JP2024104419A

JP2024104419A - Battery case

Info

Publication number: JP2024104419A
Application number: JP2023008607A
Authority: JP
Inventors: 翔松井; Sho Matsui; 博紀富士本; Hironori Fujimoto
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2023-01-24
Filing date: 2023-01-24
Publication date: 2024-08-05

Abstract

To provide a battery case which can be manufactured or dissembled easily and is excellent in cooling efficiency of a battery.SOLUTION: The battery case according to an embodiment of the present invention includes: a grooved metal plate having a groove part and a dam part provided around the groove part; a tray for battery storage superimposed on a position covering the groove part of the grooved metal plate and having a bottom part forming a flat surface; and a thermoplastic resin for joining surfaces facing each other between the bottom part of the tray and the dam part of the grooved metal plate and forming a flow passage which allows a cooling liquid to flow between the bottom part of the tray and the groove part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、バッテリーケースに関する。 The present invention relates to a battery case.

二酸化炭素排出量の削減のために、自動車のＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）化が進んでいる。ＥＶのバッテリーボックスでは、温度上昇によるバッテリーの劣化を防ぐために、冷却構造を設ける必要がある。これまで冷却構造は空冷式が主流であったが、近年では、バッテリーの大容量化に伴い、冷却能が高い水冷式が採用される例が増えてきている。 To reduce carbon dioxide emissions, automobiles are increasingly being converted to EVs (Electric Vehicles). In the battery boxes of EVs, a cooling structure must be provided to prevent deterioration of the battery due to temperature rise. Until now, air-cooled cooling structures have been the mainstream, but in recent years, as batteries have become larger in capacity, water-cooled systems with their high cooling capacity are increasingly being adopted.

例えば、特許文献１には、複数のバッテリーセルを収容する筐体内に、バッテリーモジュールの温度調節装置を備える構成が開示されている。このバッテリーケースは、基体部と、板状部から突出しバッテリーセルの底面に面接触する複数の突出部を備えた金属製支持部材と、基体部と金属製支持部材との間に形成された冷却液（熱媒体）の流路と、を有している。ここで、基体部、及び金属製支持部材は、アルミニウム合金により形成されている。 For example, Patent Document 1 discloses a configuration in which a temperature control device for a battery module is provided inside a housing that houses multiple battery cells. This battery case has a base portion, a metal support member having multiple protrusions that protrude from a plate-shaped portion and are in surface contact with the bottom surface of the battery cells, and a flow path for a coolant (heat medium) formed between the base portion and the metal support member. Here, the base portion and the metal support member are formed from an aluminum alloy.

特開２０２０－１２３４６７号公報JP 2020-123467 A

ところで、特許文献１に記載の構成においては、バッテリーケースを構成する基体部と金属製支持部材とは、摩擦攪拌によって一体的に接合されている。特許文献１の記載の構成において、冷却媒体を流通させる流路を構成する部材に生じる変形や、これらの分解のしやすさは考慮されておらず、また、これらの事項を改善するための構成も開示されていない。 However, in the configuration described in Patent Document 1, the base portion and the metal support member that make up the battery case are integrally joined by friction stirring. The configuration described in Patent Document 1 does not take into consideration deformation that may occur in the members that make up the flow path through which the cooling medium circulates, or the ease of disassembling these members, and does not disclose any configuration to improve these issues.

バッテリーケースを構成する部材同士を、溶接、及び摩擦攪拌接合等によって接合した場合、バッテリーケースに変形が生じることがある。その結果、バッテリーケースの冷却面とバッテリーとの密着性が損なわれ、冷却液による冷却効率が低下してしまう可能性がある。 When the components that make up the battery case are joined together by welding, friction stir welding, or the like, the battery case may become deformed. As a result, the adhesion between the cooling surface of the battery case and the battery may be impaired, and the cooling efficiency of the coolant may decrease.

さらに、溶接及び摩擦攪拌接合等の接合方法によって得られた接合部は、分解が容易ではない。このため、部材同士を溶接及び摩擦攪拌接合等によって接合した後は、部材同士を切り離してバッテリーケースを解体するのが容易ではない。 Furthermore, joints obtained by joining methods such as welding and friction stir welding are not easy to disassemble. Therefore, after the components are joined together by welding, friction stir welding, or the like, it is not easy to separate the components and dismantle the battery case.

以上の事情に鑑みて、本発明は、製造及び解体が容易であり、かつ、バッテリーの冷却効率が良好なバッテリーケースを提供することを課題とする。 In view of the above, the present invention aims to provide a battery case that is easy to manufacture and disassemble, and has good battery cooling efficiency.

本発明の要旨は以下の通りである。 The gist of the present invention is as follows:

（１）本発明の一態様に係るバッテリーケースは、溝部、及び、前記溝部の周囲に設けられた堤部を有する溝付き金属板と、前記溝付き金属板の前記溝部を覆う位置に重ねられ、平坦な面を構成する底部を有する、バッテリー収納用のトレイと、前記トレイの前記底部と前記溝付き金属板の前記堤部との互いに対向する面同士を接合して、前記トレイの前記底部と前記溝部との間に冷却液が流通可能な流路を形成する熱可塑性樹脂と、を備える。
（２）上記（１）に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板が、前記トレイの内部に配されており、かつ、前記溝部が平坦である。
（３）上記（１）に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板が、前記トレイの外部に配されている。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記トレイの前記底部および前記溝付き金属板は鋼板である。
（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記トレイの前記底部が、前記熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム層を少なくとも前記流路を形成する面に有するラミネート金属板である。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板が、前記熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム層を、少なくとも前記流路を形成する面に有するラミネート金属板である。
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板が、前記熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム層を両面に有する。
（８）上記（１）～（７）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記トレイの前記底部及び前記溝付き金属板の両方が、前記熱可塑性樹脂からなる樹脂フィルム層を、少なくとも前記流路を形成する面に有するラミネート金属板であり、前記流路が、前記樹脂フィルム層によって覆われている。
（９）上記（１）～（８）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記熱可塑性樹脂が、ポリオレフィン系樹脂からなる。
（１０）上記（１）～（９）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記バッテリーケースが、前記トレイの前記底部と前記溝付き金属板の前記堤部との互いに対向する面同士を接合する機械的接合構造をさらに備える。
（１１）上記（１０）に記載のバッテリーケースでは、前記機械的接合構造が、前記トレイの前記底部及び前記溝付き金属板を貫通しないメカニカルクリンチである。
（１２）上記（１１）に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記メカニカルクリンチの間隔が、前記溝付き金属板の前記溝部に沿って１５０ｍｍ以下である。
（１３）上記（１）～（１２）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板の板厚が０．２～２．０ｍｍである。
（１４）上記（３）～（１３）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記溝付き金属板の前記堤部及び前記溝部の断面が略円弧形状である。
（１５）上記（１）～（１４）のいずれか一項に記載のバッテリーケースでは、好ましくは、前記バッテリーが、電気自動車用バッテリーである。 (1) A battery case according to one embodiment of the present invention comprises a grooved metal plate having a groove and a bank portion provided around the groove, a tray for storing a battery, the tray being overlapped in a position covering the groove of the grooved metal plate and having a bottom forming a flat surface, and a thermoplastic resin joining the opposing surfaces of the bottom of the tray and the bank portion of the grooved metal plate to form a flow path through which a coolant can flow between the bottom of the tray and the groove.
(2) In the battery case described in (1) above, preferably, the grooved metal plate is disposed inside the tray, and the groove portion is flat.
(3) In the battery case described in (1) above, the grooved metal plate is preferably disposed outside the tray.
(4) In the battery case described in any one of (1) to (3) above, the bottom of the tray and the grooved metal plate are preferably steel plates.
(5) In the battery case described in any one of (1) to (4) above, the bottom of the tray is preferably a laminated metal plate having a resin film layer made of the thermoplastic resin on at least a surface that forms the flow path.
(6) In the battery case described in any one of (1) to (5) above, the grooved metal plate is preferably a laminated metal plate having a resin film layer made of the thermoplastic resin on at least the surface forming the flow path.
(7) In the battery case described in any one of (1) to (6) above, the grooved metal plate preferably has a resin film layer made of the thermoplastic resin on both sides.
(8) In the battery case described in any one of (1) to (7) above, preferably, both the bottom of the tray and the grooved metal plate are laminated metal plates having a resin film layer made of the thermoplastic resin on at least a surface forming the flow path, and the flow path is covered by the resin film layer.
(9) In the battery case described in any one of (1) to (8) above, the thermoplastic resin is preferably made of a polyolefin-based resin.
(10) In the battery case described in any one of (1) to (9) above, preferably, the battery case further includes a mechanical joining structure that joins opposing surfaces of the bottom of the tray and the bank portion of the grooved metal plate.
(11) In the battery case described in (10) above, the mechanical joint structure is a mechanical clinch that does not penetrate the bottom of the tray and the grooved metal plate.
(12) In the battery case described in (11) above, preferably, the interval between the mechanical clinches is 150 mm or less along the groove portion of the grooved metal plate.
(13) In the battery case described in any one of (1) to (12) above, the grooved metal plate preferably has a plate thickness of 0.2 to 2.0 mm.
(14) In the battery case described in any one of (3) to (13) above, the cross sections of the bank portion and the groove portion of the grooved metal plate are preferably substantially arc-shaped.
(15) In the battery case according to any one of (1) to (14) above, the battery is preferably a battery for an electric vehicle.

