JP6129979B2 - 電池放熱システム、電池放熱ユニット - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電池モジュールおよび放熱部を備えた電池放熱システムに関する。
二次電池において充電時間の短縮化は、ユーザーの利便性を高めるための重要な要素である。従来のように夜間、数時間をかけて充電する方法では、夜間に充電することを忘れた場合に、翌日に当該二次電池を使用する機器を使用できない。同様に、数時間をかけて充電する方法では、二次電池には、一日分の電気を蓄えるための電池容量が必要であり、二次電池の体積が大きくなる。一方、急速充電が可能な二次電池では、使用する直前に充電することも可能である。
電気自動車に用いられる二次電池においても、充電時間を短縮化することは、ユーザーの利便性を高めるために重要な要素である。充電時間を短縮化できれば、充電用ステーションが一定間隔で設置された地区において、電気自動車に搭載する電池の容量を小さくすることができる。さらに、電気自動車においては,充電ステーションのインフラの整備が進まないことが課題の一つとなっているが、充電時間を短縮できれば、充電待ちが少なくなって充電ステーションの設置を促す結果に繋がる。
特開平9−326264号公報
充電時の発熱は、電流値の2乗に比例するため、急速充電時には発熱の問題が顕在化する。そして、二次電池は、高温になると劣化が早まったり、抵抗が大きくなったりする。また、電池モジュール間で温度に違いがある場合には、電池の劣化具合にばらつきを生ずることとなる。したがって、電池の冷却性能の改良に関する技術的ニーズがある。
本発明が解決しようとする課題は、冷却性能を向上した電池放熱システムを提供することである。
実施形態の電池放熱システムは、複数の電池モジュールと、一方の端部で前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部で前記電池モジュールから突出した複数のヒートパイプと、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される金属製の複数の伝熱板と、を備える。実施形態の電池放熱システムは、前記ヒートパイプの他方の端部に設けられた複数の放熱部と、前記複数の放熱部に風を送る送風部と、を備える。前記複数の放熱部中の1つの放熱部は、前記送風部側からみて、前記複数の放熱部中の他の放熱部から位置ずれしている。
第1実施形態の電池放熱システムの外観を示した斜視図。 図1に示す電池放熱システムの内部を示した斜視図。 図2に示す電池放熱システムの内部に収納される電池放熱ユニットを示した斜視図。 図3に示す電池放熱ユニットの伝熱板、第1ヒートパイプ、第2ヒートパイプ、放熱部を示した正面図。 図4に示す第1実施形態の電池放熱ユニットの第1変形例を示した正面図。 図4に示す第1実施形態の電池放熱ユニットの第2変形例を示した正面図。 第2実施形態の電池放熱システム中の各電池放熱ユニットの構造を示した斜視図。 第2実施形態の電池放熱システムの電池放熱ユニットの変形例を示した正面図。 第3実施形態の電池放熱ユニットのうち、伝熱板、第1ヒートパイプ、放熱部を示した斜視図。 図9に示す電池放熱ユニットの伝熱板、第1ヒートパイプ、放熱部、第1電池モジュール、および第2電池モジュールの縦方向に沿った断面図。 図10に示すモジュールユニットのF11−F11線に沿った断面図。 図9に示す第3実施形態の電池放熱ユニットの第1変形例を示した側面模式図。 第3実施形態の電池放熱ユニットの第2変形例を示した断面図。 第3実施形態の電池放熱ユニットの第2変形例の他の例を示した断面図。 第4実施形態の電池放熱システムの縦方向に沿った断面図。 第3実施形態の電池放熱ユニットの第3変形例を示した斜視図。 第5実施形態の電池放熱システムの電池放熱ユニットの構造を示した斜視図。 図17に示す電池放熱ユニットを示す斜視図。 図18に示す電池放熱ユニットを側面方向から示した側面図。 図18に示す電池放熱ユニットの伝熱板および第1ヒートパイプを示した斜視図。 図20に示す伝熱板および第1ヒートパイプを拡大して示した上面図。 図17に示す電池放熱ユニットの縦方向に沿った断面図。 第5実施形態の電池放熱ユニットの変形例を示した断面図。
[第1実施形態]
以下、図1から図4を参照して、電池放熱システムの第1実施形態について説明する。
図1に示すように、電池放熱システムが適用された二次電池パック(電池パック)は、パックの内部に電池モジュール(二次電池モジュール)を複数個収納することで、用途に応じて任意の電池容量を確保できるものである。電池放熱システムが採用される二次電池パックは、主として、電気自動車等の移動体に使用される。
電池放熱システム11は、二次電池パック12と、二次電池パック12の頂部に搭載される冷却ユニット13と、を備えている。
冷却ユニット13は、二次電池パック12の上部に取付けられた複数のダクト部14と、ダクト部14の吸気口15に設けられた複数の送風部16と、ダクト部14の排気口17同士の間に設けられた仕切り壁18と、を有している。図2に示すように、ダクト部14の内部には、後述する放熱部28が複数個、間隔をおいて直列的に収納される。送風部16は、回転可能なファンを含むファンユニットで構成されている。送風部16は、ダクト部14の吸気口15から排気口17に向けて外界からの空気(冷却風)を送ることができる。
図1、図2に示すように、二次電池パック12は、外殻を構成するケース21と、ケース21内に収納された複数の電池放熱ユニット22と、を有している。
図2、図3に示すように、各電池放熱ユニット22は、伝熱板23と、伝熱板23の一方の面23Aに固定且つ熱的に接続された第1電池モジュール24と、伝熱板23の他方の面23Bに固定且つ熱的に接続された第2電池モジュール25と、伝熱板23を介して第1電池モジュール24および第2電池モジュール25と熱的に接続された第1ヒートパイプ26と、伝熱板23に固定された第2ヒートパイプ27と、第1ヒートパイプ26の後述する他方の端部26Bに設けられた放熱部28と、備えている。
図4に示すように、伝熱板23は、銅又はアルミニウム等の熱伝導性の良好な金属で構成されている。伝熱板23は、一方の面23A側に複数の凹部31が設けられており、凹部31内に第1ヒートパイプ26の一方の端部26Aおよび第2ヒートパイプ27の全体を収納することができる。このため、第1ヒートパイプ26の一方の端部26Aおよび第2ヒートパイプ27が形成する面の高さは、凹部31の周囲にある伝熱板23の一方の面23Aの高さと略同じ高さになっている(図11参照)。このため、伝熱板23の両面には、凹凸のない受熱面が形成される。
図3に示すように、第2電池モジュール25は、第1電池モジュール24と同じ構造を有している。第1電池モジュール24(第2電池モジュール25)は、箱状のモジュールケース29と、モジュールケース29の内部に設けられた複数の電池セル32と、を有する。電池セル32のそれぞれは、モジュールケース29の底部(底面)に接着或いはねじ止め等で固定される。複数の電池セル32同士は、配線によって電気的に接続されている。モジュールケース29は、例えば金属材料によって形成されているが、合成樹脂製であってもよい。
第1電池モジュール24は、すべての電池セル32が固着されたモジュールケース29の壁部(底面)で伝熱板23に熱的に接続される。このため、第1電池モジュール24は、すべての電池セル32からの距離が等しくなるモジュールケース29の壁面で伝熱板23に固着されるとも言い換えることができる。
