WO2015041149A1 - 電池放熱システム、電池放熱ユニット - Google Patents

電池放熱システム、電池放熱ユニット Download PDF

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WO2015041149A1
WO2015041149A1 PCT/JP2014/074118 JP2014074118W WO2015041149A1 WO 2015041149 A1 WO2015041149 A1 WO 2015041149A1 JP 2014074118 W JP2014074118 W JP 2014074118W WO 2015041149 A1 WO2015041149 A1 WO 2015041149A1
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heat
battery
battery module
transfer plate
heat dissipation
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PCT/JP2014/074118
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French (fr)
Inventor
高松 伴直
吉田 充伸
暢克 杉山
亮介 八木
富松 師浩
久野 勝美
秀男 志水
関野 正宏
敏徳 内田
室 永晃
Original Assignee
株式会社 東芝
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D15/0275Arrangements for coupling heat-pipes together or with other structures, e.g. with base blocks; Heat pipe cores
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • Embodiment of this invention is related with the battery thermal radiation system provided with the battery module and the thermal radiation part.
  • Accelerating charging time for secondary batteries is an important factor for improving user convenience.
  • a device using the secondary battery on the next day cannot be used.
  • the secondary battery needs a battery capacity for storing electricity for one day, and the volume of the secondary battery increases.
  • a secondary battery capable of rapid charging can be charged immediately before use.
  • shortening the charging time is an important factor for improving user convenience. If the charging time can be shortened, the capacity of the battery mounted on the electric vehicle can be reduced in an area where charging stations are installed at regular intervals. Furthermore, in the electric vehicle, one of the problems is that the infrastructure of the charging station is not progressed. If the charging time can be shortened, the waiting time for charging is reduced, which leads to the result of prompting the installation of the charging station.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide a battery heat dissipation system with improved cooling performance.
  • the battery heat dissipation system of the embodiment includes a plurality of battery modules, and a plurality of heat pipes that are thermally connected to one surface of the battery module at one end and project from the battery module at the other end. And a plurality of metal heat transfer plates thermally connected to one surface of the battery module.
  • the battery heat dissipation system of the embodiment includes a plurality of heat dissipating units provided at the other end of the heat pipe, and a blower unit that sends wind to the plurality of heat dissipating units.
  • One heat dissipating part in the plurality of heat dissipating parts is displaced from the other heat dissipating part in the plurality of heat dissipating parts as viewed from the air blowing part side.
  • the perspective view which showed the external appearance of the battery thermal radiation system of 1st Embodiment The perspective view which showed the inside of the battery thermal radiation system shown in FIG.
  • the front view which showed the heat exchanger plate, 1st heat pipe, 2nd heat pipe, and heat radiating part of the battery thermal radiation unit shown in FIG. The front view which showed the 1st modification of the battery thermal radiation unit of 1st Embodiment shown in FIG.
  • FIG. 11 is a sectional view taken along line F11-F11 of the module unit shown in FIG.
  • the perspective view which shows the battery thermal radiation unit shown in FIG. The side view which showed the battery thermal radiation unit shown in FIG. 18 from the side surface direction.
  • a secondary battery pack (battery pack) to which a battery heat dissipation system is applied stores a plurality of battery modules (secondary battery modules) inside the pack, so that any desired battery can be used. Battery capacity can be secured.
  • a secondary battery pack employing a battery heat dissipation system is mainly used for a moving body such as an electric vehicle.
  • the battery heat dissipation system 11 includes a secondary battery pack 12 and a cooling unit 13 mounted on the top of the secondary battery pack 12.
  • the cooling unit 13 includes a plurality of duct portions 14 attached to the upper part of the secondary battery pack 12, a plurality of air blowing portions 16 provided at the intake ports 15 of the duct portion 14, and the exhaust ports 17 of the duct portion 14. And a partition wall 18 provided therebetween. As shown in FIG. 2, a plurality of heat radiating portions 28 to be described later are accommodated in series inside the duct portion 14 at intervals.
  • the air blower 16 is configured by a fan unit including a rotatable fan. The air blowing unit 16 can send air (cooling air) from the outside toward the exhaust port 17 from the intake port 15 of the duct unit 14.
  • the secondary battery pack 12 has a case 21 constituting an outer shell and a plurality of battery heat dissipation units 22 housed in the case 21.
  • each battery heat dissipation unit 22 includes a heat transfer plate 23, a first battery module 24 fixed and thermally connected to one surface 23 ⁇ / b> A of the heat transfer plate 23, and heat transfer.
  • the second battery module 25 fixed and thermally connected to the other surface 23B of the plate 23, and the first battery module 25 and the first battery module 25 thermally connected via the heat transfer plate 23.
  • the heat pipe 26, the 2nd heat pipe 27 fixed to the heat exchanger plate 23, and the thermal radiation part 28 provided in the other end part 26B mentioned later of the 1st heat pipe 26 are provided.
  • the heat transfer plate 23 is made of a metal having good thermal conductivity such as copper or aluminum.
  • the heat transfer plate 23 is provided with a plurality of recesses 31 on the one surface 23 ⁇ / b> A side, and the one end 26 ⁇ / b> A of the first heat pipe 26 and the entire second heat pipe 27 can be accommodated in the recess 31. it can.
  • the height of the surface formed by one end 26A of the first heat pipe 26 and the second heat pipe 27 is substantially the same as the height of the one surface 23A of the heat transfer plate 23 around the recess 31. (See FIG. 11). For this reason, a heat receiving surface without unevenness is formed on both surfaces of the heat transfer plate 23.
  • the second battery module 25 has the same structure as the first battery module 24.
  • the first battery module 24 (second battery module 25) includes a box-shaped module case 29 and a plurality of battery cells 32 provided inside the module case 29. Each of the battery cells 32 is fixed to the bottom portion (bottom surface) of the module case 29 by bonding or screwing. The plurality of battery cells 32 are electrically connected by wiring.
  • the module case 29 is made of, for example, a metal material, but may be made of a synthetic resin.
  • the first battery module 24 is thermally connected to the heat transfer plate 23 at the wall portion (bottom surface) of the module case 29 to which all the battery cells 32 are fixed. For this reason, it can also be said that the first battery module 24 is fixed to the heat transfer plate 23 on the wall surface of the module case 29 where the distances from all the battery cells 32 are equal.
  • the second battery module 25 is thermally connected to the heat transfer plate 23 at the wall portion (bottom surface) of the module case 29 to which all the battery cells 32 are fixed. Therefore, it can be said that the second battery module 25 is fixed to the heat transfer plate 23 on the wall surface of the module case 29 where the distances from all the battery cells 32 are equal.
  • the first heat pipe 26 and the second heat pipe 27 are formed by enclosing a working fluid whose state can be changed between a gas and a liquid inside a tubular heat pipe body made of copper.
  • a working fluid whose state can be changed between a gas and a liquid inside a tubular heat pipe body made of copper.
  • water is used as the working fluid, but other liquids such as alcohol may be used as the working fluid.
  • the first heat pipe 26 extends along the longitudinal direction of the first battery module 24 and the second battery module 25 (or the heat transfer plate 23).
