DE212018000344U1 - Heat dissipation structure and battery provided with it - Google Patents

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Abstract

Wärmeableitungsstruktur, die in einer Batterie bereitgestellt werden kann, die eine Vielzahl von Batteriezellen darin umfasst, wobei die Wärmeableitungsstruktur Folgendes umfasst:
einen Basisabschnitt, der zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der ein Kühlmittel fließt und die einen Teil eines Gehäuses der Batterie bildet, bereitgestellt werden kann; und
eine oder mehrere wärmeleitende Schichten, die in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen bereitgestellt werden können, wobei der Basisabschnitt einen kautschukartigen elastischen Körper umfasst, und die wärmeleitenden Schichten mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik umfassen und ein oder mehrere Kontaktteile umfassen, die um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen gewickelt sind.

Figure DE212018000344U1_0000
A heat dissipation structure that can be provided in a battery that includes a plurality of battery cells therein, the heat dissipation structure comprising:
a base portion that can be provided between the battery cells and a wall on which a coolant flows and which forms part of a housing of the battery; and
one or more heat-conducting layers that can be provided in one or more gaps between a plurality of the battery cells, the base section comprising a rubber-like elastic body, and the heat-conducting layers comprising at least one of metal, carbon and ceramic and comprising one or more contact parts, which are wrapped around half or more of the circumference of the battery cells.
Figure DE212018000344U1_0000

Description

KREUZVERWEISCROSS REFERENCE

Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Prioritäten der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-207386 , eingereicht in Japan am 26. Oktober 2017, und der japanischen Patentanmeldung Nr. 2017-208836 , eingereicht in Japan am 30. Oktober 2017, und der niederländischen Patentanmeldung Nr. 2019888 , eingereicht in den Niederlanden am 10. November 2017, deren gesamter Inhalt hiermit zur Bezugnahme übernommen wird. Der gesamte Inhalt von Patenten, Patentanmeldungen und Literaturstellen, die in der vorliegenden Anmeldung erwähnt werden, wird hiermit ebenfalls zur Bezugnahme übernommen.The present application claims the priorities of Japanese Patent Application No. 2017-207386 , filed in Japan on October 26, 2017, and the Japanese Patent Application No. 2017-208836 , filed in Japan on October 30, 2017, and the Dutch patent application No. 2019888 , filed in the Netherlands on November 10, 2017, the entire contents of which are hereby incorporated by reference. The entire content of patents, patent applications and references mentioned in the present application is also hereby incorporated by reference.

TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA

Die vorliegende Erfindung betriff eine Wärmeableitungsstruktur und eine damit versehene Batterie.The present invention relates to a heat dissipation structure and a battery provided therewith.

ALLGEMEINER STAND DER TECHNIKGENERAL PRIOR ART

Die Steuersysteme von Fahrzeugen, Luftfahrzeugen, Schiffen oder elektronischen Haushalts- oder Industriegeräten werden immer genauer und komplizierter, was zu einer erhöhten Integrationsdichte von kleinen elektronischen Bauteilen auf einer Leiterplatte führt. Daher ist es erwünscht, Lösungen zu entwickeln für Fehler und eine reduzierte Lebensdauer von elektronischen Bauteilen, die durch die Wärme verursacht werden, die um die Leiterplatte herum entsteht.The control systems of vehicles, aircraft, ships or electronic household or industrial devices are becoming more and more precise and complicated, which leads to an increased integration density of small electronic components on a printed circuit board. Therefore, it is desirable to develop solutions for failures and a reduced life of electronic components caused by the heat generated around the circuit board.

Herkömmlicherweise wird, um eine schnelle Wärmeableitung von einer Leiterplatte zu erreichen, eine oder eine Kombination einer Vielzahl der folgenden Lösungen übernommen: Herstellung der Leiterplatte mit einem Material, das eine bessere Wärmeableitungseigenschaft aufweist, Anbringung einer Wärmesenke und Antreiben eines wärmeableitenden drehenden Geräts. Von diesen Lösungen erhöht das Verfahren zum Herstellen der Leiterplatte mit einem Material, das eine bessere Wärmeableitungseigenschaft aufweist, wie etwa Diamant, Aluminiumnitrid (AlN) oder cBN, die Kosten der Leiterplatte. Außerdem bedingt das Anordnen eines wärmeableitenden drehenden Geräts Probleme, wie etwa das Auftreten von Fehlern, die Notwendigkeit der Wartung zur Verhinderung von Fehlern und die Schwierigkeit, Platz für die Installation zu sichern. Andererseits ist eine Wärmeableitungsrippe ein einfaches Element, dessen Wärmeableitungseigenschaft dadurch erhöht werden kann, dass ein Flächeninhalt erhöht wird, indem eine große Anzahl von säulenförmigen oder flachen plattenförmigen überstehenden Abschnitten gebildet werden, die aus einem stark wärmeleitenden Metall (wie etwa Aluminium) hergestellt werden, und die Wärmeableitungsrippe wird generell als Wärmeableitungskomponente verwendet (siehe Patentschrift 1).Conventionally, in order to achieve rapid heat dissipation from a printed circuit board, one or a combination of a plurality of the following solutions is adopted: manufacturing the printed circuit board with a material that has better heat dissipation properties, mounting a heat sink and driving a heat dissipating rotating device. Of these solutions, the method of manufacturing the circuit board with a material that has better heat dissipation properties such as diamond, aluminum nitride (AlN) or cBN increases the cost of the circuit board. In addition, arranging a heat-dissipating rotating device causes problems such as the occurrence of faults, the need for maintenance to prevent faults, and the difficulty in securing space for installation. On the other hand, a heat dissipation fin is a simple element, the heat dissipation property of which can be increased by increasing a surface area by forming a large number of columnar or flat plate-shaped protruding portions made of a highly thermally conductive metal (such as aluminum), and the heat dissipation fin is generally used as a heat dissipation component (see Patent Document 1).

Derzeit gibt es eine aktive weltweite Bewegung, um nach und von herkömmlichen mit Benzin und Diesel betriebenen Fahrzeugen auf elektrische Fahrzeuge umzusteigen, um die Umweltbelastung zu reduzieren. Insbesondere haben europäische Länder, wozu Frankreich, das Königreich der Niederlande und Deutschland gehören, und die Volksrepublik China angekündigt, dass sie bis 2040 vollständig von mit Benzin und Diesel betriebenen Fahrzeugen auf Elektrofahrzeuge umsteigen würden. Um eine weitgehende Übernahme von Elektrofahrzeugen zu ermöglichen, sind gewisse Aufgaben zu erfüllen, wie etwa die Entwicklung einer Hochleistungsbatterie, die Installation einer großen Anzahl von Ladestationen und dergleichen. Insbesondere ist eine technologische Entwicklung, um die Auf-/Entladefunktion einer Fahrzeugbatterie auf Lithiumbasis zu verbessern, eine große Herausforderung. Es ist nicht bekannt, dass eine derartige Fahrzeugbatterie die Auf-/Entladefunktion bei einer hohen Temperatur von 60 Grad Celsius oder mehr ausreichend erfüllen kann. Entsprechend wird es wie für den Fall der beschriebenen Leiterplatte als wichtig angesehen, die Wärmeableitungseigenschaft der Batterie zu steigern. Um eine schnelle Wärmeableitung von einer Batterie zu erreichen, wird eine Struktur übernommen, bei der eine wassergekühlte Röhre in einem Gehäuse angeordnet ist, das aus einem stark wärmeleitenden Metall, wie etwa Aluminium, besteht, eine große Anzahl von Batteriezellen in dem Gehäuse angeordnet sind und eine Kautschukklebeschicht zwischen den Batteriezellen und einer Bodenfläche des Gehäuses eingeschoben ist. Nachstehend erfolgt eine Beschreibung mit Bezug auf die Zeichnung.There is currently an active worldwide movement to switch to and from conventional petrol and diesel vehicles to electric vehicles to reduce environmental impact. In particular, European countries, including France, the Kingdom of the Netherlands and Germany, and the People's Republic of China have announced that they will 2040 would switch completely from petrol and diesel vehicles to electric vehicles. In order to enable electric vehicles to be largely adopted, certain tasks must be performed, such as the development of a high-performance battery, the installation of a large number of charging stations and the like. In particular, technological development to improve the charging / discharging function of a lithium-based vehicle battery is a great challenge. It is not known that such a vehicle battery can sufficiently perform the charge / discharge function at a high temperature of 60 degrees Celsius or more. Accordingly, as in the case of the circuit board described, it is considered important to increase the heat dissipation property of the battery. In order to achieve rapid heat dissipation from a battery, a structure is adopted in which a water-cooled tube is arranged in a case made of a highly thermally conductive metal such as aluminum, a large number of battery cells are arranged in the case, and a rubber adhesive layer is inserted between the battery cells and a bottom surface of the housing. A description will be given below with reference to the drawing.

12 ist eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen Batterie. Eine Batterie 200 in 12 umfasst eine große Anzahl von Batteriezellen 201 auf einer inneren Bodenfläche 203 eines Gehäuses 202, das aus Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis besteht. Eine wassergekühlte Röhre 205, in der Kühlwasser fließt, wird in einem Bodenabschnitt 204 des Gehäuses 202 bereitgestellt. Die Batteriezellen 201 sind im Innern des Gehäuses 202 mit einer Kautschukschicht (wie etwa einer bei Raumtemperatur vulkanisierenden Silikonkautschukschicht) 206 zwischen den Batteriezellen 201 und dem Bodenabschnitt 204 befestigt. Bei der Batterie 200, die eine derartige Struktur aufweist, wird die Wärme der Batteriezellen 201 über die Kautschukschicht 206 auf das Gehäuse 202 übertragen und wird durch Wasserkühlung effektiv abgeführt. 12th is a schematic cross-sectional view of a conventional battery. A battery 200 in 12th includes a large number of battery cells 201 on an inner floor surface 203 of a housing 202 made of aluminum or an aluminum-based alloy. A water-cooled tube 205 , in which cooling water flows, is in a bottom section 204 of the housing 202 provided. The battery cells 201 are inside the case 202 with a rubber layer (such as a silicone rubber layer vulcanizing at room temperature) 206 between the battery cells 201 and the bottom section 204 attached. With the battery 200 , which has such a structure, the heat of the battery cells 201 over the rubber layer 206 on the housing 202 transmitted and is effectively removed by water cooling.

LITERATURSTELLEN REFERENCES

PatentschriftPatent specification

PTL 1: JP2008-243999 PTL 1: JP2008-243999

KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Technisches ProblemTechnical problem

Eine Wärmeableitungsstruktur der herkömmlichen Batterie 200, wie in 12 gezeigt, birgt jedoch folgende Probleme. Die Wärmeleitfähigkeit der Kautschukschicht 206 ist im Vergleich zu derjenigen von Aluminium oder Graphit gering, und es ist schwierig, Wärme effizient von den Batteriezellen 201 auf das Gehäuse 202 zu übertragen. Ein Verfahren zum Einschieben eines Abstandshalters aus Graphit oder dergleichen anstelle der Kautschukschicht 206 ist denkbar. Da jedoch die unteren Oberflächen einer Vielzahl der Batteriezellen 201 nicht flach sondern abgestuft sind, bildet sich eine Lücke zwischen den Batteriezellen 201 und dem Abstandshalter, und die Wärmeübertragungseffizienz wird reduziert. Die unteren Oberflächen der Batteriezellen können diverse Formen annehmen, und es ist erwünscht, eine hohe Wärmeübertragungseffizienz, die nicht von der Form der Batteriezellen abhängig ist, zu erreichen. Außerdem ist es erwünscht, dass ein Behälter der Batteriezelle aus einem leichteren Material besteht, und somit ist eine Wärmeableitungsstruktur erwünscht, die mit einer leichteren Batteriezelle kompatibel ist. Das Gleiche gilt nicht nur für die Batterie, sondern auch für andere Wärmequellen, wie etwa eine Leiterplatte und den Hauptkörper eines elektronischen Geräts.A heat dissipation structure of the conventional battery 200 , as in 12th shown, however, has the following problems. The thermal conductivity of the rubber layer 206 is low compared to that of aluminum or graphite, and it is difficult to heat efficiently from the battery cells 201 on the housing 202 transferred to. A method of inserting a graphite or the like spacer in place of the rubber layer 206 is conceivable. However, since the bottom surfaces of a variety of battery cells 201 are not flat but graded, a gap is formed between the battery cells 201 and the spacer, and the heat transfer efficiency is reduced. The lower surfaces of the battery cells can take various forms, and it is desirable to achieve high heat transfer efficiency that is not dependent on the shape of the battery cells. In addition, it is desirable that a container of the battery cell be made of a lighter material, and thus a heat dissipation structure that is compatible with a lighter battery cell is desired. The same applies not only to the battery, but also to other heat sources such as a circuit board and the main body of an electronic device.

Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der zuvor beschriebenen Umstände erdacht, und ihre Aufgabe besteht darin, eine Wärmeableitungsstruktur, die eine hohe Wärmeableitungseffizienz unabhängig von der Form oder dem Material einer Wärmequelle aufweist, und eine damit versehene Batterie bereitzustellen.The present invention has been devised in view of the above-described circumstances, and its object is to provide a heat dissipation structure that has high heat dissipation efficiency regardless of the shape or material of a heat source, and a battery provided therewith.