本発明によれば、製造及び解体が容易であり、かつ、バッテリーの冷却効率が良好なバッテリーケースを提供することができる。 The present invention provides a battery case that is easy to manufacture and disassemble, and has good battery cooling efficiency.

溝付き金属板をトレイの外部に配したバッテリーケースを示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a battery case in which a grooved metal plate is disposed on the outside of a tray. 溝付き金属板とトレイの底部との接合部分を示す断面図である。4 is a cross-sectional view showing the joint between the grooved metal plate and the bottom of the tray. FIG. バッテリーケースを、溝付き金属板側から平面視した図である。1 is a plan view of the battery case seen from the grooved metal plate side. FIG. 溝付き金属板の断面形状が波形であるバッテリーケースの接合部分の断面図である。1 is a cross-sectional view of a joint portion of a battery case in which the cross-sectional shape of the grooved metal plate is corrugated. 機械的接合構造として、メカニカルクリンチを備えたバッテリーケースの平面図である。FIG. 1 is a plan view of a battery case equipped with a mechanical clinch as a mechanical joining structure. メカニカルクリンチの断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a mechanical clinch. 溝付き金属板をトレイの内部に配したバッテリーケースを示す断面図である。10 is a cross-sectional view showing a battery case in which a grooved metal plate is disposed inside a tray. FIG.

以下に、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。 Below, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

（１．バッテリーケース１）
まず、本発明の第一実施形態に係るバッテリーケース１について説明する。第一実施形態に係るバッテリーケース１は、図１に示されるように、バッテリー２を収容するトレイ１２と、溝付き金属板１１と、を有する。図１は、溝付き金属板１１をトレイ１２の外部に配したバッテリーケース１を示す断面図であり、図２は、溝付き金属板１１とトレイ１２の底部１２ｂとの接合部分を示す断面図である。 (1. Battery case 1)
First, a battery case 1 according to a first embodiment of the present invention will be described. As shown in Fig. 1, the battery case 1 according to the first embodiment has a tray 12 that houses a battery 2, and a grooved metal plate 11. Fig. 1 is a cross-sectional view showing the battery case 1 in which the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, and Fig. 2 is a cross-sectional view showing the joint portion between the grooved metal plate 11 and a bottom 12b of the tray 12.

トレイ１２の内部には、１つ以上のバッテリー２が載置される。溝付き金属板１１は、バッテリーケース１のトレイ１２の底部１２ｂに接合されている。溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配される場合、トレイ１２の底部１２ｂの平坦な面が直接または間接的にバッテリー２を冷却する冷却面となる。一方、溝付き金属板１１は、図７に示されるようにトレイ１２の内部に配されていてもよい。つまりは、溝付き金属板１１は、トレイ１２の底部１２ｂ上に配置される。溝付き金属板１１がトレイ１２の内部に配される場合、溝付き金属板１１の溝部１１１の平坦な面が直接または間接的にバッテリー２を冷却する冷却面となる。 One or more batteries 2 are placed inside the tray 12. The grooved metal plate 11 is joined to the bottom 12b of the tray 12 of the battery case 1. When the grooved metal plate 11 is placed outside the tray 12, the flat surface of the bottom 12b of the tray 12 becomes a cooling surface that directly or indirectly cools the battery 2. On the other hand, the grooved metal plate 11 may be placed inside the tray 12 as shown in FIG. 7. That is, the grooved metal plate 11 is placed on the bottom 12b of the tray 12. When the grooved metal plate 11 is placed inside the tray 12, the flat surface of the groove portion 111 of the grooved metal plate 11 becomes a cooling surface that directly or indirectly cools the battery 2.

（１．１溝付き金属板１１）
溝付き金属板１１は、図２に示されるように、金属板をプレス成形することによって得られた部材であり、溝部１１１、及び、溝部１１１の周囲に設けられた堤部１１２を有する。金属板とは、例えばアルミ板、及び鋼板等である。図２において、溝付き金属板１１の底及びその周辺が溝部１１１であり、溝付き金属板１１の頂部及びその周辺が堤部１１２である。 (1.1 Grooved metal plate 11)
As shown in Fig. 2, the grooved metal plate 11 is a member obtained by press-forming a metal plate, and has a groove portion 111 and a bank portion 112 provided around the groove portion 111. The metal plate is, for example, an aluminum plate or a steel plate. In Fig. 2, the bottom of the grooved metal plate 11 and its periphery are the groove portion 111, and the top of the grooved metal plate 11 and its periphery are the bank portion 112.

（１．２トレイ１２）
バッテリー収納用のトレイ１２の底部１２ｂは、平板形状を有している。図１に示されるように、溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配される場合、トレイ１２の底部１２ｂ上にバッテリー２が載置される。底部１２ｂの上面は、平坦な面１２ｆを構成し、バッテリー２を冷却する。トレイ１２の底部１２ｂは、溝付き金属板１１の溝部１１１を覆う位置に重ねられている。トレイ１２の底部１２ｂの平坦度が高いほど、トレイ１２の底部１２ｂと、冷却対象物であるバッテリー２との密着性が向上し、冷却性が高められるので好ましい。一方で、図７に示されるように溝付き金属板１１がトレイ１２の内部に配される場合、溝付き金属板１１の溝部１１１上にバッテリー２が載置される。溝部１１１の上面は、平坦な面を構成し、バッテリー２を冷却する。溝付き金属板１１の溝部１１１は、トレイ１２の底部１２ｂに覆われる位置に重ねられている。溝付き金属板１１の溝部１１１の平坦度が高いほど、溝付き金属板１１の溝部１１１と、冷却対象物であるバッテリー２との密着性が向上し、冷却性が高められるので好ましい。 (1.2 Tray 12)
The bottom 12b of the tray 12 for storing the battery has a flat plate shape. As shown in FIG. 1, when the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, the battery 2 is placed on the bottom 12b of the tray 12. The upper surface of the bottom 12b forms a flat surface 12f and cools the battery 2. The bottom 12b of the tray 12 is overlapped at a position that covers the groove portion 111 of the grooved metal plate 11. The higher the flatness of the bottom 12b of the tray 12, the better the adhesion between the bottom 12b of the tray 12 and the battery 2, which is the object to be cooled, and the higher the cooling performance, which is preferable. On the other hand, when the grooved metal plate 11 is disposed inside the tray 12 as shown in FIG. 7, the battery 2 is placed on the groove portion 111 of the grooved metal plate 11. The upper surface of the groove portion 111 forms a flat surface and cools the battery 2. The groove portion 111 of the grooved metal plate 11 is overlapped at a position covered by the bottom portion 12b of the tray 12. The higher the flatness of the groove portion 111 of the grooved metal plate 11, the better the adhesion between the groove portion 111 of the grooved metal plate 11 and the battery 2, which is the object to be cooled, and the higher the cooling performance, which is preferable.

