WO2022202712A1 - 温度制御構造、電池パック、及び温度制御構造の製造方法 - Google Patents

温度制御構造、電池パック、及び温度制御構造の製造方法 Download PDF

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瑞枝 栗谷川
和樹 木村
知記 鳥居
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三井化学株式会社
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    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules

Definitions

  • the present invention relates to a temperature control structure, a battery pack, and a method for manufacturing the temperature control structure.
  • a central processing unit (CPU: Central Processing Unit) installed in a computer or a secondary battery installed in an electric vehicle generates heat during operation. Therefore, such a heating element is appropriately cooled.
  • Patent Document 1 discloses a battery pack capable of cooling a plurality of batteries.
  • a battery pack disclosed in Patent Document 1 includes a plurality of batteries, a cooler, and a viscous layer.
  • a plurality of batteries has a heat dissipation surface.
  • a cooler cools each of the plurality of batteries through the heat radiation surfaces of the plurality of batteries.
  • the viscous layer is interposed between the heat dissipation surface of each of the plurality of batteries and the cooler.
  • the viscous layer conducts the heat of the battery to the cooler.
  • the viscous layer is formed by uniformly applying specific grease using a dispenser to the surface of the cooler on which the viscous layer is to be formed (hereinafter referred to as "formation surface").
  • Patent Document 1 JP-A-2019-067737
  • the viscous layer as described in Patent Literature 1 is uniformly formed on the forming surface without gaps (that is, in a solid structure) in a rectangular shape. Therefore, if the heat dissipation surface in contact with the viscous layer has a complex shape such as a bent surface, there is a risk that a useless viscous layer that is not directly used for heat dissipation of the battery is formed on the forming surface. As a result, the weight and manufacturing cost of the battery pack may increase.
  • An object of one aspect of the present disclosure is to provide a temperature control structure that facilitates positioning when thermally connecting a heat conductor to a heat exchange target, saves the amount of heat conductor used, and has a low weight, and a battery. to provide a pack.
  • An object of another aspect of the present disclosure is to provide a method of manufacturing a temperature control structure capable of forming, in a short period of time, a heat conductor in which air bubbles are less likely to exist and the amount used is reduced. .
  • Means for solving the above problems include the following embodiments. ⁇ 1> a metal member having a joint surface and for controlling the temperature of at least one heat-exchanged body facing the joint surface; at least one heat conductor bonded to the joint surface for thermally connecting the at least one heat-exchanged body and the metal member; A temperature control structure that satisfies at least one of the following (A) and (B).
  • the at least one heat conductor is a molded body of a heat conductive resin composition that is shaped to correspond to the shape of the at least one heat-exchanged body
  • the at least one heat The conductor is a molded body of a resin composition molded to correspond to the shape of the at least one heat-exchanged body, and the at least one heat conductor of the at least one heat conductor in the direction perpendicular to the joint surface.
  • the at least one heat conductor includes a first heat conductor and a second heat conductor, The temperature control structure according to ⁇ 1>, wherein the first heat conductor and the second heat conductor satisfy at least one of the following (i) and (ii).
  • thermoplastic elastomer (i) the first thermal conductor and the second thermal conductor are separated from each other; (ii) the length of the first thermal conductor and the second thermal conductor ⁇ 3>
  • the at least one heat conductor is a pressure-molded body.
  • the thermally conductive resin composition includes a thermoplastic elastomer or a thermosetting elastomer.
  • ⁇ 6> The temperature control structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the thermally conductive resin composition contains a thermally conductive filler.
  • ⁇ 7> The temperature control structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein a region of the joint surface to which the at least one heat conductor is joined is roughened. .
  • ⁇ 8> The temperature control structure according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the metal member has an electrical insulating layer on the joint surface.
  • a temperature control structure according to any one of ⁇ 10> A resin member joined to at least a part of the metal member, Any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein an internal flow path of a heat exchange medium that exchanges heat with at least one of the at least one heat exchange target is formed between the metal member and the resin member.
  • a temperature control structure according to claim 1.
  • the at least one heat-exchanged body includes at least one bus bar for electrically connecting each of the plurality of cells, The temperature control structure according to any one of ⁇ 9> to ⁇ 11>, wherein the heat exchange medium is a cooling medium.
  • ⁇ 13> a plurality of single cells; at least one bus bar electrically connecting each of the plurality of cells;
  • a battery pack comprising the temperature control structure according to ⁇ 12>.
  • ⁇ 16> including a roughening step of roughening a region of the joint surface where the at least one thermal conductor is joined, The method for manufacturing a temperature control structure according to ⁇ 14> or ⁇ 15>, wherein the roughening step is performed before the forming step is performed.
  • the temperature control structure and the battery can be easily positioned when thermally connecting the heat conductor to the heat exchange target, the amount of the heat conductor used can be saved, and the temperature control structure and the battery can be used.
  • a pack is provided.
  • a method for manufacturing a temperature control structure that can form a heat conductor in which bubbles are less likely to exist inside and the amount of usage is saved in a short period of time.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of the temperature control structure according to the first embodiment.
  • 2A is a side view of two battery modules to which busbar groups according to the first embodiment are attached;
  • FIG. 2B is a front view of the temperature control structure according to the first embodiment;
  • FIG. 2C is a cross-sectional view taken along line IC--IC of FIG. 1B.
  • FIG. 3A is a front view of a temperature control structure according to a second embodiment;
  • FIG. FIG. 3B is a front view of the temperature control structure according to the third embodiment;
  • FIG. 3C is a cross-sectional view of a temperature control structure according to a fourth embodiment;
  • FIG. 4 is an exploded perspective view of the temperature control structure according to the fifth embodiment.
  • FIG. 5A is a top view of seven square cells to which busbar groups according to the fifth embodiment are attached.
  • FIG. 5B is a bottom view of the temperature control structure according to the fifth embodiment;
  • FIG. 5C is a cross-sectional view taken along line VC-VC of FIG. 5B.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the temperature control structure according to the sixth embodiment.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view of the temperature control structure according to the seventh embodiment.
  • FIG. 8A is a side view of a cylindrical cell group according to the seventh embodiment;
  • FIG. 8B is a front view of the temperature control structure according to the seventh embodiment;
  • FIG. 8C is a sectional view taken along line VIIC-VIIC of FIG. 8B.
  • FIG. 9A is a perspective view showing the appearance of the temperature control structure according to the eighth embodiment.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view along line VIIIB-VIIIB of FIG. 9A.
  • 10A is a cross-sectional view of a temperature control structure according to a ninth embodiment;
  • FIG. 10B is a cross-sectional view of the temperature control structure according to the tenth embodiment.
  • 11 is a top view of the battery pack according to the first embodiment.
  • FIG. 12A is a cross-sectional view along line XIA-XIA of FIG. 11.
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line XIB-XIB of FIG. 11.
  • FIG. 13 is an exploded perspective view of the battery pack according to the second embodiment.
  • FIG. 14 is an exploded perspective view of the battery pack temperature control structure according to the third embodiment.
  • a numerical range indicated using “to” indicates a range including the numerical values before and after "to” as the minimum and maximum values, respectively.
  • the upper or lower limit values described in a certain numerical range may be replaced with the upper or lower limits of other numerical ranges described step by step. You can substitute the values shown in the example.
  • the amount of each component in the material means the total amount of the multiple substances present in the material unless otherwise specified.
  • the configurations of the embodiments are not limited to the configurations shown in the drawings.
  • the sizes of the members in each drawing are conceptual, and the relative relationship between the sizes of the members is not limited to this. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
  • Temperature control structure The temperature control structure of the present disclosure is a metal member having a joint surface and for controlling the temperature of at least one heat-exchanged body facing the joint surface; at least one heat conductor bonded to the joint surface for thermally connecting the at least one heat-exchanged body and the metal member; At least one of the following (A) and (B) is satisfied.
  • the at least one heat conductor is a molded body of a heat conductive resin composition that is shaped to correspond to the shape of the at least one heat-exchanged body
  • the at least one heat The conductor is a molded body of a resin composition molded to correspond to the shape of the at least one heat-exchanged body, and the at least one heat conductor of the at least one heat conductor in the direction perpendicular to the joint surface.
  • the length of the part facing at least one heat exchange object is less than 5 mm
  • the at least one heat-exchanged body includes one heat-exchanged body and a plurality of heat-exchanged bodies.
  • at least one heat-exchanged body is one heat-exchanged body
  • at least one heat-exchanged body is a plurality of heat-exchanged bodies
  • the "exchange body” may be simply referred to as "the body to be heat-exchanged”.
  • the at least one heat conductor includes a single heat conductor and a plurality of heat conductors.
  • the term "at least one thermal conductor” is simply Sometimes referred to as a "heat conductor”.
  • the "metal member” is referred to as “first metal member”.
  • the length of the portion of the at least one heat conductor facing the at least one heat-exchanged body in the direction orthogonal to the joint surfaces of the metal members is referred to as the "facing thickness”.
  • At least one heat-exchanged body facing the joint surface means that when the heat-exchanged body and the heat conductor are thermally connected, it faces the joint surface of the first metal member. 1 shows at least one heat exchange body in which the When “at least one heat-exchanged body facing the joint surface” is a plurality of heat-exchanged bodies, the plurality of heat-exchanged bodies for controlling the temperature is at least one of the plurality of heat-exchanged bodies If it is in the present disclosure, "a portion of the at least one heat conductor facing the at least one heat-exchanged body” refers to the heat conductor when the heat-exchanged body and the heat conductor are thermally connected. Of these, the portion facing the heat conductor is shown.
  • a temperature control structure that satisfies (A) and (B) means that the temperature control structure includes a plurality of heat conductors, and at least one of the plurality of heat conductors has (A ) and at least one thermal conductor different from the at least one thermal conductor that satisfies (A) satisfies (B).
  • thermoally conductive resin composition a resin composition having a thermal conductivity of 0.8 W/m ⁇ K or more, which will be described later, is referred to as a “thermally conductive resin composition”, and a thermal conductivity of 0.8 W/m - A resin composition having a hardness of less than K may be referred to as a "non-thermally conductive resin composition”.
  • a thermal conductor whose raw material is a thermally conductive resin composition may be referred to as a "conductive thermal conductor”
  • a thermal conductor whose raw material is a non-thermally conductive resin composition may be referred to as an "insulating thermal conductor”.
  • the thermally conductive composition has sufficient thermal conductivity as described above. Although the non-thermally conductive resin composition does not have sufficient thermal conductivity as described above, the opposing thickness of the insulating thermal conductor whose raw material is the non-thermally conductive resin composition is less than 5 mm, which is very thin. Therefore, when the body to be heat-exchanged and the heat conductor are thermally connected, heat is conducted between the heat-exchange body and the first metal member via the heat conductor.
  • the heat conductor is shaped to correspond to the shape of the heat-exchanged body. Therefore, in the temperature control structure of the present disclosure, when the heat conductor is thermally connected to the heat exchange object, the position of the temperature control structure is such that the shape of the heat conductor and the shape of the heat exchange object overlap. can easily position the temperature control structure. In other words, the temperature control structure of the present disclosure does not require a positioning jig, which has conventionally been required, when thermally connecting the heat conductor to the heat exchange object.
  • the temperature control structure of the present disclosure facilitates positioning when thermally connecting the heat conductor to the heat exchange object, and saves the amount of the heat conductor used.
  • the temperature control structure of the present disclosure transfers heat between a heat exchange object and a heat exchange medium.
  • a heat exchange medium is thermally connected to the first metal member. In other words, heat transfer between the heat-exchanged body and the heat exchange medium is performed via the first metal member and the heat conductor.
  • the heat exchange medium is a medium for cooling or a medium for heating, and is appropriately selected according to the type of heat-exchanged body.
  • a cooling medium indicates a medium for removing heat from a heat-exchanged body.
  • Cooling media include cooling liquids, cooling gases, and the like.
  • the cooling liquid is not particularly limited as long as it is a liquid generally used for cooling, and examples thereof include water, oil, glycol-based aqueous solution, refrigerant for air conditioners, non-conductive liquid, phase change liquid, and the like.
  • Examples of the cooling gas include air and nitrogen gas.
  • the temperature of the cooling medium is appropriately adjusted according to the type of the heat-exchanged body.
  • a heating medium indicates a medium for applying heat to a heat-exchanged body.
  • the heating medium examples include a heating liquid and a heating gas.
  • the heating liquid is not particularly limited as long as it is a liquid that is generally used as a heating liquid, and examples thereof include water, oil, glycol-based aqueous solutions, refrigerants for air conditioners, non-conductive liquids, phase-change liquids, and the like.
  • Examples of the heating gas include air, water vapor, and the like. The temperature of the heating medium is appropriately adjusted according to the type of heat-exchanged body.
  • heat-exchanged bodies include busbars, busbar units, unit cell bodies, unit cell terminal portions, semiconductors, power semiconductors, power converters, and the like.
  • semiconductors include CPUs and GPUs (Graphics Processing Units).
  • a bus bar is a component for electrically connecting each of a plurality of cells in series or in parallel.
  • a cell includes a primary battery or a secondary battery.
  • the primary battery is not particularly limited, and examples thereof include a manganese dry battery, a graphite fluoride lithium primary battery, a manganese dioxide lithium primary battery, and the like.
  • Secondary batteries are not particularly limited, and examples thereof include lithium ion batteries, all-solid batteries, lead batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-hydrogen batteries.
  • the busbars are attached, for example, to battery modules or cells.
  • a battery module refers to a unit cell group in which a plurality of unit cells are electrically connected in series or in parallel. Single cells generate heat as they are charged and discharged.
  • the busbar generates heat by conducting heat generated by charging/discharging the cells through the electrode terminals included in the cells.
  • the temperature control structure can efficiently cool each of the plurality of bus bars.
  • the temperature control structure comprises a thermal conductor.
  • the heat conductor is shaped to correspond to the shape of the heat-exchanged body.
  • formed corresponding to the shape of at least one heat exchange object means the contour shape of the heat exchange object, the position of the heat exchange object, and the distance of the heat exchange object. , indicates that the heat conductor is preformed.
  • the contour shape of the heat-exchanged body indicates the shape of the heat-exchanged body viewed from a direction perpendicular to the joint surfaces of the metal members when the heat-exchanged body and the heat conductor are thermally connected.
  • the position of the heat-exchanged body indicates the position of the heat-exchanged body when the heat-exchanged body and the heat conductor are thermally connected.
  • the distance between the object to be heat exchanged is the length of the object to be heat exchanged and the heat conductor when the object to be heat exchanged and the heat conductor are thermally connected in the direction orthogonal to the joint surface of the metal member. show.
  • the at least one heat conductor may be one heat conductor or a plurality of heat conductors depending on the number of heat-exchanging bodies.
  • a single thermal conductor refers to a thermal conductor in which the molded body of the thermally conductive resin composition formed on the joint surface of the first metal member is integrated into one and is not physically separated.
  • a plurality of thermal conductors refer to thermal conductors in which two or more molded bodies of the thermally conductive resin composition formed on the joint surface of the first metal member are physically separated.
  • at least one heat-exchanged body is one heat-exchanged body (hereinafter referred to as "single case")
  • at least one heat conductor may be one heat conductor.
  • One heat conductor in the single case is molded into one island corresponding to the contour shape of one heat exchange object.
  • a plurality of single heat conductors are formed into a plurality of island portions corresponding to the shape obtained by dividing the outline shape of one heat-exchanged body into two or more.
  • at least one heat-exchanged body is a plurality of heat-exchanged bodies (hereinafter referred to as "plurality")
  • at least one heat conductor may be one heat conductor.
  • One heat conductor in a plurality of cases has a plurality of island portions corresponding to the contour shapes of the plurality of heat-exchanged bodies, and a connection portion that physically connects each of the plurality of island portions.
  • the plurality of heat conductors in the plurality of cases has a plurality of island portions corresponding to the contour shape of each of the plurality of heat-exchanged bodies, and does not have a connecting portion.
  • at least one heat conductor is a single heat conductor, the structure of the molding die during pressure molding is simplified, which is advantageous from the viewpoint of manufacturing cost and productivity.
  • the length of the heat conductor in the orthogonal direction (hereinafter referred to as "thickness") is selected according to the raw material of the heat conductor.
  • the facing thickness of the conductive heat conductor is not particularly limited, and is appropriately selected according to the type of the heat-exchanging body, preferably 0.1 mm or more and 20 mm or less, more preferably 0.3 mm or more and 18 mm or less, and even more preferably. is 0.5 mm or more and 15 mm or less.
  • the thickness of the electrically conductive heat conductor may be 1 mm or less.
  • the opposing thickness of the insulating heat conductor is 1 mm or less from the viewpoint of heat conduction between the heat exchange target and the first metal member when the heat exchange target and the heat conductor are thermally connected, It is preferably 0.1 mm or more and 5 mm or less, more preferably 0.2 mm or more and 4 mm or less, and still more preferably 0.3 mm or more and 3 mm or less.
  • the insulating heat conductor may be formed so as to cover the outer peripheral surface of the heat exchange target when the heat exchange target and the heat conductor are thermally connected. As a result, the insulating heat conductor also functions as an electrically insulating cover that cuts off the electrical connection between the heat-receiving conductor and the first metal member.
  • the thermal conductivity of resin is much lower than that of metals or ceramics, and the electrical resistance of resin tends to be higher than that of metals or ceramics. Therefore, the thermal conductivity of the resin composition is adjusted, for example, by compounding the resin with a thermally conductive filler. The higher the content of the thermally conductive filler, the higher the thermal conductivity of the resin composition and the lower the electrical resistance of the resin composition.
  • the thermal conductivity of the non-thermally conductive resin composition is very low, as described above.
  • the electrical resistance value of the non-thermally conductive resin composition is high.
  • the insulating heat conductor can cut off the electrical connection between the heat conductor and the first metal member.
  • the insulating heat conductor is molded so as to cover the outer peripheral surface of the heat-exchanged body, so that the insulating heat conductor functions as an electrically insulating cover and also serves as an electrically insulating layer, which will be described later. have a similar function.
  • the insulating heat conductor molded so as to cover the outer peripheral surface of the object to be heat-exchanged may be referred to as an "insulating heat conductor cover".
  • the insulating heat conductor cover may be formed on the joint surface of the first metal member by a method for manufacturing a temperature control structure according to a first embodiment or a second embodiment, which will be described later, or may be formed independently. It may be formed on the joint surface of the first metal member by fusing the insulating heat conductor cover to the first metal member.
  • the at least one thermal conductor may include a first thermal conductor and a second thermal conductor.
  • the first heat conductor and the second heat conductor satisfy at least one of the following (i) and (ii).
  • the first heat conductor and the second heat conductor are separated (ii) The length of the first heat conductor and the length of the second heat conductor in the direction orthogonal to the joint surface be different
  • (i) is, for example, when at least one heat exchange object is a plurality of heat exchange objects, a plurality of heat conductors are formed according to the contour shape of each of the plurality of heat exchange objects, and that each of the plurality of thermal conductors is physically separate. Thereby, even if the total area of at least one heat conductor is smaller than that of a conventional solid structure, the temperature of each of the plurality of heat generating elements can be efficiently controlled.
  • (ii) means that when the heat exchange object and the heat conductor are thermally connected, the first distance and the second distance are different in the direction orthogonal to the joint surface, the first heat conductor The length is adjusted to a first distance and the length of the second thermal conductor is shown to be adjusted to a second distance.
  • the first distance indicates the distance between the first heat-exchanged body and the joint surface of the first metal member.
  • the second distance indicates the distance between the second heat-exchanged body and the joint surface of the first metal member.
  • At least one heat conductor is preferably a pressure-molded body. This makes it difficult for air bubbles to exist inside at least one heat conductor. Therefore, the thermal conductivity of the thermal conductor is better than when there are bubbles inside. As a result, the temperature control structure can efficiently control the temperature of the heat exchange object.
  • FIGS. 2C and 3C are cross section of the temperature control structure 10D according to the fourth embodiment taken along a cutting line similar to the cutting line IIC-IIC shown in FIG. 2B.
  • Each of the first battery module 20A and the second battery module 20B according to the first embodiment of the present disclosure is a rectangular parallelepiped, as shown in FIG. is.
  • the longitudinal direction of the first battery module 20A is defined as the front-rear direction, and the direction orthogonal to the front-rear direction is defined as the left-right direction.
  • the height direction of the first battery module 20A is defined as the vertical direction. It is orthogonal to each of the up-down direction, the left-right direction, and the front-rear direction. It should be noted that these orientations do not limit the orientation of the temperature control structure of the present disclosure during use.
  • the front-rear direction and the direction orthogonal to the joint surface S11A of the first metal member 11A are parallel to each other.
  • Each of the first battery module 20A and the second battery module 20B is arranged side by side in the horizontal direction as shown in FIGS. 1 and 2A.
  • a plurality of pouch-type lithium ion batteries are arranged in a row along the left-right direction inside the first battery module 20A and the second battery module 20B.
  • a busbar group 30A is attached to both side surfaces S20 of each of the first battery module 20A and the second battery module 20B.
  • the busbar group 30A is an example of a plurality of heat-exchanged bodies.
  • the busbar group 30A consists of the 1st busbar 31, the 2nd busbar 32, the 3rd busbar 33, and the 4th busbar 34, as shown to FIG. 2A.
  • Each of the first busbar 31, the second busbar 32, the third busbar 33, and the fourth busbar 34 is arranged in this order from the left to the right at predetermined intervals.
  • the vertical length L1 (see FIG. 2A) of each of the first busbar 31 and the fourth busbar 34 is the same.
  • the vertical length L2 (see FIG. 2A) of each of the second busbar 32 and the third busbar 33 is the same.
  • Length L1 is longer than length L2.
  • Each of the first busbar 31, the second busbar 32, the third busbar 33, and the fourth busbar 34 has the same length L3 (see FIG. 2A) in the horizontal direction.
  • the temperature control structure 10A has a first metal member 11A and one thermal conductor 12A, as shown in FIGS. 1 and 2B.
  • the first metal member 11A has a joint surface S11A.
  • the heat conductor 12A is joined to the joint surface S11A.
  • the joint surface S11A is a plane.
  • 12 A of heat conductors have two island parts 121A and one connection part 122, as shown to FIG. 2B.
  • One island portion 121A is located on the left side of the first metal member 11A.
  • the other island portion 121A is located on the right side of the first metal member 11A.
  • the connecting portion 122 is positioned between the two island portions 121A in the left-right direction.
  • the two island portions 121A and the connection portion 122 are integrated.
  • the 121 A of island parts are shape
  • the contour shape of the island portion 121A is formed based on the contour shape of the busbar group 30A. Specifically, the contour shape of the island portion 121A is rectangular.
  • the vertical length L5 (see FIG. 2B) of the island portion 121A is substantially the same as the vertical length L1 (see FIG.
