WO2021015006A1 - 電気デバイスユニット - Google Patents

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WO2021015006A1
WO2021015006A1 PCT/JP2020/027032 JP2020027032W WO2021015006A1 WO 2021015006 A1 WO2021015006 A1 WO 2021015006A1 JP 2020027032 W JP2020027032 W JP 2020027032W WO 2021015006 A1 WO2021015006 A1 WO 2021015006A1
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electric device
cnt
device unit
electric
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PCT/JP2020/027032
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井上　鉄也
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日立造船株式会社
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to an electrical device unit.
  • the present application claims the priority benefit from the Japanese patent application JP2019-135226 filed on July 23, 2019, and all disclosures of such application are incorporated herein by reference.
  • an assembled battery also referred to as a pack battery in which a plurality of cell cells are connected in series or in parallel is used.
  • the heat generated by each cell may cause a high temperature and a decrease in performance.
  • Japanese Patent No. 5740103 discloses a technique for promoting heat dissipation from a cell by arranging the cell and the heat conductive member alternately in the assembled battery.
  • the heat conductive member has a three-layer structure in which heat conductive organic resin layers are laminated on both sides of a resin base material layer.
  • the heat conductive organic resin layer is formed of a material having both heat conductivity and adhesiveness (for example, a material in which a heat conductive filler is contained in a polymer component such as a thermoplastic elastomer, silicone rubber, or an acrylic polymer). Is preferable.
  • the present invention is directed to an electric device unit, and an object of the present invention is to efficiently control the temperature of an electric device.
  • the electric device unit is arranged between a plurality of electric devices arranged in a predetermined stacking direction and two adjacent electric devices in the stacking direction, and is arranged in the two electric devices.
  • a CNT heat conductive material that contacts and exchanges heat is provided.
  • the CNT heat conductive material extends vertically from each of a sheet-shaped substrate extending between the two electric devices and both main surfaces substantially perpendicular to the stacking direction of the substrate and comes into contact with the two electric devices. It comprises two CNT arrays, which are a collection of oriented carbon nanotubes.
  • the substrate includes a first portion that comes into contact with the two CNT arrays and a second portion that extends from the first portion to the outside of the outer edges of the two electrical devices.
  • the temperature of an electric device can be efficiently controlled.
  • the plurality of electric devices are battery modules, respectively, and the substrate is made of a material having thermal conductivity.
  • the plurality of electric devices are power semiconductors, respectively, and the substrate is formed of an insulating material having thermal conductivity.
  • the second portion of the substrate has a plurality of notches extending from the edge to the first portion.
  • the electric device unit further includes a pair of metal pressing portions that sandwich and press the plurality of electric devices from both sides in the stacking direction.
  • the electrical device unit further includes a water-cooled portion that water-cools the second portion of the substrate.
  • the second portion of the substrate is air-cooled by blowing air.
  • the electric device unit is for mounting on a vehicle.
  • FIG. 1 is a front view showing the configuration of the electric device unit 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a side view showing the electric device unit 1.
  • the electric device unit 1 is, for example, a power supply unit mounted on a vehicle such as an electric vehicle.
  • the shape of the electric device unit 1 is, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • the electric device unit 1 includes a plurality of electric devices 2, a carbon nanotube heat conductive material 3 (hereinafter, also referred to as “CNT heat conductive material 3”), and a pair of pressing portions 4.
  • the plurality of electric devices 2 are arranged in a predetermined stacking direction (that is, the left-right direction in FIG. 1).
  • the CNT heat conductive material 3 is arranged between two electric devices 2 adjacent to each other in the stacking direction.
  • a set of electric devices 2 in the example shown in FIG. 1, the CNT heat conductive material 3 is arranged between the electric devices 2 of each set.
  • the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 are alternately arranged in the stacking direction.
  • the thickness of the CNT heat conductive material 3 in the stacking direction is drawn thicker than the actual thickness.
  • three CNT heat conductive materials 3 are arranged between the four electric devices 2.
  • the number of electric devices 2 provided in the electric device unit 1 may be appropriately changed within a range of 2 or more. Further, the number of the CNT heat conductive materials 3 provided in the electric device unit 1 may be appropriately changed in a range of 1 or more, preferably 2 or more.
  • Each electric device 2 is, for example, a substantially sheet-like or substantially rectangular parallelepiped member that extends substantially vertically in the stacking direction.
  • the CNT heat conductive material 3 is, for example, a substantially sheet-like member that spreads substantially perpendicularly to the stacking direction.
  • the CNT heat conductive material 3 directly or indirectly contacts the main surfaces of two electric devices 2 adjacent to each other in the stacking direction (that is, the main surfaces substantially perpendicular to the stacking direction) to exchange heat. In the example shown in FIG. 1, the CNT heat conductive material 3 comes into direct contact with the main surface of the electric device 2.
  • the sheet shape in the present specification means a shape having a thickness thinner than the vertical and horizontal lengths, and may or may not have flexibility.
  • the sheet shape in the present specification is a concept including a shape called a film shape or a flat plate shape.
  • each of the plurality of electric devices 2 is a battery module constituting the power supply unit.
  • the electric device 2 is, for example, a lithium ion secondary battery or a nickel / hydrogen secondary battery.
  • the electric device 2 may be, for example, a cell cell, or may be a cell unit in which a plurality of cell cells are housed in a casing or an exterior body.
  • the CNT heat conductive material 3 includes a substrate 31 and two carbon nanotube arrays 32 (hereinafter, also referred to as “CNT array 32”).
  • the substrate 31 is a substantially sheet-like member that spreads substantially perpendicularly to the stacking direction between two electric devices 2 adjacent to the CNT heat conductive material 3 in the stacking direction.
  • both main surfaces of the substrate 31 that is, main surfaces located on both sides in the stacking direction
  • the substrate 31 is made of, for example, a material having a relatively high thermal conductivity.
  • the thermal conductivity of the substrate 31 is, for example, 5 W / (m ⁇ K) to 3000 W / (m ⁇ K), preferably 20 W / (m ⁇ K) to 2000 W / (m ⁇ K).
  • the substrate 31 is made of, for example, a material having a relatively high electric conductivity.
  • the electrical conductivity of the substrate 31 is, for example, 1.0 ⁇ 10 -6 ⁇ ⁇ cm to 1.0 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm.