（１．３熱可塑性樹脂１３、１４）
トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士は、熱可塑性樹脂１３、１４によって接合されている。これにより、熱可塑性樹脂１３、１４は、冷却液が流通可能な流路１６を形成する。熱可塑性樹脂１３、１４は、比較的低い温度で金属板を接合することができる。熱可塑性樹脂１３、１４を用いた熱融着の際には、金属板の温度は２００℃程度まで上昇するが、この温度は溶接、ろう接、及び摩擦攪拌接合等の接合手段よりもはるかに小さい。 (1.3 Thermoplastic resin 13, 14)
The opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are joined together by thermoplastic resins 13 and 14. As a result, the thermoplastic resins 13 and 14 are The thermoplastic resins 13 and 14 can bond the metal plates at a relatively low temperature. Although the temperature of the plate rises to about 200° C., this temperature is much lower than that of joining methods such as welding, brazing, and friction stir welding.

（作用効果）
第一実施形態に係るバッテリーケース１では、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２を、熱可塑性樹脂１３、１４により熱融着している。熱融着は、従来の溶接やろう付けに対して、接合温度が低い。具体的には、溶接の際には、金属板の温度はその融点を超える範囲まで上昇する。ろう接の際には、金属板の温度はろう材の融点を超える範囲まで上昇する。例えばＡｌろう材を用いたろう接においては、ろう材の温度は約６００℃まで上昇する。これにより、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１に変形が生じる可能性がある。しかしながら、熱可塑性樹脂１３、１４を用いた熱融着の場合、接合部の温度は約２００℃までしか加熱されない。これにより、トレイ１２の底部１２ｂ、及び溝付き金属板１１の熱変形が抑制できる。そして、平坦な面１２ｆをなすトレイ１２の底部１２ｂと、冷却対象物（例えばバッテリー２）との密着性、あるいは、平坦な面をなす溝付き金属板１１の溝部１１１と、冷却対象物（例えばバッテリー２）との密着性が向上し、バッテリーケース１の冷却性能が向上する。 (Action and Effect)
In the battery case 1 according to the first embodiment, the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are heat-sealed by the thermoplastic resins 13 and 14. The heat sealing has a lower joining temperature than conventional welding and brazing. Specifically, during welding, the temperature of the metal plate rises to a range exceeding its melting point. During brazing, the temperature of the metal plate rises to a range exceeding the melting point of the brazing material. For example, in brazing using an Al brazing material, the temperature of the brazing material rises to about 600°C. This may cause deformation of the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11. However, in the case of heat sealing using the thermoplastic resins 13 and 14, the temperature of the joint is only heated to about 200°C. This can suppress thermal deformation of the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11. Furthermore, the adhesion between the bottom 12b of the tray 12, which has a flat surface 12f, and the object to be cooled (e.g., the battery 2), or between the groove portion 111 of the grooved metal plate 11, which has a flat surface, and the object to be cooled (e.g., the battery 2), is improved, and the cooling performance of the battery case 1 is improved.

また、熱可塑性樹脂１３、１４は、常温で固体状態であるため、バッテリーケース１の組立時の取り扱いが容易である。例えば、熱可塑性樹脂１３、１４のシートを接合対象部に挟むようにトレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを重ね合わせ、次いで接合対象部を加熱することにより、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを容易に熱融着することができる。従って、第一実施形態に係るバッテリーケース１は、製造が容易である。 In addition, since the thermoplastic resins 13 and 14 are in a solid state at room temperature, they are easy to handle when assembling the battery case 1. For example, the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 can be overlapped so that the sheets of thermoplastic resins 13 and 14 are sandwiched between the parts to be joined, and then the parts to be joined are heated, so that the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 can be easily thermally fused together. Therefore, the battery case 1 according to the first embodiment is easy to manufacture.

加えて、熱可塑性樹脂１３、１４によって接合されたトレイ１２及び溝付き金属板１１は、熱可塑性樹脂１３、１４を加熱して軟化させることにより、容易に分解することができる。即ち、第一実施形態に係るバッテリーケース１は、分解も容易である。 In addition, the tray 12 and the grooved metal plate 11, which are joined by the thermoplastic resins 13 and 14, can be easily disassembled by heating and softening the thermoplastic resins 13 and 14. In other words, the battery case 1 according to the first embodiment is also easy to disassemble.

一般に、接合強度の観点からは、熱可塑性樹脂１３、１４よりも熱硬化性樹脂のほうが有利であると考えられている。しかし本発明者らの検討結果によれば、熱可塑性樹脂１３、１４によっても、十分な液密性及び十分に長い使用寿命を有するバッテリーケース１を得ることができると考えられる。また、製造及び分解の容易性を向上させる観点からは、熱硬化性樹脂よりも熱可塑性樹脂１３、１４のほうが有利である。 In general, from the viewpoint of bonding strength, it is believed that thermosetting resins are more advantageous than thermoplastic resins 13, 14. However, according to the results of the inventors' studies, it is believed that a battery case 1 having sufficient liquid-tightness and a sufficiently long service life can be obtained even with thermoplastic resins 13, 14. Furthermore, from the viewpoint of improving ease of manufacture and disassembly, thermoplastic resins 13, 14 are more advantageous than thermosetting resins.

さらに、熱可塑性樹脂１３、１４によれば、液密性の確保も容易である。例えばスポット溶接、及び機械的接合のような点接合によってトレイ１２と溝付き金属板１１とが接合されている場合、点接合の間の隙間から漏水するおそれがある。そのため、シーラーを用いて漏水を防止する必要が生じうる。一方、熱可塑性樹脂１３、１４はトレイ１２と溝付き金属板１１とを面接合するので、高い液密性をバッテリーケース１にもたらす。さらに、前述の通りろう付けと比べて低温で接合可能なため、加熱に要するコストを低く抑えることができる。 Furthermore, the thermoplastic resins 13 and 14 make it easy to ensure liquid tightness. For example, when the tray 12 and the grooved metal plate 11 are joined by spot joining such as spot welding and mechanical joining, there is a risk of water leakage from the gaps between the spot joints. This may necessitate the use of a sealer to prevent water leakage. On the other hand, the thermoplastic resins 13 and 14 join the tray 12 and the grooved metal plate 11 by surface joining, thereby providing the battery case 1 with high liquid tightness. Furthermore, as described above, joining can be performed at a lower temperature than brazing, so the cost required for heating can be kept low.