  • the first heat pipe 26 includes one end portion 26A that overlaps the first battery module 24 and the second battery module 25 (or heat transfer plate 23), and the first battery module 24 and the second battery module 25 (or heat transfer).
  • the other end 26B protruding from the plate 23).
  • One end portion 26A of the first heat pipe 26 is fixed and thermally connected to the heat transfer plate 23 by means of, for example, soldering, caulking, brazing, or the like.
  • One end portion 26A has an elliptical cross-sectional shape crushed in the thickness direction of the heat transfer plate 23 so that the contact area between the first battery module 24 and the heat transfer plate 23 is increased (see FIG. 11).
  • the first heat pipe 26 is highly efficient to receive heat from the first battery module 24 and the second battery module 25 (or the heat transfer plate 23) at one end 26A to the heat radiating section 28 at the other end 26B. Can be transported.
  • the second heat pipe 27 extends along the longitudinal direction of the first battery module 24 and the second battery module 25 (or the heat transfer plate 23).
  • the second heat pipe 27 has a first end portion 27A located on the opposite side to the direction in which the heat radiating portion 28 is present, and a second end portion 27B located in the direction in which the heat radiating portion 28 is present.
  • the second heat pipe 27 is, for example, in the thickness direction of the heat transfer plate 23 so that the contact area between the first battery module 24 and the heat transfer plate 23 is increased, similarly to the first heat pipe 26 shown in FIG. It has a collapsed elliptical cross-sectional shape.
  • the heat radiating portion 28 has a plurality of plate-like fins 28 ⁇ / b> A arranged in the extending direction of the first heat pipe 26 at a constant interval.
  • a heat conductive sheet 33 having rubber-like elasticity is interposed between the heat transfer plate 23 and the first battery module 24 (see FIG. 11).
  • the heat conductive sheet 33 improves the adhesion between the heat transfer plate 23 and the first battery module 24 and reduces the thermal resistance.
  • a heat conductive sheet 33 having rubber-like elasticity is interposed between the heat transfer plate 23 and the second battery module 25 (FIG. 11).
  • the heat conductive sheet 33 improves the adhesion between the heat transfer plate 23 and the second battery module 25 and reduces the thermal resistance.
  • These heat conductive sheets 33 are made of, for example, a synthetic resin material. In addition, it may replace with the heat conductive sheet 33, and may improve adhesiveness using heat conductive grease.
  • each battery cell 32 When a large number of battery cells 32 are rapidly charged by the charging device, each battery cell 32 generates heat. Part of the heat generated in the battery cell 32 (the first battery module 24 and the second battery module 25) is transmitted to the heat transfer plate 23 and transmitted from the heat transfer plate 23 to the first heat pipe 26, or It is transmitted to the first heat pipe 26 via the second heat pipe 27 during the transmission. Alternatively, part of the heat generated in the battery cell 32 is directly transmitted to the first heat pipe 26. The heat transferred to the first heat pipe 26 is efficiently transferred from one end portion 26A to the other end portion 26B where the heat radiating portion 28 is provided due to the high heat conduction performance of the heat pipe. On the other hand, as indicated by arrows in FIG.
  • cooling air is sent to the duct portion 14 from the air blowing portion 16, and the cooling air takes away the heat of the heat radiating portion 28 exposed in the duct portion 14, so that the heat radiating portion. 28 is cooled. In this manner, heat generated from the battery module (each battery cell 32) is released from the exhaust port 17 of the duct portion 14 to the outside.
  • the battery heat dissipation system 11 is thermally connected to one surface of the battery module at one end portion 26A and from the battery module at the other end portion 26B.
  • a plurality of projecting heat pipes, a plurality of heat dissipating sections 28 provided at the other end 26B of the heat pipe, and a blower section 16 for sending air to the plurality of heat dissipating sections 28 are provided.
  • the heat generated in the battery module can be efficiently released to the outside through the heat radiating section 28.
  • the battery module can be prevented from becoming hot during so-called rapid charging, which shortens the charging time. For this reason, the deterioration of the battery cell 32 is not accelerated and the resistance of the battery is not increased, and the high reliability of the battery module can be realized.
  • the arrangement of the first heat pipe 26, the second heat pipe 27, and the heat radiating portion 28 can be modified and implemented as shown in FIGS. That is, as shown in FIG. 5, the first heat pipe 26 and the heat radiating portion 28 may be arranged close to the left side in the drawing, and the second heat pipe 27 may be arranged close to the right side in the drawing. Further, as shown in FIG. 6, a part of the first heat pipe 26 is arranged in the diagonal direction of the heat transfer plate 23 and a part of the first heat pipe 26 is bent, so that the heat radiating portion 28 is placed on the left side in the drawing. You may arrange. At this time, the second heat pipes 27 may be arranged at the lower left and upper right in the drawing. By adopting the modified examples of FIGS. 5 and 6, the position of the heat radiating portion 28 can be changed as necessary.
  • the battery heat dissipation system 11 is different from the first embodiment in the arrangement of the first heat pipe 26, the second heat pipe 27, and the heat dissipation portion 28, but other parts are the same as those in the first embodiment. It is common. For this reason, mainly different parts will be described, and common parts will be denoted by common reference numerals and description thereof will be omitted.
  • One heat dissipating part 28 in the plurality of heat dissipating parts 28 intersects (orthogonal) the direction in which the first heat pipe 26 protrudes from the first battery module 24 and is along the heat transfer plate 23 when viewed from the air blowing part 16 side.
  • the position is shifted from other heat radiating portions 28 in the plurality of heat radiating portions 28. That is, in this embodiment, one heat radiating part 28 is displaced from the other heat radiating part 28 in the so-called lateral direction.
  • the arrangement of the first heat pipe 26 and the second heat pipe 27 is different for each battery heat dissipation unit 22.
  • the first heat pipe 26 is disposed near the left end of the heat transfer plate 23, and the second heat pipe 27 is disposed on the right side of the heat transfer plate 23.
  • the first heat pipe 26 is disposed at the center of the heat transfer plate 23, and the second heat pipe 27 is disposed at the right end and the left end of the heat transfer plate 23.
  • the first heat pipe 26 is disposed near the right end of the heat transfer plate 23, and the second heat pipe 27 is disposed on the left side of the heat transfer plate 23.
  • each battery cell 32 When a large number of battery cells 32 are rapidly charged by the charging device, each battery cell 32 generates heat. Part of the heat generated in the battery cell 32 (the first battery module 24 and the second battery module 25) is transmitted to the heat transfer plate 23 and transmitted from the heat transfer plate 23 to the first heat pipe 26, or It is transmitted to the first heat pipe 26 via the second heat pipe 27 during the transmission. Alternatively, part of the heat generated in the battery cell 32 is directly transmitted to the first heat pipe 26. The heat transferred to the first heat pipe 26 is efficiently transferred from one end portion 26A to the other end portion 26B where the heat radiating portion 28 is provided due to the high heat conduction performance of the heat pipe. On the other hand, cooling air is sent to the duct part 14 from the air blowing part 16, and the cooling air takes the heat of the heat radiation part 28 exposed in the duct part 14 to cool the heat radiation part 28.
