CN108292790B - 冷却构件及蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

冷却构件(20)具备：制冷剂(21)；吸收构件(26)，吸收制冷剂(21)；封入体(22)，将具有挠性的片构件(23、24)接合，并将制冷剂(21)及吸收构件(26)以密闭状态封入；及散热部(35)，接受封入体(22)的热并向外部散热。

Description

冷却构件及蓄电模块
技术领域
本说明书记载的技术涉及冷却构件及蓄电模块。
背景技术
以往，作为热管已知有专利文献1记载的技术。该热管在由金属材料制作的管的内部液密地封入有导热流体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平11-23169号公报
发明内容
发明要解决的问题
根据上述的结构，为了封入导热流体而管需要强度。其理由是因为，若导热流体从发热体接受热而蒸发，则导热流体的体积增大，管内的压力升高。若在管内液密地封入导热流体且使用强度比较高的管，则存在制造成本升高的问题。
本说明书公开的技术基于上述那样的情况而完成，目的在于降低冷却构件的制造成本。
用于解决问题的手段
本说明书记载的冷却构件具备：制冷剂；吸收构件，吸收所述制冷剂；封入体，由具有挠性的片构件接合而成，并将所述制冷剂及所述吸收构件以密闭状态封入；及散热部，接受所述封入体的热并向外部散热。
根据上述结构，当制冷剂蒸发时，封入体内的压力上升。于是，具有挠性的片构件变形，由此封入体的内容积增大而封入体内的压力下降。由此，与通过内容积未变化的金属制的容器来形成冷却构件的情况相比，能够降低封入体内的耐压性。由此，能够降低冷却构件的制造成本。而且，封入体的热通过散热部向外部散热，因此能够提高散热性。
作为本说明书记载的技术的实施形态而优选以下的形态。
所述散热部具有供所述封入体的端部侧插通的槽部。
这样的话，散热部的槽部的内壁与封入体的端部侧的外表面对向，由此能够增加散热部的接受封入体的热的面积，因此能够提高散热性。
所述散热部通过气体或液体的循环而将热向外部散热。
这样的话，能够提高散热部的散热性。
蓄电模块具备：所述冷却构件；及至少外表面的一部分与所述冷却构件接触的蓄电元件。
这样的话，能够将蓄电元件的热通过散热部散热。
所述蓄电模块具备壳体，所述壳体收容所述蓄电元件且具有与所述蓄电元件的外表面接触的内表面，所述散热部设置于所述壳体。
这样的话，能够将蓄电元件的热通过壳体散热。
所述蓄电模块具备以与所述蓄电元件的外表面接触的状态夹持所述蓄电元件的一对夹持板，所述夹持板与所述散热部接触。
这样的话，能够将蓄电元件的热经由夹持板从散热部散热。
发明效果
根据本说明书记载的技术，能够降低冷却构件的制造成本。
附图说明
图1是表示实施方式1的蓄电模块的立体图。
图2是表示蓄电模块的俯视图。
图3是表示蓄电模块的主视图。
图4是图3的A-A剖视图。
图5是将图4的一部分放大的图。
图6是图3的B-B剖视图。
图7是图3的C-C剖视图。
图8是表示蓄电模块的侧视图。
图9是蓄电模块的分解立体图。
图10是表示蓄电元件组的主视图。
图11是表示导热包的立体图。
图12是导热包的分解立体图。
图13是表示实施方式2的蓄电模块的立体图。
图14是表示蓄电模块的俯视图。
图15是图14的D-D剖视图。
图16是表示蓄电模块的主视图。
图17是表示蓄电模块的侧视图。
图18是表示蓄电模块的后视图。
具体实施方式
<实施方式1>
关于实施方式1，参照图1至图12进行说明。
如图7所示，本实施方式的蓄电模块10具备多个(在本实施方式中为6个)蓄电元件11和对蓄电元件11进行冷却的冷却构件20。在以下的说明中，将X方向作为右方，将Y方向作为前方，将Z方向作为上方进行说明。
(蓄电元件11)