同様に、第2電池モジュール25は、すべての電池セル32が固着されたモジュールケース29の壁部(底面)で伝熱板23に熱的に接続される。したがって、第2電池モジュール25は、すべての電池セル32からの距離が等しくなるモジュールケース29の壁面で伝熱板23に固着されるといえる。
第1ヒートパイプ26および第2ヒートパイプ27は、銅により形成された管状のヒートパイプ本体の内部に、気体と液体との間で状態変化可能な作動流体を封入して形成されている。作動流体には、例えば水が用いられるが、例えばアルコール等のその他の液体を作動流体として用いてもよい。
図4に示すように、第1ヒートパイプ26は、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(或いは伝熱板23)の長手方向に沿って延びている。第1ヒートパイプ26は、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(或いは伝熱板23)と重複した一方の端部26Aと、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(或いは伝熱板23)から突出した他方の端部26Bと、を有している。第1ヒートパイプ26の一方の端部26Aは、例えば、半田付け、かしめ、ろう付け等の手段で伝熱板23に固定されるとともに熱的に接続される。
一方の端部26Aは、第1電池モジュール24および伝熱板23との接触面積が増大するように、伝熱板23の厚み方向につぶれた楕円形の断面形状を有する(図11参照)。第1ヒートパイプ26は、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(或いは伝熱板23)から一方の端部26Aで受け取った熱を他方の端部26Bにある放熱部28まで高効率で輸送できる。
第2ヒートパイプ27は、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(或いは伝熱板23)の長手方向に沿って延びている。第2ヒートパイプ27は、放熱部28がある方向とは反対側に位置した第1端部27Aと、放熱部28がある方向に位置する第2端部27Bと、を有している。第2ヒートパイプ27は、図11に示す第1ヒートパイプ26と同様に、例えば、第1電池モジュール24および伝熱板23との接触面積が増大するように、伝熱板23の厚み方向につぶれた楕円形の断面形状を有する。
図3、図4に示すように、放熱部28は、第1ヒートパイプ26の延びる方向に一定の間隔で並んだ複数の板状のフィン28Aを有している。
伝熱板23と第1電池モジュール24との間には、例えば、ゴム状の弾性を有する熱伝導シート33が介在される(図11参照)。熱伝導シート33によって、伝熱板23と第1電池モジュール24との間で密着性が向上され熱抵抗が低減されている。同様に、伝熱板23と第2電池モジュール25との間には、例えば、ゴム状の弾性を有する熱伝導シート33が介在される(図11)。熱伝導シート33によって、伝熱板23と第2電池モジュール25との間の密着性が向上され熱抵抗が低減されている。これらの熱伝導シート33は、例えば合成樹脂材料によって形成されている。なお、熱伝導シート33に代えて、熱伝導性のグリースを用いて、密着性を向上してもよい。
図4等を参照して、本実施形態の電池放熱システム11の電池放熱ユニット22の冷却作用について説明する。
充電装置によって多数の電池セル32に対して急速で充電等がなされると、各電池セル32が発熱する。電池セル32(第1電池モジュール24および第2電池モジュール25)で発生した熱の一部は、伝熱板23に伝達され伝熱板23から第1ヒートパイプ26に伝達されるか、或いは、伝達の途中で第2ヒートパイプ27を経由して、第1ヒートパイプ26に伝達される。或いは、電池セル32で発生した熱の一部は、直接的に第1ヒートパイプ26に伝達される。第1ヒートパイプ26に伝達された熱は、ヒートパイプの高い熱伝導性能によって、一方の端部26Aから放熱部28のある他方の端部26Bまで効率よく伝達される。一方、ダクト部14には、図2に矢印で示すように、送風部16から冷却風が送られており、ダクト部14内に露出された放熱部28の熱を冷却風が奪って放熱部28が冷却される。このようにして、電池モジュール(各電池セル32)から発生した熱がダクト部14の排気口17から外界に放出される。
第1実施形態によれば、電池放熱システム11は、複数の電池モジュールと、一方の端部26Aで電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部26Bで前記電池モジュールから突出した複数のヒートパイプと、前記ヒートパイプの他方の端部26Bに設けられた複数の放熱部28と、複数の放熱部28に風を送る送風部16と、を備える。
この構成によれば、電池モジュールで発生した熱を効率よく放熱部28を介して外界に放出することができる。これによって、充電時間を短縮化した、いわゆる急速充電時に電池モジュールが高温になることを防止できる。このため、電池セル32の劣化を早めたり、電池の抵抗が大きくなったりすることがなく、電池モジュールの高信頼性を実現できる。
なお、第1ヒートパイプ26、第2ヒートパイプ27および放熱部28の配置は、図5、図6に示すように、変形して実施することができる。すなわち、図5に示すように、第1ヒートパイプ26および放熱部28を図中の左側に寄せて配置し、第2ヒートパイプ27を図中の右側に寄せて配置してもよい。また、図6に示すように、第1ヒートパイプ26の一部を伝熱板23の対角線方向に配置するとともに第1ヒートパイプ26の一部を折り曲げて、放熱部28を図中の左側に配置してもよい。このとき、第2ヒートパイプ27を図中の左下と右上に配置してもよい。図5、図6の変形例を採用することによって、必要に応じて放熱部28の位置を変更できる。
これら変形例の構造によっても、電池セル32で発生した熱の一部は、伝熱板23に伝達され、伝達の途中で第2ヒートパイプ27および第1ヒートパイプ26を経由して放熱部28まで効率よく伝達される。これによって、第1電池モジュール24および第2電池モジュール25の冷却が効率的に実現される。さらに、各電池モジュールの内部において、電池セル32間で温度の違い(温度むら)を生ずることを防止して、電池モジュール内のすべての電池セル32の温度を均一にできる。
[第2実施形態]
以下に、図7を参照して、電池放熱システム11の第2実施形態について説明する。本実施形態において、電池放熱システム11は、第1ヒートパイプ26、第2ヒートパイプ27および放熱部28の配置が第1実施形態とは異なっているが、それ以外の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
複数の放熱部28中の1つの放熱部28は、送風部16側からみて、第1ヒートパイプ26が第1電池モジュール24から突出する方向と交差(直交)し且つ伝熱板23に沿った方向D1において、複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれしている。すなわち、本実施形態では、1つの放熱部28は、いわゆる横方向において他の放熱部28から位置ずれしている。
本実施形態では、第1ヒートパイプ26および第2ヒートパイプ27の配置は、電池放熱ユニット22毎に異なっている。図7において、例えば、最も左側に位置する電池放熱ユニット22では、第1ヒートパイプ26は、伝熱板23の左端に寄って配置され、伝熱板23の右側に第2ヒートパイプ27が配置されている。例えば、中間に位置する電池放熱ユニット22では、第1ヒートパイプ26は、伝熱板23の中央部に配置され、伝熱板23の右端および左端に第2ヒートパイプ27が配置されている。例えば、最も右側に位置する電池放熱ユニット22では、第1ヒートパイプ26は、伝熱板23の右端に寄って配置され、伝熱板23の左側に第2ヒートパイプ27が配置されている。
