JP2015142005A - 放熱構造 - Google Patents

放熱構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2015142005A
JP2015142005A JP2014014038A JP2014014038A JP2015142005A JP 2015142005 A JP2015142005 A JP 2015142005A JP 2014014038 A JP2014014038 A JP 2014014038A JP 2014014038 A JP2014014038 A JP 2014014038A JP 2015142005 A JP2015142005 A JP 2015142005A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
heat
conductive sheet
generating component
insulating layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2014014038A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6311111B2 (ja
Inventor
佳也 坂口
Yoshiya Sakaguchi
佳也 坂口
木村　一夫
Kazuo Kimura
一夫 木村
和彦 久保
Kazuhiko Kubo
和彦 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2014014038A priority Critical patent/JP6311111B2/ja
Priority to PCT/JP2014/006300 priority patent/WO2015114717A1/ja
Priority to CN201480065710.0A priority patent/CN105794329B/zh
Priority to US15/033,899 priority patent/US10211492B2/en
Publication of JP2015142005A publication Critical patent/JP2015142005A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6311111B2 publication Critical patent/JP6311111B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00—Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16—Constructional details or arrangements
    • G06F1/20—Cooling means
    • G06F1/203—Cooling means for portable computers, e.g. for laptops
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/623—Portable devices, e.g. mobile telephones, cameras or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/66—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells
    • H01M10/667—Heat-exchange relationships between the cells and other systems, e.g. central heating systems or fuel cells the system being an electronic component, e.g. a CPU, an inverter or a capacitor
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