多个蓄电元件11沿该蓄电元件11的厚度薄的方向排列成一列而配设。各蓄电元件11通过在一对层压板12之间夹持蓄电要素，将层压板12的端缘部通过热熔敷等公知的手法液密地接合而形成。从蓄电元件11的下端缘，厚度薄的呈金属箔状的正极端子13、负极端子14以与层压板12的内表面为液密状态的方式，从层压板12的内侧向外侧导出。正极端子13及负极端子14分别与内部的蓄电要素电连接。
相邻的蓄电元件11以相反朝向配置，相邻的蓄电元件11的正极端子13与负极端子14被向相互接近的方向折弯而上下重叠，在该重叠的状态下通过激光焊接、超声波用焊接、钎焊等公知的手法来电连接。由此，多个蓄电元件11串联连接。
在本实施方式中，作为蓄电元件11，可以使用例如锂离子二次电池、镍氢二次电池等二次电池、双电荷层电容器、锂离子电容器等电容器，根据需要可以适当选择任意的蓄电元件11。在串联连接的端部的正极端子13及负极端子14分别通过激光焊接、超声波用焊接、钎焊等公知的手法而连接有由金属板材构成的电力端子16。
(冷却构件20)
冷却构件20具备：接受多个蓄电元件11的热的多个(在本实施方式中为5个)导热包20A；和具有接受导热包20A的热并向外部散热的散热部35的壳体30。
(导热包20A)
多个导热包20A为相同结构，以紧贴状态夹持在相邻的蓄电元件11之间，如图12所示，具备：状态可变化为液体和气体的制冷剂21；液密地形成且在内部封入制冷剂21的封入体22；以及配设在封入体22的内部并吸收制冷剂21的吸收构件26。多个蓄电元件11以在相邻的蓄电元件11之间配设有各导热包20A的状态构成蓄电元件组10A(参照图9)。
(制冷剂21)
制冷剂21可以使用例如从由全氟化碳、氢氟醚、氢氟酮、氟非活性液体、水、甲醇、乙醇等醇类构成的组中选择的1个或多个。制冷剂21可以具有绝缘性，而且，也可以具有导电性。
(封入体22)
如图12所示，封入体22将呈大致长方形形状的2张片构件23、24通过粘结、熔敷、焊接等公知的手法液密地接合而成。各片构件23、24通过在金属制片的两面层叠合成树脂制的膜而成。作为构成金属制片的金属，可以为铝、铝合金、铜、铜合金等，可以根据需要适当地选择任意的金属。作为构成合成树脂制的膜的合成树脂，可以为聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、尼龙6，尼龙6,6等聚酰胺等，可以根据需要适当选择任意的合成树脂。
如图5所示，在片构件23、24的左右的两端部形成有扩开部25，在封入体22的内部的压力上升时，该扩开部25向扩宽片构件23、24间的间隔的方向进行扩开变形。扩开部25在接合有片构件23、24的状态下成为向封入体22的内方折弯的状态，当制冷剂21蒸发而成为气体时，扩开部25进行扩开变形，片构件23、24的外表面以面接触状态与在散热部35的内侧形成的槽部37的内壁面接触(以大致同一平面进行接触。参照图5的虚线)。由此，片构件23、24间的间隔变大而封入体22的内容积增大，因此封入体22的内压减少，封入体22要求的物理性的强度即使比管等降低也不会产生问题。
(吸收构件26)
如图12所示，在封入体22的内部配设有能够吸收制冷剂21的吸收构件26。吸收构件26呈大致长方形的片状。吸收构件26由能够吸收制冷剂21的材料形成，例如，可以为纤维状的织物等，而且，也可以为无纺布。作为无纺布的方式，可以是纤维片、垫片(仅由纤维构成的薄膜状的片)、或衬垫(毛毯状的纤维)。作为构成吸收构件26的材料，可以是天然纤维，而且，可以是由合成树脂构成的合成纤维，而且，可以使用天然纤维和合成纤维这双方。
(壳体30)
如图9所示，壳体30是将蓄电元件组10A的整体覆盖的结构，具备呈大致长方形形状的下壳体31和安装在下壳体31的上方侧的上壳体32。上壳体32具有：将蓄电元件组10A的侧面覆盖的方筒状的主体33；和设置在主体33的上方(上壳体32的上部)而表面积大的散热部35。主体33中的前面部33A和后面部33B的内表面与蓄电元件11的面成为接触状态。
