JP6871183B2 - Heat dissipation structure and battery with it - Google Patents

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Description

本発明は、放熱構造体およびそれを備えるバッテリーに関する。 The present invention relates to a heat radiating structure and a battery including the heat radiating structure.

自動車、航空機、船舶あるいは家庭用若しくは業務用電子機器の制御システムは、より高精度かつ複雑化してきており、それに伴って、回路基板上の小型電子部品の集積密度が増加の一途を辿っている。この結果、回路基板周辺の発熱による電子部品の故障や短寿命化を解決することが強く望まれている。 Control systems for automobiles, aircraft, ships, and household or commercial electronic devices are becoming more accurate and complex, and the density of small electronic components on circuit boards is increasing. .. As a result, it is strongly desired to solve the failure and shortening of the life of electronic components due to heat generation around the circuit board.

回路基板からの速やかな放熱を実現するには、従来から、回路基板自体を放熱性に優れた材料で構成し、ヒートシンクを取り付け、あるいは放熱ファンを駆動するといった手段を単一で若しくは複数組み合わせて行われている。これらの内、回路基板自体を放熱性に優れた材料、例えばダイヤモンド、窒化アルミニウム(AlN)、cBNなどから構成する方法は、回路基板のコストを極めて高くしてしまう。また、放熱ファンの配置は、ファンという回転機器の故障、故障防止のためのメンテナンスの必要性や設置スペースの確保が難しいという問題を生じる。これに対して、放熱フィンは、熱伝導性の高い金属(例えば、アルミニウム)を用いた柱状あるいは平板状の突出部位を数多く形成することによって表面積を大きくして放熱性をより高めることのできる簡易な部材であるため、放熱部品として汎用的に用いられている(特許文献1を参照)。 In order to realize quick heat dissipation from the circuit board, conventionally, the circuit board itself is made of a material having excellent heat dissipation, a heat sink is attached, or a means of driving a heat dissipation fan is used alone or in combination. It is done. Of these, a method in which the circuit board itself is made of a material having excellent heat dissipation, for example, diamond, aluminum nitride (AlN), cBN, or the like, makes the cost of the circuit board extremely high. Further, the arrangement of the heat radiating fan causes problems such as failure of the rotating device called the fan, maintenance necessity for preventing the failure, and difficulty in securing the installation space. On the other hand, the heat radiating fin is a simple one that can increase the surface area and further improve the heat radiating property by forming many columnar or flat plate-shaped protruding parts using a metal having high thermal conductivity (for example, aluminum). Since it is a member, it is widely used as a heat-dissipating component (see Patent Document 1).

ところで、現在、世界中で、地球環境への負荷軽減を目的として、従来からのガソリン車あるいはディーゼル車を徐々に電気自動車に転換しょうとする動きが活発化している。特に、フランス、オランダ、ドイツをはじめとする欧州諸国の他、中国でも、2040年までにガソリン車とディーゼル車から完全に電気自動車に切り替えることを宣言している。電気自動車の普及には、高性能バッテリーの開発の他、多数の充電スタンドの設置などの課題がある。特に、リチウム系の自動車用バッテリーの充放電機能を高めるための技術開発が大きな課題となっている。上記自動車バッテリーは、摂氏60度以上の高温下では充放電の機能を十分に発揮できないことが良く知られている。このため、先に説明した回路基板と同様、バッテリーにおいても、放熱性を高めることが重要視されている。 By the way, at present, there are active movements around the world to gradually convert conventional gasoline-powered vehicles or diesel-powered vehicles to electric vehicles for the purpose of reducing the burden on the global environment. In particular, in addition to European countries such as France, the Netherlands and Germany, China has also declared that it will completely switch from gasoline and diesel vehicles to electric vehicles by 2040. The spread of electric vehicles has issues such as the development of high-performance batteries and the installation of a large number of charging stations. In particular, technological development for enhancing the charge / discharge function of lithium-based automobile batteries has become a major issue. It is well known that the above-mentioned automobile battery cannot fully exert its charge / discharge function at a high temperature of 60 degrees Celsius or higher. For this reason, it is important to improve the heat dissipation of the battery as well as the circuit board described above.

バッテリーの速やかな放熱を実現するには、アルミニウム等の熱伝導性に優れた金属製の筐体に水冷パイプを配置し、当該筐体にバッテリーセルを多数配置し、バッテリーセルと筐体の底面との間に密着性のゴムシートを挟んだ構造が採用されている。以下、図を参照して説明する。 In order to quickly dissipate heat from the battery, place the water-cooled pipe in a metal housing with excellent thermal conductivity such as aluminum, place a large number of battery cells in the housing, and place the battery cell and the bottom of the housing. A structure in which an adhesive rubber sheet is sandwiched between the two is adopted. Hereinafter, description will be made with reference to the drawings.

図9は、従来のバッテリーの概略断面図を示す。図9のバッテリー100は、多数のバッテリーセル101を、アルミニウム若しくはアルミニウム基合金から成る筐体102の内底面103上に備える。筐体102の底部104には、冷却水を流すための水冷パイプ105が備えられている。バッテリーセル101は、底部104との間にゴムシート(例えば、室温硬化型シリコーンゴム製のシート)106を挟んで筐体102内に固定されている。このような構造のバッテリー100では、バッテリーセル101は、ゴムシート106を通じて筐体102に伝熱して、水冷によって効果的に除熱される。 FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a conventional battery. The battery 100 of FIG. 9 includes a large number of battery cells 101 on the inner bottom surface 103 of the housing 102 made of aluminum or an aluminum-based alloy. The bottom 104 of the housing 102 is provided with a water cooling pipe 105 for flowing cooling water. The battery cell 101 is fixed in the housing 102 with a rubber sheet (for example, a sheet made of room temperature curable silicone rubber) 106 sandwiched between the battery cell 101 and the bottom portion 104. In the battery 100 having such a structure, the battery cell 101 transfers heat to the housing 102 through the rubber sheet 106, and the heat is effectively removed by water cooling.

特開2008−243999Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-24399

しかし、図9に示すような従来のバッテリー100の放熱構造には、次のような解決すべき課題がある。ゴムシート106は、アルミニウムやグラファイトと比べて熱伝導性が低いため、バッテリーセル101から筐体102に効率よく熱を移動させることが難しい。また、ゴムシート106に代えてグラファイト等のスペーサを挟む方法も考えられる。しかし、複数のバッテリーセル101の下面が平らではなく段差を有することから、バッテリーセル101とスペーサとの間に隙間が生じ、伝熱効率が低下する。かかる一例にもみられるように、バッテリーセルは種々の形態(段差等の凹凸あるいは表面状態を含む)をとり得ることから、バッテリーセルの種々の形態に順応可能であって高い伝熱効率を実現することの要望が高まっている。さらには、バッテリーセルの容器の材質をより軽量なものにすることが要望されており、バッテリーセルの軽量化に対応した放熱構造体が望まれている。これは、バッテリーセルのみならず、回路基板、電子部品あるいは電子機器本体のような他の熱源にも通じる。 However, the heat dissipation structure of the conventional battery 100 as shown in FIG. 9 has the following problems to be solved. Since the rubber sheet 106 has lower thermal conductivity than aluminum or graphite, it is difficult to efficiently transfer heat from the battery cell 101 to the housing 102. Further, a method of sandwiching a spacer such as graphite instead of the rubber sheet 106 is also conceivable. However, since the lower surfaces of the plurality of battery cells 101 are not flat and have steps, a gap is generated between the battery cells 101 and the spacer, and the heat transfer efficiency is lowered. As seen in such an example, since the battery cell can take various forms (including unevenness such as a step or a surface state), it is possible to adapt to various forms of the battery cell and realize high heat transfer efficiency. The demand for is increasing. Further, it is required to make the material of the container of the battery cell lighter, and a heat radiating structure corresponding to the weight reduction of the battery cell is desired. This leads not only to battery cells, but also to other heat sources such as circuit boards, electronic components or electronics bodies.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、熱源の種々の形態に順応可能であって、軽量でかつ放熱効率に優れる放熱構造体、および当該放熱構造体を備えるバッテリーを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a heat radiating structure that is adaptable to various forms of a heat source, is lightweight, and has excellent heat radiating efficiency, and a battery provided with the heat radiating structure. With the goal.

(1)上記目的を達成するための一実施形態に係る放熱構造体は、熱源からの放熱を高める放熱構造体であって、熱源からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シートと、熱伝導シートの環状裏面に備えられ、熱伝導シートに比べて熱源の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材とを備え、熱伝導シートの巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路を有する。 (1) The heat radiating structure according to the embodiment for achieving the above object is a heat radiating structure that enhances heat radiating from a heat source, and has a shape that proceeds while being wound in a spiral shape for transferring heat from the heat source. A heat conductive sheet and a cushion member provided on the annular back surface of the heat conductive sheet and easily deformed according to the surface shape of the heat source as compared with the heat conductive sheet, and penetrate in the traveling direction while winding the heat conductive sheet. Has a through-passage.

(2)別の実施形態に係る放熱構造体は、好ましくは、熱伝導シートの環状表面に密着層をさらに備え、貫通路から径方向外側に向かって、クッション部材、熱伝導シート、密着層の順に構成されている。 (2) The heat radiating structure according to another embodiment preferably further includes an adhesive layer on the annular surface of the heat conductive sheet, and is a cushion member, a heat conductive sheet, and an adhesive layer from the gangway to the outside in the radial direction. It is configured in order.

(3)別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、クッション部材は、熱伝導シートの環状裏面に沿ってスパイラル状に巻回しているスパイラル状クッション部材である。 (3) In the heat radiating structure according to another embodiment, the cushion member is preferably a spiral cushion member that is spirally wound along the annular back surface of the heat conductive sheet.

(4)別の実施形態に係る放熱構造体では、好ましくは、クッション部材は、その長さ方向に貫通路を有する筒状クッション部材であって、熱伝導シートは、筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回している。 (4) In the heat dissipation structure according to another embodiment, preferably, the cushion member is a tubular cushion member having a through path in the length direction thereof, and the heat conductive sheet is an outer surface of the tubular cushion member. Is wound in a spiral shape.