  • each heat radiating portion 28 since the heat radiating portions 28 are laterally displaced from each other, each heat radiating portion 28 has cooling air that is not warmed by other heat radiating portions 28 and has a low temperature. Supplied. In this way, each heat radiating portion 28 is efficiently cooled, and heat generated from the battery module (each battery cell 32) is efficiently released to the outside.
  • the battery heat dissipation system 11 is thermally connected to one surface of the battery module at one end 26A and from the battery module at the other end 26B.
  • the air blower 16 that sends the air to the plurality of heat dissipating units 28, and one heat dissipating unit 28 in the plurality of heat dissipating units 28 is the other heat dissipating in the plurality of heat dissipating units 28 as viewed from the air blowing unit 16 side The position is shifted from the portion 28.
  • the air heated by the heat radiating portion 28 on the intake port 15 side of the duct portion 14 is prevented from being supplied to the heat radiating portion 28 on the exhaust port 17 side of the duct portion 14, and each heat radiating is prevented. Cooling air having a low temperature can be supplied to the section. In addition, it is possible to prevent pressure loss from being generated by the heat radiating portion 28 on the intake port 15 side and a sufficient cooling performance cannot be obtained in the heat radiating portion 28 on the exhaust port 17 side.
  • the arrangement of the first heat pipe 26, the second heat pipe 27, and the heat radiating portion 28 can be implemented by being deformed as shown in FIG. In FIG. 8, the 1st battery module 24 (2nd battery module 25), the 1st heat pipe 26, the 2nd heat pipe 27, and the thermal radiation part 28 of the battery thermal radiation unit 22 are shown from the direction which the ventilation part 16 exists.
  • one heat radiating portion 28 among the plurality of heat radiating portions 28 is plural in the direction D ⁇ b> 2 in which the first heat pipe 26 protrudes from the first battery module 24 as viewed from the air blowing portion 16 side.
  • the heat radiating part 28 may be arranged so as to be displaced from other heat radiating parts 28.
  • one heat radiating portion 28 among the plurality of heat radiating portions 28 intersects (orthogonally) with the direction in which the first heat pipe 26 protrudes from the first battery module 24 when viewed from the air blowing portion 16 side and along the heat transfer plate.
  • the heat radiating portions 28 may be arranged so as to be displaced from each other in the plurality of heat radiating portions 28.
  • the battery heat dissipation system 11 is different in that the shape of the heat transfer plate 23 is different, the shape of the first heat pipe 26 is different, the second heat pipe 27 is not provided, and the arrangement of the heat dissipation portion 28 is.
  • the other parts are common to the first embodiment. For this reason, mainly different parts will be described, and common parts will be denoted by common reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the heat transfer plate 23 is made of a metal having a high thermal conductivity such as copper or aluminum and has a cross-sectional “L” shape.
  • the heat transfer plate 23 includes a first portion 41 thermally connected to one surface of the first battery module 24 and one surface of the second battery module 25, and the first battery module 24 and the first portion 41 of the first portion 41. 2 has a second portion 42 extending in a direction intersecting the first portion 41 from a position protruding from the battery module 25 (an end portion of the first portion 41).
  • the first portion 41 has a recess 31 for accommodating the first connection portion 43 of the first heat pipe 26.
  • the first heat pipe 26 includes a first connection portion 43 fixed to one surface of the first battery module 24 and a second connection fixed to one surface 42 ⁇ / b> A of the second portion 42. And a connecting portion 45 that connects the first connecting portion 43 and the second connecting portion 44.
  • the first connection portion 43 extends along the first portion 41 of the heat transfer plate 23 and is accommodated in the recess 31.
  • the first connection portion 43 has an elliptical cross-sectional shape crushed in the thickness direction of the heat transfer plate 23 so that the contact area between the first battery module 24 and the heat transfer plate 23 increases.
  • the first connection portion 43 has a surface flattened along one surface of the first battery module 24.
  • the surface which the 1st connection part 43 comprised has become the same height as the surface of the heat exchanger plate 23 in the circumference
  • the first connection portion 43 is fixed and thermally connected to the first portion 41 by means of soldering, caulking, brazing, or the like, for example. For this reason, on both surfaces of the 1st part 41 of the heat exchanger plate 23, a heat receiving surface without an unevenness is formed.
  • the first battery module 24 is fixed to one surface 41 ⁇ / b> A of the first portion 41 of the heat transfer plate 23 and is thermally connected to the first portion 41.
  • the second battery module 25 is fixed to the other surface 41 ⁇ / b> B of the first portion 41 of the heat transfer plate 23 and is thermally connected to the first portion 41.
  • the second connection portion 44 extends along the second portion 42 of the heat transfer plate 23.
  • the second connection portion 44 is fixed and thermally connected to one surface 42A of the second portion 42 by means of, for example, soldering, caulking, or brazing.
  • the heat radiation part 28 is fixed to the other surface 42B opposite to the one surface 42A of the second portion 42.
  • the heat dissipating part 28 has a plurality of heat dissipating fins 28A arranged at regular intervals.
  • a heat conductive sheet 33 having rubber-like elasticity is interposed between the heat transfer plate 23 and the first battery module 24.
  • the heat conductive sheet 33 improves the adhesion between the heat transfer plate 23 and the first battery module 24.
  • a heat conductive sheet 33 having rubber-like elasticity is interposed between the heat transfer plate 23 and the second battery module 25.
  • the heat conductive sheet 33 improves the adhesion between the heat transfer plate 23 and the second battery module 25.
  • These heat conductive sheets 33 are made of, for example, a synthetic resin material. In addition, it may replace with the heat conductive sheet 33, and may improve adhesiveness using heat conductive grease.
  • each battery cell 32 When a large number of battery cells 32 are rapidly charged by the charging device, each battery cell 32 generates heat. Part of the heat generated in the battery cells 32 (the first battery module 24 and the second battery module 25) is transmitted to the heat transfer plate 23 and is transmitted from the heat transfer plate 23 to the first heat pipe 26. Alternatively, part of the heat generated in the battery cell 32 is directly transmitted to the first heat pipe 26. The heat transferred to the first heat pipe 26 is efficiently transferred from the first connection portion 43 to the second connection portion 44 with the heat radiating portion 28 due to the high heat conduction performance of the heat pipe. The heat transported to the second connecting portion 44 is transmitted to the heat radiating portion 28 via the second portion 42 of the heat transfer plate 23. Alternatively, part of the heat generated in the battery cell 32 moves from the first portion 41 to the second portion 42 through the heat transfer plate 23 and is transmitted to the heat radiating portion 28.
  • cooling air is sent to the duct portion 14 from the air blowing portion 16, and the cooling air takes away the heat of the heat radiating portion 28 exposed in the duct portion 14, so that the heat radiating portion. 28 is cooled. In this way, heat generated from the battery module (each battery cell 32) is released into the atmosphere.
  • the battery heat dissipation system 11 projects from a plurality of battery modules, a first part 41 thermally connected to one surface of the battery module, and the battery module of the first part 41.
  • a plurality of metal heat transfer plates 23 having a second portion 42 extending in a direction intersecting the first portion 41 from the position where the heat treatment is performed, and fixed to the first portion 41, and heat is applied to one surface of the battery module.