如图7所示，散热部35空出等间隔地排列形成有多个(在本实施方式中为5个)散热片36。散热片36的内侧(内部)成为供导热包20A(的封入体22)的端部侧插通的槽部37。槽部37与导热包20A的位置相应而等间隔地排列配设，向下方侧开口。槽部37的间隙的间隔(槽部37的排列方向上的对向的槽壁间的间隔)大于内压低的状态的导热包20A的厚度。蓄电元件11的热向与该蓄电元件11接触的导热包20A传递，制冷剂21汽化而封入体22的内压上升，如图5所示，扩开部25扩开。由此，片构件23、24的外表面以面接触状态与槽部37的内壁面接触，由此封入体22的热向散热部35导热，从散热部35向外部的空间散热。
下壳体31及上壳体32使用导热性高的材料，例如，可以设为铝、铝合金、铜、铜合金等金属。下壳体31及上壳体32可以由相同的材料形成，也可以由不同的材料形成。而且，例如，可以将壳体30中的散热部35通过导热性高的材料形成，将散热部35以外的部分通过与散热部35不同的材料形成。下壳体31与上壳体32能够通过激光焊接、钎焊、锁定构件与被锁定构件的卡合构造、螺纹紧固构造、基于粘结材料的粘结等公知的手法来接合。而且，在本实施方式中，下壳体31及上壳体32相互以非液密的状态组装，但也可以相互液密地组装。
根据本实施方式，起到以下的作用、效果。
冷却构件20具备：制冷剂21；吸收制冷剂21的吸收构件26；封入体22，将具有挠性的片构件23、24接合，并将制冷剂21及吸收构件26以密闭状态封入；以及散热部35，接受封入体22的热并向外部散热。
根据本实施方式，当制冷剂21蒸发时，封入体22内的压力上升。于是，具有挠性的片构件23、24变形，由此封入体22的内容积增大而封入体22内的压力下降。由此，与通过内容积不变化的金属制的容器来形成冷却构件20的情况相比，能够降低封入体22内的耐压性。由此，能够降低冷却构件20的制造成本。而且，从蓄电元件11向封入体22传递的热由散热部35向外部散热，因此能够提高散热性。
另外，散热部35具有供封入体22的端部侧插通的槽部37。
这样的话，散热部35的槽部37的内壁面与封入体22的端部侧的外表面对向，由此能够增加散热部35的接受封入体22的热的面积，因此能够提高散热性。
另外，蓄电模块10具备冷却构件20和至少外表面的一部分与冷却构件20接触的蓄电元件11。
这样的话，能够将蓄电模块10的蓄电元件11的热从散热部35散热。
另外，具备壳体30，该壳体30收容蓄电元件11且具有与蓄电元件11的外表面接触的内表面，散热部35设置于壳体30。
这样的话，能够将蓄电模块10的蓄电元件11的热通过壳体30散热。
<实施方式2>
参照图13至图18，对实施方式2进行说明。实施方式1的散热部50是通过自然空冷式进行冷却的结构，但是实施方式2的散热部50是通过水冷式进行冷却的结构。以下，关于与实施方式1相同的结构，标注相同符号并省略说明。
如图15所示，蓄电模块40具备多个(在本实施方式中为6个)蓄电元件11和对蓄电元件11进行冷却的冷却构件41。
冷却构件41具备导热包20A、接受导热包20A的热并向外部散热的封套部43以及夹持蓄电元件组10A的一对夹持板55。
封套部43由铝、铝合金等金属构成，具有基体部44和对导热包20A的端部侧进行冷却的散热部50，在内部使冷却液通过的管(未图示)折返多次且遍布封套部43的整个内部地延伸。该管通过基体部44的内部，但是管也可以通过例如散热部50的内部的没有槽部51的部分。如图13所示，在基体部44形成有冷却液的导入口45和导出口46。从下侧的导入口45导入冷却液，从上方的导出口46导出冷却液，冷却液通过未图示的散热路径而进行循环，由此将传递到冷却液的热向外部散热。在本实施方式中，使用水作为冷却液，但是并不局限于此，也可以使用油等液体。而且，并不局限于液体，也可以使用气体作为冷却剂。而且，也可以使用不冻液作为冷却液。