(5)一実施形態に係るバッテリーは、冷却部材を流す構造を持つ筐体内に、1または2以上の熱源としてのバッテリーセルを備えたバッテリーであって、熱源からの放熱を高める放熱構造体を備え、放熱構造体に、熱源からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シートと、熱伝導シートの環状裏面に備えられ、熱伝導シートに比べて熱源の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材とを備え、熱伝導シートの巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路を有する。 (5) The battery according to one embodiment is a battery having one or more battery cells as heat sources in a housing having a structure for flowing a cooling member, and has a heat dissipation structure that enhances heat dissipation from the heat source. A heat conductive sheet that travels while spirally winding around the heat dissipation structure to transfer heat from the heat source, and an annular back surface of the heat conductive sheet, which has a surface shape of the heat source compared to the heat conductive sheet. It is provided with a cushion member that is easily deformed according to the above, and has a through path that penetrates in the direction of traveling while winding the heat conductive sheet.

(6)別の実施形態に係るバッテリーでは、好ましくは、放熱構造体は、熱伝導シートの環状表面に密着層をさらに備え、貫通路から径方向外側に向かって、クッション部材、熱伝導シート、密着層の順に構成されている。 (6) In the battery according to another embodiment, preferably, the heat radiating structure further includes an adhesive layer on the annular surface of the heat conductive sheet, and the cushion member, the heat conductive sheet, from the through path to the outside in the radial direction. It is configured in the order of the adhesion layer.

(7)別の実施形態に係るバッテリーでは、好ましくは、クッション部材は、熱伝導シートの環状裏面に沿ってスパイラル状に巻回しているスパイラル状クッション部材であり、放熱構造体を、少なくとも熱源と冷却部材との間に配置している。 (7) In the battery according to another embodiment, preferably, the cushion member is a spiral cushion member that is spirally wound along the annular back surface of the heat conductive sheet, and the heat radiating structure is at least a heat source. It is placed between the cooling member and the cooling member.

(8)別の実施形態に係るバッテリーでは、好ましくは、クッション部材は、その長さ方向に貫通路を有する筒状クッション部材であって、熱伝導シートは、筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回しており、放熱構造体を、少なくとも熱源と冷却部材との間に配置している。 (8) In the battery according to another embodiment, preferably, the cushion member is a tubular cushion member having a through path in the length direction thereof, and the heat conductive sheet spirals the outer surface of the tubular cushion member. It is wound in a shape, and the heat radiating structure is arranged at least between the heat source and the cooling member.

(9)別の実施形態に係るバッテリーでは、好ましくは、クッション部材は、その長さ方向に貫通路を有する筒状クッション部材であって、熱伝導シートは、筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回しており、筒状クッション部材は貫通路に冷却部材を流すことができるように構成されており、放熱構造体を、熱源と筐体との間、および/または熱源同士の間に配置している。 (9) In the battery according to another embodiment, preferably, the cushion member is a tubular cushion member having a through path in the length direction thereof, and the heat conductive sheet spirals the outer surface of the tubular cushion member. It is wound in a shape, and the tubular cushion member is configured so that the cooling member can flow through the through path, and the heat dissipation structure is placed between the heat source and the housing and / or between the heat sources. It is arranged.

本発明によれば、熱源の種々の形態に順応可能であって、軽量でかつ放熱効率に優れる放熱構造体、および当該放熱構造体を備えるバッテリーを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a heat radiating structure that is adaptable to various forms of a heat source, is lightweight and has excellent heat radiating efficiency, and a battery including the heat radiating structure.

図1は、第1実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(1A)および当該(1A)中のバッテリーセルによって放熱構造体を圧縮する前後の放熱構造体の形態変化の断面図(1B)をそれぞれ示す。FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view (1A) of the heat radiating structure according to the first embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a heat radiating structure before and after compressing the heat radiating structure by the battery cell in the (1A). The cross-sectional view (1B) of the morphological change is shown respectively. 図2は、図1の放熱構造体の製造方法の一部を説明するための図を示す。FIG. 2 shows a diagram for explaining a part of the method of manufacturing the heat radiating structure of FIG. 図3は、バッテリーセルの直下に放熱構造体を配置した状態の斜視図を示す。FIG. 3 shows a perspective view of a state in which the heat radiating structure is arranged directly under the battery cell. 図4は、第2実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(4A)、バッテリーセルの直下に放熱構造体を配置した状態の斜視図(4B)および放熱構造体の平面図(4C)を、それぞれ示す。FIG. 4 is a vertical sectional view (4A) of the heat radiating structure according to the second embodiment and a battery provided with the heat radiating structure, a perspective view (4B) of a state in which the heat radiating structure is arranged directly under the battery cell, and a heat radiating structure. The plan view (4C) of the body is shown respectively. 図5は、第3実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(5A)および当該放熱構造体に冷却部材が流れる状況の斜視図(5B)を、それぞれ示す。FIG. 5 shows a vertical cross-sectional view (5A) of the heat radiating structure according to the third embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a perspective view (5B) of a situation in which a cooling member flows through the heat radiating structure. 図6は、第4実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図および当該放熱構造体に冷却部材が流れる状況の斜視図を示す。FIG. 6 shows a vertical cross-sectional view of the heat radiating structure according to the fourth embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a perspective view of a situation in which a cooling member flows through the heat radiating structure. 図7は、第5実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図を示す。FIG. 7 shows a vertical cross-sectional view of the heat radiating structure according to the fifth embodiment and a battery including the heat radiating structure. 図8は、図7の放熱構造体の製造状況の一部(8A)および当該(8A)の製造方法によって完成した放熱構造体の平面図(8B)をそれぞれ示す。FIG. 8 shows a part (8A) of the manufacturing state of the heat radiating structure of FIG. 7 and a plan view (8B) of the heat radiating structure completed by the manufacturing method of the (8A). 図9は、従来のバッテリーの概略断面図を示す。FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a conventional battery.

次に、本発明の各実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下に説明する各実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また、各実施形態の中で説明されている諸要素及びその組み合わせの全てが本発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Next, each embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below does not limit the invention according to the claims, and all of the elements and combinations thereof described in each embodiment are the means for solving the present invention. Is not always required.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(1A)および当該(1A)中のバッテリーセルによって放熱構造体を圧縮する前後の放熱構造体の形態変化の断面図(1B)をそれぞれ示す。
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a vertical cross-sectional view (1A) of the heat radiating structure according to the first embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a heat radiating structure before and after compressing the heat radiating structure by the battery cell in the (1A). The cross-sectional view (1B) of the morphological change is shown respectively.

バッテリー1は、図1に示すように、冷却部材15を接触させる筐体11内に複数のバッテリーセル20を備えた構造を有する。放熱構造体25は、熱源の一例であるバッテリーセル20の冷却部材15に近い側の端部(下端部)と冷却部材15に近い側の筐体11の一部(底部12)との間に備えられている。ここでは、1個の放熱構造体25は、2個のバッテリーセル20を載置しているが、放熱構造体25に載置するバッテリーセル20の個数は2個に限定されない。 As shown in FIG. 1, the battery 1 has a structure in which a plurality of battery cells 20 are provided in a housing 11 in which the cooling member 15 is brought into contact with the battery 1. The heat radiating structure 25 is located between an end (lower end) of the battery cell 20 near the cooling member 15 and a part of the housing 11 (bottom 12) near the cooling member 15, which is an example of a heat source. It is equipped. Here, one heat radiating structure 25 has two battery cells 20 mounted on it, but the number of battery cells 20 mounted on the heat radiating structure 25 is not limited to two.

放熱構造体25は、バッテリーセル20からの放熱を高める構造体である。放熱構造体25は、バッテリーセル20からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シート30と、熱伝導シート30の環状裏面に備えられ、熱伝導シート30に比べてバッテリーセル20の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材31とを備える。放熱構造体25は、熱伝導シート30の巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路32を有する。また、放熱構造体25は、好ましくは、熱伝導シート30の環状表面に密着層34をさらに備え、貫通路32から径方向外側に向かって、クッション部材31、熱伝導シート30、密着層34の順に構成されている。ここでは、熱伝導シート30は、好ましくは、クッション部材31に比べて熱伝導性に優れる材料からなる。クッション部材31は、好ましくは、その長さ方向に貫通路32を有する筒状クッション部材である。熱伝導シート30は、当該筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回している。放熱構造体25は、バッテリーセル20を載置していない状態では略円筒形状を有しているが、バッテリーセル20を載置するとその重さで圧縮され扁平した形態になる。 The heat radiating structure 25 is a structure that enhances heat radiating from the battery cell 20. The heat radiating structure 25 is provided on a heat conductive sheet 30 having a shape of spirally winding to transfer heat from the battery cell 20 and traveling on the annular back surface of the heat conductive sheet 30, as compared with the heat conductive sheet 30. A cushion member 31 that is easily deformed according to the surface shape of the battery cell 20 is provided. The heat radiating structure 25 has a gangway 32 that penetrates in the direction of traveling while winding the heat conductive sheet 30. Further, the heat radiating structure 25 preferably further includes an adhesion layer 34 on the annular surface of the heat conduction sheet 30, and the cushion member 31, the heat conduction sheet 30, and the adhesion layer 34 are provided from the through-passage 32 toward the outside in the radial direction. It is configured in order. Here, the heat conductive sheet 30 is preferably made of a material having higher heat conductivity than the cushion member 31. The cushion member 31 is preferably a tubular cushion member having a through-passage 32 in the length direction thereof. The heat conductive sheet 30 spirally winds the outer surface of the tubular cushion member. The heat radiating structure 25 has a substantially cylindrical shape when the battery cell 20 is not mounted, but when the battery cell 20 is mounted, the heat radiating structure 25 is compressed by its weight and becomes a flat shape.