  • a length L6 (see FIG. 2B) in the left-right direction of the island portion 121A is substantially the same as a length L7 (see FIG. 2A) from the left edge of the first busbar 31 to the right edge of the fourth busbar 34 .
  • a longitudinal length L8 (see FIG. 2C) of the island portion 121A is formed based on the distance of the busbar group 30A. Specifically, as shown in FIG. 2C, the length L8 is substantially the same as the longitudinal length L9 between the busbar group 30A and the joint surface S11A of the first metal member 11A. The length L8 corresponds to the facing thickness.
  • the opposing thickness (ie length L8) of the thermal conductor 12A is, for example, 0.1 mm to 20 mm.
  • the facing thickness of 12 A of heat conductors is 0.1 mm or more and less than 5 mm, for example.
  • the vertical length L10 (see FIG. 2B) of the connection portion 122 is shorter than the vertical length L5 (see FIG. 2B) of the island portion 121A.
  • the usage amount of the heat conductor 12A is saved as compared with the conventional single heat conductor X1 having a rectangular solid structure (see FIGS. 2B and 2C).
  • the weight of the heat conductor 12A is lighter than the single heat conductor X1 having a conventional rectangular solid structure.
  • the length of the heat conductor X1 in the vertical direction is the same as the length L5 (see FIG. 2B), and the length of the heat conductor X1 in the left-right direction is the same as the length L11 (see FIG. 2B).
  • the longitudinal length of body X1 is the same as length L9 (see FIG. 2B).
  • the temperature control structure 10A when the heat conductor 12A is thermally connected to the busbar group 30A, the temperature control structure 10A is positioned such that the shape of the heat conductor 12A and the shape of the busbar group 30A overlap. By adjusting, the temperature control structure 10A can be easily positioned. In other words, the temperature control structure 10A does not require a positioning jig, which has conventionally been required, when thermally connecting the heat conductor 12A to the busbar group 30A.
  • the temperature control structure 10B according to the second embodiment differs from the heat conductor 12A (FIG. 2B) according to the first embodiment in that the shape of the island portion is different. ) is different.
  • the temperature control structure 10B has a first metal member 11A and one thermal conductor 12B, as shown in FIG. 3A.
  • the heat conductor 12B is joined to the joint surface S11A.
  • the heat conductor 12B has two island portions 121B and one connection portion 122 .
  • One island portion 121B is located on the left side of the first metal member 11A.
  • the other island portion 121B is located on the right side of the first metal member 11A.
  • the connection portion 122 is positioned between the two island portions 121B in the left-right direction.
  • the two island portions 121B and the connection portion 122 are integrated.
  • the contour shape of the island portion 121B is formed based on the contour shape of the busbar group 30A. Specifically, the contour shape of the island portion 121B is a sawtooth shape.
  • the island portion 121B has a first tooth portion T1, a second tooth portion T2, a third tooth portion T3, a fourth tooth portion T4, and three first connection portions.
  • Each of the first tooth portion T1, the second tooth portion T2, the third tooth portion T3, and the fourth tooth portion T4 is arranged at predetermined intervals in this order from left to right.
  • the first tooth portion T ⁇ b>1 is formed corresponding to the contour of the first bus bar 31 .
  • the second tooth portion T2 is formed corresponding to the contour of the second bus bar 32 .
  • the third tooth portion T3 is formed corresponding to the contour of the third bus bar 33 .
  • the fourth tooth portion T4 is formed corresponding to the contour of the fourth bus bar 34.
  • One of the three first connections is located between the first tooth T1 and the second tooth T2.
  • One of the three first connections is located between the second tooth T2 and the third tooth T3.
  • One of the three first connections is located between the third tooth T3 and the fourth tooth T4.
  • the first tooth portion T1, the second tooth portion T2, the third tooth portion T3, the fourth tooth portion T4, and the three first connection portions are integrated.
  • a vertical length L5 (see FIG. 3A) of each of the first tooth portion T1 and the fourth tooth portion T4 is substantially the same as the length L1 (see FIG. 2A).
  • a vertical length L11 (see FIG. 3A) of each of the second tooth portion T2 and the third tooth portion T3 is substantially the same as the length L2 (see FIG. 2A).
  • the length L12 (see FIG. 3A) in the horizontal direction of each of the first tooth portion T1, the second tooth portion T2, the third tooth portion T3, and the fourth tooth portion T4 is approximately equal to the length L3 (see FIG. 2A). are identical.
  • the usage amount of the heat conductor 12B is saved more than the heat conductor 12A according to the first embodiment.
  • the weight of heat conductor 12B is lighter than heat conductor 12A.
  • the temperature control structure 10C according to the third embodiment does not have a connection portion, and the thermal conductor 12B according to the second embodiment (see FIG. 2B ).
  • the temperature control structure 10C has a first metal member 11A and two heat conductors 12C, as shown in FIG. 3B.
  • the heat conductor 12C is joined to the joint surface S11A.
  • the two heat conductors 12C are arranged in this order from left to right.
  • the thermal conductor 12C has the same configuration as the island portion 121B.
  • the usage-amount of two thermal conductors 12C is economized rather than the thermal conductor 12B which concerns on 2nd Embodiment.
  • the heat conductor 12C has a lighter weight than the heat conductor 12B.
  • the temperature control structure 10D has a first metal member 11A, a heat conductor 12D, and a heat conductor 12E.
  • Each of the heat conductor 12D and the heat conductor 12E is joined to the joint surface S11A.
  • the heat conductor 12D and the heat conductor 12E are separate bodies.
  • the length L13 in the front-rear direction, the length L13 (see FIG. 3C) between the busbar group 30A of the first battery module 20A and the joint surface S11A of the first metal member 11A and the busbar of the second battery module 20B It differs from the length L14 (see FIG.
  • Length L14 is longer than length L13.
  • the heat conductor 12D has the same configuration as the island portion 121A (see FIGS. 2B and 2C).
  • the heat conductor 12E has the same configuration as the island portion 121A, except that the length L13 in the front-rear direction is different from that of the island portion 121A.
  • the length L8 of the heat conductor 12D is substantially the same as the length L13.
  • the length L15 of the heat conductor 12E is substantially the same as the length L14.
  • the length L14 corresponds to the facing thickness.
  • the facing thickness (ie length L14) of the heat conductor 12E should be thicker than the facing thickness of the heat conductor 12D. If the heat conductor 12E is an insulating heat conductor, the facing thickness of the heat conductor 12E should be less than 5 mm and greater than the facing thickness of the heat conductor 12D.
  • the usage amount of the heat conductor 12D is saved as compared with the single heat conductor X2 (see FIG. 3C) having a conventional rectangular solid structure. The weight of the heat conductor 12D is lighter than the heat conductor X2 (see FIG. 3C), which has a conventional rectangular solid structure.
  • the vertical length of the thermal conductor X2 is the same as the length L5 (see FIG. 2B), and the horizontal length of the thermal conductor X2 is the same as the length L11 (see FIG. 2B).
  • the longitudinal length of body X2 is the same as length L14 (see FIG. 3C).
  • FIG. 5C the busbar group 30B is shown to explain the connection state between the temperature control structure 10E and the busbar group 30B.
  • the electrode terminal side of the prismatic cell 20C (the side on which the fifth bus bar 35 is arranged) is defined as the upward direction, and the opposite side is defined as the downward direction.
  • the direction orthogonal to the up-down direction is defined as the left-right direction.
  • the thickness direction of the plurality of rectangular cells 20C is defined as the front-rear direction. It is orthogonal to each of the up-down direction, the left-right direction, and the front-rear direction. It should be noted that these orientations do not limit the orientation of the temperature control structure of the present disclosure during use.
  • the vertical direction and the direction orthogonal to the joint surface S11A of the first metal member 11A are parallel to each other.
  • Each of the seven prismatic cells 20C according to the fifth embodiment of the present disclosure is a cuboid, as shown in FIG.
  • the prismatic cell 20C is, for example, a prismatic lithium ion battery.
  • Each of the seven prismatic cells 20C is arranged in a line along the front-rear direction, as shown in FIGS. 4 and 5A.
  • Each of the six fifth bus bars 35 may be welded to each of the seven rectangular cells 20C.
  • a busbar group 30B is attached to the upper surface S20C of each of the seven square cells 20C.
  • the busbar group 30B is an example of a plurality of heat-exchanged bodies.
  • the busbar group 30B consists of six fifth busbars 35 .
  • Each of the six fifth bus bars 35 is attached to each of the seven prismatic cells 20C such that each of the seven prismatic cells 20C is electrically connected in series.
  • the fifth bus bar 35 has a rectangular shape when viewed from above.
  • the three fifth busbars 35 positioned on the left side of the seven rectangular cells 20C will be collectively referred to as "left fifth busbar group”.
  • the three fifth busbars 35 positioned on the right side of the seven rectangular cells 20C are collectively referred to as a "right fifth busbar group”.
  • a temperature control structure 10E according to the fifth embodiment has a first metal member 11A and two thermal conductors 12F, as shown in FIGS. 4 and 5B.
  • the two heat conductors 12F are joined to the joint surface S11A.
  • One heat conductor 12F is positioned on the right side of the joint surface S11A of the first metal member 11A, as shown in FIG. 5B.
  • the other heat conductor 12F is located on the left side of the joint surface S11A of the first metal member 11A.
  • Each of the two heat conductors 12F is shaped based on the position of the busbar group 30B. Specifically, one heat conductor 12F faces the left fifth bus bar group of the bus bar group 30B when thermally connecting the two heat conductors 12F to the bus bar group 30B.
  • the other heat conductor 12F faces the right fifth busbar group in the busbar group 30B when thermally connecting the two heat conductors 12F to the busbar group 30B.
  • the contour shape of the heat conductor 12F is formed based on the contour shape of the busbar group 30B. Specifically, the contour shape of the heat conductor 12F is a sawtooth shape.
  • the heat conductor 12F has three fifth teeth T5 and two second connections. Each of the three fifth tooth portions T5 is arranged at predetermined intervals in this order from the rearward direction to the forward direction. The fifth tooth portion T5 is formed corresponding to the contour of the fifth bus bar 35 .
  • the longitudinal length L16 see FIG.
  • the fifth tooth portion T5 is substantially the same as the longitudinal length L17 of the fifth bus bar 35 (see FIG. 5A).
  • the lateral length L18 (see FIG. 5B) of the fifth tooth portion T5 is substantially the same as the lateral length L19 (see FIG. 5A) of the fifth bus bar 35 .
  • the length L20 (see FIG. 5B) of the heat conductor 12F in the front-rear direction is substantially the same as the length L21 (see FIG. 5A) from the front edge to the rear edge of the fifth left bus bar group or the fifth right bus bar group.
  • Each of the two connecting portions is positioned between adjacent fifth tooth portions T5.
  • the three fifth tooth portions T5 and the two connecting portions are integrated.
  • the length L22 is substantially the same as the longitudinal length L23 between the busbar group 30B and the joint surface S11A of the first metal member 11A.
  • the length L22 corresponds to the facing thickness.
  • the thermal conductor 12F is an electrically conductive thermal conductor
  • the facing thickness (ie length L22) of the thermal conductor 12F is, for example, 0.1 mm to 20 mm.
  • the facing thickness of the heat conductor 12F is, for example, 0.1 mm or more and less than 5 mm.
  • the amount of use of the two heat conductors 12F is saved as compared with the conventional single heat conductor X3 having a rectangular solid structure (see FIGS. 5B and 5C).
  • the weight of the heat conductor 12F is lighter than the single heat conductor X3 having a conventional rectangular solid structure.
  • the length of the heat conductor X3 in the front-rear direction is longer than the length L20 (see FIG. 5B).
  • the length of the heat conductor X3 in the horizontal direction is longer than the sum of the lengths L18 (see FIG. 5B) of the two heat conductors 12F.
  • the vertical length of the heat conductor X3 is substantially the same as the length L22 (see FIG. 5B).
  • the temperature control structure 10E when the two thermal conductors 12F are thermally connected to the busbar group 30B, the temperature control structure is configured so that the shape of the two thermal conductors 12F and the shape of the busbar group 30B overlap each other. By adjusting the position of 10E, the temperature control structure 10E can be easily positioned. In other words, the temperature control structure 10E does not require a positioning jig, which has conventionally been required, when thermally connecting the two thermal conductors 12F to the busbar group 30B.
  • FIG. A temperature control structure 10K according to the sixth embodiment of the present disclosure differs from the heat conductor 12F (see FIG. 5C) according to the fifth embodiment in that the heat conductor covers the outer peripheral surfaces of a plurality of busbars.
  • a temperature control structure 10K according to the sixth embodiment has a first metal member 11A and two heat conductors 12J, as shown in FIGS. 4 and 5B. The two heat conductors 12J are joined to the joint surface S11A.
  • Each of the two heat conductors 12J is formed in the same manner as the heat conductor 12F except that the heat conductor 12J covers the entire outer peripheral surface of the fifth bus bar 35. As shown in FIG. Each of the two heat conductors 12J is shaped based on the distance of the busbar group 30B. Specifically, as shown in FIG. 8, each of the two heat conductors 12J has a portion A12J facing the fifth bus bar 35 (hereinafter referred to as "facing portion A12J”) and a portion B12J not facing the fifth bus bar 35 ( hereinafter referred to as “non-facing portion B12J”). A vertical length L30 (see FIG.
  • the facing portion A12J is substantially the same as a longitudinal length L31 between the busbar group 30B and the joint surface S11A of the first metal member 11A.
  • the length L30 corresponds to the facing thickness.
  • the thermal conductor 12J is an electrically conductive thermal conductor
  • the facing thickness (ie, length L30) of the thermal conductor 12J is, for example, 0.1 mm to 20 mm.
  • the heat conductor 12J is an insulating heat conductor
  • the opposing thickness of the heat conductor 12J is, for example, 0.1 mm or more and less than 5 mm.
  • the non-facing portion B12J covers the side surface of the fifth bus bar 35 . That is, the heat conductor 12 ⁇ /b>F covers the entire outer peripheral surface of the fifth bus bar 35 .
  • the heat conductor 12J is an insulating heat conductor
  • the heat conductor 12J also functions as an electrically insulating cover, and even if an electrically insulating layer is not formed on the joint surface S11A, the busbar group 30B and the heat conductor 12J can be cut off.
  • FIG. 8C a cylindrical cell group 30C is shown to explain the connection state between the temperature control structure 10F and the cylindrical cell group 30C.
  • the longitudinal direction of the cylindrical cell 20D is defined as the up-down direction
  • the direction orthogonal to the up-down direction is defined as the left-right direction and the front-rear direction. It is orthogonal to each of the up-down direction, the left-right direction, and the front-rear direction. It should be noted that these orientations do not limit the orientation of the temperature control structure of the present disclosure during use.
  • the vertical direction and the direction orthogonal to the joint surface S11A of the first metal member 11A are parallel to each other.
  • a cylindrical cell group 30C according to the seventh embodiment of the present disclosure consists of a plurality of cylindrical cells 20D as shown in FIG.
  • Each of the plurality of cylindrical cells 20D is cylindrical.
  • the cylindrical cell 20D is, for example, a cylindrical lithium ion battery.
  • Each of the plurality of cylindrical cells 20D is regularly arranged as shown in FIGS. 7 and 8A. Specifically, each of the plurality of cylindrical cells 20D is arranged so that six columns extending in the front-rear direction are arranged along the left-right direction. One row is composed of four cylindrical cells 20D arranged along the front-rear direction.
  • Cylindrical cell group 30C is an example of a plurality of heat-exchanged bodies.
  • a temperature control structure 10F according to the seventh embodiment has a first metal member 11A and one heat conductor 12G, as shown in FIGS. 7 and 8B.
  • the heat conductor 12G is joined to the joint surface S11A.
  • the heat conductor 12G is shaped based on the position of the cylindrical cell group 30C. Specifically, the heat conductor 12G faces the cylindrical cell group 30C when thermally connecting the heat conductor 12G to the cylindrical cell group 30C.
  • the contour shape of the heat conductor 12G is formed based on the contour shape of the cylindrical cell group 30C. Specifically, the contour of the heat conductor 12G is formed to correspond to the contour of the cylindrical cell group 30C.
  • the longitudinal length L24 (see FIG.
  • each heat conductor 12G is substantially the same as the longitudinal length L25 (see FIG. 8A) of the cylindrical cell group 30C.
  • the lateral length L26 (see FIG. 8B) of the heat conductor 12G is substantially the same as the lateral length L27 (see FIG. 8A) of the cylindrical cell group 30C.
  • a vertical length L28 (see FIG. 8C) of each heat conductor 12G is formed based on the distance of the cylindrical cell group 30C. Specifically, as shown in FIG. 8C, the length L28 is substantially the same as the vertical length L29 between the cylindrical cell group 30C and the joint surface S11A of the first metal member 11A. The length L28 corresponds to the facing thickness.
  • the opposing thickness (ie length L28) of the thermal conductor 12G is, for example, 0.1 mm to 20 mm.
  • the facing thickness of the heat conductor 12G is, for example, 0.1 mm or more and less than 5 mm.
  • the usage amount of the heat conductor 12G is saved as compared with the single heat conductor X4 (see FIGS. 8B and 8C) having a conventional rectangular solid structure.
  • the weight of the heat conductor 12G is lighter than the single heat conductor X4 having a conventional rectangular solid structure.
  • the length of the heat conductor X4 in the front-rear direction is substantially the same as the length L24 (see FIG. 8B).
  • the length of the heat conductor X4 in the horizontal direction is substantially the same as the length L26 (see FIG. 8B) of the heat conductor 12G.
  • the vertical length of the heat conductor X4 is substantially the same as the length L28 (see FIG. 8C).
  • the temperature control structure 10F when the heat conductor 12G is thermally connected to the cylindrical cell group 30C, the temperature By adjusting the position of the control structure 10F, the temperature control structure 10F can be easily positioned. In other words, the temperature control structure 10F does not require a positioning jig, which has conventionally been required, when thermally connecting the heat conductor 12G to the cylindrical cell group 30C.
  • the resin composition in the present disclosure is a thermally conductive resin composition or a non-thermally conductive resin composition, and is appropriately selected according to the type of heat-exchanged body.
  • the thermal conductivity of the thermally conductive resin composition is preferably 0.8 W/m ⁇ K or more, more preferably 1 W/m ⁇ K or more, still more preferably 2 W/m ⁇ K or more.
  • the thermal conductivity of the non-thermally conductive resin composition is preferably less than 0.6 W/m ⁇ K, more preferably less than 0.7 W/m ⁇ K, still more preferably less than 0.8 W/m ⁇ K.
  • thermal conductivity indicates a value measured by the hot disk method (ISO/CD 22007-2).
  • the thermally conductive resin composition may contain a resin.
  • the resin may include a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • Thermoplastic resins include thermoplastic elastomers or thermoplastics.
  • a thermoplastic resin indicates a thermoplastic resin having a tensile modulus of elasticity at 25° C. of 6.0 ⁇ 10 8 Pa or more.
  • a thermoplastic elastomer refers to a thermoplastic resin having a tensile modulus of elasticity at 25° C. of less than 6.0 ⁇ 10 8 Pa.
  • Thermosets include thermoset elastomers or thermoset plastics.
  • a thermosetting plastic indicates a thermosetting resin having a tensile modulus of elasticity at 25° C.
  • Thermoset elastomers refer to thermoset resins with a tensile modulus at 25° C. of less than 6.0 ⁇ 10 8 Pa.
  • the tensile modulus is a value measured according to JIS K7161-2:2014.
  • the resin content is appropriately selected according to the type of resin.
  • the content of the resin is preferably 10% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 15% by mass or more and 95% by mass or less with respect to the total amount of the heat conductor.
  • thermoplastic elastomer is an elastic material that does not need to be vulcanized like rubber.
  • Thermoplastic elastomers generally have a hard component (hard and rigid component) and a soft component (soft and flexible component).
  • Thermoplastic elastomers include urethane-based thermoplastic elastomers (hereinafter sometimes referred to as "TPU”), amide-based thermoplastic elastomers (hereinafter sometimes referred to as “TPAE”), olefin-based thermoplastic elastomers (hereinafter sometimes referred to as “ TPO”), thermoplastic styrene elastomers (hereinafter sometimes referred to as “TPS”), thermoplastic polyester elastomers (hereinafter sometimes referred to as “TPEE”), and the like.
  • the thermoplastic elastomer preferably contains any one of TPU, TPAE, and TPEE from the viewpoint of adhesive strength, airtightness, and heat resistance. From the viewpoint of cost and repairability (ease of releasability), the thermoplastic elastomer preferably contains either TPO or TPS.
  • the total content of TPU and TPAE is preferably 60% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 65% by mass, based on the total amount of the thermally conductive resin composition. % by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 70% by mass or more and 95% by mass or less.
  • Thermoplastic Urethane Elastomer TPU includes, for example, a hard segment composed of diisocyanate and a short-chain glycol (chain extender), and a polymer glycol having a number average molecular weight of about 1000 to 4000. It is a multi-block polymer composed of soft segments mainly composed of Examples of diisocyanates include aromatic isocyanates and aliphatic isocyanates. Aromatic isocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI). Aliphatic isocyanates include hexamethylene diisocyanate (HDI).
  • MDI 4,4'-diphenylmethane diisocyanate
  • HDI hexamethylene diisocyanate
  • Examples of short-chain glycols include ethylene glycol, 1,3-propanediol, 1,4-butanediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, diethylene glycol, tetraethylene glycol, neopental glycol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bishydroxyethylhydroquinone, mixtures thereof, and the like.
  • Polymer glycols include, for example, polyether polyols, polyester polyols, polycaprolactone polyols, and the like.
  • Polyether polyols include polytetramethylene ether glycol (PTMEG). Polyester polyols are condensation systems of adipic acid and aliphatic or aromatic glycols.
  • Polycaprolactone polyol is obtained, for example, by ring-opening polymerization of ⁇ -caprolactone.
  • TPU A commercially available product may be used as the TPU.
  • Commercially available TPU include, for example, RESAMINE P (trademark) from Dainichiseika Kogyo Co., Ltd., PANDEX (trademark) from DIC Covestro Polymer, Miractran (trademark) from Tosoh Corporation, PELLETHANE (trademark) from Dow Chemical Company, B . F. Goodrich's ESTANE (trademark), Bayer's DESMOPAN (trademark), and the like.
  • Thermoplastic Amide Elastomer TPAE is a copolymer having a crystalline hard segment with a high melting point and an amorphous soft segment with a low glass transition temperature.
  • the main chain of the polymer that constitutes the hard segment has an amide bond (--CONH--).
  • TPAE include amide-based thermoplastic elastomers defined in JIS K6418:2007 and polyamide-based elastomers described in JP-A-2004-346273.
  • a commercially available product may be used as the TRAE.
