CN118251793A - 冷却床构件 - Google Patents

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CN118251793A CN202280076023.3A CN202280076023A CN118251793A CN 118251793 A CN118251793 A CN 118251793A CN 202280076023 A CN202280076023 A CN 202280076023A CN 118251793 A CN118251793 A CN 118251793A
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上田大地
植田浩平
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Abstract

冷却床构件(100A)对电池单元进行冷却，具有金属床底材(101)、平板状金属床板(102)和热塑性树脂组合物(106)即分隔构件(105)，被金属床底材(101)、平板状金属床板(102)及分隔构件(105)围住的区域为冷却液流动的冷却液流路(104)。金属床底材(101)或平板状金属床板(102)中的至少一方具有聚丙烯层(160)、或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层(161)。金属床底材(101)或平板状金属床板(102)中的至少一方经由位于聚丙烯层(160)或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层(161)与热塑性树脂组合物(106)之间的相熔层(140)而与分隔构件(105)接合。

Description

冷却床构件
技术领域
本公开涉及一种冷却床构件。本申请基于2021年11月17日提出的日本专利申请特愿2021-187259号主张优先权，在此引用其内容。
背景技术
近年来，全世界燃料效率的规定在严格化，汽车行业正在推进电动化。在电动车(Electric Vehicle：EV)以及混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle：HEV)中，以延长续航距离为目标，对搭载大容量且可快速充电的电池的需求高涨。快速充电电池(电池)在根据使用条件而产生自发热的同时，使用温度范围也受到限定。如果构成电池的单元达到高温，则因内部的化学物质的变化等而使容量显著降低，因而规定了使用上限温度。因此，为了不使电池温度超过上限温度而大多具有电池冷却系统，在现行的大部分EV车及HEV车中采用基于空冷的冷却方法。另一方面，需要高效率地抑制电池温度上升，伴随着大容量化，作为冷却系统在研究采用水冷结构。此外，为了延长汽车的续航距离，还要求在增加电池单元数量的同时降低冷却系统的重量。
作为冷却系统的水冷结构，例如专利文献1中公开了一种通过对置接合内部具有流路的2块板而构成的面板。2块板被经由流路中心的平面所分割，具有相同的形状。在形成于面板内部的流路中流通冷却介质，对冷却对象进行冷却。流路沿着面板内部蜿蜒行走。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6064730号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在为专利文献1的构成时，面板内部的流路的制作复杂，且耗费制造成本。也就是说，在面板内部蜿蜒行走的流路例如通过对板的内面进行槽加工而形成。此外，因2块板形状相同而需要分别对2块板进行槽加工。板为了进行槽加工而需要厚度，从而使面板的重量增大。此外，未形成流路的范围全部通过钎焊进行接合，但在钎焊不充分时，有冷却介质(水)泄漏的顾虑。如果冷却介质泄漏，则有在收纳电池单元及冷却系统的电池包内积存水、从而电池单元在电池包内被水淹没的顾虑。
在专利文献1所记载的粘结接合时，由于在粘结剂与树脂之间存在界面，冷却水浸入该边界部分，因而存在粘结强度降低的问题。
本公开是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供一种易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。
用于解决课题的手段
本发明人为了解决上述的课题，对易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件进行了潜心的研究。其结果是，本发明人发现：通过在涂布有粘结树脂皮膜的金属薄板间插入分隔构件(插入件)，在由金属薄板间和分隔构件形成的空间中流通冷却介质，在金属薄板与分隔构件之间形成相熔层(compatible layer)，能够在不进行槽加工及压力加工等加工的情况下得到易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。
本公开是鉴于上述的见解而完成的。本公开的主旨采用以下的手段。
(1)本公开的一个实施方式涉及一种冷却床构件，其对载置于上方的电池单元进行冷却，其中，所述冷却床构件具有：
金属床底材；
平板状金属床板，其与所述金属床底材对置地配置，外表面与所述电池单元接触；以及
分隔构件，其配置在所述金属床底材与所述平板状金属床板之间，为热塑性树脂组合物；
由所述金属床底材、所述平板状金属床板及所述分隔构件围住的区域为流通冷却液的冷却液流路，
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有包含酸改性聚丙烯的聚丙烯层、或者包含聚碳酸酯单元和聚氨酯的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，
所述聚丙烯层或所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层的膜厚为0.2μm以上，
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方经由所述聚丙烯层或者所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层和所述热塑性树脂组合物之间的相熔层而与所述分隔构件接合。
根据采用上述构成的冷却床构件，由于是通过在金属床底材与平板状金属床板之间配置分隔构件而形成相熔层的结构，因此不需要进行槽加工及压力加工等加工。通过这样的构成，能够抑制冷却介质的泄漏，并且能够轻量化。另外，由于外表面与电池单元相接的金属床板为平板状，因此能够使电池单元和冷却床构件密合，并且将电池单元无间隙地且密集地设置在冷却床构件的上面，因而能够高效率地对电池单元进行冷却。另外，该冷却床构件由于金属床底材和平板状金属床板具有聚丙烯层或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，并通过热压接来粘结这些层和分隔构件，因此能够削减用于粘结的粘结剂及密封处理等工序。也就是说，变得易于制造。
(2)在上述(1)中，也可以采用以下的构成：
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述聚丙烯层，所述分隔构件为聚乙烯系树脂组合物及聚丙烯系树脂组合物中的任一种。