熱伝導シート30は、放熱構造体25の外側面をスパイラル状に巻回しながら略円筒の長さ方向に進行する帯状のシートである。熱伝導シート30は、金属、炭素若しくはセラミックスの少なくとも1つを含むシートであってバッテリーセル20からの熱を冷却部材15へと伝導させる機能を有する。なお、本願では、「断面」あるいは「縦断面」とは、バッテリー1の筐体11の内部14における上方開口面から底部12へと垂直に切断する方向の断面を意味する。 The heat conductive sheet 30 is a strip-shaped sheet that travels in the length direction of a substantially cylindrical cylinder while spirally winding the outer surface of the heat radiating structure 25. The heat conductive sheet 30 is a sheet containing at least one of metal, carbon, and ceramics, and has a function of conducting heat from the battery cell 20 to the cooling member 15. In the present application, the "cross section" or "vertical cross section" means a cross section in the inner 14 of the housing 11 of the battery 1 in the direction of vertically cutting from the upper opening surface to the bottom 12.

次に、バッテリーの概略構成および放熱構造体25の構成部材について、より詳しく説明する。 Next, the schematic configuration of the battery and the constituent members of the heat radiating structure 25 will be described in more detail.

(1)バッテリーの構成の概略
この実施形態において、バッテリー1は、例えば、電気自動車用のバッテリーであって、多数のバッテリーセル20を備える。バッテリー1は、一方に開口する有底型の筐体11を備える。筐体11は、好ましくは、アルミニウム若しくはアルミニウム基合金から成る。バッテリーセル20は、筐体11の内部14に配置される。バッテリーセル20の上方には、電極(不図示)が突出して設けられている。複数のバッテリーセル20は、好ましくは、筐体11内において、その両側からネジ等を利用して圧縮する方向に力を与えられて、互いに密着するようになっている(不図示)。筐体11の底部12には、冷却部材15の一例である冷却水を流すために、1または複数の水冷パイプ13が備えられている。バッテリーセル20は、底部12との間に、放熱構造体25を挟むようにして筐体11内に配置されている。このような構造のバッテリー1では、バッテリーセル20は、放熱構造体25を通じて筐体11に伝熱して、水冷によって効果的に除熱される。なお、冷却部材15は、冷却水に限定されず、液体窒素、エタノール等の有機溶剤も含むように解釈される。冷却部材15は、冷却に用いられる状況下にて、液体であるとは限らず、気体あるいは固体でも良い。
(1) Outline of Battery Configuration In this embodiment, the battery 1 is, for example, a battery for an electric vehicle and includes a large number of battery cells 20. The battery 1 includes a bottomed housing 11 that opens to one side. The housing 11 is preferably made of aluminum or an aluminum-based alloy. The battery cell 20 is arranged inside 14 of the housing 11. An electrode (not shown) is provided above the battery cell 20 so as to project. The plurality of battery cells 20 are preferably brought into close contact with each other in the housing 11 by applying a force in the direction of compression from both sides thereof using screws or the like (not shown). The bottom 12 of the housing 11 is provided with one or more water cooling pipes 13 for flowing cooling water, which is an example of the cooling member 15. The battery cell 20 is arranged in the housing 11 so as to sandwich the heat radiating structure 25 with the bottom portion 12. In the battery 1 having such a structure, the battery cell 20 transfers heat to the housing 11 through the heat radiating structure 25, and the heat is effectively removed by water cooling. The cooling member 15 is not limited to cooling water, but is interpreted to include an organic solvent such as liquid nitrogen and ethanol. The cooling member 15 is not limited to a liquid under the conditions used for cooling, and may be a gas or a solid.

(2)熱伝導シート
熱伝導シート30は、好ましくは炭素を含むシートであり、さらに好ましくは炭素フィラーと樹脂とを含むシートである。本願でいう「炭素」は、グラファイト、グラファイトより結晶性の低いカーボンブラック、膨張黒鉛、ダイヤモンド、ダイヤモンドに近い構造を持つダイヤモンドライクカーボン等の炭素(元素記号:C)から成る如何なる構造のものも含むように広義に解釈される。熱伝導シート30は、この実施形態では、樹脂に、グラファイト繊維やカーボン粒子を配合分散した材料を硬化させた薄いシートとすることができる。グラファイト繊維やカーボン粒子に代えて、膨張黒鉛性のフィラーを用いても良い。膨張黒鉛は、化学反応を用いて鱗片状の黒鉛に物質を挿入した黒鉛層間化合物を急熱して層間の物質がガス化し、その時に生じたガスの放出によって黒鉛の層間が広がり、層の積み重なり方向に膨張した状態になった黒鉛をいう。また、熱伝導シート30は、メッシュ状に編んだカーボンファイバーであっても良く、さらには混紡してあっても混編みしてあっても良い。なお、グラファイト繊維、カーボン粒子、カーボンファイバーあるいは膨張黒鉛製のフィラーも、すべて、炭素フィラーの概念に含まれる。
(2) Heat Conductive Sheet The heat conductive sheet 30 is preferably a sheet containing carbon, and more preferably a sheet containing a carbon filler and a resin. The term "carbon" as used in the present application includes any structure composed of carbon (element symbol: C) such as graphite, carbon black having lower crystallinity than graphite, expanded graphite, diamond, and diamond-like carbon having a structure similar to diamond. Is interpreted in a broad sense. In this embodiment, the heat conductive sheet 30 can be a thin sheet obtained by curing a material obtained by blending and dispersing graphite fibers and carbon particles in a resin. Expanded graphite filler may be used instead of graphite fibers and carbon particles. In expanded graphite, a graphite intercalation compound in which a substance is inserted into scaly graphite using a chemical reaction is rapidly heated to gasify the substance between the layers, and the gas between the layers expands due to the release of gas generated at that time, and the layers are stacked in the direction of stacking. Graphite in an expanded state. Further, the heat conductive sheet 30 may be carbon fiber knitted in a mesh shape, and may be blended or knitted. Note that graphite fibers, carbon particles, carbon fibers, or fillers made of expanded graphite are all included in the concept of carbon fillers.

熱伝導シート30に樹脂を含む場合には、当該樹脂が熱伝導シート30の全質量に対して50質量%を超えていても、あるいは50質量%以下であっても良い。すなわち、熱伝導シート30は、熱伝導に大きな支障が無い限り、樹脂を主材とするか否かを問わない。樹脂としては、例えば、熱可塑性樹脂を好適に使用できる。熱可塑性樹脂としては、熱源の一例であるバッテリーセル20からの熱を伝導する際に溶融しない程度の高融点を備える樹脂が好ましく、例えば、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド(PAI)等を好適に挙げることができる。樹脂は、熱伝導シート30の成形前の状態において、炭素フィラーの隙間に、例えば粒子状に分散している。熱伝導シート30は、炭素フィラー、樹脂の他、熱伝導をより高めるためのフィラーとして、AlNあるいはダイヤモンドを分散していても良い。また、樹脂に代えて、樹脂よりも柔軟なエラストマーを用いても良い。 When the heat conductive sheet 30 contains a resin, the resin may exceed 50% by mass or 50% by mass or less with respect to the total mass of the heat conductive sheet 30. That is, the heat conductive sheet 30 may or may not use resin as the main material as long as the heat conduction is not significantly hindered. As the resin, for example, a thermoplastic resin can be preferably used. As the thermoplastic resin, a resin having a high melting point that does not melt when conducting heat from the battery cell 20 which is an example of a heat source is preferable, and for example, polyphenylene sulfide (PPS), polyetheretherketone (PEEK), and the like. Polyamideimide (PAI) and the like can be preferably mentioned. The resin is dispersed in the gaps between the carbon fillers, for example, in the form of particles in the state before molding of the heat conductive sheet 30. In addition to the carbon filler and the resin, the heat conductive sheet 30 may be dispersed with AlN or diamond as a filler for further enhancing the heat conduction. Further, instead of the resin, an elastomer that is more flexible than the resin may be used.

熱伝導シート30は、また、上述のような炭素に代えて若しくは炭素と共に、金属および/またはセラミックスを含むシートとすることができる。金属としては、アルミニウム、銅、それらの内の少なくとも1つを含む合金などの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。また、セラミックスとしては、AlN、cBN、hBNなどの熱伝導性の比較的高いものを選択できる。 The heat conductive sheet 30 can also be a sheet containing metals and / or ceramics in place of or with carbon as described above. As the metal, those having relatively high thermal conductivity such as aluminum, copper, and alloys containing at least one of them can be selected. Further, as the ceramics, ceramics having relatively high thermal conductivity such as AlN, cBN, and hBN can be selected.

熱伝導シート30は、導電性に優れるか否かは問わない。熱伝導シート30の熱伝導率は、好ましくは10W/mK以上である。この実施形態では、熱伝導シート30は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅あるいはステンレススチールの帯状の板であり、熱伝導性と導電性に優れる材料から成る。熱伝導シート30は、湾曲性(若しくは屈曲性)に優れるシートであるのが好ましく、その厚さに制約はないが、0.3〜5mmが好ましく、0.3〜1mmがより好ましい。ただし、熱伝導シート30の熱伝導率は、その厚さが増加するほど低下するため、シートの強度、可撓性および熱伝導性を総合的に考慮して、その厚さを決定するのが好ましい。 It does not matter whether the heat conductive sheet 30 is excellent in conductivity or not. The thermal conductivity of the heat conductive sheet 30 is preferably 10 W / mK or more. In this embodiment, the heat conductive sheet 30 is a strip-shaped plate of aluminum, aluminum alloy, copper or stainless steel, and is made of a material having excellent thermal conductivity and conductivity. The heat conductive sheet 30 is preferably a sheet having excellent curvature (or flexibility), and the thickness thereof is not limited, but 0.3 to 5 mm is preferable, and 0.3 to 1 mm is more preferable. However, since the thermal conductivity of the heat conductive sheet 30 decreases as the thickness increases, it is necessary to determine the thickness by comprehensively considering the strength, flexibility and heat conductivity of the sheet. preferable.

