JP7402705B2 - 熱伝導構造体およびそれを備えるバッテリー - Google Patents
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Description
前記熱伝導部材には、弾性変形可能なクッション部材と、前記クッション部材より熱伝導性が高く、かつ前記クッション部材の外側の面を覆っている熱伝導シートと、を備え、
前記固定部材には、前記熱伝導部材の幅方向に所定の間隔をおいて、複数の前記熱伝導部材を固定している。
(2)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記固定部材は、前記熱伝導部材の長さ方向の両端部を固定していても良い。
(3)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記固定部材は、前記熱伝導部材の厚さ方向両側から挟み込む部材でも良い。
(4)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記固定部材の前記凹部若しくは前記貫通孔は、前記熱伝導部材の前記端部を圧縮変形させた状態で固定していても良い。
(5)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記固定部材は、前記複数の熱伝導部材の内の一部の前記熱伝導部材の長さ方向の前記端部を固定する個別部材を複数連結していても良い。
(6)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記熱伝導シートは、前記クッション部材の長さ方向にスパイラル状に巻回しながら進行する部材でも良い。
(7)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記クッション部材は、その長さ方向に貫通する貫通路を備えていても良い。
(8)別の実施形態に係る熱伝導構造体において、好ましくは、前記クッション部材は、前記熱伝導シートの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っても良い。
(9)上記目的を達成するための一実施形態に係るバッテリーは、冷却剤を流す構造を持つ筐体内に、複数のバッテリーセルを備えたバッテリーであって、前記バッテリーセルと前記筐体との間に、上述のいずれかの熱伝導構造体を備える。
(10)別の実施形態に係るバッテリーは、好ましくは、複数の前記バッテリーセルの内、温度のより高い前記バッテリーセルに前記熱伝導部材を密集させていても良い。
(第1実施形態)
図1は、第1実施形態に係る熱伝導構造体の平面図、正面図および右側面を示す。図2は、図1の熱伝導構造体に備えられる熱伝導部材の製造工程を段階的に示す。図3は、図2の工程を経て製造された熱伝導部材を固定部材に固定する状況を分解斜視図により示す。図1は、固定部材に固定されている熱伝導部材の端部を透過的に示している。図2は、熱伝導部材の一端面(A)を拡大して示している。
クッション部材11の重要な機能は、変形容易性と、回復力である。回復力は、弾性変形性による。変形容易性は、後述する熱源の一例であるバッテリーセル(単に「セル」ともいう)が熱伝導部材10の厚さ方向の一方から接触した際に、セルあるいはセル群の端面形状に追従するために必要な特性である。回復力は、セルを熱伝導部材10から除去した際、あるいはセルの質量が小さくなってきた際に、熱伝導部材10を元の形状に戻すのに必要である。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セルの場合には、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11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。
熱伝導シート13は、好ましくはクッション部材11より熱伝導性が高く、かつクッション部材11の外側の面を覆っている。熱伝導シート13は、この実施形態では、クッション部材11の長さ方向にスパイラル状に巻回しながら進行する部材であり、クッション部材11の外側面を覆っている。熱伝導シート13は、クッション部材11の外側面のみならず、クッション部材11の両端面の内の少なくとも一端面を覆っていても良い。熱伝導シート13は、好ましくは、クッション部材11と接着層または粘着層を介して固定されている。ただし、熱伝導シート13は、クッション部材11の外側面では何らの接着層および粘着層を介して固定されておらず、クッション部材11の両端で嵌め込みあるいは接着されていても良い。
固定部材20は、この実施形態では、熱伝導部材10の厚さ方向両側から挟み込む部材である。固定部材20は、熱伝導部材10の厚さ方向の一方から熱伝導部材10に接触させる第1分割部材21と、当該厚さ方向の他方から熱伝導部材10接触させる第2分割部材22とを備えている。第1分割部材21と第2分割部材22とは、接着、嵌め込み等の如何なる方法で合体していても良い。熱伝導構造体1の一構成要素である熱伝導部材10は、2つの固定部材20の厚さ方向のいずれの面よりも内側にあるため、熱伝導構造体1を平面上に静置した際に、当該平面に接触せずに宙に浮いた状態となる。ただし、熱伝導部材10は、固定部材20の厚さ方向のいずれかの面と面一となるように、固定部材20に固定されていても良い。この実施形態では、固定部材20は、第1分割部材21と第2分割部材22とが完全に分離可能な部材である。しかし、固定部材20は、第1分割部材21と第2分割部材22とが一部で連結されていて、それらを開閉可能な部材であっても良い。さらには、固定部材20は、熱伝導部材10の厚さ方向両側から挟み込む部材ではなく、凹部25を備えた一体の柱状部材でも良い。
熱伝導構造体1は、一例ではあるが、図2に示す工程にて熱伝導部材10の製造後、図3に示すように熱伝導部材10を固定部材20に固定することによって製造可能である。以下、例示的な製造工程について説明する。
次に、第2実施形態に係る熱伝導構造体について説明する。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。
次に、変形例1に係る熱伝導構造体について説明する。先に説明した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。
次に、変形例2に係る熱伝導構造体について説明する。先に説明した各実施形態および変形例1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。
次に、変形例3に係る熱伝導構造体について説明する。先に説明した各実施形態および各変形例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。
次に、一実施形態に係るバッテリーについて説明する。
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。
Claims (10)
- 複数の長尺状の熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の長さ方向の両端部の内の少なくとも一方の端部を固定する部材であって、前記端部を挿入する凹部若しくは貫通孔を有する固定部材と、
を備え、
前記熱伝導部材は、弾性変形可能なクッション部材と、前記クッション部材より熱伝導性が高く、かつ前記クッション部材の外側の面を覆っている熱伝導シートと、を備え、
前記固定部材は、前記熱伝導部材の幅方向に所定の間隔をおいて、複数の前記熱伝導部材を固定していることを特徴とする熱伝導構造体。 - 前記固定部材は、前記熱伝導部材の長さ方向の両端部を固定していることを特徴とする請求項1に記載の熱伝導構造体。
- 前記固定部材は、前記熱伝導部材の厚さ方向両側から挟み込む部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の熱伝導構造体。
- 前記固定部材の前記凹部若しくは前記貫通孔は、前記熱伝導部材の前記端部を圧縮変形させた状態で固定していることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の熱伝導構造体。
- 前記固定部材は、前記複数の熱伝導部材の内の一部の前記熱伝導部材の長さ方向の前記端部を固定する個別部材を複数連結していることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の熱伝導構造体。
- 前記熱伝導シートは、前記クッション部材の長さ方向にスパイラル状に巻回しながら進行する部材であることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の熱伝導構造体。
- 前記クッション部材は、その長さ方向に貫通する貫通路を備えることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の熱伝導構造体。
- 前記クッション部材は、前記熱伝導シートの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ことを特徴とする請求項6に記載の熱伝導構造体。
- 冷却剤を流す構造を持つ筐体内に、複数のバッテリーセルを備えたバッテリーであって、前記バッテリーセルと前記筐体との間に、請求項1から8のいずれか1項に記載の熱伝導構造体を備えることを特徴とするバッテリー。
- 複数の前記バッテリーセルの内、温度のより高い前記バッテリーセルに前記熱伝導部材を密集させていることを特徴とする請求項9に記載のバッテリー。
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