JP7264118B2 - 冷却器 - Google Patents

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Description

本発明は、冷却器に関する。
特許文献１には、複数の電池セルが積層された電池スタックを冷却対象とする冷却器が開示されている。この冷却器は、第１プレート部材と第２プレート部材とにより構成され、第１プレート部材が電池セルの側面に面接触して配置されている。また、この冷却器では、第１プレート部材と第２プレート部材との間に、電池セルを冷却するための冷媒が流通する冷媒流路が形成されている。
国際公開第２０１８／０７０１１５号
ところで、電池スタックでは複数の電池セルが積層されているため、各電池セルが積層方向に移動することを規制するように電池スタックを拘束部材で拘束することが知られている。特許文献１に記載の構成では、冷却器とは別に拘束部材を設ける必要がある。そのため、部品点数が多くなってしまう。
そこで、冷却器によって電池スタックを拘束することが考えられる。この場合、電池セルが積層方向に膨張しようとする力（以下、拘束力という）を冷却器で受けることになる。そのため、冷却器を構成するプレート部材に、拘束力に対する剛性を持たせることが考えられる。特許文献１に記載の構成では、第１プレート部材が第２プレート部材よりも電池セルに近い位置に配置されているため、第１プレート部材によって電池スタックを拘束することが考えられる。しかしながら、剛性を高めるために第１プレート部材の板厚を厚くすると、冷媒と電池セルとの間の伝達経路で第１プレート部材による熱抵抗が大きくなり、冷却効率が低下する虞がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電池セルの冷却性能を確保しつつ、電池スタックを拘束することができる冷却器を提供することを目的とする。
本発明は、複数の電池セルが積層した電池スタックを冷却する冷却器であって、前記電池セルの表面のうち前記電池セルの積層方向と直交する幅方向を向いている側面に面接触する第１プレート部材と、前記第１プレート部材と一体化され、前記電池セルが前記積層方向に移動することを規制するように前記電池スタックを拘束する第２プレート部材と、前記第１プレート部材と前記第２プレート部材との間に形成され、前記電池セルを冷却するための冷媒が流通する冷媒流路と、を有し、前記第２プレート部材は、前記積層方向に沿って延在し、かつ前記積層方向と直交する上下方向に沿って延在する平板状の側面部を有し、前記第２プレート部材には、前記複数の電池セルのうち積層方向両端に配置された電池セル、または前記電池スタックの積層方向両端に配置されたエンドプレートが固定されていることを特徴とする。
この構成によれば、冷却器を構成する第２プレート部材に、電池セルまたはエンドプレートが固定されることにより、冷却器によって電池スタックを拘束することができる。さらに、第２プレート部材は、積層方向に沿って延在する側面部を有するので、電池セルが積層方向に移動しようとする力を受ける際に、側面部で応力集中が生じにくい。そのため、この第２プレート部材に一体化された第１プレート部材は、電池セルの冷却性能を発揮できる構造に構成可能となり、冷却器による電池セルの冷却性能を確保することができる。
また、前記第２プレート部材は、前記側面部の上部から前記幅方向の内側に延在し、前記電池セルの上面に対向して配置された上方フランジ部と、前記側面部の下部から前記幅方向の内側に延在し、前記電池セルの下面に対向して配置された下方フランジ部と、を有し、前記上方フランジ部には、前記複数の電池セルのうち積層方向両端に配置された電池セル、または前記電池スタックの積層方向両端に配置されたエンドプレートが固定され、前記下方フランジ部には、前記上方フランジ部に前記電池セルが固定されている場合に前記電池セルが固定され、前記上方フランジ部に前記エンドプレートが固定されている場合に前記エンドプレートが固定されてもよい。
この構成によれば、第２プレート部材に設けられた上方フランジ部および下方フランジ部に、電池セルまたはエンドプレートを固定することができる。
