JP2014509441A - 冷却効率の改善された冷却部材及びそれを用いたバッテリーモジュール - Google Patents

Abstract

バッテリーモジュール又はバッテリーパックの上部及び／又は底部に装着される冷却部材であり、バッテリーセルの充放電に際して該バッテリーセルから生じる熱を除去する。冷却部材は、異なる長さを持った段差部を有するファスニングプレートからなり、ファスニングプレートの境界面に形成された冷媒流路を有する熱伝導部材及び冷媒が流れる中空構造を持った冷媒通路からなる。冷媒通路は、主通路及び主通路と連通した状態で垂直に伸延し、熱伝導部材の冷媒流路と連通する一つ以上の分岐通路を有する。分岐通路の外形に対応した装着溝が、熱伝導部材の冷媒流路の端部でファスニングプレートの相対的に長い段差部に形成されており、分岐通路を装着溝内に装着した状態で、分岐通路の外周を囲む補助プレートがファスニングプレートに装着されている。

Description

本発明は、冷却効率の改善された冷却部材及びそれを含んだバッテリーモジュールに関わり、特に、それぞれが一つ以上のバッテリーセルを持った複数のユニットモジュールが横方向に配置された構造を有する形で形成されたバッテリーモジュール又は、複数のバッテリーモジュールが横方向に配置された構造を有するバッテリーパックの上部及び／又は底部に装着され、該バッテリーセルの充電及び放電中に該バッテリーセルから発生する熱を除去する冷却部材に関する。該冷却部材は、異なる長さの段差部を持ったファスニングプレートからなり、該ファスニングプレートの境界面に冷媒流路が形成された熱伝導部材；
及び、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの前及び／又は後ろに配置された主通路と、主通路と連通した状態で主通路に対して垂直に伸延し、熱伝導部材の冷媒流路と連通する一つ以上の分岐通路を有する冷媒通路；を含む。そして、冷媒通路の分岐通路を熱伝導部材の冷媒流路に連通できるよう、熱伝導部材の冷媒流路の端部において、ファスニングプレートの比較的長い部分には分岐通路の外部形状に対応した装着溝が形成されており、装着溝に分岐通路が装着された状態で分岐通路の外周部を取り囲む補助プレートが装着されている。

最近、充放電が可能な二次電池が無線移動装置のエネルギーソースとして広く使用されている。加えて、二次電池は電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ）及びプラグインハイブリッド電気自動車（プラグインＨＥＶ）の動力源としてかなりの注目を集めている。これらは、化石燃料を使用する現在のガソリンやディーゼル車両によって引き起こされる空気汚染のような問題を解決するべく開発されてきた。

小型の移動装置は、装置毎に１又はいくつかのバッテリーセルを使用している。他方、車両などの中型又は大型の装置は、互いに電気的に接続された複数のバッテリーセルを有する中型又は大型のバッテリーモジュールを使用している。こうした中型又は大型の装置は高い電力と大きな容量を必要とするからである。

好ましくは、中型又は大型のバッテリーモジュールは、可能な限り小さくそして軽くなるように製造されている。このため、高密度で積み重ねることができ、容積に対する重量割合が小さな角型電池又はパウチ型電池が、中型又は大型のバッテリーモジュールのバッテリーセルとして通常使用される。特に最近は、被覆材としてアルミ積層シートを使用したパウチ型電池に多くの関心が集まっている。パウチ型電池は、軽量で、製造コストが安価であり、簡単にその形状を変更することが出来るからである。

そうした中型又は大型のバッテリーモジュールを構成するバッテリーセルは充放電可能な二次電池を使用することが出来る。従って、バッテリーの充放電の間、そうした高電力、大容量の二次電池からは大量の熱が発生する。特に、バッテリーモジュールに広く使用されている各パウチ型電池の積層シートは、その表面に低熱伝導率を示すポリマー材料を使用しているので、バッテリーセル全体の温度を効果的に低くすることが困難となる。

もし、バッテリーモジュールの充放電の間にバッテリーモジュールから発生する熱が、効果的にバッテリーモジュールから除去されないと、バッテリーモジュール内に熱が蓄積され、バッテリーモジュールの劣化が促進される。そうすると、バッテリーモジュールは発火又は爆発の恐れが生じる。このことから、中型又は大型の複数のバッテリーモジュールを持った高電力、大容量電池である、自動車用の中型又は大型のバッテリーパックは、バッテリーパック内に搭載されたバッテリーセルを冷却する冷却システムが必要となる。

