【手続補正書】
【提出日】平成30年9月7日(2018.9.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セルの温度を管理するように構成される熱電電池熱管理システムであって、前記システムが、
電池セルの温度敏感領域と熱連通するヒートスプレッダと、
主側面および廃熱側面を備える熱電装置と、
加熱モードまたは冷却モードで動作するように構成される熱管理制御装置と、
を備え、
前記ヒートスプレッダが、
前記電池セルの前記温度敏感領域と熱連通し、前記ヒートスプレッダに沿って略平行に延在する複数のグラファイトの層を備え、熱エネルギーおよび電流を、前記グラファイトの層に略平行の平面に沿って伝達するように構成されるグラファイトと、
前記複数のグラファイトの層の間にあり、前記複数のグラファイトの層の間で熱エネルギーを伝達するように構成され、前記平面に略直交して熱エネルギーを伝達するように構成される複数の熱エレベータと、
前記グラファイトおよび前記複数の熱エレベータと熱連通する導体であって、前記導体を介して前記グラファイトを通して電流を印加する際に前記電池セルを加熱するために、前記グラファイトと電気連通する導体と、を備え、
前記熱電装置が、前記熱電装置への電流の印加の際に、前記熱電装置の前記主側面と前記廃熱側面との間で熱エネルギーを伝達するように構成され、前記熱電装置の前記主側面が、前記熱電装置に供給される電流の極性を調節することによって、前記電池セルを加熱または冷却するために、前記ヒートスプレッダと熱連通し、
前記加熱モードでは、電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加されるとき、電流が第１の極性で前記熱電装置に印加されるとき、または、電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加され、および前記第１の極性で前記熱電装置に印加される、両方のとき、前記電池セルが、前記電池セルの前記温度敏感領域に熱エネルギーを伝達する前記ヒートスプレッダによって加熱され、
前記冷却モードでは、電流が第２の極性で前記熱電装置に印加されるとき、前記電池セルが、前記電池セルの前記温度敏感領域から離れるように熱エネルギーを伝達する前記ヒートスプレッダによって冷却される、
システム。
【請求項２】
前記電池セルおよび前記ヒートスプレッダが、電池ケース内に位置決めされ、前記導体は、前記ヒートスプレッダを前記電池ケースに対し物理的に取り付けるために、前記電池ケースに付着するように構成される、請求項１記載のシステム。
【請求項３】
前記電池ケースに付着され、前記熱電装置の前記廃熱側面を横切るように空気を押し出す、または引き込むように構成される送風機および空気路組立体をさらに備え、前記熱管理制御装置は、前記送風機および空気路組立体の送風機からの空気流が、前記電池セルの加熱または冷却要求に適合するように増加または減少するように、システム効率を最適化するように構成される、請求項２記載のシステム。
【請求項４】
電池セルを加熱または冷却するように構成される電池熱管理システムであって、前記システムが、
電池セルと熱連通するヒートスプレッダと、
主側面および廃熱側面を備える熱電装置と、
を備え、
前記ヒートスプレッダが、
グラファイトシートであって、前記グラファイトシートに沿って熱エネルギーおよび電流を伝達するように構成されるグラファイトシートと、
前記グラファイトシートと熱および電気連通する導体であって、前記導体を介して前記グラファイトシートへ電流を印加する際に前記電池セルを加熱するために、前記グラファイトシートと電気連通し、熱エネルギーを前記グラファイトシートへ、および前記グラファイトシートから伝達するために、前記グラファイトシートと熱連通する導体と、を備え、
前記熱電装置が、前記熱電装置への電流の印加の際に、前記熱電装置の前記主側面と前記廃熱側面との間で熱エネルギーを伝達するように構成され、前記熱電装置の前記主側面が、前記熱電装置に供給される電流の極性を調節することによって、前記電池セルを加熱または冷却するために、前記ヒートスプレッダと熱連通し、
電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加されるとき、または、電流が第１の極性で前記熱電装置に印加されるとき、または、電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加され、および前記第１の極性で前記熱電装置に印加される、両方のとき、前記電池セルが、熱エネルギーを前記電池セルに伝達する前記ヒートスプレッダによって加熱され、
電流が第２の極性で前記熱電装置に印加されるとき、前記電池セルが、前記電池セルから離れるように熱エネルギーを伝達する前記ヒートスプレッダによって冷却される、
システム。
【請求項５】
前記ヒートスプレッダが、前記グラファイトシートと熱連通する金属基材をさらに備え、前記グラファイトシートは、前記電池セルと前記金属基材との間でサーマルインターフェースとして機能するように、前記電池セルと熱連通する、請求項４記載のシステム。
【請求項６】
前記熱電装置の前記主側面が、前記金属基材の少なくとも一部の上方に位置決めされ、前記グラファイトシートは、前記熱電装置と前記金属基材との間でサーマルインターフェースを提供するために、前記熱電装置の前記主側面と前記金属基材との間にあるように延在し、前記サーマルインターフェースは、前記熱電装置の前記主側面と前記金属基材との間で熱エネルギーを伝達するように構成される、請求項５記載のシステム。