(3)クッション部材
クッション部材31の重要な機能は変形容易性と回復力である。変形容易性は、バッテリーセル20の形状に追従するために必要な特性であり、特にリチウムイオンバッテリーなどの半固形物、液体的性状も持つ内容物などを変形しやすいパッケージに収めてあるようなバッテリーセル20の場合には、設計寸法的にも不定形または寸法精度があげられない場合が多い。このため、クッション部材31の変形容易性や追従力を保持するための回復力の保持は重要である。
(3) Cushion member The important functions of the cushion member 31 are deformability and resilience. Deformability is a characteristic necessary to follow the shape of the battery cell 20, and in particular, semi-solid materials such as lithium-ion batteries and contents having liquid properties are contained in a package that is easily deformable. In the case of the battery cell 20, there are many cases where the design dimensions are irregular or the dimensional accuracy cannot be improved. Therefore, it is important to maintain the deformability of the cushion member 31 and the resilience for maintaining the following force.

クッション部材31は、この実施形態では貫通路32を備える筒状クッション部材である。クッション部材31は、複数のバッテリーセル20の下端部が平坦でない場合でも、熱伝導シート30と当該下端部との接触を良好にする。さらに、貫通路32は、クッション部材31の変形を容易にするのに寄与し、熱伝導シート30とバッテリーセル20の下端部との接触を高める機能を有する。クッション部材31は、バッテリーセル20と底部12との間にあってクッション性を発揮させる機能の他に、熱伝導シート30に加わる荷重によって熱伝導シート30が破損等しないようにする保護部材としての機能も有する。この実施形態では、クッション部材31は、熱伝導シート30に比べて低熱伝導性の部材である。 The cushion member 31 is a tubular cushion member provided with a gangway 32 in this embodiment. The cushion member 31 improves the contact between the heat conductive sheet 30 and the lower end portions even when the lower end portions of the plurality of battery cells 20 are not flat. Further, the gangway 32 has a function of contributing to facilitating the deformation of the cushion member 31 and enhancing the contact between the heat conductive sheet 30 and the lower end portion of the battery cell 20. The cushion member 31 has a function of exerting cushioning property between the battery cell 20 and the bottom portion 12, and also has a function of a protective member for preventing the heat conductive sheet 30 from being damaged by a load applied to the heat conductive sheet 30. Have. In this embodiment, the cushion member 31 is a member having a lower thermal conductivity than the heat conductive sheet 30.

クッション部材31は、好ましくは、シリコーンゴム、ウレタンゴム、イソプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、天然ゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、ニトリルゴム(NBR)あるいはスチレンブタジエンゴム(SBR)等の熱硬化性エラストマー; ウレタン系、エステル系、スチレン系、オレフィン系、ブタジエン系、フッ素系等の熱可塑性エラストマー、あるいはそれらの複合物等を含むように構成される。クッション部材31は、熱伝導シート30を伝わる熱によって溶融あるいは分解等せずにその形態を維持できる程度の耐熱性の高い材料から構成されるのが好ましい。この実施形態では、クッション部材31は、より好ましくは、ウレタン系エラストマー中にシリコーンを含浸したもの、あるいはシリコーンゴムにより構成される。クッション部材31は、その熱伝導性を少しでも高めるために、ゴム中にAlN、cBN、hBN、ダイヤモンドの粒子等に代表されるフィラーを分散して構成されていても良い。クッション部材31は、その内部に気泡を含むものの他、気泡を含まないものでも良い。また、「クッション部材」は、柔軟性に富み、熱源の表面に密着可能に変形可能な部材を意味し、かかる意味では「ゴム状弾性体」と読み替えることもできる。さらに、クッション部材31の変形例としては、上記ゴム状弾性体ではなく、金属を用いて構成することもできる。例えば、クッション部材は、バネ鋼で構成することも可能である。さらに、クッション部材として、コイルバネを配置することも可能である。また、スパイラル状に巻いた金属をバネ鋼にしてクッション部材として熱伝導シート30の環状裏面に配置しても良い。 The cushion member 31 is preferably a thermosetting elastomer such as silicone rubber, urethane rubber, isoprene rubber, ethylene propylene rubber, natural rubber, ethylene propylene diene rubber, nitrile rubber (NBR) or styrene butadiene rubber (SBR); urethane-based , Ester-based, styrene-based, olefin-based, butadiene-based, fluorine-based and other thermoplastic elastomers, or composites thereof. The cushion member 31 is preferably made of a material having high heat resistance that can maintain its shape without being melted or decomposed by the heat transmitted through the heat conductive sheet 30. In this embodiment, the cushion member 31 is more preferably made of a urethane-based elastomer impregnated with silicone or silicone rubber. The cushion member 31 may be configured by dispersing a filler typified by AlN, cBN, hBN, diamond particles, or the like in rubber in order to increase its thermal conductivity as much as possible. The cushion member 31 may contain air bubbles in the cushion member 31 or may not contain air bubbles. Further, the "cushion member" means a member that is highly flexible and can be deformed so as to be in close contact with the surface of a heat source, and in this sense, it can be read as a "rubber-like elastic body". Further, as a modification of the cushion member 31, a metal may be used instead of the rubber-like elastic body. For example, the cushion member can also be made of spring steel. Further, a coil spring can be arranged as a cushion member. Further, the spirally wound metal may be made of spring steel and arranged on the annular back surface of the heat conductive sheet 30 as a cushion member.

(4)密着層
密着層34は、熱伝導シート30の環状表面にさらに備えることのできる層である。放熱構造体25は、貫通路32から径方向外側に向かって、クッション部材31、熱伝導シート30、密着層34の順に構成されている。第1実施形態および第2実施形態以降では、密着層34は、熱伝導シート30のみの表面に備えられているが、クッション部材31にも備えることができる。さらには、クッション部材31の表面に熱伝導シート30をスパイラル状に巻回した筒状体に、密着層34の一形態としての筒を被せても良い。
(4) Adhesion layer The adhesion layer 34 is a layer that can be further provided on the annular surface of the heat conductive sheet 30. The heat radiating structure 25 is configured in the order of the cushion member 31, the heat conductive sheet 30, and the adhesion layer 34 from the gangway 32 toward the outside in the radial direction. In the first embodiment and the second and subsequent embodiments, the adhesion layer 34 is provided on the surface of only the heat conductive sheet 30, but can also be provided on the cushion member 31. Further, a tubular body in which the heat conductive sheet 30 is spirally wound around the surface of the cushion member 31 may be covered with a tubular body as a form of the adhesion layer 34.

密着層34は、上述のクッション部材31と同様の様々な種類の弾性体にて形成可能であるが、バッテリーセル20からの熱を速やかに熱伝導シート30に伝える必要から、熱伝導性に優れたシリコーンゴムを含むシートであるのが好ましい。密着層34をシリコーンゴムにて主に構成する場合、AlN、アルミニウム等の高熱伝導性のフィラーをシリコーンゴム中に分散させるのが好ましい。また、シリコーンゴム製の密着層34としては、粘着性を高めるために、二官能性のシリコーン生ゴムにシリコーンレジンを組み合わせたシリコーンゴムを例示できる。当該シリコーンレジンは、好適には、MQレジンを例示できる。MQレジンとは、Siの4本の結合手に酸素原子を結合させた構造の4方分岐型のQユニットだけを架橋させ、末端の反応性を止めるために、Siの1本の結合手に酸素原子を結合させた構造の一方分岐型のMユニットを加えたレジンである。また、シリコーンレジンとしては、水酸基を多く結合するものを使用した方が、シリコーンゴムの粘着性を高めることができるので好ましい。 The adhesion layer 34 can be formed of various types of elastic bodies similar to the cushion member 31 described above, but is excellent in thermal conductivity because it is necessary to quickly transfer heat from the battery cell 20 to the heat conductive sheet 30. It is preferable that the sheet contains a silicone rubber. When the adhesion layer 34 is mainly composed of silicone rubber, it is preferable to disperse a highly thermally conductive filler such as AlN or aluminum in the silicone rubber. Further, as the adhesion layer 34 made of silicone rubber, a silicone rubber in which a silicone resin is combined with a bifunctional silicone raw rubber can be exemplified in order to enhance the adhesiveness. The silicone resin is preferably an MQ resin. MQ resin is a four-way branched Q unit with a structure in which oxygen atoms are bonded to four Si bonds, and is attached to one Si bond in order to stop the reactivity at the ends. It is a resin to which a one-branched M unit having a structure in which oxygen atoms are bonded is added. Further, as the silicone resin, it is preferable to use a resin having many hydroxyl groups bonded because the adhesiveness of the silicone rubber can be enhanced.