中型又大型のバッテリーパックに搭載される各バッテリーモジュールは、複数のバッテリーセルを高密度に積み重ねることで製造される。この場合、バッテリーセルは、バッテリーセルの充放電中に発生する熱を除去しうるように、バッテリーセルが所定の間隔を開けて配置される形で、積層される。例えば、バッテリーセルは、余分な材料を使用すること無く、所定の間隔で配置する形で順次に積層することも出来る。また、機械的な強度の低いバッテリーセルの場合、カートリッジ内に一個以上のバッテリーセルが装着されてユニットモジュールが構成され、複数のユニットモジュールが積層されてバッテリーモジュールを構成する。このカートリッジはバッテリーセルの機械的な強度を増大させることが出来るが、カートリッジはまた、バッテリーモジュール全体を大型化させる。

また、冷媒流路は積層されたバッテリーセルの間か、積層されたバッテリーモジュールの間に形成され、積層されたバッテリーセル又は積層されたバッテリーモジュール間に蓄積された熱は効果的に除去される。

特に、冷却構造が水冷式冷却システムを基本としたものは、冷媒通路が、一体化された熱伝導部材を貫通して配置される。

具体的には、冷媒をヒートシンク内の流路に注入するため、パイプラインに接続されるヒートシンクの接続部が突出した形状を有する構造とした冷却部材が使用される。ヒートシンクの接続部はパイプラインに圧力嵌めによって挿入される。

しかし、上述した構造の冷却部材では、ヒートシンクの接続部を複数のパイプラインに圧力嵌めによって挿入しなければならない。このことが、冷却部材の組立を困難にしている。

上記した問題を解決するために、補助パイプがヒートシンクに装着され、パイプラインに一体的に接続された構造で、冷媒がパイプラインからヒートシンクに装着された補助パイプに流れる構造が構想された。

しかし、上述した構造の冷却部材は、冷媒の冷却熱が補助パイプによって減少してしまい、冷媒がヒートシンク内を直接流れる構造と比較して冷却効率が低下するという問題がある。

従って、長い耐久性が保証され、組立効率をも向上させることが出来、冷却効率も向上することの出来る冷却部材及び、該冷却部材を用いた、極めて安全なバッテリーモジュールの、高い必要性がある。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、熱伝導部材を、異なる長さの段差部を持ったファスニングプレートから構成し、
該ファスニングプレートの境界面に、冷媒流路が冷媒通路と連通する形で形成され、これにより、冷媒通路に導入された冷媒が熱伝導部材の冷媒流路に沿って流れ、それにより、追加的な補助通路が熱伝導部材内に設けられた従来構造と比較して、熱伝導部材の冷却熱の損失を防止することが出来る冷却部材を提供することである。

本発明の別の目的は、主通路と該主通路から伸延する分岐通路からなる冷媒通路を有する構造の冷却部材を提供することであり、分岐通路は冷媒流路に連通しており、冷媒流路の端部において、装着溝がファスニングプレートの相対的に長い段差部に形成されており、装着溝内に分岐通路が装着された状態で分岐通路の外周部を取り囲む補助プレートが
装着され、これにより、分岐通路を熱伝導部材の冷媒流路に容易に接続することが出来る。

本発明の更に別の目的は、主通路と分岐通路が一体的に互いに接続された構造を持った冷却部材を提供することであり、それにより主通路と分岐通路間の追加的な接続を無くすことが出来、組立効率と組立の信頼性を向上させ、加えて冷媒通路と連通する冷媒流路によって冷却効率も向上させることが出来る。
[技術的な解決]

