JP3176976U - 電池セットに用いる水冷板ユニット - Google Patents

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Abstract

【課題】軽量化及び薄型化を達成するとともに材料コストを節減することができる電池セットに用いる水冷板ユニットを提供する。
【解決手段】電池セットに用いる水冷板ユニットは、第１の板体３１、第２の板体３２及び流路構造３３を備える。第１の板体３１は、第１の側面３１１及び第２の側面３１２を有する。第２の板体３２は、第３の側面３２１及び第４の側面３２２を有する。第３の側面３２１は、第１の板体３１の第２の側面３１２により覆われる。流路構造３３は、プレス成形された第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２を含み、第１の板体３１と第２の板体３２との間と、第２の側面３１２と第３の側面３２１との間とに位置するチャネル３５を有する。
【選択図】図３

Description

本考案は、水冷板に関し、特に、軽量化及び薄型化を達成するとともに材料コストを節減する電池セットに用いる水冷板ユニットに関する。
従来技術では、家庭用交流電気又は一般の直流電気をコードを介して供給することができない場合、電池で電気エネルギを供給することが一般的である。例えば、車両、ランプ、電動工具、電子設備、通信設備、熱交換設備などは、電池により直接又は間接的に電力を供給する。
電池セットを実際に使用する際、電池は充放電の過程において、充填材料中で電子が移動するため、電池本体の温度が上昇し、さらに、温度が継続的に上昇して電池の正常な動作温度範囲を超える場合、電池本体の電気供給効率及び電池使用寿命に大きな悪影響を与えることがある。そのため、電池を使用する際、放熱を行うことは非常に重要である。
一般に電池セットを使用する際、ファンにより気流を循環させて放熱を行ったり、或いは、水冷装置の水流を利用して熱を奪ったりして放熱を行うのが一般的である。水冷装置は、電池セットの形状に合致した水冷板ユニットを利用するのが一般的である。
図１を参照して説明する。図１は、従来の水冷板ユニットを示す分解斜視図である。水冷板ユニット１は、主にベース１１及びカバープレート１２を含む。ベース１１及びカバープレート１２は、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法により形成されるが、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法により形成するには、厚い板体を加工する必要があり、ベース１１の側部には複数の分離柱１１１が形成されている。分離柱１１１の間には、複数のチャネル１１２が形成されている。
上述のカバープレート１２は、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法により形成され、分離柱１１１及びベース１１を覆うために、厚い板体を使用して加工する必要がある。そのため、水冷板ユニット１により形成する厚さが最低でも２０ｍｍ必要となるため、厚さ及び重量が大きくなりすぎる問題が発生し、製品の製造コストが増える虞がある。
図２を参照して説明する。図２に示すように、電池セット２は、複数の電池２１を含むが、厚さが大きな水冷板ユニット１を各電池２１間に挿設させると、電池セット２の体積が大きくなりすぎるため、各電池２１間に水冷板ユニット１を挿設させることは好ましくない。
各電池２１間にアルミプレート２２を挿設して電池２１を貼設してから、水冷板ユニット１を各アルミプレート２２の端縁に貼着させることにより、電池２１から発生した熱を電池２１の表面に貼着したアルミプレート２２を介して水冷板ユニット１へ伝導させ、水冷板ユニット１により熱を奪って放熱を行うが、間接的に行う熱伝導の放熱効率が好ましくないため、アルミプレート２２を利用して放熱を行う必要があり、全体の製造コストが高くなる。そのため、従来技術には以下（１）〜（３）の欠点がある。
（１）厚さ及び重量が大きすぎる。
（２）製品の製造コストが高い。
（３）放熱効率が悪い。
実用新案登録第３１７２２８８号公報
本考案の主な目的は、軽量化及び薄型化を達成するとともに材料コストを節減することができる電池セットに用いる水冷板ユニットを提供することにある。
本考案のもう一つの目的は、放熱効率を高める電池セットに用いることができる水冷板ユニットを提供することにある。
上記課題を解決するために、本考案の第１の形態によれば、第１の板体、第２の板体及び流路構造を備えた電池セットに用いる水冷板ユニットであって、前記第１の板体は、第１の側面及び第２の側面を有し、前記第２の板体は、第３の側面及び第４の側面を有し、前記第３の側面は、前記第１の板体の前記第２の側面により覆われ、前記流路構造は、プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、前記第１の板体と前記第２の板体との間と、前記第２の側面と前記第３の側面との間とに位置するチャネルを有することを特徴とする電池セットに用いる水冷板ユニットが提供される。
また、前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、前記第１の分離部材及び前記第２の分離部材は互いに交互に設置されるとともに、前記第１の板体及び前記第２の板体にそれぞれ溶接されることが好ましい。
また、前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材を含み、前記第２の分離部材は、前記第１の板体又は前記第２の板体にプレス成形され、前記第１の分離部材は、単独で配置されるとともに、前記第１の板体及び前記第２の板体に溶接されることが好ましい。
また、前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、前記第１の分離部材が前記第１の板体にプレス成形されて前記第２の分離部材が前記第２の板体にプレス成形されるか、前記第１の分離部材が前記第２の板体にプレス成形されて前記第２の分離部材が前記第１の板体にプレス成形されることが好ましい。
また、前記水冷板ユニットは、前記チャネルの２つの開口にそれぞれ連通した流入口及び排水口を有するコネクタセットを含むことが好ましい。
また、前記電池セットは複数の電池を含み、前記水冷板ユニットは、前記電池の側部に貼着されることが好ましい。
また、前記流入口は、流入管に連通し、前記排水口は、排水管に連通することが好ましい。
また、前記第１の側面及び前記第４の側面は、電池に貼着されることが好ましい。また、前記第１の分離部材には、複数の第１の延伸部が延設され、前記第２の分離部材には、複数の第２の延伸部が延設されることが好ましい。
本考案の電池セットに用いる水冷板ユニットは、以下（１）〜（３）の効果を有する。
（１）薄型化及び軽量化を達成する。
（２）材料及び製造コストを節減する。
（３）放熱効率を高める。