ProblemlösungTroubleshooting

  • (1) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, wird eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer Ausführungsform zwischen einer Wärmequelle und einem Kühlmittel zum Übertragen von Wärme von der Wärmequelle auf das Kühlmittel bereitgestellt, die eine wärmeleitende Schicht, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält und zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet werden kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper, der zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet werden kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht in Kontakt steht, umfasst, wobei die wärmeleitende Schicht einen überstehenden Schichtabschnitt umfasst, der angeordnet sein kann, um sich in einer Lücke zwischen einer Vielzahl der Wärmequellen zu erstrecken.(1) To achieve the above-described object, a heat dissipation structure according to an embodiment is provided between a heat source and a coolant for transferring heat from the heat source to the coolant, which is a heat-conducting layer includes at least one of metal, carbon, and ceramic and can be placed between the heat source and the coolant, and a rubbery elastic body that can be placed between the heat source and the coolant while in contact with the heat conductive layer, wherein the heat conductive layer includes a protruding layer portion that can be arranged to extend in a gap between a plurality of the heat sources.
  • (2) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform weist die wärmeleitende Schicht bevorzugt an einem Teil, der zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet ist, eine erste gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, oder eine erste Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf, und der kautschukartige elastische Körper ist in einem inneren Abschnitt der ersten gefalteten Form oder der ersten Taschenform angeordnet.(2) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layer preferably has a first folded shape at a part disposed between the heat source and the coolant, which is folded into a U shape or a V shape in cross section, or a first pocket shape, which is annular in cross section, and the rubber-like elastic body is disposed in an inner portion of the first folded shape or the first pocket shape.
  • (3) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform weist der überstehende Schichtabschnitt bevorzugt eine zweite gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, oder eine zweite Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf, und der kautschukartige elastische Körper ist teilweise in einem inneren Abschnitt der zweiten gefalteten Form oder der zweiten Taschenform angeordnet.(3) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the protruding layer portion preferably has a second folded shape that is folded in a U-shape or a V-shape in cross section, or a second pocket shape that is ring-shaped in cross section, and the rubbery elastic body is partially disposed in an inner portion of the second folded shape or the second pocket shape.
  • (4) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt eine Kautschukschicht, um die wärmeleitende Schicht an mindestens einer von der Wärmequelle und einer Umgebung des Kühlmittels eng zu befestigen.(4) The heat dissipation structure according to another embodiment further preferably includes a rubber layer to tightly attach the heat conductive layer to at least one of the heat source and an environment of the coolant.
  • (5) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform ist die Kautschukschicht bevorzugt eine Silikonkautschukschicht.(5) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the rubber layer is preferably a silicone rubber layer.
  • (6) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform ist die wärmeleitende Schicht bevorzugt eine Schicht, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthält.(6) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layer is preferably a layer containing a carbon filler and resin.
  • (7) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt stromführende Elektroden, die der wärmeleitenden Schicht oder dem kautschukartigen elastischen Körper Wärme zuführen können.(7) The heat dissipation structure according to another embodiment further preferably comprises current-carrying electrodes which can supply heat to the heat-conducting layer or the rubber-like elastic body.
  • (8) Des Weiteren ist eine Batterie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Batterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen als Wärmequellen im Innern eines Gehäuses in Kontakt mit einem Kühlmittel umfasst, und die eine Wärmeableitungsstruktur zum Übertragen von Wärme von den Batteriezellen auf das Kühlmittel umfasst, wobei die Wärmeableitungsstruktur zwischen den Endabschnitten der Batteriezellen in der Nähe des Kühlmittels und einem Teil des Gehäuses in der Nähe des Kühlmittels bereitgestellt wird, wobei die Wärmeableitungsstruktur eine wärmeleitende Schicht, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält und zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper, der zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht in Kontakt steht, umfasst, und die wärmeleitende Schicht umfasst einen überstehenden Schichtabschnitt, der sich in einer Lücke zwischen einer Vielzahl von Batteriezellen erstreckend angeordnet sein kann.(8) Furthermore, a battery according to an embodiment of the present invention is a battery that includes a plurality of battery cells as heat sources inside a case in contact with a coolant, and that includes a heat dissipation structure for transferring heat from the battery cells to the coolant , wherein the heat dissipation structure is provided between the end portions of the battery cells near the coolant and a part of the case near the coolant, the heat dissipation structure being a heat conductive layer containing at least one of metal, carbon and ceramic and between the battery cells and the Coolant may be arranged, and a rubber-like elastic body, which may be arranged between the battery cells and the coolant while in contact with the heat-conducting layer, and the heat-conducting layer comprises a protruding layer portion which is in can be arranged to extend a gap between a plurality of battery cells.
  • (9) Bei der Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform weist die wärmeleitende Schicht bevorzugt an einem Teil, der zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel angeordnet ist, eine erste gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, oder eine erste Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf, und der kautschukartige elastische Körper ist in einem inneren Abschnitt der ersten gefalteten Form oder der ersten Taschenform angeordnet.(9) In the battery according to another embodiment, the heat-conducting layer preferably has a first folded shape on a part which is arranged between the battery cells and the coolant and is folded in cross section to a U-shape or a V-shape, or a first pocket shape, which is annular in cross section, and the rubber-like elastic body is disposed in an inner portion of the first folded shape or the first pocket shape.
  • (10) Bei der Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform weist der überstehende Schichtabschnitt bevorzugt eine zweite gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, oder eine zweite Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf, und der kautschukartige elastische Körper ist teilweise in einem inneren Abschnitt der zweiten gefalteten Form oder der zweiten Taschenform angeordnet.(10) In the battery according to another embodiment, the protruding layer portion preferably has a second folded shape that is folded in a U-shape or a V-shape in cross section, or a second pocket shape that is ring-shaped in cross section, and the rubbery elastic body is partially disposed in an inner portion of the second folded shape or the second pocket shape.
  • (11) Die Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt eine Kautschukschicht, um die wärmeleitende Schicht mindestens an den Batteriezellen oder einer Umgebung des Kühlmittels eng zu befestigen.(11) The battery according to another embodiment preferably further comprises a rubber layer in order to tightly attach the heat-conducting layer to at least the battery cells or an environment of the coolant.
  • (12) Die Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt stromführende Elektroden, die der wärmeleitenden Schicht oder dem kautschukartigen elastischen Körper Wärme zuführen können.(12) The battery according to another embodiment preferably further comprises current-carrying electrodes which can supply heat to the heat-conducting layer or the rubber-like elastic body.
  • (13) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, ist des Weiteren eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer Ausführungsform eine Wärmeableitungsstruktur, die zwischen einer Wärmequelle und einem Kühlmittel zum Übertragen von Wärme von der Wärmequelle auf das Kühlmittel bereitgestellt wird und eine wärmeleitende Schicht, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält, und die zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper, der zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht in Kontakt steht, umfasst, wobei die wärmeleitende Schicht ein Kontaktteil umfasst, das um die Hälfte oder mehr eines Umfangs der Wärmequelle gewickelt ist.(13) In order to achieve the above-described object, a heat dissipation structure according to an embodiment is further a heat dissipation structure that is provided between a heat source and a coolant for transferring heat from the heat source to the coolant and a heat-conducting layer that is at least one of Contains metal, carbon and ceramic, and which can be arranged between the heat source and the coolant, and a rubber-like elastic body, which can be arranged between the heat source and the coolant while in contact with the heat-conducting layer, wherein the thermally conductive layer comprises a contact part which is wrapped around half or more of a circumference of the heat source.
  • (14) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform deckt die wärmeleitende Schicht bevorzugt eine Vielzahl der Wärmequellen in einer S-Form oder in durchgehenden S-Formen im Querschnitt ab.(14) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layer preferably covers a plurality of the heat sources in an S shape or in continuous S shapes in cross section.
  • (15) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform deckt die wärmeleitende Schicht bevorzugt eine Wärmequelle ab und deckt dann eine andere Wärmequelle ab, die anders als die eine Wärmequelle ist, indem sie durch Umkehren einer Abdeckrichtung umgefaltet wird.(15) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layer preferably covers one heat source and then covers another heat source other than the one heat source by being folded over by reversing a covering direction.
  • (16) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform wird der kautschukartige elastische Körper bevorzugt auf einem Teil der wärmeleitenden Schicht in einer Position, die näher an dem Kühlmittel ist als ein Teil der wärmeleitenden Schicht, der die Wärmequelle abdeckt, bereitgestellt.(16) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the rubbery elastic body is preferably provided on a part of the heat conductive layer in a position closer to the coolant than a part of the heat conductive layer covering the heat source.
  • (17) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform ist der kautschukartige elastische Körper bevorzugt mindestens teilweise durch die wärmeleitende Schicht an einem Teil der wärmeleitenden Schicht umgeben, der zwischen der Wärmequelle und dem Kühlmittel angeordnet ist.(17) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the rubber-like elastic body is preferably at least partially surrounded by the heat-conducting layer on a part of the heat-conducting layer which is arranged between the heat source and the coolant.
  • (18) Des Weiteren ist eine Batterie gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Batterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen als Wärmequellen im Innern eines Gehäuses in Kontakt mit einem Kühlmittel umfasst und die eine Wärmeableitungsstruktur zum Übertragen von Wärme von den Batteriezellen auf das Kühlmittel umfasst, wobei die Wärmeableitungsstruktur zwischen den Endabschnitten der Batteriezellen in der Nähe des Kühlmittels und einem Teil des Gehäuses in der Nähe des Kühlmittels bereitgestellt wird, wobei die Wärmeableitungsstruktur eine wärmeleitende Schicht, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik umfasst und zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper, der zwischen den Batteriezellen und dem Kühlmittel angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht in Kontakt steht, umfasst, und die wärmeleitende Schicht ein Kontaktteil, das um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen gewickelt ist, umfasst.(18) Furthermore, a battery according to an embodiment of the present invention is a battery that includes a plurality of battery cells as heat sources inside a case in contact with a coolant and that includes a heat dissipation structure for transferring heat from the battery cells to the coolant, wherein the heat dissipation structure is provided between the end portions of the battery cells near the coolant and a portion of the housing near the coolant, the heat dissipation structure being a heat conductive layer comprising at least one of metal, carbon and ceramic and between the battery cells and the coolant may be arranged, and a rubber-like elastic body, which may be arranged between the battery cells and the coolant while in contact with the heat-conducting layer, and the heat-conducting layer a contact part, which by half or more of the circumference of the battery cells is wrapped.
  • (19) Bei der Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform deckt die wärmeleitende Schicht bevorzugt eine Vielzahl der Batteriezellen in einer S-Form oder in durchgehenden S-Formen im Querschnitt ab.(19) In the battery according to another embodiment, the heat conductive layer preferably covers a plurality of the battery cells in an S shape or in continuous S shapes in cross section.
  • (20) Bei der Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform deckt die wärmeleitende Schicht bevorzugt eine Batteriezelle ab und deckt dann eine andere Batteriezelle ab, die anders als die eine Batteriezelle ist, indem sie durch Umkehrung einer Abdeckrichtung umgefaltet wird. ( 20 In the battery according to another embodiment, the heat-conducting layer preferably covers one battery cell and then covers another battery cell that is different from the one battery cell by being folded over by reversing a covering direction.
  • (21) Die Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt eine Kautschukschicht zum engen Befestigen der wärmeleitenden Schicht an mindestens der wärmeleitenden Schicht, den Batteriezellen oder einer Umgebung des Kühlmittels, wobei die Kautschukschicht zwischen einem Teil der wärmeleitenden Schicht und einem anderen Teil der wärmeleitenden Schicht, der gebildet wird, indem eine Batteriezelle durch die wärmeleitende Schicht abgedeckt wird und dann die wärmeleitende Schicht durch Umkehrung einer Abdeckrichtung umgefaltet wird, eingeschoben ist.(21) The battery according to another embodiment preferably further comprises a rubber layer for tightly attaching the heat conductive layer to at least the heat conductive layer, the battery cells or an environment of the coolant, the rubber layer between part of the heat conductive layer and another part of the heat conductive layer , which is formed by a battery cell being covered by the heat-conducting layer and then the heat-conducting layer being folded over by reversing a covering direction, is inserted.
  • (22) Bei der Batterie gemäß einer anderen Ausführungsform wird der kautschukartige elastische Körper bevorzugt auf der wärmeleitenden Schicht in einer Position bereitgestellt, die näher an dem Kühlmittel ist als ein Teil der wärmeleitenden Schicht, der die Batteriezellen abdeckt.(22) In the battery according to another embodiment, the rubbery elastic body is preferably provided on the heat conductive layer in a position closer to the coolant than a part of the heat conductive layer covering the battery cells.
  • (23) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, kann eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer Ausführungsform in einer Batterie bereitgestellt werden, die eine Vielzahl von Batteriezellen darin umfasst. Die Wärmeableitungsstruktur umfasst einen Basisabschnitt, der zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der ein Kühlmittel fließt und die einen Teil eines Gehäuses der Batterie bildet, bereitgestellt werden kann; und einen oder mehrere überstehende Schichtabschnitte, die sich in eine oder mehrere Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen von dem Basisabschnitt aus erstreckend bereitgestellt werden können. Der Basisabschnitt ist ein laminierter Körper aus einem kautschukartigen elastischen Körper und einer oder mehreren wärmeleitenden Schichten, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik umfassen. Ein Teil der wärmeleitenden Schichten des Basisabschnitts ist derart positioniert, dass ein Teil davon mit den Batteriezellen in Kontakt kommen kann. Die überstehenden Schichtabschnitte umfassen die wärmeleitenden Schichten des Basisabschnitts.(23) To accomplish the above-described object, a heat dissipation structure according to an embodiment can be provided in a battery that includes a plurality of battery cells therein. The heat dissipation structure includes a base portion that is between the battery cells and a wall on which a coolant flows and which is a part of one Housing of the battery forms, can be provided; and one or more protruding layer portions that may be provided extending into one or more gaps between a plurality of the battery cells from the base portion. The base portion is a laminated body made of a rubber-like elastic body and one or more thermally conductive layers comprising at least one of metal, carbon and ceramic. A part of the heat-conducting layers of the base section is positioned in such a way that a part thereof can come into contact with the battery cells. The protruding layer sections comprise the heat-conducting layers of the base section.
  • (24) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform weisen die wärmeleitenden Schichten des Basisabschnitts eine erste gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses der Batterie bis zum Bodenabschnitt des Gehäuses geht, gefaltet ist, oder eine erste Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf. Der kautschukartige elastische Körper des Basisabschnitts wird in einem inneren Abschnitt der ersten gefalteten Form oder der ersten Taschenform bereitgestellt.(24) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layers of the base portion have a first folded shape that is cross-sectioned in a U-shape or a V-shape along a direction perpendicular from an upper opening surface of the battery case to the Bottom portion of the housing opens, is folded, or a first pocket shape, which is annular in cross section. The rubber-like elastic body of the base portion is provided in an inner portion of the first folded shape or the first pocket shape.
  • (25) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform weisen die überstehenden Schichtabschnitte bevorzugt eine zweite gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses der Batterie bis zum Bodenabschnitt des Gehäuses geht, gefaltet ist, oder eine erste Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf. Ein Teil des kautschukartigen elastischen Körpers des Basisabschnitts wird in einem inneren Abschnitt der zweiten gefalteten Form oder der zweiten Taschenform bereitgestellt.(25) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the protruding layer portions preferably have a second folded shape that is cross-sectional to a U-shape or a V-shape along a direction perpendicular from an upper opening surface of the case of the battery to the bottom portion the housing goes, is folded, or a first pocket shape, which is annular in cross section. A part of the rubber-like elastic body of the base portion is provided in an inner portion of the second folded shape or the second pocket shape.
  • (26) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt eine oder mehrere Kautschukschichten, um die wärmeleitenden Schichten an mindestens einer der Batteriezellen und der Wand eng zu befestigen.(26) The heat dissipation structure according to another embodiment further preferably includes one or more rubber layers to tightly attach the heat conductive layers to at least one of the battery cells and the wall.
  • (27) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform sind die Kautschukschichten bevorzugt Silikonkautschukschichten.(27) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the rubber layers are preferably silicone rubber layers.
  • (28) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform sind die wärmeleitenden Schichten bevorzugt solche, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthalten.(28) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layers are preferably those containing a carbon filler and resin.
  • (29) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt stromführende Elektroden, die Energie zuführen können, um die wärmeleitenden Schichten oder den kautschukartigen elastischen Körper zu erhitzen.(29) The heat dissipation structure according to another embodiment preferably further comprises current-carrying electrodes that can supply energy in order to heat the heat-conducting layers or the rubber-like elastic body.
  • (30) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Batterie gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Batteriezellen in einem Gehäuse, das mit einem Kühlmittel in Kontakt steht. Jede der zuvor erwähnten Wärmeableitungsstrukturen wird zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der das Kühlmittel fließt und die einen Teil des Gehäuses bildet, bereitgestellt und wird sich in eine oder mehrere Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen erstreckend bereitgestellt.( 30th In order to achieve the object described above, a battery according to one embodiment comprises a plurality of battery cells in a housing which is in contact with a coolant. Each of the aforementioned heat dissipation structures is provided between the battery cells and a wall on which the coolant flows and forms part of the housing, and is provided extending into one or more gaps between a plurality of the battery cells.
  • (31) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, kann eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer Ausführungsform in einer Batterie bereitgestellt werden, die eine Vielzahl von Batteriezellen darin umfasst. Die Wärmeableitungsstruktur umfasst einen Basisabschnitt, der zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der ein Kühlmittel fließt und die einen Teil eines Gehäuses der Batterie bildet, bereitgestellt werden kann; und eine oder mehrere wärmeleitende Schichten, die in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen bereitgestellt werden können. Der Basisabschnitt umfasst einen kautschukartigen elastischen Körper, und die wärmeleitenden Schichten umfassen mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik und umfassen ein oder mehrere Kontaktteile, die um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen gewickelt sind.(31) To achieve the above-described object, a heat dissipation structure according to an embodiment can be provided in a battery that includes a plurality of battery cells therein. The heat dissipation structure includes a base portion that can be provided between the battery cells and a wall on which a coolant flows and which forms part of a housing of the battery; and one or more heat conductive layers that may be provided in one or more gaps between a plurality of the battery cells. The base portion comprises a rubber-like elastic body, and the heat-conducting layers comprise at least one of metal, carbon and ceramic and comprise one or more contact parts which are wound around half or more of the circumference of the battery cells.
  • (32) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform bedecken die wärmeleitenden Schichten bevorzugt eine Vielzahl der Batteriezellen in einer S-Form oder in durchgehenden S-Formen im Querschnitt entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses der Batterie bis zum Bodenabschnitt des Gehäuses geht.(32) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layers preferably cover a plurality of the battery cells in an S shape or in continuous S shapes in cross section along a direction perpendicular from an upper opening surface of the battery case to the bottom portion of the battery Housing goes.
  • (33) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform decken die wärmeleitenden Schichten bevorzugt eine der Batteriezellen ab und decken dann eine andere Batteriezelle, die anders als die eine der Batteriezellen ist, ab, indem sie durch Umkehrung einer Abdeckrichtung umgefaltet wird.(33) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layers preferably cover one of the battery cells and then cover another battery cell that is different from the one of the battery cells by being folded over by reversing a covering direction.
  • (34) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform ist der kautschukartige elastische Körper bevorzugt mindestens teilweise von den wärmeleitenden Schichten an einem Teil, der zwischen den Batteriezellen und der Wand bereitgestellt wird, umgeben.(34) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the rubbery elastic body is preferably at least partially surrounded by the heat conductive layers on a part provided between the battery cells and the wall.
  • (35) Bei der Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform sind die wärmeleitenden Schichten bevorzugt solche, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthalten.(35) In the heat dissipation structure according to another embodiment, the heat conductive layers are preferably those containing a carbon filler and resin.
  • (36) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt eine oder mehrere Kautschukschichten, um die wärmeleitenden Schichten an mindestens einer der Batteriezellen und der Wand eng zu befestigen.(36) The heat dissipation structure according to another embodiment further preferably includes one or more rubber layers to tightly attach the heat conductive layers to at least one of the battery cells and the wall.
  • (37) Die Wärmeableitungsstruktur gemäß einer anderen Ausführungsform umfasst ferner bevorzugt stromführende Elektroden, die Energie zuführen können, um die wärmeleitenden Schichten oder den kautschukartigen elastischen Körper zu erhitzen.(37) The heat dissipation structure according to another embodiment preferably further comprises current-carrying electrodes which can supply energy in order to heat the heat-conducting layers or the rubber-like elastic body.
  • (38) Um die zuvor beschriebene Aufgabe zu erfüllen, umfasst eine Batterie gemäß einer Ausführungsform eine Vielzahl von Batteriezellen in einem Gehäuse, das mit einem Kühlmittel in Kontakt steht. Jede der zuvor erwähnten Wärmeableitungsstrukturen wird zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der das Kühlmittel fließt und die einen Teil des Gehäuses bildet, bereitgestellt und wird in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen bereitgestellt.(38) In order to achieve the object described above, a battery according to one embodiment comprises a plurality of battery cells in a housing that is in contact with a coolant. Each of the aforementioned heat dissipation structures is provided between the battery cells and a wall on which the coolant flows and which forms part of the housing, and is provided in one or more gaps between a plurality of the battery cells.

Vorteilhafte Wirkung der ErfindungAdvantageous effect of the invention

Gemäß der vorliegenden Erfindung können eine Wärmeableitungsstruktur, die unabhängig von der Form oder dem Material einer Wärmequelle eine hohe Wärmeableitungseffizienz aufweist, und eine damit versehene Batterie bereitgestellt werden.According to the present invention, a heat dissipation structure that has high heat dissipation efficiency regardless of the shape or material of a heat source, and a battery provided therewith can be provided.

FigurenlisteFigure list

Es zeigen:

  • 1 eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst.
  • 2 jeweils eine vergrößerte Ansicht (2A) und eine vergrößerte Ansicht (2B) einer Region A1 und einer Region B1 in 1.
  • 3 eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst.
  • 4 jeweils eine vergrößerte Ansicht (4A) und eine vergrößerte Ansicht (4B) einer Region A2 und einer Region B2 in 3.
  • 5 eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst.
  • 6 jeweils eine vergrößerte Ansicht (6A) und eine vergrößerte Ansicht (6B) einer Region C1 und einer Region D1 in 5.
  • 7 eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem Batteriezellen, die ein Beispiel einer Wärmequelle sind, von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform abgedeckt sind.
  • 8 eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils der Wärmeableitungsstruktur in 7 und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst.
  • 9 jeweils eine senkrechte Querschnittsansicht (9A) einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer fünften Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst, und eine Ansicht (9B), die schematisch eine Querschnittsform einer wärmeleitenden Schicht in (9A) zeigt.
  • 10 eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer sechsten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst.
  • 11 jeweils eine vergrößerte Ansicht (11A) und eine vergrößerte Ansicht (11B) einer Region C1 und einer Region D1 in 10.
  • 12 eine schematische Querschnittsansicht einer herkömmlichen Batterie.
Show it:
  • 1 a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a first embodiment and a battery comprising the heat dissipation structure.
  • 2nd each an enlarged view ( 2A ) and an enlarged view ( 2 B ) a region A1 and a region B1 in 1 .
  • 3rd a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a second embodiment and a battery comprising the heat dissipation structure.
  • 4th each an enlarged view ( 4A ) and an enlarged view ( 4B ) a region A2 and a region B2 in 3rd .
  • 5 a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a third embodiment and a battery that includes the heat dissipation structure.
  • 6 each an enlarged view ( 6A ) and an enlarged view ( 6B ) a region C1 and a region D1 in 5 .
  • 7 14 is a perspective view showing a state in which battery cells, which are an example of a heat source, are covered by a heat dissipation structure according to a fourth embodiment.
  • 8th a vertical cross-sectional view of each of the heat dissipation structure in 7 and a battery that includes the heat dissipation structure.
  • 9 each a vertical cross-sectional view ( 9A ) a heat dissipation structure according to a fifth embodiment and a battery including the heat dissipation structure, and a view ( 9B ) schematically showing a cross-sectional shape of a heat conductive layer in (9A).
  • 10th a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a sixth embodiment and a battery comprising the heat dissipation structure.
  • 11 each an enlarged view ( 11A ) and an enlarged view ( 11B ) a region C1 and a region D1 in 10th .
  • 12th is a schematic cross-sectional view of a conventional battery.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMENDESCRIPTION OF EMBODIMENTS

Als Nächstes wird jede Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Zudem beschränkt jede nachstehend beschriebene Ausführungsform die Erfindung, die durch die Ansprüche definiert ist, nicht und alle Elemente oder Kombinationen derselben, die in jeder Ausführungsform beschrieben werden, sind auch nicht zur Lösung der vorliegenden Erfindung wesentlich.Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, each embodiment described below does not limit the invention, which is defined by the claims, and all elements or combinations thereof, which are described in each embodiment, are also not essential to the solution of the present invention.

Erste AusführungsformFirst embodiment

1 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer ersten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst. 2 zeigt jeweils eine vergrößerte Ansicht (2A) und eine vergrößerte Ansicht (2B), einer Region A1 und einer Region B1 in 1. 1 FIG. 12 shows a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a first embodiment and a battery that includes the heat dissipation structure. 2nd each shows an enlarged view ( 2A ) and an enlarged view ( 2 B ), a region A1 and a region B1 in 1 .

Eine Wärmeableitungsstruktur 25 gemäß der ersten Ausführungsform ist eine Wärmeableitungsstruktur, die zwischen den Batteriezellen 20, die ein Beispiel einer Wärmequelle in einer Batterie 1 sind, und einem Kühlmittel 15 bereitgestellt wird und die Wärme von den Batteriezellen 20 auf das Kühlmittel 15 überträgt. Die Wärmeableitungsstruktur 25 umfasst eine wärmeleitende Schicht 30, die eine Schicht ist, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält und die zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 angeordnet sein kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper 31, der zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht 30 in Kontakt steht. Die wärmeleitende Schicht 30 umfasst einen überstehenden Schichtabschnitt 35, der sich in Lücken zwischen den Batteriezellen 20 erstreckend angeordnet sein kann. Genauer gesagt ist die Batterie, wie in 1 gezeigt, eine Batterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen 20 als Wärmequellen in einem Gehäuse 11 in Kontakt mit dem Kühlmittel 15 umfasst. Die Wärmeableitungsstruktur 25 zum Übertragen von Wärme von den Batteriezellen 20 auf das Kühlmittel 15 wird zwischen den Endabschnitten der Batteriezellen 20 in der Nähe des Kühlmittels 15 und einem Teil (Bodenabschnitt 12) des Gehäuses 11 in der Nähe des Kühlmittels 15 bereitgestellt. Die wärmeleitende Schicht 30 wird zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 20 und dem Bodenabschnitt 12 bereitgestellt, und der kautschukartige elastische Körper 31 bildet einen Basisabschnitt. Die Wärmeableitungsstruktur 25 umfasst die wärmeleitende Schicht 30, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält und die zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 angeordnet sein kann, und den kautschukartigen elastischen Körper 31, der zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht 30 in Kontakt steht. Die wärmeleitende Schicht 30 umfasst den überstehenden Schichtabschnitt 35, der sich in die Lücken zwischen den Batteriezellen 20 erstreckend angeordnet sein kann. Mit anderen Worten wird die Wärmeableitungsstruktur 25 in einer Batterie 1 bereitgestellt, die darin eine Vielzahl der Batteriezellen 20 enthält. Die Wärmeableitungsstruktur 25 umfasst den Basisabschnitt, der zwischen den Batteriezellen 20 und einer Wand, wie dem Bodenabschnitt 12, an der das Kühlmittel 15 fließt und die einen Teil des Gehäuses 11 der Batterie 1 bildet, bereitgestellt werden kann; und einen oder mehrere überstehende Schichtabschnitte 35, die sich in eine oder mehrere Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 20 von dem Basisabschnitt aus erstreckend bereitgestellt werden können. Der Basisabschnitt ist ein laminierter Körper aus einem kautschukartigen elastischen Körper 31 und der wärmeleitenden Schicht 30. Ein Teil der wärmeleitenden Schicht 30 des Basisabschnitts ist derart positioniert, dass ein Teil der wärmeleitenden Schicht 30 mit den Batteriezellen 20 in Kontakt kommen kann. Der Ausdruck „ein Teil der wärmeleitenden Schicht 30 kann mit den Batteriezellen 20 in Kontakt kommen“ wird dahingehend ausgelegt, dass er sowohl die Tatsache, dass es keine Lage zwischen der wärmeleitenden Schicht 30 und der Batteriezelle 20 gibt, als auch die Tatsache, dass es eine Kautschukschicht dazwischen 30, 20, geben kann, umfasst. Dies gilt auch für die nachstehenden Ausführungsformen. Die überstehenden Schichtabschnitte 35 umfassen die wärmeleitende Schicht 30 des Basisabschnitts. Die wärmeleitende Schicht 30 umfasst mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik.A heat dissipation structure 25th According to the first embodiment, a heat dissipation structure is provided between the battery cells 20 which is an example of a heat source in a battery 1 and a coolant 15 is provided and the heat from the battery cells 20 on the coolant 15 transmits. The heat dissipation structure 25th comprises a heat-conducting layer 30th which is a layer containing at least one of metal, carbon and ceramic and which is between the battery cells 20 and the coolant 15 can be arranged, and a rubber-like elastic body 31 that is between the battery cells 20 and the coolant 15 can be arranged while it is with the heat-conducting layer 30th is in contact. The heat-conducting layer 30th comprises a protruding layer section 35 that is in gaps between the battery cells 20 can be arranged extending. More specifically, the battery is as in 1 shown a battery that has a variety of battery cells 20 as heat sources in a housing 11 in contact with the coolant 15 includes. The heat dissipation structure 25th for transferring heat from the battery cells 20 on the coolant 15 is between the end sections of the battery cells 20 near the coolant 15 and a part (bottom section 12th ) of the housing 11 near the coolant 15 provided. The heat-conducting layer 30th is between a variety of battery cells 20 and the bottom section 12th provided, and the rubbery elastic body 31 forms a base section. The heat dissipation structure 25th encompasses the heat-conducting layer 30th which contains at least one of metal, carbon and ceramic and which is between the battery cells 20 and the coolant 15 can be arranged, and the rubber-like elastic body 31 that is between the battery cells 20 and the coolant 15 can be arranged while it is with the heat-conducting layer 30th is in contact. The heat-conducting layer 30th includes the overlying layer section 35 that is in the gaps between the battery cells 20 can be arranged extending. In other words, the heat dissipation structure 25th in a battery 1 provided in it a variety of battery cells 20 contains. The heat dissipation structure 25th includes the base portion that is between the battery cells 20 and a wall like the bottom section 12th on which the coolant 15 flows and part of the housing 11 the battery 1 forms, can be provided; and one or more projecting layer sections 35 that are in one or more gaps between a variety of battery cells 20 can be provided extending from the base portion. The base portion is a laminated body made of a rubber-like elastic body 31 and the heat-conducting layer 30th . Part of the heat-conducting layer 30th of the base portion is positioned so that part of the heat conductive layer 30th with the battery cells 20 can come into contact. The expression “part of the heat-conducting layer 30th can with the battery cells 20 come into contact ”is interpreted as meaning both the fact that there is no layer between the heat-conducting layer 30th and the battery cell 20 as well as the fact that there is a rubber layer in between 30th , 20 , can give includes. This also applies to the following embodiments. The protruding layer sections 35 comprise the thermally conductive layer 30th of the base section. The heat-conducting layer 30th includes at least one of metal, carbon and ceramic.