  • the substrate 31 may be, for example, a metal sheet (for example, a metal foil) formed of aluminum (Al), copper (Cu), or the like, and may be silicon carbide (SiC), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or silicon nitride. It may be a ceramic sheet or a graphite sheet having high thermal conductivity and formed of aluminum (AlN), boron nitride (BN) or the like. Further, the substrate 31 may be other than a metal sheet, a ceramic sheet and a graphite sheet.
  • the two CNT arrays 32 are provided on both main surfaces of the substrate 31.
  • the CNT array 32 is shaded in parallel to facilitate the understanding of the figure.
  • Each CNT array 32 is a set of oriented carbon nanotubes extending substantially vertically (that is, extending substantially parallel to the stacking direction described above) from the main surface of the substrate 31.
  • Each CNT array 32 comes into direct or indirect contact with the main surface of the electrical device 2. In the example shown in FIG. 1, each CNT array 32 comes into direct contact with the main surface of the electrical device 2.
  • the CNT array 32 has a substantially rectangular shape having substantially the same size as the electric device 2 when viewed from the stacking direction, and comes into contact with the main surface of the electric device 2 over substantially the entire surface.
  • the CNT array 32 and the electric device 2 are in close contact with each other. ..
  • the thermal resistance that is, the interfacial thermal resistance
  • the heat exchange between the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 is efficiently performed. ..
  • the heat generated by the electric device 2 can be efficiently transferred to the CNT heat conductive material 3, and the cooling of the electric device 2 is suitably realized.
  • the CNT array 32 is formed on a growth substrate by, for example, a chemical vapor deposition method (that is, a CVD method) using a catalyst such as iron (Fe), and after being peeled from the growth substrate, the main surface of the substrate 31 is formed. Is joined to.
  • the formation of the CNT array 32 may be performed by various methods other than the CVD method.
  • the CNT array 32 is bonded to the substrate 31 in a heat conductive state by being embedded in a resin formed on the main surface of the substrate 31, for example.
  • the bonding of the CNT array 32 to the substrate 31 may be performed by various methods other than the embedding. Further, the CNT array 32 may be subjected to a densification treatment before being peeled from the growth substrate and bonded to the substrate 31.
  • the thickness of the CNT array 32 (that is, the length of the carbon nanotubes contained in the CNT array 32 in the stacking direction) is, for example, 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m, preferably 50 ⁇ m to 500 ⁇ m.
  • the thickness of the CNT array 32 can be measured by, for example, a scanning electron microscope (SEM) (manufactured by JEOL Ltd.) or a non-contact film thickness meter (manufactured by KEYENCE CORPORATION).
  • the average bulk density of the CNT array 32 is, for example, 50 mg / cm 3 to 150 mg / cm 3 .
  • the bulk density of the CNT array 32 is determined by dividing the mass (that is, the basis weight) of the CNT array 32 per unit area by the thickness of the CNT array 32. By setting the average bulk density of the CNT array 32 to 50 mg / cm 3 or more, the thermal conductivity of the CNT array 32 can be increased.
  • CNT array 32 for example, there are 10 nine to 10 11 pieces of carbon nanotubes per 1 cm 2.
  • the distance between adjacent carbon nanotubes is, for example, 100 nm to 200 nm.
  • the outer diameter of each carbon nanotube is, for example, 10 nm to 30 nm.
  • Each carbon nanotube is, for example, a multi-walled carbon nanotube having 5 to 10 layers.
  • Each carbon nanotube may be a multi-walled carbon nanotube having 4 layers or less or 11 layers or more, or may be a single-walled carbon nanotube.
  • the CNT array 32 extends over substantially the entire width of the substrate 31 (that is, substantially the entire length in the left-right direction in FIG. 2) at the central portion in the vertical direction of the substrate 31. Is provided.
  • the substrate 31 extends upward from the upper edge of the CNT array 32 and extends downward from the lower edge of the CNT array 32.
  • the substrate 31 extends upward and downward from the upper edge and the lower edge of the electric device 2, respectively.
  • first part 311 the parts of the substrate 31 that come into contact with the two CNT arrays 32 are referred to as "first part 311".
  • second portion 312 the portions extending above and below the upper edge and the lower edge of the electric device 2 from the first portion 311 are referred to as “second portion 312", respectively.
  • the above-mentioned vertical direction may or may not match the vertical direction when the electric device unit 1 is actually incorporated in an electric vehicle or the like. Therefore, the second portion 312 of the substrate 31 is a portion extending from the first portion 311 to the outside of the outer edge of the electric device 2.
  • the substrate 31 has two second parts 312 on both the upper and lower sides of one first part 311, but the number of the second parts 312 may be changed in various ways.
  • the substrate 31 may include only one second portion 312 extending upward or downward from the first portion 311 and includes four second portions 312 extending vertically and horizontally and laterally from the first portion 311. You may be.
  • the second portion 312 of the substrate 31 has a plurality of substantially rectangular (also referred to as substantially slit-shaped) notches 313 extending substantially vertically from the edge in the vertical direction to the first portion 311.
  • a plurality of concave portions and a plurality of convex portions alternately arranged in the left-right direction in FIG. 2 are provided at the vertical end portion of the second portion 312.
  • the vertical end of the second portion 312 is formed in a jagged shape facing the vertical direction.
  • the shape of the plurality of notches 313 may be changed in various ways.
  • the plurality of notches 313 may extend radially from the central portion in the left-right direction of the upper edge and the lower edge of the first portion 311 in FIG.
  • the second portion 312 extending outward from the outer edge of the electric device 2 is provided on the substrate 31, so that the heat transferred from the electric device 2 to the substrate 31 via the CNT array 32 is the first. It is efficiently discharged from the two sites 312 to the surrounding external environment (for example, an atmosphere such as air). As a result, the cooling efficiency of the electric device 2 is improved. Further, since the surface area of the second portion 312 is increased by providing the plurality of notches 313 at the end of the second portion 312, the heat dissipation efficiency from the second portion 312 to the surrounding external environment is improved, and electricity is obtained. The cooling efficiency of the device 2 is further improved.
  • the arrangement of the electric device unit 1 in the bonnet is determined so that the second portion 312 of the substrate 31 is located near the air intake port of the front grill or the like. May be good.
  • the air cooling of the second part 312 may be performed by providing the blowing mechanism for blowing the air to the second part 312.
  • the pair of pressing portions 4 are arranged on both sides of the plurality of electric devices 2 and the plurality of CNT arrays 32 in the stacking direction.
  • Each pressing portion 4 is, for example, a substantially flat member having substantially no flexibility.
  • Each pressing portion 4 is, for example, a metal plate made of stainless steel or the like.
