CN115498310A - 电池组件 - Google Patents
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Abstract
电池组件具备:在厚度方向(X)上隔着间隙(S)配置的多个电池(10)、对所述多个电池进行冷却的冷却管(20)及在所述厚度方向上约束所述多个电池和所述冷却管的约束部(30)。所述冷却管具有夹装于所述间隙的热交换部(21)和以将相邻的两个所述热交换部的端部彼此连接的方式延伸为弯曲状的弯曲部(24)。所述冷却管构成为将多个所述热交换部与多个所述弯曲部组合而形成蜿蜒形状。所述弯曲部能够根据从所述约束部受到的约束负荷(F)而在所述厚度方向上弯曲变形,并且构成为所述厚度方向的弯曲刚性小于比较弯曲部(24C)。所述比较弯曲部被定义为假设用与所述热交换部相同的材料且具有相同的截面形状的方式构成所述弯曲部时所得到的部件。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池组件。
背景技术
在以下专利文献1中,公开了具有多个电池和作为对各电池进行冷却的冷却管的冷却囊的电池堆组合件。在该电池堆组合件中,多个电池隔着间隔层叠配置,冷却囊呈具有平面部和曲折部的蜿蜒形状,该平面部被夹装于相邻的两个电池之间,该曲折部将平面部与平面部彼此连接。冷却囊是供冷却用的热介质在管内流动的管形状,并且该冷却囊构成为,通过用冷却囊的平面部从两面夹入各电池而在电池与流动于平面部的管内的热介质之间进行热交换。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利第4510467号公报
在上述电池堆组合件中,为了实现电池的冷却性能的提高,优选提高冷却囊的平面部相对于电池的贴合性。为此,提高约束电池和冷却囊的约束负荷是有效的,但相应地,在冷却囊的曲折部产生的反作用力变高。因此,为了提高约束负荷,需要克服组装时在曲折部产生的反作用力而向压缩方向强力地按压冷却囊。在该情况下,会产生组装作业时的作业性恶化的问题、由于追加用于克服曲折部的反作用力并提高约束负荷的结构而体型变大的问题等。于是,在设计这种电池组件时,要求即使约束电池和冷却管的约束负荷降低也能够使电池与冷却管以希望的高水平贴合的技术。
发明内容
本发明是鉴于上述技术问题而完成的,希望提供一种在通过蜿蜒形状的冷却管冷却多个电池的电池组件中将约束多个电池和冷却管的约束负荷抑制得较低并确保电池与冷却管的贴合性的有效技术。
本发明的一个方式是一种电池组件,具备:
多个电池,该多个电池在厚度方向上隔着间隙地配置;
冷却管,该冷却管对所述多个电池进行冷却;以及
约束部,该约束部在所述厚度方向上约束所述多个电池与所述冷却管,
所述冷却管具有热交换部和弯曲部,该热交换部夹装于所述间隙,该弯曲部以将相邻的两个所述热交换部的端部彼此连接的方式弯曲状地延伸,所述冷却管构成为将多个所述热交换部与多个所述弯曲部组合而形成蜿蜒形状,
所述弯曲部能够根据从所述约束部受到的约束负荷而在所述厚度方向上弯曲变形,并且构成为,对于所述厚度方向的弯曲刚性,所述弯曲部小于比较弯曲部,
所述比较弯曲部被定义为假设用与所述热交换部相同的材料且以具有相同的截面形状的方式构成所述弯曲部时所得到的部件。