Außerdem weist die wärmeleitende Schicht 30 eine erste gefaltete Form auf, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, an einem Teil, das zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 angeordnet ist. Der kautschukartige elastische Körper 31 ist bevorzugt in einem inneren Abschnitt 32 der ersten gefalteten Form angeordnet. Zudem kann die erste gefaltete Form eine erste Taschenform sein, die im Querschnitt ringförmig ist. In diesem Fall ist der kautschukartige elastische Körper 31 bevorzugt in einem inneren Abschnitt der ersten Taschenform angeordnet. Des Weiteren bezieht sich bei der vorliegenden Anmeldung ein „Querschnitt“ oder ein „senkrechter Querschnitt“ auf einen Querschnitt entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche eines inneren Abschnitts 14 des Gehäuses 11 der Batterie 1 bis zum Bodenabschnitt 12 geht.In addition, the thermally conductive layer 30th a first folded shape, which is folded in cross-section to a U-shape or a V-shape, on a part that is between the battery cells 20 and the coolant 15 is arranged. The rubbery elastic body 31 is preferred in an inner section 32 arranged in the first folded form. In addition, the first folded shape can be a first pocket shape that is annular in cross section. In this case, the rubbery elastic body 31 preferably arranged in an inner portion of the first pocket shape. Furthermore In the present application, a “cross section” or a “vertical cross section” refers to a cross section along a direction perpendicular to an upper opening surface of an inner portion 14 of the housing 11 the battery 1 to the bottom section 12th goes.

Schematische Konfiguration der BatterieSchematic configuration of the battery

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Batterie 1 beispielsweise eine Batterie eines elektrischen Fahrzeugs und umfasst eine große Anzahl von Batteriezellen 20. Die Batterie 1 umfasst das mit einem Boden versehene Gehäuse 11, das auf einer Seite offen ist. Das Gehäuse 11 besteht bevorzugt aus Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis. Die Batteriezellen 20 sind in dem inneren Abschnitt 14 des Gehäuses 11 angeordnet. Eine Elektrode wird vom oberen Teil der Batteriezelle 20 vorstehend bereitgestellt. Eine Vielzahl der Batteriezellen 20 befindet sich durch eine Kompressionskraft von beiden Seiten, die durch Schrauben oder dergleichen in dem Gehäuse 11 (nicht gezeigt) ausgeübt wird, bevorzugt in engem Kontakt miteinander. Eine oder eine Vielzahl von wassergekühlten Röhren 13, in denen Kühlwasser, das ein Beispiel für das Kühlmittel 15 ist, fließen soll, wird in dem Bodenabschnitt 12 des Gehäuses 11 bereitgestellt. Die Batteriezellen 20 sind im Innern des Gehäuses 11 derart angeordnet, dass sie die Wärmeableitungsstruktur 25 mit dem Bodenabschnitt 12 einklemmen. Bei der Batterie 1, die einen derartigen Aufbau aufweist, wird die Wärme der Batteriezellen 20 über die Wärmeableitungsstruktur 25 auf das Gehäuse 11 übertragen und wird durch Wasserkühlung effektiv abgeführt. Zudem ist das Kühlmittel 15 nicht auf Kühlwasser eingeschränkt und wird dahingehend ausgelegt, dass es flüssigen Stickstoff und organische Lösungsmittel, wie etwa Ethanol, umfasst. Um zur Kühlung verwendet zu werden, muss das Kühlmittel 15 nicht flüssig sein, sondern kann gasförmig oder fest sein. Die Batterie 1 umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen 20 in dem Gehäuse 11, das mit dem Kühlmittel 15 in Kontakt steht. Die Wärmeableitungsstruktur 25 wird in einer oder mehreren Lücken zwischen den Batteriezellen 20 bereitgestellt und wird zwischen den Batteriezellen 20 und der Wand (z. B. dem Bodenabschnitt 12), an der das Kühlmittel 15 fließt und die einen Teil des Gehäuses 11 bildet, bereitgestellt. Die Batterien in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen weisen auch ähnliche Strukturen auf.In the present embodiment, the battery is 1 for example, a battery of an electric vehicle and includes a large number of battery cells 20 . The battery 1 includes the bottomed housing 11 that is open on one side. The housing 11 consists preferably of aluminum or an aluminum-based alloy. The battery cells 20 are in the inner section 14 of the housing 11 arranged. An electrode is from the top of the battery cell 20 provided above. A variety of battery cells 20 is in the housing by a compressive force from both sides, by screws or the like 11 (not shown) is exercised, preferably in close contact with one another. One or a variety of water-cooled tubes 13 in which cooling water, which is an example of the coolant 15 is to flow, is in the bottom section 12th of the housing 11 provided. The battery cells 20 are inside the case 11 arranged such that they have the heat dissipation structure 25th with the bottom section 12th pinch. With the battery 1 , which has such a structure, the heat of the battery cells 20 about the heat dissipation structure 25th on the housing 11 transmitted and is effectively removed by water cooling. In addition, the coolant 15 is not limited to cooling water and is designed to include liquid nitrogen and organic solvents such as ethanol. In order to be used for cooling, the coolant must 15 not be liquid, but can be gaseous or solid. The battery 1 includes a variety of battery cells 20 in the housing 11 that with the coolant 15 is in contact. The heat dissipation structure 25th is in one or more gaps between the battery cells 20 provided and is between the battery cells 20 and the wall (e.g. the bottom section 12th ) on which the coolant 15 flows and part of the housing 11 forms, provided. The batteries in the embodiments described below also have similar structures.

Wärmeleitende SchichtThermally conductive layer

Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die wärmeleitende Schicht 30 einen gekrümmten Abschnitt, der in einem senkrechten Querschnitt U-förmig ist, zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 20 und dem Bodenabschnitt 12. Die wärmeleitende Schicht 30 kann einen V-förmig gebogenen Abschnitt anstelle des U-förmig gekrümmten Abschnitts umfassen.In the present embodiment, the thermally conductive layer comprises 30th a curved portion, which is U-shaped in a vertical cross section, between a plurality of the battery cells 20 and the bottom section 12th . The heat-conducting layer 30th may include a V-shaped section instead of the U-shaped section.

Die wärmeleitende Schicht 30 ist bevorzugt eine Schicht, die Kohlenstoff enthält, und ist weiter bevorzugt eine Schicht, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthält. In der vorliegenden Anmeldung wird „Kohlenstoff“ im weitesten Sinne ausgelegt, um eine beliebige Struktur aus Kohlenstoff zu umfassen (Symbol: C), wie etwa Graphit, Ruß, der eine geringere Kristallinität als Graphit aufweist, expandierten Graphit, Diamant oder diamantartigen Kohlenstoff. Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die wärmeleitende Schicht 30 eine dünne Schicht, die erzielt wird, indem ein Material ausgehärtet wird, das ein Harz ist, in dem Graphitfasern oder Kohlenstoffteilchen eingemischt und verteilt sind. Ein expandiertes Graphitfüllmaterial kann anstelle von Graphitfasern oder Kohlenstoffteilchen verwendet werden. Expandierter Graphit ist Graphit, der in einer Stapelrichtung von Schichten expandiert ist, weil sich die Lücke zwischen den Schichten aus Graphit vergrößert, weil Gas bei der Vergasung einer Substanz zwischen den Schichten abgegeben wird, die durch eine schnelle Erhitzung einer Graphitzwischenverbindung verursacht wird, die durch das Einfügen einer Substanz in Flockengraphit unter Verwendung einer chemischen Reaktion erzielt wird. Graphitfasern, Kohlenstoffteilchen und expandiertes Graphitfüllmaterial sind alle in dem Konzept von Kohlenstofffüllmaterial enthalten. Die wärmeleitende Schicht 30 kann anstelle von Kohlenstoff oder zusammen mit Kohlenstoff Metall und/oder Keramik enthalten. Als Metall kann ein solches ausgewählt werden, das eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie etwa Aluminium, Kupfer oder eine Legierung, die mindestens eines von Aluminium und Kupfer enthält. Des Weiteren kann als Keramik eine solche ausgewählt werden, die eine relativ hohe Wärmeleitfähigkeit aufweist, wie etwa AlN, cBN oder hBN.The heat-conducting layer 30th is preferably a layer containing carbon, and is more preferably a layer containing a carbon filler and resin. In the present application, “carbon” is interpreted in the broadest sense to encompass any structure made of carbon (symbol: C), such as graphite, carbon black, which has a lower crystallinity than graphite, expanded graphite, diamond or diamond-like carbon. In the present embodiment, the heat conductive layer 30th a thin layer obtained by curing a material that is a resin in which graphite fibers or carbon particles are mixed and dispersed. An expanded graphite filler can be used in place of graphite fibers or carbon particles. Expanded graphite is graphite that expands in a stacking direction of layers because the gap between the layers of graphite increases because gas is emitted during gasification of a substance between the layers caused by rapid heating of a graphite interconnect caused by inserting a substance into flake graphite is achieved using a chemical reaction. Graphite fibers, carbon particles, and expanded graphite filler are all included in the concept of carbon filler. The heat-conducting layer 30th can contain metal and / or ceramic instead of carbon or together with carbon. The metal that can be selected is one that has a relatively high thermal conductivity, such as aluminum, copper or an alloy that contains at least one of aluminum and copper. Furthermore, a ceramic can be selected which has a relatively high thermal conductivity, such as AlN, cBN or hBN.

Das Harz kann 50 Massenprozent der Gesamtmesse der wärmeleitenden Schicht 30 überschreiten, oder das Kohlenstofffüllmaterial kann 50 Massenprozent der Gesamtmasse überschreiten. D. h. das Hauptmaterial der wärmeleitenden Schicht 30 kann das Harz oder das Kohlenstofffüllmaterial sein, solange eine Wärmeübertragung nicht erheblich gestört wird. Als Harz kann beispielsweise geeignet ein thermoplastisches Harz verwendet werden. Ein Harz, das einen hohen Schmelzpunkt aufweist, so dass es bei der Übertragung von Wärme von den Batteriezellen 20 als Beispiele einer Wärmequelle nicht schmilzt, ist als thermoplastisches Harz wünschenswert, und Polyphenylensulfid (PPS), Polyetheretherketon (PEEK) oder Polyamidimid (PAI) kann beispielsweise geeignet erwähnt werden. Bevor die wärmeleitende Schicht 30 geformt wird, wird das Harz beispielsweise als Teilchen in einer Lücke des Kohlenstofffüllmaterials verteilt. Anders als das Kohlenstofffüllmaterial und das Harz, kann AlN oder Diamant als Füllmaterial verteilt werden, um die Wärmeübertragung weiter zu steigern. Außerdem kann anstelle von Harz ein Elastomer verwendet werden, das weicher als Harz ist.The resin can make up 50% by mass of the total mass of the thermally conductive layer 30th exceed, or the carbon filler may exceed 50 percent by mass of the total. I.e. the main material of the thermally conductive layer 30th can be the resin or carbon filler material as long as heat transfer is not significantly disturbed. For example, a thermoplastic resin can be suitably used as the resin. A resin that has a high melting point so that it transfers heat from the battery cells 20 non-melting as examples of a heat source is desirable as a thermoplastic resin, and polyphenylene sulfide (PPS), polyether ether ketone (PEEK), or polyamideimide (PAI) can be mentioned appropriately, for example. Before the heat conductive layer 30th for example, the resin is dispersed as particles in a gap in the carbon filler. Other than that Carbon filler material and the resin, AlN or diamond can be distributed as filler material to further increase the heat transfer. In addition, an elastomer that is softer than resin can be used instead of resin.

Die wärmeleitende Schicht 30 bietet bevorzugt eine bessere Wärmeleitfähigkeit als der kautschukartige elastische Körper 31, der noch beschrieben wird, muss jedoch keine bessere elektrische Leitfähigkeit bieten. Die Wärmeleitfähigkeit der wärmeleitenden Schicht 30 beträgt bevorzugt 10 W/mK oder mehr. Bei der vorliegenden Ausführungsform enthält die wärmeleitende Schicht 30 bevorzugt Graphit und Kohlenstoff, der eine geringere Kristallinität als Graphit aufweist, und es wird ein Netzwerk gebildet, das ohne Weiteres Strom durch die wärmeleitende Schicht 30 fließen lässt. Die wärmeleitende Schicht 30 muss jedoch keine bessere elektrische Leitfähigkeit bieten, und es reicht, wenn sie Wärmeleitfähigkeit aufweist. In einem derartigen Fall kann die wärmeleitende Schicht 30 eine Schicht sein, die AlN, Diamant, diamantartigen Kohlenstoff (der eine geringere elektrische Leitfähigkeit als Graphit aufweist) oder dergleichen enthält. Die Dicke der wärmeleitenden Schicht 30 ist nicht besonders eingeschränkt, solange die Schicht gekrümmt (oder gebogen) werden kann, jedoch beträgt die Dicke bevorzugt 0,3 mm bis 5 mm oder weiter bevorzugt 0,3 mm bis 1 mm. Die Wärmeleitfähigkeit der wärmeleitenden Schicht 30 reduziert sich jedoch, wenn die Dicke zunimmt, und die Dicke wird bevorzugt bestimmt, indem die Festigkeit, die Biegsamkeit und die Wärmeleitfähigkeit der Schicht insgesamt berücksichtigt werden.The heat-conducting layer 30th preferably offers better thermal conductivity than the rubber-like elastic body 31 , which will be described later, does not have to offer better electrical conductivity. The thermal conductivity of the thermally conductive layer 30th is preferably 10 W / mK or more. In the present embodiment, the heat conductive layer contains 30th preferably graphite and carbon, which has a lower crystallinity than graphite, and a network is formed which easily flows through the heat-conducting layer 30th lets flow. The heat-conducting layer 30th However, it does not have to offer better electrical conductivity, and it is sufficient if it has thermal conductivity. In such a case, the heat-conducting layer 30th be a layer containing AlN, diamond, diamond-like carbon (which has a lower electrical conductivity than graphite) or the like. The thickness of the thermally conductive layer 30th is not particularly limited as long as the layer can be curved (or bent), but the thickness is preferably 0.3 mm to 5 mm, or more preferably 0.3 mm to 1 mm. The thermal conductivity of the thermally conductive layer 30th however, decreases as the thickness increases, and the thickness is preferably determined by taking into account the strength, flexibility, and thermal conductivity of the layer as a whole.

Die Wärmeableitungsstruktur 25 umfasst den kautschukartigen elastischen Körper 31 in einem inneren Raum, der gebildet wird, indem die wärmeleitende Schicht 30 in eine U-Form oder eine V-Form in einer Region zwischen den Endabschnitten einer Vielzahl der Batteriezellen 20 in der Nähe des Kühlmittels 15 (oder des Bodenabschnitts 12 des Gehäuses 11) (bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Endabschnitte Bodenabschnitte der Batteriezellen 20) und einer inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 12 gefaltet wird. Die wärmeleitende Schicht 30 umfasst ferner einen oder zwei oder mehrere überstehende Schichtabschnitte 35, die sich in Lücken zwischen den Batteriezellen 20 erstrecken. Des Weiteren umfasst die wärmeleitende Schicht 30 einen Anschlussschichtabschnitt 36 zwischen einer inneren Oberfläche einer Seitenwand des Gehäuses 11 und einer Seitenfläche der Batteriezelle 20. Der Anschlussschichtabschnitt 36 kann als eine Art des überstehenden Schichtabschnitts 35 angesehen werden. Den überstehenden Schichtabschnitt 35 kann man als Falten bezeichnet, die sich von einem Hauptkörperabschnitt der Wärmeableitungsstruktur 25 (dem Basisabschnitt, der in einem Raum zwischen den Batteriezellen 20 und dem Bodenabschnitt 12 angeordnet ist), in eine oder mehrere Lücken zwischen den Batteriezellen 20 erstrecken. Den Anschlussschichtabschnitt 36 kann man als Falten bezeichnen, die sich zwischen der inneren Oberfläche des Gehäuses 11 und der Seitenfläche der Batteriezellen 20 erstrecken.The heat dissipation structure 25th encompasses the rubber-like elastic body 31 in an inner space that is formed by the heat-conducting layer 30th into a U shape or a V shape in a region between the end portions of a plurality of the battery cells 20 near the coolant 15 (or the bottom section 12th of the housing 11 ) (In the present embodiment, the end portions are bottom portions of the battery cells 20 ) and an inner bottom surface of the bottom section 12th is folded. The heat-conducting layer 30th further comprises one or two or more projecting layer sections 35 that are in gaps between the battery cells 20 extend. The heat-conducting layer also comprises 30th a connection layer section 36 between an inner surface of a side wall of the housing 11 and a side surface of the battery cell 20 . The connection layer section 36 can be used as a kind of the protruding layer section 35 be considered. The overlapping layer section 35 can be referred to as wrinkles that extend from a main body portion of the heat dissipation structure 25th (the base section that is in a space between the battery cells 20 and the bottom section 12th is arranged), in one or more gaps between the battery cells 20 extend. The connection layer section 36 can be described as wrinkles that are between the inner surface of the case 11 and the side surface of the battery cells 20 extend.

Der überstehende Schichtabschnitt 35 weist bevorzugt eine zweite gefaltete Form auf, die im Querschnitt in einer U-Form (oder einer V-Form) gefaltet ist. Die wärmeleitende Schicht 30 erstreckt sich von einem Ende der inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 12 bis zu dem anderen Ende, ist in einer U-Form gefaltet und erstellt eine zweite Faltung, indem sie sich in eine Lücke zwischen den Batteriezellen 20 nach oben erstreckt und dann gefaltet wird und sich in die Lücke nach unten erstreckt, und eine derartige zweite Faltung wird für die Anzahl von Lücken wiederholt, und schließlich wird der Anschlussschichtabschnitt 36 gebildet. Dadurch ist die Wärmeableitungsstruktur 25 gebildet, um an dem zuvor erwähnten Hauptkörperabschnitt den überstehenden Schichtabschnitt 35, der die zweite gefaltete Form aufweist, und den Anschlussschichtabschnitt 36 zu umfassen. Auf diese Art und Weise wird die wärmeleitende Schicht 30 bevorzugt durch Biegen einer einzigen Schicht gebildet. Die wärmeleitende Schicht 30 kann jedoch alternativ aus einer Vielzahl von Schichten gebildet werden. Zudem kann der überstehende Schichtabschnitt 35 eine zweite Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, anstelle der „zweiten gefalteten Form“ aufweisen. In diesem Fall ist bei dieser Ausführungsform bevorzugt Luft im Innern der zweiten Taschenform enthalten. Außerdem kann der überstehende Schichtabschnitt 35 wie der Anschlussschichtabschnitt 36 in einer Richtung verlängert werden statt die zweite gefaltete Form oder die zweite Taschenform aufzuweisen. Wie zuvor beschrieben, weisen die überstehenden Schichtabschnitte 35 eine zweite gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses 11 der Batterie 1 bis zum Bodenabschnitt 12 des Gehäuses 11 geht, gefaltet ist, oder eine zweite Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf. Ein Teil des kautschukartigen elastischen Körpers 31 des Basisabschnitts wird in einem inneren Abschnitt der zweiten gefalteten Form oder der zweiten Taschenform bereitgestellt.The protruding layer section 35 preferably has a second folded shape, which is folded in cross section in a U-shape (or a V-shape). The heat-conducting layer 30th extends from one end of the inner bottom surface of the bottom portion 12th to the other end, is folded in a U-shape and creates a second fold by being in a gap between the battery cells 20 extending upwards and then folding and extending down into the gap, and such second folding is repeated for the number of gaps, and finally the connection layer portion 36 educated. This is the heat dissipation structure 25th formed to the protruding layer portion on the aforementioned main body portion 35 , which has the second folded shape, and the connection layer portion 36 to include. In this way, the thermally conductive layer 30th preferably formed by bending a single layer. The heat-conducting layer 30th however, can alternatively be formed from a plurality of layers. In addition, the protruding layer section 35 have a second pocket shape that is circular in cross-section instead of the "second folded shape". In this case, air is preferably contained in the interior of the second pocket shape in this embodiment. In addition, the protruding layer section 35 like the connection layer section 36 lengthened in one direction instead of having the second folded shape or the second pocket shape. As described above, the protruding layer sections face 35 a second folded shape that is in cross section to a U shape or a V shape along a direction perpendicular to an upper opening surface of the case 11 the battery 1 to the bottom section 12th of the housing 11 goes, folded, or a second pocket shape, which is annular in cross section. Part of the rubbery elastic body 31 of the base portion is provided in an inner portion of the second folded shape or the second pocket shape.