本実施形態の電池放熱システム11の冷却作用に説明する。
充電装置によって多数の電池セル32に対して急速で充電等がなされると、各電池セル32が発熱する。電池セル32(第1電池モジュール24および第2電池モジュール25)で発生した熱の一部は、伝熱板23に伝達され伝熱板23から第1ヒートパイプ26に伝達されるか、或いは、伝達の途中で第2ヒートパイプ27を経由して、第1ヒートパイプ26に伝達される。或いは、電池セル32で発生した熱の一部は、直接的に第1ヒートパイプ26に伝達される。第1ヒートパイプ26に伝達された熱は、ヒートパイプの高い熱伝導性能によって、一方の端部26Aから放熱部28のある他方の端部26Bまで効率よく伝達される。一方、ダクト部14には、送風部16から冷却風が送られており、ダクト部14内に露出された放熱部28の熱を冷却風が奪って放熱部28が冷却される。
本実施形態では、上記のように、放熱部28同士が互いに横方向に位置ずれしているため、各放熱部28には、他の放熱部28によって温められていない、温度の低い冷却風が供給される。このように各放熱部28の冷却が効率的になされ、電池モジュール(各電池セル32)から発生した熱が効率よく外界に放出される。
本実施形態によれば、電池放熱システム11は、複数の電池モジュールと、一方の端部26Aで前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部26Bで前記電池モジュールから突出した複数のヒートパイプと、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される金属製の複数の伝熱板23と、前記ヒートパイプの他方の端部に設けられた複数の放熱部28と、複数の放熱部28に風を送る送風部16と、を備え、複数の放熱部28中の1つの放熱部28は、送風部16側からみて、複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれしている。
この構成によれば、ダクト部14の吸気口15側にある放熱部28で温められた空気がダクト部14の排気口17側にある放熱部28に供給されることを防止して、各放熱部に対して温度の低い冷却風を供給することができる。また、吸気口15側にある放熱部28によって圧力損失を生じて、排気口17側にある放熱部28において十分な冷却性能が得られなくなることを防止できる。
なお、第1ヒートパイプ26、第2ヒートパイプ27および放熱部28の配置は、図8に示すように、変形して実施することができる。図8では、送風部16がある方向から、電池放熱ユニット22の第1電池モジュール24(第2電池モジュール25)、第1ヒートパイプ26、第2ヒートパイプ27および放熱部28を示している。
図8に示す変形例のように、複数の放熱部28中の1つの放熱部28は、送風部16側からみて、第1ヒートパイプ26が第1電池モジュール24から突出する方向D2において、複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれして配置されてもよい。さらに、複数の放熱部28中の1つの放熱部28は、送風部16側からみて、第1ヒートパイプ26が第1電池モジュール24から突出する方向と交差(直交)し且つ伝熱板に沿った方向D1において、複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれして配置されてもよい。
[第3実施形態]
以下に、図9から図11を参照して、電池放熱システムの第3実施形態について説明する。本実施形態において、電池放熱システム11は、伝熱板23の形状が異なる点、第1ヒートパイプ26の形状が異なる点、第2ヒートパイプ27が設けられない点、および放熱部28の配置が異なる点で第1実施形態と相違しているが、それ以外の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
図9、図10に示すように、伝熱板23は、銅又はアルミニウム等の高熱伝導性の金属で断面「L」字形に構成されている。伝熱板23は、第1電池モジュール24の1つの面および第2電池モジュール25の1つの面に熱的に接続された第1部分41と、第1部分41の第1電池モジュール24および第2電池モジュール25から突出した位置(第1部分41の端部)から第1部分41と交差する方向に延びる第2部分42と、を有している。図11に示すように、第1部分41は、第1ヒートパイプ26の第1接続部43を収納するための凹部31を有する。
図9に示すように、第1ヒートパイプ26は、第1電池モジュール24の1つの面に固定される第1接続部43と、第2部分42の一方の面42Aに固定される第2接続部44と、第1接続部43と第2接続部44とを連結した連結部45と、を有する。第1接続部43は、伝熱板23の第1部分41に沿って延びており、凹部31内に収納されている。
図11に示すように、第1接続部43は、第1電池モジュール24および伝熱板23との接触面積が増大するように、伝熱板23の厚み方向につぶれた楕円形の断面形状を有する。すなわち、第1接続部43は、第1電池モジュール24の1つの面に沿うように平らになった面を有すると言い換えることができる。第1接続部43が構成した面は、その周囲にある伝熱板23の面と同じ高さになっている。第1接続部43は、例えば、半田付け、かしめ、ろう付け等の手段で第1部分41に固定されるとともに熱的に接続される。このため、伝熱板23の第1部分41の両面には、凹凸のない受熱面が形成される。
図10に示すように、伝熱板23の第1部分41の一方の面41Aには、第1電池モジュール24が固定され且つ第1部分41に対して熱的に接続される。伝熱板23の第1部分41の他方の面41Bには、第2電池モジュール25が固定され且つ第1部分41に対して熱的に接続される。
第2接続部44は、伝熱板23の第2部分42に沿って延びている。第2接続部44は、例えば、半田付け、かしめ、ろう付け等の手段で第2部分42の一方の面42Aに固定されるとともに熱的に接続される。
放熱部28は、第2部分42の一方の面42Aとは反対側の他方の面42Bに固定されている。放熱部28は、一定の間隔で並んだ複数の放熱用のフィン28Aを有している。
図11に示すように、伝熱板23と第1電池モジュール24との間には、ゴム状の弾性を有する熱伝導シート33が介在される。熱伝導シート33によって、伝熱板23と第1電池モジュール24との間の密着性が向上されている。同様に、伝熱板23と第2電池モジュール25との間には、ゴム状の弾性を有する熱伝導シート33が介在される。熱伝導シート33によって、伝熱板23と第2電池モジュール25との間の密着性が向上されている。これらの熱伝導シート33は、例えば合成樹脂材料によって形成されている。なお、熱伝導シート33に代えて、熱伝導性のグリースを用いて、密着性を向上してもよい。
本実施形態の電池放熱システム11の冷却作用に説明する。
充電装置によって多数の電池セル32に対して急速で充電等がなされると、各電池セル32が発熱する。電池セル32(第1電池モジュール24および第2電池モジュール25)で発生した熱の一部は、伝熱板23に伝達され伝熱板23から第1ヒートパイプ26に伝達される。或いは、電池セル32で発生した熱の一部は、直接的に第1ヒートパイプ26に伝達される。第1ヒートパイプ26に伝達された熱は、ヒートパイプの高い熱伝導性能によって、第1接続部43から放熱部28のある第2接続部44まで効率よく伝達される。第2接続部44に輸送された熱は、伝熱板23の第2部分42を介して放熱部28に伝達される。或いは、電池セル32で発生した熱の一部は、伝熱板23中を通って第1部分41から第2部分42まで移動し、放熱部28まで伝達される。