在上述的方式的电池组件中,多个电池分别在厚度方向上隔着间隙地配置。对多个电池进行冷却的冷却管通过将多个热交换部与多个弯曲部组合而形成蜿蜒形状。各热交换部通过被夹装于两个电池之间的间隙而夹入电池,从而在与电池之间进行用于冷却的热交换。各弯曲部以将彼此相邻的两个热交换部的端部彼此连接的方式延伸为弯曲状。通过设置多个弯曲部,从而在多个热交换部连续地形成有供制冷剂流动的制冷剂流路。
多个电池与冷却管在多个电池的厚度方向上被约束部约束。通过设置约束部,能够使各电池与冷却管的热交换部贴合而使电池的冷却性能提高。此时,冷却管的各弯曲部被设置为能够根据从约束部受到的约束负荷而在多个电池的厚度方向上弯曲变形,因此,由约束部产生的约束负荷越强就越在各弯曲部产生反作用力。因此,如果为了提高电池与冷却管的热交换部的贴合性而提高约束负荷,则与之对应地,弯曲部的反作用力也会上升。
于是,电池的厚度方向的弯曲部的弯曲刚性设置为低于与热交换部为相同的材料且具有相同截面形状的比较弯曲部的同方向的弯曲刚性。比较弯曲部在具有将两个热交换部的端部彼此连接的功能这点上与弯曲部一致,另一方面,比较弯曲部在作为电池的厚度方向的弯曲刚性比弯曲部高的高刚性弯曲部这点上与弯曲部不同。
由此,与通过比较弯曲部将冷却管的热交换部的端部彼此连接的结构相比,能够将相对于约束部所产生约束负荷而产生的、弯曲部的反作用力抑制得较低。因此,能够避免由于弯曲部的反作用力上升而产生的、组装作业时的作业性恶化的问题、约束部大型化的问题。此时,即使在将由于约束部而产生的约束负荷抑制得较低的情况下,也能够确保电池与冷却管的热交换部之间的高贴合性。
如上所述,根据上述的方式,能够提供一种在通过蜿蜒形状的冷却管冷却多个电池的电池组件中将约束多个电池和冷却管的约束负荷抑制得较低并确保电池与冷却管的贴合性的有效技术。
附图说明
图1是第一实施方式的电池组件的立体图。
图2是图1的电池组件的俯视图。
图3是图1中的冷却管的立体图。
图4是图3的冷却管的俯视图。
图5是从箭头X1所示的向视方向观察图2中的冷却管的第一热交换部的图。
图6是从箭头X1所示的向视方向观察图2中的冷却管的第二热交换部的图。
图7是从箭头X2所示的向视方向观察图2中的冷却管的第三热交换部的图。
图8是图4的VIII-VIII线向视剖视图。
图9是表示将第一实施方式的电池组件的性能与比较例进行比较的图。
图10是第二实施方式的电池组件的俯视图。
图11是表示将第二实施方式的电池组件的性能与第一实施方式的电池组件的性能进行比较的图。
图12是第三实施方式的电池组件的俯视图。
图13是局部地表示第四实施方式的电池组件的俯视图。
图14是局部地表示第五实施方式的电池组件的俯视图。
具体实施方式
以下,参照附图对电池组件的实施方式进行说明。该电池组件作为电动设备的电力源使用,典型地,适合作为搭载于电动汽车、混合动力车等车辆的电机的驱动源使用。
另外,在本说明书中,只要没有特别说明,就用箭头X表示构成电池组件的电池的厚度方向即第一方向,用箭头Y表示电池的宽度方向即第二方向,用箭头Z表示电池的高度方向即第三方向。
另外,电池组件根据其搭载状況而位置、姿势产生变化,因此,虽然对电池组件的上下没有特别的限定,但在相关的附图中,为了方便起见而将电池中设置有端子的一侧定义为电池组件的高度方向的上方,其相反侧定义为电池组件的高度方向的下方。
(第一实施方式)
如图1和图2所示,第一实施方式的电池组件101具备多个电池10、冷却管20以及约束部30。
多个电池10构成为在电池10的厚度方向即第一方向X上隔着间隙S配置的电池构造体。在该电池构造体中,多个电池10在第一方向X上隔着间隙S地层叠。因此,也能够将第一方向X称为“层叠方向”。第一方向X上相邻的两个电池10之间形成有间隙S,在各间隙S夹装有冷却管20的热交换部21(参照图2)。