【課題】機器内部で発生した熱を効率よく拡散させるとともに、二次電池間の温度差を小さくすることにより二次電池の劣化を抑えることができる放熱構造を提供することを目的とする。
【解決手段】発熱部品１２、第１の電池１３、および第２の電池１４が直線上に配置されてなる電子機器において、発熱部品１２と第２の電池１４とを熱的に接続する熱伝導シート１５を備え、第１の電池１３と対向する位置の熱伝導シート１５と第１の電池１３との間に断熱層１６を設けたものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、タブレット型コンピュータのように複数個の二次電池を有する電子機器における放熱構造に関するものである。
近年各種電子機器の高性能化に伴い、機器内部での発熱量が大きくなり、この熱への対策が必要となってきている。そのため発熱部品で発生した熱を、熱伝導シートにより拡散、放熱することが行われている。
なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２０１３−２４２９０４号公報
タブレット型コンピュータのように複数個の二次電池を用いているものでは、発熱部品に近い方の二次電池が発熱部品からの熱により温度上昇し、二次電池間の温度差が発生する。このように二次電池間の温度差が発生すると、二次電池の寿命が短くなる等の課題が生じてくる。本発明は機器内部で発生した熱を効率よく拡散させるとともに、二次電池間の温度差を小さくすることにより二次電池の劣化を抑えることができる。
本発明は上記課題を解決するために、発熱部品、第１の電池、および第２の電池が直線上に配置されてなる電子機器において、発熱部品と第２の電池とを熱的に接続する熱伝導シートを備え、第１の電池と対向する位置の熱伝導シートと第１の電池との間に断熱層を設けたものである。
上記構成により、発熱部品で発生した熱の一部は輻射熱として第１の電池の方に伝わるが、多くは熱伝導シートを通って第２の電池の方に伝わる。一方熱伝導シートに伝わった熱は第１の電池と対向する位置の熱伝導シートと第１の電池との間に断熱層を設けているため、第１の電池の方にはほとんど伝わらない。そのため、発熱部品で発生した熱を効率良く逃がすとともに、電池間での温度差も小さくすることができ、電池の劣化を抑えることができる。
本発明の一実施の形態における放熱構造を用いた電子機器の内部上面図 図１のＡ−Ａ断面図 本発明の一実施の形態における別の放熱構造を用いた電子機器の断面図 本発明の一実施の形態におけるさらに別の放熱構造を用いた電子機器の断面図
以下、本発明の一実施の形態における放熱構造を用いた電子機器について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の一実施の形態における放熱構造を用いた電子機器の内部上面図であり、図２はこの断面図である。基板１１に実装されたＩＣ等の発熱部品１２、リチウムイオン二次電池からなる第１の電池１３、第２の電池１４がこの順番で直線上に配置されている。これらの上方にグラファイトシートからなる熱伝導シート１５が配置されている。熱伝導シート１５と発熱部品１２、熱伝導シート１５と第２の電池１４は当接させることによって熱的に接続されている。一方熱伝導シート１５と第１の電池１３との間には断熱層１６が設けられている。ここで熱伝導シート１５には厚さ約２５μｍの熱分解グラファイトシートが用いられ、断熱層１６には厚さ約１００μｍで不織布にシリカを含浸させたものを用いている。この熱伝導シート１５の面方向の熱伝導率は約１６００Ｗ／ｍ・Ｋ、断熱層１６の熱伝導率は約０．０３Ｗ／ｍ・Ｋとなっている。断熱層１６の熱伝導率は、０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下とすることが望ましく、より望ましくは０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以下である。
このように構成することにより、発熱部品１２で発生した熱の一部は輻射熱として第１の電池１３の方に伝わるが、多くは熱伝導シート１５を通って第２の電池１４の方に伝わる。一方熱伝導シート１５に伝わった熱は第１の電池１３と対向する位置の熱伝導シート１５と第１の電池１３との間に断熱層１６を設けているため、第１の電池１３の方にはほとんど伝わらない。そのため、発熱部品１２で発生した熱を効率良く逃がすとともに、電池間での温度差も小さくすることができる。
なお、断熱層１６と第１の電池１３との間に赤外線反射層１７を設けることが望ましい。グラファイトシートは伝わった熱を赤外線として輻射しやすい。そのため断熱層１６があっても、赤外線となったエネルギーは第１の電池１３の方に伝わりやすい。そこで断熱層１６と第１の電池１３との間に赤外線反射層１７を設けることにより、熱伝導シート１５から放出された赤外線を反射させて第１の電池１３の方に伝わらないようにすることができる。ここで赤外線反射層１７とは、波長１０μｍの赤外線の放射率が０．１以下となるような層をいう。例えばアルミ箔あるいはポリエチレンテレフタレート（以下ＰＥＴと表記する）のテープにアルミ等の金属を蒸着したものを用いることができる。この表面の凹凸を小さくすることにより、赤外線放射率を小さくすることができる。
また、熱伝導シート１５の第１の電池１３と対向する面とは反対側の面には断熱層を設けないことが望ましい。このようにすることにより、発熱部品１２で発生した熱を第１の電池１３、第２の電池１４とは反対側に放出することができる。
なお、図１、図２では、第１の電池１３と第２の電池１４は独立した電池となっているが、複数個の電池ユニットを一つの電池パックに一体化したものであっても構わない。このような場合でも、最も発熱部品に近い電池ユニットを第１の電池と考え、この電池ユニットと対向する部分に断熱層を設けることにより、同等の効果を得ることができる。
図３は、本発明の一実施の形態における別の放熱構造を用いた電子機器の断面図であり、図２のように熱伝導シート１５を設けるとともに、第１の電池１３、第２の電池１４の発熱部品１２と接続した熱伝導シート１５を設けた面とは反対側の面で、第１の電池１３と第２の電池１４とを熱的に接続する第２の熱伝導シート１８を設けたものである。このようにすることにより、さらに第１の電池１３と第２の電池１４の温度差を小さくすることができる。
図４は、本発明の一実施の形態におけるさらに別の放熱構造を用いた電子機器の断面図であり、発熱部品１２と３個以上の電池が直線上に配置されたものである。この場合発熱部品１２に最も近い電池を第１の電池１３、次に近い電池を第２の電池１４、その次を第３の電池１９として、熱伝導シート１５を発熱部品１２、第２の電池１４、第３の電池１９と熱的に接続する。さらに熱伝導シート１５と第１の電池１３との間に断熱層１６を配置する。このようにすることにより、発熱部品１２で発生した熱を効率良く逃がすとともに、電池間での温度差も小さくすることができる。
なお、上記実施の形態では、熱伝導シートにグラファイトシートを用いたが、例えばグラファイトシートの両面にＰＥＴフィルム等を貼り合わせたものを用いても構わない。このような熱伝導シートを用いることにより、取り扱いを容易なものとすることができる。
この場合断熱層には、グラファイトシートの両面を覆っているＰＥＴフィルム等よりも厚く、熱伝導率が小さいものを用いることが重要となる。
また、電池が１個で、発熱部品と近接している場合には、この電池と熱伝導シートとの間に断熱層を設け、電池よりも発熱部品から遠い部分で、熱伝導シートと筐体等とを熱的に接続することにより、同様の効果を得ることができる。
本発明に係る放熱構造は、発熱部品で発生した熱を効率良く逃がすとともに、電池間での温度差も小さくすることができるため、電池の劣化を抑えることができ、産業上有用である。
１１ 基板
１２ 発熱部品
１３ 第１の電池
１４ 第２の電池
１５ 熱伝導シート
１６ 断熱層
１７ 赤外線反射層
１８ 第２の熱伝導シート
１９ 第３の電池