Wie in 2 (2A) gezeigt, kann eine Lücke M, die sich von dem Hauptkörperabschnitt aus erstreckt, in dem überstehenden Schichtabschnitt 35 durch das zweite Falten gebildet werden. Außerdem wird bei der vorliegenden Ausführungsform eine Kautschukschicht 40 zwischen dem überstehenden Schichtabschnitt 35 und der Batteriezelle 20 eingeschoben. Die Kautschukschicht 40 trägt dazu bei, die Wärmeübertragung zwischen der Batteriezelle 20 und dem überstehenden Schichtabschnitt 35 (einem Teil der wärmeleitenden Schicht 30) zu erhöhen. Einzelheiten über die Kautschukschicht 40 werden noch angegeben.As in 2nd (2A), a gap M extending from the main body portion may be in the protruding layer portion 35 formed by the second fold. In addition, in the present embodiment, a rubber layer 40 between the protruding layer section 35 and the battery cell 20 inserted. The rubber layer 40 helps heat transfer between the battery cell 20 and the protruding layer section 35 (part of the heat-conducting layer 30th ) to increase. Details about the rubber layer 40 are still specified.

Kautschukartiger elastischer KörperRubber-like elastic body

Der kautschukartige elastische Körper 31 ist ein elastischer Körper, der in dem inneren Abschnitt 32 der gekrümmten oder gebogenen wärmeleitenden Schicht 30 in der Region zwischen den Endabschnitten einer Vielzahl der Batteriezellen 20 in der Nähe des Kühlmittels 15 und der inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 12 angeordnet ist. Der kautschukartige elastische Körper 31 erfüllt eine Pufferfunktion zwischen den Batteriezellen 20 und dem Bodenabschnitt 12 und eine Funktion als Schutzelement, das verhindert, dass die wärmeleitende Schicht 30 auf Grund einer Last, die auf die wärmeleitende Schicht 30 ausgeübt wird, beschädigt wird. Der kautschukartige elastische Körper 31 ist ein Element, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die wärmeleitende Schicht 30 aufweist.The rubbery elastic body 31 is an elastic body in the inner section 32 the curved or curved heat-conducting layer 30th in the region between the end portions of a plurality of the battery cells 20 near the coolant 15 and the inner bottom surface of the bottom portion 12th is arranged. The rubbery elastic body 31 fulfills a buffer function between the battery cells 20 and the bottom section 12th and a function as a protective element that prevents the heat-conducting layer 30th due to a load on the thermally conductive layer 30th is exercised, is damaged. The rubbery elastic body 31 is an element that has a lower thermal conductivity than the thermally conductive layer 30th having.

Wie in 2 (2B) gezeigt, wird die Kautschukschicht 40 bevorzugt zwischen der wärmeleitenden Schicht 30 und dem Bodenabschnitt 12 eingeschoben. Die Kautschukschicht 40 erfüllt eine Funktion, die Übertragung von Wärme, die von den Batteriezellen 20 auf die wärmeleitende Schicht 30 übertragen wird, ohne Weiteres auf den Bodenabschnitt 12 zu ermöglichen. Wärme, die durch die Batteriezelle 20 erzeugt wird, wird auf den überstehenden Schichtabschnitt 35 über die Kautschukschicht 40 in Kontakt mit dem überstehenden Schichtabschnitt 35 übertragen, wird durch die gekrümmte oder gebogene wärmeleitende Schicht 30 übertragen und wird auf den Bodenabschnitt 12 und das Kühlmittel 15 durch den Kautschuk 40 übertragen, der auf der inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 12 angeordnet ist.As in 2nd (2B) shows the rubber layer 40 preferably between the heat-conducting layer 30th and the bottom section 12th inserted. The rubber layer 40 performs a function of transferring heat from the battery cells 20 on the heat-conducting layer 30th is easily transferred to the bottom section 12th to enable. Heat from the battery cell 20 is generated on the protruding layer section 35 over the rubber layer 40 in contact with the overlying layer section 35 is transmitted through the curved or curved heat-conducting layer 30th transmitted and is transferred to the bottom section 12th and the coolant 15 through the rubber 40 transferred to the inner bottom surface of the bottom section 12th is arranged.

Der kautschukartige elastische Körper 31 ist bevorzugt ein aushärtendes Elastomer, wie etwa Silikonkautschuk, Urethankautschuk, Isoprenkautschuk, Ethylen-Propylen-Kautschuk, Naturkautschuk, Ethylen-Propylen-DienKautschuk, Nitrilkautschuk (NBR) oder Styrol-Butadien-Kautschuk (SBR), ein thermoplastisches Elastomer auf Urethan-, Ester-, Styrol-, Olefin-, Butadien- oder Fluorbasis oder ein Verbundstoff derselben. Der kautschukartige elastische Körper 31 besteht bevorzugt aus einem Material, das eine hohe Wärmebeständigkeit aufweist, die ausreicht, um seine Form zu bewahren, ohne auf Grund der Wärme, die durch die wärmeleitende Schicht 30 übertragen wird, zu schmelzen oder sich zu zersetzen. Bei der vorliegenden Ausführungsform besteht der kautschukartige elastische Körper 31 weiter bevorzugt aus einem Elastomer auf Urethanbasis, das mit Silikon getränkt ist, oder aus einem Silikonkautschuk. Um sie Wärmeleitfähigkeit selbst geringfügig zu steigern, kann der kautschukartige elastische Körper 31 ein Füllmaterial umfassen, das durch AlN-, cBN-, hBN- oder Diamantteilchen, die in dem Kautschuk verteilt sind, gekennzeichnet ist.The rubbery elastic body 31 is preferably a curing elastomer, such as silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber, ethylene-propylene rubber, natural rubber, ethylene-propylene-diene rubber, nitrile rubber (NBR) or styrene-butadiene rubber (SBR), a thermoplastic elastomer on urethane, ester -, styrene, olefin, butadiene or fluorine based or a composite thereof. The rubbery elastic body 31 is preferably made of a material that has a high heat resistance sufficient to maintain its shape without due to the heat generated by the heat-conducting layer 30th is transmitted to melt or decompose. In the present embodiment, the rubbery elastic body is made 31 more preferably from a urethane-based elastomer which is impregnated with silicone, or from a silicone rubber. The rubber-like elastic body can increase the thermal conductivity even slightly 31 a filler material characterized by AlN, cBN, hBN or diamond particles dispersed in the rubber.

KautschukschichtRubber layer

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Kautschukschicht 40 bevorzugt eine Schicht, die zwischen der Batteriezelle 20 und der wärmeleitenden Schicht 30 und zwischen dem Bodenabschnitt 12 und der wärmeleitenden Schicht 30 angeordnet ist, doch ist dies keine wesentliche Struktur der Batterie 1 oder der Wärmeableitungsstruktur 25. Die Kautschukschicht 40 kann aus diversen Typen von elastischen Körpern gebildet sein, wie für den Fall des zuvor beschriebenen kautschukartigen elastischen Körpers 31, doch ist die Kautschukschicht 40 bevorzugt eine Schicht, die einen Silikonkautschuk enthält, der eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist, weil die Wärme von der Batteriezelle 20 schnell auf die wärmeleitende Schicht 30 übertragen werden muss. Für den Fall, dass die Kautschukschicht 40 hauptsächlich aus Silikonkautschuk besteht, wird bevorzugt ein stark wärmeleitendes Füllmaterial aus AlN, Aluminium oder dergleichen in dem Silikonkautschuk verteilt. Außerdem kann die Kautschukschicht 40 aus Silikonkautschuk, um die Klebekraft zu erhöhen, Silikonkautschuk sein, der beispielsweise Silikonharz mit bifunktionellem Silikonnaturkautschuk kombiniert. Das Silikonharz ist geeignet beispielsweise MQ-Harz. Das MQ-Harz ist ein Harz, bei dem nur eine Q-Einheit einer Struktur mit vier Zweigen, die Sauerstoffatome aufweist, die an vier Si-Bindungen gebunden sind, und eine M-Einheit einer Struktur mit einem Zweig, die ein Sauerstoffatom aufweist, das mit einer Si-Bindung gebunden ist, hinzugefügt werden, um die Reaktivität am Ende zu stoppen. Außerdem kann als das Silikonharz ein solches bevorzugt verwendet werden, das zahlreiche Hydroxyle bindet, so dass die Klebekraft des Silikonkautschuks gesteigert werden kann.In the present embodiment, the rubber layer is 40 preferably a layer between the battery cell 20 and the heat-conducting layer 30th and between the bottom section 12th and the heat-conducting layer 30th is arranged, but this is not an essential structure of the battery 1 or the heat dissipation structure 25th . The rubber layer 40 can be formed from various types of elastic bodies, as in the case of the rubber-like elastic body described above 31 , but is the rubber layer 40 preferably a layer containing a silicone rubber that has better thermal conductivity because of the heat from the battery cell 20 quickly on the heat-conducting layer 30th must be transferred. In the event that the rubber layer 40 consists mainly of silicone rubber, a highly thermally conductive filler made of AlN, aluminum or the like is preferably distributed in the silicone rubber. In addition, the rubber layer 40 made of silicone rubber, in order to increase the adhesive strength, be silicone rubber which combines, for example, silicone resin with bifunctional silicone natural rubber. The silicone resin is suitable, for example MQ resin. The MQ resin is a resin in which only one Q unit of a four-branch structure having oxygen atoms bonded to four Si bonds and one M unit of one branch structure having one oxygen atom have bonded with a Si bond can be added to stop the reactivity at the end. In addition, as the silicone resin, there can be preferably used one which binds numerous hydroxyls, so that the adhesive force of the silicone rubber can be increased.

Die Kautschukschicht 40 erfüllt eine Funktion zum Steigern der Haftkraft zwischen der Batteriezelle 20 und der wärmeleitenden Schicht 30 oder der Haftkraft zwischen der Umgebung des Kühlmittels 15 (dem Bodenabschnitt 12, der Seitenwand des Gehäuses 11 usw.) und der wärmeleitenden Schicht 30. Die Härte der Kautschukschicht 40 ist nicht besonders vorgegeben, solange die Kautschukschicht 40 wärmebeständig und klebrig ist, doch ist für den Fall einer Schicht, die hauptsächlich aus Silikonkautschuk besteht, die Shore-Härte (Shore-OO-Kriterien) gleich 60 oder weniger oder bevorzugt gleich 40 oder weniger und weiter bevorzugt gleich 10 oder weniger. Dies ist der Fall, weil die Unebenheit einer Oberfläche der Batteriezelle 20 einfacher absorbiert werden kann, wenn sich die Härte der Kautschukschicht 40 verringert. Außerdem beträgt die Dicke der Kautschukschicht 40 bevorzugt 0,3 mm bis 5 mm oder weiter bevorzugt 0,7 mm bis 3 mm und noch weiter bevorzugt 1 mm bis 2,5 mm. Die Dicke der Kautschukschicht 40 wird jedoch bevorzugt gemäß der Unebenheit der Oberfläche der Batteriezelle 20 oder einer Bedingung, wie etwa der Kautschukhärte oder dergleichen, bestimmt.The rubber layer 40 fulfills a function for increasing the adhesive force between the battery cell 20 and the heat-conducting layer 30th or the adhesive force between the environment of the coolant 15 (the bottom section 12th , the side wall of the housing 11 etc.) and the heat-conducting layer 30th . The hardness of the rubber layer 40 is not particularly specified as long as the rubber layer 40 is heat-resistant and sticky, but in the case of a layer consisting mainly of silicone rubber, the Shore hardness (Shore-OO criteria) is the same 60 or less or preferably equal to 40 or less and more preferably equal to 10 or less. This is because the unevenness of a surface of the battery cell 20 can be absorbed more easily if the hardness of the rubber layer 40 decreased. In addition, the thickness of the rubber layer is 40 preferably 0.3 mm to 5 mm or more preferably 0.7 mm to 3 mm and even more preferably 1 mm to 2.5 mm. The thickness of the rubber layer 40 however, is preferred according to the unevenness of the surface of the battery cell 20 or a condition such as rubber hardness or the like.

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

  • (a) Ein Harzmaterial, das als PPS oder dergleichen gekennzeichnet ist, und ein Graphitfüllmaterial und/oder ein Kohlenstofffüllmaterial, das eine geringere Kristallinität als Graphit (bevorzugt in Form von Teilchen, Fasern usw.) aufweist, werden in einer Flüssigkeit (wie etwa Wasser) geschüttelt, und es wird eine filzartige Schicht wie bei der Papierherstellung angefertigt.(a) A resin material identified as PPS or the like and a graphite filler material and / or a carbon filler material that has a lower crystallinity than graphite (preferably in the form of particles, fibers, etc.) are in a liquid (such as water ) shaken, and a felt-like layer is made as in paper manufacture.
  • (b) Anschließend wird die filzartige Schicht gebogen, um die gleiche oder eine ähnliche Querschnittsform wie die wärmeleitende Schicht 30 in 1 aufzuweisen.(b) The felt-like layer is then bent to have the same or a similar cross-sectional shape as the heat-conducting layer 30th in 1 to show.
  • (c) Der kautschukartige elastische Körper 31 wird an einem Teil der wärmeleitenden Schicht 30 befestigt, und die Wärmeableitungsstruktur 25 ist fertiggestellt.(c) The rubbery elastic body 31 becomes part of the heat-conducting layer 30th attached, and the heat dissipation structure 25th is finished.
  • (d) Schließlich wird die Wärmeableitungsstruktur 25 in die Batterie 1 eingebettet.(d) Finally, the heat dissipation structure 25th into the battery 1 embedded.

Zweite AusführungsformSecond embodiment

3 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer zweiten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst. 4 zeigt jeweils eine vergrößerte Ansicht (4A) und eine vergrößerte Ansicht (4B) einer Region A2 und einer Region B2 in 3. 3rd FIG. 12 shows a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a second embodiment and a battery that includes the heat dissipation structure. 4th each shows an enlarged view ( 4A ) and an enlarged view ( 4B ) a region A2 and a region B2 in 3rd .

Eine Wärmeableitungsstruktur 25a und eine Batterie 1a gemäß der zweiten Ausführungsform sind die gleichen wie die Wärmeableitungsstruktur 25 und die Batterie 1 gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass bei der Wärmeableitungsstruktur 25a und der Batterie 1a der kautschukartige elastische Körper 31 in einem inneren Abschnitt des überstehenden Schichtabschnitts 35 vorliegt und die Kautschukschicht 40 nicht zwischen dem überstehenden Schichtabschnitt 35 und der Seitenfläche der Batteriezelle 20 eingeschoben ist. Nachstehend werden hauptsächlich Aspekte beschrieben, die anders als bei der ersten Ausführungsform sind.A heat dissipation structure 25a and a battery 1a according to the second embodiment are the same as the heat dissipation structure 25th and the battery 1 according to the first embodiment, except that in the heat dissipation structure 25a and the battery 1a the rubbery elastic body 31 in an inner section of the protruding layer section 35 is present and the rubber layer 40 not between the protruding layer section 35 and the side surface of the battery cell 20 is inserted. Aspects other than the first embodiment are mainly described below.

Andere StrukturDifferent structure

Wie in 4 (4A) gezeigt, weist der überstehende Schichtabschnitt 35 der Wärmeableitungsstruktur 25a die zweite gefaltete Form, die im Querschnitt zu einer U-Form oder einer V-Form gefaltet ist, oder die zweite Taschenform, die im Querschnitt ringförmig ist, auf. Ein Teil des kautschukartigen elastischen Körpers 31 ist in einem inneren Abschnitt 37 der zweiten gefalteten Form oder der zweiten Taschenform des überstehenden Schichtabschnitts 35 angeordnet. Selbst wenn die seitliche Oberfläche der Batteriezelle 20 etwas uneben oder abgestuft ist, kann die Haftkraft zwischen der wärmeleitenden Schicht 30, die den überstehenden Schichtabschnitt 35 bildet, und der Batteriezelle 20 durch den kautschukartigen elastischen Körper 31, der in dem inneren Abschnitt 37 des überstehenden Schichtabschnitts 35 vorliegt, gesteigert werden, und die Wärmeableitung von der Batteriezelle 20 kann dadurch gesteigert werden.As in 4th (4A), the protruding layer portion has 35 the heat dissipation structure 25a the second folded shape, which is folded in a U-shape or a V-shape in cross section, or the second pocket shape, which is annular in cross-section. Part of the rubbery elastic body 31 is in an inner section 37 the second folded shape or the second pocket shape of the protruding layer section 35 arranged. Even if the side surface of the battery cell 20 something is uneven or graded, the adhesive force between the heat-conducting layer 30th that the protruding layer section 35 forms, and the battery cell 20 through the rubber-like elastic body 31 that in the inner section 37 of the protruding layer section 35 is present, be increased, and the heat dissipation from the battery cell 20 can be increased.

Selbst wenn die Kautschukschicht 40 nicht zwischen dem überstehenden Schichtabschnitt 35 und der Seitenfläche der Batteriezelle 20 eingeschoben ist, kann der kautschukartige elastische Körper 31 in dem inneren Abschnitt 37 des überstehenden Schichtabschnitts 35 vorhanden sein, und die Haftkraft zwischen der Batteriezelle 20 und dem überstehenden Schichtabschnitt 35 kann dadurch gesteigert werden. Bevorzugt wird die Kautschukschicht 40 jedoch zwischen dem überstehenden Schichtabschnitt 35 und der Seitenfläche der Batteriezelle 20 bereitgestellt. Die Bereitstellung der Kautschukschicht 40 zwischen dem Bodenabschnitt 12 des Gehäuses 11 und der wärmeleitenden Schicht 30 ist die gleiche wie bei der ersten Ausführungsform, und eine Beschreibung der Struktur in 4 (4B) entfällt.Even if the rubber layer 40 not between the protruding layer section 35 and the side surface of the battery cell 20 is inserted, the rubber-like elastic body 31 in the inner section 37 of the protruding layer section 35 be present and the adhesive force between the battery cell 20 and the protruding layer section 35 can be increased. The rubber layer is preferred 40 however between the protruding layer section 35 and the side surface of the battery cell 20 provided. The provision of the rubber layer 40 between the bottom section 12th of the housing 11 and the heat-conducting layer 30th is the same as in the first embodiment, and a description of the structure in FIG 4th (4B) does not apply.

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

Die Wärmeableitungsstruktur 25a wird durch das gleiche Verfahren wie bei der ersten Ausführungsform hergestellt und wird in die Batterie 1a eingebettet.The heat dissipation structure 25a is made by the same method as in the first embodiment and is put into the battery 1a embedded.

Dritte AusführungsformThird embodiment

5 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer dritten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst. 6 zeigt jeweils eine vergrößerte Ansicht (6A) und eine vergrößerte Ansicht (6B), einer Region C1 und einer Region D1 in 5. 5 FIG. 12 shows a vertical cross-sectional view of each of a heat dissipation structure according to a third embodiment and a battery that includes the heat dissipation structure. 6 each shows an enlarged view ( 6A ) and an enlarged view ( 6B ), a region C1 and a region D1 in 5 .