本発明の一つの観点によれば、上記したあるいは別の目的が、それぞれが一つ以上のバッテリーセルからなる複数のユニットモジュールが横方向に配置されたバッテリーモジュール又は、複数のバッテリーモジュールが横方向に配置されたバッテリーパックの、上部及び／又は下部に装着された冷却部材の提供で達成される。冷却部材は、バッテリーセルの充放電の間にバッテリーセルから発生する熱を除去する。冷却部材は、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの上部及び／又は下部に装着され、異なる長さを有する段差部分を持ったファスニングプレートからなり、該ファスニングプレートの境界面に冷媒流路が形成された熱伝導部材；及び冷媒が流れる中空構造を有し、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの前及び／又は後ろに配置された主通路と、該主通路と連通する形で垂直に伸延し、熱伝導部材の冷媒流路と連通する一つ以上の分岐通路を有する冷媒通路；を含む。
そして、冷媒通路の分岐通路を熱伝導部材の冷媒流路に連通できるよう、熱伝導部材の冷媒流路の端部において、ファスニングプレートの比較的長い部分には分岐通路の外部形状に対応した装着溝が形成されており、装着溝に分岐通路が装着された状態で分岐通路の外周部を取り囲む補助プレートが装着されている。

本発明による冷却部材では、熱伝導部材が異なる長さの段差部を持ったファスニングプレートを有し、冷媒流路がファスニングプレートの境界面に、該冷媒流路が冷媒通路と連通する形で形成されている。従って、熱伝導部材に追加的な補助通路を設けた従来の構造と比較して、熱伝導部材と補助通路間の接触抵抗に起因する熱伝導部材の冷却熱の損失を防止することが出来る。

加えて、冷媒通路は主通路及び該主通路から伸延する分岐通路を有し、分岐通路は冷媒流路と連通している。装着溝が冷媒流路の端部でファスニングプレートの相対的に長い段差部に形成されており、分岐通路が装着溝内に装着された状態で該分岐通路の外周部を取り囲む補助プレートが、ファスニングプレートに装着されている。これにより、分岐通路と熱伝導部材間の結合を、追加的なファスニング部材を用いること無く容易に行うことが出来る。

更に、従来の冷却部材とは異なり、熱伝導部材に、冷媒通路を熱伝導部材に接続するための追加的なファスニング部を形成する必要が無く、組立効率及び冷却部材の組立における信頼性を大幅に向上させることが出来る。

好適な実施例では、分岐通路の外周部に対応した形状を持ったファスニング溝が、それぞれの補助プレートの底部に、内方に凹む形で形成されている。この場合、分岐通路は、ファスニングプレートの相対的に長い段差部に形成された装着溝内に配置することが出来、補助プレートは該ファスニングプレートの上部及び分岐通路の上部に装着される。従って、それらの間を高い組立効率で、かつ簡単に締結することが出来る。

他の実施例では、各補助プレートは、熱伝導部材の長さの２〜１０％に等しい長さを有している。もし、各補助プレートの長さが、熱伝導部材の長さの２％未満であったり、熱伝導部材の長さの１０％を超えたりする場合には、分岐通路と熱伝導部材間の結合力が低下し、好ましくない。しかし、上記した効果を発揮する限りにおいて、上記した寸法範囲から逸脱することも可能である。

各補助プレートの幅は、該補助プレートが熱伝導部材の装着溝内に装着された分岐通路を被覆する限り、とくに制限されるものではない。好ましくは、各補助プレートは熱伝導部材の幅に等しい幅を有し、補助プレートと熱伝導部材間の結合を適切なものとする。

好適な実施例では、分岐通路は主通路に一体的に接続される。従って、分岐通路と主通路間の接続領域から冷媒が漏れ出すのを効果的に防止することが出来る。

装着溝の両側端部における各分岐通路の挿入長さは、熱伝導部材の長さの１０〜３０％に等しくすることが出来る。もし、各分岐通路の挿入長さが熱伝導部材の長さの１０％未満の場合には、冷媒が分岐通路と冷媒流路の間の接続領域から漏れ出す危険性が有る。一方、各分岐通路の挿入長さが熱伝導部材の長さの３０％を超える場合には、分岐通路と熱伝導部材間の接触抵抗が増加して冷却効率が低下し、好ましくない。しかし、上記した効果を発揮する限りにおいて、上記した寸法範囲から逸脱することも可能である。

冷媒通路と装着溝の形状は、冷媒が効率的に流れる限り、特に制限されない。例えば、流体力学の観点から、冷媒通路と装着溝は断面が円形に形成されることが好ましい。

他の実施例では、分岐通路は二つ以上のパイプで構成される。一つの分岐通路をもった構成と比較して、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの冷却効率を向上させることが出来る。