  • a first connection portion 43 that is connected to the first portion 41 and extends along the first portion 41; a second connection portion 44 that is fixed to one surface 42A of the second portion 42 and that extends along the second portion 42;
  • a plurality of heat pipes having a connecting portion 45 connecting the first connecting portion 43 and the second connecting portion 44, and a heat dissipating portion 28 provided on the other surface 42B opposite to the one surface 42A; ,
  • the blower unit 16 for sending wind to the heat dissipation unit 28; Provided.
  • the heat pipe since the heat pipe is fixed to the first portion 41 and the second portion 42 of the heat transfer plate 23, the heat pipe (first heat pipe 26) can be reinforced by the heat transfer plate 23. . For this reason, for example, when the battery heat dissipation system 11 is used for a moving body such as an electric vehicle, it is possible to prevent the heat pipe from being loaded with the heat radiation portion 28 and prevent the heat pipe from being damaged.
  • the first connection portion 43 has a flat surface along the one surface of the battery module, and the first portion 41 has a recess 31 in which the first connection portion 43 is accommodated. According to this configuration, the heat pipe does not protrude from the surface of the heat transfer plate 23, and a large contact area between the battery module and the heat pipe can be secured, and between the battery module and the heat transfer plate 23. A large contact area can be secured.
  • the heat radiating section 28 is not composed of the plurality of heat radiating fins 28A as described above, but can be modified as shown in FIG. That is, in the case of the first modification, the heat radiating portion 28 is provided so as to straddle the second portions 42 of the plurality of heat transfer plates 23.
  • the heat dissipating part 28 is constituted by a water cooling jacket having a flow path 28B inside.
  • the first battery module 24 and the second battery module 25 heat transfer
  • Heat can be taken from the plate 23).
  • the heat dissipating part 28 straddles the plurality of second parts 42 and the cooling liquid is passed through the inside. According to this configuration, a plurality of the first battery modules 24 and the second battery modules 25 (heat transfer plates 23) can be cooled by one heat radiating portion 28, so the number of heat radiating portions 28 is reduced and the structure is simplified. it can.
  • the first heat pipe 26 can be modified and implemented as in the second modification shown in FIGS.
  • the first connection portion 43 of the first heat pipe 26 is disposed obliquely along the diagonal direction of the first portion 41 of the heat transfer plate 23.
  • the 2nd connection part 44 of the 1st heat pipe 26 is diagonally arrange
  • the first portion 41 of the heat transfer plate 23 has a recess 31, and the first connection portion 43 is accommodated in the recess 31.
  • the first connection portion 43 is crushed in the thickness direction of the heat transfer plate 23 (first portion 41) so that the contact area with the first battery module 24 increases.
  • the arrangement of the first heat pipe 26 shown in FIG. 13 is symmetrical to the arrangement of the first heat pipe 26 shown in FIG.
  • the first connection portion 43 extends in the direction along the diagonal line of the first portion 41, and the second connection portion 44 extends in the direction along the diagonal line of the second portion 42.
  • the number of first heat pipes 26 can be reduced, and the structure can be simplified.
  • the angle at which the first heat pipe 26 is bent between the first connection portion 43 and the second connection portion 44 is gently set (the radius of curvature of the connection portion 45 is increased). Therefore, the movement of the working fluid is not hindered inside the first heat pipe 26, and the heat transport efficiency of the heat pipe can be prevented from decreasing.
  • the first heat pipe 26, the heat transfer plate 23, and the heat radiating portion 28 can be implemented by being modified as in the third modification shown in FIG.
  • the first connection portion 43 of the first heat pipe 26 is connected to the other surface 41B of the first portion 41 of the heat transfer plate 23, and the second connection portion 44 of the first heat pipe 26 is
  • the second portion 42 is disposed on one surface 42B.
  • a recess 31 is provided in the first portion 41 (the other surface 41 ⁇ / b> B) of the heat transfer plate 23, and the first connection portion 43 is accommodated in the recess 31.
  • the first connection portion 43 is crushed in the thickness direction of the heat transfer plate 23 (first portion 41) so that the contact area with the second battery module 25 increases.
  • the heat transfer plate 23 has a rectangular opening 71 at a position straddling the first portion 41 and the second portion 42 (corner portion forming a boundary between the first portion 41 and the second portion 42). Since the connecting portion 45 is located inside the opening 71, the angle at which the first heat pipe 26 is bent between the first connecting portion 43 and the second connecting portion 44 is moderate (the radius of curvature of the connecting portion 45). Is larger).
  • the heat dissipation portion 28 is provided on the other surface 42 ⁇ / b> A of the second portion 42 of the heat transfer plate 23.
  • the structure of the heat dissipation part 28 is the same as that of the third embodiment.
  • the opening 71 constitutes a passage for passing cooling air through the heat radiating portion 28.
  • the angle at which the first heat pipe 26 is curved between the first connection portion 43 and the second connection portion 44 can be moderated (the curvature radius of the connection portion 45 can be increased).
  • the movement of the working fluid is not hindered inside the heat pipe 26, and the heat transport efficiency of the heat pipe can be prevented from being lowered.
  • the heat radiating portion 28 is disposed at a position between the first battery module 24 and the second portion 42 of the heat transfer plate 23, and the position between the first battery module 24 and the second portion 42 becomes a ventilation path. Therefore, the battery heat radiation unit 22 and the battery heat radiation system 11 on which the battery heat radiation unit 22 is mounted can be configured in a compact manner.
  • the heat transfer plate 23 is provided with an opening 71 at a position overlapping the heat radiating portion 28 when viewed from the air blowing portion 16 side. For this reason, even with such an arrangement, the heat radiating section 28 can efficiently radiate heat.
  • the battery heat dissipation system 11 is different from the first embodiment in that a sealing member 61 that partitions the storage space 21A inside the case 21 of the secondary battery pack 12 and the inside of the duct portion 14 is disposed.
  • a sealing member 61 that partitions the storage space 21A inside the case 21 of the secondary battery pack 12 and the inside of the duct portion 14 is disposed.
  • other parts are common to the first embodiment. For this reason, mainly different parts will be described, and common parts will be denoted by common reference numerals and description thereof will be omitted.
  • the battery heat dissipation system 11 includes a secondary battery pack 12 and a cooling unit 13 mounted on the top of the secondary battery pack 12.
  • the cooling unit 13 includes a plurality of duct portions 14 attached to the upper part of the secondary battery pack 12, a plurality of air blowing portions 16 provided at the intake ports 15 of the duct portion 14, and the exhaust ports 17 of the duct portion 14. And a partition wall 18 provided therebetween. A plurality of heat radiating portions 28 are accommodated in the duct portion 14 at intervals.
  • the air blowing unit 16 can send air from the outside toward the exhaust port 17 from the intake port 15 of the duct unit 14.
  • the secondary battery pack 12 includes a case 21 constituting an outer shell, a plurality of battery heat radiation units 22 housed in the case 21, a sealing member 61 that partitions the housing space inside the case 21 and the inside of the duct portion 14, have.