Eine Wärmeableitungsstruktur 25b und eine Batterie 1b gemäß der dritten Ausführungsform sind ungefähr die gleichen wie die Wärmeableitungsstruktur 25 und die Batterie 1 gemäß der ersten Ausführungsform, außer dass bei der Wärmeableitungsstruktur 25b und der Batterie 1b die wärmeleitende Schicht 30 keine gefaltete Struktur zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 20 und dem Bodenabschnitt 12 aufweist, der kautschukartige elastische Körper 31 nicht von der wärmeleitenden Schicht 30 umgeben ist, die wärmeleitende Schicht 30 zwei Anschlussschichtabschnitte 36 in Kontakt mit den inneren Seitenflächen des Gehäuses 11 aufweist, und die wärmeleitende Schicht 30 einen stromführenden Mechanismus umfasst. Bei den folgenden Aspekten werden hauptsächlich Aspekte beschrieben, die anders als die erste Ausführungsform sind.A heat dissipation structure 25b and a battery 1b according to the third embodiment are approximately the same as the heat dissipation structure 25th and the battery 1 according to the first embodiment, except that in the heat dissipation structure 25b and the battery 1b the heat-conducting layer 30th no folded structure between a large number of battery cells 20 and the bottom section 12th has, the rubber-like elastic body 31 not from the heat-conducting layer 30th is surrounded, the heat-conducting layer 30th two connection layer sections 36 in contact with the inner side surfaces of the housing 11 has, and the heat-conducting layer 30th includes a current-carrying mechanism. The following aspects mainly describe aspects other than the first embodiment.

Andere StrukturDifferent structure

Die Wärmeableitungsstruktur 25b umfasst den kautschukartigen elastischen Körper 31 in einer Region zwischen der inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 12 des Gehäuses 11 und den Batteriezellen 20. Die Wärmeableitungsstruktur 25b umfasst auf der Seite der Batteriezelle 20 dann den kautschukartigen elastischen Körper 31, die wärmeleitende Schicht 30, die zwei Anschlussschichtabschnitte 36 in Kontakt mit den Batteriezellen 20 und innere Umfangsflächen von Seitenwänden des Gehäuses 11 aufweist und den überstehenden Schichtabschnitt 35 aufweist, der in die Lücken zwischen den Batteriezellen 20 eingefügt ist. Wärme, die durch die Batteriezelle 20 erzeugt wird, wird auf die wärmeleitende Schicht 30 und die Seitenwand des Gehäuses 11 übertragen und wird durch das Kühlmittel 15 in dem Bodenabschnitt 12 reduziert. Außerdem wird Wärme, die durch die Batteriezelle 20 erzeugt wird, über die wärmeleitende Schicht 30 und den kautschukartigen elastischen Körper 31 übertragen und wird durch das Kühlmittel 15 in dem Bodenabschnitt 12 reduziert.The heat dissipation structure 25b encompasses the rubber-like elastic body 31 in a region between the inner bottom surface of the bottom portion 12th of the housing 11 and the battery cells 20 . The heat dissipation structure 25b includes on the side of the battery cell 20 then the rubbery elastic body 31 , the heat-conducting layer 30th , the two junction sections 36 in contact with the battery cells 20 and inner peripheral surfaces of side walls of the housing 11 has and the protruding layer section 35 has in the gaps between the battery cells 20 is inserted. Heat from the battery cell 20 is generated on the heat-conducting layer 30th and the side wall of the case 11 transmitted and is transmitted through the coolant 15 in the bottom section 12th reduced. It also gets heat from the battery cell 20 is generated via the heat-conducting layer 30th and the rubbery elastic body 31 transmitted and is transmitted through the coolant 15 in the bottom section 12th reduced.

Die Kautschukschicht 40 ist nicht zwischen dem kautschukartigen elastischen Körper 31 und dem Bodenabschnitt 12 eingeschoben, weil zu erwarten ist, dass der kautschukartige elastische Körper 31 ohne Weiteres an dem Bodenabschnitt 12 haftet. Es ist jedoch auch möglich, die Kautschukschicht 40 zwischen dem kautschukartigen elastischen Körper 31 und dem Bodenabschnitt 12 einzuschieben.The rubber layer 40 is not between the rubbery elastic body 31 and the bottom section 12th inserted because it is expected that the rubbery elastic body 31 easily on the bottom section 12th is liable. However, it is also possible to use the rubber layer 40 between the rubbery elastic body 31 and the bottom section 12th to insert.

Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die wärmeleitende Schicht 30 eine elektrische Leitfähigkeit auf und erzeugt Wärme, die auf den Widerstand während der Stromleitung zurückzuführen ist. Eine positive Zuleitung 50 und eine negative Zuleitung 51 sind mit Teilen, oder bei dem vorliegenden Beispiel mit den beiden Anschlussschichtabschnitten 36, der wärmeleitenden Schicht 30 verbunden. Wenn eine Spannung zwischen den Zuleitungen 50, 51, angelegt wird, fließt Strom durch die wärmeleitende Schicht 30 und es wird Wärme erzeugt.In the present embodiment, the thermally conductive layer 30th an electrical conductivity and generates heat, which is due to the resistance during power conduction. A positive lead 50 and a negative lead 51 are with parts, or in the present example with the two connection layer sections 36 , the heat-conducting layer 30th connected. If there is a voltage between the leads 50 , 51 , is applied, current flows through the heat-conducting layer 30th and heat is generated.

Wie in 6 (6A) gezeigt, ist die Zuleitung 50 mit einer stromführenden Elektrode 60 verbunden. Die stromführende Elektrode 60 ist an einem der Anschlussschichtabschnitte 36 befestigt. Wie in 6 (6B) gezeigt, ist die Zuleitung 51 ebenso mit einer stromführenden Elektrode 61 verbunden. Die stromführende Elektrode 61 ist an dem anderen der Anschlussschichtabschnitte 36 befestigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die stromführenden Elektroden 60, 61 Dünnschichten, die durch Auftragen einer Paste, die ein Metallfüllmaterial enthält, auf eine Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 30 gebildet werden. Die Paste, die ein Metallfüllmaterial enthält, ist beispielsweise geeignet eine Paste, die ein Silberfüllmaterial (d. h. Silberpaste) enthält. In diesem Fall ist die Dünnschicht eine Silberdünnschicht. Die stromführende Elektrode 60, 61 kann jedoch alternativ hergestellt werden, indem eine Paste aufgetragen wird, die ein anderes Metallmaterial als Silber enthält, das eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist. Außerdem sind die Verfahren zum Bilden der stromführenden Elektroden 60, 61 nicht besonders eingeschränkt, und es kann beispielsweise Aufstreichen oder Aufdrucken verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform werden die stromführenden Elektroden 60, 61 auf einer Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 30 gebildet. Alternativ können die stromführenden Elektroden 60, 61 auf einer Region gebildet sein, die gegenüber der Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 30 nach innen vertieft ist, oder können im Innern der wärmeleitenden Schicht 30 eingebettet sein. Außerdem kann die Kautschukschicht 40 zwischen dem Anschlussschichtabschnitt 36 und der Seitenwand des Gehäuses 11 oder zwischen einer Seitenfläche der Batteriezelle 20 und dem Anschlussschichtabschnitt 36 eingeschoben sein, und die stromführenden Elektroden 60, 61 können an der Oberfläche oder im Innern der Kautschukschicht 40 gebildet sein. Des Weiteren können die stromführenden Elektroden 60, 61 in der Nähe der oberen Teile von zwei überstehenden Schichtabschnitten 35 gebildet sein, die voneinander getrennt sind. Die stromführenden Elektroden 60, 61 können mit einem anderen Widerstand verbunden sein statt mit der wärmeleitenden Schicht 30 verbunden zu sein, und können den kautschukartigen elastischen Körper 31 erhitzen, der mit einem derartigen Widerstand in Kontakt steht, statt die wärmeleitende Schicht 30 zu erhitzen.As in 6 (6A) shown is the lead 50 with a live electrode 60 connected. The live electrode 60 is on one of the connection layer sections 36 attached. As in 6 (6B) is the lead 51 also with a live electrode 61 connected. The live electrode 61 is on the other of the connection layer sections 36 attached. In the present embodiment, the current-carrying electrodes 60 , 61 Thin films by applying a paste containing a metal filler to a surface of the heat-conducting layer 30th be formed. For example, the paste containing a metal filler is suitably a paste containing a silver filler (ie, silver paste). In this case, the thin film is a silver thin film. The live electrode 60 , 61 however, can alternatively be made by applying a paste that contains a metal material other than silver that has a relatively high electrical conductivity. In addition, the methods for forming the live electrodes are 60 , 61 not particularly limited, and, for example, spreading or printing can be used. In the present embodiment, the current-carrying electrodes 60 , 61 on a surface of the thermally conductive layer 30th educated. Alternatively, the current-carrying electrodes 60 , 61 be formed on a region opposite to the surface of the thermally conductive layer 30th is recessed inwards, or can be inside the heat-conducting layer 30th be embedded. In addition, the rubber layer 40 between the connection layer section 36 and the side wall of the housing 11 or between a side surface of the battery cell 20 and the connection layer section 36 be inserted, and the current-carrying electrodes 60 , 61 can be on the surface or inside the rubber layer 40 be educated. Furthermore, the current-carrying electrodes 60 , 61 near the top of two protruding layer sections 35 be formed, which are separated from each other. The live electrodes 60 , 61 can be connected to another resistor instead of the heat-conducting layer 30th to be connected, and can the rubbery elastic body 31 heat, which is in contact with such a resistor, instead of the heat-conducting layer 30th to heat.

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

Es werden die gleichen Schritte wie die Montageschritte (a) bis (d) bei der ersten Ausführungsform ausgeführt, und nach den Schritten oder nach (a) werden die stromführenden Elektroden 60, 61 und die Zuleitungen 50, 51 an der wärmeleitenden Schicht 30 befestigt.The same steps as the assembly steps (a) to (d) are carried out in the first embodiment, and after the steps or after (a), the current-carrying electrodes 60 , 61 and the leads 50 , 51 on the heat-conducting layer 30th attached.

Bei den Wärmeableitungsstrukturen 25, 25a, 25b (nachstehend als „Wärmeableitungsstruktur 25 oder dergleichen“ bezeichnet) gemäß jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform, kann Wärme von der Batteriezelle 20 auf den Bodenabschnitt 12 der Batterien 1, 1a, 1b (nachstehend als „Batterie 1 oder dergleichen“ beschrieben) und das Kühlmittel 15 über den überstehenden Schichtabschnitt 35 und die wärmeleitende Schicht 30 unabhängig von der Form des Endabschnitts der Batteriezelle 20 in der Nähe des Kühlmittels 15 übertragen werden, und zwar selbst wenn die Batteriezelle 20 leicht ist und man nicht erwarten kann, dass sie durch ihr eigenes Gewicht an der Wärmeableitungsstruktur haftet.With the heat dissipation structures 25th , 25a , 25b (hereinafter referred to as “heat dissipation structure 25 or the like”) according to each embodiment described above, heat from the battery cell 20 to the bottom section 12th the batteries 1 , 1a , 1b (hereinafter referred to as “Battery 1 or the like”) and the coolant 15 over the overlying layer section 35 and the thermally conductive layer 30th regardless of the shape of the end portion of the battery cell 20 near the coolant 15 transmitted, even if the battery cell 20 is light and cannot be expected to adhere to the heat dissipation structure through its own weight.

Da der kautschukartige elastische Körper 31, der von der wärmeleitenden Schicht 30 an einem Teil zwischen den Batteriezellen 20 und dem Kühlmittel 15 umgeben ist, biegsam ist, können außerdem die Haftkraft zwischen den Bodenabschnitten der Batteriezellen 20 und der wärmeleitenden Schicht 30 und die Haftkraft zwischen den Seitenflächen der Batteriezellen 20 und dem überstehenden Schichtabschnitt 35 gesteigert werden, und zwar selbst für den Fall, dass die Positionen der Bodenabschnitte einer Vielzahl der Batteriezellen 20 nicht waagerecht sind, und man kann erwarten, dass die Wärmeableitungseigenschaft weiter gesteigert wird.Because the rubbery elastic body 31 that of the thermally conductive layer 30th on a part between the battery cells 20 and the coolant 15 surrounded, is flexible, can also the adhesive force between the bottom portions of the battery cells 20 and the heat-conducting layer 30th and the adhesive force between the side surfaces of the battery cells 20 and the protruding layer section 35 can be increased even in the event that the positions of the bottom portions of a plurality of the battery cells 20 are not level, and the heat dissipation property can be expected to be further increased.

Außerdem kann die Haftkraft zwischen dem überstehenden Schichtabschnitt 35 und der Seitenfläche der Batteriezelle 20 unabhängig von der Unebenheit der Seitenfläche der Batteriezelle 20 gesteigert werden, und man kann erwarten, dass die Wärmeableitungseigenschaft weiter gesteigert wird.In addition, the adhesive force between the protruding layer section 35 and the side surface of the battery cell 20 regardless of the unevenness of the side surface of the battery cell 20 can be increased, and the heat dissipation property can be expected to be further increased.

Außerdem trägt die Kautschukschicht 40 dazu bei, die Wärmeableitung von der Batteriezelle 20 auf die wärmeleitende Schicht 30 oder von der wärmeleitenden Schicht 30 auf den Bodenabschnitt 12 zu steigern. Insbesondere wenn die Kautschukschicht 40 eine Schicht aus Silikonkautschuk ist, kann eine Wärmeverschlechterung unterdrückt werden, und es kann eine lang anhaltende Haftkraft erreicht werden. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung der Kautschukschicht 40, die eine stark wärmeleitende Silikonkautschukschicht ist, die Übertragung von Wärme zwischen den Seiten, welche die Kautschukschicht 40 einklemmen.The rubber layer also bears 40 help dissipate heat from the battery cell 20 on the heat-conducting layer 30th or from the heat-conducting layer 30th to the bottom section 12th to increase. Especially when the rubber layer 40 is a layer of silicone rubber, heat deterioration can be suppressed and long-lasting adhesive strength can be achieved. Furthermore, the use of the rubber layer enables 40 which is a highly thermally conductive silicone rubber layer, the transfer of heat between the sides, which is the rubber layer 40 pinch.

Des Weiteren ist die wärmeleitende Schicht 30 bevorzugt eine Schicht, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthält. Eine Schicht, die eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist und die biegsam ist und die ohne Weiteres gebogen oder gekrümmt werden kann, kann somit erreicht werden. Entsprechend wird eine Formgebung gemäß der Form eines Raums, der eine komplexe Form aufweist, wie etwa das Innere der Batterie 1 oder dergleichen, ermöglicht. Des Weiteren kann eine elektrische Leiteigenschaft durch das Vorliegen des Kohlenstofffüllmaterials erzielt werden.Furthermore, the thermally conductive layer 30th preferably a layer containing a carbon filler and resin. A layer which has a better thermal conductivity and which is flexible and which can be easily bent or curved can thus be achieved. Accordingly, a shaping according to the shape of a room having a complex shape, such as the inside of the battery 1 or the like. Furthermore, electrical conductivity can be achieved by the presence of the carbon filler material.

Außerdem können die Batteriezellen 20, da die stromführenden Elektroden 60, 61 bereitgestellt werden, auch in kalten Klimazonen erhitzt werden, und ein Auf-/Entladen der Batterie 1 oder dergleichen kann ohne Weiteres erfolgen.In addition, the battery cells 20 because the live electrodes 60 , 61 are provided, can also be heated in cold climates, and a charge / discharge of the battery 1 or the like can be done easily.

Bei der Batterie 1 oder dergleichen kann Wärme von der Batteriezelle 20 auf den Bodenabschnitt 12 der Batterie 1 oder dergleichen und das Kühlmittel 15 über den überstehenden Schichtabschnitt 35 und die wärmeleitende Schicht 30 übertragen werden, und zwar unabhängig von der Form des Endabschnitts der Batteriezelle 20 in der Nähe des Kühlmittels 15 und selbst wenn die Batteriezelle 20 leicht ist und man nicht erwarten kann, dass sie durch ihr eigenes Gewicht an der Wärmeableitungsstruktur haftet.With the battery 1 or the like can heat from the battery cell 20 to the bottom section 12th the battery 1 or the like and the coolant 15 over the overlying layer section 35 and the thermally conductive layer 30th are transmitted regardless of the shape of the end portion of the battery cell 20 near the coolant 15 and even if the battery cell 20 is light and cannot be expected to adhere to the heat dissipation structure through its own weight.

Des Weiteren umfasst die Batterie 1 oder dergleichen ferner die Kautschukschicht 40, um die wärmeleitende Schicht 30 an mindestens den Batteriezellen 20 oder der Umgebung des Kühlmittels 15 (wie etwa an dem Bodenabschnitt 12, der Seitenwand des Gehäuses 11 oder dergleichen) eng zu befestigen. Die Kautschukschicht 40 trägt dazu bei, die Wärmeableitung von der Batteriezelle 20 auf die wärmeleitende Schicht 30 oder von der wärmeleitenden Schicht 30 auf den Bodenabschnitt 12 oder dergleichen zu steigern. Insbesondere wenn die Kautschukschicht 40 eine Schicht aus Silikonkautschuk ist, kann eine Wärmeverschlechterung unterdrückt werden, und es kann eine lang anhaltende Haftkraft erreicht werden. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung der Kautschukschicht 40, die eine stark wärmeleitende Silikonkautschukschicht ist, die Übertragung von Wärme zwischen den Seiten, welche die Kautschukschicht 40 einklemmen. Die Kautschukschicht 40 kann an einer beliebigen Seite des Gehäuses 11 oder der Wärmeableitungsstruktur 25 oder dergleichen befestigt werden, bevor die Wärmeableitungsstruktur 25 oder dergleichen in der Batterie 1 oder dergleichen angeordnet wird.The battery also includes 1 or the like further the rubber layer 40 to the heat conductive layer 30th on at least the battery cells 20 or the environment of the coolant 15 (such as on the bottom section 12th , the side wall of the housing 11 or the like) to attach tightly. The rubber layer 40 helps heat dissipation from the battery cell 20 on the heat-conducting layer 30th or from the heat-conducting layer 30th to the bottom section 12th or increase the like. Especially when the rubber layer 40 is a layer of silicone rubber, heat deterioration can be suppressed and long-lasting adhesive strength can be achieved. Furthermore, the use of the rubber layer enables 40 which is a highly thermally conductive silicone rubber layer, the transfer of heat between the sides, which is the rubber layer 40 pinch. The rubber layer 40 can be on any side of the case 11 or the heat dissipation structure 25th or the like are attached before the heat dissipation structure 25th or the like in the battery 1 or the like is arranged.

Vierte AusführungsformFourth embodiment

7 ist eine perspektivische Ansicht, die einen Zustand zeigt, in dem die Batteriezellen, die ein Beispiel einer Wärmequelle sind, durch eine Wärmeableitungsstruktur gemäß einer vierten Ausführungsform abgedeckt sind. 8 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht von jeweils der Wärmeableitungsstruktur in 7 und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst. 7 11 is a perspective view showing a state in which the battery cells that are an example of a heat source are covered by a heat dissipation structure according to a fourth embodiment. 8th shows a vertical cross-sectional view of each of the heat dissipation structure in FIG 7 and a battery that includes the heat dissipation structure.

Eine Wärmeableitungsstruktur 125 gemäß der vierten Ausführungsform ist eine Wärmeableitungsstruktur, die zwischen den Batteriezellen 120, die ein Beispiel einer Wärmequelle sind, und einem Kühlmittel 115 bereitgestellt werden, und die Wärme von den Batteriezellen 120 auf das Kühlmittel 115 überträgt. Die Wärmeableitungsstruktur 125 umfasst eine wärmeleitende Schicht 130, die eine Schicht ist, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält, und die zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet sein kann, und einen kautschukartigen elastischen Körper 140, der zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht 130 in Kontakt steht. Die wärmeleitende Schicht 130 umfasst Kontaktteile 132, 133, 134, 135, 136, 137, die um die Hälfte oder mehr um den Umfang der Batteriezellen 120 herum gewickelt sind.A heat dissipation structure 125 According to the fourth embodiment, a heat dissipation structure is provided between the battery cells 120 which are an example of a heat source and a coolant 115 be provided, and the heat from the battery cells 120 on the coolant 115 transmits. The heat dissipation structure 125 comprises a heat-conducting layer 130 which is a layer containing at least one of metal, carbon and ceramic and which is between the battery cells 120 and the coolant 115 can be arranged, and a rubber-like elastic body 140 that is between the battery cells 120 and the Coolant 115 can be arranged while it is with the heat-conducting layer 130 is in contact. The heat-conducting layer 130 includes contact parts 132 , 133 , 134 , 135 , 136 , 137 that are around half or more around the perimeter of the battery cells 120 are wrapped around.

Genauer gesagt ist eine Batterie 1p, wie in 8 gezeigt, eine Batterie, die eine Vielzahl von Batteriezellen 120 als Wärmequellen in einem Gehäuse 111 in Kontakt mit dem Kühlmittel 115 umfasst. Die Wärmeableitungsstruktur 125 zum Übertragen von Wärme von den Batteriezellen 120 auf das Kühlmittel 115 wird zwischen den Endabschnitten der Batteriezellen 120 in der Nähe des Kühlmittels 115 und einem Teil (Bodenabschnitt 112) des Gehäuses 111 in der Nähe des Kühlmittels 115 bereitgestellt. Die Wärmeableitungsstruktur 125 umfasst die wärmeleitende Schicht 130, die mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik enthält und die zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet sein kann, und den kautschukartigen elastischen Körper 140, der zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet sein kann, während er mit der wärmeleitenden Schicht 130 in Kontakt steht. Die wärmeleitende Schicht 130 umfasst die Kontaktteile 132, 133, 134, 135, 136, 137, die um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen 120 herum gewickelt sind.More specifically, it is a battery 1p , as in 8th shown a battery that has a variety of battery cells 120 as heat sources in a housing 111 in contact with the coolant 115 includes. The heat dissipation structure 125 for transferring heat from the battery cells 120 on the coolant 115 is between the end sections of the battery cells 120 near the coolant 115 and a part (bottom section 112 ) of the housing 111 near the coolant 115 provided. The heat dissipation structure 125 encompasses the heat-conducting layer 130 which contains at least one of metal, carbon and ceramic and which is between the battery cells 120 and the coolant 115 can be arranged, and the rubber-like elastic body 140 that is between the battery cells 120 and the coolant 115 can be arranged while it is with the heat-conducting layer 130 is in contact. The heat-conducting layer 130 includes the contact parts 132 , 133 , 134 , 135 , 136 , 137 that are around half or more of the circumference of the battery cells 120 are wrapped around.