好ましくは、主通路は、各分岐通路よりも大きな直径を有する。主通路に流入した冷媒は、分岐通路に沿って流れるので、分岐通路内の冷媒の流速は、主通路のそれよりも高い。従って、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの冷却効率を向上させることができる。

具体的な実施例では、主通路の直径は、各分岐通路の直径の２〜５倍である。主通路の直径が分岐通路の直径の二倍未満の場合、分岐通路内の冷媒の流速を所望するレベルにまで、増大させることが困難となり、好ましくない。一方、主通路の直径が分岐通路の直径の五倍を超える場合、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの全体の大きさが増大し、好ましくない。しかし、上記した効果を発揮する限りにおいて、上記した寸法範囲から逸脱することも可能である。

一方、冷媒通路は、熱伝導性の耐腐食性材料で形成されている。従って、冷媒通路は、冷媒が冷媒通路内を流れても、冷媒により腐食されることが防止される。

熱伝導部材は、ヒートシンクとすることが出来る。ヒートシンクは、熱接触を介して他の部材から熱を吸収し、外部に該吸収した熱を放出することができる。

熱伝導部材は多様な態様に形成することが出来る。例えば、熱伝導部材を、バッテリーモジュール毎に設けたり、バッテリーパック毎に設けたりすることができる。即ち、分割された熱伝導部材を、それぞれのバッテリーモジュールに設けたり、一体化された熱伝導部材をバッテリーパックに設けたりすることも出来る。

好適な実施例では、冷却部材は、更に、各ユニットモジュール間に配置された冷却フィンを有している。各冷却フィンの対向する両面は、ユニットモジュールの対応する面と緊密に接触している。この場合、冷媒は、主通路及び分岐通路を流れながら、冷却熱を順次に熱伝導部材と冷却フィンに伝達する。冷却熱は、効果的に各ユニットモジュールを冷却することが出来る。

上記した構成の好適な例においては、冷却フィンは、冷却フィンが熱伝導部材と面接触により接触するように曲げられている。

即ち、冷却フィンが各ユニットモジュール間に設けられる場合、冷却フィンが熱伝導部材と面接触により接触することから、熱伝導による熱放散を最大限にすることが可能である。

上記した構造の他の好適な例では、各冷却フィンの形状は、冷却フィンがユニットモジュールと緊密に接触し得るように設けられる限り、とくに制限されない。例えば、各冷却フィンは、断面が、“┓”形状、“Ｔ”形状、“[”形状又は、“Ｉ”形状に形成することが出来る。この場合、熱伝導部材からユニットモジュールに冷却熱を効率的に伝達することが出来る。

特に、“Ｔ”形状構造は、“Ｉ”形状と“Ｔ”形状の組み合わせも含むものである。

冷却フィンの材料は、冷却フィンが高い冷却効率を実現するのに必要な卓越した熱伝導率を発揮する限り、特に限定されるものではない。例えば、各冷却フィンは、高い熱伝導率を示す金属板から作ることも出来る。

好ましくは、各バッテリーセルは板状の二次電池であり、小さな厚さと比較的大きな幅と長さを有し、バッテリーセルを、バッテリーモジュールを構成するために積み重ねた場合、バッテリーモジュールの全体の大きさが最小化するようになっている。こうした板状の二次電池の例は、角型二次電池やパウチ型二次電池がある。特に、樹脂層と金属層を有する積層シートで形成されたバッテリーケースに形成された，電極体受け入れ部に設けられた電極体及び、熱溶接でシールされたシール部（“外端シール部”）が、電極体受け入れ部の外側端部に形成された構造を持ったパウチ型二次電池が、良く使用される。

一方、冷媒は、冷媒が冷媒通路内を簡単に流れて高い冷却効率を発揮する限り、特に限定されるものではない。例えば、冷媒は高い潜熱を持って、冷却効率を最大限にする水である。

本発明の別の観点は、上記した構造の冷却部材を有するバッテリーモジュールを提供するものである。

本発明によるバッテリーモジュールは、それぞれが一つ以上のバッテリーセルからなる複数のユニットモジュールを、横方向に配列し、冷却部材が該バッテリーモジュールの上部及び／又は底部に装着された構造を有する。従って、冷却効率が冷却部材の熱伝導部材と冷媒通路により大いに改善され、同時に、組立効率も改善されたバッテリーモジュールを構成することが出来る。