密着層34は、バッテリーセル20と熱伝導シート30との密着性、あるいは冷却部材15の周囲(底部12、筐体11の側壁など))と熱伝導シート30との密着性を高める機能を持つ。密着層34は、耐熱性および粘着性があれば特に硬度を問わないが、特にシリコーンゴムを主材とするシートであれば、ショアOO基準(ショアオーオー基準)にて60度以下、好ましくは40度以下、さらに好ましくは10度以下である。密着層34が低硬度であるほど、バッテリーセル20表面の凹凸を吸収しやすいからである。また、密着層34の厚さは、熱抵抗を過度に高くしないためには、好ましくは0.005〜0.5mm、より好ましくは0.01〜0.3mm、さらにより好ましくは0.02〜0.2mmである。一方、密着層34の厚さは、接着力を高めるには大きい方が好ましい。密着層34の接着力を高めると、放熱構造体25がバッテリーセル20の膨張および収縮に追従しやすくなるというメリットが得られる。特に、後述の放熱構造体25d(図8を参照)のように、熱伝導シート30のみならず放熱構造体25dの全体をスパイラル形状にした場合には、放熱構造体25d自体がバッテリーセル20の膨張と収縮に追従できる。密着層34の熱抵抗を低くすることと接着力を高めることの調和の観点では、密着層34の厚さは、好ましくは0.02〜1.0mm、さらに好ましくは0.05〜0.7mm、さらにより好ましくは0.1〜0.5mmである。ただし、密着層34の厚さは、バッテリーセル20表面の凹凸あるいはゴム硬度等の条件に応じて決定するのが好ましい。密着層34は、放熱構造体25側ではなく、放熱構造体25と接触するバッテリーセル20側等に備えても良い。なお、密着層34は、放熱構造体25あるいはバッテリー1にとって必須の構成ではなく、好適に備えることのできる追加的な構成である。これは、第2実施形態以降でも同様である。 The adhesion layer 34 has a function of improving the adhesion between the battery cell 20 and the heat conductive sheet 30, or the adhesion between the periphery of the cooling member 15 (bottom 12, side wall of the housing 11 and the like) and the heat conductive sheet 30. .. The hardness of the adhesive layer 34 is not particularly limited as long as it has heat resistance and adhesiveness, but in the case of a sheet mainly made of silicone rubber, the temperature is 60 degrees or less, preferably 40, according to the shore OO standard (shore OO standard). The degree or less, more preferably 10 degrees or less. This is because the lower the hardness of the adhesion layer 34, the easier it is to absorb the unevenness on the surface of the battery cell 20. Further, the thickness of the adhesion layer 34 is preferably 0.005 to 0.5 mm, more preferably 0.01 to 0.3 mm, and even more preferably 0.02 to 0.02 to prevent the thermal resistance from being excessively increased. It is 0.2 mm. On the other hand, the thickness of the adhesive layer 34 is preferably large in order to increase the adhesive force. When the adhesive force of the adhesion layer 34 is increased, there is an advantage that the heat radiating structure 25 can easily follow the expansion and contraction of the battery cell 20. In particular, when not only the heat conductive sheet 30 but also the entire heat radiating structure 25d has a spiral shape as in the heat radiating structure 25d described later (see FIG. 8), the heat radiating structure 25d itself is the battery cell 20. Can follow expansion and contraction. From the viewpoint of harmony between lowering the thermal resistance of the adhesive layer 34 and increasing the adhesive force, the thickness of the adhesive layer 34 is preferably 0.02 to 1.0 mm, more preferably 0.05 to 0.7 mm. , Even more preferably 0.1 to 0.5 mm. However, the thickness of the adhesion layer 34 is preferably determined according to conditions such as unevenness on the surface of the battery cell 20 and rubber hardness. The adhesion layer 34 may be provided not on the heat radiating structure 25 side but on the battery cell 20 side or the like in contact with the heat radiating structure 25. The adhesion layer 34 is not an essential configuration for the heat radiating structure 25 or the battery 1, but is an additional configuration that can be suitably provided. This also applies to the second and subsequent embodiments.

図2は、図1の放熱構造体の製造方法の一部を説明するための図を示す。 FIG. 2 shows a diagram for explaining a part of the method of manufacturing the heat radiating structure of FIG.

まず、クッション部材31を成形する。次に、密着層34を備える帯状の熱伝導シート30を、密着層34と反対側の面に接着剤あるいは接着シート等を供してクッション部材31の外側面にスパイラル状に巻く。このとき、クッション部材31の外側面が粘着性を有していれば、接着剤等は不要である。最後に、密着層34付きの帯状の熱伝導シート30のクッション部材31の両端からはみ出した部分があればカットする。こうして出来上がった放熱構造体25は、クッション部材31の外側面よりも密着層34および熱伝導シート30の各厚さ分だけ突出した形態を有する。ただし、後述の例のように、熱伝導シート30とクッション部材31、あるいは密着層34とクッション部材31とは、面一であっても良い。 First, the cushion member 31 is molded. Next, the band-shaped heat conductive sheet 30 provided with the adhesive layer 34 is spirally wound around the outer surface of the cushion member 31 by providing an adhesive or an adhesive sheet on the surface opposite to the adhesive layer 34. At this time, if the outer surface of the cushion member 31 has adhesiveness, no adhesive or the like is required. Finally, if there is a portion protruding from both ends of the cushion member 31 of the strip-shaped heat conductive sheet 30 with the adhesion layer 34, it is cut. The heat radiating structure 25 thus completed has a form in which the contact layer 34 and the heat conductive sheet 30 are projected from the outer surface of the cushion member 31 by the respective thicknesses. However, as in the example described later, the heat conductive sheet 30 and the cushion member 31, or the close contact layer 34 and the cushion member 31 may be flush with each other.

なお、密着層34は、放熱構造体25の製造工程の最後に形成しても良い。例えば、密着層34を備えていない帯状の熱伝導シート30をクッション部材31の外側面にスパイラル状に巻いた後に、少なくとも熱伝導シート30の表面に対して密着層34を形成するようにしても良い。密着層34の形成方法としては、少なくとも熱伝導シート30の表面に、硬化後に密着層34となる液状の硬化性組成物を塗布し、あるいは筒状の密着層34を、熱伝導シート30を巻いた後のクッション部材31の上から被せる方法などを例示できる。 The adhesion layer 34 may be formed at the end of the manufacturing process of the heat radiating structure 25. For example, after the band-shaped heat conductive sheet 30 having no adhesive layer 34 is spirally wound around the outer surface of the cushion member 31, the adhesive layer 34 may be formed at least on the surface of the heat conductive sheet 30. good. As a method for forming the adhesive layer 34, at least the surface of the heat conductive sheet 30 is coated with a liquid curable composition that becomes the adhesive layer 34 after curing, or the tubular adhesive layer 34 is wound with the heat conductive sheet 30. An example can be exemplified of a method of covering the cushion member 31 after the heat has been placed.

図3は、バッテリーセルの直下に放熱構造体を配置した状態の斜視図を示す。 FIG. 3 shows a perspective view of a state in which the heat radiating structure is arranged directly under the battery cell.

図3に示すように、筐体11内の各放熱構造体25は、2個のバッテリーセル20の電極21,22と反対側に位置する下端部と接触し、上下方向に圧縮された状態にある。放熱構造体25は、クッション部材31の外側面に熱伝導シート30をスパイラル状に巻いた構造を有しており、クッション部材31の変形に対して過度に拘束しない。 As shown in FIG. 3, each heat radiating structure 25 in the housing 11 comes into contact with the lower end portion of the two battery cells 20 located on the opposite side of the electrodes 21 and 22, and is in a state of being compressed in the vertical direction. is there. The heat radiating structure 25 has a structure in which the heat conductive sheet 30 is spirally wound around the outer surface of the cushion member 31, and is not excessively restrained by the deformation of the cushion member 31.

(第2実施形態)
次に、第2実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーについて説明する。第1実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, the heat radiating structure according to the second embodiment and the battery including the heat radiating structure will be described. The same reference numerals are given to the parts common to the first embodiment, and duplicate description will be omitted.

図4は、第2実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(4A)、バッテリーセルの直下に放熱構造体を配置した状態の斜視図(4B)および放熱構造体の平面図(4C)を、それぞれ示す。 FIG. 4 is a vertical sectional view (4A) of the heat radiating structure according to the second embodiment and a battery provided with the heat radiating structure, a perspective view (4B) of a state in which the heat radiating structure is arranged directly under the battery cell, and a heat radiating structure. The plan view (4C) of the body is shown respectively.

第2実施形態に係る放熱構造体25aは、1個のバッテリーセル20を載置するのに十分な径を有する筒状体である点、および放熱構造体25aにおいて密着層34の外面とクッション部材31(筒状クッション部材)の外面とが面一となっている点において、第1実施形態に係る放熱構造体25と異なり、それら以外を共通とする。 The heat radiating structure 25a according to the second embodiment is a tubular body having a diameter sufficient for mounting one battery cell 20, and the outer surface of the adhesion layer 34 and the cushion member in the heat radiating structure 25a. Unlike the heat radiating structure 25 according to the first embodiment, the heat radiating structure 25 according to the first embodiment is different from the heat radiating structure 25 in that it is flush with the outer surface of 31 (cylindrical cushion member), and other than that is common.

具体的には、この実施形態では、放熱構造体25aは、バッテリー1aの筐体11内において、バッテリーセル20と同じ個数だけ配置されている。また、密着層34付きの熱伝導シート30はクッション部材31の外側面から若干内方に食い込んで、密着層34の外表面とクッション部材31の外表面とが面一となっている。また、熱伝導シート30の表面とクッション部材31との表面とを面一とし、密着層34が外側にわずかに突出していても良い。放熱構造体25aの上にバッテリーセル20を載置したときに、放熱構造体25aは、第1実施形態に係る放熱構造体25と同様、バッテリーセル20の重みで上下方向に圧縮される。 Specifically, in this embodiment, the heat radiating structures 25a are arranged in the same number as the battery cells 20 in the housing 11 of the battery 1a. Further, the heat conductive sheet 30 with the adhesion layer 34 bites slightly inward from the outer surface of the cushion member 31, so that the outer surface of the adhesion layer 34 and the outer surface of the cushion member 31 are flush with each other. Further, the surface of the heat conductive sheet 30 and the surface of the cushion member 31 may be flush with each other, and the adhesive layer 34 may slightly project outward. When the battery cell 20 is placed on the heat radiating structure 25a, the heat radiating structure 25a is compressed in the vertical direction by the weight of the battery cell 20 as in the heat radiating structure 25 according to the first embodiment.

(第3実施形態)
次に、第3実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーについて説明する。前述の各実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
(Third Embodiment)
Next, the heat radiating structure according to the third embodiment and the battery including the heat radiating structure will be described. The same reference numerals are given to the parts common to each of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.

図5は、第3実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図(5A)および当該放熱構造体に冷却部材が流れる状況の斜視図(5B)を、それぞれ示す。 FIG. 5 shows a vertical cross-sectional view (5A) of the heat radiating structure according to the third embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a perspective view (5B) of a situation in which a cooling member flows through the heat radiating structure.

