JP2017022081A - 高エネルギー密度装置のための封じ込めシステム及び方法 - Google Patents
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Abstract
Description
条項1
第1の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第1の封じ込め層であって、熱材料を含む、第1の封じ込め層、第2の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第2の封じ込め層であって、ガス捕獲材料を含み、前記第1の封じ込め層が前記第2の封じ込め容積内に配置される、第2の封じ込め層、及び第3の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第3の封じ込め層であって、バリスティック材料を含み、前記第2の封じ込め層が前記第3の封じ込め容積内に配置される、第3の封じ込め層を備える、封じ込めシステム。
条項2
高エネルギー密度装置を更に備え、前記高エネルギー密度装置が、少なくとも部分的に、前記第1の封じ込め容積内に配置される、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項3
前記高エネルギー密度装置が、バッテリを備える、条項2に記載の封じ込めシステム。
条項4
前記バッテリが、リチウムイオンバッテリである、条項3に記載の封じ込めシステム。
条項5
前記高エネルギー密度装置が、燃料電池を備える、条項2に記載の封じ込めシステム。
条項6
前記高エネルギー密度装置が複数のサブユニットを備え、前記第1の封じ込め層が複数の第1の封じ込めユニットを備え、前記複数のサブユニットの各サブユニットが、少なくとも部分的に、前記複数の第1の封じ込めユニットの関連付けられた第1の封じ込めユニット内に配置される、条項2に記載の封じ込めシステム。
条項7
前記高エネルギー密度装置が、前記第1の封じ込め層内に接近した状態で受け入れられる、条項2に記載の封じ込めシステム。
条項8
ベース構造体を更に備え、前記第2の封じ込め層が前記ベース構造体に連結され、前記第2の封じ込め容積を画定し、前記第3の封じ込め層が前記ベース構造体に連結され、前記第3の封じ込め容積を画定する、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項9
前記第1の封じ込め層が、スリーブ、ラップ、及び容器のうちの1つとして構成される、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項10
前記熱材料がポリマーを含む、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項11
前記ポリマーが、少なくとも100℃のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマーである、条項10に記載の封じ込めシステム。
条項12
前記ポリマーが、少なくとも125℃のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマーである、条項10に記載の封じ込めシステム。
条項13
前記ポリマーがポリアリールエーテルケトンを含む、条項10に記載の封じ込めシステム。
条項14
前記ポリマーが、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリエーテルイミド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、条項10に記載の封じ込めシステム。
条項15
前記ポリマーがシリコンを含む、条項10に記載の封じ込めシステム。
条項16
前記熱材料が相変化材料を含む、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項17
前記相変化材料が、固体と液体との相変化材料である、条項16に記載の封じ込めシステム。
条項18
前記相変化材料が、パラフィン、脂肪酸、フェノール、みつろう、キノン、安息香酸、pキシレン二塩化物、ケイ酸ナトリウム、リチウム、塩化ナトリウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択される、条項16に記載の封じ込めシステム。
条項19
前記第1の封じ込め層がキャリアを更に備え、前記熱材料が前記キャリアによって支持される、条項16に記載の封じ込めシステム。
条項20
前記キャリアが複数のポケットを画定し、前記熱材料が前記複数のポケット内に受け入れられる、条項19に記載の封じ込めシステム。
条項21
前記キャリアがポリマーフィルムを備える、条項19に記載の封じ込めシステム。
条項22
前記キャリアが、金属及び金属酸化物のうちの少なくとも1つから構築されたフレームワークを備える、条項19に記載の封じ込めシステム。
条項23
前記キャリアが、前記熱材料を含浸させた金属酸化物を含む、条項19に記載の封じ込めシステム。
条項24
前記第2の封じ込め層がドーム形状である、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項25
前記第2の封じ込め層が積層構造体を備え、前記ガス捕獲材料が前記積層構造体の中に組み込まれる、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項26
積層構造体がガス透過層及びガス不透過層を備え、前記ガス捕獲材料が前記ガス透過層と前記ガス不透過層との間に配置される、条項25に記載の封じ込めシステム。
条項27
前記ガス透過層が繊維素材を含む、条項26に記載の封じ込めシステム。
条項28
前記繊維素材が金属酸化物繊維を含む、条項27に記載の封じ込めシステム。
条項29
前記ガス不透過層がポリマー材料を含む、条項27に記載の封じ込めシステム。