一方、図10に矢印で示すように、ダクト部14には、送風部16から冷却風が送られており、ダクト部14内に露出された放熱部28の熱を冷却風が奪って放熱部28が冷却される。このようにして、電池モジュール(各電池セル32)から発生した熱が大気中に放出される。
第3実施形態によれば、電池放熱システム11は、複数の電池モジュールと、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分41と、第1部分41の前記電池モジュールから突出した位置から第1部分41と交差する方向に延びる第2部分42と、を有した金属製の複数の伝熱板23と、第1部分41に固定され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに第1部分41に沿って延びた第1接続部43と、第2部分42の一方の面42Aに固定されるとともに第2部分42に沿った第2接続部44と、第1接続部43と第2接続部44とを連結した連結部45と、を有した複数のヒートパイプと、一方の面42Aとは反対側の他方の面42Bに設けられた放熱部28と、放熱部28に風を送る送風部16と、を備える。
この構成によれば、ヒートパイプが伝熱板23の第1部分41と第2部分42とに固定されるため、伝熱板23によってヒートパイプ(第1ヒートパイプ26)を補強することができる。このため、例えば電池放熱システム11を電気自動車等の移動体に用いた場合に、ヒートパイプに放熱部28の荷重がかかることを防止して、ヒートパイプの破損を防止できる。
第1接続部43は、前記電池モジュールの前記1つの面に沿うように平らになった面を有し、第1部分41は、第1接続部43を収納した凹部31を有する。この構成によれば、伝熱板23の表面からヒートパイプが突出することがなく、電池モジュールとヒートパイプとの間の接触面積を大きく確保できるとともに、電池モジュールと伝熱板23との間の接触面積も大きく確保できる。
なお、放熱部28は、上記のように複数の放熱用のフィン28Aで構成されるのではなく、図12に示すように、変形して実施することができる。すなわち、第1変形例の場合、放熱部28は、複数の伝熱板23の第2部分42に跨るように設けられる。放熱部28は、内部に流路28Bを有した水冷ジャケットで構成される。第1変形例では、供給源51から供給された冷却液を循環経路52および水冷ジャケットの内部流路28Bで循環させることで、継続的に第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(伝熱板23)から熱を奪うことができる。
この第1変形例によれば、放熱部28は、複数の第2部分42に跨るとともに内部に冷却用の液が通される。この構成によれば、1つの放熱部28によって複数の第1電池モジュール24および第2電池モジュール25(伝熱板23)を冷却できるため、放熱部28の数を少なくして、構造を簡略化できる。
第1ヒートパイプ26は、図13、図14に示す第2変形例のように変形して実施することができる。この第2変形例では、第1ヒートパイプ26の第1接続部43は、伝熱板23の第1部分41の対角線の方向に沿うように斜めに配置されている。同様に、第1ヒートパイプ26の第2接続部44は、伝熱板23の第2部分42の対角線の方向に沿うように斜めに配置されている。伝熱板23の第1部分41は、凹部31を有しており、凹部31内に第1接続部43が収納されている。第1接続部43は、伝熱板23(第1部分41)の厚み方向に押しつぶされており、第1電池モジュール24との接触面積が増加するようにしている。なお、図13に示す第1ヒートパイプ26の配置は、図14に示す第1ヒートパイプ26の配置と左右対称形である。
第2変形例によれば、第1接続部43は、第1部分41の対角線に沿った方向に延びており、第2接続部44は、第2部分42の対角線に沿った方向に延びている。この構成によれば、第1ヒートパイプ26の本数を少なくすることができ、構造を簡略化できる。また、図9に示す第3実施形態と比して、第1接続部43と第2接続部44との間で第1ヒートパイプ26を湾曲させる角度を緩やかに(連結部45の曲率半径を大きく)できるため、第1ヒートパイプ26の内部で作動流体の移動が妨げられることがなく、ヒートパイプの熱輸送効率が低下することを防止できる。
第1ヒートパイプ26、伝熱板23、放熱部28は、図16に示す第3変形例のように変形して実施することができる。この第3変形例では、第1ヒートパイプ26の第1接続部43は、伝熱板23の第1部分41の他方の面41Bに接続され、第1ヒートパイプ26の第2接続部44は、第2部分42の一方の面42Bに配置されている。伝熱板23の第1部分41(他方の面41B)には、凹部31が設けられ、凹部31内に第1接続部43が収納されている。第1接続部43は、伝熱板23(第1部分41)の厚み方向に押しつぶされており、第2電池モジュール25との接触面積が増加するようにしている。
伝熱板23は、第1部分41と第2部分42とに跨る位置(第1部分41と第2部分42との境界をなす角部)に、方形の開口部71を有している。この開口部71の内側に連結部45が位置されるため、第1接続部43と第2接続部44との間で第1ヒートパイプ26を湾曲させる角度が緩やかに(連結部45の曲率半径が大きく)なっている。
放熱部28は、伝熱板23の第2部分42の他方の面42Aに設けられている。放熱部28の構造は、第3実施形態と同様である。開口部71は、放熱部28に冷却風を通すための通路を構成している。
第3変形例によれば、第1接続部43と第2接続部44との間で第1ヒートパイプ26を湾曲させる角度を緩やかに(連結部45の曲率半径を大きく)できるため、第1ヒートパイプ26の内部で作動流体の移動が妨げられることがなく、ヒートパイプの熱輸送効率が低下することを防止できる。また、第1電池モジュール24と伝熱板23の第2部分42との間の位置に放熱部28が配置され、第1電池モジュール24と第2部分42との間の位置が通風経路となるため、電池放熱ユニット22およびこれが搭載される電池放熱システム11をコンパクトに構成できる。また、伝熱板23は、送風部16側から見て放熱部28と重なる位置に開口部71を設けている。このため、このような配置としても放熱部28において効率的に放熱を行うことができる。
[第4実施形態]
以下に、図15を参照して、電池放熱システム11の第4実施形態について説明する。本実施形態において、電池放熱システム11は、二次電池パック12のケース21内部にある収納スペース21Aと、ダクト部14の内部とを仕切るシール部材61が配置される点で第1実施形態と相違しているが、それ以外の部分は第1実施形態と共通している。このため、主として異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
電池放熱システム11は、二次電池パック12と、二次電池パック12の頂部に搭載される冷却ユニット13と、を備えている。
冷却ユニット13は、二次電池パック12の上部に取付けられた複数のダクト部14と、ダクト部14の吸気口15に設けられた複数の送風部16と、ダクト部14の排気口17同士の間に設けられた仕切り壁18と、を有している。ダクト部14の内部には、放熱部28が複数個、間隔をおいて収納される。送風部16は、ダクト部14の吸気口15から排気口17に向けて外部から風を送ることができる。