  • the battery heat radiation unit 22 is fixed to the heat transfer plate 23, the first battery module 24 fixed and thermally connected to one surface 23A of the heat transfer plate 23, and the other surface 23B of the heat transfer plate 23. Fixed to the heat transfer plate 23, the first heat pipe 26 thermally connected to the first battery module 24 and the second battery module 25 via the heat transfer plate 23 The second heat pipe 27 and the heat radiating portion 28 provided at the other end 26B of the first heat pipe 26 are provided. In FIG. 15, the first battery module 24 is not shown, and the heat transfer plate 23 and the like are shown.
  • the case 21 has a rectangular opening 62 for projecting the first heat pipe 26 toward the duct portion 14 side.
  • the seal member 61 is formed in substantially the same shape as the opening 62, and can be attached to the opening 62 to seal the opening 62 in an airtight and watertight manner.
  • the seal member 61 has a plurality of circular through holes for allowing the first heat pipe 26 to pass therethrough. The seal member 61 can seal the internal space of the case 21 by closing the opening 62.
  • each battery cell 32 When a large number of battery cells 32 are rapidly charged by the charging device, each battery cell 32 generates heat. A part of the heat generated in the battery cell 32 is transmitted to the heat transfer plate 23 and transmitted from the heat transfer plate 23 to the first heat pipe 26, or via the second heat pipe 27 in the middle of the transmission. And transmitted to the first heat pipe 26. Alternatively, part of the heat generated in the battery cell 32 is directly transmitted to the first heat pipe 26. The heat transferred to the first heat pipe 26 is efficiently transferred from one end portion 26A to the other end portion 26B where the heat radiating portion 28 is provided due to the high heat conduction performance of the heat pipe. In addition, cooling air is sent to the duct portion 14 from the blower portion 16, and the cooling air takes the heat of the heat radiation portion 28 exposed in the duct portion 14 to cool the heat radiation portion 28.
  • the seal member 61 partitions the internal space of the duct portion 14 from the internal space of the case 21 of the secondary battery pack 12 (the storage space 21A). For this reason, the cooling air from the ventilation part 16 does not enter the inside of the case 21, and the dust prevention and moisture prevention inside the case 21 are realized.
  • the heat generated from the battery module (each battery cell 32) is released into the atmosphere by the action of the heat dissipation unit 28 and the air blowing unit 16.
  • the battery heat dissipation system 11 includes a case 21 that covers the duct portion 14 for guiding the wind from the blower portion 16 to the heat dissipation portion 28, the plurality of battery modules, and the heat transfer plate 23. And a seal member 61 that partitions the internal space of the duct portion 14 and the internal space of the case 21. That is, direct application of external air to the battery modules and their wirings is not preferable from the viewpoint of safety because the battery modules and wirings are exposed to moisture, salt, dust, and the like.
  • the battery heat dissipation system 11 has been described with reference to an example in which the battery heat dissipation system 11 is mainly applied to a secondary battery pack (an in-vehicle secondary battery pack) mounted on an electric vehicle.
  • a secondary battery pack an in-vehicle secondary battery pack mounted on an electric vehicle.
  • an automobile other than an electric vehicle, a motorcycle, a railway vehicle, an aircraft Naturally, it can also be used as a secondary battery pack for a linear motor car, a ship, and other moving means.
  • the battery heat dissipation system described above can be used not only for being mounted on the moving body as described above but also for being installed fixedly on the ground.
  • the first embodiment (including modifications), the second embodiment (including modifications), the third embodiment (including the first to third modifications), and the fourth embodiment are combined with each other. Can be implemented.
  • the first connection portion 43 of the first heat pipe 26 intersects (orthogonally) with the direction in which the first connection portion 43 protrudes from the first battery module 24 and the first heat transfer plate 23 has a first shape.
  • the heat dissipating part 28 may be displaced from the other heat dissipating parts 28 in the plurality of heat dissipating parts 28 (displacement on the second part 42 of the heat transfer plate 23).
  • the battery heat dissipation system 11 is different in that the shape of the heat transfer plate 23 is different and the first portion 41 and the second portion 42 are separated, and for fixing the first battery module 24 to the heat transfer plate 23.
  • the first bracket is provided and the second portion 42 is divided into two in the thickness direction, the other portions are the same as in the third embodiment. Yes.
  • a different part from 3rd Embodiment is mainly demonstrated, a common code
  • the secondary battery pack 12 includes a case 21 constituting an outer shell and a plurality of battery heat radiation units 22 housed in the case 21.
  • each battery heat radiation unit 22 includes a heat transfer plate 23 and a first battery module 24 fixed and thermally connected to one surface 23 ⁇ / b> A of the heat transfer plate 23.
  • the first heat pipe 26 that is thermally connected to the first battery module 24 directly or through the heat transfer plate 23, the heat radiating portion 28 fixed to a part of the heat transfer plate 23, the first A first bracket 81 for fixing the one battery module 24 to the heat transfer plate 23, and a first holding member that is attached to the first bracket 81 and prevents the first battery module 24 from falling off from the inside of the first bracket 81.
  • the structure of the 1st battery module 24 and the thermal radiation part 28 is the same as that of 1st Embodiment.
  • the first bracket 81 is formed so as to have, for example, a substantially “U” -shaped cross-sectional shape by bending a metal plate, for example (see FIG. 22).
  • the first bracket 81 has a first end portion 81A on the second portion side of the heat transfer plate 23 and a second end portion 81B located on the opposite side to the first end portion 81A.
  • a sheet member 85 that exhibits rubber-like elasticity is attached to the inner surface of the first bracket 81.
  • the first bracket 81 is fixed to the first portion 41 of the heat transfer plate 23 by, for example, a first screw 91.
  • the first bracket 81 and the first battery module 24 are fixed by a plurality of fixing screws 86.
  • the first holding member 82 is formed by bending a metal plate material into a substantially “U” shape.
  • the first holding member 82 can be fixed to the first bracket 81 so as to connect the second end portions 81 ⁇ / b> B of the first bracket 81.
  • the first holding member 82 fixed to the second end 81 ⁇ / b> B can prevent the first battery module 24 from dropping from the first bracket 81.
  • the first holding member 82 is fixed to the first bracket 81 with, for example, a second screw 92.
  • the fixing member 83 is provided in a pair, and is fixed to the first end 81 ⁇ / b> A of the first bracket 81 with, for example, a third screw 93. Similarly, the fixing member 83 is fixed to the second member 88 of the second portion 42 of the heat transfer plate 23 with, for example, a fourth screw 94. For this reason, the fixing member 83 can firmly fix the first end 81 ⁇ / b> A of the first bracket 81 and the second portion 42 of the heat transfer plate 23.
  • the packing 84 is fixed to the first member 87 of the second portion 42 and is formed in an annular shape so as to surround the periphery of the heat radiating portion 28.
  • the duct portion 14 is provided with an opening, and the heat radiating portion 28 is inserted inside the opening. Thereby, the heat radiating portion 28 is disposed in the duct portion 14.
  • the packing 84 seals the gap between the opening of the duct portion 14 and the heat radiating portion 28, and dust and water droplets in the duct portion 14 enter the first battery module 24 side and deteriorate the first battery module 24 ( For example, the occurrence of rust on the terminals of the first battery module 24 is prevented.
