[发明专利]复合材料在主动和/或被动冷却的载流系统中吸收和分布液体的用途

说明书

一种复合材料在主动和/或被动冷却的载流系统中，特别是在主动和/或被动冷却的蓄电系统中接收和分布液体的用途，所述复合材料包括载体层和固定在所述载体层上的液体接收层，其中，所述液体接收层包含固定的超吸收颗粒，其中，在所述液体接收层的背离所述载体层的一侧上布置有与所述液体接收层处于导液接触的液体分布层，该液体分布层在所述复合材料的平面中接收和分布待接收的液体。

技术领域

本发明涉及一种复合材料在主动和/或被动冷却的载流系统中，特别是在主动和/或被动冷却的蓄电系统中吸收和分布液体的用途。本发明还涉及包含该复合材料的吸收垫和主动和/或被动冷却的载流系统。

背景技术

载流系统特别是电池系统变得越来越重要，因为其对于驱动电动及混合动力车辆是必需的。众所周知，“载流系统”是电流流过的系统。实际相关的载流系统是“蓄电系统”，即用于存储当前可用但不需要的能量以供以后使用的系统。这种存储通常伴随着能量形式的转换，例如从电能到化学能。如有必要，然后将能量转换回所需的电形式。电池系统已知是串联或并联连接的模块，所述模块包含串联或并联连接的次级或初级单元。另外的蓄电系统是蓄电池，即串联或并联连接的模块，所述模块包含串联或并联连接的次级单元。同样实际相关的蓄电系统是电容器，即能够在直流电路的电场中静态存储电荷和相关能量的无源电器件。

为了确保系统的最佳功能，必须将电池单元的温度保持在期望的温度范围内。为了防止超过和/或低于工作温度，使用主动或被动温度控制系统。特别证实的是，使用具有高热容量的液体温度控制介质，所述液体温度控制介质在热交换器中良好导热地沿着电池单元引导。

此外，所述系统通常相对于周围环境不气密地封闭。这意味着其允许与周围环境进行气体交换。为了防止污染物渗透，进入的空气经过过滤。为此，例如使用微孔膜或无纺布。

所有这些方法虽然允许过滤颗粒，但不允许过滤气体，特别是也不允许过滤水蒸气。因此，水蒸气可以穿过膜进入电子壳体中。然而，由于壳体内部被冷却，水会凝结在壳体中的冷点上(当超过其露点时)。由于特别是载流部件被冷却，冷凝物的形成发生在最关键的地方。

此外，如果壳体本身的温度始终处于较低水平，则所形成的冷凝物很难从壳体中再次去除。在此可以考虑例如泵、受控阀或加热。这些方法很复杂并且可能容易出错。此外，在许多应用(例如电池系统)中禁止加热。

合适的吸水介质是干燥剂，所述干燥剂安装在壳体中或壳体前，并且不可逆地结合水。然而，在此不利的是，这种介质不仅吸收液态水，而且还吸收水蒸气。如果介质放置在壳体中，则其还对壳体中的气体空间进行除湿。这导致水蒸气因此也被拉入壳体中，所述水蒸气在正常情况下根本不会进入壳体中。因此，这样的干燥筒不仅用作湿度吸收器而且还用作湿度抽吸器。

问题还在于，例如在以这种方式装备的车辆中发生事故时，可能发生泄漏并且温度控制介质可能因此从冷却体中逸出。温度控制介质于是可以与电池单元直接接触并且通过其导电性例如触发短路。

一种常见的干燥剂是P₂O₅。虽然其对水具有极高的吸收能力，但在吸收水时会形成液态磷酸。这会导致腐蚀，并且由于其导电性而对电气应用构成风险。此外，吸水是不可逆的。其他典型的干燥剂如CaCl₂也有类似的反应。

因此，上述干燥剂在技术上不是目标导向的。干燥剂通常被松散地封入袋(干燥剂袋)中，因此不能可靠地固定。

其他已知的液体吸收物质，特别是吸水物质例如是超吸收剂。超吸收剂的优势在于，一方面，其具有非常高的吸水能力，化学反应呈中性(也与有机溶剂反应)，并且还可以可逆地加载。