WO2022244568A1 - 冷却構造、バッテリーユニット、及び冷却構造の製造方法 - Google Patents

Abstract

本発明の一態様に係る冷却構造は、溝部、及び、溝部の周囲に設けられた堤部を有するプレス成形部材と、プレス成形部材の溝部を覆う位置に重ねられた流路上蓋と、流路上蓋と堤部との互いに対向する面同士を接合して、冷却液が流通可能な流路を形成する接合部と、を備え、プレス成形部材及び流路上蓋は、母材鋼板と、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきとを有し、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍのめっき鋼板であり、接合部は、プレス成形部材と流路上蓋のそれぞれの母材鋼板同士をロウ付けする接合金属から構成され、部分流路間隔が２０ｍｍ以下であり、接合幅が３ｍｍ以上である。

Description

冷却構造、バッテリーユニット、及び冷却構造の製造方法

　本発明は、冷却構造、バッテリーユニット、及び冷却構造の製造方法に関する。
　本願は、２０２１年５月２０日に、日本に出願された特願２０２１－０８５１９８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　二酸化炭素排出量の削減のために、自動車のＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ）化が進んでいる。ＥＶのバッテリーボックスでは、温度上昇による電池の劣化を防ぐために、冷却構造を設ける必要がある。これまで冷却構造は空冷式が主流であったが、近年では、バッテリーの大容量化に伴い、冷却能が高い水冷式が採用される例が増えてきている（例えば特許文献１～３）。水冷式のバッテリーパックでは、バッテリーパックの外側に冷却液が流れる水冷媒体用流路が形成される。

日本国特開２０２０－１０７４４３号公報 日本国特許第６１２５６２４号公報 日本国特開２０１２－１７９５４号公報

　水冷式のバッテリーパックの外壁部分及び冷却構造は、冷却液に対する耐食性が高いアルミニウムで構成されることが多い。しかし、アルミニウムにはコスト面の問題がある。また、アルミニウムは軟質であるので、アルミニウム板から構成される冷却構造においては、外壁強度を確保したまま外壁を薄くして、その重量を削減することが難しい。これらの部材の材料を鋼板とした場合、水冷式のバッテリーパックを安価に提供すること、及びその重量を削減することが可能となる。

　ここで、水冷媒体用流路には有機成分を含んだＬＬＣ（ロングライフクーラント）水溶液が冷却液として流れる。そのため、水冷媒体用流路を構成する部材には、冷却液に対する高い耐食性が求められる。また、バッテリーパック及び冷却構造は自動車の底面部に配置されるため、外部環境にさらされる。したがって、バッテリーパック及び冷却構造を構成する部材には、自動車の足回り部品並みの耐食性が求められる。以下、冷却液に対する耐食性を冷却液耐食性、又は内面耐食性と称し、外部環境に対する耐食性を外面耐食性と称する。また、単に「耐食性」と記載されている場合は、冷却液耐食性、及び外面耐食性の両方を指す。

　鋼板の耐食性を高めるための手段の一つとして、めっきがある。例えばＡｌ系めっき、及びＺｎ系めっきなどのめっきを鋼板の表面に形成することにより、冷却液耐食性及び外面耐食性の両方を高めることができる。しかしながら、本発明者らがめっき鋼板を用いた冷却構造の製造を試みたところ、めっき鋼板の接合部及びその周辺においてめっき損傷がきわめて生じやすく、これにより鋼板の耐食性が損なわれることを知見した。