(3)在上述(1)中，也可以采用以下的构成：
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，所述分隔构件为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂组合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂组合物、聚碳酸酯系树脂组合物、聚酰胺系树脂组合物、聚苯硫醚系树脂组合物、聚氯乙烯系树脂组合物、甲基丙烯酸系树脂组合物、聚缩醛系树脂组合物中的任一种。
(4)在上述(1)～(3)中的任1项中，也可以采用以下的构成：所述金属床底材的外周缘和所述平板状金属床板的外周缘被直接连续地接合在一起。
(5)在上述(1)～(3)中的任1项中，也可以采用以下的构成：所述金属床底材和所述平板状金属床板为钢材。
(6)在上述(1)～(3)中的任1项中，也可以采用以下的构成：所述金属床底材及所述平板状金属床板为锌系镀覆钢板或铝系镀覆钢板。
(7)在上述(1)～(3)中的任1项中，也可以采用以下的构成：
所述相熔层的厚度为25nm以上。
(8)在上述(1)～(3)中任1项中，也可以采用以下的构成：
在所述相熔层的边缘部具有飞边(burr)。
发明效果
根据本公开，能够提供易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。
附图说明
图1是表示应用本公开的第1实施方式涉及的冷却床构件的电池包的概略构成的一个例子的分解立体图。
图2A是用于说明该实施方式涉及的冷却床构件的概略构成的分解立体图。
图2B(a)是该实施方式涉及的冷却床构件的俯视图，(b)是从(a)的A-A’向看时的切断端面图，(c)是从(b)的a-a’向看时的剖视图。
图3是用于说明该实施方式涉及的冷却床构件的相熔层的概略构成的切断端面的说明图。
图4A是用于说明本公开的第2实施方式涉及的冷却床构件的概略构成的分解立体图。
图4B(a)是该实施方式涉及的冷却床构件的俯视图，(b)是从(a)的B-B’向看时的切断端面图，(c)是从(b)的b-b’向看时的剖视图。
图5A是本公开的一个实施方式涉及的冷却床构件中的金属床底材及平板状金属床板的接合方法的一个例子的说明图，是冷却床构件的剖视图。
图5B是本公开的一个实施方式涉及的冷却床构件中的金属床底材及平板状金属床板的接合方法的一个例子的说明图，是冷却床构件的剖视图。
图5C是本公开的一个实施方式涉及的冷却床构件中的金属床底材及平板状金属床板的接合方法的一个例子的说明图，是冷却床构件的剖视图。
图6是表示本公开的第3实施方式涉及的电池壳一体型冷却流路的概略构成的一个例子的分解立体图。
具体实施方式
参照附图对本公开的各实施方式涉及的冷却床构件进行说明。在以下的说明中，在各实施方式中对通用的构成要素附加同一符号，有时将其重复说明省略。但是，本公开并不只限制于本实施方式中公开的构成，可在不脱离本公开的宗旨的范围内进行各种更改。另外，采用“～”表示的数值范围是指包含“～”前后记载的数值作为下限值及上限值的范围。采用“超过”或“低于”表示的数值范围是指其值不包含在数值范围内的范围。此外，有关化学组成的“％”，只要不特别指定，就意味为“质量％”。
在以下的说明中，将俯视时的冷却床构件的长度方向设为X方向，将冷却床构件的宽度方向设为Y方向，将冷却床构件的厚度方向设为Z方向。
图1是表示应用各实施方式涉及的冷却床构件100的电池包1的概略构成的一个例子的分解立体图。
如图1所示，电池包1主要具备上侧盖2、电池单元3、冷却床构件100A和下侧盖(电池壳)4。上侧盖2从上侧覆盖电池单元3。在冷却床构件100的上面密合地配置电池单元3。下侧盖4从下侧收纳冷却床构件100和电池单元3。
图1中，冷却床构件100的长度方向(X方向)、宽度方向(Y方向)、厚度方向(Z方向)分别是与电池包1的长度方向、宽度方向、厚度方向相同的方向。图1中，Z方向正侧为上侧，Z方向负侧为下侧。
图1中，图示了在X方向配置有2个电池单元3，但电池单元3的数量在X方向并不局限于2个。例如，电池单元3也可以在X方向配置3个以上，也可以在Y方向配置2个以上。电池单元3也可以是1个。
[第1实施方式]
参照图2A及图2B，对第1实施方式涉及的冷却床构件100A进行说明。
图2A是用于说明该实施方式涉及的冷却床构件100A的概略构成的分解立体图。图2B是表示在图2A中将平板状金属床板102接合在金属床底材101上的状态的图。
在冷却床构件100A的上方载置电池单元3。冷却床构件100A具有金属床底材101和平板状金属床板102。平板状金属床板102与金属床底材101对置地配置，平板状金属床板102的外表面与电池单元3接触。冷却床构件100A具有配置在金属床底材101与平板状金属床板102之间、且为热塑性树脂组合物106的分隔构件(插入件)105。由金属床底材101、平板状金属床板102及分隔构件105围住的区域是流通冷却液的冷却液流路104。平板状金属床板102的表面中，相对于金属床底材101为相反侧的表面与电池单元3接触。通过这样的构成，冷却床构件100A通过冷却液流路104中流通的冷却液，对载置在平板状金属床板102上的电池单元3进行冷却。
金属床底材101例如为铝合金材、钢材。当金属床底材101使用铝合金材时，与钢材相比尽管轻量，但是需要增加板厚，因此不能紧凑地将整个电池包组装在一起。此外，铝合金材与钢材相比为高价。基于这样的观点，金属床底材101优选为钢材。金属床底材101更优选为路面干扰性优异、且能够通过薄壁化而有效地确保空间的高强度钢材。高强度钢材是590MPa级以上的钢材。金属床底材101的厚度为0.5mm～3.2mm。从轻量化及强度的观点出发，优选为0.8～1.6mm。
平板状金属床板102特别要求冷却性能。平板状金属床板102例如为铝合金材、钢材。当平板状金属床板102使用铝合金材时，与钢材相比尽管轻量，但是需要增加板厚，因此不能紧凑地将整个电池包组装在一起。此外，铝合金材与钢材相比为高价。基于这样的观点，优选平板状金属床板102为钢材。平板状金属床板102更优选为冷却性能优异、且能够通过薄壁化而有效地确保空间的高强度钢材。
平板状金属床板102的厚度虽优选薄壁化，但因来自振动等的部件接触而受到损伤，因此为0.2mm～2.6mm。从冷却性能、轻量化及强度的观点出发，平板状金属床板102的厚度优选为0.4mm～1.0mm。
平板状金属床板102的外表面为平板状，即不是凹凸形状。由于与电池单元3接触的平板状金属床板102的外表面为平板状，因此能够以整面接触的方式使电池单元3与冷却床构件100A密合。此外，由于平板状金属床板102的外表面为平板状，因此电池单元3的配置不会受到制约。也就是说，能够将电池单元3无间隙地且密集地设置在冷却床构件100A的上面。通过使平板状金属床板102的外表面为平板状，能够高效率地对电池单元3进行冷却。而且，能够在不需要实施特别的形状加工的情况下利用整个平板，因此能够削减加工成本。
金属床底材101和平板状金属床板102从耐蚀性的观点出发，优选为相同的金属。通过将金属床底材101和平板状金属床板102规定为相同的金属，能够避免由金属床底材101和平板状金属床板102的连接部中产生的异种金属接触腐蚀而造成的劣化、或由异种金属熔融接合而造成的接合强度下降。