また、前記第１プレート部材の板厚は、前記第２プレート部材の板厚よりも薄くてもよい。
この構成によれば、冷媒流路を形成する第１プレート部材の板厚が、第２プレート部材の板厚よりも薄いため、冷媒が電池セルの熱を受け取る際の熱抵抗を低減させることができる。これにより、電池セルの冷却性能が向上する。
また、前記第１プレート部材は、前記電池スタックの側面と対向する部分において、前記積層方向に凸部と凹部とが交互に設けられてもよい。
この構成によれば、第２プレート部材の側面部は電池セルから積層方向の力を受けた際に応力集中を生じにくいため、この側面部に一体化された第１プレート部材について、形状の自由度が増す。そのため、第１プレート部材に、積層方向に凸部と凹部とが交互に設けられた形状を構成することが可能である。
また、前記第１プレート部材は、前記第２プレート部材の前記側面部に面接触する平板部と、前記平板部から前記電池セルに向かって突出し、前記第２プレート部材の前記側面部との間に前記冷媒流路を形成する流路形成部と、を有し、前記流路形成部の表面は、前記電池セルの側面に面接触してもよい。
この構成によれば、第１プレート部材の板厚が薄いため、流路形成部の曲げ半径を小さくでき、電池セルの側面と接触する表面の面積を大きくすることができる。これにより、電池セルの冷却性能が向上する。
また、前記冷媒は、液相と気相とに相変化する作動流体であり、前記冷媒流路は、液相の作動流体が前記電池セルの熱を受け取ることにより気化する蒸発流路を構成してもよい。
この構成によれば、冷却器を沸騰冷却式に構成することが可能である。
本発明では、冷却器を構成する第２プレート部材に、電池セルまたはエンドプレートが固定されることにより、冷却器によって電池スタックを拘束することができる。さらに、第２プレート部材は、積層方向に沿って延在する側面部を有するので、電池セルが積層方向に移動しようとする力を受ける際に、側面部で応力集中が生じにくい。そのため、この第２プレート部材に一体化された第１プレート部材は、電池セルの冷却性能を発揮できる構造に構成可能となり、冷却器による電池セルの冷却性能を確保することができる。
図１は、実施形態における冷却器を含む電池ユニットの全体構造を模式的に示す斜視図である。 図２は、図１のＡ－Ａ線断面を示す断面図である。 図３は、図１のＢ－Ｂ線断面を示す断面図である。 図４は、電池ユニットを幅方向右側から見た場合を示す側面図である。 図５は、図４のＣ－Ｃ線断面を示す断面図である。 図６は、図５で破線に囲まれた部分を拡大した拡大模式図である。 図７は、冷却器の外観構造を模式的に示す斜視図である。 図８は、図７のＤ－Ｄ線で冷却器をカットした形状を示す斜視図である。 図９は、図７のＤ－Ｄ線断面を示す断面図である。 図１０は、図７のＥ－Ｅ線で冷却器をカットした形状を示す斜視図である。 図１１は、図７のＥ－Ｅ線断面を示す断面図である。 図１２は、冷却器の外観構造を模式的に示す斜視図である。 図１３は、図１２のＦ－Ｆ線で冷却器をカットした形状を示す斜視図である。 図１４は、図１２のＧ－Ｇ線で冷却器をカットした形状を示す斜視図である。 図１５は、第２プレート部材の側面部に作用する拘束力を説明するための図である。 図１６は、比較例として積層方向に凹凸を有する部材に作用する拘束力を説明するための図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における冷却器について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
図１に示すように、本実施形態の電池ユニット１は、電池スタック２と、エンドプレート３と、冷却器４と、を備えている。電池スタック２は、複数の電池セル５が積層した構造を有する。電池ユニット１では、図１～図５に示すように、一つの電池スタック２に対して、電池セル５の積層方向の両側に一対のエンドプレート３が配置され、かつ電池セル５の幅方向の両側に一対の冷却器４が配置されている。例えば、電池ユニット１は電動車両（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）に搭載される。
