JP2013519987A - 放熱器および電気エネルギー蓄積器 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (27)
- 1つまたは複数の電池セル(5〜5'';15,17,19)に接触させるように設けられ黒鉛を含有する面状材料を含む放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)であって、
前記黒鉛を含有する面状材料は膨張黒鉛を含む
ことを特徴とする、放熱器。 - 前記黒鉛を含有する面状材料は、0.6〜1.4g/cm3の密度を有し、有利には0.7〜1.3g/cm3の密度を有し、特に有利には0.9〜1.1g/cm3の密度を有し、たとえば1.0g/cm3の密度を有する、
請求項1記載の放熱器。 - 前記面状材料の面方向の熱伝導率は120〜240W/(m・K)であり、有利には130〜230W/(m・K)であり、特に有利には180〜190W/(m・K)である、
請求項1または2記載の放熱器。 - 前記面状材料の元の厚さを基準とした、該面状材料の厚さ方向の弾性復元率は、0.5〜15%であり、有利には1〜10%であり、特に有利には4〜10%である、
請求項1から3までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料の元の厚さを基準とした、該面状材料の厚さ方向の圧縮率は、1〜50%であり、有利には5〜35%であり、特に有利には7〜30%であり、さらに有利には10〜20%である、
請求項1から4までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料は、圧縮された膨張黒鉛から形成される、
請求項1から5までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料は、前記圧縮前に膨張黒鉛と合成樹脂粒子とを十分に均質に混合して形成された混合物から成る、
請求項6記載の放熱器。 - 前記圧縮後に被着された合成樹脂が、前記面状材料の表面に、または該面状材料の中心領域まで含浸されている、
請求項1から7までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料は金属コーティングを、少なくとも、放熱モジュール(4)と結合するための端面(8)に有し、
および/または、
少なくとも前記面状材料の1つの主面の一部領域に、金属コーティングが設けられている、
請求項1から8までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料はトラフ形(10〜10'')に成形されている、
請求項1から9までのいずれか1項記載の放熱器。 - 前記面状材料は、波形(16)またはメアンダ状(12)または蜂の巣状(18)に成形されている、
請求項1から9までのいずれか1項記載の放熱器。 - 少なくとも1つの電池セル(5〜5'';15,17,19)と、該電池セル(5〜5'';15,17,19)の熱を放熱するための放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)とを備えた、電気エネルギー蓄積器(1)であって、
前記放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)は、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)の少なくとも1つの外側面に配置されており、
前記放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)は、黒鉛を含有する面状材料を有する、電気エネルギー蓄積器(1)において、
前記黒鉛を含有する面状材料は膨張黒鉛を含む
ことを特徴とする、電気エネルギー蓄積器。 - 前記放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)は、請求項1から11までのいずれか1項に記載の構成を有する、
請求項12記載の電気エネルギー蓄積器(1)。 - 前記1つまたは複数の電池セル(5〜5'';15,17,19)は、該電池セル(5〜5'';15,17,19)の外側輪郭に適合された前記放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)によって包囲されている、
請求項12または13記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電池セル(5〜5'')は、トラフ形の前記放熱器(10〜10'')によって包囲されている、
請求項12から14までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電気エネルギー蓄積器(1)は、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)を複数含んでおり、
前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料は、少なくとも複数の相互に隣接する電池セル(5〜5'';15,17,19)の相互に隣接する外側面間に配置されている、
請求項12から15までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''',10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料の端面(8)および/または部分面と、前記電気エネルギー蓄積器(1)の放熱モジュール(4)とが、熱伝導結合されている、
請求項12から16までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電気エネルギー蓄積器(1)の筐体(2)の底部分(3)が放熱部材として形成されている、
請求項17記載の電気エネルギー蓄積器。 - 複数の電池セル(5〜5'';15,17,19)の熱を放熱するために、該電池セル(5〜5'';15,17,19)の外側面にコンタクトさせるための前記黒鉛を含有する面状材料によって、前記筐体(2)の少なくとも1つの内壁が被覆されている、
請求項18記載の電気エネルギー蓄積器。 - トラフ形の前記放熱器(10〜10'')のトラフ底部と前記底部分(3)とが熱伝導結合されている、
請求項17から19までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - トラフ形(10〜10'')または波形(16)またはメアンダ形(12)または蜂の巣状(18)の1つまたは複数の前記放熱器の端面と前記底部分(3)とが熱伝導結合されている、
請求項17から19までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の相互に隣接する側面が、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)を収容するためのポケット(9〜9'''';11〜11'';13〜13''')を形成する、
請求項12から21までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電池セル(5〜5'';15,17,19)はリチウムイオンセルである、
請求項12から22までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料と前記電池セル(5〜5'';15,17,19)との熱伝導結合を確実に実施するため、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)の体積収縮時には該面状材料が膨張し、該電池セル(5〜5'';15,17,19)の体積膨張時には該面状材料が凹むように、該面状材料は形成されている、
請求項12から23までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電池セル(5〜5'';15,17,19)は動作中に体積を収縮し、かつ、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)と前記放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)との熱伝導結合を保証するために、前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の元の厚さを基準として、該放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料は厚さ方向に0.5〜15%弾性復元し、有利には1〜10%弾性復元し、特に有利には4〜10%弾性復元する、
請求項12から24までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記電池セル(5〜5'';15,17,19)は動作中に膨張し、かつ、前記電池セル(5〜5'';15,17,19)と前記放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)との熱伝導結合を保証するために、前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の元の厚さを基準として、該放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料は厚さ方向に1〜50%圧縮可能であり、有利には5〜35%圧縮可能であり、特に有利には7〜30%圧縮可能であり、さらに有利には10〜20%圧縮可能である、
請求項12から25までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。 - 前記1つまたは複数の放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)の前記面状材料の厚さ方向の圧縮が僅かのみであるように、有利には該面状材料の元の厚さに対して最大1%となるように、前記電気エネルギー蓄積器(1)が動作していない状態では該放熱器(6〜6''''';10〜10'';12;14;16;18)と前記電池セル(5〜5'';15,17,19)とが相互に押さえつけられている、
請求項12から26までのいずれか1項記載の電気エネルギー蓄積器。
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