二次電池パック12は、外殻を構成するケース21と、ケース21内に収納された複数の電池放熱ユニット22と、ケース21内部の収納スペースとダクト部14の内部を仕切るシール部材61と、を有している。
電池放熱ユニット22は、伝熱板23と、伝熱板23の一方の面23Aに固定且つ熱的に接続された第1電池モジュール24と、伝熱板23の他方の面23Bに固定且つ熱的に接続された第2電池モジュール25と、伝熱板23を介して第1電池モジュール24および第2電池モジュール25と熱的に接続された第1ヒートパイプ26と、伝熱板23に固定された第2ヒートパイプ27と、第1ヒートパイプ26の他方の端部26Bに設けられた放熱部28と、備えている。なお、図15では、第1電池モジュール24の図示を省略して、伝熱板23等を示している。
ケース21は、第1ヒートパイプ26をダクト部14側に突出させるための方形の開口部62を有している。シール部材61は、開口部62と略同じ形状に形成されており、開口部62に装着されて開口部62を気密且つ水密に塞ぐことができる。シール部材61は、第1ヒートパイプ26を通すための複数の円形の貫通孔を有している。シール部材61は、開口部62を塞ぐことで、ケース21の内部空間を密閉することができる。
本実施形態の電池放熱システム11の冷却作用に説明する。
充電装置によって多数の電池セル32に対して急速で充電等がなされると、各電池セル32が発熱する。電池セル32で発生した熱の一部は、伝熱板23に伝達され伝熱板23から第1ヒートパイプ26に伝達されるか、或いは、伝達の途中で第2ヒートパイプ27を経由して、第1ヒートパイプ26に伝達される。或いは、電池セル32で発生した熱の一部は、直接的に第1ヒートパイプ26に伝達される。第1ヒートパイプ26に伝達された熱は、ヒートパイプの高い熱伝導性能によって、一方の端部26Aから放熱部28のある他方の端部26Bまで効率よく伝達される。また、ダクト部14には、送風部16から冷却風が送られており、ダクト部14内に露出された放熱部28の熱を冷却風が奪って放熱部28が冷却される。
一方、本実施形態では、シール部材61によってダクト部14の内部空間と、二次電池パック12のケース21の内部空間(収納スペース21A)と、の間を仕切っている。このため、送風部16からの冷却風がケース21の内部に入ることがなく、ケース21内部の防塵および防湿が実現される。
放熱部28および送風部16の作用で、電池モジュール(各電池セル32)から発生した熱が大気中に放出される。
第4実施形態によれば、電池放熱システム11は、送風部16からの風を放熱部28に案内するためのダクト部14と、前記複数の電池モジュールと伝熱板23とを覆ったケース21と、ダクト部14の内部空間とケース21の内部空間とを仕切るシール部材61と、を備える。すなわち、電池モジュールやこれらの配線に直接的に外気を当てられることは、電池モジュールおよび配線が湿気や塩分、埃等にさらされることになり、安全性の観点から好ましくない。この構成によれば、複数の電池モジュールを収納するケース21内部の空間の防塵・防湿を実現して、電池モジュールの劣化を極力防止して、電池モジュールの高耐久性および高信頼性を実現することができる。
上記の電池放熱システム11は、主として電気自動車に搭載される二次電池パック(車載用の二次電池パック)に適用した例について説明したが、電気自動車以外の自動車、バイク、鉄道車両、航空機、リニアモーターカー、船舶、その他の移動手段のための二次電池パックとしても当然に利用可能である。さらに、上記の電池放熱システムは、上記のような移動体に搭載されるだけでなく、地上に固定的に設置する用途にも使用することができる。また、第1実施形態(変形例を含む)、第2実施形態(変形例を含む)、第3実施形態(第1変形例から第3変形例を含む)、第4実施形態は、互いに組み合わせて実施することができる。第3実施形態と第4実施形態を組み合わせる場合には、シール部材61に伝熱板23の第1部分41を通すための貫通孔を設けるとよい。第2実施形態と第3実施形態を組み合わせる場合には、第1ヒートパイプ26の第1接続部43が第1電池モジュール24から突出する方向と交差(直交)し且つ伝熱板23の第1部分41に沿った方向において、放熱部28を複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれ(伝熱板23の第2部分42上で位置ずれ)させるとよい。
[第5実施形態]
以下に、図17から図23を参照して、電池放熱システム11の第5実施形態について説明する。本実施形態において、電池放熱システム11は、伝熱板23の形状が異なり第1部分41と第2部分42が分離されている点、第1電池モジュール24を伝熱板23に固定するための第1ブラケットが設けられる点、第2部分42がその厚み方向において2分割されている点、などで第3実施形態と相違しているが、それ以外の部分は第3実施形態と共通している。このため、主として第3実施形態と異なる部分について説明し、共通する部分については共通の符号を付して説明を省略する。
図1、図2に示すものと同様に、二次電池パック12は、外殻を構成するケース21と、ケース21内に収納された複数の電池放熱ユニット22と、を有している。
図17から図20、図22に示すように、各電池放熱ユニット22は、伝熱板23と、伝熱板23の一方の面23Aに固定且つ熱的に接続された第1電池モジュール24と、第1電池モジュール24に対して直接的に或いは伝熱板23を介して熱的に接続された第1ヒートパイプ26と、伝熱板23の一部に固定された放熱部28と、第1電池モジュール24を伝熱板23に固定するための第1ブラケット81と、第1ブラケット81に取り付けられるとともに第1電池モジュール24が第1ブラケット81の内側から脱落するのを防止する第1保持部材82と、第1ブラケット81と伝熱板23の第2部分42とを固定する一対の固定部材83と、伝熱板23の第2部分42に固定されたパッキン84と、を有する。第1電池モジュール24および放熱部28の構造は第1実施形態と同様である。
第1ブラケット81は、例えば金属製の板材に対して曲げ加工を行って、例えば略「U」字状の断面形状を有するように形成されている(図22参照)。第1ブラケット81は、伝熱板23の第2部分側にある第1端部81Aと、第1端部81Aとは反対側に位置する第2端部81Bと、を有している。図22に示すように、第1ブラケット81の内面には、ゴム状の弾性を発揮するシート部材85が張り付けられている。シート部材85の弾性力によって、第1ブラケット81を固定した際に、伝熱板23に対して第1電池モジュール24をしっかりと押し付けることができる。
図17から図19に示すように、第1ブラケット81は、例えば第1ねじ91によって伝熱板23の第1部分41に固定されている。第1ブラケット81と第1電池モジュール24とは、複数の固定ねじ86によって固定されている。
図18に示すように、第1保持部材82は、金属製の板材を略「U」字状に折り曲げて形成されている。第1保持部材82は、第1ブラケット81の第2端部81B同士を結ぶように第1ブラケット81に固定することができる。第2端部81Bに固定された第1保持部材82は、第1ブラケット81から第1電池モジュール24が脱落することを防止できる。第1保持部材82は、第1ブラケット81に対して例えば第2ねじ92で固定される。
図18、図21に示すように、固定部材83は、一対に設けられており、第1ブラケット81の第1端部81Aに例えば第3ねじ93で固定されている。同様に、固定部材83は、伝熱板23の第2部分42の第2部材88に対しても例えば第4ねじ94で固定されている。このため、固定部材83は、第1ブラケット81の第1端部81Aと伝熱板23の第2部分42とを強固に固定することができる。