この実施形態に係るバッテリー1bは、放熱構造体25bを、第1実施形態に係るバッテリー1に備える水冷パイプ13に代用して、筐体11に備える。すなわち、放熱構造体25bは、その貫通路内に冷却部材(冷却媒体と称しても良い)13を流す冷却管としての機能をも有する。図5(5A)に示すように、筐体11は、好ましくは、底部12の内底面に、放熱構造体25bを嵌め込む凹部を備える。ここでは、1個のバッテリーセル20は、1個の放熱構造体25bと接触するように筐体11内に配置されている。放熱構造体25bを構成するクッション部材31は、バッテリーセル20の重みで貫通路32を閉塞させないのに十分な硬度を有するのが好ましい。 The battery 1b according to this embodiment is provided in the housing 11 by substituting the heat radiating structure 25b for the water cooling pipe 13 provided in the battery 1 according to the first embodiment. That is, the heat radiating structure 25b also has a function as a cooling pipe for flowing a cooling member (which may be referred to as a cooling medium) 13 in the through-passage. As shown in FIG. 5 (5A), the housing 11 preferably includes a recess in the inner bottom surface of the bottom portion 12 for fitting the heat radiating structure 25b. Here, one battery cell 20 is arranged in the housing 11 so as to come into contact with one heat dissipation structure 25b. The cushion member 31 constituting the heat radiating structure 25b preferably has sufficient hardness so that the weight of the battery cell 20 does not block the through-passage 32.

図5は、放熱構造体25bの両側に接続する流水用のパイプを省略しているが、放熱構造体25bの端部同士を流水用のパイプで接続すると、1個の放熱構造体25bの端部から冷却水等の冷却部材13を流し、複数の放熱構造体25bを経由する冷却経路を構築できる。また、一個の長い放熱構造体25bを用意して、その放熱構造体25bをスネーク状に往復するように配置することにより、放熱構造体25bの一端から他端に冷却水等の冷却部材を流すこともできる。すなわち、放熱構造体25bを水冷パイプそのものとして使用できる。 In FIG. 5, the running water pipes connected to both sides of the heat radiating structure 25b are omitted, but when the ends of the heat radiating structure 25b are connected by the running water pipes, the ends of one heat radiating structure 25b are omitted. A cooling member 13 such as cooling water can flow from the portion to construct a cooling path via a plurality of heat radiating structures 25b. Further, by preparing one long heat radiating structure 25b and arranging the heat radiating structure 25b so as to reciprocate in a snake shape, a cooling member such as cooling water flows from one end to the other end of the heat radiating structure 25b. You can also do it. That is, the heat radiating structure 25b can be used as the water cooling pipe itself.

(第4実施形態)
次に、第4実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーについて説明する。前述の各実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
(Fourth Embodiment)
Next, the heat radiating structure according to the fourth embodiment and the battery including the heat radiating structure will be described. The same reference numerals are given to the parts common to each of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.

図6は、第4実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図および当該放熱構造体に冷却部材が流れる状況の斜視図を示す。 FIG. 6 shows a vertical cross-sectional view of the heat radiating structure according to the fourth embodiment and a battery including the heat radiating structure, and a perspective view of a situation in which a cooling member flows through the heat radiating structure.

この実施形態に係るバッテリー1cは、放熱構造体25cをバッテリーセル20の下端部ではなくバッテリーセル20と筐体11の内部14の内側面との隙間、およびバッテリーセル20同士の隙間に備える。図6では、放熱構造体25cの長さ方向を紙面表裏方向となるようにして複数個配置している。しかし、1個の長い放熱構造体25cをスネーク状に往復するように配置して、上記隙間に配置しても良い。その場合、放熱構造体25cは、上記隙間の数だけで足りる。さらには、1個の長い放熱構造体25cを1つの隙間にスネーク状に配置して、その隣の隙間にてスネーク状に配置するという形式ですべての隙間に配置するようにすれば、放熱構造体25cの数は1個のみで足りる。 In the battery 1c according to this embodiment, the heat radiating structure 25c is provided not in the lower end of the battery cell 20 but in the gap between the battery cell 20 and the inner surface of the inner surface 14 of the housing 11 and the gap between the battery cells 20. In FIG. 6, a plurality of heat radiating structures 25c are arranged so that the length direction is the front and back directions of the paper surface. However, one long heat radiating structure 25c may be arranged so as to reciprocate in a snake shape and arranged in the above gap. In that case, the number of the above-mentioned gaps is sufficient for the heat radiating structure 25c. Furthermore, if one long heat radiating structure 25c is arranged in a snake shape in one gap and then arranged in a snake shape in the next gap, the heat radiating structure can be arranged in all the gaps. Only one body 25c is required.

なお、放熱構造体25cは、図6では、バッテリーセル20の下端部と筐体11の底部12の内底面との間に配置されていないが、配置するようにしても良い。また、放熱構造体25cは、1個のバッテリーセル20の外周を巻くように配置されていても良い。その際に、放熱構造体25cは、バッテリーセル20の外周を巻回してから続いて隣のバッテリーセル20の外周を巻回するようにしても良い。放熱構造体25cは、先に説明した放熱構造体25bと同様、冷却部材15を貫通路32に流して用いられている。しかし、第1実施形態のように筐体11の底部12等に水冷パイプ13を配置し、放熱構造体25cに冷却部材15を流さなくても良い。 Although the heat radiating structure 25c is not arranged between the lower end portion of the battery cell 20 and the inner bottom surface of the bottom portion 12 of the housing 11 in FIG. 6, it may be arranged. Further, the heat radiating structure 25c may be arranged so as to wind around the outer circumference of one battery cell 20. At that time, the heat radiating structure 25c may be wound around the outer circumference of the battery cell 20 and then wound around the outer circumference of the adjacent battery cell 20. The heat radiating structure 25c is used by flowing the cooling member 15 through the gangway 32, similarly to the heat radiating structure 25b described above. However, it is not necessary to arrange the water cooling pipe 13 on the bottom 12 or the like of the housing 11 as in the first embodiment and let the cooling member 15 flow through the heat radiating structure 25c.

(第5実施形態)
次に、第5実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーについて説明する。前述の各実施形態と共通する部分については同じ符号を付して重複した説明を省略する。
(Fifth Embodiment)
Next, the heat radiating structure according to the fifth embodiment and the battery including the heat radiating structure will be described. The same reference numerals are given to the parts common to each of the above-described embodiments, and duplicate description will be omitted.

図7は、第5実施形態に係る放熱構造体および当該放熱構造体を備えるバッテリーの縦断面図を示す。図8は、図7の放熱構造体の製造状況の一部(8A)および当該(8A)の製造方法によって完成した放熱構造体の平面図(8B)をそれぞれ示す。 FIG. 7 shows a vertical cross-sectional view of the heat radiating structure according to the fifth embodiment and a battery including the heat radiating structure. FIG. 8 shows a part (8A) of the manufacturing state of the heat radiating structure of FIG. 7 and a plan view (8B) of the heat radiating structure completed by the manufacturing method of the (8A).

第5実施形態に係るバッテリー1dは、第1実施形態に係るバッテリー1内に配置される放熱構造体25と異なる放熱構造体25dを備え、その他についてはバッテリー1と共通した構造を有する。この実施形態に用いられる放熱構造体25dは、クッション部材31を、筒状クッション部材とせずに、熱伝導シート30の裏側に備えられる帯状のクッション部材であって熱伝導シート30と共にスパイラル状に巻回されているスパイラル状のクッション部材とする。 The battery 1d according to the fifth embodiment includes a heat radiating structure 25d different from the heat radiating structure 25 arranged in the battery 1 according to the first embodiment, and has a structure common to the battery 1 in other cases. The heat radiating structure 25d used in this embodiment is a band-shaped cushion member provided on the back side of the heat conductive sheet 30 without using the cushion member 31 as a tubular cushion member, and is spirally wound together with the heat conductive sheet 30. It is a spiral cushion member that is being turned.

上述のスパイラル状のクッション部材31(「スパイラル状クッション部材」ともいう)を備える放熱構造体25dの製造方法の一例は、次の通りである。 An example of a method for manufacturing the heat radiating structure 25d including the spiral cushion member 31 (also referred to as “spiral cushion member”) is as follows.

まず、略同等の幅を持つ密着層34、熱伝導シート30およびクッション部材31の三層からなる積層体40を製造する。次に、積層体40をスパイラル状(コイル状と称しても良い)に、一方向に進行するように巻回する。こうして、積層体40をスパイラル状に巻回した細長い形状の放熱構造体25dが完成する。なお、密着層34は、最後に熱伝導シート30上に塗布して形成するようにしても良い。 First, a laminated body 40 composed of three layers of an adhesion layer 34, a heat conductive sheet 30, and a cushion member 31 having substantially the same width is manufactured. Next, the laminated body 40 is wound in a spiral shape (may be referred to as a coil shape) so as to proceed in one direction. In this way, the elongated heat-dissipating structure 25d in which the laminated body 40 is wound in a spiral shape is completed. The adhesion layer 34 may be formed by finally coating it on the heat conductive sheet 30.

放熱構造体25dは、その長さ方向に貫通する貫通路33を備えているが、第1実施形態に係る放熱構造体25と異なり、放熱構造体25dの外側面方向にも貫通している。このため、放熱構造体25dの貫通路33は、冷却水等の冷却部材15を流すのに適してはいない。しかし、放熱構造体25dの形状そのものがスパイラル状であるため、上述の放熱構造体25に比べて、放熱構造体25dの長さ方向(図8(8B)の白矢印方向)に伸縮容易である。 The heat radiating structure 25d includes a through-passage 33 penetrating in the length direction thereof, but unlike the heat radiating structure 25 according to the first embodiment, the heat radiating structure 25d also penetrates in the outer surface direction of the heat radiating structure 25d. Therefore, the through-passage 33 of the heat radiating structure 25d is not suitable for flowing the cooling member 15 such as cooling water. However, since the shape of the heat radiating structure 25d itself is spiral, it is easier to expand and contract in the length direction of the heat radiating structure 25d (the direction of the white arrow in FIG. 8 (8B)) as compared with the above-mentioned heat radiating structure 25. ..

