCM Probe (Referenzprobe: Zusammensetzung wie Ausführungsbeispiel 1 , aber ohne Wabenstruktur aus Aluminium) mit 0,3 W/(m-K) liegt (siehe Tabelle 1 ). Würde laut dem Stand der Technik Leitadditive zugemischt werden, wären mindestens 30 Gew. % davon nötig, um dieselbe Wärmeleitfähigkeit zu erreichen, die die Wärmekapazität der Probe aber um mindestens 30 % reduzieren würde. Durch Verwendung der Wabenstruktur aus Aluminium wird diese aber nur um 15 % verringert.
Bezugszeichenliste
1 Phasenwechselmaterial
2 Gitterstruktur
3 Decklage
b Breite des Probenkörpers
I Länge des Probenkörpers
h Dicke des Probenkörpers

Claims

Patentansprüche
1. Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement im elektrischen und/oder elektronischen Bereich, umfassend eine Gitterstruktur, die mit Phase- Change-Material (PCM) gefüllt ist.
2. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die Gitterstruktur eine Polygonstruktur aufweist.
3. Verwendung nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Gitterstruktur aus Metall,
Keramik, Graphit oder beliebigen Mischungen hiervon besteht.
4. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Gitterstruktur aus Metall aus der
Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer oder Stahl ausgewählt wird.
5. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Gitterstruktur aus Graphit aus der Gruppe bestehend aus Naturgraphit, synthetischem Graphit oder expandierter Graphit oder Mischungen davon ausgewählt wird.
6. Verwendung nach Anspruch 3, wobei die Gitterstruktur eine Wandstärke von 0,01 bis 2 mm aufweist.
7. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei das Phasenwechselmaterial (PCM) aus der Gruppe bestehend aus Zuckeralkoholen, Paraffinen, Wachsen, Salzhydraten, Fettsäuren, ausgewählt werden kann.
8. Verwendung nach Anspruch 7, wobei das PCM in freier, gebundener,
verkapselter oder mikroverkapselter Form vorliegen kann.
9. Verwendung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das mikroverkapselte PCM eine Größe von < 5 mm aufweist.
10. Verwendung nach Anspruch 1 , wobei die Gitterstruktur zusätzlich noch mit Binder gefüllt ist.
1 1 . Verwendung nach Anspruch 10, wobei der Binder aus der Gruppe bestehend aus Epoxidharze, Silikonharze und Acrylatharze ausgewählt wird.
12. Verwendung nach Anspruch 10 oder 1 1 , wobei der Binderanteil 2 bis 40 Gew. % beträgt.
13. Verbundwerkstoff umfassend eine Gitterstruktur, die mit PCM gefüllt ist, wobei die gefüllte Gitterstruktur sich auf einer Decklage oder zwischen zwei Decklagen befindet.
14. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13, wobei die Decklagen aus der Gruppe bestehend aus Graphitfolien, Carbonfasergewebe, Carbonfasergelege,
Kupferfolie oder Aluminiumfolie ausgewählt werden.
15. Verbundwerkstoff nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Decklagen eine Dicke von 10 μηη bis 3 mm aufweisen.
EP16733916.7A 2015-06-30 2016-06-27 Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement Withdrawn EP3317360A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015212132.1A DE102015212132A1 (de) 2015-06-30 2015-06-30 Verwendung eines Verbundwerkstoffes zum Wärmemanagement
PCT/EP2016/064812 WO2017001323A1 (de) 2015-06-30 2016-06-27 Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP3317360A1 true EP3317360A1 (de) 2018-05-09

Family

ID=56296785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP16733916.7A Withdrawn EP3317360A1 (de) 2015-06-30 2016-06-27 Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10739080B2 (de)
EP (1) EP3317360A1 (de)
KR (1) KR102058804B1 (de)
DE (1) DE102015212132A1 (de)
WO (1) WO2017001323A1 (de)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013134245A1 (en) * 2012-03-06 2013-09-12 Mestek , Inc. Evaporative cooling system and device
CN206485792U (zh) * 2017-02-06 2017-09-12 松冷（武汉）科技有限公司 无需装冰的相变保温箱
DE102018108181A1 (de) * 2018-04-06 2019-10-10 Volkswagen Aktiengesellschaft Ladekoppler mit Kühlvorrichtung, Ladekabel mit Ladekoppler sowie ein Kraftfahrzeug mit Ladekoppler
CN110484216A (zh) * 2019-08-26 2019-11-22 张立强 石墨吸附相变储能粉体、制备方法及其应用
CN112192914A (zh) * 2020-10-13 2021-01-08 黄山市亿华装饰材料有限公司 一种防霉抗菌阻燃型复合壁纸
GB2601995B (en) * 2020-12-08 2023-09-06 Dyson Technology Ltd Heat storage device
CN113140826B (zh) * 2021-04-19 2022-05-17 佛山市液冷时代科技有限公司 一种基于石蜡-铜纤维相变复合材料的电池液冷散热装置
US20220373267A1 (en) * 2021-05-24 2022-11-24 Hamilton Sundstrand Corporation Lightweight carbon foam structure for phase change material heat sinks
CN113845886A (zh) * 2021-09-23 2021-12-28 河北工业大学 一种无过冷的中温相变蓄热材料及其制备方法
US20230130064A1 (en) * 2021-10-25 2023-04-27 GE Precision Healthcare LLC Form-in-place shape-stabilized phase change material for transient cooling
CN115070045B (zh) * 2022-08-22 2022-12-02 有研工程技术研究院有限公司 一种超高导热石墨-铜复合材料及其制备方法