电池10是第一方向X的厚度均匀的扁平的板状部件(截面形状为矩形的箱状部件)。电池10具备从外壳的上部向上方突出的一对端子51。电池10通过一对端子51而与外部设备(省略图示)电连接。多个电池10彼此具有相同的形状。
另外,构成电池构造体的电池10的数量没有特别限定,能够使用适当数量的电池10。为了使电池组件101的蓄电容量增加,优选使电池10的数量增加。电池10的种类没有特别限定,但作为一例,能够使用通过锂离子在正极与负极之间移动而进行充电、放电的锂离子二次电池来作为电池10。
冷却管20是对多个电池10进行冷却的冷却器,该冷却管20构成为能够使制冷剂在管内流动。冷却管20以将多个热交换部21与多个弯曲部24组合成蜿蜒形状的方式构成。冷却管20以将多个热交换部21经由多个弯曲部24串联连接的方式构成。由此,多个热交换部21的制冷剂流路被串联。
冷却管20由含有不锈钢、铝、碳素钢等的金属材料构成。为了提高电池10的冷却性能,冷却管20的材料优选使用热传导率较高的金属材料。
热交换部21是冷却管20的各部位中的、夹装于两个电池10之间的间隙S的部位。弯曲部24是冷却管20的各部位中的、延伸为弯曲状以将相邻的两个热交换部21的端部彼此连接的部位。弯曲部24的内周径(内周面的曲率半径的两倍尺寸)与相邻的两个热交换部21的第一方向X上的间隔大致一致。
另外,这里所述的“弯曲状”当然包括像弓那样弯曲成曲线状的形态,而且还广泛地包含以弯折为大致直角的方式折曲的形态等。
在冷却管20的管内流动的制冷剂没有特别限定,优选使用典型的是水、氨等自然制冷剂、混入了乙二醇类的防冻液的水、Fluorinert(注册商标)等氟化碳类制冷剂、HCFC123、HFC134a等氟利昂类制冷剂、甲醇、乙醇等醇类制冷剂、丙酮等酮类制冷剂等。
约束部30是用于在第一方向X上将多个电池10和冷却管20约束为一体状的部件。该约束部30具备两个端板31、32和连结带33。
两个端板31、32在中间夹着冷却管20而彼此平行地配置。此时,端板31是将第一方向X作为厚度方向的板状部件,并与冷却管20的第一方向X的一端侧的热交换部21抵接。另外,端板32是与端板31同样的板状部件,并与冷却管20的第一方向X的另一端侧的热交换部21抵接。两个端板31、32均构成为第二方向Y的宽度尺寸大于电池10的第二方向Y的宽度尺寸。
连结带33是用于将端板31与端板32的第二方向Y的两端部彼此连结的部件,并在第一方向X上延伸。连结带33由能够在第一方向X上弹性变形的材料构成。由此,连结带33弹性施力以使两个端板31、32彼此接近。其结果是,冷却管20从两个端板31、32受到约束负荷F(参照图2)而在第一方向X上被压缩。由连结带33产生的约束负荷F越强,多个电池10与冷却管20的约束力就越高,各电池10与冷却管20的贴合性提高。
如图3和图4所示,在本实施方式中,冷却管20的多个热交换部21包含第一方向X的一端侧的第一热交换部21A、第一方向X的另一端侧的第三热交换部21C以及位于第一热交换部21A与第三热交换部21C之间的多个(在本实施方式中为九个)第二热交换部21B。
在第一热交换部21A设置有流入口20a与流出口20b。流入口20a是供制冷剂流入冷却管20的开口,是冷却管20中的制冷剂流路的最上游区域。流出口20b是供制冷剂从冷却管20流出的开口,是冷却管20中的制冷剂流路的最下游区域。