放熱構造体25dは、バッテリーセル20と筐体11の底部12との間のみならず、第4実施形態に係るバッテリー1cと同様に、バッテリーセル20と筐体11の内側面との隙間、および/またはバッテリーセル20同士の隙間にも配置可能である。さらに、1本の長い放熱構造体25dを用意して、1個のバッテリーセル20の外周を巻き、あるいは1個のバッテリー20の外周を巻いた後、その隣のバッテリーセル20の外周を巻くというように、複数のバッテリー20を連続して巻回することもできる。 The heat radiating structure 25d is not only between the battery cell 20 and the bottom portion 12 of the housing 11, but also the gap between the battery cell 20 and the inner surface of the housing 11 and the inner surface of the housing 11 as in the battery 1c according to the fourth embodiment. / Or it can be arranged in the gap between the battery cells 20. Further, one long heat dissipation structure 25d is prepared, and the outer circumference of one battery cell 20 is wound, or the outer circumference of one battery 20 is wound, and then the outer circumference of the adjacent battery cell 20 is wound. As described above, a plurality of batteries 20 can be wound in succession.

(各実施形態の作用・効果)
以上説明したように、放熱構造体25,25a,25b,25c,25d(放熱構造体を総称する場合には、「放熱構造体25等」とも称する。)は、バッテリーセル20からの放熱を高める放熱構造体であって、バッテリーセル20からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シート30と、熱伝導シート30の環状裏面に備えられ、熱伝導シート30に比べてバッテリーセル20の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材31とを備え、熱伝導シート30の巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路32,33を有する。また、バッテリー1,1a,1b,1c,1d(バッテリーを総称する場合には、「バッテリー1等」とも称する。)は、冷却部材15を流す構造を持つ筐体11内に1または2以上のバッテリーセル20を備えると共に、バッテリーセル20と接するように上記放熱構造体25等を備える。
(Action / effect of each embodiment)
As described above, the heat radiating structures 25, 25a, 25b, 25c, 25d (when the heat radiating structures are collectively referred to, they are also referred to as "heat radiating structure 25, etc.") enhance the heat radiating from the battery cell 20. Compared to the heat conductive sheet 30, it is provided on the annular back surface of the heat conductive sheet 30 and the heat conductive sheet 30 which is a heat radiating structure and has a shape of spirally winding to transfer heat from the battery cell 20. It is provided with a cushion member 31 that is easily deformed according to the surface shape of the battery cell 20, and has through paths 32 and 33 that penetrate in the direction of traveling while winding the heat conductive sheet 30. Further, the batteries 1, 1a, 1b, 1c, 1d (also referred to as "battery 1 or the like" when the batteries are generically referred to) are one or two or more in the housing 11 having a structure for flowing the cooling member 15. The battery cell 20 is provided, and the heat dissipation structure 25 and the like are provided so as to be in contact with the battery cell 20.

このため、放熱構造体25等は、熱伝導シート30の裏面側に配置されているクッション部材31および貫通路32,33に起因して、バッテリーセル20の種々の形態に順応可能で放熱効率にも優れた構造体となる。また、放熱構造体25等は、貫通路32,33に起因してより軽量になる。 Therefore, the heat radiating structure 25 and the like can adapt to various forms of the battery cell 20 due to the cushion member 31 and the through-passages 32 and 33 arranged on the back surface side of the heat conductive sheet 30, and the heat radiating efficiency can be improved. Is also an excellent structure. Further, the heat radiating structure 25 and the like become lighter due to the through-passages 32 and 33.

また、放熱構造体25等は、熱伝導シート30の環状表面に密着層34をさらに備え、貫通路32,33から径方向外側に向かって、クッション部材31、熱伝導シート30、密着層34の順に構成されている。このため、熱伝導シート30が金属や炭素等の比較的合成の高い材料で構成している場合に、密着層34を介してバッテリーセル20の表面に熱伝導シート30を接するようにすると、バッテリーセル20から熱伝導シート30への熱伝導性をより高めることができる。 Further, the heat radiating structure 25 or the like further includes an adhesion layer 34 on the annular surface of the heat conduction sheet 30, and the cushion member 31, the heat conduction sheet 30, and the adhesion layer 34 are provided from the through passages 32 and 33 toward the outside in the radial direction. It is configured in order. Therefore, when the heat conductive sheet 30 is made of a relatively highly synthetic material such as metal or carbon, if the heat conductive sheet 30 is brought into contact with the surface of the battery cell 20 via the adhesion layer 34, the battery The thermal conductivity from the cell 20 to the thermal conductive sheet 30 can be further enhanced.

また、放熱構造体25dにおいて、クッション部材31は、熱伝導シート30の環状裏面に沿ってスパイラル状に巻回しているスパイラル状クッション部材である。バッテリー1dは、放熱構造体25dを、少なくともバッテリー20と冷却部材15との間に配置している。放熱構造体25dは、筐体11の内側面とバッテリーセル20との間および/またはバッテリーセル20同士の間に配置されていても良い。放熱構造体25dは、その全体がスパイラル形状になっているので、バッテリーセル20の種々のサイズに、より適応しやすい。より具体的には、次のとおりである。剛性の高い熱伝導シート30を備える場合でも、低荷重で熱伝導シート30を変形させ、バッテリーセル20の表面に追従・密着させることができる。さらに、部分的に異なる量の変形量であっても、密着追従性が良くなる。また、クッション部材31もスパイラル状に切れているので、1回転ずつのスパイラルが概略独立しているかのような変形を起こすことができる。したがって、放熱構造体25dは、局所的な変形の自由度を高くできる。加えて、放熱構造体25dは、貫通路33のみならず、貫通路33から側面にも貫通するスパイラル状の貫通溝を備えているので、より軽量になる。 Further, in the heat radiating structure 25d, the cushion member 31 is a spiral cushion member that is spirally wound along the annular back surface of the heat conductive sheet 30. In the battery 1d, the heat radiating structure 25d is arranged at least between the battery 20 and the cooling member 15. The heat radiating structure 25d may be arranged between the inner surface of the housing 11 and the battery cells 20 and / or between the battery cells 20. Since the heat radiating structure 25d has a spiral shape as a whole, it is more easily adapted to various sizes of the battery cell 20. More specifically, it is as follows. Even when the heat conductive sheet 30 having high rigidity is provided, the heat conductive sheet 30 can be deformed with a low load so as to follow and adhere to the surface of the battery cell 20. Further, even if the amount of deformation is partially different, the adhesion followability is improved. Further, since the cushion member 31 is also cut in a spiral shape, it is possible to cause deformation as if the spirals for each rotation are substantially independent. Therefore, the heat radiating structure 25d can increase the degree of freedom of local deformation. In addition, the heat radiating structure 25d is lighter because it has a spiral-shaped through groove that penetrates not only the through-passage 33 but also the side surface from the through-passage 33.

また、放熱構造体25,25a,25b,25cを構成するクッション部材31は、その長さ方向に貫通路32を有する筒状クッション部材であって、熱伝導シート30は、筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回している。バッテリー1,1a,1b,1cは、かかる放熱構造体25,25a,25b,25cをバッテリーセル20に接触させて筐体11に備える。熱伝導シート30は、筒状クッション部材の外側面を部分的に覆っていて、かつスパイラル状に筒状クッション部材の長さ方向に巻回している。バッテリー1,1a,1b,1cは、放熱構造体25,25a,25b,25cを、少なくともバッテリー20と冷却部材15との間に配置している。このため、放熱構造体25,25a,25b,25cは、熱伝導シート30による拘束を受けにくく、バッテリーセル20の表面の凹凸等に追従して変形可能となる。 Further, the cushion member 31 constituting the heat radiating structures 25, 25a, 25b, 25c is a tubular cushion member having a through-passage 32 in the length direction thereof, and the heat conductive sheet 30 is outside the tubular cushion member. The sides are wound in a spiral shape. The batteries 1, 1a, 1b, 1c are provided in the housing 11 by bringing the heat dissipation structures 25, 25a, 25b, 25c into contact with the battery cell 20. The heat conductive sheet 30 partially covers the outer surface of the tubular cushion member and is spirally wound in the length direction of the tubular cushion member. In the batteries 1, 1a, 1b, 1c, the heat radiating structures 25, 25a, 25b, 25c are arranged at least between the battery 20 and the cooling member 15. Therefore, the heat radiating structures 25, 25a, 25b, and 25c are less likely to be constrained by the heat conductive sheet 30, and can be deformed by following the unevenness of the surface of the battery cell 20.

また、バッテリー1,1a,1b,1cでは、クッション部材31は、その長さ方向に貫通路32を有する筒状クッション部材であって、熱伝導シート30は、筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回しており、筒状クッション部材は貫通路32に冷却部材15を流すことができるように構成されている。バッテリー1,1a,1b,1cは、放熱構造体25,25a,25b,25cを、バッテリーセル20と筐体11との間、および/またはバッテリーセル20同士の間に配置している。このため、放熱構造体25,25a,25b,25cは、水冷パイプ(冷却パイプとも称する)としての機能を併せ持つため、バッテリー1,1a,1b,1cの筐体11に水冷パイプ13を備えなくとも良い。このことは、バッテリー1,1a,1b,1cのさらなる軽量化にも寄与する。 Further, in the batteries 1, 1a, 1b, 1c, the cushion member 31 is a tubular cushion member having a through-passage 32 in the length direction thereof, and the heat conductive sheet 30 spirals the outer surface of the tubular cushion member. It is wound in a shape, and the tubular cushion member is configured so that the cooling member 15 can flow through the gangway 32. In the batteries 1, 1a, 1b, 1c, the heat radiating structures 25, 25a, 25b, 25c are arranged between the battery cells 20 and the housing 11 and / or between the battery cells 20. Therefore, since the heat radiating structures 25, 25a, 25b, 25c also have a function as a water cooling pipe (also referred to as a cooling pipe), the housing 11 of the batteries 1, 1a, 1b, 1c does not have to be provided with the water cooling pipe 13. good. This also contributes to further weight reduction of the batteries 1, 1a, 1b, 1c.