条項30
前記ガス捕獲材料が吸着剤を含む、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項31
前記吸着剤が、金属有機フレームワーク及びゼオライトのうちの少なくとも1つを含む、条項30に記載の封じ込めシステム。
条項32
前記吸着剤が、水素選択吸着剤、二酸化炭素選択吸着剤、及び炭化水素選択吸着剤のうちの少なくとも1つを含む、条項30に記載の封じ込めシステム。
条項33
前記ガス捕獲材料が吸収剤を含む、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項34
支持構造体を更に備え、前記第2の封じ込め層が前記支持構造体によって支持される、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項35
前記第2の封じ込め容積内に配置されたセンサを更に備える、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項36
前記第3の封じ込め層がドーム形状である、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項37
前記バリスティック材料が膨張性材料を含む、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項38
前記第3の封じ込め層が積層構造体を備え、前記膨張性材料が前記積層構造体の中に組み込まれる、条項37に記載の封じ込めシステム。
条項39
前記積層構造体が少なくとも1つの内張り層を備え、前記内張り層が前記膨張性材料に付けられる、条項38に記載の封じ込めシステム。
条項40
前記内張り層がバリスティック繊維素材を備える、条項39に記載の封じ込めシステム。
条項41
前記積層構造体がキルティング加工される、条項39に記載の封じ込めシステム。
条項42
前記バリスティック材料がバリスティック繊維素材を備える、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項43
前記バリスティック繊維素材が、複数の重なった層の構造体である、条項42に記載の封じ込めシステム。
条項44
前記バリスティック素材が、パラアラミド合成繊維素材を備える、条項42に記載の封じ込めシステム。
条項45
支持構造体を更に備え、前記第3の封じ込め層が前記支持構造体によって支持される、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項46
前記第3の封じ込め容積内に配置されたセンサを更に備える、条項1に記載の封じ込めシステム。
条項47
第1の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第1の封じ込め層であって、相変化材料及びキャリアを含み、前記相変化材料が前記キャリアによって支持される、第1の封じ込め層、第2の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第2の封じ込め層であって、前記第1の封じ込め層が前記第2の封じ込め容積内に配置され、ガス透過層、ガス不透過層、及び前記ガス透過層と前記ガス不透過層との間に配置されたガス捕獲材料を含む、第2の封じ込め層、並びに第3の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第3の封じ込め層であって、前記第2の封じ込め層が前記第3の封じ込め容積内に配置され、内張り材料及び前記内張り材料に連結された膨張性材料を含む、第3の封じ込め層を備える、封じ込めシステム。
条項48
前記キャリアが、前記相変化材料を含浸させた金属酸化物を含む、条項47に記載の封じ込めシステム。
条項49
前記ガス捕獲材料が吸着剤を含む、条項47に記載の封じ込めシステム。
条項50
第1の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第1の封じ込め層であって、熱材料を含む、第1の封じ込め層、及び前記第1の封じ込め容積内に少なくとも部分的に受け入れられる高エネルギー密度装置を備える、封じ込めシステム。
条項51
第2の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第2の封じ込め層であって、前記第1の封じ込め層が前記第2の封じ込め容積内に配置され、ガス捕獲材料を含む、第2の封じ込め層を更に備える、条項50に記載の封じ込めシステム。
条項52
第3の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第3の封じ込め層であって、バリスティック材料を含み、前記第1の封じ込め層が前記第3の封じ込め容積内に配置される、第3の封じ込め層を更に備える、条項50に記載の封じ込めシステム。
条項53
第2の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第2の封じ込め層であって、ガス捕獲材料を含む、第2の封じ込め層、及び前記第2の封じ込め容積内に少なくとも部分的に受け入れられる高エネルギー密度装置を備える、封じ込めシステム。
条項54
第3の封じ込め容積を少なくとも部分的に画定する第3の封じ込め層であって、バリスティック材料を含み、前記第2の封じ込め層が前記第3の封じ込め容積内に配置される、第3の封じ込め層を更に備える、条項53に記載の封じ込めシステム。
条項55
高エネルギー密度装置を提供すること、前記高エネルギー密度装置を、少なくとも部分的に、熱材料を含む第1の封じ込め層内に囲い込むこと、前記第1の封じ込め層を、ガス捕獲材料を含む第2の封じ込め層内に囲い込むこと、及び前記第2の封じ込め層を、バリスティック材料を含む第3の封じ込め層内に囲い込むことを含む、封じ込め方法。
Claims (15)