なお、電池ユニット１の構成部材の配置を説明する際に、積層方向と、幅方向と、上下方向とを用いる。積層方向は、電池セル５が積層した方向であり、電池セル５の厚さ方向と一致する。幅方向は、積層方向に対して直交する方向であり、電池セル５の幅方向と一致する。上下方向は、積層方向および幅方向に対して直交する方向であり、電池セル５の高さ方向と一致する。電池ユニット１を搭載した車両が水平に保たれる場合、積層方向と幅方向は水平方向になり、上下方向は鉛直方向になる。
電池スタック２は、複数の電池セル５が積層し、全体として略直方体形状をなしている。図１に示す例では、全部で１２個の電池セル５により一つの電池スタック２が構成されている。
例えば、電池スタック２は、走行用モータに供給するための電力が蓄える車載バッテリである。車両走行時など走行用モータに電力を供給する放電時や、充電スタンドなどの外部電源から充電する充電時に、通電に伴って電池セル５で熱が発生する。この発熱した電池セル５を冷却器４によって冷却する。
電池セル５は、二次電池であり、正極端子と負極端子とを備えている。電池スタック２では電池セル５の端子同士が電気的に接続されている。また、図１～図３に示すように、電池セル５は、幅方向の寸法が上下方向の寸法よりも大きい形状（幅広形状）を有する。この電池セル５は積層方向に所定の厚さを有し、全体として略直方体状をなしている。
図２および図５に示すように、電池セル５の側面５ａは、冷却器４の受熱面４ａに面接触している。つまり、側面５ａは電池セル５の熱を冷却器４に放熱する放熱面（熱交換面）である。この側面５ａは、積層方向および上下方向に沿って広がる平面であり、上下方向の寸法が積層方向の寸法よりも大きく形成されている。また、側面５ａは、電池セル５の表面のうち、積層方向と直交する幅方向を向いている面である。
エンドプレート３は、電池スタック２の積層方向両端に配置され、電池セル５が積層方向に移動することを規制する。図１に示すように、エンドプレート３は、複数の電池セル５を挟み込むようにして積層方向両端に一対配置され、電池セル５の腹面（積層方向を向く面）に対向している。このエンドプレート３は、幅方向の寸法が上下方向の寸法よりも大きく、積層方向に所定の厚さを有し、全体として略直方体形状をなしている。
また、エンドプレート３は、冷却器４のフランジ部（後述する上方フランジ部２２および下方フランジ部２３）に固定されている。エンドプレート３は冷却器４に保持された状態で電池スタック２を拘束する。すなわち、本実施形態では、エンドプレート３に加えて冷却器４が、複数の電池セル５が積層方向に移動することを規制するように電池スタック２を拘束する部材として機能する。
冷却器４は、冷媒流路内を流通する冷媒によって電池セル５を冷却する。この冷却器４は、図１に示すように、第１冷却器４Ａと、第２冷却器４Ｂと、を備えている。
第１冷却器４Ａは、電池スタック２の幅方向左側に配置され、図２に示すように、電池セル５の側面５ａに面接触している。第２冷却器４Ｂは、電池スタック２の幅方向右側に配置され、図２に示すように、電池セル５の側面５ａに面接触している。例えば、第１冷却器４Ａと第２冷却器４Ｂとは、幅方向に対称の構造に構成されている。
また、第１冷却器４Ａおよび第２冷却器４Ｂには、図１に示すように、幅方向両端側にエンドプレート３が固定されている。すなわち、第１冷却器４Ａおよび第２冷却器４Ｂは、電池セル５を冷却する冷却機能と、複数の電池セル５を拘束する拘束機能と、を有する。拘束機能とは、電池スタック２に含まれる複数の電池セル５が積層方向に移動することを規制するように、複数の電池セル５を拘束する機能のことである。なお、この説明では、第１冷却器４Ａと第２冷却器４Ｂとを特に区別しない場合には、単に冷却器４と記載する。
例えば、冷却器４は、ループ型サーモサイフォンに含まれる蒸発器により構成されている。ループ型サーモサイフォンでは、液相と気相とに相変化する作動流体を用いて冷却対象の熱を輸送する。この作動流体は気液変化する際に、潜熱を利用して吸熱もしくは放熱する。沸騰冷却式の冷却器４である場合、冷媒は、気液変化する作動流体により構成されている。