図17に示すように、パッキン84は、第2部分42の第1部材87に固定され、放熱部28の周囲を取り囲むように環状に形成されている。本実施形態では、ダクト部14に、開口が設けられており、開口の内側に放熱部28が挿入される。これによって、放熱部28がダクト部14内に配置されている。パッキン84は、ダクト部14の開口と放熱部28との間の隙間を密閉し、ダクト部14内の埃や水滴が第1電池モジュール24側に侵入して、第1電池モジュール24の劣化(例えば、第1電池モジュール24の端子に錆が発生すること等)を防止する。
図20に示すように、第1ヒートパイプ26は、第1電池モジュール24の1つの面に固定される第1接続部43と、第2部分42の第2部材に固定される第2接続部44と、第1接続部43と第2接続部44とを連結した連結部45と、を有する。すなわち、第1ヒートパイプ26の形状は、第3実施形態と同様である。第1接続部43は、伝熱板23の第1部分41に沿って延びており、第1部分41に形成された凹部31内に収納されている。第1接続部43が構成した面は、その周囲にある伝熱板23の面と同じ高さになっている。
第1接続部43は、例えば、半田付け、かしめ、ろう付け等の手段で第1部分41に固定されるとともに熱的に接続される。第2接続部44は、第1接続部43と交差する方向に延びている。図21に示すように、第2接続部44は、第2部分42の後述する第1部材87および第2部材88の間に挟まれることで第2部分42に対して固定される。
図20に示すように、伝熱板23は、全体として断面「L」字形に構成されている。しかしながら本実施形態では、伝熱板23は、製造性を考慮して第1部分41と、第2部分42と、に分割されている。第2部分42は、第1部分41に対して着脱可能である。第2部分42は、第1部分41の端部から第1部分41と交差する方向に延びている。第2部分42は、第1部分41に対して例えば、ねじで固定されている。伝熱板23の第1部分41および第2部分42は、銅又はアルミニウム等の高熱伝導性の金属で構成されている。伝熱板23の第1部分41の形状は、第3実施形態と概ね同じである。
図20に示すように、伝熱板23の第2部分42は、第1面87Aに放熱部28が固定された板状の第1部材87と、第1部材87の第1面87Aとは反対の第2面87Bに接合された板状の第2部材88と、で構成されている。第1部材87と第2部材88とは、ねじによって一体になるように接合されている。図21に示すように、第1部材87は、第1ヒートパイプ26の第2接続部44の外形に沿うように半円形に窪んだ複数の第1窪み部95を有する。図17に示すように、第1部材87は、伝熱板23の第1部分41に沿う第1の方向に延びる第1取付ねじ96によって、第1部分41の端面に対して第1の方向に固定されている。
図21に示すように、第2部材88は、第1ヒートパイプ26の第2接続部44の外形に沿うように半円形に窪んだ複数の第2窪み部97を有する。図20に示すように、第2部材88は、本体部分88Aと、本体部分88Aの端部から突出して第1部分41に対する固定部分を構成する取付部88Bと、を有する。図19に示すように、取付部88Bは、本体部分88Aと交差する方向(第1部分41に沿う方向)に延びている。第2部材88(取付部)は、第1部分41の厚み方向に沿った第2の方向に延びる第2取付ねじ98によって、第1部分41に対して第2の方向に固定される。
したがって、本実施形態では、第2部分42が第1部分41に固定される方向は、互いに異なる2方向である。このため、電池放熱ユニット22に振動が加えられた場合でも、第2部分42がぐらつくことがなく、第1部分41に対して第2部分42が強固に固定される。
第1部材87は、第1窪み部95を介して第2接続部44に当接するとともに第2接続部43と熱的に接続される。第2部材88は、第2窪み部97を介して第2接続部44に当接するとともに第1接続部43と熱的に接続される。
続いて、本実施形態の電池放熱ユニット22の作用について説明する。本実施形態では、第1電池モジュール24から発生した熱は、直接に或いは伝熱板23の第1部分41を介して間接的に、第1ヒートパイプ26の第1接続部43に伝達される。
第1ヒートパイプ26の第1接続部43の熱は、作動流体の熱運搬作用によって、第2接続部44にまで伝達される。図21に示すように、第2接続部44に伝達された熱は、伝熱板23の第2部分42の第1部材87を介して放熱部28にまで伝達される。同様に、第2接続部44に伝達された熱は、第2部分42の第2部材88にも伝達される。第2部材88に伝達された熱は、直接大気中に放出されるか、或いは第1部材87を介して放熱部28にまで伝達される。放熱部28に伝達された熱は、ダクト部14を通る空気中に放出される。
第5実施形態によれば、電池放熱ユニット22は、電池モジュールと、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分41と、第1部分41の前記電池モジュールから突出した位置から第1部分41と交差する方向に延びる第2部分42と、を有した伝熱板23と、第1部分41に固定され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに第1部分41に沿って延びた第1接続部43と、第2部分42に熱的に接続された第2接続部44と、第1接続部43と第2接続部44とを連結した連結部45と、を有したヒートパイプと、第2部分42の一方の面に設けられた放熱部28と、を備え、第2部分42は、第2接続部44と当接する第1窪み部95を有するとともに放熱部28が固定された第1部材87と、第2接続部44と当接する第2窪み部97を有する第2部材88と、を含み、第2接続部44は、第1部材87と第2部材88との間に挟まれている。
この構成によれば、第2接続部44が放熱部28側の第1部材87と当接されるだけでなく、第2部材88とも当接されるため、第2接続部44から第2部分42を介して放熱部28に向かう熱の伝導効率を向上できる。また、第2接続部44から放熱部28に向かう熱の伝達ルートだけでなく、第2部材88から直接大気中に熱を放出するルートも確立されるため、電池放熱ユニット22の放熱性能を向上できる。
電池放熱ユニット22は、前記電池モジュールを伝熱板23に固定するブラケットと、第2部分42をブラケットに固定する固定部材83と、を備える。この構成によれば、第2部分42がブラケットに固定されるため、第2部分42を強固に支持することができる。これによって、放熱部28が取り付けた第2部分42が自重でぐらついて、第2部分42に接続されたヒートパイプに負荷(曲げ荷重)がかかってしまうことを防止することができる。
第2部分42は、第1部分41に対して着脱可能である。この構成によれば、伝熱板23のハンドリング性を向上できる。すなわち、電池モジュールを伝熱板23から取り外す際に作業性を向上できる。また、第1部分41および第2部分42を別部品とすることで、それぞれを単純な形状の部品として製作することができる。これによって、一体になった「L」字形の伝熱板23を製作する場合に比して、製造コストを低減できる。
第2部分42は、第1部分41に対して、互いに異なる2方向で固定される。この構成によれば、第2部分42の固定構造をより強固にすることができる。これによって、例えば、電池放熱ユニット22が自動車等の移動手段に搭載され、電池放熱ユニット22に振動が加えられた場合等に、第2部分42が振動してヒートパイプに負荷がかかってしまうことを防止することができる。これによって、繰り返し加えられる荷重によってヒートパイプに疲労破壊を生じることを防止できる。
(変形例)