  • the pair of pressing portions 4 have substantially the same shape.
  • the pressing portion 4 has a substantially rectangular shape that is one size larger than the electric device 2 when viewed from the stacking direction, and extends outward from the outer edge over substantially the entire circumference of the electric device 2.
  • the substrate 31 extends upward and downward from the upper edge and the lower edge of the pressing portion 4, for example.
  • the portions extending outward from the outer edge of the electric device 2 are connected to each other by connecting members 41 such as bolts extending in the stacking direction. Then, the connecting member 41 is tightened (that is, a force is applied by the connecting member 41 in a direction in which the pair of pressing portions 4 approach each other), so that the plurality of electric devices 2 and the plurality of CNT arrays 32 are subjected to the pair of pressing portions. It is sandwiched and pressed from both sides in the stacking direction by 4. As a result, the adhesion between the electric device 2 adjacent to each other in the stacking direction and the CNT array 32 is improved, and the heat exchange between the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 is performed more efficiently.
  • connecting members 41 such as bolts extending in the stacking direction.
  • the substrate 31 of the CNT heat conductive material 3 is made of metal, and the connecting member 41 penetrates the second portion 312 of each substrate 31 and is connected to the substrate 31. As a result, the pair of pressing portions 4 and the substrate 31 of the CNT heat conductive material 3 are connected, so that the strength of the entire electric device unit 1 can be increased.
  • the electric device unit 1 includes a plurality of electric devices 2 and a CNT heat conductive material 3.
  • the plurality of electric devices 2 are arranged in a predetermined stacking direction.
  • the CNT heat conductive material 3 is arranged between two electric devices 2 adjacent to each other in the stacking direction, and contacts the two electric devices 2 to exchange heat.
  • the CNT heat conductive material 3 includes a sheet-shaped substrate 31 and two CNT arrays 32.
  • the substrate 31 extends between the two electrical devices 2.
  • the two CNT arrays 32 are a set of oriented carbon nanotubes that extend vertically from each of the two main surfaces of the substrate 31 that are substantially perpendicular to the stacking direction and come into contact with the two electrical devices 2.
  • the substrate 31 includes a first portion 311 and a second portion 312.
  • the first site 311 is a site that comes into contact with the two CNT arrays 32.
  • the second part 312 is a part extending outward from the first part 311 to the outer edges of the two electric devices 2.
  • the thermal resistance at the contact interface between the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 is reduced, and the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 are brought into contact with each other. Heat exchange with the material 3 can be performed efficiently. Further, by extending the second portion 312 of the substrate 31 to the outside of the outer edges of the two adjacent electric devices 2, the heat transferred from the electric device 2 to the CNT heat conductive material 3 is transferred to the surrounding external environment. It can be released efficiently. As a result, the electric device 2 can be efficiently cooled. Further, since the CNT array 32 has high heat resistance and long life as compared with thermal grease and the like, it is possible to maintain the performance for a long period of time with respect to the cooling and heating cycle of the electric device 2.
  • the electric device is heated by heating the CNT heat conductive material 3 in order to suppress the performance deterioration (for example, the capacity decrease in the battery module) due to the temperature decrease of the electric device 2 in a cold region or the like.
  • the heating of 2 may be performed. Specifically, by heating the second portion 312 of the substrate 31, heat is supplied to the electric device 2 via the first portion 311 of the substrate 31 and the CNT array 32. Even in this case, the thermal resistance at the contact interface between the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 is reduced, and the second portion 312 extending from between the low-temperature electric devices 2 is substantially the same as described above. Since heat can be efficiently supplied to the electric device 2, the electric device 2 can be efficiently heated.
  • the heating of the second portion 312 of the substrate 31 is performed, for example, by supplying hot air (that is, an air flow higher than the ambient temperature) to the second portion 312.
  • the electric device unit 1 can efficiently control the temperature of the electric device 2. Therefore, the structure of the electric device unit 1 is particularly suitable for a vehicle-mounted electric device unit that is expected to be used in various environments.
  • the plurality of electric devices 2 are battery modules, and the substrate 31 is made of a material having thermal conductivity. As a result, heat exchange can be efficiently performed between the battery module and the CNT heat conductive material 3. As a result, the temperature of the electric device 2 can be adjusted more efficiently.
  • the substrate 31 is more preferably a metal sheet or a graphite sheet. As a result, the efficiency of heat exchange between the battery module and the CNT heat conductive material 3 can be improved.
  • the second portion 312 of the substrate 31 preferably has a plurality of notches 313 extending from the edge to the first portion 311. In this way, by increasing the surface area of the second portion 312, the efficiency of heat exchange between the second portion 312 and the surrounding external environment can be improved. As a result, the temperature of the electric device 2 can be adjusted more efficiently.
  • the electric device unit 1 further includes a pair of pressing portions 4 that sandwich and press the plurality of electric devices 2 from both sides in the stacking direction.
  • the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 are further brought into close contact with each other, and the thermal resistance at the contact interface between the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 is further reduced.
  • the temperature of the electric device 2 can be adjusted more efficiently.
  • the electric device 2 is an all-solid-state battery or the like that requires pressurization, the charge / discharge performance of the electric device 2 can be improved by pressing with the pair of pressing portions 4.
  • the pair of pressing portions 4 are made of metal. As a result, the strength of the pressing portion 4 is increased, so that the pressing force applied to the electric device 2 and the CNT heat conductive material 3 can be easily increased. Further, since the thermal conductivity of the pressing portion 4 is also increased, the temperature of the electric devices 2 located at both ends in the stacking direction can be efficiently adjusted.
  • the connecting member 41 is formed of a material having relatively high thermal conductivity, and the connecting member 41 is brought into contact with each substrate 31. Is preferable. Thereby, the temperature of each electric device 2 can be efficiently adjusted. Further, by providing a flow path through which the refrigerant or the heat medium flows inside the pressing portion 4, the temperature of each electric device 2 can be adjusted more efficiently.
  • the second portion 312 of the substrate 31 is air-cooled by blowing air. As a result, the electric device 2 can be cooled more efficiently.
  • the electric device unit 1 further includes a water cooling unit 5 for water-cooling the second portion 312 of the substrate 31.
  • the water cooling portion 5 is, for example, a substantially tubular heat exchanger that contacts or is close to the second portion 312 of the substrate 31, and the second portion 312 is cooled by the flow of a refrigerant such as water inside.
  • the second portion 312 may be arranged inside the flow path through which the refrigerant of the water cooling portion 5 flows.