（１．４樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆ）
熱可塑性樹脂１３、１４は、少なくとも、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士の間に配されていればよい。これにより、熱可塑性樹脂１３、１４は、冷却液が流通可能な流路１６を形成可能である。一方、熱可塑性樹脂１３、及び１４が、トレイ１２の底部１２ｂ及び／又は溝付き金属板１１の表面の一部または全部を覆う樹脂フィルム層とされていてもよい。例えば図２に例示されるトレイ１２の底部１２ｂは、底部基板１２ｍと、その表面に配された樹脂フィルム層１３ｆとを有するラミネート金属板である。また、溝付き金属板１１も、金属製の溝付き基板１１ｍと、その表面に配された樹脂フィルム層１４ｆとを有するラミネート金属板である。この場合、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆは、熱可塑性樹脂１３、１４からなる。 (1.4 Resin film layers 13f, 14f)
The thermoplastic resins 13 and 14 may be disposed at least between the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11. This allows the thermoplastic resins 13 and 14 to form a flow path 16 through which the cooling liquid can flow. On the other hand, the thermoplastic resins 13 and 14 may be a resin film layer that covers a part or all of the surface of the bottom 12b of the tray 12 and/or the grooved metal plate 11. For example, the bottom 12b of the tray 12 illustrated in FIG. 2 is a laminated metal plate having a bottom substrate 12m and a resin film layer 13f disposed on the surface. The grooved metal plate 11 is also a laminated metal plate having a metal grooved substrate 11m and a resin film layer 14f disposed on the surface. In this case, the resin film layers 13f and 14f are made of the thermoplastic resins 13 and 14.

トレイ１２の底部１２ｂ及び／又は溝付き金属板１１は、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆを、少なくとも流路１６を形成する面に有することが好ましい。これにより、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士は、樹脂フィルム層１３ｆと樹脂フィルム層１４ｆとを付き合わせた状態で、熱融着されている。これにより、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士は、熱可塑性樹脂１３、１４によって接合されている。 The bottom 12b of the tray 12 and/or the grooved metal plate 11 preferably have resin film layers 13f, 14f on at least the surfaces that form the flow path 16. As a result, the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are heat-sealed with the resin film layer 13f and the resin film layer 14f butted together. As a result, the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are joined by the thermoplastic resins 13, 14.

トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１の少なくとも一方が、熱可塑性樹脂１３、１４からなる樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆを、流路１６を形成する面に有する場合、バッテリーケース１の製造が一層容易となる。なぜなら、接合用の熱可塑性樹脂１３、１４を、接合部に配置する工程が不要となるからである。また、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１の両方が、熱可塑性樹脂１３、１４からなる樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆを、流路１６を形成する面に有する場合、流路１６の内壁が全面にわたって樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆに覆われる。この場合、流路１６の内壁の耐食性が飛躍的に高められる。 When at least one of the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 has resin film layers 13f, 14f made of thermoplastic resins 13, 14 on the surface that forms the flow path 16, the battery case 1 can be manufactured even easier. This is because the process of placing the thermoplastic resins 13, 14 for bonding at the joint is not required. In addition, when both the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 have resin film layers 13f, 14f made of thermoplastic resins 13, 14 on the surface that forms the flow path 16, the inner wall of the flow path 16 is covered with the resin film layers 13f, 14f over the entire surface. In this case, the corrosion resistance of the inner wall of the flow path 16 is dramatically improved.

トレイ１２の底部１２ｂ及び／又は溝付き金属板１１が、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆを、その両面に有していてもよい。バッテリーケース１の外面に設けられた樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆは、バッテリーケース１の耐食性を高める。例えば、バッテリーケース１の用途が電気自動車のバッテリーの冷却であり、溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配される場合、溝付き金属板１１の外面は、腐食環境である車体の底部に配置される。溝付き金属板１１が、樹脂フィルム層１４ｆを両面に有する場合、バッテリーケース１の寿命が飛躍的に高められる。一方、溝付き金属板１１がトレイ１２の内部に配される場合、トレイ１２の底部１２ｂは、腐食環境である車体の底部に配置される。トレイ１２の底部１２ｂが、樹脂フィルム層１３ｆを両面に有する場合、バッテリーケース１の寿命が飛躍的に高められる。 The bottom 12b of the tray 12 and/or the grooved metal plate 11 may have resin film layers 13f, 14f on both sides. The resin film layers 13f, 14f provided on the outer surface of the battery case 1 enhance the corrosion resistance of the battery case 1. For example, when the battery case 1 is used to cool the battery of an electric vehicle and the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, the outer surface of the grooved metal plate 11 is disposed at the bottom of the vehicle body, which is a corrosive environment. When the grooved metal plate 11 has resin film layers 14f on both sides, the life of the battery case 1 is dramatically increased. On the other hand, when the grooved metal plate 11 is disposed inside the tray 12, the bottom 12b of the tray 12 is disposed at the bottom of the vehicle body, which is a corrosive environment. When the bottom 12b of the tray 12 has resin film layers 13f on both sides, the life of the battery case 1 is dramatically increased.

（１．５金属板の材質）
溝付き金属板１１及びトレイ１２の底部１２ｂの材料となる金属板は、特に限定されない。例えば金属板をアルミ板としてもよい。一方、剛性を高める観点から金属板をヤング率の高い鋼板としてもよい。また、プレス成形性を一層高めるために、金属板を引張強さ約２７０ＭＰａの軟鋼板としてもよい。バッテリーケース１の形状、及び用途に応じた種々の形態を、溝付き金属板１１及びトレイ１２の底部１２ｂ、又はこれらを構成する溝付き基板１１ｍ、及び底部基板１２ｍに適用することができる。金属板の具体例として、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ等を添加したＩＦ鋼、Ａｌ－ｋ鋼、Ｃｒ添加鋼、ステンレス鋼、ハイテン（高張力）鋼、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼等が挙げられる。 (1.5 Metal Plate Material)
The metal plate that is the material of the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 is not particularly limited. For example, the metal plate may be an aluminum plate. On the other hand, in order to increase the rigidity, the metal plate may be a steel plate with a high Young's modulus. In order to further increase the press formability, the metal plate may be a mild steel plate with a tensile strength of about 270 MPa. Various forms according to the shape and application of the battery case 1 can be applied to the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12, or the grooved substrate 11m and bottom substrate 12m that constitute them. Specific examples of the metal plate include IF steel with added Ti, Nb, B, etc., Al-k steel, Cr-added steel, stainless steel, high-tensile (high-tensile) steel, low-carbon steel, medium-carbon steel, high-carbon steel, alloy steel, etc.

金属板が、めっき層を有していてもよい。この場合、熱可塑性樹脂１３、１４は、めっき層の表面に配されることとなる。めっき金属板の溶接の際には、めっきの剥離が生じうる。また、めっきがＺｎなどの低沸点金属である場合、めっき金属板の溶接の際にめっきが蒸発して、ブローホールが生じるおそれもある。しかし、第一実施形態に係るバッテリーケース１においては、部材が熱可塑性樹脂１３、１４によって接合されているので、めっきの剥離及びブローホールの発生のおそれはない。めっき金属板の例として、Ａｌ系めっき鋼板、Ｚｎ系めっき鋼板などが挙げられる。 The metal plate may have a plating layer. In this case, the thermoplastic resins 13 and 14 are disposed on the surface of the plating layer. When the plated metal plate is welded, the plating may peel off. In addition, if the plating is a low-boiling point metal such as Zn, the plating may evaporate when the plated metal plate is welded, which may cause blowholes. However, in the battery case 1 according to the first embodiment, the members are joined by the thermoplastic resins 13 and 14, so there is no risk of the plating peeling off or the occurrence of blowholes. Examples of plated metal plates include Al-based plated steel sheets and Zn-based plated steel sheets.