なお、ループ型サーモサイフォンは、蒸発器と、凝縮器と、気相の作動流体が流通する蒸気通路と、液相の作動流体が流通する液体通路と、を備える。ループ型サーモサイフォンでは閉ループ回路内に作動流体が封入されており、蒸発器と凝縮器との間で作動流体が循環する。蒸発器の蒸気出口と凝縮器の蒸気入口とを繋ぐように蒸気通路が配管されている。凝縮器の液体出口と蒸発器の液体入口とを繋ぐように液体通路が配管されている。
ここで、冷却器４の構造をより詳細に説明する。
冷却器４は、プレス成型された二枚のプレート部材により構成されている。図２に示すように、冷却器４は、第１プレート部材１０と、第２プレート部材２０とを有する。
第１プレート部材１０は、プレス成型されたプレート部材からなり、電池セル５の側面５ａに面接触して電池セル５の熱を受け取る受熱部を構成する。この第１プレート部材１０は、図６に示すように、平板部１１と、流路形成部１２と、を有する。
平板部１１は、第２プレート部材２０に接合される部位である。この平板部１１は、積層方向および上下方向に沿った平板状に形成されている。冷却器４では、図５および図６に示すように、第１プレート部材１０が第２プレート部材２０に積層された状態で接合されている。また、第１プレート部材１０の板厚は、第２プレート部材２０の板厚よりも薄い。つまり、流路形成部１２の板厚が薄く形成されている。
流路形成部１２は、冷媒が流通する冷媒流路３０を形成する部位である。冷却器４の内部には、図７～図８に示すように、冷媒が流通する冷媒流路３０が形成されている。なお、冷媒流路３０の詳細構成は後述する。
この流路形成部１２は、図７に示すように、平板部１１から電池セル５に向かって突出する凸部１２ａを含んで構成されている。そして、図５～図８に示すように、流路形成部１２は、電池スタック２の側面と対向する部分において、上下方向で中間ほどの位置で、積層方向に凸部１２ａと凹部１２ｂとが交互に設けられた形状を有する。凹部１２ｂは、平板部１１と同じ形状に構成されている。つまり、第１プレート部材１０では、平板部１１をプレス成型して凸部１２ａを形成する際、平板部１１のうち凸部１２ａと凸部１２ａとの間でプレスされずに残った部分が凹部１２ｂとなる。
また、流路形成部１２は、電池セル５の側面５ａに面接触する受熱面４ａを形成する。受熱面４ａは、凸部１２ａにより形成された面である。
第２プレート部材２０は、プレス成型されたプレート部材からなり、エンドプレート３が固定される固定部、かつ電池スタック２を拘束する拘束部を構成する。この第２プレート部材２０は、図５～図９に示すように、側面部２１と、上方フランジ部２２と、下方フランジ部２３と、を有する。
側面部２１は、冷却器４の側面を形成する部位である。この側面部２１は、積層方向および上下方向に沿った平板状に形成されている。そして、側面部２１には平板部１１が面接触した状態で接合されている。例えば、平板部１１の縁部分と側面部２１の縁部分とが溶接されている。つまり、冷却器４では、平板部１１が側面部２１に積層されて接合されることにより、第１プレート部材１０と第２プレート部材２０とが一体化されている。なお、平板部１１と側面部２１との溶接部は、図示されていない。
上方フランジ部２２は、エンドプレート３の上面３ａが固定される部位である。この上方フランジ部２２は、図２および図３に示すように、エンドプレート３の上面３ａおよび電池セル５の上面５ｂと上下方向に対向して配置されている。また、図１および図６に示すように、上方フランジ部２２は、電池スタック２およびエンドプレート３を含むように積層方向に沿って延在している。
そして、上方フランジ部２２には、エンドプレート３が固定されている。図３に示すように、エンドプレート３の上面３ａは、溶接部６によって上方フランジ部２２に接合されている。溶接部６は、レーザ溶接等により形成されている。例えば、上方フランジ部２２の先端部分と上面３ａとが溶接されている。これより、上方フランジ部２２は、電池セル５が積層方向に移動することを規制する。