Claims (5)

  1. 発熱部品、第１の電池、および第２の電池が直線上に配置されてなる電子機器において、前記発熱部品と前記第２の電池とを熱的に接続する熱伝導シートを備え、前記第１の電池と対向する位置の前記熱伝導シートと前記第１の電池との間に断熱層が設けられている放熱構造。
  2. 前記断熱層と前記第１の電池との間に赤外線反射層が設けられている請求項１記載の放熱構造。
  3. 前記熱伝導シートに、グラファイトシートを用いた請求項１記載の放熱構造。
  4. 前記断熱層に、熱伝導率が０．２Ｗ／ｍ・Ｋ以下のシートを用いた請求項１記載の放熱構造。
  5. 前記断熱層に、不織布にシリカを含浸させたシートを用いた請求項４記載の放熱構造。
JP2014014038A 2014-01-29 2014-01-29 放熱構造 Active JP6311111B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014038A JP6311111B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 放熱構造
PCT/JP2014/006300 WO2015114717A1 (ja) 2014-01-29 2014-12-17 電子機器
CN201480065710.0A CN105794329B (zh) 2014-01-29 2014-12-17 电子设备
US15/033,899 US10211492B2 (en) 2014-01-29 2014-12-17 Electronic apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014014038A JP6311111B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 放熱構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015142005A true JP2015142005A (ja) 2015-08-03
JP6311111B2 JP6311111B2 (ja) 2018-04-18

Family

ID=53756340

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014014038A Active JP6311111B2 (ja) 2014-01-29 2014-01-29 放熱構造

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10211492B2 (ja)
JP (1) JP6311111B2 (ja)
CN (1) CN105794329B (ja)
WO (1) WO2015114717A1 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017098117A (ja) * 2015-11-25 2017-06-01 株式会社カネカ 車載用電池
JP2018527705A (ja) * 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ
CN108604718A (zh) * 2016-03-14 2018-09-28 松下知识产权经营株式会社 复合片以及使用该复合片的电池组

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107846810A (zh) * 2016-09-18 2018-03-27 鹏鼎控股(深圳)股份有限公司 散热结构及其制作方法及电子设备
CN206472427U (zh) 2016-09-28 2017-09-05 华为技术有限公司 电子设备散热结构及电子设备
US20210175570A1 (en) * 2017-11-17 2021-06-10 Nitto Denko Corporation Battery cover
KR20210144298A (ko) * 2020-05-22 2021-11-30 엘지전자 주식회사 원통형 배터리를 갖는 전자기기