　また、当然のことながら、冷却構造には高い冷却効率が求められる。加えて、冷却効率を保ち、ＬＬＣ漏れを抑制するために、流路の液密性も必要となる。しかしながら、めっき鋼板を用いて流路を形成した冷却構造はこれまでほとんど例が無く、従って、めっき鋼板を接合する方法についての検討はなされていない。特許文献３には、アルミ系めっき鋼板をろう付けした冷却器が開示されているが、この冷却器はハイブリッド自動車の内部に組み付けられるものであり、外面耐食性についてはなんら考慮されていない。また、当該冷却器のろう付けの際には、部材の熱歪みを回避するために、重石を用いて部材を固定している。そのため、当該冷却器の外面のめっきには傷が含まれており、外面耐食性に劣ると予想される。加えて、特許文献３に記載の冷却器の製造においては、変形量を極めて小さくする必要がある。そのため、特許文献３に記載の冷却器は、大型化には適しない。
　めっき鋼板を強固に接合するための手段として通常用いられるのはスポット溶接であるが、スポット溶接は溶接部周辺のめっきを損傷し、耐食性を損なう。特に、ＬＬＣに晒される厳しい腐食環境である流路内部においては、わずかなめっきの損傷も問題となる。また、スポット溶接は点接合であるので、流路の液密性を確保することが難しい。シーラーを用いてスポット溶接部の液密性を確保することが可能であるが、シーラーはＬＬＣによって劣化するおそれがある。従って冷却構造の製造にあたっては、耐食性を保ったまま、流路の液密性を確保可能な接合方法も必要とされる。

　以上の事情に鑑みて本発明は、高い冷却効率を有し、流路の液密性に優れ、さらに高い冷却液耐食性及び外面耐食性を有する冷却構造、バッテリーユニット、及び冷却構造の製造方法を提供することを課題とする。

　本発明の要旨は以下の通りである。

（１）本発明の一態様に係る冷却構造は、溝部、及び、前記溝部の周囲に設けられた堤部を有するプレス成形部材と、前記プレス成形部材の前記溝部を覆う位置に重ねられた平板であって、平坦な冷却面を構成する流路上蓋と、前記流路上蓋と前記堤部との互いに対向する面同士を接合して、冷却液が流通可能な流路を形成する接合部と、を備え、前記プレス成形部材及び前記流路上蓋は、母材鋼板と、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきとを有し、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍのめっき鋼板であり、前記接合部は、前記プレス成形部材と前記流路上蓋のそれぞれの前記母材鋼板同士をロウ付けする接合金属から構成され、前記流路は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部を有し、前記第１方向に垂直な前記並列流路部の断面において、隣り合う前記部分流路同士の間にある、前記堤部と前記流路上蓋との間隔が０．５ｍｍ未満である領域の幅を、部分流路間隔と定義し、隣り合う前記部分流路同士の間にある前記接合金属の幅を、接合幅と定義したときに、前記並列流路部の一部または全部において、前記部分流路間隔が２０ｍｍ以下であり、前記接合幅が３ｍｍ以上である。
（２）上記（１）に記載の冷却構造では、前記接合金属の一部または全部が、前記Ａｌ系めっき又は前記Ｚｎ系めっきであってもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の冷却構造では、前記冷却構造の外面におけるめっき損傷率が２０％以下であり、前記冷却構造の前記外面において、前記母材鋼板が露出していなくてもよい。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載の冷却構造は、前記接合部の一部において、スポット溶接部、プロジェクション溶接部、レーザ溶接部、及びかしめ接合部からなる群から選択される一種以上の追加接合部を有してもよい。

（５）本発明の別の態様に係るバッテリーユニット電池セルと、前記電池セルが収納されたバッテリーパックと、上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の冷却構造とを備え、前記冷却構造の前記流路上蓋が前記バッテリーパックに接合されている。
（６）本発明の別の態様に係るバッテリーユニットは、電池セルと、前記電池セルが収納されたバッテリーパックと、上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の冷却構造とを備え、前記冷却構造の前記流路上蓋が前記バッテリーパックである。
（７）上記（５）又は（６）に記載のバッテリーユニットでは、前記バッテリーパックを構成する鋼板の板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍであり、前記バッテリーパックを構成する前記鋼板が、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきを有してもよい。