  • Commercial products of TRAE include, for example, Arkema's Pebax 33 series (e.g., 7233, 7033, 6333, 5533, 4033, MX1205, 3533, 2533), Ube Industries, Ltd.'s "UBESTA XPA” series (e.g., XPA9063X1 , XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9048X1, XPA9040X1, XPA9040X2, etc.), Daicel-Evonik's "Vestamide” series (e.g., E40-S3, E47-S1, E47-S3, E55-S1, E55-S3, EX9200, E50 -R2) and the like.
  • Arkema's Pebax 33 series e.g., 7233, 7033, 6333, 5533, 4033, MX1205, 3533, 2533
  • Thermoplastics include polyolefin resins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resins, AS resins, ABS resins, polyester resins, and poly(meth)acrylic resins.
  • Thermoplastic resins such as resins, polyvinyl alcohol, polycarbonate resins, polyamide resins, polyimide resins, polyether resins, polyacetal resins, fluorine resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, and polyketone resins. .
  • Thermoplastics may be used singly or in combination of two or more.
  • Thermoplastics may be used singly or in combination of two or more.
  • Thermosetting Elastomers include one-component curable elastomers, two-component curable elastomers, and UV (Ultraviolet) curable elastomers.
  • a one-liquid curable elastomer refers to an elastomer in which the main component is cured by heating alone without using a curing agent.
  • a two-liquid curable elastomer is an elastomer whose curing reaction is accelerated by mixing, for example, a component called a main agent and a component called a curing agent at an arbitrary mixing ratio.
  • a UV curable elastomer indicates an elastomer in which the polymerization reaction of the main agent proceeds when irradiated with UV.
  • the UV curable elastomer may contain a known photopolymerization initiator.
  • a known one-liquid curable elastomer can be used as the one-liquid curable elastomer.
  • a known one-component curable elastomer can be used as the two-component curable elastomer.
  • a known UV curable elastomer can be used as the UV curable elastomer.
  • Thermosetting plastics include phenol resins, melamine resins, urea resins, polyurethane resins, epoxy resins, unsaturated polyester resins, and the like.
  • the thermal conductor may be obtained by combining an elastomer and a plastic.
  • the heat conductor may have a two-layer structure.
  • the layer on the side of the heat exchange object is made of hard plastic in order to enhance the function of positioning the heat conductor (the function of fixing the heat exchange object so that the position of the heat exchange object does not shift). be done.
  • the layer on the heat-exchanging body side constitutes the main shape of the heat conductor.
  • the two-layer structure only the layer in which the body to be heat-exchanged and the heat conductor are in contact is made of a soft elastomer. As a result, the two-layer structure heat conductor can further improve the adhesion to the bus bar.
  • the thermally conductive resin composition preferably contains a thermoplastic elastomer or a thermosetting elastomer.
  • the heat conductor has more flexibility than when the heat conductive resin composition does not contain a thermoplastic elastomer or a thermosetting elastomer. Accordingly, when at least one heat conductor and at least one heat-exchanged body are brought into thermal contact with each other, the contact area between the plurality of heat conductors and the plurality of heat-exchanged bodies is larger. As a result, the temperature control structure can more efficiently control the temperatures of the plurality of heat exchange objects.
  • the thermally conductive resin composition preferably contains a thermally conductive filler.
  • the material of the thermally conductive filler is not particularly limited, and examples thereof include metals, metal oxides, metal nitrides, artificial diamonds, and silicon carbide. Magnetic copper, aluminum, etc. are mentioned as a metal.
  • Metal oxides include alumina, silica, magnesia, red iron oxide, beryllia, titania, zirconia and the like.
  • Metal nitrides include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride and the like.
  • a heat conductive filler may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. Among them, silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide is preferable as the material of the thermally conductive filler.
  • the thermally conductive resin composition contains a thermally conductive filler, the content of the thermally conductive filler is preferably 10% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 20% by mass, based on the total amount of the thermal conductor. It is more than 90 mass % or less.
  • the thermally conductive resin composition may contain various compounding agents.
  • the compounding agent is appropriately selected according to the type of the heat-exchanged body and the like.
  • Compounding agents include fillers such as glass fibers, carbon fibers, inorganic powders, heat stabilizers, antioxidants, pigments, weathering agents, flame retardants, plasticizers, dispersants, lubricants, release agents, antistatic agents, etc. is mentioned.
  • Non-thermally conductive resin composition may contain a resin.
  • the resin that can be contained in the non-thermally conductive resin composition include the same resins as those exemplified as the thermally conductive resin composition.
  • the resin content is appropriately selected according to the type of resin and the like.
  • the content of the resin is preferably 5% by mass or more and 100% by mass or less, more preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less with respect to the total amount of the heat conductor.
  • the non-thermally conductive resin composition may contain a thermally conductive filler as long as the thermal conductivity of the non-thermally conductive resin composition is within the range described above.
  • Materials for the thermally conductive filler include those exemplified as the thermally conductive filler that can be contained in the thermally conductive resin composition.
  • the content of the thermally conductive filler is preferably 10% by mass or more and 95% by mass or less, more preferably 15% by mass, relative to the total amount of the thermal conductor. % or more and 95% by mass or less.
  • the non-thermally conductive resin composition may contain various compounding agents.
  • the compounding agent is appropriately selected according to the type of the heat-exchanged body and the like. Examples of compounding agents include those similar to those exemplified as compounding agents that can be contained in the thermally conductive resin composition.
  • the temperature control structure of the present disclosure includes a first metal member.
  • the first metal member is used to control the temperature of the heat exchange object corresponding to the joint surface.
  • the shape of the first metal member is not particularly limited as long as it has a joint surface, and is appropriately selected according to the type of heat-exchanged body.
  • Examples of the shape of the first metal member include a flat plate shape and a container shape.
  • the container has a flat plate portion and a peripheral wall portion.
  • the peripheral wall portion protrudes from the peripheral edge of the inner surface of the flat plate portion.
  • the inner surface of the flat plate portion indicates the main surface on the inner side of the temperature control structure among the two opposing main surfaces of the flat plate portion.
  • the flat plate portion and the peripheral wall portion are integrated.
  • the inner side surface of the flat plate portion and the inner side surface of the peripheral wall portion form part of the wall surface that forms the accommodation space.
  • the inner surface of the peripheral wall indicates the main surface on the inner side of the temperature control structure among the two opposing main surfaces of the peripheral wall.
  • the first metal member may have radiation fins for cooling at a location different from the joint surface.
  • the shape of the radiation fins includes a comb shape. As a result, the area of the first metal member in contact with the heat exchange medium becomes larger. As a result, the temperature control structure can more effectively control the temperature of the heat-exchanging body.
  • the fine uneven structure of the non-bonded area includes the uneven structure similar to the uneven structure exemplified as the fine uneven structure of the bonded area described later.
  • the fine unevenness structure of the non-bonded area may have a two-layer structure, and for example, unevenness on the order of ⁇ m may be further provided with unevenness on the order of nm.
  • the size of the first metal member is appropriately selected according to the object to be heat exchanged.
  • the material of the metal constituting the first metal member is not particularly limited, and examples include iron, copper, nickel, gold, silver, platinum, cobalt, zinc, lead, tin, titanium, chromium, aluminum, magnesium, manganese and these alloys (stainless steel, brass, phosphor bronze, etc.).
  • the material of the metal forming the first metal member is preferably aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy, and more preferably copper or a copper alloy. From the viewpoint of weight reduction and ensuring strength, the material of the metal forming the first metal member is preferably aluminum or an aluminum alloy.
  • the shape of the joint surface is appropriately selected according to the type of heat-exchanged body, and may be flat or curved, for example.
  • a curved surface includes at least one of a convex surface and a concave surface.
  • Convex shapes include hyperboloidal, parabolic, hemispherical, conical, or pyramidal shapes.
  • joint surface of the first metal member the area where at least one heat conductor is joined (hereinafter sometimes referred to as "joint area”) is preferably roughened.
  • joint area the area where at least one heat conductor is joined.
  • the joint surface of the first metal member has fine unevenness in the joint area. As a result, part of the heat conductor is likely to enter into the recesses of fine unevenness. Therefore, the heat conductor is more firmly joined to the first metal member.
  • the state of the fine uneven structure in the joint area is not particularly limited as long as sufficient joint strength with the heat conductor can be obtained.
  • the average pore diameter of the recesses in the fine relief structure may be, for example, 5 nm to 500 ⁇ m, preferably 10 nm to 150 ⁇ m, more preferably 15 nm to 100 ⁇ m.
  • the average pore depth of recesses in the fine relief structure may be, for example, 5 nm to 500 ⁇ m, preferably 10 nm to 150 ⁇ m, more preferably 15 nm to 100 ⁇ m.
  • the fine relief structure of the bonding area may have a two-layer structure, and for example, the unevenness of the order of ⁇ m may be further provided with the unevenness of the order of nm.
  • the average pore diameter and average pore depth of the recesses in the fine relief structure can be obtained by using an electron microscope or a laser microscope. Specifically, the surfaces and cross sections of the surfaces of the base member and the cover member are photographed. From the obtained photograph, 50 arbitrary recesses are selected, and from the hole diameters and hole depths of these recesses, the average hole diameter and average hole depth of the recesses can be calculated as arithmetic mean values, respectively.
  • the fine concave-convex structure is formed by roughening the surface of the first metal member.
  • the surface of the first metal member may be processed to add functional groups from the viewpoint of improving the bonding strength between the first metal member and the heat conductor. Each of the roughening treatment and the treatment of adding functional groups will be described later.
  • the first metal member preferably has an electrically insulating layer on the joint surface.
  • the electrical connection between the heat-exchanged body and the first metal member can be cut off more reliably.
  • the electrical insulating layer can suppress failure of the battery module due to electrical connection between the busbar and the first metal member.
  • the material of the electrically insulating layer may be any material as long as it has electrically insulating properties, and examples thereof include silicone, butyl rubber, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polyimide, epoxy resin, urethane resin, and acrylic resin.
  • the area on the joint surface where the electrically insulating layer is formed may be any area that can cut off the electrical connection between the heat exchange object and the first metal member, depending on the type of the heat exchange object. selected as appropriate.
  • the electrically insulating layer may be formed, for example, over the entire joint surface of the first metal member, or may be formed only in the joint area.
  • the configuration of the temperature control structure is not particularly limited, and may be any one of the first to third configurations.
  • the temperature control structure comprises a heat conductor, a first metal member and a resin member.
  • the temperature control structure includes a heat conductor, a first metal member, a resin member, and a fixing member.
  • the temperature control structure includes a heat conductor, a first metal member, another metal member, and a resin fixing portion.
  • the other metal member will be referred to as the "second metal member”.
  • the temperature control structure includes a heat conductor, a first metal member, and a resin member.
  • the resin member is joined to at least part of the first metal member.
  • An internal flow path for a heat exchange medium is formed between the first metal member and the resin member.
  • the temperature control structure can efficiently control the temperature of the heat exchange object by circulating the heat exchange medium in the internal flow path.
  • the temperature control structure may have a supply port and a recovery port.
  • the supply port and the recovery port are in communication via an internal channel.
  • a supply port is a part connected with an external supply component.
  • the supply port guides the heat exchange medium supplied from the supply component into the internal flow path.
  • a supply component supplies the heat exchange medium to the temperature control structure.
  • the recovery port is a portion connected to the recovered component.
  • the recovery port guides the heat exchange medium in the internal channel to the external recovery component.
  • supply port, etc. may have a connecting part.
  • a male connector (nipple) or the like can be used as the connecting part. If each of the supply ports and the like does not have a connection component, the temperature control structure may be processed to connect each of the supply component and the collection component. Examples of processing methods include threading processing and the like.
  • each of the first metal member and the resin member is not particularly limited as long as it forms an internal flow path, and at least one of the first metal member and the resin member is preferably container-shaped. Above all, from the viewpoint of workability, it is preferable that the shape of the first metal member is a plate shape and the shape of the resin member is a container shape.
  • Each shape of the first metal member and the resin member may have at least one first partition wall.
  • the first partition wall partitions the internal flow path and controls the flow direction of the heat exchange medium flowing through the internal flow path.
  • the first partition wall protrudes from the inner surface of the first metal member or the inner surface of the resin member.
  • the inner surface of the resin member indicates the main surface on the inner side of the temperature control structure among the two opposing main surfaces of the resin member.
  • the shape of the resin member has the first partition wall.
  • the resin member may be a resin molded product. Resin molded products include injection molded products and press molded products.
  • the first partition wall When the shape of the first metal member has the first partition wall, the first partition wall may or may not be in contact with the resin member. When the first partition wall of the first metal member is in contact with the resin member, the first partition wall of the first metal member may be joined to the resin member. When the shape of the resin member has the first partition wall, the first partition wall may or may not be in contact with the first metal member. When the first partition wall of the resin member is in contact with the first metal member, the first partition wall of the resin member may be joined to the first metal member.
  • the resin member is directly joined to part of the first metal member.
  • a method for joining the first metal member and the resin member is not particularly limited, and welding or the like can be used.
  • the welding method refers to a method of joining the resin member to the first metal member by melting the portion of the resin member that contacts the first metal member using a hot plate, vibration, laser, or the like.
  • first contact surface The surface of the first metal member that contacts the resin member (hereinafter referred to as "first contact surface”) preferably has a fine uneven structure.
  • first contact surface has a fine uneven structure, part of the resin fixing portion easily enters into the concave portion of the fine uneven structure. Therefore, the resin member is more firmly joined to the first metal member.
  • the state of the fine uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength with the resin member can be obtained.
  • the average pore size of the recesses in the uneven structure may be the same as the average pore size of the recesses exemplified for the joint surface of the first metal member.
  • the resin constituting the resin member is not particularly limited, and can be selected according to the application of the temperature control structure.
  • the resin constituting the resin member include polyolefin resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resin, acrylonitrile-styrene copolymer (AS) resin, acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer (ABS) resin, polyester resin, Poly(meth)acrylic resin, polyvinyl alcohol, polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyether resin, polyacetal resin, fluorine resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyketone resin, etc.
  • Thermosetting resins such as plastic resins (including elastomers), phenol resins, melamine resins, urea resins, polyurethane resins, epoxy resins, and unsaturated polyester resins can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of moldability, a thermoplastic resin is preferable as the resin contained in the resin member.
  • the temperature control structure is installed and used, for example, so that the first metal member is in thermal contact with the heat exchange object.
  • an external supply component is connected to the supply port.
  • An external recovery component is connected to the recovery port.
  • An external supply component supplies the heat exchange medium to the internal flow path.
  • the heat of the body to be heat-exchanged is conducted to the heat-exchange medium filled in the internal flow path through the first metal member.
  • the heat exchange medium filled in the internal flow path stores heat or releases heat.
  • the external recovery component recovers the heat exchange medium that stores or releases heat from the internal flow path.
  • the temperature control structure controls the temperature of the heat exchange object.
  • a temperature control structure 10G includes a heat conductor (not shown), a first metal member 11B, and a resin member 13, as shown in FIG. 9A.
  • the resin member 13 is directly joined to part of the first metal member 11B.
  • the temperature control structure 10G has an internal flow path R for heat exchange medium.
  • the internal channel R is located inside the temperature control structure 10G.
  • the temperature control structure 10G further has a supply port 14 and a recovery port 15. As shown in FIG. The supply port 14 and the recovery port 15 are connected via an internal channel R.
  • the supply port 14 has a mail connector 140 . External supply components are connected to the mail connector 140 .
  • the recovery port 15 has a mail connector 150 .
  • the mail connector 150 is connected to external collection parts.
  • the temperature control structure 10G has a joint surface S11A. The temperature control structure 10G is installed and used so as to be in thermal contact with a heat-exchanged body via a heat conductor (not shown) joined on the joint surface S11A.
  • An external supply component supplies the heat exchange medium to the internal flow path R via the supply port 14 .
  • the heat of the object to be heat-exchanged is conducted to the heat exchange medium filled in the internal flow path R via the first metal member 11B.
  • the heat exchange medium filled in the internal flow path R stores heat or releases heat.
  • the external recovery component recovers the heat exchange medium that has accumulated heat or released heat from the internal flow path R through the recovery port 15 .
  • the temperature control structure 10G controls the temperature of the heat exchange object.
  • the shape of the first metal member 11B is flat.
  • the shape of the resin member 13 is a container shape.
  • the first metal member 11B has a flat plate portion 111.
  • the material of the first metal member 11B is metal.
  • the first metal member 11B includes a roll-formed product, a die-cast molded product, a machined product, a rolled material, a press-molded product, or an extruded material.
  • the resin member 13 has a flat plate portion 131, a peripheral wall portion 132, and one partition wall portion 133, as shown in FIG. 9A.
  • the peripheral wall portion 132 protrudes from the peripheral edge of the inner side surface S13A of the flat plate portion 131 .
  • Partition wall portion 133 protrudes from inner side surface S ⁇ b>13 ⁇ /b>A of flat plate portion 131 .
  • the partition wall portion 133 is not in contact with the inner side surface S11B of the first metal member 11B.
  • the material of the resin member 13 is resin.
  • the resin member 13 is a resin molded product.
  • the internal flow path R indicates a space surrounded by the flat plate portion 111 of the first metal member 11B, the flat plate portion 131 of the resin member 13, and the peripheral wall portion 132 of the resin member 13. As shown in FIG. In the eighth embodiment, the inner surface S11B of the first metal member 11B and the top surface S13B of the resin member 13 are joined (welded).
  • the temperature control structure has a heat conductor, a first metal member, a resin member, and a fixing member.
  • the fixing member fixes the resin member to the first metal member.
  • the second configuration is the same as the first configuration except that the first metal member is fixed to the resin member by a fixing member. Therefore, descriptions of members other than the fixing member are omitted.
  • the resin member is fixed to a portion of the first metal member with a fixing material.
  • fixing materials include resin fixing parts, mechanical fastening parts, and the like.
  • the resin fixing part includes an adhesive layer or an insert joining layer.
  • the adhesive layer is obtained by curing a known adhesive.
  • the insert bonding layer is formed by inserting the first metal member and the resin member into a mold and injecting the molten material of the insert bonding layer between the first metal member and the resin member.
  • the fixing material is a mechanical fastening part, even if the elastic packing is sandwiched between the resin member and the first metal member in a state where the resin member and the first metal member are mechanically fastened by the mechanical fastening part. good.
  • the configuration described in International Publication No. 2020/138211 can be used as the configuration in which the elastic packing is sandwiched between the resin member and the first metal member.
  • FIG. 10A is a cross section of the temperature control structure 10F according to the ninth embodiment cut along the same cutting line as the cutting line VIIIB-VIIIB shown in FIG. 9A.
  • the heat conductor is omitted in FIG. 10A.
  • a temperature control structure 10H according to the ninth embodiment differs from the temperature control structure 10G according to the eighth embodiment in that a fixing member is provided.
  • the temperature control structure 10H includes a heat conductor (not shown), a fixing member 16, a first metal member 11B, a resin member 13, a supply port 14 (see FIG. 9A), and a recovery and a mouth 15 (see FIG. 9A).
  • the fixing member 16 is a resin fixing portion.
  • a fixing member 16 is formed between the first metal member 11B and the resin member 13 .
  • the fixing material 16 is filled in the space between the inner surface S11B of the first metal member 11B and the top surface S13B of the resin member 13 (hereinafter referred to as "first inter-top surface space"). Thereby, the first metal member 11B is fixed to the resin member 13 .
  • the temperature control structure includes a heat conductor, a first metal member, a second metal member, and a resin fixing portion.
  • the resin fixing portion fixes the second metal member to the first metal member.
  • An internal flow path for a heat exchange medium is formed between the first metal member and the second metal member.
  • each of the first metal member and the second metal member is not particularly limited as long as it forms an internal flow path, and at least one of the first metal member and the second metal member may be container-shaped. preferable.
  • Each of the first metal member and the second metal member may have at least one second partition wall.
  • the second partition wall protrudes from the inner surface of the first metal member or the inner surface of the second metal member.
  • the inner surface of the second metal member indicates the main surface on the inner side of the temperature control structure among the two opposing main surfaces of the second metal member.
  • the second partition wall partitions the internal flow path and controls the flow direction of the heat exchange medium flowing through the internal flow path.
  • the first metal member is container-shaped
  • the first metal member may be a metal molding.
  • Metal molded products include roll molded products, die cast molded products, machined products, rolled products, press molded products, or extruded products.
  • the second metal member When the second metal member is container-shaped, the second metal member may be a metal molding.
  • the shape of the first metal member has the second partition wall
  • the second partition wall may or may not be in contact with the second metal member.
  • the shape of the second metal member has the second partition wall
  • the second partition wall
  • the temperature control structure may further have a peripheral wall member.
  • the peripheral wall member constitutes a part of the wall forming the internal flow path.
  • the peripheral wall member is separate from each of the first metal member and the second metal member.
  • the peripheral wall member corresponds to the container-shaped peripheral wall portion described above.
  • the peripheral wall member is arranged between the first metal member and the second metal member.
  • the peripheral wall member is fixed to at least one of the first metal member and the second metal member by, for example, a resin fixing portion.
  • the peripheral wall member is a cylinder.
  • the inner surface of the peripheral wall member forms part of the wall surface that forms the internal flow path.
  • the inner surface of the peripheral wall member indicates the main surface on the inner side of the temperature control structure among the two opposing main surfaces of the peripheral wall member.
  • the material of the peripheral wall member may be resin or metal.
  • the resin forming the peripheral wall member include resins similar to the resins exemplified as the resin forming the resin member.
  • the metal forming the peripheral wall member include metals similar to the metals exemplified as the metal forming the first metal member.
  • the method of joining the peripheral wall member to the first metal member and the second metal member is not particularly limited, and examples thereof include the welding method described above and the method using the fixing material described above. be done.
  • the method of joining the peripheral wall member to the first metal member and the second metal member is not particularly limited, and includes a method using a resin fixing portion, which will be described later.
  • the temperature control structure may further comprise a partition wall member.
  • the partition wall member partitions the internal flow path and controls the flow direction of the heat exchange medium flowing through the internal flow path.
  • the partition wall member is separate from each of the first metal member and the second metal member.
  • the partition wall member corresponds to the partition wall described above.
  • the partition wall member is arranged between the first metal member and the second metal member.
  • the partition wall member is fixed to at least one of the first metal member and the second metal member by, for example, a resin fixing portion.
  • the second partition wall partitions the accommodation space so as to control the flow direction of the heat exchange medium flowing through the internal flow path.
  • the partition wall member may or may not be in contact with the second metal member.
  • the partition wall member fixed to the first metal member may be joined to the second metal member.
  • the partition wall member may or may not be in contact with the first metal member.
  • the partition wall member fixed to the second metal member may be joined to the first metal member.
  • the material of the partition wall member may be resin or metal. Examples of the resin forming the partition wall member include resins similar to the resins exemplified as the resin forming the resin member.
  • Examples of the metal forming the partition wall member include metals similar to the metals exemplified as the metal forming the first metal member.
  • the method of joining the partition wall member and at least one of the first metal member and the second metal member is not particularly limited, and the welding method described above or the fixing material described above is used. methods to be used, and the like.