另外,在本实施方式中,冷却管20的多个弯曲部24包含将两个热交换部21的第二方向Y的一端侧的端部彼此连接的第一弯曲部24A以及将两个热交换部21的第二方向Y的另一端侧的端部彼此连接的第二弯曲部24B。
弯曲部24A、24B均构成为,能够根据从约束部30受到的约束负荷F(参照图2)而在第一方向X上弹性地弯曲变形,并且对于第一方向X具有规定的弯曲刚性。弯曲部24A、24B的弯曲刚性通过截面二次力矩与杨氏模量的积来表示。在此,“截面二次力矩”是表示弯曲部24A、24B相对于第一方向X的弯曲力矩的变形难度的指标。另外,“杨氏模量”是表示在胡克定律成立的弹性范围内第一方向X的形变与应力的比例常数的指标。
如图3和图5所示,第一热交换部21A的管内空间被划分为两个制冷剂流路22、23,该两个制冷剂流路22、23被划分以使制冷剂流动方向为彼此相反的方向。第一热交换部21A的制冷剂流路22是与流入口20a连通的正向制冷剂流路,并且相对于制冷剂流路23配置在第三方向Z的上方。在该制冷剂流路22中,从流入口20a流入的制冷剂沿着第二方向Y向制冷剂流动方向D1流动。第一热交换部21A的制冷剂流路23是与流出口20b连通的逆向制冷剂流路,并且相对于制冷剂流路22配置于第三方向Z的下方。在该制冷剂流路23中,制冷剂沿与制冷剂流路22反向的制冷剂流动方向D2朝着流出口20b流动。在将第三方向Z设为上下方向时,在第一热交换部21A设置有上下二层的制冷剂流路22、23。
另外,第一弯曲部24A的管内空间被划分为两个制冷剂流路25、26。第一弯曲部24A的制冷剂流路25是与第一热交换部21A的制冷剂流路22连通的流路,并且相对于制冷剂流路26配置在第三方向Z的上方。在该制冷剂流路25中,流动有从第一热交换部21A的制冷剂流路22流入的制冷剂。第一弯曲部24A的制冷剂流路26是与第一热交换部21A的制冷剂流路23连通的流路,并且相对于制冷剂流路25配置在第三方向Z的下方。在该制冷剂流路26中,制冷剂与制冷剂流路25反向地朝向第一热交换部21A的制冷剂流路23流动。在第一弯曲部24A,与第一热交换部21A同样地设置有上下二层的制冷剂流路25、26。
如图5所示,第一热交换部21A具有为了方便起见而用阴影线表示的热交换面HE。第一热交换部21A构成为在热交换面HE中与电池10的第一方向X的相对面即被冷却面12直接面接触。电池10的被冷却面12通过与第一热交换部21A的热交换面HE之间的热交换而被冷却。
热交换面HE是以一定的面压以上的面压与电池10的被冷却面12接触的接触面。通过增加第一热交换部21A相对于电池10的相对面(可与电池10接触的面)中的热交换面HE所占面积的比例,从而第一热交换部21A相对于电池10的贴合率变高。
如图3和图6所示,第二热交换部21B的管内空间被划分为与第一热交换部21A的情况同样的两个制冷剂流路22、23。另外,第二弯曲部24B的管内空间被划分为与第一弯曲部24A的情况同样的两个制冷剂流路25、26。第二热交换部21B的制冷剂流路22的上游侧与第一弯曲部24A的制冷剂流路25连通,下游侧与第二弯曲部24B的制冷剂流路25连通。在制冷剂流路22中,从第一弯曲部24A的制冷剂流路25流入的制冷剂沿制冷剂流动方向D1朝向第二弯曲部24B的制冷剂流路25流动。第二热交换部21B的制冷剂流路23的上游侧与第二弯曲部24B的制冷剂流路26连通,下游侧与第一弯曲部24A的制冷剂流路26连通。在该制冷剂流路23中,从第二弯曲部24B的制冷剂流路26流入的制冷剂沿制冷剂流动方向D2朝向第一弯曲部24A的制冷剂流路26流动。