従来の水冷板ユニットを示す分解斜視図である。 従来の水冷板ユニットを示す斜視図である。 本考案の第１実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットを示す分解斜視図である。 本考案の第１実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットを示す斜視図である。 本考案の第１実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットを示す斜視図である。 本考案の第２実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットを示す分解斜視図である。 本考案の第３実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットを示す斜視図である。
以下、本考案の実施形態について図に基づいて説明する。なお、これによって本考案が限定されるものではない。
（第１実施形態）
図３及び図４を参照して説明する。図３及び図４に示すように、本考案の第１実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニット３は、少なくとも第１の板体３１、第２の板体３２、流路構造３３及びコネクタセット３４から構成される。
第１の板体３１の両面には、第１の側面３１１及び第２の側面３１２がそれぞれ形成される。第２の板体３２の両面には、第３の側面３２１及び第４の側面３２２がそれぞれ形成される。第３の側面３２１は、第１の板体３１の第２の側面３１２により覆われる。
流路構造３３は、プレス成形され、第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２を含む。第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２は、それぞれ延伸されて互いに交互に設けられた複数の第１の延伸部３３１１及び第２の延伸部３３２１を有する。第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２は、第１の板体３１と第２の板体３２との間に配置される。
本実施形態において、第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２は単独に形成された後、第１の板体３１と第２の板体３２とを溶接して密着させると、第１の分離部材３３１と第２の分離部材３３２との間と、第２の側面３１２と第３の側面３２１との間とにチャネル３５が形成される。チャネル３５には、流入口３４１及び排水口３４２を有するコネクタセット３４が取り付けられている。流入口３４１及び排水口３４２は、チャネル３５の２つの開口にそれぞれ連通される。
図５を参照して説明する。図５に示すように、本考案の第１実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニット３には、電池セット４が対応するように取り付けられている。電池セット４は、複数の電池４１を含む。各電池４１間には、水冷板ユニット３を収容するための空間が形成されている。
水冷板ユニット３は、空間内に設置され、両側に電池４１の表面が貼着されると、電池セット４の互いに隣接した電池４１間に水冷板ユニット３が配置され、水冷板ユニット３の導流構造はプレス成形することができる。そのため、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法により形成する必要がなく、薄型化を達成し、材料及び製造にかかるコストを減らすことができる。
各水冷板ユニット３は、コネクタセット３４の流入口３４１に連通された流入管５を含み、これらの排水口３４２に排水管６が連通されているため、電池セット４の電池４１に熱が発生すると、流入管５から入った作動流体が、流入口３４１から各水冷板ユニット３のチャネル３５内へ入り、水冷板ユニット３が電池４１の表面に貼着されているため、電池４１に発生した熱を水冷板ユニット３内の作動流体が直接吸収し、放熱効率を有効に高めることができる。
（第２実施形態）
図６を参照して説明する。図６に示すように、本考案の第２実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットの流路構造３３は、プレス成形され、第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２に形成される。第１の分離部材３３１は、直接プレス成形される。第２の分離部材３３２は、第１の板体３１又は第２の板体３２にプレス成形される。
本実施形態において、第２の板体３２にプレス成形する方式は、第１の分離部材３３１を単独で形成した後に、第１の板体３１と第２の板体３２とを溶接して密着させた後、第１の分離部材３３１と第２の分離部材３３２との間と、第２の側面３１２及び第３の側面３２１との間とにチャネル３５を形成した後、水冷板ユニット３の導流構造が、プレス成形されるとともにチャネル３５を形成することができるため、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法を用いなくとも、薄型化を実現して、材料及び製造コストを節減することができる。
（第３実施形態）
図７を参照して説明する。図７に示すように、本考案の第３実施形態に係る電池セットに用いる水冷板ユニットの流路構造３３は、それぞれプレス成形された第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２を含む。第１の分離部材３３１は、第１の板体３１又は第２の板体３２にプレス成形される。第２の分離部材３３２は、第１の板体３１又は第２の板体３２にプレス成形される。
第１の分離部材３３１及び第２の分離部材３３２は、形成された後に第１の板体３１と第２の板体３２とを溶接して密着させると、第１の分離部材３３１と第２の分離部材３３２との間と、第２の側面３１２と第３の側面３２１との間とにチャネル３５が形成された後、水冷板ユニット３の導流構造が、プレス成形されるとともにチャネル３５を形成することができるため、ＣＮＣ加工又は重力鋳造法を使用しなくとも、薄型化を達成し、材料及び製造コストを節減することができる。
当該分野の技術を熟知するものが理解できるように、本考案の好適な実施形態を前述の通り開示したが、これらは決して本考案を限定するものではない。本考案の主旨と領域を逸脱しない範囲内で各種の変更や修正を加えることができる。従って、本考案の実用新案登録請求の範囲は、このような変更や修正を含めて広く解釈されるべきである。
１ 水冷板ユニット
２ 電池セット
３ 水冷板ユニット
４ 電池セット
５ 流入管
６ 排水管
１１ ベース
１２ カバープレート
２１ 電池
２２ アルミプレート
３１ 第１の板体
３２ 第２の板体
３３ 流路構造
３４ コネクタセット
３５ チャネル
４１ 電池
１１１ 分離柱
３１１ 第１の側面
３１２ 第２の側面
３２１ 第３の側面
３２２ 第４の側面
３３１ 第１の分離部材
３３２ 第２の分離部材
３４１ 流入口
３４２ 排水口
３３１１ 第１の延伸部
３３２１ 第２の延伸部