続いて、図23を参照して、第5実施形態の電池放熱システム11の変形例について説明する。以下は、主として第5実施形態と異なる部分について説明し、第5実施形態と共通する部分については図示または説明を省略する。本変形例では、伝熱板23の両面に電池モジュールが固定される。
図1、図2に示すものと同様に、二次電池パック12は、外殻を構成するケース21と、ケース21内に収納された複数の電池放熱ユニット22と、を有している。
各電池放熱ユニット22は、伝熱板23と、伝熱板23の一方の面23Aに固定且つ熱的に接続された第1電池モジュール24と、伝熱板23の他方の面23Bに固定且つ熱的に接続された第2電池モジュール25と、第1電池モジュール24に対して直接的に或いは伝熱板23を介して熱的に接続された第1ヒートパイプ26と、伝熱板23の一部に固定された放熱部28と、第1電池モジュール24を伝熱板23に固定するための第1ブラケット81と、第2電池モジュール25を伝熱板23に固定するための第2ブラケット101と、第1ブラケット81に取り付けられるとともに第1電池モジュール24が第1ブラケット81の内側から脱落するのを防止する第1保持部材82と、第2ブラケット101に取り付けられるとともに第2電池モジュール24が第2ブラケット101の内側から脱落するのを防止する第2保持部材と、第1ブラケット81と伝熱板23の第2部分42とを固定する固定部材83と、伝熱板23の第2部分42に固定されたパッキン84と、を有する。
第1電池モジュール24、第2電池モジュール25および放熱部28の構造は第1実施形態と同様である。伝熱板23、第1ヒートパイプ26、固定部材83、およびパッキン84の構造は、第5実施形態と同様である。
第1ブラケット81の構造は、第5実施形態と同様である。そして、第2ブラケット101の構造は、第1ブラケット81と同様である。第1ブラケット81および第2ブラケット101は、いずれも伝熱板に対して第3ねじ93によって固定される。第1ブラケット81と第1電池モジュール24とは、複数の固定ねじ86によって固定されている。同様に、第2ブラケット101と第2電池モジュール25とは、複数の固定ねじ86によって固定されている。
第1保持部材82の構造は、第5実施形態と同様である。そして、第2保持部材の構造は、第1保持部材82の構造と同様である。
本変形例によれば、伝熱板23の両面に電池モジュールが実装されるため、電池モジュールの集積度を向上したい場合等に特に有用である。また、本変形例によっても、第2部分42を強固に支持できるため、第2部分42のぐらつきを防止して、第2部分42に接続されたヒートパイプに負荷がかかってしまうことを防止できる。
上記の電池放熱システム11は、主として電気自動車に搭載される二次電池パック(車載用の二次電池パック)に適用した例について説明したが、電気自動車以外の自動車、バイク、鉄道車両、航空機、リニアモーターカー、船舶、その他の移動手段のための二次電池パックとしても当然に利用可能である。さらに、上記の電池放熱システム11は、上記のような移動体に搭載されるだけでなく、地上に固定的に設置する用途にも使用することができる。また、第1実施形態(変形例を含む)、第2実施形態(変形例を含む)、第3実施形態(第1変形例から第3変形例を含む)、第4実施形態、第5実施形態(変形例を含む)は、互いに組み合わせて実施することができる。第3実施形態と第4実施形態を組み合わせる場合には、シール部材61に伝熱板23の第1部分41を通すための貫通孔を設けるとよい。第2実施形態と第3実施形態を組み合わせる場合には、第1ヒートパイプ26の第1接続部43が第1電池モジュール24から突出する方向と交差(直交)し且つ伝熱板23の第1部分41に沿った方向において、放熱部28を複数の放熱部28中の他の放熱部28から位置ずれ(伝熱板23の第2部分42上で位置ずれ)させるとよい。
また、電池放熱システム11は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。さらに、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]
複数の電池放熱ユニットと、
送風部と、
を備え、
前記複数の電池放熱ユニットのそれぞれは、
電池モジュールと、
一方の端部で前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部で前記電池モジュールから突出した少なくとも一つのヒートパイプと、
前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される金属製の少なくとも一つの伝熱板と、
前記ヒートパイプの他方の端部に設けられた少なくとも一つの放熱部と、
を有し、
前記送風部は、前記放熱部に風を送り、
前記複数の電池放熱ユニット中の1つの放熱部は、前記送風部側からみて、前記複数の電池放熱ユニット中の他の放熱部から位置ずれした電池放熱システム。
[2]
前記複数の電池放熱ユニット中の1つの放熱部は、前記ヒートパイプが前記電池モジュールから突出する方向と交差し且つ前記伝熱板に沿った方向において、前記複数の電池放熱ユニット中の他の放熱部から位置ずれした[1]に記載の電池放熱システム。
[3]
前記複数の複数の電池放熱ユニット中の1つの放熱部は、前記ヒートパイプが前記電池モジュールから突出する方向において、前記複数の電池放熱ユニット中の他の放熱部から位置ずれした[1]に記載の電池放熱システム。
[4]
前記伝熱板の前記電池モジュールに接続した面とは反対側の面に熱的に接続された第2電池モジュールを備えた[2]に記載の電池放熱システム。
[5]
前記送風部からの風を前記放熱部に案内するためのダクト部と、
前記複数の電池モジュールと前記伝熱板とを覆ったケースと、
前記ダクト部の内部空間と前記ケースの内部空間とを仕切るシール部材と、
を備える[2]に記載の電池放熱システム。
[6]
電池モジュールと、
前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した金属製の少なくとも一つの伝熱板と、
前記第1部分に固定され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿って延びた第1接続部と、前記第2部分の一方の面に固定されるとともに前記第2部分に沿った第2接続部と、前記第1接続部と前記第2接続部とを連結した連結部と、を有した少なくとも一つのヒートパイプと、
前記一方の面とは反対側の他方の面に設けられた少なくとも一つの放熱部と、
前記放熱部に風を送る送風部と、
を備えた電池放熱システム。
[7]
前記第1接続部は、前記電池モジュールの前記1つの面に沿うように平らになった面を有し、
前記第1部分は、前記第1接続部を収納した凹部を有した[6]に記載の電池放熱システム。
[8]
前記第1接続部は、前記第1部分の対角線に沿った方向に延びており、
前記第2接続部は、前記第2部分の対角線に沿った方向に延びている[7]に記載の電池放熱システム。
[9]
前記放熱部は、複数の前記第2部分に跨るとともに内部に冷却用の液が通される[7]に記載の電池放熱システム。
[10]
前記電池モジュールの前記1つの面と前記第1部分との間に熱伝導シートが介在される[7]に記載の電池放熱システム。
[11]
前記伝熱板の前記電池モジュールに接続した面とは反対側の面に熱的に接続された第2電池モジュールを備えた[7]に記載の電池放熱システム。
[12]
電池モジュールと、
一方の端部で前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに他方の端部で前記電池モジュールから突出した少なくとも一つのヒートパイプと、
前記ヒートパイプの他方の端部に設けられた少なくとも一つの放熱部と、