  • the method of joining the partition wall member and at least one of the first metal member and the second metal member is not particularly limited, and examples include a method using a resin fixing portion.
  • the second metal member is fixed to a portion of the first metal member by a resin fixing portion.
  • the insert bonding layer included in the resin fixing portion is obtained by inserting the first metal member and the second metal member into the mold to melt the insert bonding layer into the first metal member and the second metal member. formed by injection between
  • the first metal member and the second metal member may or may not be in physical contact.
  • the resin fixing portion is interposed between the first metal member and the second metal member. preferably. This makes it difficult for the first metal member and the second metal member to come into physical contact with each other.
  • heterogeneous means that the materials are not the same. For example, even if it is an aluminum alloy, A5052 and A6063 are different species among extruded materials. Extruded materials and die-cast materials are also different types.
  • each of the first metal member and the second metal member has a fine concave-convex structure in a portion that contacts the resin fixing portion.
  • Each of the first metal member and the second metal member has a fine concave-convex structure in a portion that contacts the resin fixing portion, so that part of the resin fixing portion easily enters the concave portion of the fine concave-convex structure. As a result, the resin fixing portion joins the first metal member and the second metal member more firmly.
  • the state of the fine uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength with the resin member can be obtained.
  • the average pore size of the recesses in the uneven structure may be the same as the average pore size of the recesses exemplified for the joint surface of the first metal member.
  • Examples of the material of the metal forming the second metal member include the same metals as those exemplified as the material of the metal forming the first metal member.
  • the material of the metal forming the first metal member and the material of the metal forming the second metal member may be the same or different.
  • the temperature control structure preferably has an electrical insulation layer.
  • An electrically insulating layer is interposed between the first metal member and the second metal member. This makes it difficult for the first metal member and the second metal member to come into physical contact with each other. Therefore, the occurrence of electrolytic corrosion between the first metal member and the second metal member can be suppressed. As a result, the first metal member and the second metal member are less likely to corrode.
  • the electrical insulating layer is provided separately from the resin fixing portion.
  • the electrical insulating layer is not particularly limited as long as it is a film having electrical insulating properties, and examples thereof include an adhesive layer, an insert joining layer, an elastomer packing, and the like.
  • FIG. 10B is a cross section of the temperature control structure 10J according to the tenth embodiment cut along the cutting line VIIIB-VIIIB shown in FIG. 9A.
  • the heat conductor is omitted in FIG. 10B.
  • the temperature control structure 10J uses the second metal member instead of the resin member and has a resin fixing portion. ).
  • the temperature control structure 10J includes a heat conductor (not shown), a first metal member 11B, a second metal member 17, a resin fixing portion 18, and a supply port 14 (see FIG. 9A). and a recovery port 15 (see FIG. 9A).
  • the second metal member 17 has a flat plate portion 171 , a peripheral wall portion 172 and one partition wall portion 173 .
  • the peripheral wall portion 172 protrudes from the peripheral edge of the inner side surface S17A of the flat plate portion 171 .
  • the partition wall portion 173 protrudes from the peripheral edge of the inner side surface S17A of the flat plate portion 171.
  • the partition wall portion 173 is not in contact with the inner surface S11B of the first metal member 11B.
  • the material of the second metal member 17 is metal.
  • the metal forming the second metal member 17 and the metal forming the first metal member 11B may be of the same type or of different types.
  • the second metal member 17 is a metal molding.
  • a heat conductor may be formed on the outer surface S17C of the second metal member 17 .
  • the internal flow path R indicates a space surrounded by the flat plate portion 111 of the first metal member 11B, the flat plate portion 171 of the second metal member 17, and the peripheral wall portion 172 of the second metal member 17. As shown in FIG.
  • the resin fixing portion 18 is formed only between the first metal member 11B and the second metal member 17, as shown in FIG. 10B. Specifically, the resin fixing portion 18 is filled in the space between the inner surface S11B of the first metal member 11B and the top surface S17B of the second metal member 17 (hereinafter referred to as "second top surface space"). ing. Thereby, the first metal member 11B is fixed to the second metal member 17 . Furthermore, the resin fixing portion 18 prevents physical contact between the first metal member 11B and the second metal member 17 . Therefore, when the metal forming the first metal member 11B and the metal forming the second metal member 17 are different, electrolytic corrosion occurs due to the contact between the first metal member 11B and the second metal member 17. can be suppressed. As a result, the first metal member 11B and the second metal member 17 are less likely to corrode.
  • Battery pack The battery pack of the present disclosure includes multiple battery modules, at least one bus bar electrically connecting each of the multiple battery modules, and the temperature control structure of the present disclosure.
  • the battery pack of the present disclosure has the configuration described above, it is possible to efficiently cool the plurality of battery modules.
  • the battery pack 100 includes two temperature control structures 10G, one temperature control structure 10J, eight battery modules 20E, 16 busbar groups 30A, a housing 40A.
  • a plurality of pouch-type lithium ion batteries are arranged along the left-right direction.
  • Two temperature control structures 10G and one temperature control structure 10J are fixed to the housing 40A.
  • the housing 40A has a right wall portion 41 and a left wall portion 42 .
  • One temperature control structure 10G is located in the rear part of the housing 40A.
  • One temperature control structure 10G functions as a rear wall portion of the housing 40A.
  • the other temperature control structure 10G is located at the front of the housing 40A.
  • the other temperature control structure 10G functions as the front wall of the housing 40A.
  • the right wall portion 41 of the housing 40A, the left wall portion 42 of the housing 40A, and the two temperature control structures 10G form an enclosure wall.
  • the enclosure wall surrounds the eight battery modules 20E.
  • the temperature control structure 10J is positioned in the central portion of the housing 40A in the front-rear direction.
  • a right end portion of the temperature control structure 10J is fixed to the right wall portion 41 .
  • a left end portion of the temperature control structure 10J is fixed to the left wall portion 42 .
  • the temperature control structure 10J functions as a reinforcement for the right wall portion 41 and the left wall portion 42 .
  • the temperature control structure 10J partitions an accommodation space surrounded by a surrounding wall into a front accommodation space and a rear accommodation space in the front-rear direction.
  • four battery modules 20E are arranged in a row along the left-right direction.
  • Battery modules 20E are arranged in a row along the left-right direction in the rear housing space.
  • Bus bar groups 30A are attached to both side surfaces S20 of each of the eight battery modules 20E, as shown in FIG. 12A.
  • the temperature control structure 10G has one thermal conductor 12H (see FIG. 12B), a first metal member 11B (see FIG. 9B), and a resin member 13 (see FIG. 9B).
  • the heat conductor 12G is shaped to correspond to the shape of the four busbar groups 30A.
  • the temperature control structure 10J has two thermal conductors 12H (see FIG. 12B), a first metal member 11B (see FIG. 10B) and a second metal member 17 (see FIG. 10B).
  • One of the two heat conductors 12H is arranged on the joint surface S11A of the first metal member 11B, and the other of the two heat conductors 12H is arranged on the outer surface S17C of the second metal member 17. As shown in FIG.
  • Each of the 16 busbar groups 30A is in thermal contact with the first metal member 11B of the temperature control structure 10G or the temperature control structure 10J via the heat conductor 12G of the temperature control structure 10G or the temperature control structure 10J. ing. As a result, the cooling medium flows through the internal flow paths R of the temperature control structures 10G and 10J, so that the battery pack 100 can efficiently cool the 16 busbar groups 30A.
  • a battery pack 101 according to the second embodiment, as shown in FIG. 13, includes one temperature control structure 10G, seven prismatic cells 20C, a busbar group 30B, and a housing 40B.
  • the housing 40B is container-shaped.
  • the seven prismatic cells 20C are accommodated within the housing 40B.
  • the busbar group 30B is attached to the upper surfaces S20C of the seven rectangular cells 20C, as described above.
  • the temperature control structure 10G has two heat conductors 12F, a first metal member 11B, and a resin member 13, as shown in FIG.
  • the two heat conductors 12F are shaped to correspond to the shape of the busbar group 30B.
  • Each of the 16 busbar groups 30B is in thermal contact with the first metal member 11B of the temperature control structure 10G via two heat conductors 12F of the temperature control structure 10G.
  • the temperature control structure 10B is detachably attached to the housing 40B. As a result, the cooling medium flows through the internal flow path R of the temperature control structure 10G, so that the battery pack 101 can efficiently cool the busbar group 30B.
  • a battery pack 102 according to the third embodiment, as shown in FIG. 14, includes one temperature control structure 10J, a cylindrical cell group 30C, and a housing 40C.
  • the housing 40C is container-shaped. Cylindrical cell group 30C is accommodated in housing 40C.
  • the temperature control structure 10G has one thermal conductor 12G, a first metal member 11B, and a resin member 13, as shown in FIG.
  • the heat conductor 12G is shaped to correspond to the shape of the cylindrical cell group 30C.
  • the cylindrical cell group 30C is in thermal contact with the first metal member 11B of the temperature control structure 10G through one heat conductor 12G of the temperature control structure 10G.
  • the temperature control structure 10B is detachably attached to the housing 40C. As a result, the cooling medium flows through the internal flow path R of the temperature control structure 10G, so that the battery pack 101 can efficiently cool the cylindrical cell group 30C.
  • a method for manufacturing a temperature control structure according to the first embodiment of the present disclosure comprises a preparatory step (hereinafter referred to as “first preparatory step”) described later, and a molding step (hereinafter referred to as “first molding step”), which will be described later.
  • first preparatory step a preparatory step
  • first molding step a molding step
  • molding process are performed in this order.
  • a first metal member having a joint surface is prepared.
  • the first metal member is used to control the temperature of at least one heat exchange object facing the joint surface.
  • a method for preparing the first metal member is not particularly limited, and is appropriately selected according to the shape of the first metal member.
  • methods for preparing the first metal member include roll forming, press forming, forging, casting, and the like.
  • methods for preparing the first metal member include forging, casting, and the like.
  • thermoly conductive resin composition is pressure-molded on a region corresponding to the at least one heat-exchanged body of the joint surface of the first metal member, At least one electrically conductive thermal conductor is pressure formed. At least one electrically conductive heat conductor is used to thermally connect at least one heat exchange object and the first metal member.
  • the area corresponding to the at least one heat-exchanged body in the joint surface of the first metal member means that when the heat-exchanged body and the conductive heat conductor are thermally connected, FIG. 4 shows the area of the joint surface corresponding to the heat-exchanged body facing the joint surface of the metal member.
  • the thermally conductive resin composition is molded into a predetermined area. Therefore, a conductive heat conductor can be obtained in which the amount used is saved compared to the conventional one. Furthermore, the thermally conductive resin composition is molded by pressure molding. Therefore, when molding the at least one electrically conductive heat conductor, there is a small risk of entrainment of air bubbles inside the at least one electrically conductive heat conductor. As a result, bubbles are less likely to exist inside the resulting conductive heat conductor. Therefore, the heat transfer property of the obtained electrically conductive heat conductor is more excellent.
  • the conductive heat conductor can be molded in a short time.
  • the pressure molding method is not particularly limited, and is appropriately selected according to the type of resin contained in the thermally conductive resin composition.
  • Examples of pressure molding methods include injection molding and press molding.
  • the thermally conductive resin composition contains a thermoplastic resin composition
  • the pressure molding method may be injection molding.
  • the pressure molding method may be reaction injection molding (RIM molding), reaction press molding (transfer molding), or press molding.
  • the mold used for injection molding may have multi-point gates. Specifically, the mold may be provided with one independent gate for each cavity corresponding to each of the plurality of conductive heat conductors. The gate indicates an entrance for filling the cavity with the melt of the thermally conductive resin composition.
  • the mold used for injection molding may have a single gate or multiple gates depending on the volume of the conductive heat conductor. may have Specifically, a mold used for injection molding may be provided with one gate or multiple gates for one cavity corresponding to one electrically conductive heat conductor.
  • the method for manufacturing the temperature control structure of the present disclosure may include a roughening step (hereinafter referred to as “first roughening step”), which will be described later.
  • the first roughening step is performed after the first preparation step is performed and before the first molding step is performed.
  • a fine concavo-convex structure is formed in a region of the bonding surface of the first metal member to which the conductive heat conductor is bonded. Therefore, in the first molding step, the thermally conductive resin composition easily enters the gaps of the fine uneven structure. That is, the anchoring effect forms an electrically conductive thermal conductor that adheres more strongly to the joint surface than if it had not been roughened. As a result, a temperature control structure is obtained in which the conductive heat conductor is less likely to detach from the joint surface.
  • a roughening treatment is applied to a region of the bonding surface of the first metal member where the conductive heat conductor is bonded.
  • the roughening treatment may be applied to a portion of the joint surface of the first metal member that is different from the specific area, or may be applied to a portion that is different from the joint surface of the first metal member.
  • the method of roughening treatment is not particularly limited.
  • the method of roughening is, for example, a method using a laser as disclosed in Japanese Patent No. 4020957 ; A method of treating the surface of the first metal member by anodization, as disclosed in Patent No.
  • An acid-based etchant as disclosed in WO 2015-8847 (preferably inorganic acid, ferric ions or cupric ions) and, if necessary, a substitution crystallization method of etching with an acid-based etchant aqueous solution containing manganese ions, aluminum chloride hexahydrate, sodium chloride, etc.;
  • the roughening treatment method can be selected according to the material of the joint surface of the first metal member, the state of the desired concave-convex structure, and the like.
  • a specific area of the joint surface may be subjected to a treatment for adding functional groups (hereinafter referred to as "surface modification treatment").
  • surface modification treatment a treatment for adding functional groups
  • Applying a surface modification treatment to a specific area of the joint surface increases the chemical bonding between the joint surface and the electrically conductive heat conductor. As a result, the bonding strength of the conductive heat conductor to the first metal member tends to be further improved.
  • the surface modification treatment is preferably performed at the same time as the roughening treatment or after the roughening treatment.
  • the method of surface modification treatment is not particularly limited.
  • the method of applying the surface modification treatment includes, for example, a method of immersing the surface of the first metal member in a solution in which a chemical substance having a functional group is dissolved in water or an organic solvent; Examples include a method of coating or spraying the joint surface of the first metal member; and a method of attaching a film containing a chemical substance having a functional group to the joint surface of the first metal member.
  • Organic solvents include methyl alcohol, isopropyl alcohol, ethyl alcohol, acetone, toluene, ethyl cellosolve, dimethylformaldehyde, tetrahydrofuran, methyl ethyl ketone, benzene, or ethyl ether acetate.
  • Examples of the method of performing the treatment for adding a functional group and the roughening treatment at the same time include a method of performing a wet etching treatment, a chemical conversion treatment, an anodizing treatment, or the like using a liquid containing a chemical substance having a functional group.
  • a method for manufacturing a temperature control structure according to the second embodiment of the present disclosure includes a preparation step (hereinafter referred to as a “second preparation step”) described later, and a molding step (hereinafter referred to as a “second molding step”), which will be described later.
  • molding process are performed in this order. As a result, it is possible to form a heat conductor in a short time in which air bubbles are less likely to exist inside and the amount used is saved.
  • a first metal member having a joint surface is prepared.
  • the second preparatory step can be performed in the same manner as the method exemplified in the first preparatory step.
  • thermoly conductive resin composition is pressure-molded on the area corresponding to the at least one heat-exchanged body of the joint surface of the first metal member, At least one thermal conductor is pressure formed. At least one heat conductor is used to thermally connect at least one heat exchange object and the first metal member.
  • the facing thickness is less than 5 mm.
  • the second molding process By executing the second molding process, it is possible to form a heat conductor in a short time in which air bubbles are less likely to exist inside and the amount used is saved, as in the first molding process. Furthermore, in the second molding step, since the facing thickness is less than 5 mm, even if the heat conductor is an insulating heat conductor, when the heat exchange object and the insulating heat conductor are thermally connected, , the heat exchange body and the first metal member conduct heat through an insulating heat conductor.
  • the pressure molding can be performed in the same manner as the pressure molding exemplified in the first molding step, except that the opposing thickness is set to less than 5 mm.
  • the method for manufacturing the temperature control structure of the present disclosure may include a later-described roughening step (hereinafter referred to as “second roughening step”).
  • the second roughening step is performed after the second preparation step is performed and before the second molding step is performed.
  • a temperature control structure is obtained in which the heat conductor is less likely to detach from the joint surface, as in the first roughening step.
  • a roughening treatment is applied to a region of the bonding surface of the first metal member where the heat conductor is bonded.
  • the second roughening step can be performed in the same manner as the method exemplified for the first roughening step.