如图6所示,与第一热交换部21A的情况同样地,第二热交换部21B构成为在热交换面HE中与电池10的被冷却面12面接触。电池10的被冷却面12通过与第二热交换部21B的热交换面HE之间的热交换而被冷却。
如图3和图7所示,第三热交换部21C的管内空间除了被划分为与第一热交换部21A的情况同样的两个制冷剂流路22、23之外,还被划分为用于使制冷剂流动方向反转的制冷剂流路27。第三热交换部21C的制冷剂流路22的上游侧与第二弯曲部24B的制冷剂流路25连通,下游侧与制冷剂流路27连通。在该制冷剂流路22中,从第二弯曲部24B的制冷剂流路25流入的制冷剂沿制冷剂流动方向D1朝向制冷剂流路27流动。第三热交换部21C的制冷剂流路23的上游侧与制冷剂流路27连通,下游侧与第二弯曲部24B的制冷剂流路26连通。在该制冷剂流路23中,在制冷剂流路27折返而制冷剂流动方向反转的制冷剂沿制冷剂流动方向D2朝向第二弯曲部24B流动。
如图7所示,与热交换部21A、21B的情况同样地,第三热交换部21C构成为在热交换面HE中与电池10的被冷却面12面接触。电池10的被冷却面12通过与第三热交换部21C的热交换面HE之间的热交换而被冷却。
在本实施方式的冷却管20中,以使制冷剂在第三热交换部21C折返流动的方式制冷剂流路形成为上下二层,因此,与制冷剂流路为一层的情况相比,制冷剂流路变长,制冷剂的线流速变大。
如图8所示,第二热交换部21B构成为,通过隔着隔壁22b而被彼此分割的多个分割流路22a形成制冷剂流路22,并通过隔着隔壁23b而被彼此分割的多个分割流路23a形成制冷剂流路23。另外,为了方便起见,仅对分割流路22a和分割流路23a中的分割流路22a标注阴影线。根据本结构,假设电池10在使用时沿第一方向X膨胀的情况,出于实现能够对抗该膨胀的强度的目的,对于提高第二热交换部21B的刚性是有效的。另外,虽然没有特别图示,但其他的热交换部21A、21C也具有与本结构相同的结构。
接着,对上述的第一实施方式的作用效果进行说明。
在上述结构的电池组件101中,多个电池10分别在第一方向X上隔着间隙S地配置。对多个电池10进行冷却的冷却管20通过将多个热交换部21与多个弯曲部24组合而形成为蜿蜒形状。各热交换部21通过被夹装于两个电池10之间的间隙S而夹入电池10,从而在与电池10之间进行用于冷却的热交换。各弯曲部24以将彼此相邻的两个热交换部的端部彼此连接的方式延伸为弯曲状。通过设置多个弯曲部24,从而在多个热交换部21连续地形成有供制冷剂流动的制冷剂流路22、23。
多个电池10与冷却管20在第一方向X上被约束部30约束。通过设置约束部30,能够使各电池10与冷却管20的热交换部21贴合而使电池10的冷却性能提高。此时,冷却管20的各弯曲部24被设置为能够根据从约束部30受到的约束负荷F而在第一方向X上弯曲变形,因此,由约束部30产生的约束负荷F越强就越在各弯曲部24产生反作用力。因此,如果为了提高电池10与冷却管20的热交换部21的贴合性而提高约束负荷F,则与之对应地弯曲部24的反作用力也会上升。
如图9所示,在本实施方式中,定义用于与弯曲部24比较的比较弯曲部24C,将弯曲部24(第一弯曲部24A和第二弯曲部24B)构成为其第一方向X的弯曲刚性低于比较弯曲部24C的第一方向X的弯曲刚性。具体而言,对于作为用于导出弯曲刚性的指标之一的截面二次力矩,弯曲部24A、24B低于比较弯曲部24C。