溝付き金属板１１及びトレイ１２の底部１２ｂは、同一の材質とされることが好ましい。例えば、溝付き金属板１１及びトレイ１２の底部１２ｂの両方を鋼板とすることが好ましい。これにより、溝付き金属板１１とトレイ１２の底部１２ｂとの接合部における異種金属接触腐食を防止することができる。トレイ１２もまた、同一の材料から製造されることが好ましい。トレイ１２の底部１２ｂと、それ以外の部分とを同一の材質とすることにより、トレイ１２の構成材料の接合部における異種金属接触腐食を防止することができる。 The grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 are preferably made of the same material. For example, it is preferable that both the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 are made of steel plate. This makes it possible to prevent galvanic corrosion at the joint between the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12. The tray 12 is also preferably manufactured from the same material. By making the bottom 12b of the tray 12 and the remaining parts of the tray 12 out of the same material, it is possible to prevent galvanic corrosion at the joint between the constituent materials of the tray 12.

溝付き金属板１１を構成する金属板の板厚は、０．２ｍｍ以上としてもよい。板厚を０．２ｍｍ以上とすることにより、プレス成形性が確保できる。さらに、剛性を確保することができ、組み立て時の取り扱いが容易になる。溝付き金属板１１を構成する金属板の板厚を０．３ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、又は１．０ｍｍ以上としてもよい。トレイ１２の底部１２ｂを構成する金属板の板厚は、０．５ｍｍ以上としてもよい。板厚を０．５ｍｍ以上とすることにより、プレス成形性が確保できる。さらに、剛性を確保することができ、組み立て時の取り扱いが容易になることに加え、バッテリーケースの剛性も確保できる。トレイ１２の底部１２ｂを構成する金属板の板厚を０．６ｍｍ以上、０．７ｍｍ以上、０．８ｍｍ以上、又は１．０ｍｍ以上としてもよい。溝付き金属板１１、及びトレイ１２の底部１２ｂを構成する金属板の板厚を大きくするほど、バッテリーケース１の剛性が高められる。一方、溝付き金属板１１、及びトレイ１２の底部１２ｂを構成する金属板の板厚を、２．０ｍｍ以下としてもよい。溝付き金属板１１の板厚を２．０ｍｍ以下とすることにより、バッテリーケース１の冷却効率を一層向上させることができる。溝付き金属板１１、及びトレイ１２の底部１２ｂの板厚を１．８ｍｍ以下、１．６ｍｍ以下、又は１．２ｍｍ以下としてもよい。溝付き金属板１１、及びトレイ１２の底部１２ｂの板厚が異なっていてもよい。板厚が薄いほど冷却効率が高まるので、溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配されている場合は、トレイ１２の底部１２ｂは薄い方が好ましい。一方、溝付き金属板１１がトレイ１２の内部に配されている場合は、溝付き金属板１１の溝部１１１は薄い方が好ましい。なお、溝付き金属板１１及びトレイ１２の底部１２ｂが樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆを有する場合、これらの部材を構成する金属板の板厚には、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆの厚さは含まれない。即ち、上述した金属板の板厚の例は、溝付き基板１１ｍ、及び底部基板１２ｍに適用されるものである。なお、溝付き金属板１１の板厚は不均一であってもよい。この場合、プレス成形による板厚の変化が生じていない、溝付き金属板１１の平坦部の板厚が、上に例示された数値範囲内に入っていれば、好ましい効果が得られる。 The thickness of the metal plate constituting the grooved metal plate 11 may be 0.2 mm or more. By making the plate thickness 0.2 mm or more, press formability can be ensured. Furthermore, rigidity can be ensured, and handling during assembly can be made easier. The thickness of the metal plate constituting the grooved metal plate 11 may be 0.3 mm or more, 0.5 mm or more, 0.8 mm or more, or 1.0 mm or more. The thickness of the metal plate constituting the bottom 12b of the tray 12 may be 0.5 mm or more. By making the plate thickness 0.5 mm or more, press formability can be ensured. Furthermore, rigidity can be ensured, and in addition to making handling during assembly easier, the rigidity of the battery case can also be ensured. The thickness of the metal plate constituting the bottom 12b of the tray 12 may be 0.6 mm or more, 0.7 mm or more, 0.8 mm or more, or 1.0 mm or more. The greater the plate thickness of the metal plate constituting the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12, the higher the rigidity of the battery case 1. On the other hand, the plate thickness of the metal plate constituting the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 may be 2.0 mm or less. By making the plate thickness of the grooved metal plate 11 2.0 mm or less, the cooling efficiency of the battery case 1 can be further improved. The plate thickness of the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 may be 1.8 mm or less, 1.6 mm or less, or 1.2 mm or less. The plate thickness of the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 may be different. Since the cooling efficiency increases as the plate thickness becomes thinner, when the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, it is preferable that the bottom 12b of the tray 12 is thin. On the other hand, when the grooved metal plate 11 is disposed inside the tray 12, it is preferable that the groove portion 111 of the grooved metal plate 11 is thin. In addition, when the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 have the resin film layers 13f, 14f, the thickness of the metal plate constituting these members does not include the thickness of the resin film layers 13f, 14f. That is, the above-mentioned example of the thickness of the metal plate applies to the grooved substrate 11m and the bottom substrate 12m. The thickness of the grooved metal plate 11 may be non-uniform. In this case, as long as the thickness of the flat portion of the grooved metal plate 11, where the thickness does not change due to press molding, is within the numerical range exemplified above, favorable effects can be obtained.

上述されたトレイ１２の底部１２ｂの材質に関する好ましい態様は、トレイ１２の全体にわたって適用することができる。また、トレイ１２の底部１２ｂに配される場合がある樹脂フィルム層もまた、トレイ１２の底部１２ｂのみならず、トレイ１２の全体にわたって配されていてもよい。 The preferred aspects of the material for the bottom 12b of the tray 12 described above can be applied to the entire tray 12. In addition, the resin film layer that may be disposed on the bottom 12b of the tray 12 may also be disposed not only on the bottom 12b of the tray 12 but also over the entire tray 12.

（１．６溝付き金属板１１の形状）
熱可塑性樹脂１３、１４が、トレイ１２の底部１２ｂと堤部１１２との互いに対向する面同士を接合することで、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝部１１１は、冷却液が流通可能な流路１６を形成する。この流路１６は、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆによって覆われていてもよい。
図３の二点鎖線で示されるように、流路１６は、冷却液入口１６３から導入されたＬＬＣ等の任意の冷却液を、冷却液出口１６４へと流通させることができる。これにより、トレイ１２の底部１２ｂ、及びトレイ１２と接触する任意の物体、あるいは、溝付き金属板１１の溝部１１１、及び溝部１１１と接触する任意の物体を冷却することができる。なお、図３では冷却液入口１６３および冷却液出口１６４が溝付き金属板１１に取り付けられているが、トレイ１２に取り付けられていてもよい。 (1.6 Shape of the grooved metal plate 11)
The thermoplastic resins 13 and 14 bond the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112, so that the bottom 12b and the groove portion 111 of the tray 12 form a flow path 16 through which the cooling liquid can flow. The flow path 16 may be covered with resin film layers 13f and 14f.
As shown by the two-dot chain line in Fig. 3, the flow path 16 can circulate any cooling liquid, such as LLC, introduced from the cooling liquid inlet 163 to the cooling liquid outlet 164. This makes it possible to cool the bottom 12b of the tray 12 and any object in contact with the tray 12, or the groove portion 111 of the grooved metal plate 11 and any object in contact with the groove portion 111. Note that although the cooling liquid inlet 163 and the cooling liquid outlet 164 are attached to the grooved metal plate 11 in Fig. 3, they may be attached to the tray 12.