下侧盖4和平板状金属床板102也可以通过一体成形来制作。
冷却床构件100A由于被搭载在容易腐蚀的环境即车体的底面部分中，因此优选使用耐蚀性优异的钢板。金属床底材101及平板状金属床板102优选为锌(Zn)系镀覆钢板或铝(Al)系镀覆钢板。作为锌(Zn)系镀覆钢板的一个例子，可列举出Zn-0.2质量％Al镀覆钢板、Zn-0.09质量％Al镀覆钢板、Zn-6质量％Al-3质量％Mg镀覆钢板、Zn-11质量％Al-3质量％Mg-0.2质量％Si镀覆钢板，作为铝(Al)系镀覆钢板的一个例子，可列举出Al-9质量％Si镀覆钢板。作为锌(Zn)系镀覆钢板中特别优选的材料，为锌(Zn)-铝(Al)-镁(Mg)系合金镀覆钢板。
金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方具有包含酸改性聚丙烯的聚丙烯层160、或者包含聚碳酸酯单元和聚氨酯的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161。以下，也将包含酸改性聚丙烯的聚丙烯层160、或者包含聚碳酸酯单元和聚氨酯的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161称为皮膜层。在金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方的内面侧，具有聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161。
金属床底材101及平板状金属床板102两者也可以具有：含有40质量％以上的酸改性聚丙烯的聚丙烯层160、或者含有15～80质量％的聚碳酸酯单元的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161。
上述聚丙烯层160包含酸改性聚丙烯。酸改性聚丙烯是在聚丙烯的构成单元中导入了羧基或其酸酐基的聚丙烯。酸改性聚丙烯具有羧基等可与金属原型材形成氢键的官能团，因此金属原型材和热塑性树脂组合物的成形体两者都具有充分的粘结性。酸改性聚丙烯也可以进一步具有羧基以外的可与金属原型材形成氢键的其它官能团。
在所述聚丙烯层及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层中，也可以根据需要添加环氧树脂、酚醛树脂、聚烯烃树脂等。通过添加这些树脂，能够调整皮膜层的物性。此外，也能以提高皮膜的加工性为目的而添加聚乙烯蜡等蜡。
聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161是与塑料具有优异的接合性的特殊表面改性钢板。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161由于不使用粘结剂及螺钉而通过热压接直接与塑料接合，因此能够节省工时及削减工序。此外，聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161具有高的尺寸精度。
如图2A及图2B所示，在金属床底材101的内面侧及平板状金属床板102的内面侧，涂布聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚为0.2μm以上。从聚丙烯层及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层均匀地被覆金属原型材表面、确保涂装金属原型材与热塑性树脂组合物106的成形体的接合力的观点出发，聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚为0.2μm以上。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚优选为2.0μm以上。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚优选为10μm以下。通过增加膜厚，使与热塑性树脂组合物106的密合性提高，但是即使将膜厚设定为超过10μm，也不会看到性能显著提高，此外，从制造及成本方面考虑也是不利的。
在涂布了聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的金属床底材101与平板状金属床板102之间，热压接后述的分隔构件105。由于通过热压接将分隔构件105粘结在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161上，因此能够在不使用粘结剂及螺钉的情况下进行接合，从而使制造变得容易。
在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与分隔构件105之间设置相熔层140。关于相熔层140稍后详细叙述。再者，图2B中示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者都设置聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的形态，但也并不局限于此，也可以设置在其中任一方侧。此外，图2B中示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者都设置相熔层140的形态，但也并不局限于此，也可以设置在其中任一方侧。
电池单元3被载置在冷却床构件100A的上方。电池单元3例如是锂离子电池。电池单元3为长方体状。多个电池单元3也可以排列在X方向。多个电池单元3也可以排列在Y方向。多个电池单元3也可以堆叠在Z方向。再者，电池单元3被载置在冷却床构件100A的上方，但电池单元3不光直接载置在冷却床构件100A的上方。例如，也包括将捆扎收纳电池单元3的电池壳(未图示)载置在冷却床构件100A的上方。在这种情况下，优选电池壳具备可将热从电池单元3传导至冷却床构件100A这种程度的热导率及厚度等。
在使金属床底材101和平板状金属床板102面对面而配置分隔构件105的状态下，将金属床底材101的外周缘与平板状金属床板102的外周缘接合。由此，在冷却床构件100A的内部形成冷却液流路104。图2A中示出了金属床底材101和平板状金属床板102没有被接合的状态。图2B中示出了金属床底材101和平板状金属床板102被接合的状态。
在冷却液流路104中流通冷却介质(冷却液)。
在冷却液流路104的高度(Z方向的长度)长的情况下，能够流通较多的冷却介质，但从轻量化及冷却效率的观点出发，优选为1mm～10mm。冷却液流路104的高度更优选为1mm～5mm。
在冷却液流路104中设置供给冷却介质的供给管(未图示)和排出冷却介质的排水管(未图示)。优选供给管和排水管经由金属床底材101与冷却液流路104连接。这些可通过分别与冷却液流路104的大致两末端连接，或者使供给管位于冷却液流路104的大致中间、将多个以上的排水管设置在冷却液流路104的两端部上等冷却设计来配置。从供给管供给的冷却介质沿着冷却液流路104流动并从排水管排出，冷却介质在通过冷却装置(未图示)被冷却后再次从供给管供给到冷却液流路104中。