- 第1の封じ込め容積(30)を少なくとも部分的に画定する第1の封じ込め層(14)であって、熱材料を含む、第1の封じ込め層(14)、
第2の封じ込め容積(22)を少なくとも部分的に画定する第2の封じ込め層(16)であって、ガス捕獲材料(72)を含み、前記第1の封じ込め層が前記第2の封じ込め容積内に配置される、第2の封じ込め層(16)、及び
第3の封じ込め容積(24)を少なくとも部分的に画定する第3の封じ込め層(18)であって、バリスティック材料を含み、前記第2の封じ込め層が前記第3の封じ込め容積内に配置される、第3の封じ込め層(18)を備える、封じ込めシステム(10)。 - 高エネルギー密度装置(12)を更に備え、前記高エネルギー密度装置が、少なくとも部分的に前記第1の封じ込め容積内に配置され、前記高エネルギー密度装置が、バッテリ及び燃料電池のうちの1つを備える、請求項1に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記高エネルギー密度装置(12)が複数のサブユニット(12A〜D)を備え、前記第1の封じ込め層(14)が複数の第1の封じ込めユニット(14A〜D)を備え、前記複数のサブユニットの各サブユニットが、少なくとも部分的に、前記複数の第1の封じ込めユニットの関連付けられた第1の封じ込めユニット内に配置される、請求項2に記載の封じ込めシステム(10)。
- ベース構造体(20)を更に備え、前記第2の封じ込め層(16)が前記ベース構造体に連結され、前記第2の封じ込め容積(22)を画定し、前記第3の封じ込め層(18)が前記ベース構造体に連結され、前記第3の封じ込め容積(24)を画定する、請求項1から3のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記第1の封じ込め層(14)が、スリーブ、ラップ、及び容器のうちの1つとして構成される、請求項1から4のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記熱材料がポリマーを含み、前記ポリマーが、
ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトンケトン、ポリエーテルケトン、ポリエーテルケトンエーテルケトンケトン、ポリエーテルイミド、及びそれらの組み合わせから成る群から選択された、
少なくとも100℃のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマー、
少なくとも125℃のガラス転移温度を有する熱可塑性ポリマー、又は
シリコンを含む、請求項1から5のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。 - 前記熱材料が相変化材料(42、62)を含み、前記相変化材料(42、62)が、
固体と液体との相変化材料、又は
パラフィン、脂肪酸、フェノール、みつろう、キノン、安息香酸、pキシレン二塩化物、ケイ酸ナトリウム、リチウム、塩化ナトリウム、及びそれらの組み合わせから成る群から選択された材料を含む、請求項1から6のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。 - 前記第1の封じ込め層(14)がキャリア(44、64)を更に備え、前記熱材料が前記キャリアによって支持され、前記キャリアが、
複数のポケット(46)を画定し、前記熱材料が前記複数のポケット内に受け入れられ、
ポリマーフィルムを備え、又は
金属及び金属酸化物のうちの少なくとも1つから構築されたフレームワークを備え、前記金属酸化物は前記熱材料を含浸させたものである、請求項7に記載の封じ込めシステム(10)。 - 前記第2の封じ込め層(16)が積層構造体(70)を備え、前記ガス捕獲材料(72)が前記積層構造体の中に組み込まれる、請求項1から8のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記積層構造体(70)がガス透過層(74)及びガス不透過層(76)を備え、前記ガス捕獲材料(72)が、前記ガス透過層と前記ガス不透過層との間に配置され、前記ガス透過層が繊維素材を含み、前記ガス不透過層がポリマー材料を含む、請求項9に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記ガス捕獲材料(72)が吸着剤を含み、前記吸着剤が、
金属有機フレームワーク及びゼオライトのうちの少なくとも1つ、又は
水素選択吸着剤、二酸化炭素選択吸着剤、及び炭化水素選択吸着剤のうちの少なくとも1つを含む、請求項1から10のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。 - 支持構造体(82)を更に備え、前記第2の封じ込め層(16)が前記支持構造体によって支持される、請求項1から11のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記バリスティック材料が膨張性材料(102)を含み、前記第3の封じ込め層(18)が積層構造体(100、120)を備え、前記膨張性材料が前記積層構造体の中に組み込まれ、前記積層構造体が少なくとも1つの内張り層を備え、前記内張り層が前記膨張性材料に付けられる、請求項1から12のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 前記バリスティック材料が、複数の重なった層の構造体及びパラアミド合成繊維素材のうちの少なくとも1つであるバリスティック繊維素材を含む、請求項1から13のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
- 支持構造体(140)を更に備え、前記第3の封じ込め層(18)が前記支持構造体によって支持される、請求項1から14のいずれか一項に記載の封じ込めシステム(10)。
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