  • FIGS. 1 and 2 are a front view and a side view showing the electric device unit 1a, respectively.
  • the electric device unit 1a described above is provided with an electric device 2a which is a power semiconductor instead of the electric device 2 which is a battery module, and a substrate 31a formed of a material different from the substrate 31. Different from unit 1.
  • Other configurations of the electrical device unit 1a are substantially the same as those of the electrical device unit 1 shown in FIGS. 1 and 2, and in the following description, the corresponding configurations are designated by the same reference numerals.
  • the electric device unit 1a is a control unit mounted on a vehicle such as an electric vehicle.
  • the shape of the electric device unit 1a is, for example, a substantially rectangular parallelepiped shape.
  • Each of the plurality of electric devices 2a is a power semiconductor that controls a battery module of an electric vehicle or the like, an electric motor, or the like.
  • the substrate 31a is a substantially sheet-like member having substantially the same shape and size as the above-mentioned substrate 31.
  • the substrate 31a is formed of an insulating material having thermal conductivity.
  • the thermal conductivity of the substrate 31a is, for example, 3 W / (m ⁇ K) to 200 W / (m ⁇ K), preferably 20 W / (m ⁇ K) to 150 W / (m ⁇ K).
  • the electrical conductivity of the substrate 31a is, for example, 1.0 ⁇ 10 12 ⁇ ⁇ cm to 1.0 ⁇ 10 14 ⁇ ⁇ cm.
  • the substrate 31a is formed of, for example, a ceramic such as silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, or boron nitride.
  • the substrate 31a may be formed of a resin containing a thermally conductive powder (for example, a thermoplastic elastomer, a silicone rubber, an acrylic polymer, or the like).
  • the substrate 31a may be formed
  • the CNT array 32 of the CNT heat conductive material 3a is brought into contact with the electric device 2a, and the second portion 312 of the substrate 31a is moved from the outer edge of the two adjacent electric devices 2a.
  • the temperature of the electric device 2a can be efficiently controlled by extending the diameter to the outside.
  • each of the plurality of electric devices 2a is a power semiconductor, and the substrate 31a is formed of an insulating material having thermal conductivity. As a result, heat exchange can be efficiently performed between the power semiconductor and the CNT heat conductive material 3a while preventing electrical connection between the plurality of power semiconductors.
  • the CNT array 32 does not necessarily have to be bonded to the substrates 31, 31a, and may be bonded to the main surfaces of the electric devices 2, 2a and in contact with the main surfaces of the substrates 31, 31a.
  • the pair of pressing portions 4 do not necessarily have the same shape.
  • the inner wall of one of the casings may function as one pressing portion 4.
  • the pair of pressing portions 4 may be omitted.
  • the electric devices 2 and 2a may be electric devices other than the battery module and the power semiconductor.
  • the electric device units 1, 1a may be mounted on a vehicle other than an electric vehicle. Further, the electric device units 1 and 1a do not necessarily have to be mounted on the vehicle, and may be used for other purposes.