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE734094A (de) * 1968-06-06 1969-12-05
DE10003927A1 (de) 2000-01-29 2001-08-02 Sgl Technik Gmbh Verfahren zum Herstellen von expandierbaren Graphiteinlagerungsverbindungen unter Verwendung von Phosphorsäuren
US6942944B2 (en) * 2000-02-29 2005-09-13 Illinois Institute Of Technology Battery system thermal management
US20050128449A1 (en) * 2003-12-12 2005-06-16 Nikon Corporation, A Japanese Corporation Utilities transfer system in a lithography system
EP1598406B1 (de) 2004-05-18 2013-08-07 SGL Carbon SE Latentwärmespeichermaterial
US7923112B2 (en) * 2005-05-12 2011-04-12 Sgl Carbon Se Latent heat storage material and process for manufacture of the latent heat storage material
US8580171B2 (en) 2006-03-24 2013-11-12 Sgl Carbon Ag Process for manufacture of a latent heat storage device
DE102007002796A1 (de) 2007-01-18 2008-07-24 Alzchem Trostberg Gmbh Verwendung von Amid-Verbindungen zur Speicherung von latenter Wärme
US8151860B2 (en) * 2007-02-16 2012-04-10 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Porous metal article and method of producing a porous metallic article
US7942018B2 (en) * 2008-02-01 2011-05-17 The Hong Kong Polytechnic University Apparatus for cooling or heating thermal storage using microencapsulated phase change material slurries
DE202008007790U1 (de) * 2008-06-11 2009-10-29 Tac Technologieagentur Chemnitz Gmbh Wärmespeicheranordnung
AU2012251464B2 (en) * 2011-05-04 2014-10-09 Bae Systems Plc Thermoelectric device
DE102011052864A1 (de) * 2011-08-19 2013-02-21 Rehau Ag + Co. Latentwärmespeichervorrichtung
US20130264023A1 (en) * 2012-04-09 2013-10-10 Sgl Carbon Se Latent heat storage device with phase change material and graphite matrix
DE102012208576A1 (de) * 2012-05-22 2013-11-28 Sgl Carbon Se Mischung enthaltend Phasenwechselmaterial und Graphitpartikel und Behältnis enthaltend eine solche Mischung
DE102013215255A1 (de) 2013-08-02 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Elektronisches oder elektrisches Bauteil mit PCM-haltiger Kühlung
DE102013215256A1 (de) * 2013-08-02 2015-02-05 Siemens Aktiengesellschaft Latentwärmespeicher und Herstellungsverfahren dazu
US9497868B2 (en) * 2014-04-17 2016-11-15 Continental Automotive Systems, Inc. Electronics enclosure

Also Published As

Publication number Publication date
US20180187977A1 (en) 2018-07-05
US10739080B2 (en) 2020-08-11
KR20180022901A (ko) 2018-03-06
WO2017001323A1 (de) 2017-01-05
KR102058804B1 (ko) 2019-12-23
DE102015212132A1 (de) 2017-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017001323A1 (de) Verwendung eines verbundwerkstoffes zum wärmemanagement
DE112008003548B4 (de) Kernmaterial für Vakuumwärmeisolationsmaterial, Vakuumwärmeisolationsmaterial und Verfahren zu deren Herstellung
DE60311936T2 (de) Belaganordnung für thermische Zwischenlage mit niedrigschmelzendem Metall mit Halterungsmatrix
EP2745348B1 (de) Wärmeableiter und elektrischer energiespeicher
DE112012002633T5 (de) System und Verfahren zum Bearbeiten von horizontal ausgerichteten Nanofasern aus Graphit in einem in 3D Chip-Stapeln verwendeten Material für eine thermische Grenzfläche
EP2519783A1 (de) Einrichtung zur temperierung eines raums
DE3224361C2 (de) Verbundbauteil, bestehend aus mindestens zwei Teilen aus unterschiedlichen Fasermaterialien
DE102017216105A1 (de) Wärmeableitelement
DE102008026650A1 (de) Plattenelement
DE102006011035A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Keramik mit gerichteten Kristallen und zur Herstellung eines Keramiklaminats
DE112016003197T5 (de) Poröse keramikstruktur
DE102015212290A1 (de) Wärmedämmstoff
DE102008031163A1 (de) Mit Latentwärmespeichermaterial (PCM) gefüllte Hohlfaser, Verfahren zu deren Herstellung sowie Verwendung dieser
EP3234275B1 (de) Gipsplatte mit pcm-speichermaterial
DE10212332B4 (de) Brandschutzelement, insbesondere für Feuerschutztüren
EP1508552A2 (de) Holzwollespäne-Bauprodukt
EP3878008A1 (de) Kühlkörper mit kohlenstoffnanostrukturbasierten fasern
DE2717010C2 (de)
EP3517283A1 (de) Thermisch leitfähiges schaummaterial
DE102010002434B4 (de) Temperiersystem
AT296132B (de) Leichtmaterial
DE102017117769B4 (de) Thermische Energie aufnehmende Schott-Wand-Vorrichtung
DE112016003208B4 (de) Poröses Keramikpartikel
DE102005053104A1 (de) Bauplatte
DE102015226599A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Verbundwerkstoffs sowie ein nach dem Verfahren hergestellter Verbundwerkstoff

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20180130

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20190725

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20210420