図３に示される流路１６は、例えば、第１方向に沿って延びる複数の部分流路１６１と、第１方向と直交する第２方向に沿って延び、これらの部分流路１６１同士を連通する流路連通部１６２とを有する。第１方向とは、例えば、バッテリーケース１の長手方向又は短手方向である。流路１６の具体的な構成については、ここに示す構成に限らず、適宜他の構成とすることができる。 The flow path 16 shown in FIG. 3 has, for example, a plurality of partial flow paths 161 extending along a first direction, and a flow path communication portion 162 extending along a second direction perpendicular to the first direction and connecting these partial flow paths 161 to each other. The first direction is, for example, the longitudinal direction or lateral direction of the battery case 1. The specific configuration of the flow path 16 is not limited to the configuration shown here, and can be other configurations as appropriate.

溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配される場合は、堤部１１２及び溝部１１１の形状は特に限定されない。図２に例示される溝付き金属板１１では、堤部１１２及び溝部１１１の断面が略矩形状（台形形状）とされている。一方、溝付き金属板１１の堤部１１２及び溝部１１１の一方又は両方の断面形状が部分円形状、又は略円弧形状であってもよい。図４に示されるように、堤部１１２及び溝部１１１の両方の断面形状が部分円形状又は略円弧形状である溝付き金属板１１は、波板構造、又はコルゲート構造と称される。コルゲート構造によれば、バッテリーケース１の強度を一層高めることができる。また、コルゲート構造によれば、冷却液がトレイ１２の底部１２ｂに接触する面積が増加するため、冷却能力も向上することができる。一方で、溝付き金属板１１がトレイ１２の内部に配される場合は、溝部１１１の形状は、バッテリーと直接又は間接的に接触するための平坦な面を有する必要がある。ただ、トレイ１２の底部１２ｂと接触する堤部１１２の形状は特に限定されず、断面形状が部分円形状、または、略円形状であってもよい。 When the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, the shapes of the embankment 112 and the groove 111 are not particularly limited. In the grooved metal plate 11 illustrated in FIG. 2, the cross sections of the embankment 112 and the groove 111 are substantially rectangular (trapezoidal). On the other hand, the cross sections of one or both of the embankment 112 and the groove 111 of the grooved metal plate 11 may be partially circular or substantially arc-shaped. As shown in FIG. 4, the grooved metal plate 11 in which the cross sections of both the embankment 112 and the groove 111 are partially circular or substantially arc-shaped is called a corrugated plate structure or a corrugated structure. The corrugated structure can further increase the strength of the battery case 1. In addition, the corrugated structure increases the area where the coolant comes into contact with the bottom 12b of the tray 12, thereby improving the cooling capacity. On the other hand, when the grooved metal plate 11 is disposed inside the tray 12, the shape of the groove 111 must have a flat surface for direct or indirect contact with the battery. However, the shape of the bank 112 that contacts the bottom 12b of the tray 12 is not particularly limited, and the cross-sectional shape may be partially circular or approximately circular.

（１．７熱可塑性樹脂１３、１４の構成）
溝付き金属板１１、及びトレイ１２を接合する熱可塑性樹脂１３、１４は、例えば、ポリオレフィン系樹脂である。より具体的には、熱可塑性樹脂１３、１４として、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブチレン等が挙げられる。また、熱可塑性樹脂１３、１４は、これらの共重合体や変性体であってもよい。 (1.7 Configuration of thermoplastic resins 13, 14)
The thermoplastic resins 13, 14 that bond the grooved metal plate 11 and the tray 12 are, for example, polyolefin resins. More specifically, examples of the thermoplastic resins 13, 14 include polyethylene, polypropylene, polybutylene, etc. The thermoplastic resins 13, 14 may also be copolymers or modified products of these.

熱可塑性樹脂１３、１４は、常温においては固体状態である。熱可塑性樹脂１３、１４は、その融点以上に加熱することにより溶融する。トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士を接合する際、熱可塑性樹脂１３、１４を、例えば２００℃程度まで加熱する。これにより、熱可塑性樹脂１３、１４が溶融し、トレイ１２と溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士が、熱可塑性樹脂１３、１４によって熱融着される。このようにして、熱可塑性樹脂１３、１４を用いて熱融着する際の加熱温度は、溶接やろう接を行う温度域よりも遙かに低温である。 The thermoplastic resins 13 and 14 are in a solid state at room temperature. The thermoplastic resins 13 and 14 melt when heated to or above their melting points. When joining the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11, the thermoplastic resins 13 and 14 are heated, for example, to about 200°C. This melts the thermoplastic resins 13 and 14, and the opposing surfaces of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are thermally fused by the thermoplastic resins 13 and 14. In this way, the heating temperature when thermally fusion is performed using the thermoplastic resins 13 and 14 is much lower than the temperature range in which welding or brazing is performed.

熱可塑性樹脂１３、１４からなる樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆの膜厚も特に限定されない。例えば、樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆの膜厚を１０μｍ以上、３０μｍ以上、５０μｍ以上、又は７０μｍ以上としてもよい。樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆの膜厚を２００μｍ以下、１５０μｍ以下、１２０μｍ以下、又は１００μｍ以下としてもよい。 The thickness of the resin film layers 13f, 14f made of thermoplastic resins 13, 14 is not particularly limited. For example, the thickness of the resin film layers 13f, 14f may be 10 μm or more, 30 μm or more, 50 μm or more, or 70 μm or more. The thickness of the resin film layers 13f, 14f may be 200 μm or less, 150 μm or less, 120 μm or less, or 100 μm or less.

（１．８機械的接合構造５０）
図５、図６に示されるように、バッテリーケース１が、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との互いに対向する面同士を接合する機械的接合構造５０をさらに備えていてもよい。熱可塑性樹脂１３、１４による熱融着に加えて、機械的接合構造５０を更に備えることで、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２とが、より強固に接合される。また、機械的接合構造５０によれば、熱可塑性樹脂１３、１４を用いた熱融着の際に、熱融着の対象となる箇所を固定することが容易となる。 (1.8 Mechanical joint structure 50)
As shown in FIGS. 5 and 6, the battery case 1 further includes a mechanical joining structure 50 for joining the opposing surfaces of the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11. In addition to the thermal fusion using the thermoplastic resins 13 and 14, the mechanical joining structure 50 is further provided, so that the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 can be more firmly joined to each other. Furthermore, according to the mechanical joining structure 50, when the thermoplastic resins 13 and 14 are used for heat fusion, the portions to be heat fused can be easily fixed.

機械的接合構造５０としては、例えば、ボルト、リベット等を挙げることができる。また、第一実施形態では、機械的接合構造５０として、図６に示すようなトレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１を貫通しないメカニカルクリンチ５１を用いるのが一層好ましい。メカニカルクリンチ５１を形成するには、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２とを重ね合わせた状態で、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１の一方の側にポンチを配し、他方の側にダイを配する。そして、プレス機で、ポンチとダイとで、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２を挟み込み、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２を塑性変形させることで、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２を機械的に接合する。なお、溝付き金属板１１がトレイ１２の外部に配される場合は、トレイ１２の底部１２ｂの平坦度を確保する観点から、塑性変形によって形成されるメカニカルクリンチ５１の突出部は、溝付き金属板１１に設けることが好ましい。 Examples of the mechanical joint structure 50 include bolts, rivets, and the like. In the first embodiment, it is more preferable to use a mechanical clinch 51 that does not penetrate the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 as shown in FIG. 6 as the mechanical joint structure 50. To form the mechanical clinch 51, a punch is placed on one side of the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11, and a die is placed on the other side, with the bottom 12b of the tray 12 and the embankment 112 of the grooved metal plate 11 overlapping each other. Then, the punch and die are used to clamp the bottom 12b of the tray 12 and the embankment 112 of the grooved metal plate 11, and the bottom 12b of the tray 12 and the embankment 112 of the grooved metal plate 11 are plastically deformed to mechanically join the bottom 12b of the tray 12 and the embankment 112 of the grooved metal plate 11. In addition, when the grooved metal plate 11 is disposed outside the tray 12, from the viewpoint of ensuring the flatness of the bottom 12b of the tray 12, it is preferable that the protruding portion of the mechanical clinch 51 formed by plastic deformation be provided on the grooved metal plate 11.