（８）本発明の別の態様に係る冷却構造の製造方法は、鋼板をプレス形成して、溝部、及び、前記溝部の周囲に設けられた堤部を有するプレス成形部材を得る工程と、平板である流路上蓋を、前記プレス成形部材の前記溝部を覆う位置に重ね、固定する工程と、前記流路上蓋と、前記プレス成形部材の前記堤部の頂部との間に配されたロウ材を加熱して、前記流路上蓋と、前記プレス成形部材の前記堤部の頂部との間に配されたロウ材を加熱して、前記流路上蓋と前記堤部との互いに対向する面同士を接合して冷却液が流通可能な流路を形成する接合部を得る工程と、を備え、前記プレス成形部材及び前記流路上蓋は、母材鋼板と、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきとを有し、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍのめっき鋼板であり、前記接合部は、前記プレス成形部材と前記流路上蓋のそれぞれの前記母材鋼板同士をロウ付けする接合金属から構成され、前記流路は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部を有し、前記第１方向に垂直な前記並列流路部の断面において、隣り合う前記部分流路同士の間にある、前記堤部と前記流路上蓋との間隔が０．５ｍｍ未満である領域の幅を、部分流路間隔と定義し、隣り合う前記部分流路同士の間にある前記接合金属の幅を、接合幅と定義したときに、前記並列流路部の一部または全部において、前記部分流路間隔が２０ｍｍ以下であり、前記接合幅が３ｍｍ以上である。
（９）上記（８）に記載の冷却構造の製造方法では、前記流路上蓋を前記プレス成形部材に重ねる前に、前記プレス成形部材の前記溝部の前記頂部、及び、前記流路上蓋のうち前記頂部と接合される領域の一方又は両方に、前記ロウ材を塗布する工程をさらに備えてもよい。
（１０）上記（８）又は（９）に記載の冷却構造の製造方法では、前記接合金属の一部または全部が前記Ａｌ系めっき又は前記Ｚｎ系めっきであってもよい。
（１１）上記（８）～（１０）のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法では、前記接合部を形成する前に、前記堤部の前記頂部及び前記流路上蓋の一部を、スポット溶接、プロジェクション溶接、レーザ溶接、及びかしめ接合からなる群から選択される一種以上の接合手段によって接合することにより、前記流路上蓋と前記プレス成形部材とを固定してもよい。
（１２）上記（８）～（１１）のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法では、前記堤部の前記頂部が平面であり、前記流路上蓋と前記プレス成形部材とを固定するための固定治具と、前記堤部の前記頂部との接触部の面積が、前記冷却構造の外面における前記堤部の前記頂部をなす前記平面の面積の３０％以下であってもよい。
（１３）上記（８）～（１２）のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法では、前記ロウ材が配された箇所に向けてレーザを照射することによって、前記ロウ材を加熱してもよい。

　本発明によれば、高い冷却効率を有し、流路の液密性に優れ、さらに高い冷却液耐食性及び外面耐食性を有する冷却構造、バッテリーユニット、及び冷却構造の製造方法を提供することができる。

冷却構造の、平行に延在する複数の部分流路に垂直な断面図である。 接合幅Ｂ及び部分流路間隔ｓを説明する概略図である。 流路連通部と部分流路とが直交する冷却構造の、プレス成形部材の側から見た平面図である。 流路連通部が分岐構造を有する冷却構造の、プレス成形部材の側から見た平面図である。 追加接合部１５を有する冷却構造の断面図である。 追加接合部１５を有する冷却構造の平面図である。 バッテリーユニットの斜視図である。 バッテリーパックを流路上蓋として用いたバッテリーユニットの断面図である。 バッテリーパックと流路上蓋とを接合したバッテリーユニットの断面図である。 冷却構造の製造方法のフローチャートである。 棒状の突出部を有する固定治具の使用方法を示す図である。 平板状の突出部を有する固定治具の使用方法を示す図である。 レーザを用いたロウ付け方法を説明する図である。

　以下に、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。

（１．冷却構造）
　まず、本発明の第一実施形態に係る冷却構造について説明する。本実施形態に係る冷却構造１は、図１Ａ及び図２Ａに示されるように、プレス成形部材１１と、流路上蓋１２と、これらを接合する接合部１３とを有する。接合部１３は、ロウ付けによって形成される。図１Ａは、この冷却構造１の断面図であり、図２Ａは、この冷却構造１をプレス成形部材１１側から平面視した図である。