【請求項７】
前記導体を介して金属基材に電流が印加されると、前記電池セルが、熱エネルギーを前記電池セルに伝達する前記ヒートスプレッダによって加熱される、請求項５または６記載のシステム。
【請求項８】
電気装置の温度を管理するためのヒートスプレッダ組立体であって、前記ヒートスプレッダ組立体が、
電気装置と熱連通するグラファイトシートであって、前記グラファイトシートに沿って熱エネルギーおよび電流を伝達するように構成されるグラファイトシートと、
前記グラファイトシートと熱および電気連通する導体であって、前記導体を介して前記グラファイトシートへ電流を印加する際に前記電気装置を加熱するために、前記グラファイトシートと電気連通し、熱エネルギーを前記グラファイトシートへ、および前記グラファイトシートから伝達するために、前記グラファイトシートと熱連通する導体と、
を備え、
前記導体を介して前記ヒートスプレッダ組立体に電流が印加されると、前記電気装置が、熱エネルギーを前記電気装置に伝達する前記グラファイトシートによって加熱され、
前記電気装置が、前記電気装置から離れるように熱エネルギーを伝達する前記グラファイトシートによって冷却される、
組立体。
【請求項９】
前記グラファイトシートと熱および電気連通する他の導体をさらに備え、電流が前記グラファイトシートに沿って流れるように、前記導体および前記他の導体を介して前記グラファイトシートに電流が印加されると、前記電気装置が加熱される、請求項８記載の組立体。
【請求項１０】
前記他の導体が、前記電気装置の温度を管理するように構成される制御装置を備えるプリント回路基板に電気的に接続するように構成される電気接合部を備え、前記電気接合部は、前記ヒートスプレッダ組立体に電流を供給するように構成される、請求項９記載の組立体。
【請求項１１】
前記グラファイトシートが、前記グラファイトシート中の共有結合中に裂け目を備え、前記裂け目は、前記グラファイトシートの抵抗加熱能力を増加させるために、前記グラファイトシートを通る電流のための移動路を増加させるように構成される、請求項８〜１０のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１２】
前記グラファイトシートが、前記グラファイトシートの長さを増加させるために、波状であり、グラファイトシートの増加した長さは、前記グラファイトシートの抵抗加熱能力を増加させるために、前記グラファイトシートを通る電流のための移動路を増加させるように構成される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１３】
前記グラファイトシートと熱連通する金属基材をさらに備え、前記グラファイトシートは、前記電気装置と前記金属基材との間で熱エネルギーを伝達するように構成されるように、前記電気装置と熱連通する、請求項８〜１２のいずれか１項に記載の組立体。
【請求項１４】
前記グラファイトシートが、前記金属基材の少なくとも２つの側面上で、前記金属基材の表面に沿って延在する、請求項１３記載の組立体。
【請求項１５】
電池セルを加熱または冷却するための電池熱管理システムを製造する方法であって、前記方法が、
ヒートスプレッダを電池セルに熱的に接続することと、
熱電装置に供給される電流の極性を調節することによって前記電池セルを加熱または冷却するために、熱電装置の主側面を前記ヒートスプレッダに熱的に接続することと、
を含み、
前記ヒートスプレッダが、
グラファイトシートであって、前記グラファイトシートに沿って熱エネルギーおよび電流を伝達するように構成されるグラファイトシートと、
前記グラファイトシートと熱および電気連通する導体であって、前記導体を介して前記グラファイトシートへ電流を印加する際に前記電池セルを加熱するために、前記グラファイトシートと電気連通し、熱エネルギーを前記グラファイトシートへ、および前記グラファイトシートから伝達するために前記グラファイトシートと熱連通する導体と、を備え、
前記熱電装置は、前記熱電装置に電流が印加される際に、前記熱電装置の前記主側面と廃熱側面との間で熱エネルギーを伝達するように構成され、
電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加されるとき、または、電流が第１の極性で前記熱電装置に印加されるとき、または、電流が前記導体を介して前記ヒートスプレッダに印加され、および前記第１の極性で前記熱電装置に印加される、両方のとき、熱エネルギーを前記電池セルに伝達する前記ヒートスプレッダによって前記電池セルが加熱され、
電流が第２の極性で前記熱電装置に印加されるとき、前記電池セルが、前記電池セルから離れるように熱エネルギーを伝達する前記ヒートスプレッダによって冷却される、
方法。
【請求項１６】
前記ヒートスプレッダが、前記グラファイトシートと熱連通する金属基材をさらに備え、前記グラファイトシートは、前記電池セルと前記金属基材との間でサーマルインターフェースとして機能するように、前記電池セルと熱連通する、請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
電気装置の温度敏感領域の温度を管理するためのヒートスプレッダ組立体であって、前記ヒートスプレッダ組立体が、