另外,也可以将冷却管20作为能够在第一方向X上弹性变形的结构的弹簧部件。在该情况下,能够将冷却管20的弯曲部24的弹簧常数(相对于约束负荷F的第一方向X上的位移)作为与上述的截面二次力矩成比例的参数。弹簧常数相对较小实质上与截面二次力矩相对较小同义。因此,在冷却管20为弹簧部件的情况下,对于弹簧常数,弯曲部24A、24B低于比较弯曲部24C。
在此,作为比较弯曲部24C,假定为与冷却管20的热交换部21为相同的材料并具有相同的截面形状的弯曲部。即,比较弯曲部24C被定义在假设用与热交换部21相同的材料且具有相同的截面形状的部件构成弯曲部24时所得到的部件。在该情况下,比较弯曲部24C在具有将两个热交换部21的端部彼此连接的功能这点上与弯曲部24A、24B一致,另一方面,比较弯曲部24C在作为弯曲刚性比低刚性弯曲部即弯曲部24A、24B高的高刚性弯曲部这点上与弯曲部24A、24B不同。
由此,与通过比较弯曲部24C将冷却管20的热交换部21的端部彼此连接的结构相比,能够将相对于约束部30所产生的约束负荷F而产生的、弯曲部24A、24B的反作用力抑制得较低。因此,能够避免由于弯曲部24A、24B的反作用力上升而产生的、组装作业时的作业性恶化的问题、约束部30大型化的问题。
参照图9的图表,能够将由约束部30产生的约束负荷F从Fa降低到Fb,即使降低约束负荷F也能够确保期望的贴合率。如上所述,这里所说的“贴合率”被定义为,热交换部21的相对于电池10的相对面(能够与电池10接触的面)中的热交换面HE所占面积的比例。因此,即使在将由约束部30产生的约束负荷F抑制为比Fa低的Fb的情况下,也能够确保电池10与冷却管20的热交换部21之间的高贴合性。
如上所述,根据上述的第一实施方式的电池组件101,能够将约束多个电池10和冷却管20的约束负荷F抑制得较低,并且确保电池10与冷却管20的贴合性。
在与上述的第一实施方式关联的变更例中,冷却管20的弯曲部24能够采用由杨氏模量比热交换部21(即,由与热交换部21相同的金属材料构成的比较弯曲部24C)低的材料构成的结构。例如,通过金属材料构成热交换部21,通过杨氏模量比该金属材料低的橡胶材料、树脂材料构成弯曲部24。在该情况下,对于作为用于导出弯曲刚性的指标之一的杨氏模量,弯曲部24低于比较弯曲部24C。因此,与第一实施方式的情况相同地,弯曲部24的第一方向X的弯曲刚性低于比较弯曲部24C的第一方向X的弯曲刚性。该变更例具有不进行弯曲部24的形状变更而仅通过其材料变更就能够降低弯曲部24的弯曲刚性的优点。
另外,在另一变更例中,能够采用关于作为用于导出弯曲刚性的指标的截面二次力矩和杨氏模量双方,弯曲部24低于热交换部21(即,由与热交换部21相同的金属材料构成的比较弯曲部24C)的结构。
接着,参照附图说明与上述的第一实施方式关联的其他实施方式。在其他实施方式中,对与在第一实施方式中所说明的要素相同的要素标注相同的符号,并省略对于该相同要素的说明。
(第二实施方式)
如图10所示,对于冷却管20的弯曲部24的结构,第二实施方式的电池组件102与第一实施方式的电池组件101不同。
在第二实施方式中,冷却管20的弯曲部24与第一实施方式的弯曲部24相比周长被延伸。即,第二实施方式的弯曲部24构成为,其内周径d2比相邻的两个热交换部21的第一方向X上的间隔d1大,并且其内周面的曲率半径比第一实施方式的弯曲部24的内周面的曲率半径大。