　プレス成形部材１１は、めっき鋼板をプレス成形することによって得られた部材であり、溝部１１１、及び、溝部１１１の周囲に設けられた堤部１１２を有する。流路上蓋１２は、平坦な冷却面を構成する部材であり、平板形状を有し、プレス成形部材１１の溝部１１１を覆う位置に重ねられている。

　プレス成形部材１１と流路上蓋１２は、接合部１３によって接合されている。具体的には、接合部１３は、流路上蓋１２とプレス成形部材１１の堤部１１２との互いに対向する面同士を接合する。これにより、流路上蓋１２及び溝部１１１は、冷却液が流通可能な流路１４を形成する。図２Ａの破線で示されるように、流路１４には、冷却液入口１４３から導入されたＬＬＣ等の任意の冷却液を、冷却液出口１４４へと流通させることができる。これにより、冷却面である流路上蓋１２、及び流路上蓋１２と接触する任意の物体を冷却することができる。なお、図２Ａに示される流路は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路１４１１が、第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部１４１と、これらの部分流路１４１１を連通する流路連通部１４２とを有する。流路１４の具体的な構成については後述する。

　堤部１１２の形状は特に限定されない。図１Ａに例示されるプレス成形部材１１では、堤部１１２の断面が台形形状とされている。一方、図４Ｂ及び図４Ｃの下部に示されるように、プレス成形部材１１がいわゆる波板であり、堤部１１２の断面が部分円形状又は円弧状を有していてもよい。同様に、溝部１１１の形状も特に限定されず、その断面を台形形状、部分円形状又は円弧状、その他種々の好適な形状を採用することができる。

　プレス成形部材１１及び流路上蓋１２は、母材鋼板と、母材鋼板の表面に設けられためっきとを有するめっき鋼板である。めっき鋼板の板厚、即ちプレス成形部材１１及び流路上蓋１２の板厚は、０．３ｍｍ以上とされる。板厚が０．３ｍｍ未満である場合、プレス形成性、及び冷却構造１の剛性を確保することが難しいからである。プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２の板厚を０．４ｍｍ以上、０．５ｍｍ以上、又は０．８ｍｍ以上としてもよい。一方、プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２を構成するめっき鋼板の板厚は、１．２ｍｍ以下とされる。プレス成形部材１１の板厚が大きすぎる場合、プレス成形部材１１を流路上蓋１２に密着させることが困難になり、流路の液密性が確保できなくなる。また、流路上蓋１２の板厚が大きすぎる場合、冷却構造１の冷却効率が損なわれる。プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２の板厚を１．１ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、又は０．８ｍｍ以下としてもよい。プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２の板厚が異なっていてもよい。板厚が薄いほど冷却効率が高まるので、流路上蓋１２は薄い方が好ましい。

　プレス成形部材１１及び流路上蓋１２を構成するめっき鋼板の母材鋼板は、特に限定されない。例えば冷却構造１の剛性を一層高めるために、流路上蓋１２の母材鋼板を、引張強さ９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板としてもよい。一方、プレス成形性を一層高めるために、プレス成形部材１１の母材鋼板を引張強さ約２７０ＭＰａの軟鋼板、例えばＳＰＣＣとしてもよい。冷却構造１の形状、及び用途に応じた種々の形態を、プレス成形部材１１及び流路上蓋１２を構成する母材鋼板に適用することができる。母材鋼板の例として、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｂ等を添加したＩＦ鋼、Ａｌ－ｋ鋼、Ｃｒ添加鋼、ステンレス鋼、ハイテン、低炭素鋼、中炭素鋼、高炭素鋼、合金鋼等が挙げられる。

　プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２を構成するめっき鋼板のめっきは、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき、又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきである。また、めっきの表層部に化成被膜処理が施されてもよい。Ａｌ系めっき、又はＺｎ系めっきを用いて、プレス成形部材１１、及び流路上蓋１２の冷却液耐食性、及び外面耐食性を確保することができる。これにより、冷却液による冷却構造１の腐食が抑制されるので、熱伝導率の低下や目詰まりの原因となるコンタミ（冷却液内に冷却構造１の成分が溶出すること）を抑制することができる。また、外面腐食を抑制し、冷却構造１の寿命を延長することができる。さらに、めっきの膜厚を上述の範囲内とすることにより、めっきがロウ材として働き、ロウ付け不良を回避することができる。即ち、これらのめっきは、冷却構造１の液密性を確保する働きも有する。