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Abstract

電気デバイスユニット（１）のＣＮＴ熱伝導材（３）は、積層方向において隣接する２つの電気デバイス（２）の間に配置され、当該２つの電気デバイス（２）に接触して熱交換を行う。ＣＮＴ熱伝導材（３）は、シート状の基板（３１）と、２つのＣＮＴアレイ（３２）とを備える。基板（３１）は、上記２つの電気デバイス（２）の間にて広がる。２つのＣＮＴアレイ（３２）は、基板（３１）の上記積層方向に略垂直な両主面の各々から垂直に延びて上記２つの電気デバイス（２）に接触する配向性カーボンナノチューブの集合である。基板（３１）は、第１部位（３１１）と、第２部位（３１２）とを備える。第１部位（３１１）は、２つのＣＮＴアレイ（３２）と接触する部位である。第２部位（３１２）は、第１部位（３１１）から上記２つの電気デバイス（２）の外縁よりも外側へと延びる部位である。電気デバイスユニット（１）では、電気デバイス（２）の温度調節を効率良く行うことができる。

Description

電気デバイスユニット
　本発明は、電気デバイスユニットに関する。
［関連出願の参照］
　本願は、２０１９年７月２３日に出願された日本国特許出願ＪＰ２０１９－１３５２２６からの優先権の利益を主張し、当該出願の全ての開示は、本願に組み込まれる。
　近年、電気自動車への関心が高まっており、電気自動車用の高エネルギー密度の電池が開発されている。電気自動車用の電池としては、例えば、複数の単電池セルを直列または並列に接続した組電池（パック電池とも呼ばれる。）が用いられる。当該組電池では、各単電池セルの発熱により高温となって性能低下が生じる可能性がある。
　そこで、特許第５７４０１０３号公報（文献１）では、組電池において、単電池セルと熱伝導部材とを交互に配列することにより、単電池セルからの放熱を促進する技術が開示されている。当該熱伝導部材は、樹脂製の基材層の両面に熱伝導性有機樹脂層が積層された３層構造を有する。当該熱伝導性有機樹脂層は、熱伝導性および接着性を両立する材料（例えば、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴム、アクリルポリマー等のポリマー成分に熱伝導性フィラーが含有されている材料）により形成されることが好ましい。
　一方、国際公開第２０１７／１１５８３２号（文献２）では、電子部品とヒートシンクとの間等に配置される熱伝導性材料（ＴＩＭ：Thermal Interface Material）として、基板の両面にアレイ状のカーボンナノチューブを接合したカーボンナノチューブ複合材が提案されている。
　ところで、文献１の組電池のように、複数の電気デバイス（例えば、単電池セル）を有する電気デバイスユニットでは、電気デバイスの冷却効率の更なる向上が求められている。
　本発明は、電気デバイスユニットに向けられており、電気デバイスの温度調節を効率良く行うことを目的としている。
　本発明の好ましい一の形態に係る電気デバイスユニットは、所定の積層方向に配列される複数の電気デバイスと、前記積層方向において隣接する２つの電気デバイスの間に配置され、前記２つの電気デバイスに接触して熱交換を行うＣＮＴ熱伝導材と、を備える。前記ＣＮＴ熱伝導材は、前記２つの電気デバイスの間にて広がるシート状の基板と、前記基板の前記積層方向に略垂直な両主面の各々から垂直に延びて前記２つの電気デバイスに接触する配向性カーボンナノチューブの集合である２つのＣＮＴアレイと、を備える。前記基板は、前記２つのＣＮＴアレイと接触する第１部位と、前記第１部位から前記２つの電気デバイスの外縁よりも外側へと延びる第２部位と、を備える。
　本発明によれば、電気デバイスの温度調節を効率良く行うことができる。
　好ましくは、前記複数の電気デバイスはそれぞれ電池モジュールであり、前記基板は熱伝導性を有する材料により形成されている。
　好ましくは、前記複数の電気デバイスはそれぞれパワー半導体であり、前記基板は熱伝導性を有する絶縁材料により形成されている。
　好ましくは、前記基板の前記第２部位は、端縁から前記第１部位へと延びる複数の切り欠きを有する。
　好ましくは、前記電気デバイスユニットは、前記複数の電気デバイスを前記積層方向の両側から挟んで押圧する金属製の一対の押圧部をさらに備える。
　好ましくは、前記電気デバイスユニットは、前記基板の前記第２部位を水冷する水冷部をさらに備える。
　好ましくは、前記基板の前記第２部位は送風により空冷される。
　好ましくは、前記電気デバイスユニットは、車両搭載用である。
　上述の目的および他の目的、特徴、態様および利点は、添付した図面を参照して以下に行うこの発明の詳細な説明により明らかにされる。
第１の実施の形態に係る電気デバイスユニットの正面図である。 電気デバイスユニットの側面図である。 電気デバイスユニットの正面図である。 第２の実施の形態に係る電気デバイスユニットの正面図である。 電気デバイスユニットの側面図である。
　図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電気デバイスユニット１の構成を示す正面図である。図２は、電気デバイスユニット１を示す側面図である。電気デバイスユニット１は、例えば、電気自動車等の車両に搭載される電源ユニットである。電気デバイスユニット１の形状は、例えば、略直方体状である。
　電気デバイスユニット１は、複数の電気デバイス２と、カーボンナノチューブ熱伝導材３（以下、「ＣＮＴ熱伝導材３」とも呼ぶ。）と、一対の押圧部４とを備える。複数の電気デバイス２は、所定の積層方向（すなわち、図１中における左右方向）に配列される。ＣＮＴ熱伝導材３は、当該積層方向において隣接する２つの電気デバイス２の間に配置される。積層方向において隣接する２つの電気デバイス２を「１組の電気デバイス２」と呼ぶと、図１に示す例では、各組の電気デバイス２の間にＣＮＴ熱伝導材３が配置される。換言すれば、電気デバイスユニット１では、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３とが積層方向において交互に配列される。図１では、図示の都合上、ＣＮＴ熱伝導材３の積層方向の厚さを実際よりも厚く描いている。
　図１に例示する電気デバイスユニット１では、４つの電気デバイス２の間に３つのＣＮＴ熱伝導材３が配置される。なお、電気デバイスユニット１に設けられる電気デバイス２の数は、２以上の範囲で適宜変更されてよい。また、電気デバイスユニット１に設けられるＣＮＴ熱伝導材３の数は、１以上の範囲、好ましくは２以上の範囲で適宜変更されてよい。
　各電気デバイス２は、例えば、積層方向に略垂直に広がる略シート状または略直方体状の部材である。ＣＮＴ熱伝導材３は、例えば、積層方向に略垂直に広がる略シート状の部材である。ＣＮＴ熱伝導材３は、積層方向において隣接する２つの電気デバイス２の主面（すなわち、積層方向に略垂直な主面）に直接的または間接的に接触して熱交換を行う。図１に示す例では、ＣＮＴ熱伝導材３は、電気デバイス２の主面に直接的に接触する。なお、本明細書におけるシート状とは、縦横の長さに対して厚さが薄い形状を意味し、可撓性を有していても有していなくてもよい。本明細書におけるシート状とは、フィルム状または平板状と呼ばれる形状も含む概念である。
　図１に示す例では、複数の電気デバイス２はそれぞれ、上記電源ユニットを構成する電池モジュールである。電気デバイス２は、例えば、リチウムイオン二次電池、または、ニッケル・水素二次電池である。電気デバイス２は、例えば、単電池セルであってもよく、あるいは、複数の単電池セルがケーシングまたは外装体に収容されたセルユニットであってもよい。