図５に示すように、メカニカルクリンチ５１は、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１において、溝部１１１が延びる方向に間隔をあけて、複数個所に設けるのが好ましい。メカニカルクリンチ５１の間隔Ｓは、溝付き金属板１１の溝部１１１に沿って、例えば１５０ｍｍ以下とするのが好ましい。これにより、接合強度が一層高められる。 As shown in FIG. 5, the mechanical clinches 51 are preferably provided at multiple locations on the bottom 12b of the tray 12 and on the grooved metal plate 11 at intervals in the direction in which the grooves 111 extend. The interval S between the mechanical clinches 51 is preferably set to, for example, 150 mm or less along the grooves 111 of the grooved metal plate 11. This further increases the joining strength.

機械的接合構造５０として、メカニカルクリンチ５１を用いる場合、ボルト、リベット等といった、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２を接合するための別部材が不要となる。これにより、部品点数の減少によるコスト低減、軽量化、及び作業工数の低減が可能となる。また、メカニカルクリンチ５１は、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１を貫通する孔を形成しないため、孔を起点とした、液漏れや亀裂の発生が抑えられる。また、メカニカルクリンチ５１を複数個所に設ける場合、プレス機に複数のポンチを備えることで、複数個所のメカニカルクリンチ５１を１回のプレス加工で同時に形成することができる。これにより、作業工数の大幅な低減を図ることができる。 When the mechanical clinch 51 is used as the mechanical joint structure 50, separate members such as bolts, rivets, etc. for joining the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 are not required. This reduces the number of parts, making it possible to reduce costs, weight, and labor. In addition, since the mechanical clinch 51 does not form a hole penetrating the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11, the occurrence of liquid leakage and cracks originating from the hole is suppressed. In addition, when the mechanical clinch 51 is provided at multiple locations, by providing multiple punches on the press machine, the mechanical clinches 51 at multiple locations can be formed simultaneously in one press process. This allows for a significant reduction in labor.

バッテリーケース１のトレイ１２に収納されるバッテリー２の種類は特に限定されない。バッテリー２の好適な例は、電気自動車用バッテリー２である。即ち、バッテリーケース１の好適な用途は、電気自動車用バッテリーケース１である。特に、溝付き金属板１１が鋼板であり、溝付き金属板１１の外面に樹脂フィルム層１４ｆが配されている場合に、第一実施形態に係るバッテリーケース１を、電気自動車用バッテリーケース１として好適に使用することができる。自動車の車体の底部は、腐食環境であり、また走行中に小石がぶつかる等の理由によって傷がつきやすい。しかし、溝付き金属板１１を鋼板とすることにより、その強度を向上させ、かつ溝付き金属板１１の表面に樹脂フィルム層１４ｆを配することにより、その耐食性を向上させることができる。 The type of battery 2 stored in the tray 12 of the battery case 1 is not particularly limited. A suitable example of the battery 2 is a battery 2 for an electric vehicle. That is, a suitable use of the battery case 1 is a battery case 1 for an electric vehicle. In particular, when the grooved metal plate 11 is a steel plate and a resin film layer 14f is arranged on the outer surface of the grooved metal plate 11, the battery case 1 according to the first embodiment can be suitably used as a battery case 1 for an electric vehicle. The bottom of the body of an automobile is a corrosive environment and is easily scratched due to pebbles hitting it while traveling. However, by making the grooved metal plate 11 a steel plate, its strength can be improved, and by arranging a resin film layer 14f on the surface of the grooved metal plate 11, its corrosion resistance can be improved.

（２．バッテリーケース１の製造方法） (2. Manufacturing method of battery case 1)

次に、本発明の第二実施形態に係るバッテリーケース１の製造方法について説明する。第二実施形態に係るバッテリーケース１の製造方法は、金属板をプレス成形して溝付き金属板１１を得る工程Ｓ１と、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを、熱可塑性樹脂１３、１４により熱融着する工程Ｓ２と、を備える。これら工程の詳細について、以下に説明する。この製造方法によれば、第一実施形態に係るバッテリーケース１を好適に製造することができる。また、上述した第一実施形態に係るバッテリーケース１の諸態様を、第二実施形態に係るバッテリーケース１の製造方法に適用することもできる。ただし、以下の記載は、第一実施形態に係るバッテリーケース１の製造方法を限定するものではない。 Next, a method for manufacturing the battery case 1 according to the second embodiment of the present invention will be described. The method for manufacturing the battery case 1 according to the second embodiment includes a step S1 of press-molding a metal plate to obtain a grooved metal plate 11, and a step S2 of thermally fusing the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 with thermoplastic resins 13 and 14. Details of these steps will be described below. This manufacturing method makes it possible to suitably manufacture the battery case 1 according to the first embodiment. In addition, the various aspects of the battery case 1 according to the first embodiment described above can also be applied to the manufacturing method for the battery case 1 according to the second embodiment. However, the following description does not limit the manufacturing method for the battery case 1 according to the first embodiment.

（Ｓ１プレス成形）
第二実施形態にかかるバッテリーケース１の製造方法では、まず、金属板をプレス成形する。これにより、溝部１１１、及び、溝部１１１の周囲に設けられた堤部１１２を有する溝付き金属板１１を得る。プレス成形に供される金属板は、樹脂フィルム層１４ｆを有したラミネート金属板とすることが好ましい。 (S1 Press molding)
In the manufacturing method of the battery case 1 according to the second embodiment, first, a metal plate is press-formed. This results in a grooved metal plate 11 having a groove portion 111 and a bank portion 112 provided around the groove portion 111. The metal plate subjected to press forming is preferably a laminated metal plate having a resin film layer 14f.

（Ｓ２熱融着）
次に、トレイ１２の底部１２ｂと、溝付き金属板１１とを重ね合わせる。この際、トレイ１２の底部１２ｂが、溝付き金属板１１の溝部１１１を覆うようにする。重ね合わせの際に、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２との間に、熱可塑性樹脂１３、１４を配置する。そして、熱可塑性樹脂１３、１４を例えば２００℃程度まで加熱し、熱可塑性樹脂１３、１４を軟化させる。さらに、熱可塑性樹脂１３、１４の温度を低下させることにより、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを熱融着させる。これにより、冷却液が流通可能な流路１６を有するバッテリーケース１を得る。 (S2 Heat fusion)
Next, the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 are overlapped. At this time, the bottom 12b of the tray 12 covers the groove portion 111 of the grooved metal plate 11. When overlapping, the thermoplastic resins 13, 14 are disposed between the bottom 12b of the tray 12 and the bank portion 112 of the grooved metal plate 11. Then, the thermoplastic resins 13, 14 are heated, for example, to about 200°C to soften the thermoplastic resins 13, 14. Furthermore, the temperature of the thermoplastic resins 13, 14 is lowered to thermally fuse the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11. In this way, a battery case 1 having a flow path 16 through which a coolant can flow is obtained.