　めっき鋼板のめっき種をＡｌ系めっきとする場合、Ａｌ系めっきの膜厚は１０．０μｍ以上とする。これにより、Ａｌ系めっきがロウ付け接合の際にロウ材として働き、接合部の接合不良を抑制することができる。また、プレス成形部材１１の角部は、めっきが薄くなり耐食性が不足する傾向にあるが、Ａｌ系めっきの膜厚を１０．０μｍ以上とすることにより、角部の耐食性を確保することができる。

　Ａｌ系めっきの成分は特に限定されない。Ａｌ系めっき鋼板のめっき層は、例えばＡｌ含有量が７０質量％以上で、好ましくは、Ａｌ含有量が７０～９８質量％かつＳｉ含有量が２～１５質量％の２成分系または多成分系のめっきである。Ｓｉ含有量のさらに好ましい範囲は３～１５質量％である。Ｓｉ含有量を上記範囲内とすることで、Ａｌ系めっき鋼板の加工性、耐食性を高めることができる。Ａｌ系めっき中の不純物元素として、微量のＦｅ、Ｎｉ、Ｃｏ等が介在することがある。また、必要に応じ、Ｍｇ、Ｓｎ、ミッシュメタル、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｗ、Ｖ、Ｍｏ、等をＡｌ系めっきに含有させてもよい。Ａｌ系めっき鋼板の製造方法について特に制限はないが、溶融フラックスめっきや、ゼンジマー法、オールラジアント法等による溶融めっき、電気めっき、蒸着めっきが好ましい。

　Ａｌ系めっき鋼板等の外面耐食性及び冷却液耐食性をさらに高めるために、Ａｌ系めっき鋼板等の表面には、化成処理皮膜としてＺｒ系成分またはＴｉ系成分またはＳｉ系成分を主成分（例えば質量％として５０質量％以上）として含む皮膜が形成されていることが好ましい。皮膜には有機成分が含まれていてもよい。

　化成処理皮膜の例は例えば特開２００８－１１５４４２号公報、特開２０１３－７１０８号公報、特開２００４－２３２０４０号公報、特許第３３０２６７６号公報、特許第４７７６４５８号公報、特許第５３３６００２号公報等に挙げられている。したがって、これらの公報に挙げられている化成処理皮膜を本実施形態の化成処理皮膜として好適に使用することができる。

　めっき鋼板のめっき種をＺｎ系めっきとする場合、Ｚｎ系めっきの膜厚は５．０μｍ以上とする。これにより、Ｚｎ系めっきがロウ付け接合の際にロウ材として働き、接合部の接合不良を抑制することができる。なお、Ｚｎ系めっきは犠牲防食機能を有するので、Ａｌ系めっきよりも薄い膜厚でも、必要な耐食性を発揮することができる。

　Ｚｎ系めっきの成分は特に限定されない。Ｚｎ系めっき鋼板としては、例えば亜鉛めっき鋼板、亜鉛－ニッケルめっき鋼板、亜鉛－鉄めっき鋼板、亜鉛－クロムめっき鋼板、亜鉛－アルミニウムめっき鋼板、亜鉛－チタンめっき鋼板、亜鉛－マグネシウムめっき鋼板、亜鉛－マンガンめっき鋼板、亜鉛－アルミニウム（Ａｌ）－マグネシウム（Ｍｇ）めっき鋼板、亜鉛－アルミニウム－マグネシウム－シリコンめっき鋼板等が挙げられる。さらにはこれらのめっき層に少量の異種金属元素又は不純物として、コバルト、モリブデン、タングステン、ニッケル、チタン、クロム、アルミニウム、マンガン、鉄、マグネシウム、鉛、ビスマス、アンチモン、錫、銅、カドミウム、ヒ素等を含有したものや、シリカ、アルミナ、チタニア等の無機物を分散させたＺｎ系めっき鋼板を用いることもできる。さらには上記のめっきを他の種類のめっきと組み合わせることもでき、例えば鉄めっき、鉄－リンめっき、ニッケルめっき、コバルトめっき等と組み合わせた複層めっきも適用可能である。めっき方法は特に限定されるものではなく、公知の電気めっき法、溶融めっき法、蒸着めっき法、分散めっき法、真空めっき法等のいずれの方法でもよい。