其他的结构与第一实施方式相同。
根据第二实施方式,如图11所示,与第一实施方式的情况相比,能够增加相对于向弯曲部24输入的输入负荷的位移量,并且,与第一实施方式的情况相比,能够通过形状变更来降低弯曲部24的弯曲刚性。因此,在对弯曲部24输入相同值的输入负荷时,第二实施方式的弯曲部24的第一方向X上的位移量Db比第一实施方式的弯曲部24的第一方向X上的位移量Da大。其结果是,与第一实施方式的情况相比,能够在维持电池10与冷却管20的贴合性的状态下将约束负荷F抑制得较低。
此外,起到与第一实施方式同样的作用效果。
(第三实施方式)
如图12所示,对于冷却管20的弯曲部24的结构,第三实施方式的电池组件103与第一实施方式的电池组件101不同。
在第三实施方式中,冷却管20的弯曲部24具有与第一实施方式的弯曲部24不同的表面结构。即,在第三实施方式的弯曲部24的内周面和外周面分别设置有沿着第三方向Z延伸的多个狭缝24c。弯曲部24通过具备多个狭缝24c而具有壁厚与热交换部21相同的厚壁部24a以及壁厚比厚壁部24a薄的薄壁部24b。也可以根据需要而仅在弯曲部24的内周面与外周面中的一方设置多个狭缝24c。
其他的结构与第一实施方式相同。
第三实施方式的弯曲部24形成为相对于约束负荷F比第一实施方式的弯曲部24更容易在第一方向X上弯曲的形状,即截面二次力矩相对较低的形状。因此,根据第三实施方式,与第一实施方式的情况相比,能够降低弯曲部24的第一方向X的弯曲刚性。其结果是,能够降低由约束部30产生的约束负荷F,能够提高组装作业时的作业性并实现约束部30的小型化。
此外,起到与第一实施方式同样的作用效果。
(第四实施方式)
如图13所示,对于冷却管20的热交换部21的结构和该热交换部21的周边结构,第四实施方式的电池组件104与第一实施方式的电池组件101不同。
电池组件104具备导热件40和绝热件41。在冷却管20的热交换部21与电池10的被冷却面12之间,夹装有用于促进热移动的导热件40。另外,在该热交换部21与相邻的不同的电池10之间,夹装有用于减少热移动的绝热件41。在该情况下,热交换部21构成为,第一方向X的两面都不以直接接触的方式与电池10相对,而是隔着导热件40或绝热件41与电池10间接地相对。
热交换部21沿着相对于第二方向Y倾斜的倾斜方向延伸,该倾斜方向与制冷剂流路22中的制冷剂流动方向D1大致一致。另外,虽然没有特别图示,但对于制冷剂流路23也是与制冷剂流路22相同的。
导热件40构成为第一方向X的厚度随着从第一弯曲部24A侧朝向第二弯曲部24B侧而逐渐减小。在该导热件40中,与薄的部分相比,厚的部分的第一方向X上的热的传递率较低,与厚的部分相比,薄的部分的第一方向X上的热的传递率较高。即,薄的部分的热传导性优异。
绝热件41构成为第一方向X的厚度随着从第二弯曲部24B侧朝向第一弯曲部24A侧而逐渐减小。在该绝热件41中,与薄的部分相比,厚的部分的第一方向X上的绝热率较高,与厚的部分相比,薄的部分的第一方向X的绝热率较低。即,厚的部分的热屏蔽性优异。
其他的结构与第一实施方式相同。
根据第四实施方式,能够使在冷却管20的热交换部21与电池10的被冷却面12之间移动的热的传导率在热交换部21的制冷剂流路22、23中的制冷剂流动方向D1、D2的上游区域Ra与下游区域Rb之间不同。由此,即使在制冷剂的温度在上游区域Ra和下游区域Rb不同的情况下,利用被构成为第一方向X的厚度在第二方向Y上不同的导热件40,在热交换部21与电池10的被冷却面12之间形成温度梯度,由此,能够抑制电池10的被冷却面12的温度产生波动。