Außerdem sind die Kontaktteile 132, 133, 134, 135, 136, 137 der wärmeleitenden Schicht 130 Teile, die eine Vielzahl von Batteriezellen 120 in einer S-Form im Querschnitt durchgehend abdecken. Wie in 8 gezeigt, umfasst die Batterie 1p bei der vorliegenden Ausführungsform acht Batteriezellen 120. Die acht Batteriezellen 120 sind abwechselnd in den inneren Teilen A der wärmeleitenden Schicht 130 und den inneren Teilen B der wärmeleitenden Schicht 130 angeordnet, wobei die inneren Teile A eine umgekehrte U-Form aufweisen, die in 7 nach unten offen ist, und die inneren Teile B eine U-Form aufweisen, die in 7 nach oben offen ist. Der kautschukartige elastische Körper 140 ist von der wärmeleitenden Schicht 130 an einem Teil der wärmeleitenden Schicht 130, der zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet ist, bevorzugt mindestens teilweise umgeben. Zudem bezieht sich in der vorliegenden Anmeldung ein „Querschnitt“ oder ein „senkrechter Querschnitt“ auf einen Querschnitt entlang einer Richtung, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche eines inneren Abschnitts 114 des Gehäuses 111 der Batterie 1p bis zu dem Bodenabschnitt 112 geht. Wie zuvor beschrieben, deckt die wärmeleitende Schicht 130 eine Vielzahl der Batteriezellen 120 in einer S-Form oder in durchgehenden S-Formen im Querschnitt entlang einer Richtung ab, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses 111 der Batterie 1p bis zu dem Bodenabschnitt 112 des Gehäuses 111 geht.In addition, the contact parts 132 , 133 , 134 , 135 , 136 , 137 the heat-conducting layer 130 Parts that have a variety of battery cells 120 cover in cross section in an S-shape. As in 8th shown includes the battery 1p in the present embodiment, eight battery cells 120 . The eight battery cells 120 are alternately in the inner parts A of the heat-conducting layer 130 and the inner parts B of the thermally conductive layer 130 arranged, the inner parts A having an inverted U-shape, which in 7 is open at the bottom, and the inner parts B have a U-shape, which in 7 is open at the top. The rubbery elastic body 140 is from the heat-conducting layer 130 on part of the heat-conducting layer 130 that is between the battery cells 120 and the coolant 115 is arranged, preferably at least partially surrounded. In addition, in the present application, a “cross section” or a “vertical cross section” refers to a cross section along a direction perpendicular to an upper opening surface of an inner portion 114 of the housing 111 the battery 1p down to the bottom section 112 goes. As previously described, the thermally conductive layer covers 130 a variety of battery cells 120 in an S-shape or in continuous S-shapes in cross section along a direction perpendicular from an upper opening surface of the case 111 the battery 1p down to the bottom section 112 of the housing 111 goes.

Schematische Konfiguration der BatterieSchematic configuration of the battery

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Batterie 1p beispielsweise eine Batterie eines elektrischen Fahrzeugs und umfasst eine große Anzahl von Batteriezellen 120. Die Batterie 1p umfasst das mit einem Boden versehene Gehäuse 111, das auf einer Seite offen ist. Das Gehäuse 111 besteht bevorzugt aus Aluminium oder einer Legierung auf Aluminiumbasis. Die Batteriezellen 120 sind in dem inneren Abschnitt 114 des Gehäuses 111 nebeneinander angeordnet. Die Elektroden 121, 122 werden von dem oberen Teil jeder Batteriezelle 120 überstehend bereitgestellt. Eine oder eine Vielzahl von wassergekühlten Röhren 113, in der Kühlwasser, das ein Beispiel für das Kühlmittel 115 ist, fließen soll, wird in dem Bodenabschnitt 112 des Gehäuses 111 bereitgestellt. Die Batteriezellen 120 sind im Innern des Gehäuses 111 derart angeordnet, dass sie die Wärmeableitungsstruktur 125 mit dem Bodenabschnitt 112 einklemmen. Bei der Batterie 1p, die eine derartige Struktur aufweist, wird die Wärme der Batteriezellen 120 über die Wärmeableitungsstruktur 125 auf das Gehäuse 111 übertragen und wird durch Wasserkühlung effektiv abgeführt. Zudem ist das Kühlmittel 115 nicht auf Kühlwasser eingeschränkt und wird ausgelegt, um flüssigen Stickstoff und organische Lösemittel, wie etwa Ethanol, zu umfassen. Unter den Bedingungen zur Verwendung zum Kühlen muss das Kühlmittel 115 nicht flüssig sein, sondern kann gasförmig oder fest sein.In the present embodiment, the battery is 1p for example, a battery of an electric vehicle and includes a large number of battery cells 120 . The battery 1p includes the bottomed housing 111 that is open on one side. The housing 111 consists preferably of aluminum or an aluminum-based alloy. The battery cells 120 are in the inner section 114 of the housing 111 arranged side by side. The electrodes 121 , 122 are from the top of each battery cell 120 protruding provided. One or a variety of water-cooled tubes 113 , in the cooling water, which is an example of the coolant 115 is to flow, is in the bottom section 112 of the housing 111 provided. The battery cells 120 are inside the case 111 arranged such that they have the heat dissipation structure 125 with the bottom section 112 pinch. With the battery 1p , which has such a structure, the heat of the battery cells 120 about the heat dissipation structure 125 on the housing 111 transmitted and is effectively removed by water cooling. In addition, the coolant 115 is not limited to cooling water and is designed to include liquid nitrogen and organic solvents such as ethanol. Under the conditions of use for cooling, the coolant must 115 not be liquid, but can be gaseous or solid.

Wärmeleitende SchichtThermally conductive layer

Bei der vorliegenden Ausführungsform umfasst die wärmeleitende Schicht 130 zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 120 und dem Bodenabschnitt 112 einen Teil (der einen Eckabschnitt eines Verlängerungsabschnitts 131 und das Kontaktteil 132 umfasst), der in einer spiegelverkehrten L-Form in einem senkrechten Querschnitt gebogen ist, um entlang einer inneren Seitenfläche des Gehäuses 111 von dem Verlängerungsabschnitt 131 in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 112 anzusteigen. Die wärmeleitende Schicht 130 ist derart angeordnet, dass der gebogene Teil in einer Ecke unten rechts des inneren Abschnitts 114 des Gehäuses 111 in 8 positioniert ist. Die wärmeleitende Schicht 130 erstreckt sich von dem gebogenen Teil an einer Oberfläche 120c entlang auf der rechten Seite der Batteriezelle 120 ganz rechts in 8 nach oben. Die wärmeleitende Schicht 130 deckt die acht Batteriezellen 120 ab, die in einer Richtung von links nach rechts in 8 angeordnet sind, während sie sich im Wesentlichen in einer S-Form biegen, um mit den Lücken der Batteriezellen 120 von der rechten Seite zur linken Seite in 8 durchgehend in Kontakt zu stehen.In the present embodiment, the thermally conductive layer comprises 130 between a variety of battery cells 120 and the bottom section 112 a part (the one corner portion of an extension portion 131 and the contact part 132 includes) which is bent in a mirror-inverted L-shape in a vertical cross-section, along an inner side surface of the housing 111 from the extension section 131 in contact with the bottom section 112 to rise. The heat-conducting layer 130 is arranged so that the bent part in a corner at the bottom right of the inner portion 114 of the housing 111 in 8th is positioned. The heat-conducting layer 130 extends from the bent part on one surface 120c along on the right side of the battery cell 120 far right in 8th up. The heat-conducting layer 130 covers the eight battery cells 120 starting in a direction from left to right in 8th are arranged while essentially bending in an S shape to match the gaps of the battery cells 120 from the right to the left in 8th to be in constant contact.

Die wärmeleitende Schicht 130 wird in der Batterie 1p bereitgestellt, während sie jede Batteriezelle 120 abdeckt, indem sie sich an einer Seitenfläche der Batteriezelle 120 entlang bis zu einer von den oberen und unteren Oberflächen und dann zu der anderen Seitenfläche nach Art einer S-Form oder Schlangenlinie erstrecken. Die Einzelheiten eines Kontaktzustands zwischen der wärmeleitenden Schicht 130 und jeder Batteriezelle 120 sind folgende.The heat-conducting layer 130 is in the battery 1p provided while each Battery cell 120 covers by being on one side of the battery cell 120 extend along to one of the top and bottom surfaces and then to the other side surface in an S shape or serpentine. The details of a state of contact between the thermally conductive layer 130 and every battery cell 120 are the following.

Die wärmeleitende Schicht 130 deckt die Batteriezelle 120 ganz rechts in 8 durch das Kontaktteil 132 in Kontakt mit einer Oberfläche 120c auf der rechten Seite, das Kontaktteil 133 in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 120a und das Kontaktteil 134 in Kontakt mit einer Oberfläche 120d auf der linken Seite ab. Außerdem deckt die wärmeleitende Schicht 130 die zweite Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch das Kontaktteil 134 in Kontakt mit einer Oberfläche 120c auf der rechten Seite, das Kontaktteil 135 in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 120b und das Kontaktteil 136 in Kontakt mit einer Oberfläche 120d auf der linken Seite ab. Außerdem deckt die wärmeleitende Schicht 130 die dritte Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch das Kontaktteil 136 in Kontakt mit einer Oberfläche 120c auf der rechten Seite, das Kontaktteil 133 in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 120a und das Kontaktteil 134 in Kontakt mit einer Oberfläche 120d auf der linken Seite ab. Ebenso deckt die wärmeleitende Schicht 130 die vierte Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch das Kontaktteil 134 in Kontakt mit einer Oberfläche 120c auf der rechten Seite, das Kontaktteil 135 in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 120b und das Kontaktteil 136 in Kontakt mit einer Oberfläche 120d auf der linken Seite ab. Außerdem deckt die wärmeleitende Schicht 130 die fünfte Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch die Kontaktteile 136, 133, 134 ebenso wie für die dritte Batteriezelle 120 von rechts ab. Des Weiteren deckt die wärmeleitende Schicht 130 die sechste Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch die Kontaktteile 134, 135, 136 ebenso wie für die vierte Batteriezelle 120 von rechts ab. Des Weiteren deckt die wärmeleitende Schicht 130 die siebte Batteriezelle 120 von rechts in 8 durch die Kontaktteile 136, 133, 134 ebenso wie für die fünfte Batteriezelle 120 von rechts ab. Die wärmeleitende Schicht 130 deckt die achte Batteriezelle 120 von rechts (d. h. ganz links) in 8 durch das Kontaktteil 134 in Kontakt mit einer Oberfläche 120c auf der rechten Seite, das Kontaktteil 135 in Kontakt mit einer unteren Oberfläche 120b, das Kontaktteil 136 in Kontakt mit einer Oberfläche 120d auf der linken Seite und das Kontaktteil 137 in Kontakt mit einer oberen Oberfläche 120a ab.The heat-conducting layer 130 covers the battery cell 120 far right in 8th through the contact part 132 in contact with a surface 120c on the right, the contact part 133 in contact with an upper surface 120a and the contact part 134 in contact with a surface 120d on the left. In addition, the heat-conducting layer covers 130 the second battery cell 120 from the right in 8th through the contact part 134 in contact with a surface 120c on the right, the contact part 135 in contact with a lower surface 120b and the contact part 136 in contact with a surface 120d on the left. In addition, the heat-conducting layer covers 130 the third battery cell 120 from the right in 8th through the contact part 136 in contact with a surface 120c on the right, the contact part 133 in contact with an upper surface 120a and the contact part 134 in contact with a surface 120d on the left. The heat-conducting layer also covers 130 the fourth battery cell 120 from the right in 8th through the contact part 134 in contact with a surface 120c on the right, the contact part 135 in contact with a lower surface 120b and the contact part 136 in contact with a surface 120d on the left. In addition, the heat-conducting layer covers 130 the fifth battery cell 120 from the right in 8th through the contact parts 136 , 133 , 134 as well as for the third battery cell 120 from the right. Furthermore, the heat-conducting layer covers 130 the sixth battery cell 120 from the right in 8th through the contact parts 134 , 135 , 136 as well as for the fourth battery cell 120 from the right. Furthermore, the heat-conducting layer covers 130 the seventh battery cell 120 from the right in 8th through the contact parts 136 , 133 , 134 as well as for the fifth battery cell 120 from the right. The heat-conducting layer 130 covers the eighth battery cell 120 from the right (ie far left) in 8th through the contact part 134 in contact with a surface 120c on the right, the contact part 135 in contact with a lower surface 120b , the contact part 136 in contact with a surface 120d on the left and the contact part 137 in contact with an upper surface 120a from.

Die Kontaktteile 133, 137 der wärmeleitenden Schicht 130 umfassen die Schlitze 138, 139, die eine Einfügung der Elektroden 121, 122 in die Batteriezelle 120 ermöglichen. Entsprechend sind die Kontaktteile 133, 137 in der Lage, an der oberen Oberfläche 120a zu haften oder sich in fast engem Kontakt damit zu befinden, obwohl die Elektroden 121, 122 an der oberen Oberfläche 120a der Batteriezelle 120 bereitgestellt werden. Außerdem ist, wie es noch beschrieben wird, die wärmeleitende Schicht 130 dünn und leicht biegbar. Entsprechend kann, selbst wenn die obere Oberfläche 120a, die untere Oberfläche 120b und die seitlichen Oberflächen 120c, 120d der Batteriezelle 120 gekrümmt oder uneben sind, die wärmeleitende Schicht 130 ihre Form gemäß der Form der äußeren Umfangsflächen 120a, 120b, 120c, 120d der Batteriezelle 120 ändern, um mit den äußeren Umfangsflächen 120a, 120b, 120c, 120d in Kontakt zu kommen.The contact parts 133 , 137 the heat-conducting layer 130 enclose the slots 138 , 139 inserting the electrodes 121 , 122 into the battery cell 120 enable. The contact parts are corresponding 133 , 137 able on the top surface 120a to stick or to be in almost close contact with it, even though the electrodes 121 , 122 on the top surface 120a the battery cell 120 to be provided. In addition, as will be described, is the heat conductive layer 130 thin and easily bendable. Accordingly, even if the top surface 120a , the bottom surface 120b and the side surfaces 120c , 120d the battery cell 120 are curved or uneven, the heat-conducting layer 130 their shape according to the shape of the outer peripheral surfaces 120a , 120b , 120c , 120d the battery cell 120 change to with the outer peripheral surfaces 120a , 120b , 120c , 120d to get in touch.

Die wärmeleitende Schicht 130 ist wie die wärmeleitende Schicht 30. Die Wärmeableitungsstruktur 125 umfasst den kautschukartigen elastischen Körper 140 in einem inneren Raum, der durch Falten der wärmeleitenden Schicht 130 in einer Region zwischen den Endabschnitten einer Vielzahl der Batteriezellen 120 in der Nähe des Kühlmittels 115 (oder des Bodenabschnitts 112 des Gehäuses 111) (bei der vorliegenden Ausführungsform sind die Endabschnitte die unteren Oberflächen 120b der Batteriezellen 120) und einer inneren Bodenfläche des Bodenabschnitts 112 gebildet wird.The heat-conducting layer 130 is like the heat conducting layer 30th . The heat dissipation structure 125 encompasses the rubber-like elastic body 140 in an inner space by folding the thermally conductive layer 130 in a region between the end portions of a plurality of the battery cells 120 near the coolant 115 (or the bottom section 112 of the housing 111 ) (In the present embodiment, the end portions are the bottom surfaces 120b the battery cells 120 ) and an inner bottom surface of the bottom section 112 is formed.

Kautschukartiger elastischer KörperRubber-like elastic body

Der kautschukartige elastische Körper 140 ist mindestens teilweise von der wärmeleitenden Schicht 130 an dem Teil der wärmeleitenden Schicht 130 umgeben, der zwischen den Batteriezellen 120 und dem Kühlmittel 115 angeordnet ist. Genauer gesagt wird der kautschukartige elastische Körper 140 in Kontakt mit der wärmeleitenden Schicht 130 derart bereitgestellt, dass er den Raum zwischen dem Verlängerungsabschnitt 131 und den unteren Oberflächen 120b der Batteriezellen 120 und den Kontaktteilen 135 abdeckt. Der kautschukartige elastische Körper 140 erfüllt eine Pufferfunktion zwischen den Batteriezellen 120 und dem Bodenabschnitt 112 und eine Funktion als Schutzelement, das verhindert, dass die wärmeleitende Schicht 130 auf Grund einer Last, die auf die wärmeleitende Schicht 130 ausgeübt wird, beschädigt wird. Der kautschukartige elastische Körper 140 ist ein Element, das eine geringere Wärmeleitfähigkeit als die wärmeleitende Schicht 130 aufweist. Das Material des kautschukartigen elastischen Körpers 140 ist das gleiche wie das des kautschukartigen elastischen Körpers 31.The rubbery elastic body 140 is at least partially from the thermally conductive layer 130 on the part of the heat-conducting layer 130 surrounded that between the battery cells 120 and the coolant 115 is arranged. More specifically, the rubbery elastic body 140 in contact with the heat-conducting layer 130 provided such that it occupies the space between the extension portion 131 and the bottom surfaces 120b the battery cells 120 and the contact parts 135 covers. The rubbery elastic body 140 fulfills a buffer function between the battery cells 120 and the bottom section 112 and a function as a protective element that prevents the heat-conducting layer 130 due to a load on the thermally conductive layer 130 is exercised, is damaged. The rubbery elastic body 140 is an element that has a lower thermal conductivity than the thermally conductive layer 130 having. The material of the rubber-like elastic body 140 is the same as that of the rubbery elastic body 31 .

KautschukschichtRubber layer

Bei der vorliegenden Ausführungsform ist die Kautschukschicht 40 (siehe 2, 4) bevorzugt eine Schicht, die zwischen der Batteriezelle 120 und der wärmeleitenden Schicht 130 und zwischen dem Bodenabschnitt 112 und der wärmeleitenden Schicht 130 angeordnet ist, ist jedoch keine wesentliche Struktur der Batterie 1p oder der Wärmeableitungsstruktur 125. Die Kautschukschicht 40 kann aus diversen Typen von elastischen Körpern gebildet sein, wie für den Fall des zuvor beschriebenen kautschukartigen elastischen Körpers 140, doch die Kautschukschicht 40 ist bevorzugt eine Schicht, die einen Silikonkautschuk enthält, dessen Wärmeleitfähigkeit besser ist, weil die Wärme von der Batteriezelle 120 schnell auf die wärmeleitende Schicht 130 übertragen werden muss. Die Kautschukschicht 40 erfüllt eine Funktion, die darin besteht, die Haftkraft zwischen der Batteriezelle 120 und der wärmeleitenden Schicht 130 oder der Haftkraft zwischen der Umgebung des Kühlmittels 115 (des Bodenabschnitts 112, der Seitenwand des Gehäuses 111 usw.) und der wärmeleitenden Schicht 130 zu steigern. Die Kautschukschicht 40 ist ein Schichtelement, das eine Klebrigkeit oder Klebfähigkeit an Elementen aufweist, welche die Kautschukschicht 40 einklemmen. Die Kautschukschicht 40 kann zwischen der wärmeleitenden Schicht 130 angeordnet sein. Beispielsweise kann die Kautschukschicht 40 bei einer fünften Ausführungsform, die noch beschrieben wird, zwischen einem Verlängerungsabschnitt 151 und einem Kontaktteil 152 angeordnet sein. Beispielsweise umfasst eine Batterie 1q ferner eine Kautschukschicht 40 zum engen Befestigen der wärmeleitenden Schicht 130 an mindestens der wärmeleitenden Schicht 130, den Batteriezellen 120 oder der Umgebung des Kühlmittels 115, und die Kautschukschicht 40 kann zwischen einem Teil der wärmeleitenden Schicht 130 und einem anderen Teil der wärmeleitenden Schicht 130, der dadurch gebildet wird, dass eine Batteriezelle 120 durch die wärmeleitende Schicht 130 abgedeckt wird und dann die Abdeckrichtung umgekehrt wird, eingeschoben sein. Entsprechend kann, selbst wenn es einen gefalteten Teil gibt, wenn die wärmeleitende Schicht 130 um die Batteriezelle 120 herum gewickelt wird, die wärmeleitende Schicht 130 gewickelt werden, während sie durch die Kautschukschicht befestigt wird. Wie zuvor beschrieben, umfasst die Wärmeableitungsstruktur 125 ferner bevorzugt eine oder mehrere Kautschukschichten 40 zum engen Befestigen der wärmeleitenden Schicht 130 an mindestens einer von den Batteriezellen 120 und einer Wand wie dem Bodenabschnitt 112.In the present embodiment, the rubber layer is 40 (please refer 2nd , 4th ) prefers a layer between the battery cell 120 and the heat-conducting layer 130 and between the bottom section 112 and the heat conductive layer 130 is arranged, however, is not an essential structure of the battery 1p or the heat dissipation structure 125 . The rubber layer 40 can be formed from various types of elastic bodies, as in the case of the rubber-like elastic body described above 140 , but the rubber layer 40 is preferably a layer containing a silicone rubber whose thermal conductivity is better because the heat from the battery cell 120 quickly on the heat-conducting layer 130 must be transferred. The rubber layer 40 performs a function that is the adhesive force between the battery cell 120 and the heat-conducting layer 130 or the adhesive force between the environment of the coolant 115 (the bottom section 112 , the side wall of the housing 111 etc.) and the heat-conducting layer 130 to increase. The rubber layer 40 is a layered element that has a stickiness or adhesiveness to elements comprising the rubber layer 40 pinch. The rubber layer 40 can be between the heat-conducting layer 130 be arranged. For example, the rubber layer 40 in a fifth embodiment, which will be described, between an extension section 151 and a contact part 152 be arranged. For example, includes a battery 1q a rubber layer 40 for tightly attaching the heat-conducting layer 130 on at least the thermally conductive layer 130 , the battery cells 120 or the environment of the coolant 115 , and the rubber layer 40 can be between part of the thermally conductive layer 130 and another part of the heat-conducting layer 130 , which is formed by a battery cell 120 through the heat-conducting layer 130 is covered and then the covering direction is reversed, inserted. Accordingly, even if there is a folded part, if the heat conductive layer 130 around the battery cell 120 is wrapped around, the heat-conducting layer 130 be wrapped as it is attached through the rubber layer. As previously described, the heat dissipation structure includes 125 further preferably one or more rubber layers 40 for tightly attaching the heat-conducting layer 130 on at least one of the battery cells 120 and a wall like the bottom section 112 .