分隔构件105通过多个并列设置而形成冷却液流路104，能够根据该流路的长度及路径进行控制，从而使冷却介质的流向一致。通过恰当地配置分隔构件105，能够高效率地对电池单元3进行冷却。
分隔构件105为热塑性树脂组合物106。在这种情况下，冷却液流路104可由热塑性树脂组合物106形成。热塑性树脂组合物106例如为聚乙烯系树脂组合物的1000(熔化温度134℃，日本东曹株式会社)。
分隔构件105容易与所期望的冷却液流路104的形状相配合而制作，布局设计的自由度高。另外，容易目视确认流路的形状。
图3是表示用于说明该实施方式涉及的冷却床构件100A的相熔层140的概略构成的切断端面的说明图。相熔层140形成于金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方与分隔构件105之间。金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方经由位于聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间的相熔层140而与分隔构件105接合。相熔层140以跨越金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方和分隔构件105的方式而形成。相熔层140以跨越金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方和分隔构件105的整个接合面的方式而形成。
在本实施方式中，如图3所示，相熔层140形成于金属床底材101与分隔构件105之间。详细地说，在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间形成相熔层140。聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106在热压接时树脂相互熔化而形成相熔层140，由此而进行粘结。
相熔层140通过在热压接时对聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106施加压力，沿着X方向而形成。相熔层140沿着聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106的接合面，以具有大致固定的厚度t(nm)的方式形成。相熔层140的厚度t为Z方向的长度(nm)。
再者，所谓相熔层，是通过热压接树脂彼此熔融而成的层。如果形成相熔层140，则聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间的界面不复存在。
相熔层140的厚度t例如可通过调节热压接的加热时间来变化。通过延长热压接的加热时间，相熔层140的厚度t变厚。通过缩短热压接的加热时间，相熔层140的厚度t变薄。通过具有相熔层140，能够抑制冷却介质从聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间浸入。相熔层140的厚度t优选为25nm以上。通过将相熔层140的厚度t设定为25nm以上，聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的树脂分子链和热塑性树脂组合物106的分子链充分缠结，因此密合性得以提高。相熔层140的厚度t从提高密合性的观点出发，更优选为100nm以上，进一步优选为250nm。
此外，相熔层140的厚度t也能够通过聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161及热塑性树脂组合物106的树脂种类、或接合时的温度等来调节。
相熔层140的厚度通过电子探针显微分析仪(EPMA)对包含皮膜层和热塑性树脂组合物106(分隔构件105)的接合面的截面进行元素分析，从由树脂层特有的原子组成向热塑性树脂组合物106特有的原子组成变化的相的厚度来算出。具体地说，通过电子探针显微分析仪(EPMA)对包含该接合面的截面进行元素分析，确认相熔层140的厚度。作为预处理，对包含该接合面的截面通过Ar研磨进行截面加工，接着通过聚焦离子束(FIB)加工制作厚度为500nm左右的薄片，对所得到的截面蒸镀锇。EPMA分析例如采用株式会社岛津制作所制造的EPMA-8050G，以加速电压15kV、照射电流100nA进行。通过谱线轮廓(line profile)确认原子组成，算出相熔层140的厚度。
根据采用上述构成的冷却床构件100A，由于是在金属床底材101与平板状金属床板102之间配置分隔构件105的结构，因此不需要槽加工及压力加工等加工。由此，能够抑制冷却介质的泄漏，而且能够轻量化。另外，由于外表面与电池单元3接触的金属床板为平板状，因此能够使电池单元3与冷却床构件100A密合，并且能够将电池单元3无间隙地且密集地设置在冷却床构件100A的上面，从而能够高效率地对电池单元进行冷却。另外，由于将分隔构件105热压接在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161上，因此能够在不使用粘结剂及螺钉的情况下进行接合，从而易于制造。
冷却床构件100A的构成是在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间形成相熔层140。冷却床构件100A通过具有相熔层140而使聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间的界面不复存在。由此，冷却介质不会浸入接合界面部分，从而粘结强度耐久性变得优异。
由于通过热压接而在粘结时形成相熔层140，因此即使暂时达到聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161或热塑性树脂组合物106的软化点，也不会立即产生聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106的剥离，为具有一定的密合性的状态，因而与粘结材料相比密合性优异。
飞边141如图3所示，优选形成在相熔层140的边缘部中。飞边141是在热压接时通过对分隔构件105施加压力而发生的。飞边141的形状是在相熔层140的边缘部中朝分隔构件105的外侧突出。
通过在相熔层140的边缘部中形成飞边141，能够进一步抑制冷却介质从聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间浸入。
飞边141的形成的有无对热压接的温度及压力产生影响。图3中示出了形成飞边141的一个例子，但也并不局限于此，也可以不形成飞边141。而且，图3中示出了在金属床底材101与分隔构件105之间形成相熔层140的一个例子，但也并不局限于此，也可以在平板状金属床板102与分隔构件105之间形成相熔层140。或者，也可以在金属床底材101及平板状金属床板102各自与分隔构件105之间形成相熔层140。
在本实施方式中，如图2A所示，以冷却液流路104蜿蜒行走的方式配置分隔构件105。通过沿着以蜿蜒行走的方式配置的分隔构件105而使冷却介质流动，能够更高效率地对电池单元3进行冷却。