本発明の更に別の観点は、横方向に配置された複数のバッテリーモジュールを有するバッテリーパックを提供することである。

バッテリーパックは、高出力と高容量を発揮するために複数のバッテリーモジュールを有する。従って、バッテリーパックは、バッテリーモジュールの充放電に際して生成される高熱が重大な安全上の懸念となっている電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車、又は電力貯蔵装置の動力源として使用することが望ましい。

本発明の上記した目的及び他の目的、特徴及び他の利点などは、以下に添付した図面に関連して為される詳細な記述により、より明確に理解されることとなる。

図１は、本発明の１実施例によるバッテリーモジュールを示す斜視図。

図２は、図１のバッテリーモジュールにおいて、補助プレートがファスニングプレートに装着された構造を示す斜視図。

図３は、図１のバッテリーモジュールの冷却部材を示す図。

図４は、図３の冷却部材の部分拡大図。

図５は、図２のバッテリーモジュールのＡ−Ａ’線に沿った断面図。

図６は、本発明の他の実施例による冷却フィンを示す断面図。

図７は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックを示す斜視図。
図８は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックを示す斜視図。

図９は、図７の冷却部材を示す斜視図。

図１０は、本発明によるバッテリーモジュールに装着された典型的な板状バッテリーセルを示す斜視図。

以下、添付した図面を参照して本発明の好ましい実施例を詳細に述べる。しかし、本発明の範囲は図示された実施例に限定されるものでは無い。

図１は、本発明の実施例によるバッテリーモジュールを模式的に示す斜視図であり、図２は、補助プレートが図１のバッテリーモジュールのファスニングプレートに装着された構造を模式的に示す斜視図である。

また、図３は、図１のバッテリーモジュールの冷却部材を模式的に示す図であり、図４は、図３の冷却部材を模式的に示す、部分拡大図で、図５は、図２のバッテリーモジュールのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。これらの図面では、バッテリーセルの電極は、便宜上図示していない。

図によると、バッテリーモジュール８０は、それぞれが１対のバッテリーセル１０を有する、３個のユニットモジュール１２を持った構造であり、ユニットモジュール１２は横方向に配置されている。冷却部材７０は、バッテリーモジュール８０の上部に装着されている。

冷却部材７０は、バッテリーモジュール８０の上部に配置された熱伝導部材及び主通路４０と分岐通路３０を有し、熱伝導部材は、異なる長さの段差部を持ったファスニングプレート５０を有している。冷媒流路５５はファスニングプレート５０の境界面に形成されており、該冷媒流路は分岐通路３０と連通している。分岐通路３０及び主通路４０は冷媒が流れる中空構造を持っている。

分岐通路３０は主通路４０と連通した状態で垂直に伸延し、熱伝導部材の冷媒流路５５と連通している。

また、分岐通路３０の外部形状に対応した装着溝５７が、冷媒流路５５の端部においてファスニングプレート５０の相対的に長い段差部に形成されており、分岐通路３０は熱伝導部材の冷媒流路５５に接続される形となっている。ファスニングプレート５０には、装着溝５７に分岐通路３０が装着された状態で分岐通路３０の外周部を取り囲む補助プレート６０が装着されている。

各補助プレート６０の底部には、分岐通路３０の外周形状に対応した形状を有するファスニング溝６５が、内側に凹んだ形に形成されており、これにより、分岐通路３０は補助プレート６０と固定板５０との間に簡単に装着される。分岐通路３０はバッテリーモジュール８０の前後に配置されており、分岐通路３０は主通路４０に一体的に接続されている。

補助プレート６０のそれぞれは、熱伝導部材の長さＬの１０％に等しい長さを有しており、幅ｗは、熱伝導部材の幅Ｗと等しい。従って、補助プレート６０、ファスニングプレート５０及び分岐通路３０は簡単に互いに締結される。