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

  • (a) Ein Harzmaterial, das als PPS oder dergleichen gekennzeichnet ist, und ein Graphitfüllmaterial und/oder ein Kohlenstofffüllmaterial, das eine geringere Kristallinität als Graphit (bevorzugt in Form von Teilchen, Fasern usw.) aufweist, werden in einer Flüssigkeit (wie etwa Wasser) geschüttelt, und es wird eine filzartige Schicht wie bei der Papierherstellung angefertigt.(a) A resin material identified as PPS or the like and a graphite filler material and / or a carbon filler material that has a lower crystallinity than graphite (preferably in the form of particles, fibers, etc.) are in a liquid (such as water ) shaken, and a felt-like layer is made as in paper manufacture.
  • (b) Anschließend wird die filzartige Schicht gebogen, um die gleiche oder eine ähnliche Querschnittsform wie die wärmeleitende Schicht 130 in 8 aufzuweisen.(b) The felt-like layer is then bent to have the same or a similar cross-sectional shape as the heat-conducting layer 130 in 8th to show.
  • (c) Der kautschukartige elastische Körper 140 wird an einem Teil der wärmeleitenden Schicht 130 befestigt und die Wärmeableitungsstruktur 125 wird fertiggestellt.(c) The rubbery elastic body 140 becomes part of the heat-conducting layer 130 attached and the heat dissipation structure 125 is being completed.
  • (d) Zuletzt wird die Wärmeableitungsstruktur 125 in die Batterie 1p eingebettet.(d) Lastly, the heat dissipation structure 125 into the battery 1p embedded.

Fünfte AusführungsformFifth embodiment

9 zeigt jeweils eine senkrechte Querschnittsansicht (9A) einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer fünften Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst, und eine Ansicht (9B), die schematisch eine Querschnittsform einer wärmeleitenden Schicht in (9A) zeigt. 9 each shows a vertical cross-sectional view ( 9A ) a heat dissipation structure according to a fifth embodiment and a battery including the heat dissipation structure, and a view ( 9B ) schematically showing a cross-sectional shape of a heat conductive layer in (9A).

Eine Wärmeableitungsstruktur 125a und eine Batterie 1q gemäß der fünften Ausführungsform sind die gleichen wie die Wärmeableitungsstruktur 125 und die Batterie 1p gemäß der vierten Ausführungsform, außer dass bei der Wärmeableitungsstruktur 125a und der Batterie 1q die wärmeleitende Schicht 130 jede Batteriezelle 120 abdeckt. Nachstehend wird hauptsächlich beschrieben, wie die wärmeleitende Schicht 130 jede Batteriezelle 120 abdeckt.A heat dissipation structure 125a and a battery 1q according to the fifth embodiment are the same as the heat dissipation structure 125 and the battery 1p according to the fourth embodiment, except that in the heat dissipation structure 125a and the battery 1q the heat-conducting layer 130 every battery cell 120 covers. The following mainly describes how the heat conducting layer 130 every battery cell 120 covers.

Abdecken jeder Batteriezelle durch eine wärmeleitende SchichtCovering every battery cell with a heat-conducting layer

Wie in 9 gezeigt, deckt die wärmeleitende Schicht 130, welche die Wärmeableitungsstruktur 125a bildet, jede Batteriezelle 120 um den gesamten oder fast den gesamten äußeren Umfang der Batteriezelle 120 ab. Insbesondere deckt die wärmeleitende Schicht 130 eine untere Oberfläche 120b der Batteriezelle 120 ganz rechts in 9 (9A) durch einen Verlängerungsabschnitt 151 und ein Kontaktteil 152, das von dem Verlängerungsabschnitt 151 aus umgefaltet ist, ab, deckt eine Oberfläche 120c auf der rechten Seite der Batteriezelle 120 durch ein Kontaktteil 153 ab, deckt eine obere Oberfläche 120a der Batteriezelle 120 durch ein Kontaktteil 154 ab, und deckt eine Oberfläche 120d auf der linken Seite der Batteriezelle 120 durch ein Kontaktteil 155 ab. Die wärmeleitende Schicht 130 deckt dann durchgehend eine untere Oberfläche 120b der zweiten Batteriezelle 120 von rechts in 9 (9A) durch den Verlängerungsabschnitt 151 und das Kontaktteil 152, das von dem Verlängerungsabschnitt 151 aus umgefaltet ist, ab, deckt eine Oberfläche 120c auf der rechten Seite der Batteriezelle 120 durch das Kontaktteil 153 ab, deckt eine obere Oberfläche 120a der Batteriezelle 120 durch das Kontaktteil 154 ab, und deckt eine Oberfläche 120d auf der linken Seite der Batteriezelle 120 durch das Kontaktteil 155 ab. Andere Batteriezellen 120 der Batterie 1q, die in 9 von rechts nach links angeordnet sind, werden ebenso abgedeckt. Zuletzt deckt die wärmeleitende Schicht 130 eine untere Oberfläche 120b der Batteriezelle 120 ganz links in 9 durch den Verlängerungsabschnitt 151 ab (der alternativ als „Kontaktteil 151“ bezeichnet werden kann), deckt eine Oberfläche 120d auf der linken Seite der Batteriezelle 120 durch ein Kontaktteil 156 ab, und deckt eine obere Oberfläche 120a der Batteriezelle 120 durch ein Kontaktteil 157 ab. Durch das derartige Wickeln der wärmeleitenden Schicht 130 um den äußeren Umfang der Batteriezellen 120 herum in den Richtungen, die in 9 (9B) durch Pfeile angegeben sind, kann eine Vielzahl der Batteriezellen 120 durchgehend durch eine einzige wärmeleitende Schicht 130 abgedeckt werden. Jedes der Kontaktteile 151, 152, 153, 154, 155 ist ein Teil, das eine Batteriezelle 120 abdeckt und dann eine andere Batteriezelle 120, die anders als die eine Batteriezelle 120 ist, abdeckt, indem es durch Umkehren der Abdeckrichtung umgefaltet wird. Eine derartige Batteriezelle 120 ist wünschenswerterweise neben der einen Batteriezelle 120 angeordnet, kann jedoch in einer anderen Position angeordnet sein. Zudem umfasst die wärmeleitende Schicht 130 bei der vorliegenden Ausführungsform nicht den Verlängerungsabschnitt 131, der in der vierten Ausführungsform bereitgestellt wird.As in 9 shown, covers the thermally conductive layer 130 which the heat dissipation structure 125a forms every battery cell 120 around the entire or almost the entire outer circumference of the battery cell 120 from. In particular, the heat-conducting layer covers 130 a lower surface 120b the battery cell 120 far right in 9 (9A) by an extension section 151 and a contact part 152 that of the extension section 151 is folded over, covers a surface 120c on the right side of the battery cell 120 through a contact part 153 covers an upper surface 120a the battery cell 120 through a contact part 154 and covers a surface 120d on the left side of the battery cell 120 through a contact part 155 from. The heat-conducting layer 130 then covers a lower surface throughout 120b the second battery cell 120 from the right in 9 (9A) through the extension section 151 and the contact part 152 that of the extension section 151 is folded over, covers a surface 120c on the right side of the battery cell 120 through the contact part 153 covers an upper surface 120a the battery cell 120 through the contact part 154 and covers a surface 120d on the left side of the battery cell 120 by the contact part 155 from. Other battery cells 120 the battery 1q , in the 9 arranged from right to left are also covered. Finally, the heat-conducting layer covers 130 a lower surface 120b the battery cell 120 far left in 9 through the extension section 151 (which can alternatively be referred to as “contact part 151”) covers a surface 120d on the left side of the battery cell 120 through a contact part 156 and covers an upper surface 120a the battery cell 120 through a contact part 157 from. By winding the heat-conducting layer in this way 130 around the outer periphery of the battery cells 120 around in the directions that in 9 (9B) indicated by arrows can be a variety of battery cells 120 through a single heat-conducting layer 130 be covered. Each of the contact parts 151 , 152 , 153 , 154 , 155 is a part that is a battery cell 120 covers and then another battery cell 120 that are different than the one battery cell 120 is covered by being folded over by reversing the direction of covering. Such a battery cell 120 is desirably next to the one battery cell 120 arranged, but can be arranged in a different position. In addition, the heat-conducting layer includes 130 not the extension portion in the present embodiment 131 provided in the fourth embodiment.

Kautschukartiger elastischer KörperRubber-like elastic body

Der kautschukartige elastische Körper 140 wird an einem Teil der wärmeleitenden Schicht 130 in einer Position bereitgestellt, die näher an dem Kühlmittel 115 als die Teile der wärmeleitenden Schicht 130, welche die Batteriezellen 120 abdecken, liegt. Insbesondere ist der kautschukartige elastische Körper 140 in einem Raum zwischen der wärmeleitenden Schicht 130 (hauptsächlich dem Kontaktteil 151) in Kontakt mit der unteren Oberfläche 120b jeder Batteriezelle 120 und dem Bodenabschnitt 112, wo das Kühlmittel 115 fließt, angeordnet. Der kautschukartige elastische Körper 140 steht in Kontakt mit dem Bodenabschnitt 112 ohne die dazwischen eingeschobene wärmeleitende Schicht 130. Zudem kann die Kautschukschicht 40 zwischen dem kautschukartigen elastischen Körper 140 und der wärmeleitenden Schicht 130 eingeschoben werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Wärme, die von den Batteriezellen 120 auf die wärmeleitende Schicht 130 übertragen wird, auf das Kühlmittel 115, das durch das Innere des Bodenabschnitts 112 fließt, durch das Gehäuse 111 in Kontakt mit der wärmeleitenden Schicht 130 oder durch den kautschukartigen elastischen Körper 140 in Kontakt mit der wärmeleitenden Schicht 130 hindurch übertragen.The rubbery elastic body 140 becomes part of the heat-conducting layer 130 provided in a position closer to the coolant 115 than the parts of the thermally conductive layer 130 which the battery cells 120 cover lies. In particular, the rubber-like elastic body 140 in a space between the heat-conducting layer 130 (mainly the contact part 151 ) in contact with the lower surface 120b every battery cell 120 and the bottom section 112 where the coolant 115 flows, arranged. The rubbery elastic body 140 is in contact with the bottom section 112 without the heat-conducting layer inserted between them 130 . In addition, the rubber layer 40 between the rubbery elastic body 140 and the heat-conducting layer 130 be inserted. In the present embodiment, the heat from the battery cells 120 on the heat-conducting layer 130 is transferred to the coolant 115 that through the interior of the bottom section 112 flows through the housing 111 in contact with the heat-conducting layer 130 or through the rubber-like elastic body 140 in contact with the heat-conducting layer 130 transmitted through.

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

Die Wärmeableitungsstruktur 125a wird durch das gleiche Verfahren wie bei der vierten Ausführungsform hergestellt und wird in die Batterie 1q eingebettet.The heat dissipation structure 125a is made by the same method as the fourth embodiment and is put into the battery 1q embedded.

Sechste AusführungsformSixth embodiment

10 zeigt eine senkrechte Querschnittsansicht jeweils von einer Wärmeableitungsstruktur gemäß einer sechsten Ausführungsform und einer Batterie, welche die Wärmeableitungsstruktur umfasst. 11 zeigt jeweils eine vergrößerte Ansicht (11A) und eine vergrößerte Ansicht (11B) einer Region C1 und einer Region D1 in 10. 10th FIG. 12 is a vertical cross sectional view of a heat dissipation structure according to a sixth embodiment and a battery that includes the heat dissipation structure, respectively. 11 each shows an enlarged view ( 11A ) and an enlarged view ( 11B ) a region C1 and a region D1 in 10th .

Eine Wärmeableitungsstruktur 125b und eine Batterie 1r gemäß der sechsten Ausführungsform sind ungefähr die gleichen wie die Wärmeableitungsstruktur 125a und die Batterie 1q gemäß der fünften Ausführungsform, außer dass bei der Wärmeableitungsstruktur 125b und der Batterie 1r ein stromführender Mechanismus an beiden Enden der wärmeleitenden Schicht 130, die von den inneren Seitenflächen des Gehäuses 111 nach oben überstehen, bereitgestellt wird. Nachstehend werden hauptsächlich die Unterschiede gegenüber der fünften Ausführungsform beschrieben.A heat dissipation structure 125b and a battery 1r according to the sixth embodiment are approximately the same as the heat dissipation structure 125a and the battery 1q according to the fifth embodiment, except that in the heat dissipation structure 125b and the battery 1r a current-carrying mechanism at both ends of the heat-conducting layer 130 by the inner side surfaces of the case 111 survive upward is provided. The differences from the fifth embodiment are mainly described below.

Stromführender MechanismusLive mechanism

Bei der vorliegenden Ausführungsform weist die wärmeleitende Schicht 130 eine elektrische Leitfähigkeit auf und erzeugt Wärme, die auf den Widerstand während der elektrischen Leitung zurückzuführen ist. Eine positive Zuleitung 160 und eine negative Zuleitung 161 sind mit Teilen, oder bei diesem Beispiel mit einem Anschlussschichtabschnitt 150 und einem Kontaktteil 156 der wärmeleitenden Schicht 130 verbunden. Wenn eine Spannung zwischen den Zuleitungen 160, 161 angelegt wird, fließt Strom durch die wärmeleitende Schicht 130 und es wird Wärme erzeugt. Der Anschlussschichtabschnitt 150 ist mit dem Verlängerungsabschnitt 151 verbunden. Das Kontaktteil 156 ist ein Teil, das sich von dem Kontaktteil 156 bei der zweiten Ausführungsform aus nach oben erstreckt, ohne das Kontaktteil 157 zu bilden.In the present embodiment, the thermally conductive layer 130 an electrical conductivity and generates heat, which is due to the resistance during electrical conduction. A positive lead 160 and a negative lead 161 are with parts, or in this example with a connection layer section 150 and a contact part 156 the heat-conducting layer 130 connected. If there is a voltage between the leads 160 , 161 is applied, current flows through the heat-conducting layer 130 and heat is generated. The connection layer section 150 is with the extension section 151 connected. The contact part 156 is a part that is different from the contact part 156 in the second embodiment extends upwards without the contact part 157 to build.

Wie in 11 (11A) gezeigt, ist die Zuleitung 160 mit einer stromführenden Elektrode 170 verbunden. Die stromführende Elektrode 170 ist an dem Anschlussschichtabschnitt 150 befestigt. Wie in 11 (11B) gezeigt, ist die Zuleitung 161 ebenso mit einer stromführenden Elektrode 171 verbunden. Die stromführende Elektrode 171 ist an dem Kontaktteil 156 befestigt. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die stromführenden Elektroden 170, 171 Dünnschichten, die gebildet werden, indem eine Paste, die ein Metallfüllmaterial enthält, an einer Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 130 aufgetragen wird. Die Paste, die ein Metallfüllmaterial enthält, ist geeignet eine Paste, die beispielsweise ein Silberfüllmaterial (d. h. Silberpaste) enthält. In diesem Fall ist die Dünnschicht eine Silberdünnschicht. Die stromführenden Elektroden 170, 171 können jedoch alternativ hergestellt werden, indem eine Paste, die ein anderes Metallmaterial als Silber enthält, das eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit aufweist, aufgetragen wird. Außerdem sind die Verfahren zum Bilden der stromführenden Elektroden 170, 171 nicht besonders eingeschränkt, und es kann beispielsweise ein Aufstreichen oder Aufdrucken verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind die stromführenden Elektroden 170, 171 auf einer Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 130 gebildet. Alternativ können die stromführenden Elektroden 170, 171 an einer Region gebildet sein, die gegenüber der Oberfläche der wärmeleitenden Schicht 130 nach innen vertieft ist, oder können im Innern der wärmeleitenden Schicht 130 eingebettet sein. Außerdem kann eine Kautschukschicht zwischen dem Anschlussschichtabschnitt 150 (oder dem Kontaktteil 156) und einer Seitenwand des Gehäuses 111 oder zwischen einer Seitenfläche der Batteriezelle 120 und dem Anschlussschichtabschnitt 150 (oder dem Kontaktteil 156) eingeschoben sein, und die stromführenden Elektroden 170, 171 können an der Oberfläche oder im Innern der Kautschukschicht gebildet sein. Des Weiteren können die stromführenden Elektroden 170, 171 jeweils an zwei anderen Kontaktteilen gebildet sein, die voneinander getrennt sind.As in 11 (11A) shown is the lead 160 with a live electrode 170 connected. The live electrode 170 is at the connection layer section 150 attached. As in 11 (11B) is the lead 161 also with a live electrode 171 connected. The live electrode 171 is on the contact part 156 attached. In the present embodiment, the current-carrying electrodes 170 , 171 Thin films that are formed by a paste containing a metal filler on a surface of the heat conductive layer 130 is applied. The paste containing a metal filler is suitably a paste containing, for example, a silver filler (ie silver paste). In this case, the thin film is a silver thin film. The live electrodes 170 , 171 however, can alternatively be made by applying a paste containing a metal material other than silver that has a relatively high electrical conductivity. In addition, the methods for forming the live electrodes are 170 , 171 not particularly limited, and, for example, painting or printing can be used. In the present embodiment, the current-carrying electrodes 170 , 171 on a surface of the thermally conductive layer 130 educated. Alternatively, the current-carrying electrodes 170 , 171 be formed at a region opposite to the surface of the thermally conductive layer 130 is recessed inwards, or can be inside the heat-conducting layer 130 be embedded. In addition, there may be a rubber layer between the connection layer portion 150 (or the contact part 156 ) and a side wall of the housing 111 or between a side surface of the battery cell 120 and the connection layer section 150 (or the contact part 156 ) be inserted, and the current-carrying electrodes 170 , 171 can be formed on the surface or inside the rubber layer. Furthermore, the current-carrying electrodes 170 , 171 each be formed on two other contact parts that are separated from each other.

Bevorzugtes BatteriemontageverfahrenPreferred battery assembly method

Die Schritte, welche die gleichen wie die Montageschritte (a) bis (d) bei der vierten Ausführungsform sind, werden ausgeführt, und nachdem die Schritte oder nachdem (a) ausgeführt wurde(n), werden die stromführenden Elektroden 170, 171 und die Zuleitungen 160, 161 an der wärmeleitenden Schicht 130 befestigt.The steps which are the same as the assembly steps (a) to (d) in the fourth embodiment are carried out, and after the steps or after (a) is carried out, the current-carrying electrodes become 170 , 171 and the leads 160 , 161 on the heat-conducting layer 130 attached.

Wie zuvor beschrieben können die Wärmeableitungsstrukturen 125, 125a, 125b jeweils in den Batterien 1p, 1q, 1r bereitgestellt werden, die eine Vielzahl von Batteriezellen 120 darin umfassen. Die Wärmeableitungsstrukturen 125, 125a, 125b umfassen jeweils die Basisabschnitte, die zwischen den Batteriezellen 120 und der Wand, wie den Bodenabschnitten 120, an der das Kühlmittel 115 fließt und die einen Teil des Gehäuses 111 der Batterien 1p, 1q, 1r bildet, bereitgestellt werden können,; und eine oder mehrere wärmeleitende Schichten 130, die in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 120 bereitgestellt werden können. Der Basisabschnitt umfasst den kautschukartigen elastischen Körper 140. Die wärmeleitende Schicht 130 umfasst mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik und umfasst ein oder mehrere Kontaktteile, die um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen 120 gewickelt werden.As previously described, the heat dissipation structures 125 , 125a , 125b each in the batteries 1p , 1q , 1r are provided that have a variety of battery cells 120 include in it. The heat dissipation structures 125 , 125a , 125b each include the base sections between the battery cells 120 and the wall, like the floor sections 120 on which the coolant 115 flows and part of the housing 111 the batteries 1p , 1q , 1r forms, can be provided; and one or more thermally conductive layers 130 that are in one or more gaps between a plurality of the battery cells 120 can be provided. The base section includes the rubber-like elastic body 140 . The heat-conducting layer 130 includes at least one of metal, carbon, and ceramic and includes one or more contact parts that cover half or more of the circumference of the battery cells 120 be wrapped.