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Abstract

温度制御構造は、金属部材と、少なくとも1つの熱伝導体とを備える。前記金属部材は、接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するために用いられる。前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記接合面に接合され、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するために用いられる。前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形されており、下記の(A)及び(B)の少なくとも一方を満たす。 (A)熱伝導性樹脂組成物の成形体であること (B)前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満であること

Description

温度制御構造、電池パック、及び温度制御構造の製造方法
 本発明は、温度制御構造、電池パック、及び温度制御構造の製造方法に関する。
 コンピュータに搭載される中央処理装置(CPU:Central Processing Unit)、又は電気自動車に搭載される二次電池は、作動時に発熱する。そのため、このような発熱体は適宜冷却される。
 特許文献1には、複数の電池を冷却可能な電池パックが開示されている。特許文献1に開示の電池パックは、複数の電池と、冷却器と、粘性層とを備える。複数の電池は、放熱面を有する。冷却器は、複数の電池の放熱面を通じて、複数の電池の各々を冷却する。粘性層は、複数の電池の各々の放熱面と冷却器との間に介在する。粘性層は、電池の熱を冷却器に伝える。粘性層は、冷却器の粘性層を形成する面(以下、「形成面」という。)上に、ディスペンサを用いて、特定のグリスが均一に塗布されることによって形成される。
  特許文献1:特開2019-067737号公報
 しかしながら、特許文献1に記載のような粘性層は、形成面上に、隙間なく均一に(即ち、ベタ構造で)矩形状に形成される。そのため、粘性層に接触する放熱面が曲げ加工が施されたような複雑な形状の表面である場合、電池の放熱に直接的に利用されない無駄な粘性層が形成面に形成されているおそれがあり、その結果、電池パックの重量や製造コストが増大するおそれが生じる。
 特許文献1に記載のような粘性層では、粘性層に接触する放熱面が複雑な形状の表面である場合、粘着層が均一に矩形状に形成されているため、放熱面を粘性層に押し当てるときの位置決めが困難であり、その結果、放熱面に粘性層を押し当てる際に、位置決め用治具が必要であった。
 さらに、特許文献1に記載のような粘性層は、ディスペンサを用いて形成される。そのため、大面積の粘性層を形成する場合に、粘性層の製造時間は長くなるおそれがあり、尚且つ、粘性層がディスペンサを用いて形成されると、粘性層の内部に気泡が発生するおそれがあった。そのため、粘性層の伝熱特性は低下するおそれがあった。
 本開示の一態様の目的は、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際の位置決めが容易で、かつ熱伝導体の使用量が節約され、低重量の温度制御構造、及び電池パックを提供することである。
 本開示の他の一態様の目的は、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された熱伝導体を短時間で形成することができる温度制御構造の製造方法を提供することである。
 上記課題を解決するための手段には、以下の実施態様が含まれる。
 <1> 接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材と、
 前記接合面に接合され、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体と
を備え、
 下記の(A)及び(B)の少なくとも一方を満たす、温度制御構造。
 (A)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、熱伝導性樹脂組成物の成形体であること
 (B)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、樹脂組成物の成形体であり、かつ前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満であること
 <2> 前記少なくとも1つの熱伝導体は、第1熱伝導体及び第2熱伝導体を含み、
 前記第1熱伝導体及び前記第2熱伝導体は、下記の(i)及び(ii)の少なくとも一方
を満たす、前記<1>に記載の温度制御構造。
(i)前記第1熱伝導体と前記第2熱伝導体とは、離れていること
(ii)前記接合面に直交する方向において、前記第1熱伝導体の長さと、前記第2熱伝導体の長さとが異なること
 <3> 前記少なくとも1つの熱伝導体は、1つの熱伝導体である、前記<1>に記載の温度制御構造。
 <4> 前記少なくとも1つの熱伝導体は、加圧成形体である、前記<1>~<3>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <5> 前記熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー又は熱硬化性エラストマーを含む、前記<1>~<4>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <6> 前記熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導性フィラーを含む、前記<1>~<5>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <7> 前記接合面のうち、前記少なくとも1つの熱伝導体が接合される区域に粗化処理が施されている、前記<1>~<6>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <8> 前記金属部材は、前記接合面上に電気的絶縁層を有する、前記<1>~<7>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <9> 他の金属部材と、
 前記金属部材に前記他の金属部材を固定する樹脂固定部と
を備え、
 前記金属部材と前記他の金属部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、前記<1>~<8>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <10> 前記金属部材の少なくとも一部に接合された樹脂部材を備え、
 前記金属部材と前記樹脂部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、前記<1>~<8>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <11> 樹脂部材と、
 前記樹脂部材を前記金属部材に固定する固定材と
を備え、
 前記金属部材と前記樹脂部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、前記<1>~<8>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <12> 前記少なくとも1つの被熱交換体は、複数の単電池の各々を電気的に接続するための少なくとも1つのバスバーを含み、
 前記熱交換媒体は、冷却用媒体である、前記<9>~<11>のいずれか1つに記載の温度制御構造。
 <13> 複数の単電池と、
 前記複数の単電池の各々を電気的に接続する少なくとも1つのバスバーと、
 前記<12>に記載の温度制御構造と
を備える電池パック。
 <14> 接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材を準備する準備工程と、
 前記接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に熱伝導性樹脂組成物を加圧成形して、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体を形成する成形工程と
を含む、温度制御構造の製造方法。
 <15> 接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材を準備する準備工程と、
 前記接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に樹脂組成物を加圧成形して、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体を形成する成形工程とを含み、
 前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満である、温度制御構造の製造方法。
 <16> 前記接合面のうち、前記少なくとも1つの熱伝導体が接合される区域に粗化処理を施す粗化工程を含み、
 前記粗化工程は、前記成形工程が実行される前に実行される、前記<14>又は<15>に記載の温度制御構造の製造方法。
 本開示の一態様によれば、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際の位置決めが容易で、かつ熱伝導体の使用量が節約され、低重量の温度制御構造、及び電池パックが提供される。
 本開示の他の一態様によれば、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された熱伝導体を短時間で形成することができる温度制御構造の製造方法が提供される。
図1は、第1実施形態に係る温度制御構造の分解斜視図である。 図2Aは、第1実施形態に係るバスバー群が取り付けられた2つの電池モジュールの側面図である。 図2Bは、第1実施形態に係る温度制御構造の正面図である。 図2Cは、図1BのIC-IC線断面図である。 図3Aは、第2実施形態に係る温度制御構造の正面図である。 図3Bは、第3実施形態に係る温度制御構造の正面図である。 図3Cは、第4実施形態に係る温度制御構造の断面図である。 図4は、第5実施形態に係る温度制御構造の分解斜視図である。 図5Aは、第5実施形態に係るバスバー群が取り付けられた7つの角型セルの上面図である。 図5Bは、第5実施形態に係る温度制御構造の下面図である。 図5Cは、図5BのVC-VC線断面図である。 図6は、第6実施形態に係る温度制御構造の断面図である。 図7は、第7実施形態に係る温度制御構造の分解斜視図である。 図8Aは、第7実施形態に係る円筒型セル群の側面図である。 図8Bは、第7実施形態に係る温度制御構造の正面図である。 図8Cは、図8BのVIIC-VIIC線断面図である。 図9Aは、第8実施形態に係る温度制御構造の外観を示す斜視図である。 図9Bは、図9AのVIIIB-VIIIB線断面図である。 図10Aは、第9実施形態に係る温度制御構造の断面図である。 図10Bは、第10実施形態に係る温度制御構造の断面図である。 図11は、第1実施形態に係る電池パックの上面図である。 図12Aは、図11のXIA-XIA線断面図である。 図12Bは、図11のXIB-XIB線断面図である。 図13は、第2実施形態に係る電池パックの分解斜視図である。 図14は、第3実施形態に係る電池パック温度制御構造の分解斜視図である。
 本開示において、「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
 本開示に段階的に記載されている数値範囲において、ある数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよく、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
 本開示において、材料中の各成分の量は、材料中の各成分に該当する物質が複数存在する場合は、特に断らない限り、材料中に存在する複数の物質の合計量を意味する。
 本開示において、実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
 図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
(1)温度制御構造
 本開示の温度制御構造は、
 接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材と、
 前記接合面に接合され、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体と
を備え、
 下記の(A)及び(B)の少なくとも一方を満たす。
 (A)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、熱伝導性樹脂組成物の成形体であること
 (B)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、樹脂組成物の成形体であり、かつ前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満であること
 少なくとも1つの被熱交換体は、1つの被熱交換体である場合と、複数の被熱交換体である場合とを包含する。以下、少なくとも1つの被熱交換体が1つの被熱交換体である場合と、少なくとも1つの被熱交換体が複数の被熱交換体である場合とを区別しない場合、「少なくとも1つの被熱交換体」を単に「被熱交換体」という場合がある。
 少なくとも1つの熱伝導体は、1つの熱伝導体である場合と、複数の熱伝導体である場合とを包含する。以下、少なくとも1つの熱伝導体が1つの熱伝導体である場合と、少なくとも1つの熱伝導体が複数の熱伝導体である場合とを区別しない場合、「少なくとも1つの熱伝導体」を単に「熱伝導体」という場合がある。
 以下、「金属部材」を「第1金属部材」という。
 以下、「金属部材の接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さ」を「対向厚み」という。
 本開示において、「前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体」とは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに第1金属部材の接合面と対向している少なくとも1つの被熱交換体を示す。
 「前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体」が複数の被熱交換体である場合、温度を制御する複数の被熱交換体は、複数の被熱交換体のうちの少なくとも1つであればよい。
 本開示において、「前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位」とは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに熱伝導体のうち、被熱伝導体と対向する部位を示す。
 本開示において、「(A)及び(B)を満たす温度制御構造」とは、温度制御構造が複数の熱伝導体を備え、複数の熱伝導体のうち、少なくとも1つの熱伝導体が(A)を満たし、かつ(A)を満たす少なくとも1つの熱伝導体とは異なる別の少なくとも1つの熱伝導体が(B)を満たすことを示す。
 以下、樹脂組成物のうち、後述する熱伝導率が0.8W/m・K以上である樹脂組成物を「熱伝導性樹脂組成物」といい、後述する熱伝導率が0.8W/m・K未満である樹脂組成物を「非熱伝導性樹脂組成物」という場合がある。
 以下、原料が熱伝導性樹脂組成物である熱伝導体を「導電性熱伝導体」という場合があり、原料が非熱伝導性樹脂組成物である熱伝導体を「絶縁性熱伝導体」という場合がある。
 本開示の温度制御構造は、上記の構成を有するため、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際の位置決めが容易で、かつ熱伝導体の使用量が節約され、低重量である。
 この効果は、以下の理由によると推測されるが、これに限定されない。
 熱伝導性組成物は上述したように十分な熱伝導性を有する。非熱伝導性樹脂組成物は上述したように十分な熱伝導性を有しないが、原料が非熱伝導性樹脂組成物である絶縁性熱伝導体の対向厚みは、5mm未満であり、非常に薄い。そのため、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに、熱交換体と第1金属部材とは、熱伝導体を介して熱伝導する。
 本開示の温度制御構造では、熱伝導体は、被熱交換体の形状に対応して成形されている。
 そのため、本開示の温度制御構造では、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際に、熱伝導体の形状と被熱交換体の形状とが重なり合うように、温度制御構造の位置を調整することで、容易に温度制御構造の位置決めをすることができる。つまり、本開示の温度制御構造では、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際に、従来必要であった位置決め用治具は必要とされない。
 更に、本開示の温度制御構造では、被熱交換体の形状が曲げ加工が施されたような複雑な形状であっても、被熱交換体の温度制御に直接的に利用されない無駄な熱伝導体の体積は、従来よりも少ない。その結果、熱伝導体の使用量は節約されている。それ故、本開示の温度制御構造の重量は、従来よりも小さい。更に、本開示の温度制御構造の製造コストは、従来よりも低い。
 以上より、本開示の温度制御構造は、被熱交換体に熱伝導体を熱的に接続する際の位置決めが容易で、かつ熱伝導体の使用量が節約されている。
 本開示の温度制御構造は、被熱交換体と熱交換媒体との間で熱伝達をする。熱交換媒体は、第1金属部材に熱的に接続される。換言すると、被熱交換体と熱交換媒体との熱伝達は、第1金属部材及び熱伝導体を介して、行われる。
 熱交換媒体は、冷却用媒体又は加熱用媒体であり、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。
 冷却用媒体は、被熱交換体から熱を奪うための媒体を示す。冷却用媒体としては、冷却用液体、冷却用気体等が挙げられる。冷却用液体としては、一般に冷却用に用いられる液体であれば特に限定されず、一例として水、油、グリコール系水溶液、エアコン用冷媒、非導電性液体、相変化液体等が挙げられる。冷却用気体としては、空気、窒素ガス等が挙げられる。冷却用媒体の温度は、被熱交換体の種類等に応じて、適宜調整される。
 加熱用媒体は、被熱交換体に熱を与えるための媒体を示す。加熱用媒体としては、加熱用液体、加熱用気体等が挙げられる。加熱用液体としては、一般に加熱用液体として用いられる液体であれば特に限定されず、一例として水、油、グリコール系水溶液、エアコン用冷媒、非導電性液体、相変化液体等が挙げられる。加熱用気体は、空気、水蒸気等が挙げられる。加熱用媒体の温度は、被熱交換体の種類等に応じて、適宜調整される。
 被熱交換体としては、バスバー、バスバーユニット、単電池本体、単電池端子部、半導体、パワー半導体、電力変換装置等が挙げられる。半導体としては、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)等が挙げられる。
 バスバーは、複数の単電池の各々を直列又は並列に電気的に接続するための部品である。単電池は、一次電池、又は二次電池を含む。一次電池としては、特に限定されず、例えば、マンガン乾電池、フッ化黒鉛リチウム一次電池、二酸化マンガンリチウム一次電池等が挙げられる。二次電池としては、特に限定はされず、例えば、リチウムイオン電池、全固体電池、鉛電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等が挙げられる。単電池の形状としては、パウチ型(ラミネート型)、角型、円筒型等が挙げられる。バスバーは、例えば、電池モジュール又は単電池に取り付けられる。電池モジュールは、複数の単電池の各々が直列又は並列に電気的に接続された単電池群を示す。単電池は充放電によって発熱する。バスバーは、単電池の充放電に起因する熱が単電池に含まれる電極端子を介して熱伝導することで、発熱する。被熱交換体が冷却用媒体である場合、温度制御構造は、複数のバスバーの各々を効率良く冷却することができる。
(1.1)熱伝導体
 温度制御構造は、熱伝導体を備える。
 熱伝導体は、被熱交換体の形状に対応して成形されている。
 本開示において、「少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された」とは、被熱交換体の輪郭形状と、被熱交換体の位置と、被熱交換体の距離とに基づいて、熱伝導体が予め成形されていることを示す。
 被熱交換体の輪郭形状とは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに、金属部材の接合面に直交する方向から見た被熱交換体の形状を示す。
 被熱交換体の位置とは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときの被熱交換体の位置を示す。
 被熱交換体の距離とは、金属部材の接合面に直交する方向において、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときの被熱交換体と熱伝導体との長さを示す。
 少なくとも1つの熱伝導体は、被熱交換体の数等に応じて、1つの熱伝導体であってもよいし、複数の熱伝導体であってもよい。
 1つの熱伝導体とは、第1金属部材の接合面上に形成された熱伝導性樹脂組成物の成形体が1つにまとまって、物理的に分離していない熱伝導体を示す。
 複数の熱伝導体とは、第1金属部材の接合面上に形成された熱伝導性樹脂組成物の成形体が2つ以上に物理的に分離している熱伝導体を示す。
 例えば、少なくとも1つの被熱交換体が1つの被熱交換体である場合(以下、「単独の場合」という。)、少なくとも1つの熱伝導体は、1つの熱伝導体であってもよいし、複数の熱伝導体であってもよい。単独の場合の1つの熱伝導体は、1つの被熱交換体の輪郭形状に対応する1つの島部に成形されている。単独の場合の複数の熱伝導体は、1つの被熱交換体の輪郭形状を2つ以上に分割した形状に対応する複数の島部に成形されている。
 例えば、少なくとも1つの被熱交換体が複数の被熱交換体である場合(以下、「複数の場合」という。)、少なくとも1つの熱伝導体は、1つの熱伝導体であってもよいし、複数の熱伝導体であってもよい。複数の場合の1つの熱伝導体は、複数の被熱交換体の各々の輪郭形状に対応する複数の島部と、複数の島部の各々同士を物理的に結び付ける接続部とを有する。複数の場合の複数の熱伝導体は、複数の被熱交換体の各々の輪郭形状に対応する複数の島部を有し、接続部を有しない。
 少なくとも1つの熱伝導体が、1つの熱伝導体であると、加圧成形時の成形用金型の構造が簡素となり、製造コスト、及び生産性の観点から有利である。
 熱伝導体の直交方向における長さ(以下、「厚み」という。)は、熱伝導体の原料に応じて選択される。
 導電性熱伝導体の対向厚みは、特に限定されず、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択され、好ましくは0.1mm以上20mm以下、より好ましくは0.3mm以上18mm以下、さらに好ましくは0.5mm以上15mm以下である。導電性熱伝導体の厚みは、1mm以下であってもよい。
 絶縁性熱伝導体の対向厚みは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに、被熱交換体と第1金属部材とを熱伝導させる観点から、1mm以下であり、好ましくは0.1mm以上5mm以下、より好ましくは0.2mm以上4mm以下、さらに好ましくは0.3mm以上3mm以下である。
 絶縁性熱伝導体は、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したときに、被熱交換体の外周面を覆うように成形されていてもよい。これにより、絶縁性熱伝導体は、被熱伝導体と第1金属部材との電気的な接続を遮断する電気的絶縁性カバーとしても機能する。
 一般的に、樹脂の熱伝導率は金属又はセラミックスよりも非常に低く、樹脂の電気抵抗値は金属又はセラミックスよりも高い傾向にある。そのため、樹脂組成物の熱伝導率は、例えば、樹脂に熱伝導性フィラーを複合させることによって調整される。熱伝導性フィラーの含有量が高ければ高いほど、樹脂組成物の熱伝導率は高くなるとともに、樹脂組成物の電気抵抗値は低くなる傾向にある。つまり、樹脂組成物の熱伝導率と電気抵抗値とは、トレードオフの関係を有する。
 非熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は、上述したように、非常に低い。換言すると、非熱伝導性樹脂組成物の電気抵抗値は高い。これにより、絶縁性熱伝導体は、被熱伝導体と第1金属部材との電気的な接続を遮断することができる。その結果、絶縁性熱伝導体が被熱交換体の外周面を覆うように成形されることで、絶縁性熱伝導体は、電気的絶縁性カバーとして機能するとともに、後述する電気的絶縁層と同様の機能を有する。
 以下、被熱交換体の外周面を覆うように成形された絶縁性熱伝導体を「絶縁性熱伝導体カバー」という場合がある。
 絶縁性熱伝導体カバーは、後述する第1実施形態又は第2実施形態に係る温度制御構造の製造方法によって第1金属部材の接合面上に形成されていてもよいし、単独で成形された絶縁性熱伝導体カバーを第1金属部材に融着することで第1金属部材の接合面上に形成されていてもよい。
 少なくとも1つの熱伝導体は、第1熱伝導体及び第2熱伝導体を含んでもよい。
 第1熱伝導体及び第2熱伝導体は、下記の(i)及び(ii)の少なくとも一方を満たす。
(i)第1熱伝導体と第2熱伝導体とは、離れていること
(ii)接合面に直交する方向において、第1熱伝導体の長さと、第2熱伝導体の長さとが異なること
 (i)とは、例えば、少なくとも1つの被熱交換体が複数の被熱交換体である場合、複数の被熱交換体の各々の輪郭形状に合わせて、複数の熱伝導体が形成され、かつ複数の熱電導体の各々が物理的に分離していることを示す。これにより、少なくとも1つの熱伝導体の全体積が従来のベタ構造よりも小さくても、複数の発熱体の各々の温度を効率良く制御することができる。
 (ii)とは、被熱交換体と熱伝導体とを熱的に接続したとき、接合面に直交する方向において、第1距離と、第2距離とが異なる場合、第1熱伝導体の長さは第1距離に調整され、第2熱伝導体の長さは第2距離に調整されていることを示す。第1距離は、第1被熱交換体と第1金属部材の接合面との距離を示す。第2距離は、第2被熱交換体と第1金属部材の接合面との距離を示す。これにより、少なくとも1つ熱伝導体の全体積が従来のベタ構造よりも小さくても、複数の発熱体の各々の温度を効率良く制御することができる。
 少なくとも1つの熱伝導体は、加圧成形体であることが好ましい。これにより、少なくとも1つの熱伝導体の内部に、気泡は存在しにくい。そのため、熱伝導体の熱伝導性は、内部に気泡が存在する場合よりも優れる。その結果、温度制御構造は、被熱交換体の温度を効率良く制御することができる。
(1.2)熱伝導体の一例