如图2A及图2B所示，在本实施方式中，冷却液流路104以Y方向成为长度方向的方式蜿蜒行走，但蜿蜒行走的方向并不局限于此。例如，冷却液流路104也可以以X方向成为长度方向的方式蜿蜒行走。进而，冷却液流路104也可以不蜿蜒行走。
图5A～图5C是本实施方式涉及的冷却床构件100A中的金属床底材101和平板状金属床板102的接合方法的一个例子的说明图，为冷却床构件100A的剖视图。
金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a被水密接合(直接连续接合)，形成接合部130。所谓直接连续接合，是水被封闭，即使施加水压也不会泄漏的接合。通过将金属床底材101的外周缘101a与平板状金属床板102的外周缘102a直接连续接合，可防止冷却介质从冷却床构件100A泄漏。
接合部130例如为连续熔融接合、连续压接、连续密封接合。连续地接合金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a。所谓连续熔融接合，例如是基于电阻缝焊、激光焊、电弧焊、等离子焊等的连续熔接。所谓连续压接，为基于电磁压接、超声波接合、摩擦搅拌接合等的固相接合。所谓连续密封接合，是基于卷绕收紧、卷边接缝等咬口加工(机械接合)的接合。
虽未图示，但供给管及排水管例如经由金属床底材101与冷却液流路104连接。具体地说，供给管及排水管直接与设在金属床底材101上的孔连续接合，经由该孔将供给管及排水管与冷却液流路104连接。
图5A示出了金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a被焊接的状态。图5B示出了金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a被卷边接缝的状态。也可以对金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a进行敛缝(caulking)加工。此外，如图5C所示，平板状金属床板102也可以为下侧盖4。通过在下侧盖4与金属床底材101之间插入分隔构件105并进行接合而成为冷却床构件。与分隔构件105粘结的下侧盖4的表面优选具有聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161，在这种情况下，如上述那样设置相熔层140。再者，在图5A、图5B及图5C中，示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者都设置聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的形态，但也并不局限于此，也可以设置在任一侧。此外，在图5A、图5B及图5C中，示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者都设置相熔层140的形态，但也并不局限于此，也可以设置在任一侧。
金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a通过直接连续接合而形成接合部130，由此能够防止冷却介质泄漏，载置在冷却床构件100A上的电池单元3能够避免被水淹没。例如即使冷却介质泄漏，由于是连续熔融接合或连续密封接合，所以仅通过对金属床底材101的外周缘101a和平板状金属床板102的外周缘102a进行修补就能够改善冷却介质的泄漏。
优选金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方具有聚丙烯层160，分隔构件105为聚乙烯(PE)系树脂组合物、聚丙烯(PP)系树脂组合物中的任一种。
优选金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方具有含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161，分隔构件105为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)系树脂组合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)系树脂组合物、聚碳酸酯(PC)系树脂组合物、聚酰胺(PA)系树脂组合物、聚苯硫醚(PPS)系树脂组合物、聚氯乙烯(PVC)系树脂组合物、甲基丙烯酸(PMMA)系树脂组合物、聚缩醛(POM)系树脂组合物中的任一种。
热塑性树脂组合物106从成形收缩率及材料强度、机械强度、耐划伤性等的观点出发，也可以含有无机填料等。无机填料可提高热塑性树脂组合物106的成形体的刚性。无机填料的种类没有特别的限定，能够使用已知的物质。无机填料的例子包括：玻璃纤维、碳纤维、芳族聚酰胺树脂等纤维系填料；炭黑、碳酸钙、硅酸钙、碳酸镁、二氧化硅、滑石、玻璃、粘土、木质素、云母、石英粉、玻璃球等粉状填料；碳纤维及芳族聚酰胺纤维的粉碎物等。无机填料的配合量没有特别的限定，但优选在5～50质量％的范围内。无机填料可以单独使用1种，也可以组合使用2种以上。
电池包1中所搭载的电池单元3中所使用的电解液的劣化温度一般认为在60℃左右。因此，考虑到电池单元的暂时的温度上升，将冷却床构件100A的使用温度的上限值设定为75℃。由于热塑性树脂组合物106即分隔构件105具有一加热就软化、变形的性质，因此作为热塑性树脂组合物106优选使用在低于75℃的温度下不发生热变形的树脂。优选的热塑性树脂组合物106为聚乙烯(PE)系树脂组合物、聚丙烯(PP)系树脂组合物、聚氯乙烯(PVC)系树脂组合物、PMMA(甲基丙烯酸)系树脂组合物、POM(聚缩醛)系树脂组合物、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)系树脂组合物、聚碳酸酯(PC)系树脂组合物、聚酰胺(PA)系树脂组合物、聚苯硫醚(PPS)系树脂组合物。
此外，由于聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的热变形温度为80℃～100℃，因此在冷却床构件100A中不会发生聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的由热导致的变形。
此外，聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106由于在基于热压接的粘结时形成相熔层，因此即使暂时达到聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161或热塑性树脂组合物106的软化点，也不会立即发生聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106的剥离，仍处于具有一定的密合性的状态，因而与粘结材料相比密合性优异。