　さらに、Ｚｎ系めっき鋼板の表面には、化成処理皮膜として無機皮膜または樹脂皮膜が形成されていてもよい。無機皮膜は、Ｓｉ系成分またはＺｒ系成分を主成分（例えば質量％として５０質量％以上）として含む。なお、無機皮膜は有機成分を含んでいてもよい。

　無機皮膜または樹脂皮膜は、導電性を有することが好ましい。この場合、Ｚｎ系めっき鋼板の溶接性、あるいは電着塗装性を向上することができる。さらに、無機皮膜は、Ｓｉ－Ｏ結合、Ｓｉ－Ｃ結合、及びＳｉ－ＯＨ結合のうち１種以上を含む化合物相で構成されていることが好ましい。また、化合物相中に後述するアクリル樹脂が含まれていることが好ましい。これらの要件が満たされる場合、化成処理皮膜の密着性を高めることができるので、Ｚｎ系めっき鋼板の加工部の外面耐食性及び冷却液耐食性を高めることができる。また、無機皮膜は、Ｖ成分、Ｐ成分、及びＣｏ成分の少なくとも１種以上を防錆成分として含んでいることが好ましい。無機皮膜の防錆成分は、酸化バナジウム、リン酸、及び硝酸Ｃｏの何れか１種以上であることが好ましい。また、無機皮膜の厚みは０μｍ超１．５μｍ以下であることが好ましい。この場合、上述した化成処理皮膜の導電性あるいは密着性をさらに高めることができる。

　樹脂皮膜は、樹脂、防錆顔料、及び導電顔料を含むことが好ましい。さらに、樹脂皮膜は、金属粒子、金属間化合物粒子、導電性酸化物粒子、及び導電性非酸化物セラミクス粒子の何れか１種以上を前記導電顔料として含み、導電顔料は、２５℃の粉体抵抗率が１８５×１０^－6Ωｃｍ以下であり、かつＺｎ、Ｓｉ、Ｚｒ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｍｎ、Ｆｅ及びＷからなる群から選択されるいずれか１種以上を構成元素として含むことが好ましい。さらに、樹脂皮膜は、導電顔料を１．０質量％以上３０質量％以下の割合で含むことが好ましい。さらに、樹脂皮膜の平均厚みが１．０μｍ以上１５μｍ以下であることが好ましい。さらに、導電顔料の平均粒径が樹脂皮膜の平均厚みの０．５倍以上１．５倍以下であることが好ましい。これらの要件のいずれか１つ以上が満たされる場合、Ｚｎ系めっき鋼板の外面耐食性及び冷却液耐食性をさらに高めることができる。

　化成処理皮膜の例は例えば特許第４７７６４５８号公報、特許第５３３６００２号公報、特許第６１９１８０６号公報、特許第６２６３２７８号公報、国際公開第２０２０／２０２４６１号公報、特許第４０８４７０２号公報等に挙げられている。したがって、これらの公報に挙げられている化成処理皮膜を本実施形態の化成処理皮膜として好適に使用することができる。

　プレス成形部材１１の堤部１１２の頂部と、流路上蓋１２とは、接合部１３によって接合される。この接合部１３は、プレス成形部材１１の母材鋼板と、流路上蓋１２の母材鋼板とをロウ付けする接合金属から構成される。ロウ付けは、溶接とは異なり母材融点以下の温度で行われるので、母材鋼板を溶融させない。接合部１３の断面を観察すると、母材鋼板と接合金属とを容易に区別することができる。