 図1~図3Cを参照して、本開示の熱導電体の一例について説明する。図2C及び図3C中、温度制御構造10Aとバスバー群30Aとの接続状態を説明するために、バスバー群30Aが記載されている。図3Cは、図2Bに示す切断線IIC-IICと同様の切断線で切断した第4実施形態に係る温度制御構造10Dの断面である。
(1.2.1)第1実施形態に係る熱伝導体
 本開示の第1実施形態に係る第1電池モジュール20A及び第2電池モジュール20Bの各々は、図1に示すように、直方体状物である。
 以下、図1~図3C、図11~図12Bにおいて、第1電池モジュール20Aの長手方向を前後方向と規定し、前後方向に直交する方向を左右方向と規定する。第1電池モジュール20Aの高さ方向を上下方向と規定する。上下方向、左右方向及び前後方向の各々とは直交する。なお、これらの向きは、本開示の温度制御構造の使用時の向きを限定するものではない。前後方向と、第1金属部材11Aの接合面S11Aに直交する方向とは、平行な関係にある。
 第1電池モジュール20A及び第2電池モジュール20Bの各々は、図1及び図2Aに示すように、左右方向に並んで配置されている。
 第1実施形態では、第1電池モジュール20A及び第2電池モジュール20Bの内部には、パウチ型の複数のリチウムイオン電池が左右方向に沿って一列に配置されている。
 第1電池モジュール20A及び第2電池モジュール20Bの各々の両方の側面S20には、バスバー群30Aが取り付けられている。バスバー群30Aは、複数の被熱交換体の一例である。
 バスバー群30Aは、図2Aに示すように、第1バスバー31、第2バスバー32、第3バスバー33、及び第4バスバー34からなる。第1バスバー31、第2バスバー32、第3バスバー33、及び第4バスバー34の各々は、左方向から右方向に向けてこの順に、所定の間隔を空けて配置されている。第1バスバー31及び第4バスバー34の各々の上下方向の長さL1(図2A参照)は、同一である。第2バスバー32及び第3バスバー33の各々の上下方向の長さL2(図2A参照)は、同一である。長さL1は、長さL2よりも長い。第1バスバー31、第2バスバー32、第3バスバー33、及び第4バスバー34の各々の左右方向の長さL3(図2A参照)は、同一である。
 第1実施形態に係る温度制御構造10Aは、図1及び図2Bに示すように、第1金属部材11Aと、1つの熱伝導体12Aとを有する。第1金属部材11Aは、接合面S11Aを有する。熱伝導体12Aは、接合面S11Aに接合されている。接合面S11Aは、平面である。
 熱伝導体12Aは、図2Bに示すように、2つの島部121Aと、1つの接続部122とを有する。一方の島部121Aは、第1金属部材11Aの左部に位置する。他方の島部121Aは、第1金属部材11Aの右部に位置する。接続部122は、左右方向において、2つの島部121Aの間に位置する。2つの島部121A、及び接続部122は、一体となっている。
 島部121Aは、バスバー群30Aの位置に基づいて成形されている。詳しくは、一方の島部121Aは、バスバー群30Aに熱伝導体12Aを熱的に接続する際、第1電池モジュール20Aのバスバー群30Aに対向する。他方の島部121Aは、バスバー群30Aに熱伝導体12Aを熱的に接続する際、第2電池モジュール20Bのバスバー群30Aに対向する。
 島部121Aの輪郭形状は、バスバー群30Aの輪郭形状に基づいて成形されている。詳しくは、島部121Aの輪郭形状は、矩形状である。島部121Aの上下方向の長さL5(図2B参照)は、第1バスバー31及び第4バスバー34の各々の上下方向の長さL1(図2A参照)と略同一である。島部121Aの左右方向の長さL6(図2B参照)は、第1バスバー31の左縁から第4バスバー34の右縁までの長さL7(図2A参照)と略同一である。
 島部121Aの前後方向の長さL8(図2C参照)は、バスバー群30Aの距離に基づいて成形されている。詳しくは、長さL8は、図2Cに示すように、バスバー群30Aと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの間の前後方向の長さL9と略同一である。長さL8は、対向厚さに相当する。熱伝導体12Aが導電性熱伝導体である場合、熱伝導体12Aの対向厚さ(すなわち、長さL8)は、例えば、0.1mm~20mmである。熱伝導体12Aが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Aの対向厚さは、例えば、0.1mm以上5mm未満である。
 接続部122の上下方向の長さL10(図2B参照)は、島部121Aの上下方向の長さL5(図2B参照)より短い。
 第1実施形態では、以上の通り、熱伝導体12Aの使用量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X1(図2B及び図2C参照)よりも節約されている。熱伝導体12Aの重量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X1よりも軽い。熱伝導体X1の上下方向の長さは、長さL5(図2B参照)と同一で、熱伝導体X1の左右方向の長さは、長さL11(図2B参照)と同一で、熱伝導体X1の前後方向の長さは、長さL9(図2B参照)と同一である。
 更に、温度制御構造10Aでは、バスバー群30Aに熱伝導体12Aを熱的に接続する際に、熱伝導体12Aの形状とバスバー群30Aの形状とが重なり合うように、温度制御構造10Aの位置を調整することで、容易に温度制御構造10Aの位置決めをすることができる。つまり、温度制御構造10Aでは、バスバー群30Aに熱伝導体12Aを熱的に接続する際に、従来必要であった位置決め用治具は必要とされない。
(1.2.2)第2実施形態に係る熱伝導体
 第2実施形態に係る温度制御構造10Bは、島部の形状が異なる点で、第1実施形態に係る熱伝導体12A(図2B参照)と異なる。
 温度制御構造10Bは、図3Aに示すように、第1金属部材11Aと、1つの熱伝導体12Bとを有する。熱伝導体12Bは、接合面S11Aに接合されている。
 熱伝導体12Bは、2つに島部121Bと、1つの接続部122とを有する。一方の島部121Bは、第1金属部材11Aの左部に位置する。他方の島部121Bは、第1金属部材11Aの右部に位置する。接続部122は、左右方向において、2つの島部121Bの間に位置する。2つの島部121B、及び接続部122は、一体となっている。
 島部121Bの輪郭形状は、バスバー群30Aの輪郭形状に基づいて成形されている。詳しくは、島部121Bの輪郭形状は、鋸形状である。島部121Bは、第1歯部T1、第2歯部T2、第3歯部T3、第4歯部T4、及び3つの第1接続部を有する。第1歯部T1、第2歯部T2、第3歯部T3、及び第4歯部T4の各々は、左方向から右方向に向けてこの順に、所定間隔を空けて配置されている。第1歯部T1は、第1バスバー31の輪郭に対応して形成されている。第2歯部T2は、第2バスバー32の輪郭に対応して形成されている。第3歯部T3は、第3バスバー33の輪郭に対応して形成されている。第4歯部T4は、第4バスバー34の輪郭に対応して形成されている。3つの第1接続部のうちの1つは、第1歯部T1と第2歯部T2との間に位置する。3つの第1接続部のうちの1つは、第2歯部T2と第3歯部T3との間に位置する。3つの第1接続部のうちの1つは、第3歯部T3と第4歯部T4との間に位置する。第1歯部T1、第2歯部T2、第3歯部T3、第4歯部T4、及び3つの第1接続部は一体となっている。
 第1歯部T1及び第4歯部T4の各々の上下方向の長さL5(図3A参照)は、長さL1(図2A参照)と略同一である。第2歯部T2及び第3歯部T3の各々の上下方向の長さL11(図3A参照)は、長さL2(図2A参照)と略同一である。第1歯部T1、第2歯部T2、第3歯部T3、及び第4歯部T4の各々の左右方向の長さL12(図3A参照)は、長さL3(図2A参照)と略同一である。
 第2実施形態では、熱伝導体12Bの使用量は、第1実施形態に係る熱伝導体12Aよりも節約されている。熱伝導体12Bの重量は、熱伝導体12Aよりも軽い。
(1.2.3)第3実施形態に係る熱伝導体
 第3実施形態に係る温度制御構造10Cは、接続部を有しない点で、第2実施形態に係る熱伝導体12B(図2B参照)と異なる。
 温度制御構造10Cは、図3Bに示すように、第1金属部材11Aと、2つの熱伝導体12Cとを有する。熱伝導体12Cは、接合面S11Aに接合されている。2つの熱伝導体12Cは、左方向から右方向に向けてこの順に配置されている。
 熱伝導体12Cは、島部121Bと同じ構成である。
 第3実施形態では、2つの熱伝導体12Cの使用量は、第2実施形態に係る熱伝導体12Bよりも節約されている。熱伝導体12Cの重量は、熱伝導体12Bよりも軽い。
(1.2.4)第4実施形態に係る熱伝導体
 温度制御構造10Dは、図3Cに示すように、第1金属部材11Aと、熱伝導体12Dと、熱伝導体12Eとを有する。熱伝導体12D及び熱伝導体12Eの各々は、接合面S11Aに接合されている。熱伝導体12Dと、熱伝導体12Eとは、別体である。
 第4実施形態では、前後方向において、第1電池モジュール20Aのバスバー群30Aと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの間の長さL13(図3C参照)と、第2電池モジュール20Bのバスバー群30Aと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの間の長さL14(図3C参照)とは異なる。長さL14は、長さL13よりも長い。
 熱伝導体12Dは、島部121A(図2B及び図2C参照)と同様の構成である。
 熱伝導体12Eは、前後方向の長さL13が島部121Aと異なる他は、島部121Aと同じ構成である。
 前後方向において、熱伝導体12Dの長さL8は、長さL13と略同一である。前後方向において、熱伝導体12Eの長さL15は、長さL14と略同一である。長さL14は、対向厚さに相当する。熱伝導体12Eが導電性熱伝導体である場合、熱伝導体12Eの対向厚さ(すなわち、長さL14)は、熱伝導体12Dの対向厚さよりも厚ければよい。熱伝導体12Eが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Eの対向厚さは、5mm未満で、かつ熱伝導体12Dの対向厚さより厚ければよい。
 第4実施形態では、熱伝導体12Dの使用量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X2(図3C参照)よりも節約されている。熱伝導体12Dの重量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X2(図3C参照)よりも軽い。熱伝導体X2の上下方向の長さは、長さL5(図2B参照)と同一で、熱伝導体X2の左右方向の長さは、長さL11(図2B参照)と同一で、熱伝導体X2の前後方向の長さは、長さL14(図3C参照)と同一である。
(1.2.5)第5実施形態に係る熱伝導体
 図4~図5Cを参照して、本開示の熱伝導体の他の一例について説明する。図5C中、温度制御構造10Eとバスバー群30Bとの接続状態を説明するために、バスバー群30Bが記載されている。
 以下、図4~図5C、図8、図13において、角型セル20Cの電極端子側(第5バスバー35が配置される側)を上方向と規定し、その反対側を下方向と規定し、上下方向に直交する方向を左右方向と規定する。複数の角型セル20Cの厚み方向を前後方向と規定する。上下方向、左右方向及び前後方向の各々とは直交する。なお、これらの向きは、本開示の温度制御構造の使用時の向きを限定するものではない。上下方向と、第1金属部材11Aの接合面S11Aに直交する方向とは、平行な関係にある。
 本開示の第5実施形態に係る7つの角型セル20Cの各々は、図4に示すように、直方体状物である。角型セル20Cは、例えば、角型のリチウムイオン電池である。
 7つの角型セル20Cの各々は、図4及び図5Aに示すように、前後方向に沿って一列に配置されている。6つの第5バスバー35の各々は、7つの角型セル20Cの各々に溶接されていてもよい。
 7つの角型セル20Cの各々の上面S20Cには、バスバー群30Bが取り付けられている。バスバー群30Bは、複数の被熱交換体の一例である。
 バスバー群30Bは、6つの第5バスバー35からなる。6つの第5バスバー35の各々は、7つの角型セル20Cの各々が電気的に直列に接続されるように、7つの角型セル20Cの各々に取り付けられている。具体的に、6つの第5バスバー35のうちの3つは、7つの角型セル20Cの左部に位置し、前後方向に沿って一列に配置されている。残りの3つの第5バスバー35は、7つの角型セル20Cの右部に位置し、前後方向に沿って一列に配置されている。第5実施形態では、上方から下方に向けて見た第5バスバー35の形状は、長方形状である。
 以下、7つの角型セル20Cの左部に位置する3つの第5バスバー35をまとめて「左側第5バスバー群」という。7つの角型セル20Cの右部に位置する3つの第5バスバー35をまとめて「右側第5バスバー群」という。
 第5実施形態に係る温度制御構造10Eは、図4及び図5Bに示すように、第1金属部材11Aと、2つの熱伝導体12Fとを有する。2つの熱伝導体12Fは、接合面S11Aに接合されている。
 一方の熱伝導体12Fは、図5Bに示すように、第1金属部材11Aの接合面S11Aの右部に位置する。他方の熱伝導体12Fは、第1金属部材11Aの接合面S11Aの左部に位置する。
 2つの熱伝導体12Fの各々は、バスバー群30Bの位置に基づいて成形されている。詳しくは、一方の熱伝導体12Fは、バスバー群30Bに2つの熱伝導体12Fを熱的に接続する際、バスバー群30Bのうち左側第5バスバー群に対向する。他方の熱伝導体12Fは、バスバー群30Bに2つの熱伝導体12Fを熱的に接続する際、バスバー群30Bのうち右側第5バスバー群に対向する。
 熱伝導体12Fの輪郭形状は、バスバー群30Bの輪郭形状に基づいて形成されている。詳しくは、熱伝導体12Fの輪郭形状は、鋸形状である。熱伝導体12Fは、3つの第5歯部T5と、2つの第2接続部とを有する。3つの第5歯部T5の各々は、後方向から前方向に向けてこの順に、所定間隔を空けて配置されている。第5歯部T5は、第5バスバー35の輪郭に対応して形成されている。第5歯部T5の前後方向の長さL16(図5B参照)は、第5バスバー35の前後方向の長さL17(図5A参照)と略同一である。第5歯部T5の左右方向の長さL18(図5B参照)は、第5バスバー35の左右方向の長さL19(図5A参照)と略同一である。熱伝導体12Fの前後方向の長さL20(図5B参照)は、左側第5バスバー群又は右側第5バスバー群の前縁から後縁までの長さL21(図5A参照)と略同一である。2つの接続部の各々は、隣り合う第5歯部T5同士の間に位置する。3つの第5歯部T5、及び2つの接続部は一体となっている。
 2つの熱伝導体12Fの各々の上下方向の長さL22(図5C参照)は、バスバー群30Bの距離に基づいて成形されている。詳しくは、長さL22は、図5Cに示すように、バスバー群30Bと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの間の前後方向の長さL23と略同一である。長さL22は、対向厚さに相当する。熱伝導体12Fが導電性熱伝導体である場合、熱伝導体12Fの対向厚さ(すなわち、長さL22)は、例えば、0.1mm~20mmである。熱伝導体12Fが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Fの対向厚さは、例えば、0.1mm以上5mm未満である。
 第5実施形態では、以上の通り、2つの熱伝導体12Fの使用量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X3(図5B及び図5C参照)よりも節約されている。熱伝導体12Fの重量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X3よりも軽い。熱伝導体X3の前後方向の長さは、長さL20(図5B参照)よりも長い。熱伝導体X3の左右方向の長さは、2つの熱伝導体12Fの長さL18(図5B参照)の合計よりも長い。熱伝導体X3の上下方向の長さは、長さL22(図5B参照)と略同一である。
 更に、温度制御構造10Eでは、バスバー群30Bに2つの熱伝導体12Fを熱的に接続する際に、2つの熱伝導体12Fの形状とバスバー群30Bの形状とが重なり合うように、温度制御構造10Eの位置を調整することで、容易に温度制御構造10Eの位置決めをすることができる。つまり、温度制御構造10Eでは、バスバー群30Bに2つの熱伝導体12Fを熱的に接続する際に、従来必要であった位置決め用治具は必要とされない。
(1.2.6)第6実施形態に係る熱伝導体
 図4、図5A、図5B及び図6を参照して、本開示の熱伝導体の他の一例について説明する。
 本開示の第6実施形態に係る温度制御構造10Kは、熱伝導体が複数のバスバーの外周面を覆っている点で、第5実施形態に係る熱伝導体12F(図5C参照)と異なる。
 第6実施形態に係る温度制御構造10Kは、図4及び図5Bに示すように、第1金属部材11Aと、2つの熱伝導体12Jとを有する。2つの熱伝導体12Jは、接合面S11Aに接合されている。
 2つの熱伝導体12Jの各々は、熱伝導体12Jが第5バスバー35の外周面の全面を覆っている他は、熱伝導体12Fと同様にして形成されている。
 2つの熱伝導体12Jの各々は、バスバー群30Bの距離に基づいて成形されている。詳しくは、2つの熱伝導体12Jの各々は、図8に示すように、第5バスバー35と対向する部位A12J(以下、「対向部A12J」)と、第5バスバー35と対向しない部位B12J(以下、「非対向部B12J」という。)を有する。
 対向部A12Jの上下方向の長さL30(図8参照)は、バスバー群30Bと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの間の前後方向の長さL31と略同一である。長さL30は、対向厚さに相当する。熱伝導体12Jが導電性熱伝導体である場合、熱伝導体12Jの対向厚さ(すなわち、長さL30)は、例えば、0.1mm~20mmである。熱伝導体12Jが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Jの対向厚さは、例えば、0.1mm以上5mm未満である。
 非対向部B12Jは、第5バスバー35の側面を覆っている。つまり、熱伝導体12Fは、第5バスバー35の外周面の全体を覆っている。
 第6実施形態では、第5実施形態と同様に、バスバー群30Bに熱伝導体12Jを熱的に接続する際の位置決めが容易で、かつ熱伝導体12Jの使用量が節約されている。
 更に、熱伝導体12Jが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Jは、電気的絶縁性カバーとしても機能し、接合面S11Aに電気的絶縁層が形成されていなくとも、バスバー群30Bと熱伝導体12Jとの電気的な接続を遮断することができる。
(1.2.7)第7実施形態に係る熱伝導体
 図7~図8Cを参照して、本開示の熱伝導体の他の一例について説明する。図8C中、温度制御構造10Fと円筒型セル群30Cとの接続状態を説明するために、円筒型セル群30Cが記載されている。
 以下、図7~図8C、図14において、円筒型セル20Dの長手方向を上下方向と規定し、上下方向に直交する方向を左右方向及び前後方向と規定する。上下方向、左右方向及び前後方向の各々とは直交する。なお、これらの向きは、本開示の温度制御構造の使用時の向きを限定するものではない。上下方向と、第1金属部材11Aの接合面S11Aに直交する方向とは、平行な関係にある。
 本開示の第7実施形態に係る円筒型セル群30Cは、図7に示すように、複数の円筒型セル20Dからなる。複数の円筒型セル20Dの各々は、円筒状物である。円筒型セル20Dは、例えば、円筒型のリチウムイオン電池である。
 複数の円筒型セル20Dの各々は、図7及び図8Aに示すように、規則的に配置されている。詳しくは、複数の円筒型セル20Dの各々は、前後方向に延びる6つの列が左右方向に沿って配列されるように、配置されている。1つの列は、前後方向に沿って配置された4つの円筒型セル20Dで構成されている。
 円筒型セル群30Cは、複数の被熱交換体の一例である。
 第7実施形態に係る温度制御構造10Fは、図7及び図8Bに示すように、第1金属部材11Aと、1つの熱伝導体12Gとを有する。熱伝導体12Gは、接合面S11Aに接合されている。
 熱伝導体12Gは、円筒型セル群30Cの位置に基づいて成形されている。詳しくは、熱伝導体12Gは、円筒型セル群30Cに熱伝導体12Gを熱的に接続する際、円筒型セル群30Cに対向する。
 熱伝導体12Gの輪郭形状は、円筒型セル群30Cの輪郭形状に基づいて形成されている。詳しくは、熱伝導体12Gの輪郭は、円筒型セル群30Cの輪郭に対応して形成されている。熱伝導体12Gの前後方向の長さL24(図8B参照)は、円筒型セル群30Cの前後方向の長さL25(図8A参照)と略同一である。熱伝導体12Gの左右方向の長さL26(図8B参照)は、円筒型セル群30Cの左右方向の長さL27(図8A参照)と略同一である。
 熱伝導体12Gの各々の上下方向の長さL28(図8C参照)は、円筒型セル群30Cの距離に基づいて成形されている。詳しくは、長さL28は、図8Cに示すように、円筒型セル群30Cと第1金属部材11Aの接合面S11Aとの上下方向の長さL29と略同一である。長さL28は、対向厚さに相当する。熱伝導体12Gが導電性熱伝導体である場合、熱伝導体12Gの対向厚さ(すなわち、長さL28)は、例えば、0.1mm~20mmである。熱伝導体12Gが絶縁性熱伝導体である場合、熱伝導体12Gの対向厚さは、例えば、0.1mm以上5mm未満である。
 第7実施形態では、以上の通り、熱伝導体12Gの使用量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X4(図8B及び図8C参照)よりも節約されている。熱伝導体12Gの重量は、従来の矩形状のベタ構造の1つの熱伝導体X4よりも軽い。熱伝導体X4の前後方向の長さは、長さL24(図8B参照)と略同一である。熱伝導体X4の左右方向の長さは、熱伝導体12Gの長さL26(図8B参照)と略同一である。熱伝導体X4の上下方向の長さは、長さL28(図8C参照)と略同一である。
 更に、温度制御構造10Fでは、円筒型セル群30Cに熱伝導体12Gを熱的に接続する際に、熱伝導体12Gの輪郭形状と円筒型セル群30Cの輪郭形状とが重なり合うように、温度制御構造10Fの位置を調整することで、容易に温度制御構造10Fの位置決めをすることができる。つまり、温度制御構造10Fでは、円筒型セル群30Cに熱伝導体12Gを熱的に接続する際に、従来必要であった位置決め用治具は必要とされない。
(1.3)樹脂組成物
 本開示における樹脂組成物は、熱伝導性樹脂組成物又は非熱伝導性樹脂組成物であり、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。
 熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は、好ましくは0.8W/m・K以上、より好ましくは1W/m・K以上、さらに好ましくは2W/m・K以上である。
 非熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は、好ましくは0.6W/m・K未満、より好ましくは0.7W/m・K未満、さらに好ましくは0.8W/m・K未満である。
 本開示において、熱伝導率は、ホットディスク法(ISO/CD 22007-2)で測定された値を示す。
(1.3.1)熱伝導性樹脂組成物
 熱伝導性樹脂組成物は、樹脂を含有してもよい。
 樹脂は、熱可塑性樹脂、又は熱硬化性樹脂を含んでもよい。
 熱可塑性樹脂は、熱可塑性エラストマー、又は熱可塑性プラスチックを含む。熱可塑性プラスチックは、25℃の引張弾性率が6.0×10Pa以上である熱可塑性樹脂を示す。熱可塑性エラストマーは、25℃での引張弾性率が6.0×10Pa未満である熱可塑性樹脂を示す。
 熱硬化性樹脂は、熱硬化性エラストマー、又は熱硬化性プラスチックを含む。熱硬化性プラスチックは、25℃の引張弾性率が6.0×10Pa以上である熱硬化性樹脂を示す。熱硬化性エラストマーは、25℃での引張弾性率が6.0×10Pa未満である熱硬化性樹脂を示す。
 引張弾性率は、JIS K7161-2:2014に準拠した測定値である。
 樹脂の含有量は、樹脂の種類等に応じて適宜選択される。樹脂の含有量は、熱伝導体の総量に対して、好ましくは10質量%以上100質量%以下、より好ましくは15質量%以上95質量%以下である。
(1.3.1.1)熱可塑性エラストマー
 熱可塑性エラストマーは、ゴムのように加硫をする必要のない弾性体材料である。熱可塑性エラストマーは、一般にハード成分(硬く剛直な成分)とソフト成分(軟らかくフレキシブルな成分)を有する。
 熱可塑性エラストマーとしては、ウレタン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPU」という場合がある。)、アミド系熱可塑性エラストマー(以下、「TPAE」という場合がある。)オレフィン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPO」という場合がある。)、スチレン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPS」という場合がある。)、ポリエステル系熱可塑性エラストマー(以下、「TPEE」という場合がある。)等が挙げられる。
 なかでも、接着強度、気密性、耐熱性の観点から、熱可塑性エラストマーは、TPU、TPAE、及びTPEEのいずれか1つを含むことが好ましい。
 コスト、リペア性(離形容易性)の観点から、熱可塑性エラストマーは、TPO、及びTPSのいずれか一方を含むことが好ましい。
 熱伝導性樹脂組成物がTPU及びTPAEを含む場合、TPU及びTPAEの合計含有量は、熱伝導性樹脂組成物の総量に対して、好ましくは60質量%以上100質量%以下、より好ましくは65質量%以上95質量%以下、さらに好ましくは70質量%以上95質量%以下である。
(1.3.1.1.1)ウレタン系熱可塑性エラストマー
 TPUは、例えば、ジイソシアナートと短鎖グリコール(鎖延長剤)からなるハードセグメントと、数平均分子量が1000~4000程度のポリマーグリコールを主体とするソフトセグメントから構成されるマルチブロックポリマーである。
 ジイソシアナートとしては、例えば、芳香族イソシアナート、脂肪族イソシアナート等が挙げられる。芳香族イソシアナートは、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアナート(MDI)を含む。脂肪族イソシアナートは、ヘキサメチレンジイソシアナート(HDI)を含む。
 短鎖グリコールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、ジエチレングリコール、テトラエチレングリコール、ネオペンタルグリコール、1,4-シクロヘキサンジメタノール、1,4-ビスヒドロキシエチルハイドロキノン、及びそれらの混合物等が挙げられる。
 ポリマーグリコールとしては、例えば、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、ポリカプロラクトンポリオール等が挙げられる。ポリエーテルポリオールは、ポリテトラメチレンエーテルグリコール(PTMEG)を含む。ポリエステルポリオールは、アジピン酸と脂肪族又は芳香族グリコールとの縮合系である。ポリカプロラクトンポリオールは、例えば、ε-カプロラクトンを開環重合して得られる。