　ＣＮＴ熱伝導材３は、基板３１と、２つのカーボンナノチューブアレイ３２（以下、「ＣＮＴアレイ３２」とも呼ぶ。）とを備える。基板３１は、積層方向においてＣＮＴ熱伝導材３に隣接する２つの電気デバイス２の間にて、積層方向に略垂直に広がる略シート状の部材である。換言すれば、基板３１の両主面（すなわち、積層方向両側に位置する主面）は、積層方向に略垂直である。
　基板３１は、例えば、比較的高い熱伝導性を有する材料により形成されている。基板３１の熱伝導率は、例えば、５Ｗ／（ｍ・Ｋ）～３０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、好ましくは、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）～２０００Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。また、基板３１は、例えば、比較的高い電気伝導性を有する材料により形成されている。基板３１の電気伝導率は、例えば、１．０×１０－６Ω・ｃｍ～１．０×１０１４Ω・ｃｍである。基板３１は、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）等により形成された金属シート（例えば、金属箔）であってもよく、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、窒化ホウ素（ＢＮ）等により形成された熱伝導率が高いセラミックシートやグラファイトシートであってもよい。また、基板３１は、金属シート、セラミックシートおよびグラファイトシート以外であってもよい。
　２つのＣＮＴアレイ３２は、基板３１の上記両主面に設けられる。図２では、図の理解を容易にするために、ＣＮＴアレイ３２に平行斜線を付す。各ＣＮＴアレイ３２は、基板３１の主面から略垂直に延びる（すなわち、上述の積層方向に略平行に延びる）配向性カーボンナノチューブの集合である。各ＣＮＴアレイ３２は、電気デバイス２の主面に直接的または間接的に接触する。図１に示す例では、各ＣＮＴアレイ３２は、電気デバイス２の主面に直接的に接触する。ＣＮＴアレイ３２は、積層方向から見ると電気デバイス２と略同じ大きさの略長方形状であり、電気デバイス２の主面に略全面に亘って接触する。
　ＣＮＴアレイ３２を構成する多数のカーボンナノチューブは、電気デバイス２の主面に存在する微小な凹凸に追従するように変形（例えば、弾性変形）するため、ＣＮＴアレイ３２と電気デバイス２とが密着する。これにより、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との接触界面における熱抵抗（すなわち、界面熱抵抗）が低減され、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との間の熱交換が効率良く行われる。その結果、電気デバイス２で発生した熱をＣＮＴ熱伝導材３に効率良く移動させることができ、電気デバイス２の冷却が好適に実現される。
　ＣＮＴアレイ３２は、例えば、鉄（Ｆｅ）等の触媒を利用した化学気相成長法（すなわち、ＣＶＤ法）によって成長基板上に形成され、当該成長基板から剥離された後、基板３１の主面に接合される。ＣＮＴアレイ３２の形成は、ＣＶＤ法以外の様々な方法により行われてもよい。ＣＮＴアレイ３２は、例えば、基板３１の主面上に形成された樹脂に埋め込まれることにより、基板３１に熱伝導可能な状態で接合される。ＣＮＴアレイ３２の基板３１への接合は、当該埋め込み以外の様々な方法により行われてもよい。また、ＣＮＴアレイ３２は、成長基板から剥離されて基板３１に接合される前に、高密度化処理が施されてもよい。
　ＣＮＴアレイ３２の厚さ（すなわち、ＣＮＴアレイ３２に含まれるカーボンナノチューブの積層方向における長さ）は、例えば、５０μｍ～１０００μｍであり、好ましくは、５０μｍ～５００μｍである。ＣＮＴアレイ３２の厚さは、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）（日本電子株式会社製）または非接触膜厚計（株式会社キーエンス製）により測定可能である。
　ＣＮＴアレイ３２の平均嵩密度は、例えば、５０ｍｇ／ｃｍ３～１５０ｍｇ／ｃｍ３である。ＣＮＴアレイ３２の嵩密度は、単位面積当たりのＣＮＴアレイ３２の質量（すなわち、目付量）を、ＣＮＴアレイ３２の厚さで除算することにより求められる。ＣＮＴアレイ３２の平均嵩密度が５０ｍｇ／ｃｍ３以上とされることにより、ＣＮＴアレイ３２の熱伝導率を高くすることができる。
　ＣＮＴアレイ３２では、例えば、１ｃｍ２当たりに１０９本～１０１１本のカーボンナノチューブが存在する。隣接するカーボンナノチューブ間の距離は、例えば、１００ｎｍ～２００ｎｍである。各カーボンナノチューブの外径は、例えば、１０ｎｍ～３０ｎｍである。各カーボンナノチューブは、例えば、５層～１０層の多層カーボンナノチューブである。各カーボンナノチューブは、４層以下または１１層以上の多層カーボンナノチューブであってもよく、単層カーボンナノチューブであってもよい。
　図１および図２に例示するＣＮＴ熱伝導材３では、ＣＮＴアレイ３２は、基板３１の上下方向の中央部において、基板３１の略全幅（すなわち、図２中の左右方向の略全長）に亘って設けられる。基板３１は、ＣＮＴアレイ３２の上縁から上方に延出しており、ＣＮＴアレイ３２の下縁から下方に延出している。上述のように、積層方向から見るとＣＮＴアレイ３２と電気デバイス２とは略同形状であるため、基板３１は、電気デバイス２の上縁および下縁から上方および下方にそれぞれ延出している。
　以下の説明では、基板３１のうち２つのＣＮＴアレイ３２と接触する部位を、「第１部位３１１」と呼ぶ。また、基板３１のうち、第１部位３１１から電気デバイス２の上縁および下縁よりも上方および下方に延びる部位をそれぞれ、「第２部位３１２」と呼ぶ。上述の上下方向は、電気デバイスユニット１が実際に電気自動車等に組み込まれる際の上下方向と一致してもよく、一致しなくてもよい。したがって、基板３１の第２部位３１２は、第１部位３１１から電気デバイス２の外縁よりも外側へと延びる部位である。
　図１および図２に示す例では、基板３１は、１つの第１部位３１１の上下両側に２つの第２部位３１２を有するが、第２部位３１２の数は様々に変更されてよい。例えば、基板３１は、第１部位３１１から上方または下方に延びる１つの第２部位３１２のみを備えていてもよく、第１部位３１１から上下両側および左右両側に延びる４つの第２部位３１２を備えていてもよい。
　図２に示すように、基板３１の第２部位３１２は、上下方向の端縁から第１部位３１１へと略上下方向に延びる複数の略長方形状（略スリット状ともいう。）の切り欠き３１３を有する。換言すれば、第２部位３１２の上下方向の端部には、図２中の左右方向に交互に配列された複数の凹部および複数の凸部が設けられる。さらに換言すれば、第２部位３１２の上下方向の端部は、上下方向を向くギザギザ状に成形されている。なお、複数の切り欠き３１３の形状は様々に変更されてよい。例えば、複数の切り欠き３１３は、図２中における第１部位３１１の上縁および下縁の左右方向中央部から放射状に延びていてもよい。