  • the first heat pipe 26 includes a first connection portion 43 fixed to one surface of the first battery module 24 and a second connection portion fixed to the second member of the second portion 42. 44, and a connecting portion 45 that connects the first connecting portion 43 and the second connecting portion 44. That is, the shape of the first heat pipe 26 is the same as that of the third embodiment.
  • the first connection portion 43 extends along the first portion 41 of the heat transfer plate 23 and is accommodated in the recess 31 formed in the first portion 41.
  • the surface which the 1st connection part 43 comprised has become the same height as the surface of the heat exchanger plate 23 in the circumference
  • the first connection portion 43 is fixed and thermally connected to the first portion 41 by means of, for example, soldering, caulking, or brazing.
  • the second connection portion 44 extends in a direction intersecting with the first connection portion 43. As shown in FIG. 21, the second connection portion 44 is fixed to the second portion 42 by being sandwiched between a first member 87 and a second member 88 described later of the second portion 42.
  • the heat transfer plate 23 has a cross-sectional “L” shape as a whole.
  • the heat transfer plate 23 is divided into a first portion 41 and a second portion 42 in consideration of manufacturability.
  • the second part 42 is detachable from the first part 41.
  • the second portion 42 extends from the end of the first portion 41 in a direction that intersects the first portion 41.
  • the second portion 42 is fixed to the first portion 41 with a screw, for example.
  • the first portion 41 and the second portion 42 of the heat transfer plate 23 are made of a metal having high thermal conductivity such as copper or aluminum.
  • the shape of the first portion 41 of the heat transfer plate 23 is substantially the same as in the third embodiment.
  • the second portion 42 of the heat transfer plate 23 includes a plate-shaped first member 87 in which the heat radiating portion 28 is fixed to the first surface 87 ⁇ / b> A and the first surface 87 ⁇ / b> A of the first member 87. And a plate-like second member 88 joined to the opposite second surface 87B.
  • the first member 87 and the second member 88 are joined together by screws.
  • the first member 87 has a plurality of first recesses 95 that are recessed in a semicircular shape along the outer shape of the second connection part 44 of the first heat pipe 26.
  • the first member 87 has a first direction with respect to the end surface of the first portion 41 by a first mounting screw 96 extending in a first direction along the first portion 41 of the heat transfer plate 23. It is fixed to.
  • the second member 88 has a plurality of second recessed portions 97 that are recessed in a semicircular shape along the outer shape of the second connection portion 44 of the first heat pipe 26.
  • the second member 88 includes a main body portion 88 ⁇ / b> A and a mounting portion 88 ⁇ / b> B that protrudes from an end portion of the main body portion 88 ⁇ / b> A and constitutes a fixing portion for the first portion 41.
  • the attachment portion 88B extends in a direction intersecting the main body portion 88A (a direction along the first portion 41).
  • the second member 88 (attachment portion) is fixed in the second direction with respect to the first portion 41 by a second attachment screw 98 extending in the second direction along the thickness direction of the first portion 41.
  • the direction in which the second portion 42 is fixed to the first portion 41 is two different directions. For this reason, even when vibration is applied to the battery heat radiation unit 22, the second portion 42 does not wobble and the second portion 42 is firmly fixed to the first portion 41.
  • the first member 87 is in contact with the second connection portion 44 via the first recess portion 95 and is thermally connected to the second connection portion 43.
  • the second member 88 is in contact with the second connection portion 44 via the second depression 97 and is thermally connected to the first connection portion 43.
  • the heat generated from the first battery module 24 is transmitted to the first connection portion 43 of the first heat pipe 26 directly or indirectly through the first portion 41 of the heat transfer plate 23. .
  • the heat of the first connection part 43 of the first heat pipe 26 is transmitted to the second connection part 44 by the heat transport action of the working fluid. As shown in FIG. 21, the heat transferred to the second connection portion 44 is transferred to the heat radiating portion 28 via the first member 87 of the second portion 42 of the heat transfer plate 23. Similarly, the heat transmitted to the second connection portion 44 is also transmitted to the second member 88 of the second portion 42. The heat transmitted to the second member 88 is directly released into the atmosphere or is transmitted to the heat radiating portion 28 via the first member 87. The heat transmitted to the heat radiating part 28 is released into the air passing through the duct part 14.
  • the battery heat dissipation unit 22 includes a battery module, a first portion 41 thermally connected to one surface of the battery module, and a position of the first portion 41 protruding from the battery module.
  • a heat transfer plate 23 having a second portion 42 extending in a direction intersecting with the first portion 41, and fixed to the first portion 41 and thermally connected to one surface of the battery module and the second portion 42.
  • a first connecting portion 43 extending along the first portion 41, a second connecting portion 44 thermally connected to the second portion 42, and a connecting portion connecting the first connecting portion 43 and the second connecting portion 44. 45, and a heat radiating portion 28 provided on one surface of the second portion 42.
  • the second portion 42 has a first recess 95 that contacts the second connecting portion 44.
  • the second connecting portion 44 not only contacts the first member 87 on the heat radiating portion 28 side but also contacts the second member 88.
  • the heat conduction efficiency toward the heat radiating portion 28 via 42 can be improved.
  • not only the heat transfer route from the second connecting portion 44 to the heat radiating portion 28 but also the route for releasing heat directly from the second member 88 to the atmosphere is established, so that the heat radiating performance of the battery heat radiating unit 22 is improved. it can.
  • the battery heat dissipation unit 22 includes a bracket for fixing the battery module to the heat transfer plate 23 and a fixing member 83 for fixing the second portion 42 to the bracket. According to this configuration, since the second portion 42 is fixed to the bracket, the second portion 42 can be firmly supported. Accordingly, it is possible to prevent the second portion 42 to which the heat radiating portion 28 is attached from wobbling due to its own weight and applying a load (bending load) to the heat pipe connected to the second portion 42.
  • the second part 42 can be attached to and detached from the first part 41. According to this configuration, the handling property of the heat transfer plate 23 can be improved. That is, workability can be improved when removing the battery module from the heat transfer plate 23. Further, by making the first portion 41 and the second portion 42 as separate parts, each can be manufactured as a simple shaped part. As a result, the manufacturing cost can be reduced as compared to the case where the integrated “L” -shaped heat transfer plate 23 is manufactured.
  • the second portion 42 is fixed to the first portion 41 in two different directions. According to this configuration, the fixing structure of the second portion 42 can be further strengthened. Thereby, for example, when the battery heat radiation unit 22 is mounted on a moving means such as an automobile and vibration is applied to the battery heat radiation unit 22, the second portion 42 vibrates and a load is applied to the heat pipe. Can be prevented. As a result, it is possible to prevent the heat pipe from being fatigued by repeated loads.
  • the secondary battery pack 12 includes a case 21 constituting an outer shell and a plurality of battery heat radiation units 22 housed in the case 21.
  • Each battery heat dissipation unit 22 is fixed to the heat transfer plate 23, the first battery module 24 fixed and thermally connected to one surface 23A of the heat transfer plate 23, and the other surface 23B of the heat transfer plate 23.