また、本実施形態では、電池セル５は上方フランジ部２２に接合されていない。つまり、上方フランジ部２２は、電池セル５と接合されていない状態で、電池セル５が上下方向で上方に移動することを規制する。
下方フランジ部２３は、エンドプレート３の下面３ｂが固定される部位である。この下方フランジ部２３は、図２および図３に示すように、エンドプレート３の下面３ｂおよび電池セル５の下面５ｃと上下方向に対向して配置されている。また、図６に示すように、下方フランジ部２３は、電池スタック２およびエンドプレート３を含むように積層方向に沿って延在している。
そして、下方フランジ部２３には、エンドプレート３が固定されている。図３に示すように、エンドプレート３の下面３ｂは、溶接部７によって下方フランジ部２３に接合されている。溶接部７は、レーザ溶接等により形成されている。例えば、下方フランジ部２３の先端部分と下面３ｂとが溶接されている。これより、下方フランジ部２３は、電池セル５が積層方向に移動することを規制する。
また、本実施形態では、電池セル５は下方フランジ部２３に接合されていない。つまり、下方フランジ部２３は、電池セル５と接合されていない状態で、電池セル５が上下方向で下方に移動することを規制する。
ここで、冷媒流路３０の詳細構成を説明する。冷媒流路３０は、第１プレート部材１０と第２プレート部材２０との間に形成された内部空間により構成されている。
この冷媒流路３０は、図７～図８に示すように、供給流路３１と、蒸発流路３２と、流出流路３３と、を有する。供給流路３１は、液相の作動流体が供給される流路である。蒸発流路３２は、液相の作動流体が蒸発する流路である。流出流路３３は、気相の作動流体が流出する流路である。また、流路形成部１２は、供給流路３１を形成する第１形成部１２１と、蒸発流路３２を形成する第２形成部１２２と、流出流路３３を形成する第３形成部１２３と、を有する。冷媒流路３０では、上流側から下流側に向けて、供給流路３１、蒸発流路３２、流出流路３３の順番に連通している。
第１形成部１２１および供給流路３１は、図７に示すように、冷却器４のうち上下方向で下方側に設けられ、積層方向に延在している。例えば、第１形成部１２１は、電池スタック２の積層方向長さを含むように、積層方向に沿って延在している。
また、第１形成部１２１には、冷媒の流入口３４が設けられている。供給流路３１の上流側は流入口３４に連通している。流入口３４には、冷却器４の内部に供給される冷媒が流入する。ループ型サーモサイフォンでは、凝縮器で凝縮された液相の作動流体が重力によって流入口３４へと流通する。そして、流入口３４から流入した液相の作動流体が供給流路３１に供給される。この供給流路３１の下流側は蒸発流路３２に連通している。
第２形成部１２２および蒸発流路３２は、図８に示すように、上下方向に沿って延在している。蒸発流路３２は、上下方向の下方側が上流側となり、上下方向の上方側が下流側となる。この蒸発流路３２の下流側は、流出流路３３に連通している。つまり、冷媒は蒸発流路３２の内部を上下方向で下方から上方に向けて流通する。
また、第２形成部１２２の表面（幅方向で電池セル５側の面）は、受熱面４ａを形成している。受熱面４ａは、図６に示すように、上下方向の寸法が積層方向の寸法よりも大きい略長方形状に形成されている。
例えば、沸騰冷却式の場合、蒸発流路３２の内部には、上下方向で所定の高さまで、液相の作動流体が供給されている。すなわち、蒸発流路３２の内部には、上下方向で下方側に液相の作動流体が存在し、上下方向で上方側に気相の作動流体が存在する。そして、蒸発流路３２の内部に存在する液相の作動流体が、受熱面４ａを介して電池セル５から熱を受け取ると、その熱により気化する。液相の作動流体が気化すると、気相の作動流体が蒸発流路３２内を上方に向けて流通して、流出流路３３に流入する。
第３形成部１２３および流出流路３３は、図７に示すように、冷却器４のうち上下方向で上方側に設けられ、積層方向に延在している。第３形成部１２３は、電池スタック２の積層方向長さを含むように、積層方向に沿って延在している。