冷媒流路５５の端部における各分岐通路３０の挿入長さｌは、熱伝導部材の長さＬの１０％に等しい。従って、冷却部材７０と分岐通路３０の間の接触抵抗は最小限になる。

分岐通路３０は二つの通路から構成される。主通路４０のそれぞれは、分岐通路３０のそれぞれよりも大きな直径を有する。例えば、各主通路４０の直径は、各分岐通路３０の直径の三倍である。主通路４０と分岐通路３０は、断面が円形に形成されている。主通路４０と分岐通路３０は、冷媒によって腐食されるのを防止するために、耐腐食性材料から形成されている。

一方、冷却フィン２０は、それぞれのモジュール１２の間に設けられており、各冷却フィン２０の対向する側面はユニットモジュール１２の対応する側面と密に接触している。更に、冷却フィン２０は、該冷却フィン２０が熱伝導部材と面接触で接触するように、曲げられており、各冷却フィン２０は、垂直断面が“┓”形状に形成され、熱伝導金属材料から形成されている。

図６は、本発明の別の実施例による冷却フィンを示す断面図である。

図６の冷却フィンは、断面が“Ｔ”形状２４と“Ｉ”形状２２に形成されている以外、図５のものと同一の構造である。従って、詳細な説明は省略する。

図７及び図８は、本発明の他の実施例によるバッテリーパックを示す斜視図であり、図９は、図７の冷却部材を示す斜視図である。

図７に示すように、バッテリーパック２００は、図１に示したバッテリーモジュールを四つ、横方向に配置した構造を有し、冷却部材９０は、各バッテリーモジュールの上部に、バッテリーモジュール毎に装着され、バッテリーセルの充放電の間にバッテリーセルから発生する熱を除去する。

図９に示すように、冷却部材９０は、四つのファスニングプレート９２及び補助プレート９４からなる熱伝導部材と、８対の分岐通路９８と、１対の主通路９６を有する。

図８のバッテリーパック２００ａは、図７のバッテリーパック２００と同一であるが、熱伝導部材が、一つのファスニングプレート９４ａ及び補助プレート９２ａを有する点が異なる。従って、詳細な説明は省略する。

図１０は、本発明によるバッテリーモジュールに装着された好適な板状の二次電池を示す斜視図である。

図１０では、板状の二次電池１００は、バッテリーケース１３０の上端及び下端から突出した二つの電極リード１１０及び１２０を持った構造を有する。電極リード１１０及び１２０は互いに逆向きである。

バッテリーケース１３０は、金属層と樹脂層を含んだ積層シートで形成されている。バッテリーケース１３０は、上部ケースと下部ケースを有する。カソード／セパレータ／アノード構造の電極体（図示せず）が、バッテリーケース１３０に形成された電極体受け入れ部１４０に装着された状態で、電極体受け入れ部１４０の外側端部、即ち、側面１５０ｂ、上端１５０ａ及び下端１５０ｃは、熱溶接によりシールされ、シール部１５０を形成する。こうして、二次電池１００が製造される。

電極リード１１０及び１２０は、上端１５０ａ及び下端１５０ｃからそれぞれ突出している。このため、フィルム状のシール部材１６０が電極リード１１０及び１２０とバッテリーケース１３０の間に挿入される形で、上端１５０ａと下端１５０ｃは互いに熱溶接されている。これは、電極リード１１０及び１２０の厚さと、電極リード１１０及び１２０とバッテリーケース１３０間の材料の相違を考慮したものであり、バッテリーケース１３０のシール性を向上させている。

本発明の好適な実施例が説明的な目的で開示されたが、添付したクレームに述べられた発明の精神と範囲から逸脱しない範囲で、当業者ならば多様な変更、追加、置き換えが可能である。
[産業上の利用性]

上述の記載からも明らかなように、本発明による冷却部材は、異なる長さの段差部を持ったファスニングプレートを有する熱伝導部材が設けられた構造を有し、冷媒流路がファスニングプレートの境界面に、冷媒流路が冷媒通路と連通する形で形成されている。その結果、冷媒通路に導入された冷媒は熱伝導部材の冷媒流路に沿って流れる。従って、熱伝導部材内に追加的な補助通路を設けた従来構造に比して、熱伝導部材の冷却熱の損失を防止することが出来る。

また、冷媒通路は、主通路及び、主通路から伸延し、冷媒流路と連通する分岐通路を有する。そして、冷媒流路の端部において、装着溝がファスニングプレートの相対的に長い段差部分に形成され、分岐通路が装着溝内に装着された状態で分岐通路の外周部を囲む補助プレートが装着される。従って、分岐通路を熱伝導部材の冷媒流路に容易に接続することが出来る。