　ＣＮＴ熱伝導材３では、電気デバイス２の外縁よりも外側に延びる第２部位３１２が基板３１に設けられることにより、電気デバイス２からＣＮＴアレイ３２を介して基板３１へと移動した熱が、第２部位３１２から周囲の外部環境（例えば、空気等の雰囲気）へと効率良く放出される。これにより、電気デバイス２の冷却効率が向上される。また、第２部位３１２の端部に複数の切り欠き３１３が設けられることにより、第２部位３１２の表面積が増大するため、第２部位３１２から周囲の外部環境への放熱効率が向上され、電気デバイス２の冷却効率もさらに向上される。
　電気デバイスユニット１が電気自動車に組み込まれる際等には、基板３１の第２部位３１２がフロントグリル等の空気取り込み口近傍に位置するように、ボンネット内における電気デバイスユニット１の配置が決定されてもよい。これにより、電気自動車等が走行する際に、基板３１の第２部位３１２の周囲に風が流れ、第２部位３１２は送風により空冷される。その結果、電気デバイス２の冷却効率がより一層向上される。なお、第２部位３１２に対する送風を行う送風機構が設けられることにより、第２部位３１２の空冷が行われてもよい。
　図１および図２に示すように、一対の押圧部４は、複数の電気デバイス２および複数のＣＮＴアレイ３２の積層方向の両側に配置される。各押圧部４は、例えば、可撓性を実質的に有しない略平板状の部材である。各押圧部４は、例えば、ステンレス鋼等により形成された金属板である。一対の押圧部４は、略同形状である。押圧部４は、積層方向から見ると、電気デバイス２よりも一回り大きい略長方形状であり、電気デバイス２の略全周に亘って外縁から外側に延出する。なお、基板３１は、例えば、押圧部４の上縁および下縁から上方および下方にそれぞれ延出する。
　一対の押圧部４では、例えば、電気デバイス２の外縁から外側に延出する部位同士が、積層方向に延びるボルト等の接続部材４１により接続される。そして、接続部材４１が締め付けられる（すなわち、接続部材４１により一対の押圧部４が互いに近づく方向に力が加えられる）ことにより、複数の電気デバイス２および複数のＣＮＴアレイ３２が、一対の押圧部４により積層方向の両側から挟まれて押圧される。これにより、積層方向にて隣接する電気デバイス２とＣＮＴアレイ３２との密着性が向上し、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との間の熱交換がさらに効率良く行われる。
　電気デバイスユニット１では、ＣＮＴ熱伝導材３の基板３１が金属製であり、接続部材４１が、各基板３１の第２部位３１２を貫通して基板３１に接続されることが好ましい。これにより、一対の押圧部４およびＣＮＴ熱伝導材３の基板３１が接続されるため、電気デバイスユニット１全体の強度を増大させることができる。
　以上に説明したように、電気デバイスユニット１は、複数の電気デバイス２と、ＣＮＴ熱伝導材３とを備える。複数の電気デバイス２は、所定の積層方向に配列される。ＣＮＴ熱伝導材３は、当該積層方向において隣接する２つの電気デバイス２の間に配置され、当該２つの電気デバイス２に接触して熱交換を行う。ＣＮＴ熱伝導材３は、シート状の基板３１と、２つのＣＮＴアレイ３２とを備える。基板３１は、上記２つの電気デバイス２の間にて広がる。２つのＣＮＴアレイ３２は、基板３１の上記積層方向に略垂直な両主面の各々から垂直に延びて上記２つの電気デバイス２に接触する配向性カーボンナノチューブの集合である。基板３１は、第１部位３１１と、第２部位３１２とを備える。第１部位３１１は、２つのＣＮＴアレイ３２と接触する部位である。第２部位３１２は、第１部位３１１から上記２つの電気デバイス２の外縁よりも外側へと延びる部位である。
　このように、ＣＮＴ熱伝導材３のＣＮＴアレイ３２を電気デバイス２に接触させることにより、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との接触界面における熱抵抗を低減し、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との間の熱交換を効率良く行うことができる。また、基板３１の第２部位３１２を、隣接する２つの電気デバイス２の外縁よりも外側へと延ばすことにより、電気デバイス２からＣＮＴ熱伝導材３へと移動した熱を周囲の外部環境へと効率良く放出することができる。その結果、電気デバイス２の冷却を効率良く行うことができる。また、ＣＮＴアレイ３２は、サーマルグリース等に比べて高耐熱性および長寿命を有するため、電気デバイス２の冷熱サイクルに対して、長期間性能を維持することもできる。
　一方、電気デバイスユニット１では、寒冷地等において、電気デバイス２の温度低下による性能低下（例えば、電池モジュールにおける容量低下）を抑制するために、ＣＮＴ熱伝導材３を加熱することにより、電気デバイス２の加熱が行われてもよい。具体的には、基板３１の第２部位３１２が加熱されることにより、基板３１の第１部位３１１およびＣＮＴアレイ３２を介して、電気デバイス２に熱が供給される。この場合であっても、上述と略同様に、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との接触界面における熱抵抗が低減され、また、低温の電気デバイス２の間から延出する第２部位３１２に効率良く熱を供給することができるため、電気デバイス２の加熱を効率良く行うことができる。なお、基板３１の第２部位３１２の加熱は、例えば、第２部位３１２に熱風（すなわち、周囲の温度よりも高温の気流）を供給することにより行われる。
　上述のように、電気デバイスユニット１では、電気デバイス２の温度調節を効率良く行うことができる。したがって、電気デバイスユニット１の構造は、様々な環境における使用が想定される車両搭載用の電気デバイスユニットに特に適している。
　上述のように、複数の電気デバイス２はそれぞれ電池モジュールであり、基板３１は熱伝導性を有する材料により形成されていることが好ましい。これにより、電池モジュールとＣＮＴ熱伝導材３との間において、熱交換を効率良く行うことができる。その結果、電気デバイス２の温度調節をさらに効率良く行うことができる。基板３１は、金属シートまたはグラファイトシートであることがさらに好ましい。これにより、電池モジュールとＣＮＴ熱伝導材３との間における熱交換の効率を向上することができる。
　上述のように、基板３１の第２部位３１２は、端縁から第１部位３１１へと延びる複数の切り欠き３１３を有することが好ましい。このように、第２部位３１２の表面積を増やすことにより、第２部位３１２と周囲の外部環境との間の熱交換の効率を向上することができる。その結果、電気デバイス２の温度調節をさらに効率良く行うことができる。
　上述のように電気デバイスユニット１は、複数の電気デバイス２を積層方向の両側から挟んで押圧する一対の押圧部４をさらに備えることが好ましい。これにより、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３とがさらに密着し、電気デバイス２とＣＮＴ熱伝導材３との接触界面における熱抵抗がさらに低減される。その結果、電気デバイス２の温度調節をさらに効率良く行うことができる。また、電気デバイス２が加圧が必要な全固体電池等である場合、一対の押圧部４による押圧により、電気デバイス２の充放電性能等を向上することができる。
　また、一対の押圧部４は金属製であることが好ましい。これにより、押圧部４の強度が高くなるため、電気デバイス２およびＣＮＴ熱伝導材３に加えられる押圧力を容易に増大することができる。さらには、押圧部４の熱伝導性も高くなるため、積層方向の両端に位置する電気デバイス２の温度を効率良く調節することができる。