第３形成部１２３には、冷媒の流出口３５が設けられている。流出流路３３の下流側は流出口３５に連通している。流出口３５からは、冷却器４で熱交換した冷媒が流出する。ループ型サーモサイフォンでは、蒸発器である冷却器４で気化された気相の作動流体が流出口３５から流出する。冷媒の循環回路において、流出口３５からは流出した気相の作動流体は凝縮器に供給される。この凝縮器は、冷却器４よりも上下方向で上方に配置されている。
以上説明した通り、実施形態によれば、冷却器４によって、電池スタック２を拘束できるとともに、電池セル５を冷却できる。これにより、電池ユニット１の部品点数を削減できる。
また、冷却器４では、電池セル５が膨張しようとする力（拘束力）を第２プレート部材２０で受けることができる。第２プレート部材２０は、図１５に示すように、拘束力の作用方向に凹凸がない平板状に形成されている。そのため、拘束力を側面部２１で受けることができるため、第２プレート部材２０には応力集中する部位がなくなる。これにより、第２プレート部材２０は、拘束力の作用方向に凹凸があるプレート部材と比べて、必要板厚を低減できる。例えば、図１６に示すように、積層方向に凹凸があるプレート部材１００で拘束力を受ける場合には、拘束力が作用する方向（伸ばされる方向）の凹凸部１０１に応力が掛かるため、剛性を確保するために、板厚を増やす必要がある。一方、図１５に示すように、凹凸がない第２プレート部材２０が拘束力を受ける場合には、応力集中する部位がないため、剛性を高めるために板厚を厚くする必要がなくなり、板厚を薄くすることができる。これにより、冷却器４の軽量化を図れる。
また、第１プレート部材１０は、拘束力を受けないため、板厚を低減することができる。第１プレート部材１０の板厚を薄くできると、軽量化だけでなく、電池セル５との間の熱抵抗を低減できる。つまり、冷媒と電池セル５との間の熱伝達経路において、第１プレート部材１０による熱抵抗を小さくすることができる。これにより、冷却器４について、電池セル５の冷却性能を向上させることができる。また、第１プレート部材１０の熱容量も低減できるため、ループ型サーモサイフォンにおける作動流体の循環開始時に、より早く電池セル５の冷却を開始できるようになる。
さらに、第１プレート部材１０の板厚を薄くできることにより、流路形成部１２における凸部１２ａの曲げ半径（曲げＲともいう）を小さくできる。この凸部１２ａの曲げ半径は、積層方向に対する曲げ半径であり、第２形成部１２２における曲げ内側の丸みである。凸部１２ａの曲げ半径を小さくできると、第２形成部１２２における曲げ外側のＲ部分１２２ａを小さくできる。そのため、電池セル５の側面５ａに面接触させられる受熱面４ａの面積（熱交換面積）を広くとることができる。これにより、電池セル５の冷却効率がより向上する。図６に示すように、凸部１２ａの曲げ半径が小さいほど、凸部１２ａと凸部１２ａとの間の積層方向寸法Ｌを縮められるため、冷却面積となる受熱面４ａの面積を広くとることができる。
また、本発明は、上述した実施形態に限らず、本発明の目的を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、冷却器４は、沸騰冷却式に限らず、冷却液が流路内を循環する循環回路に設けられた冷却器であってもよい。
また、上方フランジ部２２とエンドプレート３との固定方法、および下方フランジ部２３とエンドプレート３との固定方法は、溶接に限らず、リベットやボルトなどの機械的な締結であってもよい。
また、電池ユニット１は、エンドプレート３を備えていない構造であってもよい。つまり、冷却器４の第２プレート部材２０には、複数の電池セル５のうち積層方向両端に配置された一対の電池セルが固定された構成であってもよい。この場合、上方フランジ部２２には、一対の電池セルの上面が接合される。同様に、下方フランジ部２３には、一対の電池セルの下面が接合される。つまり、上方フランジ部２２および下方フランジ部２３に固定された一対の電池セルは、電池スタック２の積層方向両端に配置され、電池セル５が積層方向に移動することを規制する。この一対の電池セルは、冷却器４に保持された状態で電池スタック２を拘束する。電池スタック２を構成する電池セル５のうち一対の電池セル以外の電池セルは、第２プレート部材２０に固定されていない。なお、一対の電池セルと上方フランジ部２２との固定方法、および一対の電池セルと下方フランジ部２３との固定方法は、溶接に限らず、リベットやボルトなどの機械的な締結であってもよい。