Auch umfassen die Batterien 1, 1a, 1b, 1p, 1q, 1r, wie zuvor beschrieben, eine Vielzahl von Batteriezellen 20, 120 in den Gehäusen 11, 111, die jeweils mit den Kühlmitteln 15, 115 in Kontakt stehen. Die Wärmeableitungsstrukturen 25, 25a, 25b, 125, 125a, 125b können jeweils zwischen den Batteriezellen 20, 120 und den Wänden, wie etwa den Bodenabschnitten 12, 112, an denen die Kühlmittel 15, 115 fließen und die einen Teil der Gehäuse 11, 111 bilden, bereitgestellt werden und in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen 20, 120 bereitgestellt werden.Also include the batteries 1 , 1a , 1b , 1p , 1q , 1r as described above, a variety of battery cells 20 , 120 in the housings 11 , 111 each with the coolant 15 , 115 stay in contact. The heat dissipation structures 25th , 25a , 25b , 125 , 125a , 125b can each between the battery cells 20 , 120 and the walls, such as the floor sections 12th , 112 on which the coolant 15 , 115 flow and part of the housing 11 , 111 form, be provided and in one or more gaps between a plurality of the battery cells 20 , 120 to be provided.

Vorgänge/Wirkungen jeder AusführungsformOperations / effects of each embodiment

Bei den Wärmeableitungsstrukturen 125, 125a, 125b (nachstehend als „Wärmeableitungsstruktur 125 oder dergleichen“ bezeichnet) gemäß jeder zuvor beschriebenen Ausführungsform kann Wärme von der Batteriezelle 120 auf den Bodenabschnitt 112 der Batterien 1p, 1q, 1r (nachstehend als „Batterie 1p oder dergleichen“ bezeichnet) und das Kühlmittel 115 über die Kontaktteile 132, 133, 134, 135, 136, 137 (oder 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157) der wärmeleitenden Schicht 130 unabhängig von der Form des Endabschnitts der Batteriezelle 120 in der Nähe des Kühlmittels 115 übertragen werden, und zwar selbst wenn die Batteriezelle 120 leicht ist und man nicht erwarten kann, dass sie durch ihr eigenes Gewicht an der Wärmeableitungsstruktur haftet. Des Weiteren ist es durch das Wickeln der wärmeleitenden Schicht 130, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, um die Hälfte oder mehr des äußeren Umfangs der Batteriezelle 120 herum möglich, elektromagnetische Wellen, die durch die Batteriezelle 120 erzeugt werden, effektiv abzuschirmen. Ein derartiger Effekt wird als „elektromagnetischer Abschirmeffekt“ bezeichnet.With the heat dissipation structures 125 , 125a , 125b (hereinafter referred to as “heat dissipation structure 125 or the like”) according to each embodiment described above can heat from the battery cell 120 to the bottom section 112 the batteries 1p , 1q , 1r (hereinafter referred to as “battery 1p or the like ”) and the coolant 115 about the contact parts 132 , 133 , 134 , 135 , 136 , 137 (or 151 , 152 , 153 , 154 , 155 , 156 , 157 ) the heat-conducting layer 130 regardless of the shape of the end portion of the battery cell 120 near the coolant 115 transmitted, even if the battery cell 120 is light and cannot be expected to adhere to the heat dissipation structure through its own weight. Furthermore, it is by winding the thermally conductive layer 130 which has electrical conductivity by half or more of the outer periphery of the battery cell 120 around possible electromagnetic waves passing through the battery cell 120 generated to effectively shield. Such an effect is called an “electromagnetic shielding effect”.

Außerdem kann bei der zuvor beschriebenen Konfiguration der wärmeleitenden Schicht 130 die Hälfte oder mehr der äußeren Umfangsflächen einer Vielzahl der Batteriezellen 120 durch eine einzige wärmeleitende Schicht 130, die möglichst kurz gestaltet ist, abgedeckt werden. Entsprechend kann die Haftkraft zwischen den Batteriezellen 120 und der wärmeleitenden Schicht 130 mit möglichst wenigen Ressourcen und mit Leichtigkeit gesteigert werden, und dadurch ist eine hohe Wärmeableitungseigenschaft zu erwarten. Außerdem können die Batteriezellen 120 über mehr als die Hälfte des äußeren Umfangs ganz oder fast ganz abgedeckt sein. Dadurch kann die Wärme von den Batteriezellen 120 ohne Weiteres auf die wärmeleitende Schicht 130 übertragen werden, und die Wärmeableitungseigenschaft kann weiter gesteigert werden. Des Weiteren kann, wenn die wärmeleitende Schicht 130 verwendet wird, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, der zuvor erwähnte elektromagnetische Abschirmeffekt weiter gesteigert werden.In addition, in the configuration of the thermally conductive layer described above 130 half or more of the outer peripheral surfaces of a plurality of the battery cells 120 through a single heat-conducting layer 130 which is designed to be as short as possible. Accordingly, the adhesive force between the battery cells 120 and the heat-conducting layer 130 can be increased with as few resources as possible and with ease, and as a result a high heat dissipation property can be expected. In addition, the battery cells 120 be completely or almost completely covered over more than half of the outer circumference. This allows the heat from the battery cells 120 without further ado on the heat-conducting layer 130 are transferred, and the heat dissipation property can be further increased. Furthermore, if the thermally conductive layer 130 is used, which has an electrical conductivity, the aforementioned electromagnetic shielding effect can be further increased.

Da die wärmeleitende Schicht 130 den kautschukartigen elastischen Körper 140 umfasst, kann außerdem die Haftkraft zwischen den Batteriezellen 120 und der Wärmeableitungsstruktur 125 oder dergleichen gesteigert werden, selbst wenn die Endabschnitte der Batteriezellen 120 nicht waagerecht sind, d. h. selbst wenn durch die Endabschnitte Stufen gebildet werden. Dies trägt dazu bei, die Wärmeableitungseigenschaft zu steigern. Außerdem kann zusätzlich zu den Punkten bezüglich der zuvor erwähnten Schritte die wärmeleitende Schicht 130 effektiv als Wärmeübertragungsmittel verwendet werden. Dies bedeutet, dass wenn wie bei der vierten Ausführungsform die wärmeleitende Schicht 130 eine spiegelverkehrte L-Form aufweist und der kautschukartige elastische Körper 140 auf der Innenseite angeordnet ist, die Wärme von den Batteriezellen 120 ohne Weiteres durch die wärmeleitende Schicht 130 auf den Bodenabschnitt 112 und das Kühlmittel 115 übertragen wird.Because the thermally conductive layer 130 the rubbery elastic body 140 also includes the adhesive force between the battery cells 120 and the heat dissipation structure 125 or the like can be increased even if the end portions of the battery cells 120 are not horizontal, ie even if steps are formed by the end sections. This helps to increase the heat dissipation property. In addition to the points related to the aforementioned steps, the heat conductive layer may also 130 can be used effectively as a heat transfer medium. This means that if, as in the fourth embodiment, the heat-conducting layer 130 has a mirror-inverted L-shape and the rubber-like elastic body 140 arranged on the inside, the heat from the battery cells 120 easily through the heat-conducting layer 130 to the bottom section 112 and the coolant 115 is transmitted.

Bei der Batterie 1p oder dergleichen kann Wärme von der Batteriezelle 120 auf den Bodenabschnitt 112 der Batterie 1p oder dergleichen und das Kühlmittel 115 über die Kontaktteile 132, 133, 134, 135, 136, 137 (oder 151, 152, 153, 154, 155, 156, 157) der wärmeleitenden Schicht 130 unabhängig von der Form des Endabschnitts der Batteriezelle 120 in der Nähe des Kühlmittels 115 übertragen werden, und zwar selbst, wenn die Batteriezelle 120 leicht ist und man nicht erwarten kann, dass sie durch ihr eigenes Gewicht an der Wärmeableitungsstruktur haftet. Des Weiteren ermöglicht die Verwendung der wärmeleitenden Schicht 130, die eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, eine Steigerung des elektromagnetischen Abschirmeffekts.With the battery 1p or the like can heat from the battery cell 120 to the bottom section 112 the battery 1p or the like and the coolant 115 about the contact parts 132 , 133 , 134 , 135 , 136 , 137 (or 151 , 152 , 153 , 154 , 155 , 156 , 157 ) the heat-conducting layer 130 regardless of the shape of the end portion of the battery cell 120 near the coolant 115 transmitted, even if the battery cell 120 is light and cannot be expected to adhere to the heat dissipation structure through its own weight. Furthermore, the use of the heat-conducting layer enables 130 , which has electrical conductivity, an increase in the electromagnetic shielding effect.

Weitere AusführungsformenOther embodiments

Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wurden zuvor beschrieben, doch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen eingeschränkt, und diverse Änderungen sind zulässig.Preferred embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the embodiments, and various changes are allowed.

Beispielsweise kann eine Wärmequelle ein beliebiges Objekt sein, das Wärme erzeugt, wie etwa eine Leiterplatte oder der Hauptkörper eines elektrischen Geräts, ohne auf die Batteriezellen 20, 120 eingeschränkt zu sein. Beispielsweise kann eine Wärmequelle ein elektronisches Bauteil sein, wie etwa ein Kondensator oder ein IC-Chip. Des Weiteren können die Kühlmittel 15, 115 ein organisches Lösemittel, flüssiger Stickstoff oder ein Kühlgas sein, ohne auf Kühlwasser eingeschränkt zu sein. Des Weiteren kann die Wärmeableitungsstruktur 25 oder dergleichen oder die Wärmeableitungsstruktur 125 oder dergleichen in einer anderen Struktur als der Batterie 1 oder dergleichen oder der Batterie 1p oder dergleichen angeordnet sein, wie etwa in einem elektronischen Gerät, einem Haushaltsgerät, einem Stromgenerator oder dergleichen.For example, a heat source can be any object that generates heat, such as a circuit board or the main body of an electrical device, without affecting the battery cells 20 , 120 to be restricted. For example, a heat source can be an electronic component, such as a capacitor or an IC chip. Furthermore, the coolant 15 , 115 an organic solvent, liquid nitrogen or a cooling gas without being limited to cooling water. Furthermore, the heat dissipation structure 25th or the like or the heat dissipation structure 125 or the like in a structure other than the battery 1 or the like or the battery 1p or the like may be arranged, such as in an electronic device, a household appliance, a power generator or the like.

Bei jeder der zuvor beschriebenen Ausführungsformen ist der kautschukartige elastische Körper 31 in einem inneren Raum angeordnet, der durch Biegen oder Krümmen der wärmeleitenden Schicht 30 gebildet wird, oder in einem Raum zwischen der wärmeleitenden Schicht 30 und dem Bodenabschnitt 12, doch kann sich der kautschukartige elastische Körper 31 in einen anderen Raum als die zuvor erwähnten Räume erstrecken.In each of the above-described embodiments, the rubber-like elastic body 31 arranged in an inner space by bending or bending the heat-conducting layer 30th is formed, or in a space between the heat-conducting layer 30th and the bottom section 12th , but the rubbery elastic body 31 extend into a different room than the previously mentioned rooms.

Bei jeder der Ausführungsformen wird die Kautschukschicht 40 zwischen der wärmeleitenden Schicht 30 und der Wärmequelle oder zwischen der wärmeleitenden Schicht 30 und dem Bodenabschnitt 12 bereitgestellt, doch ist dies nicht einschränkend. Beispielsweise kann die Kautschukschicht 40 zwischen dem Anschlussschichtabschnitt 36 und der inneren Oberfläche der Seitenwand des Gehäuses 11 bereitgestellt werden. Des Weiteren kann die Kautschukschicht 40 mit der Wärmequelle und dem Bodenabschnitt 12 in Kontakt oder in engem Kontakt stehen, statt daran angeklebt zu sein, und kann von der Wärmequelle und dem Bodenabschnitt 12 leicht abnehmbar sein. Des Weiteren steht die wärmeleitende Schicht 30 bei der dritten Ausführungsform mit der inneren Oberfläche der Seitenwand des Gehäuses 11 über (auf der Seite der Batteriezelle 20) dem kautschukartigen elastischen Körper 31 in Kontakt, doch kann die wärmeleitende Schicht 30 alternativ mit der inneren Oberfläche der Seitenwand auf der Seite des kautschukartigen elastischen Körpers 31 (d. h. auf der Bodenseite) in Kontakt stehen.In each of the embodiments, the rubber layer 40 between the heat-conducting layer 30th and the heat source or between the heat-conducting layer 30th and the bottom section 12th provided, but this is not limitative. For example, the rubber layer 40 between the connection layer section 36 and the inner surface of the side wall of the housing 11 to be provided. Furthermore, the rubber layer 40 with the heat source and the bottom section 12th in contact or in close contact instead of being glued to it, and can be from the heat source and the bottom portion 12th be easily removable. There is also the heat-conducting layer 30th in the third embodiment with the inner surface of the side wall of the housing 11 over (on the side of the battery cell 20 ) the rubber-like elastic body 31 in contact, but the heat-conducting layer 30th alternatively with the inner surface of the side wall on the side of the rubber-like elastic body 31 (ie on the bottom side) in contact.

Die Kontaktteile der wärmeleitenden Schicht 130, die mit den Batteriezellen 120 in Kontakt stehen, können Teile sein, die zwei Batteriezellen 120 durch eine einzige S-Form im Querschnitt abdecken. In 9 (9B) sind der Verlängerungsabschnitt 151 auf der rechten Seite, das Kontaktteil 152 auf der rechten Seite oder das Kontaktteil 157 auf der linken Seite nicht unbedingt notwendig. Des Weiteren ist die Anzahl von wärmeleitenden Schichten 130 nicht auf eine eingeschränkt, und es können zwei oder mehrere wärmeleitende Schichten 130 verwendet werden, um die Batteriezellen 120 getrennt oder in einer Einheit von zwei oder mehreren abzudecken.The contact parts of the heat-conducting layer 130 that with the battery cells 120 in contact may be parts that are two battery cells 120 cover with a single S-shape in cross-section. In 9 (9B) are the extension section 151 on the right, the contact part 152 on the right or the contact part 157 not absolutely necessary on the left. Furthermore, the number of thermally conductive layers 130 not limited to one, and there may be two or more heat-conducting layers 130 used to the battery cells 120 cover separately or in a unit of two or more.

Außerdem kann eine Vielzahl der Strukturelemente in den zuvor beschriebenen Ausführungsformen frei kombiniert werden, außer wenn die Kombination von Strukturelementen nicht möglich ist. Beispielsweise kann bei der dritten Ausführungsform der überstehende Schichtabschnitt 35, der den kautschukartigen elastischen Körper 31 darin aufweist, bereitgestellt werden, wie bei der zweiten Ausführungsform. Des Weiteren können die stromführenden Elektroden 60, 61 bei der ersten oder zweiten Ausführungsform bereitgestellt werden. Des Weiteren können die stromführenden Mechanismen bei der sechsten Ausführungsform bei der vierten Ausführungsform bereitgestellt werden.In addition, a plurality of the structural elements can be freely combined in the previously described embodiments, unless the combination of structural elements is not possible. For example, in the third embodiment the protruding layer section 35 which is the rubbery elastic body 31 therein are provided, as in the second embodiment. Furthermore, the current-carrying electrodes 60 , 61 in the first or second embodiment. Furthermore, the current carrying mechanisms in the sixth embodiment can be provided in the fourth embodiment.

GEWERBLICHE ANWENDBARKEITINDUSTRIAL APPLICABILITY

Die Wärmeableitungsstruktur gemäß der vorliegenden Erfindung kann bei diversen anderen elektronischen Geräten als bei Fahrzeugbatterien verwendet werden, wie etwa bei Fahrzeugen, Industrierobotern, Stromgeneratoren, PCs und elektronischen Haushaltsprodukten. Die Batterie gemäß der vorliegenden Erfindung kann anders als eine Fahrzeugbatterie verwendet werden, wie etwa als wiederaufladbare Haushaltsbatterie und als Batterie von elektronischen Geräten, wie etwa PCs.The heat dissipation structure according to the present invention can be used in various electronic devices other than vehicle batteries, such as vehicles, industrial robots, power generators, personal computers, and electronic household products. The battery according to the present invention can be used other than a vehicle battery such as a rechargeable household battery and a battery of electronic devices such as personal computers.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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Claims (8)

Wärmeableitungsstruktur, die in einer Batterie bereitgestellt werden kann, die eine Vielzahl von Batteriezellen darin umfasst, wobei die Wärmeableitungsstruktur Folgendes umfasst: einen Basisabschnitt, der zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der ein Kühlmittel fließt und die einen Teil eines Gehäuses der Batterie bildet, bereitgestellt werden kann; und eine oder mehrere wärmeleitende Schichten, die in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen bereitgestellt werden können, wobei der Basisabschnitt einen kautschukartigen elastischen Körper umfasst, und die wärmeleitenden Schichten mindestens eines von Metall, Kohlenstoff und Keramik umfassen und ein oder mehrere Kontaktteile umfassen, die um die Hälfte oder mehr des Umfangs der Batteriezellen gewickelt sind.A heat dissipation structure that can be provided in a battery that includes a plurality of battery cells therein, the heat dissipation structure comprising: a base portion that can be provided between the battery cells and a wall on which a coolant flows and which forms part of a housing of the battery; and one or more heat-conducting layers which can be provided in one or more gaps between a plurality of the battery cells, the base section comprising a rubber-like elastic body, and the heat-conducting layers comprising at least one of metal, carbon and ceramic and comprising one or more contact parts, which are wrapped around half or more of the circumference of the battery cells. Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die wärmeleitenden Schichten eine Vielzahl der Batteriezellen in einer S-Form oder in durchgehenden S-Formen im Querschnitt entlang einer Richtung abdecken, die senkrecht von einer oberen Öffnungsfläche des Gehäuses der Batterie bis zum Bodenabschnitt des Gehäuses geht.Heat dissipation structure after Claim 1 , wherein the heat conductive layers cover a plurality of the battery cells in an S-shape or in continuous S-shapes in cross section along a direction perpendicularly from an upper opening surface of the battery case to the bottom portion of the case. Wärmeableitungsstruktur nach Anspruch 1, wobei die wärmeleitenden Schichten eine der Batteriezellen abdecken und dann eine andere Batteriezelle, die anders als die eine der Batteriezellen ist, abdecken, indem sie durch Umkehrung einer Abdeckrichtung umgefaltet sind.Heat dissipation structure after Claim 1 , wherein the heat conductive layers cover one of the battery cells and then cover another battery cell other than the one of the battery cells by being folded over by reversing a covering direction. Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der kautschukartige elastische Körper mindestens teilweise von den wärmeleitenden Schichten an einem Teil, der zwischen den Batteriezellen und der Wand bereitgestellt wird, umgeben ist.Heat dissipation structure according to one of the Claims 1 to 3rd wherein the rubber-like elastic body is at least partially surrounded by the heat-conducting layers on a part that is provided between the battery cells and the wall. Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die wärmeleitenden Schichten solche sind, die ein Kohlenstofffüllmaterial und Harz enthalten.Heat dissipation structure according to one of the Claims 1 to 4th , wherein the heat conductive layers are those containing a carbon filler and resin. Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 5, ferner umfassend eine oder mehrere Kautschukschichten, um die wärmeleitenden Schichten an mindestens einer der Batteriezellen und der Wand eng zu befestigen.Heat dissipation structure according to one of the Claims 1 to 5 , further comprising one or more layers of rubber to tightly attach the heat-conducting layers to at least one of the battery cells and the wall. Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, ferner umfassend stromführende Elektroden, die Energie zuführen können, um die wärmeleitenden Schichten oder den kautschukartigen elastischen Körper zu erhitzen.Heat dissipation structure according to one of the Claims 1 to 6 , further comprising current-carrying electrodes which can supply energy in order to heat the heat-conducting layers or the rubber-like elastic body. Batterie, umfassend eine Vielzahl von Batteriezellen in einem Gehäuse, das mit einem Kühlmittel und der Wärmeableitungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Kontakt steht, die zwischen den Batteriezellen und einer Wand, an der das Kühlmittel fließt und die einen Teil des Gehäuses bildet, bereitgestellt wird und in einer oder mehreren Lücken zwischen einer Vielzahl der Batteriezellen bereitgestellt wird.A battery comprising a plurality of battery cells in a housing, which is provided with a coolant and the heat dissipation structure according to one of the Claims 1 to 7 is in contact, which is provided between the battery cells and a wall on which the coolant flows and which forms part of the housing, and is provided in one or more gaps between a plurality of the battery cells.
DE212018000344.0U 2017-10-26 2018-10-17 Heat dissipation structure and battery provided with it Active DE212018000344U1 (en)

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