電気装置の温度敏感領域と熱連通するグラファイトシートであって、前記グラファイトシートに沿って熱エネルギーおよび電流を伝達するように構成されるグラファイトシートと、
前記グラファイトシートと電気連通し、前記グラファイトシートに電流を供給するように構成される導体と、を備え、
前記グラファイトシートが、前記導体を介して前記グラファイトシートに電流を印加することで熱を生成するように構成され、
前記グラファイトシートが、前記導体を介して前記グラファイトシートに電流を印加することで前記電気装置の前記温度敏感領域に伝達される熱を生成することによって、前記電気装置の前記温度敏感領域を加熱するように構成される、
ヒートスプレッダ組立体。
【請求項１８】
前記グラファイトシートと電気連通する他の導体をさらに備え、前記グラファイトシートは、前記導体および前記他の導体との間で前記グラファイトシートに沿って電流が流れるように前記グラファイトシートに印加される電流によって前記電気装置の前記温度敏感領域に伝達される熱を生成するように構成される、請求項１７記載のヒートスプレッダ組立体。
【請求項１９】
前記他の導体が、前記電気装置の前記温度敏感領域の温度を管理するように構成される制御装置を備えるプリント回路基板に電気的に接続するように構成される電気接合部を備え、前記電気接合部は、前記ヒートスプレッダ組立体に電流を供給するように構成される、請求項１８記載のヒートスプレッダ組立体。
【請求項２０】
前記グラファイトシートが、前記グラファイトシート中の共有結合中に裂け目を備え、前記裂け目は、前記グラファイトシートの抵抗加熱能力を増加させるために、前記グラファイトシートを通る電流のための移動路を増加させるように構成される、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のヒートスプレッダ組立体。
【請求項２１】
グラファイトシートにより電気装置の温度敏感領域を加熱する方法であって、前記方法が、
電気装置の温度敏感領域と熱連通するヒートスプレッダの導体に電流を印加することと、
前記ヒートスプレッダのグラファイトシートに沿って電流を流すことであって、前記導体が、前記グラファイトシートと電気連通し、電流が、前記導体から前記グラファイトシートに沿って流される、電流を流すことと、
前記グラファイトシートを通して流される電流によって前記グラファイトシート内に熱を生成することと、
前記グラファイトシート内に生成される熱を用いることにより前記電気装置の前記温度敏感領域を加熱するために、前記グラファイトシートから前記電気装置の前記温度敏感領域に熱エネルギーを伝達することと、
を含む、方法。
【請求項２２】
主側面および廃棄側面を備える熱電装置に電流を印加することと、
前記電気装置の前記温度敏感領域を加熱するために、前記熱電装置の前記主側面から前記ヒートスプレッダに熱エネルギーを伝達することと、
をさらに含む請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
前記グラファイトシート内の蛇行路またはジグザグ路の少なくとも１つに沿って電流を流すことをさらに含む請求項２１または２２記載の方法。
【請求項２４】
電気装置の温度敏感領域の温度を管理するためのヒートスプレッダであって、前記スプレッダが、
電気装置の温度敏感領域と熱連通し、基板に沿って熱エネルギーを伝達するように構成される基板と、
前記基板上に配置されるグラファイトシートと、を備え、
前記グラファイトシートが、前記電気装置の前記温度敏感領域と熱連通し、前記グラファイトシートが、前記グラファイトシートに電力を印加することで前記電気装置の前記温度敏感領域に熱エネルギーを伝達するように構成され、前記グラファイトシートが、前記グラファイトシートに電力を印加することなく前記電気装置の前記温度敏感領域から離れるように熱エネルギーを伝達するように構成され、
前記基板または前記グラファイトシートのうちの一方が、前記電気装置の前記温度敏感領域から、前記基板または前記グラファイトシートのうちの他方を介して、ヒートシンクに熱エネルギーを伝達するように構成される、
ヒートスプレッダ。
【請求項２５】
前記基板が、前記基板に沿って電流を伝達するように構成され、前記基板が、前記基板に電力を印加することにより前記電気装置の前記温度敏感領域を加熱するように構成される、請求項２４記載のヒートスプレッダ。
【請求項２６】
前記グラファイトシートが、前記基板の少なくとも２つの側面に沿って延在する、請求項２４または２５記載のヒートスプレッダ。
【請求項２７】
前記グラファイトシートが、前記ヒートシンクと熱連通し、前記基板が、前記グラファイトシートを介して、前記電気装置の前記温度敏感領域から前記ヒートシンクに熱エネルギーを伝達するように構成される、請求項２４〜２６のいずれか１項に記載のヒートスプレッダ。
【請求項２８】
前記グラファイトシートが、主側面および廃棄側面を備える熱電装置と熱連通し、前記熱電装置が、前記熱電装置に電力を印加することにより前記熱電装置の前記主側面と前記廃棄側面との間で熱エネルギーを伝達するように構成され、前記熱電装置の前記主側面が、前記ヒートスプレッダと熱連通し、前記熱電装置の前記主側面が、前記熱電装置に電力を印加することにより前記電気装置の前記温度敏感領域を加熱または冷却するように構成され、前記熱電装置の前記廃棄側面が、前記ヒートシンクと熱連通する、請求項２４〜２７のいずれか１項に記載のヒートスプレッダ。