Claims (21)

1. バッテリーモジュール又はバッテリーパックの上部及び／又は底部に装着される冷却部材であって、前記バッテリーモジュールは、それぞれが一つ以上のバッテリーセルからなる複数のユニットモジュールが、横方向に配置された構造を持っており、前記バッテリーパックは複数のバッテリーモジュールが横方向に配置された構造を持っており、前記バッテリーセルの充放電の間に該バッテリーセルから生じる熱を除去することができ、
   前記冷却部材は、
   前記バッテリーモジュール又はバッテリーパックの上部及び／又は底部に装着され、異なる長さの段差部を持ったファスニングプレートからなり、該ファスニングプレートの境界面に冷媒流路が形成された熱伝導部材；及び、
   冷媒が流れる中空構造を有し、バッテリーモジュール又はバッテリーパックの前及び／又は後ろに配置された主通路と、該主通路と連通し、垂直に伸延して前記熱伝導部材の前記冷媒流路と連通する一つ以上の分岐通路を有する冷媒通路；
   を含み、
   前記冷媒通路の前記分岐通路を前記熱伝導部材の前記冷却駅流路に接続できるように、前記熱伝導部材の前記冷媒流路の端部において、前記ファスニングプレートの相対的に長い段差部に前記分岐通路の外側形状に対応した装着溝が形成されており、前記分岐通路を前記装着溝内に装着した状態で前記分岐通路の外周部を取り囲む補助プレートが装着されている、
   ことを特徴とする、冷却部材。
2. 前記分岐通路の外周部と対応した形状を有するファスニング溝が、前記各補助プレートの底部に、内部に向けて凹む形で形成されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
3. 前記補助プレートのそれぞれは、前記熱伝導部材の長さの２〜１０％に等しい長さを有する、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
4. 前記補助プレートのそれぞれは、前記熱伝導部材の幅と等しい幅を有する、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
5. 前記分岐通路は前記主通路に一体的に接続されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
6. 前記装着溝の両側端部における、各分岐通路の挿入長さは、前記熱伝導部材の長さの１０〜３０％に等しい、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
7. 前記冷媒通路と前記装着溝は、断面が円形に形成されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
8. 前記分岐通路は、二つ以上のパイプから構成されている、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
9. 前記主通路は、前記分岐通路のそれぞれよりも大きな直径を有する、
   ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
10. 前記冷媒通路は、耐腐食性材料で形成されている、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
11. 前記熱伝導部材は、ヒートシンクである、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
12. 前記熱伝導部材は、バッテリーモジュール毎又はバッテリーパック毎に取り付けられている、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
13. 前記冷却部材は、更に、
    各ユニットモジュール間に設置された冷却フィンを有し、各冷却フィンの対向する側面は、前記ユニットモジュールの対応する側面と緊密に接触している、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
14. 前記各冷却フィンは、垂直断面が”┓”形又は、”Ｔ”形又は、” [”形又は、”Ｉ”形に形成されている、
    ことを特徴とする、請求項１３記載の冷却部材。
15. 前記冷却フィンのそれぞれは、熱伝導性金属板から形成されている、
    ことを特徴とする、請求項１３記載の冷却部材。
16. 前記バッテリーセルのそれぞれは、板状の二次電池である、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
17. 前記板状の二次電池は、パウチ型二次電池であり、カソード／セパレータ／アノード構造の電極体が、樹脂層及び金属層を有する積層シートで形成されたバッテリーケース内に設けられた構造を有する、
    ことを特徴とする、請求項１６記載の冷却部材。
18. 前記冷媒は、水である、
    ことを特徴とする、請求項１記載の冷却部材。
19. 請求項１から１８の内、いずれか一つによる冷却部材を有するバッテリーモジュール。
20. 請求項１９記載のバッテリーモジュールを複数個、横方向に配置して構成した、
    ことを特徴とする、バッテリーパック。
21. 前記バッテリーパックは、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、プラグインハイブリッド電気自動車又は、電力貯蔵装置に使用される、
    ことを特徴とする、請求項２０記載のバッテリーパック。

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