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007013701A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 携帯型電子機器
JP2008131512A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Kyocera Corp 携帯端末装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1881675A (zh) 2005-06-15 2006-12-20 华硕电脑股份有限公司 电子装置的电池模块
US8673471B2 (en) * 2008-09-22 2014-03-18 Panasonic Corporation Portable electronic device
US8123240B2 (en) * 2009-07-10 2012-02-28 Bombardier Recreational Products Inc. Control system for leaning vehicle
JP2011054366A (ja) 2009-08-31 2011-03-17 Sony Corp バッテリーパック及び電子機器
WO2011087000A1 (ja) * 2010-01-13 2011-07-21 国立大学法人 東京大学 がん診断薬
WO2012067432A2 (ko) * 2010-11-17 2012-05-24 (주)엘지하우시스 방열과 발열 기능을 가지는 전지 조립체
CN102781199B (zh) 2011-05-10 2016-03-30 华为终端有限公司 一种电子元件的保护方法及终端设备
JP2013004468A (ja) 2011-06-21 2013-01-07 Sharp Corp 組電池装置
US8788584B2 (en) * 2011-07-06 2014-07-22 Yahoo! Inc. Methods and systems for sharing photos in an online photosession
US9095077B2 (en) * 2011-11-30 2015-07-28 Apple Inc. Graphene heat dissipators in portable electronic devices
JP2013187159A (ja) * 2012-03-09 2013-09-19 Hitachi Ltd 電池システム及びその温度制御方法
EP2962783A4 (en) * 2013-02-26 2016-10-12 Nsk Ltd FRAME, METHOD FOR MANUFACTURING THE FRAME AND DEVICE FOR PRODUCING THE FRAME
WO2014163926A1 (en) * 2013-03-12 2014-10-09 Graftech International Holdings Inc. Portable electronic device thermal management system
US9275331B2 (en) * 2013-05-22 2016-03-01 International Business Machines Corporation Document classification system with user-defined rules
JP5648721B2 (ja) 2013-07-25 2015-01-07 セイコーエプソン株式会社 電子機器
TWI628831B (zh) * 2013-08-30 2018-07-01 睿能創意公司 具有熱失控減緩的可攜式電能儲存裝置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007013701A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 携帯型電子機器
JP2008131512A (ja) * 2006-11-22 2008-06-05 Kyocera Corp 携帯端末装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017098117A (ja) * 2015-11-25 2017-06-01 株式会社カネカ 車載用電池
JP2018527705A (ja) * 2016-01-12 2018-09-20 エルジー・ケム・リミテッド 単位モジュールに対する安定した固定手段を備えている電池モジュールアセンブリ
US10686172B2 (en) 2016-01-12 2020-06-16 Lg Chem, Ltd. Battery module assembly having stable fixing means for unit module
CN108604718A (zh) * 2016-03-14 2018-09-28 松下知识产权经营株式会社 复合片以及使用该复合片的电池组
CN108604718B (zh) * 2016-03-14 2021-06-25 松下知识产权经营株式会社 复合片以及使用该复合片的电池组

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015114717A1 (ja) 2015-08-06
CN105794329A (zh) 2016-07-20
JP6311111B2 (ja) 2018-04-18
US20160285141A1 (en) 2016-09-29
CN105794329B (zh) 2018-09-28
US10211492B2 (en) 2019-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6311111B2 (ja) 放熱構造
US9307682B2 (en) Apparatus and method for dissipating heat
US9301429B2 (en) Thermal blocker for mobile device skin hot spot management
US10945331B2 (en) Mobile display device
JP2015216184A (ja) 熱輸送シートおよびこれを用いた放熱構造
WO2015125198A1 (ja) 温度検出装置
US20160150679A1 (en) Electronic device
TW201528927A (zh) 新構裝散熱設計
US20140362532A1 (en) Thermally conductive body and electronic device using same
JP2012151196A (ja) 熱遮断シート
JP6232582B2 (ja) 熱遮断シートおよびこれを用いた熱対策構造
JP2007027520A (ja) 放熱装置
JP6178981B2 (ja) 冷却システム
TWM467917U (zh) 運用於電子罩蓋之多重散熱組件結構
JP2014216610A (ja) 放熱構造体及び電子機器
TWI582365B (zh) 散熱裝置
JP2012129379A (ja) 放熱フィン
TWM522552U (zh) 手持通訊裝置及其薄型化散熱器
JP2015106632A (ja) 電子機器
TWM482159U (zh) 電子器物導熱結構
TWI693509B (zh) 隔熱結構
TWI549599B (zh) 電子裝置
JP3193774U (ja) ハンドヘルド装置放熱構造
JP6203693B2 (ja) 電気機器
JP3161895U (ja) 放熱モジュールの構造

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20160519

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180206

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180219

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6311111

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151