 TPUとして、市販品を用いてもよい。TPUの市販品としては、例えば、大日精化工業社のRESAMINE P(商標)、DICコベストロポリマー社のPANDEX(商標)、東ソー社のミラクトラン(商標)、ダウケミカル社のPELLETHANE(商標)、B.F.グッドリッチ社のESTANE(商標)、及びバイエル社のDESMOPAN(商標)等が挙げられる。
(1.3.1.1.2)アミド系熱可塑性エラストマー
 TPAEは、結晶性で融点の高いハードセグメントと、非晶性でガラス転移温度の低いソフトセグメントとを有する共重合体である。ハードセグメントを構成するポリマーの主鎖は、アミド結合(-CONH-)を有する。
 TPAEとしては、例えば、JIS K6418:2007に規定されるアミド系熱可塑性エラストマーや、特開2004-346273号公報に記載のポリアミド系エラストマー等を挙げることができる。
 TRAEとして、市販品を用いてもよい。TRAEの市販品としては、例えば、アルケマ社のペバックス33シリーズ(例えば、7233、7033、6333、5533、4033、MX1205、3533、2533)、宇部興産(株)の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、XPA9040X2等)、ダイセル・エボニック(株)の「ベスタミド」シリーズ(例えば、E40-S3、E47-S1、E47-S3、E55-S1、E55-S3、EX9200、E50-R2)等が挙げられる。
(1.3.1.2)熱可塑性プラスチック
 熱可塑性プラスチックとしては、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン系樹脂、AS樹脂、ABS樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリケトン系樹脂等の熱可塑性樹脂等が挙げられる。熱可塑性プラスチックは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。熱可塑性プラスチックは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(1.3.1.3)熱硬化性エラストマー
 熱硬化性エラストマーは、1液硬化型エラストマー、2液硬化型エラストマー、又はUV(Ultraviolet)硬化型エラストマーを含む。
 1液硬化型エラストマーは、硬化剤によらず、単独で加熱により主剤が硬化するエラストマーを示す。2液硬化型エラストマーは、例えば、主剤と呼ばれる成分と、硬化剤と呼ばれる成分とを、任意の混合比で混合することで、硬化反応が促進するエラストマーを示す。2液硬化型エラストマーを用いる場合、室温で硬化反応を促進させてもよいし、加熱により効果反応を促進させてもよい。UV硬化型エラストマーは、UVが照射されることで主剤の重合反応が進行するエラストマーを示す。UV硬化型エラストマーは、公知の光重合開始剤を含有してもよい。
 1液硬化型エラストマーとしては、公知の1液硬化型エラストマーを用いることができる。2液硬化型エラストマーとしては、公知の1液硬化型エラストマーを用いることができる。UV硬化型エラストマーとしては、公知のUV硬化型エラストマーを用いることができる。
(1.3.1.4)熱硬化性プラスチック
 熱硬化性プラスチックとしては、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。
 熱伝導性樹脂組成物に含まれる樹脂が熱可塑性樹脂か熱硬化性樹脂かに関わらず、熱伝導体は、エラストマーとプラスチックとの組み合わせて得られたものであってもよい。詳しくは、熱伝導体は、2層構造であってもよい。例えば、2層構造のうち、被熱交換体側の層は、熱伝導体の位置決めとしての機能(被熱交換体の位置がずれないように固定する機能)を高めるために、硬質なプラスチックで形成される。被熱交換体側の層は、熱伝導体の主たる形状を構成する。2層構造のうち、被熱交換体と熱伝導体が接触する層だけは、軟質なエラストマーで形成される。これにより、2層構造の熱伝導体は、バスバーとの密着力をより向上させることができる。
 なかでも、熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー又は熱硬化性エラストマーを含むことが好ましい。これにより、熱伝導体は、熱伝導性樹脂組成物が熱可塑性エラストマー又は熱硬化性エラストマーを含まない場合より柔軟性を有する。これにより、少なくとも1つの熱伝導体と少なくとも1つの被熱交換体とを熱的に接触させた際、複数の熱伝導体と複数の被熱交換体との接触面積は、より大きい。その結果、温度制御構造は、複数の被熱交換体の温度をより効率的に制御することができる。
(1.3.1.5)熱伝導性フィラー
 熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導性フィラーを含むことが好ましい。これにより、熱伝導体の熱伝導性は、熱伝導性樹脂組成物が熱伝導性フィラーを含まない場合よりも優れる。
 熱伝導性フィラーの材質は、特に限定されず、金属、金属酸化物、金属窒化物、人工ダイヤモンド、炭化珪素等が挙げられる。金属としては、磁性の銅、アルミニウム等が挙げられる。金属酸化物としては、アルミナ、シリカ、マグネシア、ベンガラ、ベリリア、チタニア、ジルコニア等が挙げられる。金属窒化物としては、窒化アルミニウム、窒化ケイ素、窒化硼素等が挙げられる。熱伝導性フィラーは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 なかでも、熱伝導性フィラーの材質は、窒化ケイ素、窒化硼素、窒化アルミニウム、又は酸化アルミニウムが好ましい。
 熱伝導性樹脂組成物が熱伝導性フィラーを含む場合、熱伝導性フィラーの含有量は、熱伝導体の総量に対して、好ましくは10質量%以上95質量%以下、より好ましくは20質量%以上90質量%以下である。
(1.3.1.6)配合剤
 熱伝導性樹脂組成物は、種々の配合剤を含んでもよい。配合剤は、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。配合剤としては、ガラス繊維、カーボン繊維、無機粉末等の充填材、熱安定剤、酸化防止剤、顔料、耐候剤、難燃剤、可塑剤、分散剤、滑剤、離型剤、帯電防止剤等が挙げられる。
(1.3.2)非熱伝導性樹脂組成物
 非熱伝導性樹脂組成物は、樹脂を含有してもよい。
 非熱伝導性樹脂組成物に含まれ得る樹脂としては、熱伝導性樹脂組成物として例示した樹脂と同様のものが挙げられる。
 樹脂の含有量は、樹脂の種類等に応じて適宜選択される。樹脂の含有量は、熱伝導体の総量に対して、好ましくは5質量%以上100質量%以下、より好ましくは10質量%以上90質量%以下である。
(1.3.2.1)熱伝導性フィラー
 非熱伝導性樹脂組成物は、非熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率が上述した範囲内であれば、熱伝導性フィラーを含んでもよい。
 熱伝導性フィラーの材質としては、熱伝導性樹脂組成物に含まれ得る熱伝導性フィラーとして例示したものと同様のものが挙げられる。
 非熱伝導性樹脂組成物が熱伝導性フィラーを含む場合、熱伝導性フィラーの含有量は、熱伝導体の総量に対して、好ましくは10質量%以上95質量%以下、より好ましくは15質量%以上95質量%以下である。
(1.3.2.2)配合剤
 非熱伝導性樹脂組成物は、種々の配合剤を含んでもよい。配合剤は、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。配合剤としては、熱伝導性樹脂組成物に含まれ得る配合剤として例示したものと同様のものが挙げられる。
(1.4)第1金属部材
 本開示の温度制御構造は、第1金属部材を備える。
 第1金属部材は、接合面に対応する被熱交換体の温度を制御するために用いられる。
 第1金属部材の形状は、接合面を有すれば特に限定されず、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。第1金属部材の形状は、例えば、平板状、容器状等が挙げられる。容器状は、平板部と、周壁部とを有する。周壁部は、平板部の内側面の周縁から突出している。平板部の内側面とは、平板部の対向する2つの主面のうち、温度制御構造の内部側の主面を示す。平板部と周壁部とは一体となっている。平板部の内側面、及び周壁部の内側面は、収容空間を形成する壁面の一部を構成する。周壁部の内側面とは、周壁部の対向する2つの主面のうち、温度制御構造の内部側の主面を示す。
 第1金属部材は、接合面とは異なる部位に冷却のための放熱フィンを有していてもよい。放熱フィンの形状は、櫛型を含む。これにより、第1金属部材の熱交換媒体と接触する面積は、より大きくなる。その結果、温度制御構造は、被熱交換体の温度をより効率的に制御することができる。
 第1金属部材は、第1金属部材の表面のうち、少なくとも1つの熱伝導体が接合されない区域(以下、「非接合区域」という場合がある。)に、微細な凹凸を有していてもよい。これにより、第1金属部材の非接合区域の比表面積は増加し、第1金属部材の熱交換効率は向上する。その結果、温度制御構造は、被熱交換体の温度をより効率的に制御することができる。非接合区域の微細凹凸構造は、後述する接合区域の微細凹凸構造として例示する凹凸構造と同様の凹凸構造が挙げられる。非接合区域の微細凹凸構造は2層構造になっていてもよく、例えば、μmオーダーの凹凸に、さらにnmオーダーの凹凸が付与されていてもよい。
 第1金属部材のサイズは、被熱交換体に応じて適宜選択される。
 第1金属部材を構成する金属の材質は、特に制限されず、例えば、鉄、銅、ニッケル、金、銀、プラチナ、コバルト、亜鉛、鉛、スズ、チタン、クロム、アルミニウム、マグネシウム、マンガン及びこれらの合金(ステンレス、真鍮、リン青銅等)等が挙げられる。なかでも、熱伝導性の観点からは、第1金属部材を構成する金属の材質は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、又は銅合金が好ましく、銅又は銅合金がより好ましい。軽量化及び強度確保の観点からは、第1金属部材を構成する金属の材質は、アルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。
(1.4.1)接合面
 接合面の形状は、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択され、例えば、平面であってもよいし、曲面であってもよい。曲面は、凸面及び凹面の少なくとも一方を含む。凸面の形状は、双曲面形状、放物面形状、半球面形状、円錐面形状、又は角錐面形状を含む。
 第1金属部材の接合面のうち、少なくとも1つの熱伝導体が接合される区域(以下、「接合区域」という場合がある。)に粗化処理が施されていることが好ましい。つまり、第1金属部材の接合面は、接合区域において、微細な凹凸を有することが好ましい。これにより、熱伝導体の一部は、微細な凹凸の凹部内に入り込みやすい。そのため、熱伝導体は、第1金属部材により強固に接合する。
 接合区域の微細凹凸構造の状態は、熱伝導体との接合強度が充分に得られるのであれば特に制限されない。
 微細凹凸構造における凹部の平均孔径は、例えば5nm~500μmであってよく、好ましくは10nm~150μmであり、より好ましくは15nm~100μmである。
 微細凹凸構造における凹部の平均孔深さは、例えば5nm~500μmであってよく、好ましくは10nm~150μmであり、より好ましくは15nm~100μmである。
 微細凹凸構造における凹部の平均孔径又は平均孔深さのいずれか又は両方が上記数値範囲内であると、より強固な接合が得られる傾向にある。
 さらに、接合区域の微細凹凸構造は2層構造になっていてもよく、例えば、μmオーダーの凹凸に、さらにnmオーダーの凹凸が付与されていてもよい。
 微細凹凸構造における凹部の平均孔径および平均孔深さは、電子顕微鏡又はレーザー顕微鏡を用いることによって求めることができる。具体的には、ベース部材およびカバー部材の表面および表面の断面を撮影する。得られた写真から、任意の凹部を50個選択し、それらの凹部の孔径および孔深さから、凹部の平均孔径および平均孔深さをそれぞれ算術平均値として算出することができる。
 微細凹凸構造は、第1金属部材の表面に粗化処理が施されることで、形成される。
 第1金属部材の表面は、第1金属部材と熱伝導体との接合強度を向上させる観点から、官能基を付加する処理を施してもよい。
 粗化処理及び官能基を付加する処理の各々については、後述する。
(1.4.2)電気的絶縁膜
 第1金属部材は、接合面上に電気的絶縁層を有することが好ましい。これにより、被熱交換体と第1金属部材との電気的な接続をより確実に遮断することができる。例えば、被熱交換体がバスバーである場合、電気的絶縁層は、バスバーと第1金属部材との電気的な接続に起因する電池モジュールの故障の発生を抑制することができる。
 電気的絶縁層の材質は、電気的絶縁性を有する材質であればよく、例えば、シリコーン、ブチルゴム、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。
 電気的絶縁層が形成される接合面上の区域は、被熱交換体と第1金属部材との電気的な接続を遮断することができる区域であればよく、被熱交換体の種類等に応じて適宜選択される。電気的絶縁層は、例えば、第1金属部材の接合面の全面に形成されていてもよいし、接合区域のみに形成されていてもよい。
(1.5)温度制御構造の構成
 温度制御構造の構成は、特に限定されず、第1構成~第3構成のうちいずれか1つの構成であってもよい。
 第1構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、樹脂部材とを備える。
 第2構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、樹脂部材と、固定材とを備える。
 第3構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、他の金属部材と、樹脂固定部とを備える。
 以下、他の金属部材を「第2金属部材」という。
(1.5.1)第1構成
 第1構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、樹脂部材とを備える。樹脂部材は、第1金属部材の少なくとも一部に接合されている。第1金属部材と樹脂部材との間には、熱交換媒体の内部流路が形成されている。
 第1構成では、温度制御構造は、内部流路に熱交換媒体が流通することで、被熱交換体の温度を効率良く制御することができる。
 温度制御構造は、供給口及び回収口を有してもよい。供給口と回収口とは、内部流路を介して連通している。
 供給口は、外部の供給部品と接続される部位である。供給口は、供給部品から供給された熱交換媒体を内部流路内に案内する。供給部品は、熱交換媒体を温度制御構造に供給する。
 回収口は、回収部品と接続される部位である。回収口は、内部流路内の熱交換媒体を外部の回収部品に案内する。
 供給口、及び回収口(以下、「供給口等」という。)の各々は、接続部品を有してもよい。接続部品としては、メイルコネクター(ニップル)等が挙げられる。供給口等の各々が接続部品を有しない場合、温度制御構造には供給部品及び回収部品の各々を接続するための加工が施されていてもよい。加工方法としては、ネジ切り加工等が挙げられる。
 第1金属部材及び樹脂部材の各々の形状は、内部流路を形成する形状であれば特に限定されず、第1金属部材及び樹脂部材の少なくとも一方は、容器状であることが好ましい。なかでも、加工成形性の観点から、第1金属部材の形状が平板状、樹脂部材の形状が容器状であることが好ましい。
 第1金属部材及び樹脂部材の各々の形状は、少なくとも1つの第1仕切壁を有してもよい。第1仕切壁は、内部流路を仕切って、内部流路内を流通する熱交換媒体の流れ方向を制御する。第1仕切壁は、第1金属部材の内側面又は樹脂部材の内側面から突出する。樹脂部材の内側面とは、樹脂部材の対向する2つの主面のうち、温度制御構造の内部側の主面を示す。なかでも、加工成形性の観点から、樹脂部材の形状が第1仕切壁を有することが好ましい。樹脂部材の形状が平板状でない場合、樹脂部材は、樹脂成形品であってもよい。樹脂成形品は、射出成形品、又はプレス成形品を含む。
 第1金属部材の形状が第1仕切壁を有する場合、第1仕切壁は、樹脂部材と接触していてもよいし、樹脂部材と接触していなくてもよい。第1金属部材の第1仕切壁が、樹脂部材と接触している場合、第1金属部材の第1仕切壁は、樹脂部材に接合していてもよい。
 樹脂部材の形状が第1仕切壁を有する場合、第1仕切壁は、第1金属部材と接触していてもよいし、第1金属部材と接触していなくてもよい。樹脂部材の第1仕切壁が、第1金属部材と接触している場合、樹脂部材の第1仕切壁は、第1金属部材に接合していてもよい。
 樹脂部材は、第1金属部材の一部に直接的に接合されている。
 第1金属部材と樹脂部材との接合方法は、特に限定されず、溶着法等が挙げられる。溶着法では、熱板、振動、レーザー等によって樹脂部材の第1金属部材と接触する部位を溶融状態にして、樹脂部材を第1金属部材に接合する方法を示す。
 第1金属部材の樹脂部材に接触する面(以下、「第1接触面」という。)は、微細凹凸構造を有することが好ましい。第1接触面が微細凹凸構造を有すると、微細凹凸構造の凹部内に樹脂固定部の一部が入り込みやすい。そのため、樹脂部材は、第1金属部材により強固に接合する。
 微細凹凸構造の状態は、樹脂部材との接合強度が充分に得られるのであれば特に制限されない。凹凸構造における凹部の平均孔径等は、第1金属部材の接合面で例示した凹部の平均孔径等と同様の平均孔径等であってもよい。
 樹脂部材を構成する樹脂は特に制限されず、温度制御構造の用途等に応じて選択できる。樹脂部材を構成する樹脂は、例えば、ポリオレフィン系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン系樹脂、アクリロニトリルスチレン共重合体(AS)樹脂、アクリロニトリルブタジエンスチレン共重体(ABS)樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリ(メタ)アクリル系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリエーテル系樹脂、ポリアセタール系樹脂、フッ素系樹脂、ポリサルフォン系樹脂、ポリフェニレンスルフィド樹脂、ポリケトン系樹脂等の熱可塑性樹脂(エラストマーを含む)、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、ポリウレタン系樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
 成形性の観点からは、樹脂部材に含まれる樹脂としては熱可塑性樹脂が好ましい。
 第1構成では、温度制御構造は、例えば、第1金属部材が被熱交換体と熱的に接触するように、設置されて、使用される。この際、供給口には、外部の供給部品が接続される。回収口には、外部の回収部品が接続される。外部の供給部品は、熱交換媒体を内部流路に供給する。被熱交換体の熱は、第1金属部材を介して、内部流路に充填された熱交換媒体に伝導する。これにより、内部流路に充填された熱交換媒体は、蓄熱又は放熱する。外部の回収部品は、蓄熱又は放熱した熱交換媒体を内部流路から回収する。これにより、温度制御構造は、被熱交換体の温度を制御する。
(1.5.2)第1構成の一例
 図9A及び図9Bを参照して、温度制御構造の一例について説明する。なお、図9A及び図9B中、熱伝導体は省略されている。
 第8実施形態に係る温度制御構造10Gは、図9Aに示すように、熱伝導体(不図示)と、第1金属部材11Bと、樹脂部材13とを有する。樹脂部材13は、第1金属部材11Bの一部に直接的に接合されている。温度制御構造10Gは、熱交換媒体の内部流路Rを有する。内部流路Rは、温度制御構造10Gの内部に位置する。
 温度制御構造10Gは、供給口14及び回収口15を更に有する。供給口14と回収口15とは、内部流路Rを介して連結されている。供給口14は、メイルコネクター140を有する。メイルコネクター140には、外部の供給部品が接続される。回収口15は、メイルコネクター150を有する。メイルコネクター150には、外部の回収部品が接続される。
 温度制御構造10Gは、接合面S11Aを有する。温度制御構造10Gは、接合面S11A上に接合された熱伝導体(不図示)を介して被熱交換体と熱的に接触するように、設置されて、使用される。外部の供給部品は、供給口14を介して、熱交換媒体を内部流路Rに供給する。被熱交換体の熱は、第1金属部材11Bを介して、内部流路Rに充填された熱交換媒体に伝導する。これにより、内部流路Rに充填された熱交換媒体は、蓄熱又は放熱する。外部の回収部品は、蓄熱又は放熱した熱交換媒体を、回収口15を介して、内部流路Rから回収する。これにより、温度制御構造10Gは、被熱交換体の温度を制御する。
 第1金属部材11Bの形状は、平板状である。樹脂部材13の形状は、容器状である。
 第1金属部材11Bは、平板部111を有する。第1金属部材11Bの材質は、金属である。第1金属部材11Bは、ロール成形品、ダイキャスト成形品、切削加工品、圧延材、プレス成形品、又は押出材を含む。
 樹脂部材13は、図9Aに示すように、平板部131と、周壁部132と、1つの仕切壁部133とを有する。周壁部132は、平板部131の内側面S13Aの周縁から突出している。仕切壁部133は、平板部131の内側面S13Aから突出している。第8実施形態では、仕切壁部133は、第1金属部材11Bの内側面S11Bと接触していない。樹脂部材13の材質は、樹脂である。樹脂部材13は、樹脂成形品である。
 内部流路Rは、第1金属部材11Bの平板部111、樹脂部材13の平板部131、及び樹脂部材13の周壁部132に囲まれた空間を示す。
 第8実施形態では、第1金属部材11Bの内側面S11Bと、樹脂部材13の頂面S13Bとは接合(溶着)している。
(1.5.3)第2構成
 第2構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、樹脂部材と、固定材とを有する。固定材は、樹脂部材を第1金属部材に固定する。
 第2構成は、第1金属部材が固定材によって樹脂部材に固定されていることの他は、第1構成と同様である。そのため、固定材とは異なる他の部材の説明については、省略する。
 樹脂部材は、第1金属部材の一部に、固定材によって固定されている。
 固定材としては、樹脂固定部、機械締結部品等が挙げられる。樹脂固定部は、接着層、又はインサート接合層を含む。接着層は、公知の接着剤を硬化させて得られる。第2構成において、インサート接合層は、第1金属部材及び樹脂部材を金型内にインサートして、インサート接合層の溶融物を第1金属部材及び樹脂部材の間に射出して形成される。固定材が機械締結部品である場合、樹脂部材と第1金属部材とが機締結部品によって機械締結されている状態において、樹脂部材と第1金属部材との間に弾性パッキンが挟み込まれていてもよい。樹脂部材と第1金属部材との間に弾性パッキンが挟み込まれる構成は、国際公開第2020/138211号に記載の構成を用いることができる。
(1.5.4)第2構成の一例
 図9A、及び図10Aを参照して、温度制御構造の一例について説明する。なお、図10Aは、図9Aに示す切断線VIIIB-VIIIBと同様の切断線で切断した第9実施形態に係る温度制御構造10Fの断面である。図10A中、熱伝導体は省略されている。
 第9実施形態に係る温度制御構造10Hは、固定材を備える点で、第8実施形態に係る温度制御構造10Gと異なる。
 温度制御構造10Hは、図10Aに示すように、熱伝導体(不図示)と、固定材16と、第1金属部材11Bと、樹脂部材13と、供給口14(図9A参照)と、回収口15(図9A参照)とを有する。
 第9実施形態では、固定材16は、樹脂固定部である。固定材16は、第1金属部材11Bと樹脂部材13との間に形成されている。詳しくは、固定材16は、第1金属部材11Bの内側面S11Bと樹脂部材13の頂面S13Bとの間の空間(以下、「第1頂面間空間」という。)に充填されている。これにより、第1金属部材11Bは、樹脂部材13に固定されている。
(1.5.5)第3構成
 第3構成では、温度制御構造は、熱伝導体と、第1金属部材と、第2金属部材と、樹脂固定部とを備える。樹脂固定部は、第1金属部材に第2金属部材を固定する。第1金属部材と第2金属部材との間には、熱交換媒体の内部流路が形成されている。
 第1金属部材及び第2金属部材の各々の形状は、内部流路を形成する形状であれば特に限定されず、第1金属部材及び第2金属部材の少なくとも一方は、容器状であることが好ましい。
 第1金属部材及び第2金属部材の各々は、少なくとも1つの第2仕切壁を有していてもよい。第2仕切壁は、第1金属部材の内側面又は第2金属部材の内側面から突出する。第2金属部材の内側面とは、第2金属部材の対向する2つの主面のうち、温度制御構造の内部側の主面を示す。第2仕切壁は、内部流路を仕切って、内部流路内を流通する熱交換媒体の流れ方向を制御する。第1金属部材が容器状である場合、第1金属部材は、金属成形品であってもよい。金属成形品は、ロール成形品、ダイキャスト成形品、切削加工品、圧延材、プレス成形品、又は押出材を含む。第2金属部材が容器状である場合、第2金属部材は、金属成形品であってもよい。
 第1金属部材の形状が第2仕切壁を有する場合、第2仕切壁は、第2金属部材と接触していてもよいし、第2金属部材と接触していなくてもよい。
 第2金属部材の形状が第2仕切壁を有する場合、第2仕切壁は、第1金属部材と接触していてもよいし、第1金属部材と接触していなくてもよい。
 第1金属部材の形状及び第2金属部材の形状の各々が平板状である場合、温度制御構造は周壁部材を更に有してもよい。周壁部材は、内部流路を形成する壁部の一部を構成する。周壁部材は、第1金属部材及び第2金属部材の各々とは別体である。周壁部材は、上述した容器状の周壁部に対応する。周壁部材は、第1金属部材と第2金属部材との間に配置される。周壁部材は、例えば、樹脂固定部によって、第1金属部材及び第2金属部材の少なくとも一方に固定されている。周壁部材は、筒状物である。周壁部材の内側面は、内部流路を形成する壁面の一部を構成する。周壁部材の内側面とは、周壁部材の対向する2つの主面のうち、温度制御構造の内部側の主面を示す。
 周壁部材の材質は、樹脂であってもよいし、金属であってもよい。周壁部材を構成する樹脂としては、樹脂部材を構成する樹脂として例示した樹脂と同様の樹脂が挙げられる。周壁部材を構成する金属としては、第1金属部材を構成する金属として例示した金属と同様の金属が挙げられる。周壁部材の材質が樹脂である場合、周壁部材と、第1金属部材及び第2金属部材との接合方法は、特に限定されず、上述した溶着法、又は上述した固定材を用いる方法等が挙げられる。周壁部材の材質が金属である場合、周壁部材と、第1金属部材及び第2金属部材との接合方法は、特に限定されず、後述する樹脂固定部を用いる方法等が挙げられる。
 温度制御構造は仕切壁部材を更に有してもよい。仕切壁部材は、内部流路を仕切って、内部流路内を流通する熱交換媒体の流れ方向を制御する。仕切壁部材は、第1金属部材及び第2金属部材の各々とは別体である。仕切壁部材は、上述した仕切壁に対応する。仕切壁部材は、第1金属部材と第2金属部材との間に配置される。仕切壁部材は、例えば、樹脂固定部によって、第1金属部材及び第2金属部材の少なくとも一方に固定されている。第2仕切壁は、内部流路内を流通する熱交換媒体の流れ方向を制御するように、収容空間を仕切る。