Claims (9)

  1. 第１の板体、第２の板体及び流路構造を備えた電池セットに用いる水冷板ユニットであって、
    前記第１の板体は、第１の側面及び第２の側面を有し、
    前記第２の板体は、第３の側面及び第４の側面を有し、前記第３の側面は、前記第１の板体の前記第２の側面により覆われ、
    前記流路構造は、プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、前記第１の板体と前記第２の板体との間と、前記第２の側面と前記第３の側面との間とに位置するチャネルを有することを特徴とする電池セットに用いる水冷板ユニット。
  2. 前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、
    前記第１の分離部材及び前記第２の分離部材は互いに交互に設置されるとともに、前記第１の板体及び前記第２の板体にそれぞれ溶接されることを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  3. 前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材を含み、
    前記第２の分離部材は、前記第１の板体又は前記第２の板体にプレス成形され、
    前記第１の分離部材は、単独で配置されるとともに、前記第１の板体及び前記第２の板体に溶接されることを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  4. 前記流路構造は、前記プレス成形された第１の分離部材及び第２の分離部材を含み、
    前記第１の分離部材が前記第１の板体にプレス成形されて前記第２の分離部材が前記第２の板体にプレス成形されるか、前記第１の分離部材が前記第２の板体にプレス成形されて前記第２の分離部材が前記第１の板体にプレス成形されることを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  5. 前記水冷板ユニットは、前記チャネルの２つの開口にそれぞれ連通した流入口及び排水口を有するコネクタセットを含むことを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  6. 前記電池セットは複数の電池を含み、
    前記水冷板ユニットは、前記電池の側部に貼着されることを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  7. 前記流入口は、流入管に連通し、
    前記排水口は、排水管に連通することを特徴とする請求項５に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  8. 前記第１の側面及び前記第４の側面は、電池に貼着されることを特徴とする請求項６に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
  9. 前記第１の分離部材には、複数の第１の延伸部が延設され、
    前記第２の分離部材には、複数の第２の延伸部が延設されることを特徴とする請求項１に記載の電池セットに用いる水冷板ユニット。
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