　ロウ付けは、母材鋼板を溶融させないが、めっきを損傷する可能性がある。従って、冷却液耐食性及び外面耐食性の両方が要求される冷却構造１において、めっき鋼板とロウ付けとを併用した例は報告されていない。しかし本発明者らは、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきの膜厚を上述の範囲とすることにより、流路１４におけるめっき損傷を抑制し、冷却液耐食性を一層高めることができることを知見した。

　また、接合部１３は、上述の膜厚を有するＡｌ系めっき又はＺｎ系めっきだけを用いて形成することが可能である。後述するように、厚く形成されたＡｌ系めっき又はＺｎ系めっきは、ロウ材と同様の働きを発揮するからである。従って、接合部１３を構成する接合金属の全部が、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきであってもよい。一方、プレス成形部材１１及び流路上蓋１２がＡｌ系めっき鋼板である場合は、例えばＡｌ－Ｓｉロウ等のロウ材を追加的に用いてもよい。また、プレス成形部材１１及び流路上蓋１２がＺｎ系めっき鋼板である場合は、例えばＺｎ－Ｓｉロウ等のロウ材を追加的に用いてもよい。この場合、接合部１３を構成する接合金属の一部がめっきであり、残りが追加ロウ材となる。

　なお、一般的には、ロウ付けとは母材同士の間に溶加材を追加して行う接合であると理解される。本実施形態においては、ロウ材が追加的に塗布されない場合があるが、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきを、母材鋼板の間に追加された溶加材とみなし、接合部を、ロウ付け部の一種であると捉える。また、一般的には、ロウとは融点４５０℃以上の溶加材であると理解される。しかし本実施形態においては、融点が４２０℃程度であるＺｎ－ＳｉロウやＺｎ系めっきも、便宜上ロウと称し、これを用いた接合をロウ付けと称する。

　本実施形態に係る冷却構造では、並列流路部１４１における部分流路１４１１同士の間隔、即ち部分流路間隔ｓと、並列流路部１４１における接合部１３の幅、即ち接合幅Ｂとを個別に規定する。部分流路間隔ｓとは、並列流路部１４１の、部分流路１４１１の延在方向である第１方向に垂直な断面において、隣り合う部分流路１４１１同士の間にある、堤部１１２と流路上蓋１２との間隔が０．５ｍｍ未満である領域の幅を意味する。接合幅Ｂとは、第１方向に垂直な並列流路部１４１の断面において、隣り合う部分流路１４１１同士の間にある接合金属の幅を意味する。ここで「幅」とは、第２方向に沿って測定される幅のことである。

　なお、部分流路間隔ｓの定義を上述の通りとした理由は、冷却液の流通の容易さを考慮したためである。本実施形態に係る冷却構造１において、流路１４、及びこれに含まれる部分流路１４１１とは、冷却水が容易に流通し、実質的な冷却効果を発揮する空間を意味する。プレス成形部材１１と流路上蓋１２との間にわずかに隙間があれば、その隙間には冷却水が入り込むことが可能である。しかし、その隙間の厚さが０．５ｍｍ未満である場合、隙間は冷却効果を発揮せず、流路１４及び部分流路１４１１として機能しない。以上の理由により、本実施形態では、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１の間の空間であって、流路上蓋１２に垂直な方向に沿った厚さが０．５ｍｍ以上の空間を、流路１４及び部分流路１４１１とみなした。また、部分流路１４１１の間における接合金属領域、即ち隙間が０ｍｍである領域の幅と、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１の間の空間であって、流路上蓋１２に垂直な方向に沿った厚さが０．５ｍｍ未満の空間の幅との合計を、部分流路１４１１の間隔とみなす。