  • the second battery module 25 that is thermally connected, the first heat pipe 26 that is thermally connected to the first battery module 24 directly or via the heat transfer plate 23, and the heat transfer plate 23 A part of the heat dissipating part 28, a first bracket 81 for fixing the first battery module 24 to the heat transfer plate 23, and a second bracket for fixing the second battery module 25 to the heat transfer plate 23 101, a first holding member 82 that is attached to the first bracket 81 and prevents the first battery module 24 from falling off the inside of the first bracket 81, and is attached to the second bracket 101.
  • the structure of the 1st battery module 24, the 2nd battery module 25, and the thermal radiation part 28 is the same as that of 1st Embodiment.
  • the structures of the heat transfer plate 23, the first heat pipe 26, the fixing member 83, and the packing 84 are the same as in the fifth embodiment.
  • the structure of the first bracket 81 is the same as that of the fifth embodiment.
  • the structure of the second bracket 101 is the same as that of the first bracket 81.
  • Both the first bracket 81 and the second bracket 101 are fixed to the heat transfer plate by the third screw 93.
  • the first bracket 81 and the first battery module 24 are fixed by a plurality of fixing screws 86.
  • the second bracket 101 and the second battery module 25 are fixed by a plurality of fixing screws 86.
  • the structure of the first holding member 82 is the same as that of the fifth embodiment.
  • the structure of the second holding member is the same as the structure of the first holding member 82.
  • the battery modules are mounted on both surfaces of the heat transfer plate 23, it is particularly useful when it is desired to improve the degree of integration of the battery modules.
  • the second portion 42 can be firmly supported, so that the wobble of the second portion 42 can be prevented and the load applied to the heat pipe connected to the second portion 42 can be prevented. .
  • the battery heat dissipation system 11 has been described with reference to an example in which the battery heat dissipation system 11 is mainly applied to a secondary battery pack (an in-vehicle secondary battery pack) mounted on an electric vehicle.
  • a secondary battery pack an in-vehicle secondary battery pack mounted on an electric vehicle.
  • an automobile other than an electric vehicle, a motorcycle, a railway vehicle, an aircraft Naturally, it can also be used as a secondary battery pack for a linear motor car, a ship, and other moving means.
  • the battery heat dissipation system 11 can be used not only for being mounted on the mobile body as described above but also for being installed fixedly on the ground.
  • Forms can be implemented in combination with each other.
  • FIG. When combining the second embodiment and the third embodiment, the first connection portion 43 of the first heat pipe 26 intersects (orthogonally) with the direction in which the first connection portion 43 protrudes from the first battery module 24 and the first heat transfer plate 23 has a first shape. In the direction along the portion 41, the heat dissipating part 28 may be displaced from the other heat dissipating parts 28 in the plurality of heat dissipating parts 28 (displacement on the second part 42 of the heat transfer plate 23).
  • the battery heat dissipation system 11 is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the gist thereof in the implementation stage. Furthermore, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, you may combine the component covering different embodiment suitably.

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Abstract

 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、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、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。

Description

電池放熱システム、電池放熱ユニット
 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。
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 (20)

  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請求項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請求項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請求項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、
     を備える請求項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請求項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請求項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請求項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請求項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請求項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請求項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請求項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請求項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、
     を備える請求項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請求項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方向で固定される請求項19に記載の電池放熱ユニット。
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Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015232976A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 Nok株式会社 全固体電池
JP2016186900A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社フジクラ リチウムイオン二次電池装置
JP2016191522A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社フジクラ 発熱構造体の冷却機構
JP2016192280A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 昭和電工株式会社 二次電池用冷却装置
WO2017003504A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Faraday&Future Inc. Heat pipe for vehicle energy-storage systems
CN106785183A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 比亚迪股份有限公司 一种动力电池包及电动汽车
US9692096B2 (en) 2015-06-30 2017-06-27 Faraday&Future Inc. Partially-submerged battery cells for vehicle energy-storage systems
US9692095B2 (en) 2015-06-30 2017-06-27 Faraday&Future Inc. Fully-submerged battery cells for vehicle energy-storage systems
JP2017123313A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社デンソー 電池パック
WO2018047337A1 (ja) * 2016-09-12 2018-03-15 株式会社東芝 バッテリユニットおよび車両用蓄電池装置
WO2018051712A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 株式会社東芝 蓄電池モジュール、蓄電池ユニット、および車両用蓄電装置
WO2018133276A1 (zh) * 2017-01-19 2018-07-26 清华大学深圳研究生院 电动汽车
US10505163B2 (en) 2015-06-30 2019-12-10 Faraday & Future Inc. Heat exchanger for vehicle energy-storage systems
US10826042B2 (en) 2015-06-30 2020-11-03 Faraday & Future Inc. Current carrier for vehicle energy-storage systems
US10826140B2 (en) 2015-06-30 2020-11-03 Faraday & Future Inc. Vehicle energy-storage systems having parallel cooling
WO2020241497A1 (ja) * 2019-05-28 2020-12-03 株式会社デンソー 伝熱器具
US11108100B2 (en) 2015-06-30 2021-08-31 Faraday & Future Inc. Battery module for vehicle energy-storage systems