在对聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106进行热压接时，优选在聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和热塑性树脂组合物106中的至少任一种熔化的温度下进行热压接。通过使其中任一种或者两种熔化，在聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106之间形成相熔层，从而进行粘结。进行热压接时的压力条件没有特别的限定，只要是使聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与热塑性树脂组合物106接触、且热塑性树脂组合物106不变形的压力即可。
在通过注射模塑成形粘结聚丙烯层160、含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161、热塑性树脂组合物106时，作为冷却床构件有时制造变得困难。假设冷却床构件实际上按米级(米单位的尺度)制造，在导入能与这样的尺寸对应的注射模塑成形设备的情况下，除注射模塑成形设备以外，还需要制作与注射模塑成形设备相对应的模具，需要高额的费用。此外，通过注射模塑成形制作冷却床构件时，与通过热压接制作时相比是非效率的。例如，通过注射模塑成形在金属床底材上粘结热塑性树脂组合物的工序(例如以将金属床底材配置在模具内的状态，对模具内注射热塑性树脂组合物的工序)以及通过热压接粘结该热塑性树脂组合物和平板状金属床板的工序是必要的，需要注射工序及热压接工序这2道工序。
另一方面，在通过热压接制作时，在将分隔构件配置在金属床底材及平板状金属床板上后，可通过热压接这1道工序进行制作。
这样，与注射模塑成形相比，热压接能够有效地制作冷却床构件100A。
由于金属床底材101及平板状金属床板102和分隔构件105的线膨胀系数不相同，因此在相对于温度变化的膨胀收缩时能够缓和在接触界面发生的应变。因此，能够维持稳定的冷却液流路104。另外，金属床底材101及平板状金属床板102的面外变形少，容易平坦地维持金属床底材101及平板状金属床板102的形状。
此外，由于分隔构件105和金属床底材101及平板状金属床板102中不存在焊接部位，因此能够避免冷却介质从焊接区附近形成的针孔等焊接缺陷的泄漏。
[第2实施方式]
参照图4A及图4B，对第2实施方式涉及的冷却床构件100B进行说明。在第2实施方式中，对于与第1实施方式相同的构成附加同一符号并将其说明省略，只对不同之处进行说明。
在本实施方式中，在分隔构件105是被覆了树脂的被覆树脂120这点上，与第1实施方式不相同。被覆树脂120为热塑性树脂组合物。
图4A是用于说明本实施方式涉及的冷却床构件100B的概略构成的分解立体图。图4A中示出了金属床底材101和平板状金属床板102未被接合的状态。图4B中示出了金属床底材101的外周缘和平板状金属床板102的外周缘被接合的状态。
在本实施方式中，通过将被覆在金属床底材101和平板状金属床板102中的一方的表面上的树脂(被覆树脂120)的一部分剥离而形成冷却液流路104。图4A的(a)示出了在金属床底材101的上面被覆树脂的状态，是剥离被覆树脂120之前的状态。图4A的(b)示出了将被覆树脂120部分剥离后的状态。
例如，如图4A的(a)所示，在金属床底材101的一方的表面(金属床底材101的上面)上被覆树脂。接着，通过将被覆的树脂的一部分剥离而形成流路，将平板状金属床板102重叠在树脂上，然后将金属床底材101的外周缘和平板状金属床板102的外周缘直接连续接合。由此，未剥离而残留的树脂成为分隔构件105，剥离后的路径成为冷却液流路104。此外，与上述同样，在冷却液流路104中设置供给管(未图示)及排出管(未图示)。
例如，树脂可预先被覆在金属床底材101上。在金属床底材101上被覆树脂的方法例如采用热压接进行被覆，或者是采用狭缝涂布或浸涂进行被覆。
被覆树脂的厚度为1mm～7mm。虽取决于水路形状及必要水量，但从成形性的观点出发，优选被覆树脂的厚度为5mm以下。被覆树脂的厚度更优选为3mm以下。
被覆树脂例如通过刀具、冲压加工或激光加工进行剥离。
如图4A及图4B所示，在金属床底材101的内面侧及平板状金属床板102的内面侧涂布聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161。
聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚为0.2μm以上。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚从聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161均匀地覆盖金属原型材表面、确保涂装金属原型材和热塑性树脂组合物106的成形体的接合力的观点出发为0.2μm以上。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚优选为2.0μm以上。聚丙烯层160及含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的膜厚优选为10μm以下。通过增加膜厚，与热塑性树脂组合物106的密合性提高，但是即使将膜厚设定为超过10μm，也未发现性能显著提高，此外从制造及成本的观点出发，也是不利的。
在涂布了聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的金属床底材101与平板状金属床板102之间，热压接被覆树脂120。由于通过热压接将被覆树脂120粘结在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161上，因此能够在不使用粘结剂及螺钉的情况下进行接合，从而变得易于制造。
在本实施方式中，也在金属床底材101或平板状金属床板102中的至少一方与分隔构件105之间形成相熔层140。详细地说，在聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与被覆树脂120之间形成相熔层140。聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161和被覆树脂120通过树脂相互熔化形成相熔层140而进行粘结。冷却床构件100B通过具有相熔层140而使聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161与被覆树脂120之间的界面不复存在。由此，冷却介质不向接合界面部分浸入，粘结强度耐久性变得优异。再者，图4B中示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者设置有聚丙烯层160或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层161的形态，但也并不局限于此，也可以设置在其中的任一方侧。此外，图4B中示出了在金属床底材101侧和平板状金属床板102侧两者设置有相熔层140的形态，但也并不局限于此，也可以设置在其中的任一方侧。
被覆树脂120容易与所期望的冷却液流路104的形状相配合而进行剥离，布局设计的自由度高。另外，容易目视确认流路的形状。
在本实施方式中，如图4A及图4B所示，被覆树脂120以沿着Y方向的方式配置，但是被覆树脂120的配置方向并不局限于此。例如，被覆树脂120也可以以沿着X方向的方式配置。此外，也可以如第1实施方式那样，以冷却液流路104蜿蜒行走的方式配置被覆树脂120。