また、上方フランジ部２２および下方フランジ部２３は、積層方向に一連に延在する形状に限らず、一部に切り欠き部が設けられた形状であってもよい。例えば、上方フランジ部２２および下方フランジ部２３には、積層方向において、電池セル５と電池セル５との境界部分に切り欠き部が設けられてもよい。
１ 電池ユニット
２ 電池スタック
３ エンドプレート
４ 冷却器
４ａ 受熱面
４Ａ 第１冷却器
４Ｂ 第２冷却器
５ 電池セル
５ａ 側面
６，７ 溶接部
１０ 第１プレート部材
１１ 平板部
１２ 流路形成部
１２ａ 凸部
１２ｂ 凹部
２０ 第２プレート部材
２１ 側面部
２２ 上方フランジ部
２３ 下方フランジ部

Claims (6)

  1. 複数の電池セルが積層した電池スタックを冷却する冷却器であって、
    前記電池セルの表面のうち前記電池セルの積層方向と直交する幅方向を向いている側面に面接触する第１プレート部材と、
    前記第１プレート部材と一体化され、前記電池セルが前記積層方向に移動することを規制するように前記電池スタックを拘束する第２プレート部材と、
    前記第１プレート部材と前記第２プレート部材との間に形成され、前記電池セルを冷却するための冷媒が流通する冷媒流路と、
    を有し、
    前記第２プレート部材は、前記積層方向に沿って延在し、かつ前記積層方向と直交する上下方向に沿って延在する平板状の側面部を有し、
    前記第２プレート部材には、前記複数の電池セルのうち積層方向両端に配置された電池セル、または前記電池スタックの積層方向両端に配置されたエンドプレートが固定されている
    ことを特徴とする冷却器。
  2. 前記第２プレート部材は、
    前記側面部の上部から前記幅方向の内側に延在し、前記電池セルの上面に対向して配置された上方フランジ部と、
    前記側面部の下部から前記幅方向の内側に延在し、前記電池セルの下面に対向して配置された下方フランジ部と、を有し、
    前記上方フランジ部には、前記複数の電池セルのうち積層方向両端に配置された電池セル、または前記電池スタックの積層方向両端に配置されたエンドプレートが固定され、
    前記下方フランジ部には、前記上方フランジ部に前記電池セルが固定されている場合に前記電池セルが固定され、前記上方フランジ部に前記エンドプレートが固定されている場合に前記エンドプレートが固定されている
    ことを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
  3. 前記第１プレート部材の板厚は、前記第２プレート部材の板厚よりも薄い
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の冷却器。
  4. 前記第１プレート部材は、前記電池スタックの側面と対向する部分において、前記積層方向に凸部と凹部とが交互に設けられている
    ことを特徴とする請求項３に記載の冷却器。
  5. 前記第１プレート部材は、
    前記第２プレート部材の前記側面部に面接触する平板部と、
    前記平板部から前記電池セルに向かって突出し、前記第２プレート部材の前記側面部との間に前記冷媒流路を形成する流路形成部と、を有し、
    前記流路形成部の表面は、前記電池セルの側面に面接触している
    ことを特徴とする請求項３または４に記載の冷却器。
  6. 前記冷媒は、液相と気相とに相変化する作動流体であり、
    前記冷媒流路は、液相の作動流体が前記電池セルの熱を受け取ることにより気化する蒸発流路を構成する
    ことを特徴とする請求項１から５のうちのいずれか一項に記載の冷却器。
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