　電気デバイスユニット１では、一対の押圧部４をボルト等の接続部材４１により接続する場合、接続部材４１を比較的高い熱伝導性を有する材料により形成し、各基板３１に接続部材４１を接触させることが好ましい。これにより、各電気デバイス２の温度を効率良く調節することができる。さらに、押圧部４の内部に冷媒または熱媒が流れる流路を設けることにより、各電気デバイス２の温度をより一層効率良く調節することができる。
　上述のように、基板３１の第２部位３１２は送風により空冷されることが好ましい。これにより、電気デバイス２をさらに効率良く冷却することができる。
　電気デバイスユニット１は、図３に示すように、基板３１の第２部位３１２を水冷する水冷部５をさらに備えることが好ましい。これにより、電気デバイス２をより一層効率良く冷却することができる。水冷部５は、例えば、基板３１の第２部位３１２に接触または近接する略管状の熱交換器であり、内部を水等の冷媒が流れることにより第２部位３１２が冷却される。第２部位３１２は、水冷部５の冷媒が流れる流路の内部に配置されてもよい。
　次に、本発明の第２の実施の形態に係る電気デバイスユニット１ａについて説明する。図４および図５はそれぞれ、電気デバイスユニット１ａを示す正面図および側面図である。電気デバイスユニット１ａは、電池モジュールである電気デバイス２に代えてパワー半導体である電気デバイス２ａを備える点、および、基板３１とは異なる材料により形成された基板３１ａを備える点で、上述の電気デバイスユニット１と異なる。電気デバイスユニット１ａの他の構成は、図１および図２に示す電気デバイスユニット１と略同様であり、以下の説明では、対応する構成に同符号を付す。
　電気デバイスユニット１ａは、例えば、電気自動車等の車両に搭載される制御ユニットである。電気デバイスユニット１ａの形状は、例えば、略直方体状である。複数の電気デバイス２ａはそれぞれ、電気自動車等の電池モジュールまたは電動モータ等を制御するパワー半導体である。
　基板３１ａは、上述の基板３１と略同様の形状および大きさを有する略シート状の部材である。基板３１ａは、熱伝導性を有する絶縁材料により形成されている。基板３１ａの熱伝導率は、例えば、３Ｗ／（ｍ・Ｋ）～２００Ｗ／（ｍ・Ｋ）であり、好ましくは、２０Ｗ／（ｍ・Ｋ）～１５０Ｗ／（ｍ・Ｋ）である。また、基板３１ａの電気伝導率は、例えば、１．０×１０１２Ω・ｃｍ～１．０×１０１４Ω・ｃｍである。基板３１ａは、例えば、炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素等のセラミックにより形成される。基板３１ａは、熱伝導性粉末が含有される樹脂（例えば、熱可塑性エラストマー、シリコーンゴムまたはアクリルポリマー等）により形成されてもよい。基板３１ａは、上記以外の様々な材料により形成されてよい。
　電気デバイスユニット１ａでは、電気デバイスユニット１と同様に、ＣＮＴ熱伝導材３ａのＣＮＴアレイ３２を電気デバイス２ａに接触させ、基板３１ａの第２部位３１２を、隣接する２つの電気デバイス２ａの外縁よりも外側へと延ばすことにより、電気デバイス２ａの温度調節を効率良く行うことができる。
　また、電気デバイスユニット１ａでは、上述のように、複数の電気デバイス２ａはそれぞれパワー半導体であり、基板３１ａは熱伝導性を有する絶縁材料により形成されている。これにより、複数のパワー半導体間の電気的接続を防止しつつ、パワー半導体とＣＮＴ熱伝導材３ａとの間において、熱交換を効率良く行うことができる。
　上述の電気デバイスユニット１，１ａでは、様々な変更が可能である。
　例えば、ＣＮＴアレイ３２は、必ずしも基板３１，３１ａに接合される必要はなく、例えば、電気デバイス２，２ａの主面に接合され、基板３１，３１ａの主面と接触していてもよい。
　基板３１の第２部位３１２には、必ずしも複数の切り欠き３１３は設けられる必要はない。基板３１ａにおいても同様である。
　電気デバイスユニット１，１ａでは、一対の押圧部４は、必ずしも同形状である必要はない。例えば、電気デバイス２，２ａおよびＣＮＴ熱伝導材３，３ａを内部に収容するケーシングが設けられる場合、当該ケーシングの一の内壁が、一方の押圧部４として機能してもよい。また、電気デバイスユニット１，１ａでは、一対の押圧部４は省略されてもよい。
　電気デバイス２，２ａは、電池モジュールおよびパワー半導体以外の電気デバイスであってもよい。
　電気デバイスユニット１，１ａは、電気自動車以外の車両に搭載されてもよい。また、電気デバイスユニット１，１ａは、必ずしも車両に搭載される必要はなく、他の用途に利用されてもよい。
　上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
　発明を詳細に描写して説明したが、既述の説明は例示的であって限定的なものではない。したがって、本発明の範囲を逸脱しない限り、多数の変形や態様が可能であるといえる。
　１，１ａ　　電気デバイスユニット
　２，２ａ　　電気デバイス
　３，３ａ　　ＣＮＴ熱伝導材
　４　　押圧部
　５　　水冷部
　３１，３１ａ　　基板
　３２　　ＣＮＴアレイ
　３１１　　第１部位
　３１２　　第２部位
　３１３　　切り欠き

Claims (8)

  1. 　電気デバイスユニットであって、
    　所定の積層方向に配列される複数の電気デバイスと、
    　前記積層方向において隣接する２つの電気デバイスの間に配置され、前記２つの電気デバイスに接触して熱交換を行うＣＮＴ熱伝導材と、
    を備え、
    　前記ＣＮＴ熱伝導材は、
    　前記２つの電気デバイスの間にて広がるシート状の基板と、
    　前記基板の前記積層方向に略垂直な両主面の各々から垂直に延びて前記２つの電気デバイスに接触する配向性カーボンナノチューブの集合である２つのＣＮＴアレイと、
    を備え、
    　前記基板は、
    　前記２つのＣＮＴアレイと接触する第１部位と、
    　前記第１部位から前記２つの電気デバイスの外縁よりも外側へと延びる第２部位と、
    を備える。
  2. 　請求項１に記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記複数の電気デバイスはそれぞれ電池モジュールであり、
    　前記基板は熱伝導性を有する材料により形成されている。
  3. 　請求項１に記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記複数の電気デバイスはそれぞれパワー半導体であり、
    　前記基板は熱伝導性を有する絶縁材料により形成されている。
  4. 　請求項１ないし３のいずれか１つに記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記基板の前記第２部位は、端縁から前記第１部位へと延びる複数の切り欠きを有する。
  5. 　請求項１ないし４のいずれか１つに記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記複数の電気デバイスを前記積層方向の両側から挟んで押圧する金属製の一対の押圧部をさらに備える。
  6. 　請求項１ないし５のいずれか１つに記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記基板の前記第２部位を水冷する水冷部をさらに備える。
  7. 　請求項１ないし６のいずれか１つに記載の電気デバイスユニットであって、
    　前記基板の前記第２部位は送風により空冷される。
  8. 　請求項１ないし７のいずれか１つに記載の電気デバイスユニットであって、
    　車両搭載用である。
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