此外,起到与第一实施方式同样的作用效果。
在与第四实施方式特别关联的变更例中,也能够采用将绝热件41置换为导热件40的结构。
(第五实施方式)
如图14所示,对于冷却管20的热交换部21、导热件40、绝热件41各自的结构,第五实施方式的电池组件105与第四实施方式的电池组件104不同。
热交换部21沿着第二方向Y延伸,该第二方向Y与制冷剂流路22中的制冷剂流动方向D1大致一致。另外,虽然没有特别图示,但对于制冷剂流路23也是与制冷剂流路22相同的。
导热件40的第一方向X的厚度恒定,并且导热件40具有沿着第二方向Y横排设置的第一热传导部40a和第二热传导部40b。第二热传导部40b由第一方向X的热传导率比第一热传导部40a的材料高的材料构成。绝热件41的第一方向X的厚度恒定。
其他的结构与第四实施方式相同。
根据第五实施方式,利用由热传导率不同的两种材料构成的导热件40,在热交换部21与电池10的被冷却面12之间形成温度梯度,由此,能够抑制电池10的被冷却面12的温度产生波动。
此外,起到与第四实施方式同样的作用效果。
在与第五实施方式特别关联的变更例中,也可以采用将热传导率不同的材料增加到三种以上的结构。
本发明并非仅限定于上述的典型的实施方式,只要不脱离本发明的目的,就可以考虑各种应用、变形。例如,也能够实施应用上述的实施方式的以下方式。
在上述的实施方式中,例示了将冷却管20的管内设为上下二层结构,并且流过上层侧的制冷剂流路的制冷剂在下游部折返而在下层侧的制冷剂流路流动的情况,但也可以取而代之地将冷却管20的管内设为一层结构。
Claims (5)
1.一种电池组件,其特征在于,具备:
多个电池,该多个电池在厚度方向上隔着间隙地配置;
冷却管,该冷却管对所述多个电池进行冷却;以及
约束部,该约束部在所述厚度方向上约束所述多个电池和所述冷却管,
所述冷却管具有热交换部和弯曲部,该热交换部夹装于所述间隙,该弯曲部以将相邻的两个所述热交换部的端部彼此连接的方式弯曲状地延伸,所述冷却管构成为将多个所述热交换部与多个所述弯曲部组合而形成蜿蜒形状,
所述弯曲部能够根据从所述约束部受到的约束负荷而在所述厚度方向上弯曲变形,并且构成为,关于所述厚度方向的弯曲刚性,所述弯曲部小于比较弯曲部,
所述比较弯曲部被定义为假设用与所述热交换部相同的材料且以具有相同的截面形状的方式构成所述弯曲部时所得到的部件。
2.根据权利要求1所述的电池组件,其特征在于,
所述冷却管的所述弯曲部构成为,关于作为表示所述弯曲刚性的指标的截面二次力矩和杨氏模量中的至少一方,所述弯曲部小于所述比较弯曲部。
3.根据权利要求2所述的电池组件,其特征在于,
所述冷却管的所述弯曲部具有厚壁部和薄壁部,该厚壁部的壁厚与所述热交换部相同,该薄壁部的壁厚比所述厚壁部薄。
4.根据权利要求2所述的电池组件,其特征在于,
所述冷却管的所述弯曲部由杨氏模量比所述热交换部小的材料构成。
5.根据权利要求1~4中任意一项所述的电池组件,其特征在于,
具备导热件,该导热件被夹装于所述冷却管的所述热交换部与所述多个电池各自的被冷却面之间,并且所述电池组件构成为经由所述导热件而在所述热交换部与所述被冷却面之间移动的热的传导率在所述热交换部的制冷剂流路中的制冷剂流动方向的上游区域与下游区域之间不同。
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