熱可塑性樹脂１３、１４が、ホットメルト接着剤である場合、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを重ね合わせる前に、溝付き金属板１１の堤部１１２、又はトレイ１２の底部１２ｂにおける堤部１１２と接合される箇所に、加熱されて軟化したホットメルト接着剤を塗布する。この場合、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１を加熱することは必須ではない。あらかじめ加熱されたホットメルト接着剤をトレイ１２及び溝付き金属板１１に塗布することにより、熱融着を実施することができる。また、ホットメルト接着剤を塗布した後、冷却により接合前に接着剤が固まってしまった場合でも、溝付き金属板１１とトレイ１２の底部１２ｂを重ね合わせて接合箇所およびホットメルト接着剤を加熱すれば熱融着を実施することができる。 When the thermoplastic resins 13 and 14 are hot melt adhesives, the hot melt adhesive is heated and softened and applied to the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 or to the portion of the bottom 12b of the tray 12 that is to be joined to the bank portion 112 before the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 are overlapped. In this case, it is not necessary to heat the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11. By applying the preheated hot melt adhesive to the tray 12 and the grooved metal plate 11, thermal fusion can be performed. Even if the adhesive hardens before joining due to cooling after application of the hot melt adhesive, thermal fusion can be performed by overlapping the grooved metal plate 11 and the bottom 12b of the tray 12 and heating the joining portion and the hot melt adhesive.

熱可塑性樹脂１３、１４が、金属板と別体に形成された樹脂シートである場合、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１とを重ね合わせる際に、これらの間に樹脂シートを挟み込む。そして、トレイ１２の底部１２ｂ及び溝付き金属板１１を加熱することによって、樹脂シートを溶融させ、熱融着させる。熱可塑性樹脂１３、１４を、金属板と別体に形成された樹脂シートとした場合、熱可塑性樹脂１３、１４を配置する工程において高温の物体を扱う必要がないので、製造効率が一層向上する。 When the thermoplastic resins 13, 14 are resin sheets formed separately from the metal plates, the resin sheet is sandwiched between the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 when they are overlapped. The bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 are then heated to melt the resin sheet and heat-seal it. When the thermoplastic resins 13, 14 are resin sheets formed separately from the metal plates, there is no need to handle high-temperature objects in the process of placing the thermoplastic resins 13, 14, which further improves manufacturing efficiency.

熱可塑性樹脂１３、１４が、ラミネート金属板の表面に設けられた樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆである場合、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１との間に熱可塑性樹脂１３、１４を配置する工程を省略することができる。ラミネート金属板を他の金属板と重ね合わせ、次いで加熱することにより、両者の熱融着を容易に実施することができる。従って、熱可塑性樹脂１３、１４を、ラミネート金属板の表面に設けられた樹脂フィルム層１３ｆ、１４ｆとすることにより、製造効率が一層向上する。 When the thermoplastic resins 13, 14 are resin film layers 13f, 14f provided on the surface of the laminated metal plate, the process of disposing the thermoplastic resins 13, 14 between the bottom 12b of the tray 12 and the grooved metal plate 11 can be omitted. By overlapping the laminated metal plate with another metal plate and then heating, the two can be easily thermally fused together. Therefore, by making the thermoplastic resins 13, 14 into resin film layers 13f, 14f provided on the surface of the laminated metal plate, manufacturing efficiency is further improved.

溝付き金属板１１の複数の堤部１１２が同一平面上にある場合、堤部１１２とトレイ１２の底部１２ｂとの接合を容易に行うことができる。一方、接合作業の前の段階において、溝付き金属板１１に若干の反りがあり、溝付き金属板１１の複数の堤部１１２が同一平面上になくてもよい。この場合、溝付き金属板１１の堤部１１２をトレイ１２の底部１２ｂに押し付けることにより、接合不良を回避することができる。この場合、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２とを熱融着する前に、トレイ１２の底部１２ｂと溝付き金属板１１の堤部１１２とを機械的接合構造５０によって接合することが好ましい。この場合、機械的接合構造５０によって溝付き金属板１１の堤部１１２がトレイ１２の底部１２ｂに押し付けられる。そのため、溝付き金属板１１の堤部１１２をトレイ１２の底部１２ｂに押し付ける作業が不要となる。これにより、さらに、熱融着を一層強固なものとし、且つ作業効率を向上させることができる。 When the multiple embankments 112 of the grooved metal plate 11 are on the same plane, the embankments 112 and the bottom 12b of the tray 12 can be easily joined. On the other hand, the grooved metal plate 11 may be slightly warped and the multiple embankments 112 of the grooved metal plate 11 may not be on the same plane at a stage before the joining work. In this case, poor joining can be avoided by pressing the embankments 112 of the grooved metal plate 11 against the bottom 12b of the tray 12. In this case, it is preferable to join the bottom 12b of the tray 12 and the embankments 112 of the grooved metal plate 11 by a mechanical joining structure 50 before heat-sealing the bottom 12b of the tray 12 and the embankments 112 of the grooved metal plate 11. In this case, the embankments 112 of the grooved metal plate 11 are pressed against the bottom 12b of the tray 12 by the mechanical joining structure 50. Therefore, there is no need to press the bank portion 112 of the grooved metal plate 11 against the bottom portion 12b of the tray 12. This makes the thermal fusion even stronger and improves work efficiency.

１バッテリーケース
１１溝付き金属板
１１ｍ溝付き基板
１１１溝部
１１２堤部
１２トレイ
１２ｂ底部
１２ｆ平坦な面
１２ｍ底部基板
１３、１４熱可塑性樹脂
１３ｆ、１４ｆ樹脂フィルム層
１６流路
１６１部分流路
１６２流路連通部
１６３冷却液入口
１６４冷却液出口
２バッテリー
５０機械的接合構造
５１メカニカルクリンチ Reference Signs List 1 Battery case 11 Grooved metal plate 11m Grooved substrate 111 Groove portion 112 Levee portion 12 Tray 12b Bottom portion 12f Flat surface 12m Bottom substrate 13, 14 Thermoplastic resin 13f, 14f Resin film layer 16 Flow path 161 Partial flow path 162 Flow path communication portion 163 Cooling liquid inlet 164 Cooling liquid outlet 2 Battery 50 Mechanical joint structure 51 Mechanical clinch

Claims

A grooved metal plate having a groove and a bank portion provided around the groove;
a tray for storing batteries, the tray being overlapped with the grooved metal plate in a position covering the grooves and having a bottom portion forming a flat surface;
a thermoplastic resin that bonds the opposing surfaces of the bottom of the tray and the bank of the grooved metal plate to each other, thereby forming a flow path through which a cooling liquid can flow between the bottom of the tray and the groove;
A battery case comprising:

2. The battery case according to claim 1, wherein the grooved metal plate is disposed inside the tray, and the groove portion is flat.

The battery case according to claim 1 , wherein the grooved metal plate is disposed outside the tray.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom of the tray and the grooved metal plate are steel plates.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the bottom of the tray is a laminated metal plate having a resin film layer made of the thermoplastic resin on at least a surface that forms the flow path.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the grooved metal plate is a laminated metal plate having a resin film layer made of the thermoplastic resin at least on a surface that forms the flow path.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the grooved metal plate has a resin film layer made of the thermoplastic resin on both sides.

Both the bottom of the tray and the grooved metal plate are laminated metal plates having a resin film layer made of the thermoplastic resin at least on a surface that forms the flow path,
The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the flow path is covered with the resin film layer.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the thermoplastic resin is made of a polyolefin-based resin.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, further comprising a mechanical joining structure that joins opposing surfaces of the bottom of the tray and the bank portion of the grooved metal plate.

The battery case according to claim 10, characterized in that the mechanical joining structure is a mechanical clinch that does not penetrate the bottom of the tray and the grooved metal plate.

12. The battery case according to claim 11, wherein the interval between the mechanical clinches is 150 mm or less along the groove of the grooved metal plate.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the grooved metal plate has a plate thickness of 0.2 to 2.0 mm.

4. The battery case according to claim 3, wherein the bank portion and the groove portion of the grooved metal plate have a cross section that is substantially arc-shaped.

The battery case according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the battery is a battery for an electric vehicle.