通过使冷却介质沿着如此配置的被覆树脂120流动，能够更高效率地对电池单元3进行冷却。
[第3实施方式]
图6是表示电池壳一体型冷却流路200的概略构成的一个例子的分解立体图。上述的第1实施方式涉及的冷却床构件100A、第2实施方式涉及的冷却床构件100B与下侧盖(电池壳)4一体地形成。电池壳一体型冷却流路200具有上述的冷却床构件100A、100B、和下侧盖(电池壳)4。电池壳一体型冷却流路200为电池壳4与冷却床构件100A、100B接合或者组合的状态。当电池壳4和冷却床构件100A、100B接合时，可通过焊接、机械接合、螺钉等接合构件或者粘结剂进行接合。
电池壳一体型冷却流路200也可以是冷却床构件100A为图5C所示那样的下侧盖4的形状。
电池壳一体型冷却流路200由于具有上述的冷却床构件100A、100B，因此取得与上述的第1实施方式涉及的冷却床构件100A、第2实施方式涉及的冷却床构件100B相同的效果。
上述各实施方式中说明的冷却床构件100A、100B例如适合用于电动车、混合动力汽车。
以上，对本公开的实施方式进行了说明，但上述实施方式是作为例子而提示的，本公开的范围并不只限定于上述实施方式。上述实施方式能够以其它多种方式实施，在不脱离公开的主旨的范围内，可以进行各种省略、置换、变更。上述实施方式和其变形包含于公开的范围、主旨中，同时包含于权利要求书中记载的公开和其等同置换的范围内。
例如，上述的各实施方式涉及的冷却床构件如图1所示，被配置在下侧盖4与电池单元3之间，但当多个电池单元3在Z方向叠加的情况下，也可以配置在各电池单元3之间。
(实施例)
对具有聚丙烯层或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层的钢板和热塑性树脂组合物的粘结性进行了调查。
(1)本实施例中使用的钢板的详情
作为板厚为0.8mm的冷轧钢板(SPCC)，准备每一面的镀覆量为45g/m2的热浸镀Zn-6质量％Al-3质量％Mg合金镀覆钢板和镀铝钢板。作为热浸镀Zn-6质量％Al-3质量％Mg合金镀覆钢板，使用日本制铁公司制造的热浸镀Zn-6质量％Al-3质量％Mg合金镀覆钢板即ZAM(注册商标)，作为镀铝钢板，使用日本制铁公司制造的Alsheet(注册商标)的无处理(未实施后处理及化学转化处理的)钢板。使用板厚为0.5mm的钢板。
(2)用于形成本实施例中使用的皮膜层的涂料的调整
聚丙烯层使用聚丙烯树脂(皮膜树脂A)。本实施例中考虑到抑制在被覆了聚丙烯层后加工钢板时的对皮膜层的损伤而在混合树脂中相对于树脂固体成分合计质量分别添加5质量％的聚乙烯蜡、环氧系交联剂，然后添加水，调配出不挥发成分为20％的涂料。此外，作为含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，通过将含聚碳酸酯的树脂(皮膜树脂B、C、D)添加到水中，调配出不挥发成分为20％的涂料。
皮膜树脂A.聚丙烯树脂
聚丙烯树脂使用HARDLEN NZ-1015(东洋纺株式会社)。
皮膜树脂B.含聚碳酸酯的树脂
作为含聚碳酸酯的树脂，使用含有70质量％的聚碳酸酯单元的聚氨酯树脂即SF-470(第一工业制药株式会社)。
皮膜树脂C.含聚碳酸酯的树脂
作为含聚碳酸酯的树脂，调整使用通过在皮膜树脂B中追加聚氨酯树脂即HUX-232(株式会社ADEKA)而含有60质量％的聚碳酸酯单元的聚氨酯树脂。
皮膜树脂D.含聚碳酸酯的树脂
作为含聚碳酸酯的树脂，调整使用通过在皮膜树脂B中追加聚氨酯树脂即HUX-232(株式会社ADEKA)而含有50质量％的聚碳酸酯单元的聚氨酯树脂。
(3)钢板上的皮膜层的形成
将钢板在液温为60℃的碱脱脂水溶液(SD-270，日本Paint株式会社，pH＝12)中浸渍1分钟使表面脱脂。接着，通过辊涂在脱脂后的涂装基材的表面上涂布按表1的记载制成的涂料，以到达板温成为150℃的方式用热风干燥机进行干燥，从而形成表1A～表1E中所示的膜厚(μm)的皮膜层。
(4)本实施例中使用的热塑性树脂组合物
作为热塑性树脂组合物，使用聚乙烯(PE)系树脂组合物、聚丙烯(PP)系树脂组合物、聚碳酸酯(PC)系树脂组合物、聚酰胺(PA)系树脂组合物。作为聚乙烯系树脂组合物，使用NipolonHard 1000(熔化温度134℃，东曹株式会社)。作为聚丙烯系树脂组合物，使用Prime Polypro R-350G(熔化温度150℃，Prime Polymer株式会社)。作为聚碳酸酯系树脂组合物，使用Iupilon GSH2030FT(熔化温度238℃，三菱工程塑料株式会社)。作为聚酰胺系树脂组合物，使用Amilan CM3511G50(熔化温度216℃，Toray株式会社)。
(5)粘结性评价用钢板和热塑性树脂组合物的复合体制作
表1A～表1E中示出了钢板和热塑性树脂组合物的压接条件。详情如下所述。在将形成了膜厚为0.2nm以上的皮膜层的钢板裁断为长100mm×宽100mm后，通过电磁感应加热进行加热，通过与裁断为长30mm×宽30mm×厚4mm的上述热塑性树脂组合物热压接而制作复合体。将钢板的加热温度设定为120℃～290℃，将压接压力设定为0.05MPa～1.5MPa，将压接时间设定为5秒～20秒。当热塑性树脂组合物为聚乙烯(PE)系树脂组合物、聚丙烯(PP)系树脂组合物时，作为标准条件规定为：在将钢板温度加热至160℃后进行10秒钟的热压接。当热塑性树脂组合物为聚碳酸酯(PC)系树脂组合物、聚酰胺(PA)系树脂组合物时，作为标准条件规定为：在将钢板温度加热至250℃后进行2秒钟的热压接。作为电磁感应加热，采用高频感应加热装置(PEARL工业株式会社)。
关于加热温度范围，在皮膜树脂A时为皮膜树脂A熔化的120℃以上，在皮膜树脂B、C、D时为皮膜树脂B、C、D熔化的160℃以上。优选的加热温度范围为热塑性树脂熔化的温度以上，由此可促进相熔层的形成，并生成飞边。更优选的加热温度范围为[热塑性树脂熔化的温度(℃)+100℃]以下，由此可抑制皮膜树脂及热塑性树脂的由热导致的劣化。
压接的时间优选为5秒，即使设定为20秒以上，也未发现性能显著提高。
(6)相熔层
表1A～表1E中示出了所形成的相熔层的厚度评价。表中的厚度的评价“1”是相熔层的厚度t低于25nm，“2”是相熔层的厚度t为25nm以上且低于100nm，“3”是相熔层的厚度t为100nm以上且低于250nm，“4”是相熔层的厚度t为250nm以上。相熔层的厚度评价从密合性的观点出发，优选为“2”，更优选为“3”，进一步优选为“4”。
相熔层的厚度通过电子探针显微分析仪(EPMA)对包含皮膜层和热塑性树脂组合物(分隔构件)的接合面的截面进行元素分析，从由树脂层特有的原子组成向热塑性树脂组合物特有的原子组成变化的相的厚度来算出。具体地说，通过电子探针显微分析仪(EPMA)对包含该接合面的截面进行元素分析，确认相熔层140的厚度。作为预处理，对包含该接合面的截面通过Ar研磨进行截面加工，接着通过聚焦离子束(FIB)加工制作厚度为500nm左右的薄片，对所得到的截面蒸镀锇。EPMA分析例如采用岛津制作所制造的EPMA-8050G，以加速电压15kV、照射电流100nA进行。通过谱线轮廓确认原子组成，算出相熔层140的厚度。
(7)飞边
表1A～表1E中示出了相熔层140的边缘部中形成的飞边发生的有无。通过目视确认飞边的发生。