US11258104B2 (en) 2015-06-30 2022-02-22 Faraday & Future Inc. Vehicle energy-storage systems
WO2022215659A1 (ja) * 2021-04-06 2022-10-13 日本製鉄株式会社 バッテリーセル間の冷却構造、バッテリーモジュール、及び、バッテリーパック

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB201611651D0 (en) 2016-07-04 2016-08-17 Element Six Tech Ltd An attenuated total reflection crystal fabricated from diamond material
CN106207042B (zh) * 2016-09-12 2019-11-12 北京新能源汽车股份有限公司 一种电池模块及汽车
JP6575690B2 (ja) * 2016-10-06 2019-09-18 株式会社デンソー 機器温調装置
CN109891539B (zh) * 2016-11-25 2021-05-14 本田技研工业株式会社 蓄电装置
FR3062749B1 (fr) * 2018-04-10 2023-04-14 Sogefi Air & Cooling Unite de batterie integrant des zones d'echanges thermiques
CN108767358B (zh) * 2018-04-14 2019-07-26 黄河科技学院 一种新能源汽车电池散热装置
CN109103519A (zh) * 2018-08-15 2018-12-28 中国科学院工程热物理研究所 电池热管理系统及方法
KR20200079642A (ko) * 2018-12-26 2020-07-06 엘지이노텍 주식회사 전력 변환 장치
CN109904555A (zh) * 2019-01-22 2019-06-18 重庆交通大学 复合式冷却热电池热管理装置
JP6813197B2 (ja) * 2019-04-26 2021-01-13 Necプラットフォームズ株式会社 放熱構造体
WO2023073673A1 (en) * 2021-10-29 2023-05-04 Bombardier Recreational Products Inc. Electric vehicle with a cooling arrangement
CN114335800A (zh) * 2021-12-30 2022-04-12 江苏星光电动车制造有限公司 一种快速散热的锂电池
US11848433B1 (en) 2022-05-24 2023-12-19 Beta Air, Llc Systems and methods for a double-sided battery pack cooling assembly

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05244771A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Toshiba Corp 半導体電力変換ユニット
JPH0730450U (ja) * 1993-11-15 1995-06-06 三菱自動車工業株式会社 電気自動車用バッテリの冷却装置
JP2001052765A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Hitachi Ltd 二次電池の放熱部構造
JP2005349955A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp 蓄電機構の冷却構造
JP2007012486A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2009152440A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Calsonic Kansei Corp 発熱体の温度調整装置
JP2011124025A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Furukawa Electric Co Ltd:The バッテリ冷却装置
JP2012134101A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Nissan Motor Co Ltd 電池モジュールおよび組電池
JP2012174970A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Jm Energy Corp 蓄電デバイス
JP2012253191A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Fujitsu Ltd 冷却システム

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1921748A1 (de) * 1969-04-29 1970-11-19 Kofink Dr Ing Siegfried Einrichtung zur Vorwaermung von Batterien
DE4319457C2 (de) 1993-06-11 1997-09-04 Blaupunkt Werke Gmbh Schaltungsanordnung zur Nachbarkanalerkennung und -unterdrückung in einem FM-Rundfunkempfänger
JPH09326264A (ja) * 1996-06-06 1997-12-16 Furukawa Electric Co Ltd:The 電力貯蔵用電池の放熱装置
JP2001243993A (ja) 2000-03-01 2001-09-07 Hitachi Ltd 二次電池およびその製造方法
US9113577B2 (en) 2001-11-27 2015-08-18 Thermotek, Inc. Method and system for automotive battery cooling
JP2005078970A (ja) * 2003-09-01 2005-03-24 Mitsubishi Electric Corp 燃料電池および燃料電池放熱利用システム
JP2005276918A (ja) * 2004-03-23 2005-10-06 Furukawa Electric Co Ltd:The 冷却装置
JP2005285456A (ja) 2004-03-29 2005-10-13 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP5659554B2 (ja) * 2010-05-17 2015-01-28 株式会社デンソー 電池パック
WO2012020614A1 (ja) 2010-08-12 2012-02-16 古河電気工業株式会社 バッテリ温度調節システム及びバッテリ温度調節ユニット
JP2012147970A (ja) 2011-01-19 2012-08-09 Toyota Boshoku Corp 座席ヒータ

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05244771A (ja) * 1992-02-26 1993-09-21 Toshiba Corp 半導体電力変換ユニット
JPH0730450U (ja) * 1993-11-15 1995-06-06 三菱自動車工業株式会社 電気自動車用バッテリの冷却装置
JP2001052765A (ja) * 1999-08-05 2001-02-23 Hitachi Ltd 二次電池の放熱部構造
JP2005349955A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Toyota Motor Corp 蓄電機構の冷却構造
JP2007012486A (ja) * 2005-06-30 2007-01-18 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2009152440A (ja) * 2007-12-21 2009-07-09 Calsonic Kansei Corp 発熱体の温度調整装置
JP2011124025A (ja) * 2009-12-08 2011-06-23 Furukawa Electric Co Ltd:The バッテリ冷却装置
JP2012134101A (ja) * 2010-12-24 2012-07-12 Nissan Motor Co Ltd 電池モジュールおよび組電池
JP2012174970A (ja) * 2011-02-23 2012-09-10 Jm Energy Corp 蓄電デバイス
JP2012253191A (ja) * 2011-06-02 2012-12-20 Fujitsu Ltd 冷却システム

Cited By (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015232976A (ja) * 2014-06-10 2015-12-24 Nok株式会社 全固体電池
JP2016186900A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 株式会社フジクラ リチウムイオン二次電池装置
JP2016191522A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 株式会社フジクラ 発熱構造体の冷却機構
JP2016192280A (ja) * 2015-03-31 2016-11-10 昭和電工株式会社 二次電池用冷却装置
US9995535B2 (en) 2015-06-30 2018-06-12 Faraday&Future Inc. Heat pipe for vehicle energy-storage systems
US11258104B2 (en) 2015-06-30 2022-02-22 Faraday & Future Inc. Vehicle energy-storage systems
US9692096B2 (en) 2015-06-30 2017-06-27 Faraday&Future Inc. Partially-submerged battery cells for vehicle energy-storage systems
US9692095B2 (en) 2015-06-30 2017-06-27 Faraday&Future Inc. Fully-submerged battery cells for vehicle energy-storage systems
US10826042B2 (en) 2015-06-30 2020-11-03 Faraday & Future Inc. Current carrier for vehicle energy-storage systems
US11108100B2 (en) 2015-06-30 2021-08-31 Faraday & Future Inc. Battery module for vehicle energy-storage systems
US10826140B2 (en) 2015-06-30 2020-11-03 Faraday & Future Inc. Vehicle energy-storage systems having parallel cooling
US10505163B2 (en) 2015-06-30 2019-12-10 Faraday & Future Inc. Heat exchanger for vehicle energy-storage systems
CN107925139A (zh) * 2015-06-30 2018-04-17 法拉第未来公司 用于车辆能量存储系统的热导管
US9995536B2 (en) 2015-06-30 2018-06-12 Faraday & Future Inc. Heat pipe for vehicle energy-storage systems
WO2017003504A1 (en) * 2015-06-30 2017-01-05 Faraday&Future Inc. Heat pipe for vehicle energy-storage systems
US11967688B2 (en) 2015-06-30 2024-04-23 Faraday & Future Inc. Vehicle energy-storage systems having parallel cooling
CN106785183A (zh) * 2015-11-24 2017-05-31 比亚迪股份有限公司 一种动力电池包及电动汽车
JP2017123313A (ja) * 2016-01-08 2017-07-13 株式会社デンソー 電池パック
WO2018047337A1 (ja) * 2016-09-12 2018-03-15 株式会社東芝 バッテリユニットおよび車両用蓄電池装置
CN109690866B (zh) * 2016-09-12 2022-02-11 株式会社东芝 电池单元和车辆用蓄电池装置
JPWO2018047851A1 (ja) * 2016-09-12 2019-06-24 株式会社東芝 バッテリユニットおよび車両用蓄電池装置
CN109690866A (zh) * 2016-09-12 2019-04-26 株式会社东芝 电池单元和车辆用蓄电池装置
WO2018047851A1 (ja) * 2016-09-12 2018-03-15 株式会社東芝 バッテリユニットおよび車両用蓄電池装置
WO2018051712A1 (ja) * 2016-09-16 2018-03-22 株式会社東芝 蓄電池モジュール、蓄電池ユニット、および車両用蓄電装置
CN109690865B (zh) * 2016-09-16 2022-01-18 株式会社东芝 蓄电池模块、蓄电池单元以及车辆用蓄电装置
JPWO2018051712A1 (ja) * 2016-09-16 2019-06-27 株式会社東芝 蓄電池モジュール、蓄電池ユニット、および車両用蓄電装置
CN109690865A (zh) * 2016-09-16 2019-04-26 株式会社东芝 蓄电池模块、蓄电池单元以及车辆用蓄电装置
WO2018133276A1 (zh) * 2017-01-19 2018-07-26 清华大学深圳研究生院 电动汽车
WO2020241497A1 (ja) * 2019-05-28 2020-12-03 株式会社デンソー 伝熱器具
WO2022215659A1 (ja) * 2021-04-06 2022-10-13 日本製鉄株式会社 バッテリーセル間の冷却構造、バッテリーモジュール、及び、バッテリーパック

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