(その他の実施形態)
上述のように、本発明の好適な各実施形態について説明したが、本発明は、これらに限定されることなく、種々変形して実施可能である。
(Other embodiments)
As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to these, and can be implemented in various modifications.

例えば、熱源は、バッテリーセル20のみならず、回路基板や電子機器本体などの熱を発する対象物を全て含む。例えば、熱源は、キャパシタおよびICチップ等の電子部品であっても良い。同様に、冷却部材15は、冷却用の水のみならず、有機溶剤、液体窒素、冷却用の気体であっても良い。また、放熱構造体25等は、バッテリー1等以外の構造物、例えば、電子機器、家電、発電装置等に配置されていても良い。 For example, the heat source includes not only the battery cell 20, but also all objects that generate heat, such as a circuit board and an electronic device main body. For example, the heat source may be an electronic component such as a capacitor and an IC chip. Similarly, the cooling member 15 may be not only cooling water but also an organic solvent, liquid nitrogen, or a cooling gas. Further, the heat radiating structure 25 and the like may be arranged in a structure other than the battery 1 and the like, for example, an electronic device, a home appliance, a power generation device and the like.

また、放熱構造体25dにおけるスパイラル状のクッション部材31は、熱伝導シート30の幅と同一に限定されず、熱伝導シート30の幅に対して大きくても、あるいは小さくても良い。放熱構造体25bは、底部12に嵌め込み若しくは埋設される形態に限定されず、底部12の内底面上に配置され、あるいは筐体11の内側面に嵌め込み、埋設等の形態で配置されていても良い。密着層34は、熱伝導シート30の表側の面の全面ではなく、バッテリーセル20等の熱源との接触領域のみに形成しても良い。例えば、熱伝導シート30と筐体11の底部12との間に密着層34を備えず、熱伝導シート30とバッテリーセル20との接触領域に密着層34を備えるようにできる。 Further, the spiral cushion member 31 in the heat radiating structure 25d is not limited to the same width as the heat conductive sheet 30, and may be larger or smaller than the width of the heat conductive sheet 30. The heat radiating structure 25b is not limited to the form of being fitted or embedded in the bottom portion 12, and may be arranged on the inner bottom surface of the bottom portion 12 or in the form of being fitted and embedded in the inner side surface of the housing 11. good. The adhesion layer 34 may be formed not on the entire surface of the front surface of the heat conductive sheet 30 but only in the contact region with the heat source such as the battery cell 20. For example, the adhesive layer 34 may not be provided between the heat conductive sheet 30 and the bottom 12 of the housing 11, and the adhesive layer 34 may be provided in the contact region between the heat conductive sheet 30 and the battery cell 20.

また、上述の各実施形態の複数の構成要素は、互いに組み合わせ不可能な場合を除いて、自由に組み合わせ可能である。例えば、第5実施形態に係る放熱構造体25dを、第3実施形態に係る放熱構造体25bに代えて配置しても良い。その場合、冷却部材15は、筐体11の底部12や側壁に別途流す必要がある。 Further, the plurality of components of each of the above-described embodiments can be freely combined except when they cannot be combined with each other. For example, the heat radiating structure 25d according to the fifth embodiment may be arranged in place of the heat radiating structure 25b according to the third embodiment. In that case, the cooling member 15 needs to be separately flown to the bottom 12 and the side wall of the housing 11.

本発明に係る放熱構造体は、例えば、自動車用バッテリーの他、自動車、工業用ロボット、発電装置、PC、家庭用電化製品などの各種電子機器にも利用することができる。また、本発明に係るバッテリーは、自動車用のバッテリー以外に、家庭用の充放電可能なバッテリー、PC等の電子機器用のバッテリーにも利用できる。 The heat dissipation structure according to the present invention can be used not only for automobile batteries, but also for various electronic devices such as automobiles, industrial robots, power generation devices, PCs, and household electric appliances. Further, the battery according to the present invention can be used not only as a battery for automobiles but also as a rechargeable battery for home use and a battery for electronic devices such as PCs.

1,1a,1b,1c,1d・・・バッテリー、11・・・筐体、15・・・冷却部材、20・・・バッテリーセル(熱源の一例)、25,25a,25b,25c,25d・・・放熱構造体、30・・・熱伝導シート、31・・・クッション部材、32,33・・・貫通路、34・・・密着層。 1,1a, 1b, 1c, 1d ... Battery, 11 ... Housing, 15 ... Cooling member, 20 ... Battery cell (an example of heat source), 25, 25a, 25b, 25c, 25d ... .. Heat dissipation structure, 30 ... heat conductive sheet, 31 ... cushion member, 32, 33 ... through-passage, 34 ... adhesion layer.

Claims (9)

熱源からの放熱を高める放熱構造体であって、
前記熱源からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シートと、
前記熱伝導シートの環状裏面に備えられ、前記熱伝導シートに比べて前記熱源の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材と、
を備え、
前記熱伝導シートの巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路を有する放熱構造体。
A heat dissipation structure that enhances heat dissipation from a heat source.
A heat conductive sheet that travels while winding in a spiral shape to transfer heat from the heat source,
A cushion member provided on the annular back surface of the heat conductive sheet and easily deformed according to the surface shape of the heat source as compared with the heat conductive sheet.
With
A heat radiating structure having a through-passage that penetrates in a traveling direction while winding the heat conductive sheet.
前記熱伝導シートの環状表面に密着層をさらに備え、
前記貫通路から径方向外側に向かって、前記クッション部材、前記熱伝導シート、前記密着層の順に構成されている請求項1に記載の放熱構造体。
An adhesion layer is further provided on the annular surface of the heat conductive sheet, and the heat conductive sheet is further provided with an adhesion layer.
The heat radiating structure according to claim 1, wherein the cushion member, the heat conductive sheet, and the adhesion layer are configured in this order from the gangway to the outside in the radial direction.
前記クッション部材は、前記熱伝導シートの前記環状裏面に沿ってスパイラル状に巻回しているスパイラル状クッション部材である請求項1または2に記載の放熱構造体。 The heat-dissipating structure according to claim 1 or 2, wherein the cushion member is a spiral cushion member that is spirally wound along the annular back surface of the heat conductive sheet. 前記クッション部材は、その長さ方向に前記貫通路を有する筒状クッション部材であって、
前記熱伝導シートは、前記筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回している請求項1または2に記載の放熱構造体。
The cushion member is a tubular cushion member having the gangway in the length direction thereof.
The heat radiating structure according to claim 1 or 2, wherein the heat conductive sheet spirally winds an outer surface of the tubular cushion member.
冷却部材を流す構造を持つ筐体内に、1または2以上の熱源としてのバッテリーセルを備えたバッテリーであって、
前記熱源からの放熱を高める放熱構造体を備え、
前記放熱構造体に、
前記熱源からの熱を伝えるためのスパイラル状に巻回しながら進行する形状の熱伝導シートと、
前記熱伝導シートの環状裏面に備えられ、前記熱伝導シートに比べて前記熱源の表面形状に合わせて変形容易なクッション部材と、
を備え、
前記熱伝導シートの巻回しながら進行する方向に貫通する貫通路を有するバッテリー。
A battery having one or more battery cells as a heat source in a housing having a structure for flowing a cooling member.
It is equipped with a heat dissipation structure that enhances heat dissipation from the heat source.
In the heat dissipation structure,
A heat conductive sheet that travels while winding in a spiral shape to transfer heat from the heat source,
A cushion member provided on the annular back surface of the heat conductive sheet and easily deformed according to the surface shape of the heat source as compared with the heat conductive sheet.
With
A battery having a through-passage that penetrates in a traveling direction while winding the heat conductive sheet.
前記放熱構造体は、前記熱伝導シートの環状表面に密着層をさらに備え、前記貫通路から径方向外側に向かって、前記クッション部材、前記熱伝導シート、前記密着層の順に構成されている請求項5に記載のバッテリー。 The heat radiating structure is further provided with an adhesion layer on the annular surface of the heat conduction sheet, and is configured in the order of the cushion member, the heat conduction sheet, and the adhesion layer from the gangway to the outside in the radial direction. Item 5. The battery according to item 5. 前記クッション部材は、前記熱伝導シートの前記環状裏面に沿ってスパイラル状に巻回しているスパイラル状クッション部材であり、
前記放熱構造体を、少なくとも前記熱源と前記冷却部材との間に配置している請求項5または6に記載のバッテリー。
The cushion member is a spiral cushion member that is spirally wound along the annular back surface of the heat conductive sheet.
The battery according to claim 5 or 6, wherein the heat radiating structure is arranged at least between the heat source and the cooling member.
前記クッション部材は、その長さ方向に前記貫通路を有する筒状クッション部材であって、
前記熱伝導シートは、前記筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回しており、
前記放熱構造体を、少なくとも前記熱源と前記冷却部材との間に配置している請求項5または6に記載のバッテリー。
The cushion member is a tubular cushion member having the gangway in the length direction thereof.
The heat conductive sheet spirally winds the outer surface of the tubular cushion member.
The battery according to claim 5 or 6, wherein the heat radiating structure is arranged at least between the heat source and the cooling member.
前記クッション部材は、その長さ方向に前記貫通路を有する筒状クッション部材であって、
前記熱伝導シートは、前記筒状クッション部材の外側面をスパイラル状に巻回しており、
前記筒状クッション部材は前記貫通路に前記冷却部材を流すことができるように構成されており、
前記放熱構造体を、前記熱源と前記筐体との間、および/または前記熱源同士の間に配置している請求項5または6に記載のバッテリー。

The cushion member is a tubular cushion member having the gangway in the length direction thereof.
The heat conductive sheet spirally winds the outer surface of the tubular cushion member.
The tubular cushion member is configured so that the cooling member can flow through the gangway.
The battery according to claim 5 or 6, wherein the heat radiating structure is arranged between the heat source and the housing, and / or between the heat sources.

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