(8)粘结性评价
在密合性评价用复合体中，在同一平面方向以100mm/分钟的速度拉伸涂装金属原型材和热塑性树脂组合物的成形体，测定断裂时的强度(剥离强度)。将剥离强度低于1.0kN时评价为“×”，将为1.0kN以上且低于1.5kN时评价为“〇”，将1.5kN以上时评价为“◎”。将粘结性为“○”或“◎”时设定为合格。
将该复合体在温度为25～30℃的冷却水中浸渍1000小时，然后测定剥离强度。作为冷却水，使用用水将长效冷却液(long life coolant)即KQ202-20018(日产汽车株式会社)稀释至30质量％的水溶液。关于冷却液中浸渍后的剥离强度，将从冷却液中浸渍前的剥离强度的强度保持率低于40％时评价为“C”，将40％～80％时评价为“B”，将80％以上时评价为“A”。将粘结性在“A”或“B”时设定为合格。
其结果如表1A～表1E所示。
表1A
表1B
表1C
表1D
表1E
在实施例1～184中，涂膜中包含规定的成分，涂膜的膜厚(μm)在规定的范围内，钢板和热塑性树脂组合物为规定的组合，因此钢板与热塑性树脂组合物的成形体的粘结性优异。
另一方面，在比较例1、2、5、6、9、10、13、14中，因涂膜的膜厚低于0.2μm而使粘结性差。在比较例3、4、7、8、11、12、15、16中，因加热温度低而没有形成飞边，而且粘结性差。
使用具有聚丙烯层或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层的钢板和热塑性树脂组合物制作金属床底材，通过使冷却水循环调查了耐冷却水泄漏性。
(1)冷却床构件的制作
将形成了皮膜层的钢板裁断为长300mm×宽400mm，然后通过电磁感应加热进行加热，以成为流路宽20mm、厚3mm的方式将上述热塑性树脂组合物裁断为与图2B的分隔构件相同的形状，然后对所得到的分隔构件进行热压接。然后，将另外制作的钢板裁断为长300mm×宽400mm，然后通过电磁感应加热进行加热，并将其热压接在按上述热压接的热塑性树脂组合物上，由此制作出图2B所示那样的冷却床构件。当热塑性树脂组合物为聚乙烯(PE)系树脂组合物、聚丙烯(PP)系树脂组合物时，在将钢板温度加热至160℃后进行10秒钟的热压接。当热塑性树脂组合物为聚碳酸酯(PC)系树脂组合物、聚酰胺(PA)系树脂组合物时，在将钢板温度加热至250℃后进行2秒钟的热压接。作为电磁感应加热，采用高频感应加热装置(PEARL工业株式会社)。
(2)所制作的冷却床构件中的耐冷却水泄漏性评价
在所制作的金属床底材的流路中流通冷却液。作为冷却液，使用用水将长效冷却液即KQ202-20018(日产汽车株式会社)稀释至30质量％的水溶液。此外，在冷却床底材的两侧的流路端上安装软管、泵及制冷机，构成循环路径，在该循环路径内使冷却液循环。其中，以冷却水的温度成为25～30℃的方式控制制冷机。从冷却水循环开始到24小时后、到1000小时后，调查冷却水从金属材与分隔构件之间泄漏的有无。将冷却水不泄漏时评价为“〇”，将泄漏时评价为“×”。将耐冷却水泄漏性为“〇”时设定为合格。其结果如表1A～表1E所示。
在实施例1～184中，由于涂膜的膜厚(μm)在规定的范围内，钢板和热塑性树脂组合物为规定的组合，因此耐冷却水泄漏性优异。
另一方面，在比较例1、2、5、6、9、10、13、14中，因涂膜的膜厚低于0.2μm而使耐冷却水泄漏性差。在比较例3、4、7、8、11、12、15、16中，因加热温度低而没有形成飞边，而且粘结性差。
符号说明：
1 电池包
2 上侧盖
3 电池单元
4 下侧盖(电池壳)
100、100A、100B 冷却床构件
101 金属床底材
101a、102a 外周缘
102 平板状金属床板
104 冷却液流路
105 分隔构件(插入件)
106 热塑性树脂组合物
120 被覆树脂
130 接合部
140 相熔层
141 飞边
160 聚丙烯层
161 含聚碳酸酯单元的聚氨酯层
200 电池壳一体型冷却流路

Claims (8)

1.一种冷却床构件，其对载置于上方的电池单元进行冷却，其中，所述冷却床构件具有：
金属床底材；
平板状金属床板，其与所述金属床底材对置地配置，外表面与所述电池单元接触；以及
分隔构件，其配置在所述金属床底材与所述平板状金属床板之间，为热塑性树脂组合物；
由所述金属床底材、所述平板状金属床板及所述分隔构件围住的区域为流通冷却液的冷却液流路，
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有包含酸改性聚丙烯的聚丙烯层、或者包含聚碳酸酯单元和聚氨酯的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，
所述聚丙烯层或所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层的膜厚为0.2μm以上，
所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方经由所述聚丙烯层或者所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层和所述热塑性树脂组合物之间的相熔层而与所述分隔构件接合。
2.根据权利要求1所述的冷却床构件，其中，所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述聚丙烯层，所述分隔构件为聚乙烯系树脂组合物和聚丙烯系树脂组合物中的任一种。
3.根据权利要求1所述的冷却床构件，其中，所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层，所述分隔构件为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂组合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂组合物、聚碳酸酯系树脂组合物、聚酰胺系树脂组合物、聚苯硫醚系树脂组合物、聚氯乙烯系树脂组合物、甲基丙烯酸系树脂组合物及聚缩醛系树脂组合物中的任一种。
4.根据权利要求1～3中任1项所述的冷却床构件，其中，所述金属床底材的外周缘和所述平板状金属床板的外周缘被直接连续地接合在一起。
5.根据权利要求1～3中任1项所述的冷却床构件，其中，所述金属床底材和所述平板状金属床板为钢材。
6.根据权利要求1～3中任1项所述的冷却床构件，其中，所述金属床底材及所述平板状金属床板为锌系镀覆钢板或铝系镀覆钢板。
7.根据权利要求1～3中任1项所述的冷却床构件，其中，所述相熔层的厚度为25nm以上。
8.根据权利要求1～3中任1项所述的冷却床构件，其中，在所述相熔层的边缘部具有飞边。
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JP2016009776A (ja) * 2014-06-25 2016-01-18 長瀬産業株式会社 冷却装置及び冷却装置の製造方法
JP2019043819A (ja) * 2017-09-05 2019-03-22 日新製鋼株式会社 複合体およびその製造方法
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