在散热部50中，供导热包20A(的封入体22)的端部侧插通的槽部51排列形成。槽部51与导热包20A的位置相应而等间隔地排列形成。当制冷剂21汽化而封入体22膨胀时，成为各片构件23、24与槽部51的槽壁接触的状态，封入体22的热被向散热部50导热。
一对夹持板55由铝、铝合金、铜、铜合金等的金属板材构成，如图13、图16所示，在各夹持板55的端部形成有弯折成L字状的弯曲部56。弯曲部56通过焊接或螺纹紧固等公知的固定单元56A而固定于基体部44的散热部50侧的面。
在一对夹持板55之间，对于左右的两侧，由多个圆柱的棒状的连结构件57连结。
由此，蓄电元件组10A的两端的蓄电元件11的热在被向一对夹持板55导热之后，向封套部43传递，并且各蓄电元件11的热从导热包20A向封套部43传递，向外部散热。
根据实施方式2，散热部50通过气体或液体的循环而将热向外部散热。
这样的话，能够提高散热部50的散热性。
另外，具备在与蓄电元件11的外表面接触的状态下将多个蓄电元件11及作为冷却构件41的导热包20A夹持的一对夹持板55，夹持板55与散热部50接触。
这样的话，能够将多个蓄电元件11的热经由夹持板55从散热部50散热。
<其他的实施方式>
本说明书公开的技术并不限定为通过上述记述及附图说明的实施方式，例如如下的实施方式也包含在本说明书公开的技术的技术范围内。
(1)片构件23、24并不局限于层压膜，可以设为由金属制片构成的结构。
(2)上述实施方式的冷却构件20、41使用于蓄电模块10、40，但是并不局限于此，冷却构件20、41也可以使用于电气接线盒、ECU(electronic control unit)等任意的发热部件。
(3)在上述实施方式中，封入体22通过将2个片构件23、24接合而形成，但是并不局限于此，封入体22也可以设为将1个片构件在折弯的状态下将端缘液密地接合而形成的结构，而且，也可以设为将3个以上的片构件液密地接合而形成的结构。
(4)可以设为通过风扇等向散热部35、50送风而进行冷却的强制空冷式。
符号说明
10、40：蓄电模块
11：蓄电元件
20、41：冷却构件
21：制冷剂
22：封入体
23、24：片构件
26：吸收构件
30：壳体
35、50：散热部
36：散热片
37、51：槽部
43：封套部
55：夹持板。

Claims (5)

1.一种冷却构件，具备：
制冷剂，状态在气体和液体之间变化；
吸收构件，吸收所述制冷剂；
封入体，由具有挠性的片构件接合而成，并将所述制冷剂及所述吸收构件以密闭状态封入；及
散热部，接受所述封入体的热并向外部散热，
所述散热部具备槽部，所述槽部供所述封入体的端部侧插通，且具有对向的槽壁，
所述槽部的对向的槽壁间的间隔大于内压低的状态的所述封入体的厚度，在所述制冷剂汽化而所述封入体的内压上升从而所述封入体膨胀时，成为所述片构件与所述槽部接触的状态。
2.根据权利要求1所述的冷却构件，其中，
所述散热部通过气体或液体的循环而将热向外部散热。
3.一种蓄电模块，具备：
权利要求1或2所述的冷却构件；及
至少外表面的一部分与所述冷却构件接触的蓄电元件。
4.根据权利要求3所述的蓄电模块，其中，
所述蓄电模块具备壳体，所述壳体收容所述蓄电元件，且具有与所述蓄电元件的外表面接触的内表面，
所述散热部设置于所述壳体。
5.根据权利要求3所述的蓄电模块，其中，
所述蓄电模块具备以与所述蓄电元件的外表面接触的状态夹持所述蓄电元件的一对夹持板，所述夹持板与所述散热部接触。
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