前記放熱部に風を送る送風部と、
を備えた電池放熱システム。
[13]
電池モジュールと、
前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した金属製の少なくとも一つの伝熱板と、
前記第1部分に固定され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿って延びた第1接続部と、前記第2部分の一方の面に固定されるとともに前記第2部分に沿った第2接続部と、前記第1接続部と前記第2接続部とを連結した連結部と、を有した少なくとも一つのヒートパイプと、
前記一方の面とは反対側の他方の面に設けられ、前記第2部分と前記電池モジュールとの間に位置した少なくとも一つの放熱部と、
前記放熱部に風を送る送風部と、
を備えた電池放熱システム。
[14]
前記伝熱板には、前記送風部側からみて、前記放熱部と重なる位置に開口部が設けられた[13]に記載の電池放熱システム。
[15]
前記伝熱板には、前記第1部分と前記第2部分との境界をなす角部に開口部が設けられ、
前記連結部は、前記開口部の内側に位置された[13]に記載の電池放熱システム。
[16]
前記伝熱板の前記電池モジュールに接続した面とは反対側の面に熱的に接続された第2電池モジュールを備えた[13]に記載の電池放熱システム。
[17]
電池モジュールと、
前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した伝熱板と、
前記第1部分に固定され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿って延びた第1接続部と、前記第2部分に熱的に接続された第2接続部と、前記第1接続部と前記第2接続部とを連結した連結部と、を有したヒートパイプと、
前記第2部分の一方の面に設けられた放熱部と、
を備え、
前記第2部分は、前記第2接続部と当接する第1窪み部を有するとともに前記放熱部が固定された第1部材と、前記第2接続部と当接する第2窪み部を有する第2部材と、を含み、
前記第2接続部は、前記第1部材と前記第2部材との間に挟まれた電池放熱ユニット。
[18]
前記電池モジュールを前記伝熱板に固定するブラケットと、
前記第2部分をブラケットに固定する固定部材と、
を備える[17]に記載の電池放熱ユニット。
[19]
前記第2部分は、前記第1部分に対して着脱可能である[17]に記載の電池放熱ユニット。
[20]
前記第2部分は、前記第1部分に対して、互いに異なる2方向で固定される[19]に記載の電池放熱ユニット。
11…電池放熱システム、12…二次電池パック、14…ダクト部、16…送風部、21…ケース、23…伝熱板、24…第1電池モジュール、25…第2電池モジュール、26…第1ヒートパイプ、26A…一方の端部、26B…他方の端部、28…放熱部、31…凹部、33…熱伝導シート、41…第1部分、42…第2部分、43…第1接続部、44…第2接続部、45…連結部、61…シール部材、81…第1ブラケット、83…固定部材、87…第1部材、88…第2部材、D1…第1ヒートパイプが突出する方向と交差し且つ伝熱板に沿った方向、D2…第1ヒートパイプが突出する方向

Claims (9)

  1. 電池モジュールと、
    前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した金属製の少なくとも一つの伝熱板と、
    前記第1部分に載置され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿った第1接続部と、前記第2部分の一方の面に載置されるとともに前記第2部分に沿った第2接続部と、を有した少なくとも一つのヒートパイプと、
    前記一方の面とは反対側の他方の面に設けられ、前記第2部分と前記電池モジュールとの間に位置した少なくとも一つの放熱部と、
    備えた電池放熱システム。
  2. 前記伝熱板には、送風部側からみて、前記放熱部と重なる位置に開口部が設けられた請求項に記載の電池放熱システム。
  3. 前記伝熱板には、前記第1部分と前記第2部分との境界をなす角部に開口部が設けられ、
    前記第1接続部と前記第2接続部とを連結した連結部は、前記開口部の内側に位置された請求項に記載の電池放熱システム。
  4. 前記伝熱板の前記電池モジュールに接続した面とは反対側の面に熱的に接続された第2電池モジュールを備えた請求項に記載の電池放熱システム。
  5. 電池モジュールと、
    前記電池モジュールの少なくとも1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した伝熱板と、
    前記第1部分に載置され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿った第1接続部と、前記第2部分に熱的に接続された第2接続部と、を有したヒートパイプと、
    前記第2部分の一方の面に設けられた放熱部と、
    前記電池モジュールを前記伝熱板に固定するブラケットと、
    前記第2部分をブラケットに固定する固定部材と、
    を備え、
    前記第2部分は、前記第2接続部と当接するとともに前記放熱部が配置された第1部材と、前記第2接続部と当接する第2部材と、を含み、
    前記第2接続部は、前記第1部材と前記第2部材との間に配置された電池放熱ユニット。
  6. 電池モジュールと、
    前記電池モジュールの少なくとも1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した伝熱板と、
    前記第1部分に載置され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿った第1接続部と、前記第2部分に熱的に接続された第2接続部と、を有したヒートパイプと、
    前記第2部分の一方の面に設けられた放熱部と、
    を備え、
    前記第2部分は、前記第2接続部と当接するとともに前記放熱部が配置された第1部材と、前記第2接続部と当接する第2部材と、を含み、
    前記第2接続部は、前記第1部材と前記第2部材との間に配置され、
    前記第2部分は、前記第1部分に対して着脱可能である電池放熱ユニット。
  7. 前記第2部分は、前記第1部分に対して、互いに異なる2方向で固定される請求項に記載の電池放熱ユニット。
  8. 前記第1部分の前記電池モジュールが熱的に接続される面とは反対側の面に熱的に接続された第2電池モジュールを備える請求項5または請求項6に記載の電池放熱ユニット。
  9. 電池モジュールと、
    前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続される第1部分と、前記第1部分の前記電池モジュールから突出した位置から前記第1部分と交差する方向に延びる第2部分と、を有した金属製の少なくとも一つの伝熱板と、
    前記第1部分に載置され、前記電池モジュールの1つの面に熱的に接続されるとともに前記第1部分に沿った第1接続部と、前記第2部分の一方の面に載置されるとともに前記第2部分に沿った第2接続部と、を有した少なくとも一つのヒートパイプと、
    前記一方の面とは反対側の他方の面に設けられ、前記第2部分と前記電池モジュールとの間に位置した少なくとも一つの放熱部と、
    前記放熱部に風を送る送風部と、
    を備えた電池放熱システム。
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