 仕切壁部材が第1金属部材に固定されている場合、仕切壁部材は、第2金属部材と接触していてもよいし、第2金属部材と接触していなくてもよい。仕切壁部材が第2金属部材と接触し、かつ仕切壁部材の材質が樹脂である場合、第1金属部材に固定された仕切壁部材は、第2金属部材に接合していてもよい。
 仕切壁部材が第2金属部材に固定されている場合、仕切壁部材は、第1金属部材と接触していてもよいし、第1金属部材と接触していなくてもよい。仕切壁部材が第1金属部材と接触し、かつ仕切壁部材の材質が樹脂である場合、第2金属部材に固定された仕切壁部材は、第1金属部材に接合していてもよい。
 仕切壁部材の材質は、樹脂であってもよいし、金属であってもよい。仕切壁部材を構成する樹脂としては、樹脂部材を構成する樹脂として例示した樹脂と同様の樹脂が挙げられる。仕切壁部材を構成する金属としては、第1金属部材を構成する金属として例示した金属と同様の金属が挙げられる。仕切壁部材の材質が樹脂である場合、仕切壁部材と、第1金属部材及び第2金属部材の少なくとも一方との接合方法は、特に限定されず、上述した溶着法、又は上述した固定材を用いる方法等が挙げられる。仕切壁部材の材質が金属である場合、仕切壁部材と、第1金属部材及び第2金属部材の少なくとも一方との接合方法は、特に限定されず、樹脂固定部を用いる方法等が挙げられる。
 第2金属部材は、第1金属部材の一部に樹脂固定部によって固定されている。第3構成において、樹脂固定部に含まれるインサート接合層は、第1金属部材及び第2金属部材を金型内にインサートして、インサート接合層の溶融物を第1金属部材及び第2金属部材の間に射出して形成される。
 第3構成では、第1金属部材と、第2金属部材とは、物理的に接触していてもよいし、物理的に接触していなくてもよい。第1金属部材を構成する金属の材質と、第2金属部材を構成する金属の材質とが異種である場合、樹脂固定部は、第1金属部材と第2金属部材との間に介在していることが好ましい。これにより、第1金属部材と第2金属部材とが、物理的に接触しにくい。そのため、第1金属部材と第2金属部材との電食の発生を抑制することができる。その結果、第1金属部材及び第2金属部材は腐食しにくい。
 ここで、「異種」とは、材質が同一でないことを示す。例えば、アルミニウム合金であっても、押出材のなかでもA5052とA6063とは異種である。押出材とダイキャスト材とも異種である。
 第1金属部材及び第2金属部材の各々は、樹脂固定部と接触する部位に微細凹凸構造を有することが好ましい。第1金属部材及び第2金属部材の各々は、樹脂固定部と接触する部位に微細凹凸構造を有することで、微細凹凸構造の凹部内に樹脂固定部の一部が入り込みやすい。これにより、樹脂固定部は、第1金属部材及び第2金属部材により強固に接合する。
 微細凹凸構造の状態は、樹脂部材との接合強度が充分に得られるのであれば特に制限されない。凹凸構造における凹部の平均孔径等は、第1金属部材の接合面で例示した凹部の平均孔径等と同様の平均孔径等であってもよい。
 第2金属部材を構成する金属の材質としては、第1金属部材を構成する金属の材質として例示した材質と同様の金属が挙げられる。
 第1金属部材を構成する金属の材質と、第2金属部材を構成する金属の材質とは、同種であってもよいし、異種であってもよい。
 第1金属部材を構成する金属の材質と、第2金属部材を構成する金属の材質とが異種である場合、温度制御構造は、電気絶縁層を有することが好ましい。電気絶縁層は、第1金属部材と第2金属部材との間に介在する。これにより、第1金属部材と第2金属部材とが、物理的に接触しにくい。そのため、第1金属部材と第2金属部材との電食の発生を抑制することができる。その結果、第1金属部材及び第2金属部材は腐食しにくい。
 電気絶縁層は、樹脂固定部とは別に設けられる。電気絶縁層は、電気絶縁性を有する膜であれば特に限定されず、接着層、インサート接合層、エラストマーパッキン等が挙げられる。
(1.5.6)第3構成の一例
 図9A、及び図10Bを参照して、温度制御構造の一例について説明する。なお、図10Bは、図9Aに示す切断線VIIIB-VIIIBと同様にして切断した第10実施形態に係る温度制御構造10Jの断面である。図10B中、熱伝導体は省略されている。
 第10実施形態に係る温度制御構造10Jは、樹脂部材の代わりに第2金属部材を用いる点、樹脂固定部を備える点で、第8実施形態に係る温度制御構造10G(図9A及び図9B参照)と異なる。
 温度制御構造10Jは、図10Bに示すように、熱伝導体(不図示)と、第1金属部材11Bと、第2金属部材17と、樹脂固定部18と、供給口14(図9A参照)と、回収口15(図9A参照)とを有する。
 第2金属部材17は、平板部171と、周壁部172と、1つの仕切壁部173とを有する。周壁部172は、平板部171の内側面S17Aの周縁から突出している。仕切壁部173は、平板部171の内側面S17Aの周縁から突出している。第10実施形態では、仕切壁部173は、第1金属部材11Bの内側面S11Bと接触していない。第2金属部材17の材質は、金属である。第2金属部材17を構成する金属と、第1金属部材11Bを構成する金属とは、同種であってもよいし、異種であってもよい。第2金属部材17は、金属成形品である。
 第2金属部材17の外側面S17Cには、熱伝導体が形成されていてもよい。
 内部流路Rは、第1金属部材11Bの平板部111、第2金属部材17の平板部171、及び第2金属部材17の周壁部172に囲まれた空間を示す。
 樹脂固定部18は、図10Bに示すように、第1金属部材11Bと第2金属部材17との間のみに形成されている。詳しくは、樹脂固定部18は、第1金属部材11Bの内側面S11Bと第2金属部材17の頂面S17Bとの間の空間(以下、「第2頂面間空間」という。)に充填されている。これにより、第1金属部材11Bは、第2金属部材17に固定されている。更に、樹脂固定部18は、第1金属部材11Bと第2金属部材17との物理的な接触を妨げている。そのため、第1金属部材11Bを構成する金属と、第2金属部材17を構成する金属とが異種である場合、第1金属部材11Bと第2金属部材17との接触に起因する電食の発生を抑制することができる。その結果、第1金属部材11B、及び第2金属部材17は腐食しにくい。
(2)電池パック
 本開示の電池パックは、複数の電池モジュールと、複数の電池モジュールの各々を電気的に接続する少なくとも1つのバスバーと、本開示の温度制御構造とを備える。
 複数の電池モジュールが充放電すると、少なくとも1つのバスバーは局所的に発熱しやすい。本開示の電池パックは、上記の構成であるので、複数の電池モジュールを効率良く冷却することができる。
(2.1)電池パックの一例
 図11~図12Bを参照して、本開示の電池パックの一例について説明する。
 第1実施形態に係る電池パック100は、図11に示すように、2つの温度制御構造10Gと、1つの温度制御構造10Jと、8つの電池モジュール20Eと、16つのバスバー群30Aと、筐体40Aとを備える。第1実施形態では、8つの電池モジュール20Eの各々の内部には、パウチ型の複数のリチウムイオン電池が左右方向に沿って一例に配置されている。
 2つの温度制御構造10Gと、1つの温度制御構造10Jとは、筐体40Aに固定されている。筐体40Aは、右壁部41、及び左壁部42を有する。一方の温度制御構造10Gは、筐体40Aの後部に位置する。一方の温度制御構造10Gは、筐体40Aの後壁部として機能する。他方の温度制御構造10Gは、筐体40Aの前部に位置する。他方の温度制御構造10Gは、筐体40Aの前壁部として機能する。筐体40Aの右壁部41、筐体40Aの左壁部42、2つの温度制御構造10Gは、囲い壁を構成する。囲い壁は、8つの電池モジュール20Eを囲っている。温度制御構造10Jは、前後方向において、筐体40Aの中央部に位置する。温度制御構造10Jの右端部は、右壁部41に固定されている。温度制御構造10Jの左端部は、左壁部42に固定されている。温度制御構造10Jは、右壁部41、及び左壁部42のリインフォースとして機能する。
 温度制御構造10Jは、囲い壁で囲まれた収容空間を、前後方向において、前側収容空間と後側収容空間とに仕切っている。前側収容空間には、4つの電池モジュール20Eが左右方向に沿って一列に配置されている。後側収容空間には、4つの電池モジュール20Eが左右方向に沿って一列に配置されている。8つの電池モジュール20Eの各々の両方の側面S20には、図12Aに示すように、バスバー群30Aが取り付けられている。第1実施形態では、温度制御構造10Gは、1つの熱伝導体12H(図12B参照)と、第1金属部材11B(図9B参照)と、樹脂部材13(図9B参照)とを有する。熱伝導体12Gは、4つのバスバー群30Aの形状に対応して成形されている。第1実施形態では、温度制御構造10Jは、2つの熱伝導体12H(図12B参照)と、第1金属部材11B(図10B参照)と、第2金属部材17(図10B参照)とを有する。2つの熱伝導体12Hの一方は、第1金属部材11Bの接合面S11Aに配置され、2つの熱伝導体12Hの他方は、第2金属部材17の外側面S17Cに配置されている。16つのバスバー群30Aの各々は、温度制御構造10G、又は温度制御構造10Jの熱伝導体12Gを介して、温度制御構造10G、又は温度制御構造10Jの第1金属部材11Bと熱的に接触している。
 これにより、温度制御構造10G、及び温度制御構造10Jの各々の内部流路Rに、冷却媒体が流通することで、電池パック100は16つのバスバー群30Aを効率的に冷却することができる。
(2.2)電池パックの他の一例
 図13を参照して、本開示の電池パックの他の一例について説明する。
 第2実施形態に係る電池パック101は、図13に示すように、1つの温度制御構造10Gと、7つの角型セル20Cと、バスバー群30Bと、筐体40Bとを備える。
 筐体40Bは、容器状である。7つの角型セル20Cは、筐体40B内に収容される。バスバー群30Bは、上述したとおり、7つの角型セル20Cの上面S20Cに取り付けられている。
 第2実施形態では、温度制御構造10Gは、図13に示すように、2つの熱伝導体12Fと、第1金属部材11Bと、樹脂部材13とを有する。2つの熱伝導体12Fは、バスバー群30Bの形状に対応して成形されている。16つのバスバー群30Bの各々は、温度制御構造10Gの2つの熱伝導体12Fを介して、温度制御構造10Gの第1金属部材11Bと熱的に接触している。温度制御構造10Bは、筐体40Bに着脱可能に取り付けられる。
 これにより、温度制御構造10Gの内部流路Rに、冷却媒体が流通することで、電池パック101は、バスバー群30Bを効率的に冷却することができる。
(2.3)電池パックの他の一例
 図14を参照して、本開示の電池パックの他の一例について説明する。
 第3実施形態に係る電池パック102は、図14に示すように、1つの温度制御構造10Jと、円筒型セル群30Cと、筐体40Cとを備える。
 筐体40Cは、容器状である。円筒型セル群30Cは、筐体40C内に収容される。
 第3実施形態では、温度制御構造10Gは、図14に示すように、1つの熱伝導体12Gと、第1金属部材11Bと、樹脂部材13とを有する。熱伝導体12Gは、円筒型セル群30Cの形状に対応して成形されている。円筒型セル群30Cは、温度制御構造10Gの1つの熱伝導体12Gを介して、温度制御構造10Gの第1金属部材11Bと熱的に接触している。温度制御構造10Bは、筐体40Cに着脱可能に取り付けられる。
 これにより、温度制御構造10Gの内部流路Rに、冷却媒体が流通することで、電池パック101は、円筒型セル群30Cを効率的に冷却することができる。
(3)第1実施形態に係る温度制御構造の製造方法
 本開示の第1実施形態に係る温度制御構造の製造方法は、後述する準備工程(以下、「第1準備工程」という。)と、後述する成形工程(以下、「第1成形工程」という。)とを含む。第1準備工程、及び第1成形工程は、この順で実行される。これにより、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された導電性熱伝導体を短時間で形成することができる。
(3.1)第1準備工程
 第1準備工程では、接合面を有する第1金属部材を準備する。第1金属部材は、接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するために用いられる。
 第1金属部材を準備する方法は、特に限定されず、第1金属部材の形状に応じて適宜選択される。第1金属部材が平板状である場合、第1金属部材を準備する方法としては、ロール成形法、プレス成形法、鍛造、鋳造等が挙げられる。第1金属部材が容器状である場合、第1金属部材を準備する方法は、鍛造、鋳造等が挙げられる。
(3.2)第1成形工程
 第1成形工程では、第1金属部材の接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に熱伝導性樹脂組成物を加圧成形して、少なくとも1つの導電性熱伝導体を加圧形成する。少なくとも1つの導電性熱伝導体は、少なくとも1つの被熱交換体と第1金属部材とを熱的に接続するために用いられる。
 本開示において、「第1金属部材の接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域」とは、被熱交換体と導電性熱伝導体とを熱的に接続したときに、金属部材の接合面と対向している被熱交換体に対応する接合面の区域を示す。
 第1成形工程が実行されることにより、熱伝導性樹脂組成物は、所定の区域に成形される。そのため、使用量が従来よりも節約された導電性熱伝導体が得られる。
 更に、加圧成形によって熱伝導性樹脂組成物を成形する。そのため、少なくとも1つの導電性熱伝導体を成形する際に、少なくとも1つの導電性熱伝導体の内部に気泡を巻き込むリスクが小さい。その結果、得られる導電性熱伝導体の内部には、気泡は存在しにくい。そのため、得られる導電性熱伝導体の伝熱性はより優れる。
 更に、導電性熱伝導体の面積(例えば、200cm以上)が大きい場合、又は導電性熱伝導体の形状が複雑な形状である場合であっても、1回の工程で、導電性熱伝導体を成形することができる。その結果、導電性熱伝導体を短時間で成形することができる。
 以上のようにして、第1成形工程が実行されることにより、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された導電性熱伝導体を短時間で形成することができる。
 加圧成形方法は、特に限定されず、熱伝導性樹脂組成物に含まれる樹脂の種類に応じて適宜選択される。加圧成形方法としては、例えば、射出成形、プレス成形等が挙げられる。熱伝導性樹脂組成物が熱可塑性樹脂組成物を含む場合、加圧成形方法は、射出成形であってもよい。熱伝導性樹脂組成物が熱硬化性樹脂組成物を含む場合、加圧成形方法は、反応射出成形(RIM成形)、反応プレス成形(トランスファー成形)、又はプレス成形であってもよい。
 複数の導電性熱伝導体を射出成形によって形成する場合、射出成形に用いられる金型は多点ゲートを有していてもよい。詳しくは、金型には、複数の導電性熱伝導体の各々に対応するキャビティに対して独立した1つのゲートが設けられていてもよい。ゲートは、熱伝導性樹脂組成物の溶融物をキャビティ内に充填するための入り口を示す。
 1つの導電性熱伝導体を射出成形によって形成する場合、導電性熱伝導体の体積等に応じて、射出成形に用いられる金型は1点ゲートを有していてもよいし、多点ゲートを有していてもよい。詳しくは、射出成形に用いられる金型には、1つの導電性熱伝導体に対応する1つのキャビティに対して1つのゲート又は複数のゲートが設けられていてもよい。
(3.3)第1粗化工程
 本開示の温度制御構造の製造方法は、後述する粗化工程(以下、「第1粗化工程」という。)を含んでもよい。第1粗化工程は、第1準備工程が実行された後、第1成形工程が実行される前に実行される。
 第1粗化工程が実行されることにより、第1金属部材の接合面のうち、導電性熱伝導体が接合される区域に、微細な凹凸構造が形成される。そのため、第1成形工程において、熱伝導性樹脂組成物は、微細な凹凸構造の隙間内に入り込みやすい。つまり、アンカー効果によって、粗化処理が施されていない場合よりも接合面に強く固着する導電性熱伝導体が形成される。その結果、導電性熱伝導体が接合面からより脱離しにくい温度制御構造が得られる。
 第1粗化工程では、第1金属部材の接合面のうち、導電性熱伝導体が接合される区域に粗化処理を施す。
 粗化処理は、例えば、第1金属部材の接合面のうち特定の区域とは異なる部位に施されてもよいし、第1金属部材の接合面とは異なる部位に施されてもよい。
 粗化処理を施す方法は、特に制限されない。粗化処理を施す方法は、例えば、特許第4020957号に開示されているようなレーザーを用いる方法;NaOH等の無機塩基、又はHCl、HNO等の無機酸の水溶液に第1金属部材の表面を浸漬する方法;特許第4541153号に開示されているような、陽極酸化により第1金属部材の表面を処理する方法;国際公開第2015-8847号に開示されているような、酸系エッチング剤(好ましくは、無機酸、第二鉄イオン又は第二銅イオン)および必要に応じてマンガンイオン、塩化アルミニウム六水和物、塩化ナトリウム等を含む酸系エッチング剤水溶液によってエッチングする置換晶析法;国際公開第2009/31632号に開示されているような、水和ヒドラジン、アンモニア、および水溶性アミン化合物から選ばれる1種以上の水溶液に第1金属部材の表面を浸漬する方法;特開2008-162115号公報に開示されているような温水処理法;ブラスト処理等が挙げられる。粗化処理を施す方法は、第1金属部材の接合面の材質、所望の凹凸構造の状態等に応じて使い分けることが可能である。
 第1粗化工程では、接合面の特定の区域に、粗化処理に加え、官能基を付加する処理(以下、「表面改質処理」と記載する)を施してもよい。接合面の特定の区域に表面改質処理を施すことで、接合面と導電性熱伝導体との化学的な結合が増える。その結果、第1金属部材に対する導電性熱伝導体の接合強度は、より向上する傾向にある。
 表面改質処理は、粗化処理を施すと同時に、又は粗化処理を施した後に行うことが好ましい。
 表面改質処理を施す方法は、特に制限されない。表面改質処理を施す方法は、例えば、官能基を持つ化学物質を水又は有機溶剤に溶解した溶液に第1金属部材の表面を浸漬する方法;官能基を持つ化学物質又はこれを含む溶液を第1金属部材の接合面にコーティング又はスプレーする方法;官能基を持つ化学物質を含むフィルムを第1金属部材の接合面に貼り付ける方法等が挙げられる。有機溶剤は、メチルアルコール、イソプロピルアルコール、エチルアルコール、アセトン、トルエン、エチルセルソルブ、ジメチルホルムアルデヒド、テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、ベンゼン、又は酢酸エチルエーテルを含む。官能基を付加する処理を粗化処理と同時に行う方法としては、例えば、官能基を持つ化学物質を含む液体を用いてウェットエッチング処理、化成処理、陽極酸化処理等を行う方法が挙げられる。
(4)第2実施形態に係る温度制御構造の製造方法
 本開示の第2実施形態に係る温度制御構造の製造方法は、後述する準備工程(以下、「第2準備工程」という。)と、後述する成形工程(以下、「第2成形工程」という。)とを含む。第2準備工程、及び第2成形工程は、この順で実行される。これにより、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された熱伝導体を短時間で形成することができる。
(4.1)第2準備工程
 第2準備工程では、接合面を有する第1金属部材を準備する。第2準備工程は、第1準備工程で例示した方法と同様にして実行され得る。
(4.2)第2成形工程
 第2成形工程では、第1金属部材の接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に熱伝導性樹脂組成物を加圧成形して、少なくとも1つの熱伝導体を加圧形成する。少なくとも1つの熱伝導体は、少なくとも1つの被熱交換体と第1金属部材とを熱的に接続するために用いられる。対向厚みは、5mm未満である。
 第2成形工程が実行されることにより、第1成形工程と同様に、内部に気泡が存在しにくく、かつ使用量が節約された熱伝導体を短時間で形成することができる。更に、第2成形工程では、対向厚みが5mm未満であるため、熱伝導体が絶縁性熱伝導体であっても、被熱交換体と絶縁性熱伝導体とを熱的に接続したときに、熱交換体と第1金属部材とは、絶縁性熱伝導体を介して熱伝導する。
 加圧成形は、対向厚みを5mm未満にする他は、第1成形工程で例示した加圧成形と同様にして実施され得る。
(4.3)第2粗化工程
 本開示の温度制御構造の製造方法は、後述する粗化工程(以下、「第2粗化工程」という。)を含んでもよい。第2粗化工程は、第2準備工程が実行された後、第2成形工程が実行される前に実行される。
 第2粗化工程が実行されることにより、第1粗化工程と同様に、熱伝導体が接合面からより脱離しにくい温度制御構造が得られる。
 第2粗化工程では、第1金属部材の接合面のうち、熱伝導体が接合される区域に粗化処理を施す。第2粗化工程は、第1粗化工程で例示した方法と同様にして実行され得る。
 以上、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
 2021年3月26日に出願された日本国特許出願2021-054120の開示、及び2021年11月29日に出願された日本国特許出願2021-193662の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
 本明細書に記載された全ての文献、特許出願、及び技術規格は、個々の文献、特許出願、及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (16)

  1.  接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材と、
     前記接合面に接合され、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体と
    を備え、
     下記の(A)及び(B)の少なくとも一方を満たす、温度制御構造。
     (A)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、熱伝導性樹脂組成物の成形体であること
     (B)前記少なくとも1つの熱伝導体は、前記少なくとも1つの被熱交換体の形状に対応して成形された、樹脂組成物の成形体であり、かつ前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満であること
  2.  前記少なくとも1つの熱伝導体は、第1熱伝導体及び第2熱伝導体を含み、
     前記第1熱伝導体及び前記第2熱伝導体は、下記の(i)及び(ii)の少なくとも一方
    を満たす、請求項1に記載の温度制御構造。
    (i)前記第1熱伝導体と前記第2熱伝導体とは、離れていること
    (ii)前記接合面に直交する方向において、前記第1熱伝導体の長さと、前記第2熱伝導体の長さとが異なること
  3.  前記少なくとも1つの熱伝導体は、1つの熱伝導体である、請求項1に記載の温度制御構造。
  4.  前記少なくとも1つの熱伝導体は、加圧成形体である、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  5.  前記熱伝導性樹脂組成物は、熱可塑性エラストマー又は熱硬化性エラストマーを含む、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  6.  前記熱伝導性樹脂組成物は、熱伝導性フィラーを含む、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  7.  前記接合面のうち、前記少なくとも1つの熱伝導体が接合される区域に粗化処理が施されている、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  8.  前記金属部材は、前記接合面上に電気的絶縁層を有する、請求項1~請求項7のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  9.  他の金属部材と、
     前記金属部材に前記他の金属部材を固定する樹脂固定部と
    を備え、
     前記金属部材と前記他の金属部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  10.  前記金属部材の少なくとも一部に接合された樹脂部材を備え、
     前記金属部材と前記樹脂部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、請求項1~請求項8のいずれ
    か1項に記載の温度制御構造。
  11.  樹脂部材と、
     前記樹脂部材を前記金属部材に固定する固定材と
    を備え、
     前記金属部材と前記樹脂部材との間に、前記少なくとも1つの被熱交換体の少なくとも1つと熱交換する熱交換媒体の内部流路が形成されている、請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  12.  前記少なくとも1つの被熱交換体は、複数の単電池の各々を電気的に接続するための少なくとも1つのバスバーを含み、
     前記熱交換媒体は、冷却用媒体である、請求項9~請求項11のいずれか1項に記載の温度制御構造。
  13.  複数の単電池と、
     前記複数の単電池の各々を電気的に接続する少なくとも1つのバスバーと、
     請求項12に記載の温度制御構造と
    を備える電池パック。
  14.  接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材を準備する準備工程と、
     前記接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に熱伝導性樹脂組成物を加圧成形して、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体を形成する成形工程と
    を含む、温度制御構造の製造方法。
  15.  接合面を有し、前記接合面に対向する少なくとも1つの被熱交換体の温度を制御するための金属部材を準備する準備工程と、
     前記接合面のうち前記少なくとも1つの被熱交換体に対応する区域に樹脂組成物を加圧成形して、前記少なくとも1つの被熱交換体と前記金属部材とを熱的に接続するための少なくとも1つの熱伝導体を形成する成形工程とを含み、
     前記接合面に直交する方向において、前記少なくとも1つの熱伝導体の前記少なくとも1つの被熱交換体に対向する部位の長さが5mm未満である、温度制御構造の製造方法。
  16.  前記接合面のうち、前記少なくとも1つの熱伝導体が接合される区域に粗化処理を施す粗化工程を含み、
     前記粗化工程は、前記成形工程が実行される前に実行される、請求項14又は請求項15に記載の温度制御構造の製造方法。
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