　図１Ｂは、部分流路間隔ｓと接合幅Ｂとを説明する模式図である。
　図１Ｂの左側には、断面が部分円形状である堤部と流路上蓋とが、接合金属１３１によって接合された様子を示した。ここでは、接合金属の両端における堤部１１２と流路上蓋１２との間隔が０．５ｍｍよりも若干狭い。そのため、接合幅Ｂの両端と部分流路間隔ｓの両端とは一致していない。
　図１Ｂの右側には、断面が矩形形状であり、その頂部が平面をなす堤部と流路上蓋とが、接合金属１３１によって接合された様子を示した。ここでは、接合金属１３１が堤部の頂部をなす平面全体に配されている。そして、接合金属の両端における堤部１１２と流路上蓋１２との間隔が０．５ｍｍ以上とされている。そのため、接合幅Ｂの両端と部分流路間隔ｓの両端とが一致している。
　図１Ｂの中央には、断面が矩形形状であり、その頂部が平面をなす堤部と流路上蓋とが、接合金属１３１によって接合された様子を示した。ここでは、接合金属１３１が堤部の頂部をなす平面の一部のみに配されている。さらに、接合金属の両端における堤部１１２と流路上蓋１２との間隔が０．５ｍｍ未満であり、堤部の頂部をなす平面の両端における堤部１１２と流路上蓋１２との間隔も０．５ｍｍ未満である。そのため、接合幅Ｂは接合金属の両端間の間隔となるが、部分流路間隔ｓの端部は、堤部の頂部をなす平面の両端よりも若干外側に位置することとなる。

　冷却構造１の冷却効率を高めるためには、冷却液と、流路上蓋１２との間の接触面積を大きくすること、即ち、流路上蓋１２における流路１４に面している領域の面積を大きくすることが好ましい。このため、流路１４は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路１４１１が第１方向と直交する第２方向に並ぶ、並列流路部１４１を有する。第１方向とは、例えば、冷却構造１の長手方向又は短手方向である。部分流路１４１１を平行に複数配置した並列流路部１４１を設けることにより、冷却液と流路上蓋１２との接触面積を増大させることができる。しかし、一層優れた冷却効率を確保するために、本発明者らはさらなる検討を重ねた。

　冷却液と流路上蓋１２との接触面積を一層増大させるための手段として、部分流路１４１１の幅ｗを広くすることが考えられた。しかしながら、部分流路１４１１の幅ｗが広いほど、接合部１３に付加される応力が大きくなり、冷却構造１の寿命が低下するおそれがある。また、部分流路１４１１の幅ｗが広すぎると、冷却液が部分流路１４１１の延在方向、即ち第１方向に沿って流れなくなり、冷却ムラが生じるおそれがある。

　冷却液と流路上蓋１２との接触面積を一層増大させるための別の手段は、部分流路間隔ｓを狭めることである。この手段によれば、接合部１３に付加される応力の増大、及び冷却ムラの発生を防ぎながら、冷却効率を高めることができる。以上の理由により、本実施形態に係る冷却構造１では、並列流路部１４１の一部または全部において、隣り合う部分流路１４１１同士の間隔である部分流路間隔ｓを、２０ｍｍ以下とする。部分流路間隔ｓを、１８ｍｍ以下、１６ｍｍ以下、又は１５ｍｍ以下としてもよい。部分流路間隔ｓの下限値は特に限定されないが、接合不良を防止する観点から、間隔ｓを３ｍｍ以上、５ｍｍ以上、又は８ｍｍ以上としてもよい。部分流路間隔ｓは、並列流路部１４１の全部において上述の範囲内とされていることが好ましい。しかしながら、例えば部分流路１４１１の間にねじ穴等の別の構成要素が配置されることにより、並列流路部１４１の一部において部分流路間隔ｓが２０ｍｍ超であってもよい。換言すると、部分流路間隔ｓは、並列流路部１４１の一部において上述の範囲内とされていてもよい。

　一方で、冷却構造１の強度及び液密性を確保するためには、ロウ付け部の接合強度を確保する必要がある。そのため、並列流路部１４１の一部または全部において、ロウ付け部に配された接合金属の幅である接合幅Ｂの下限値を、３ｍｍ以上とする。接合幅Ｂの下限値を、５ｍｍ以上、又は８ｍｍ以上としてもよい。接合幅Ｂの上限値については特に制限はないが、上述の部分流路間隔ｓの規定を考慮すると、２０ｍｍを上限とすることが望ましい。接合幅Ｂを、１８ｍｍ以下、１６ｍｍ以下、又は１５ｍｍ以下としてもよい。なお、冷却構造１の外部へと冷却水が漏出することを防止するために、冷却構造１の外周部においても、接合幅Ｂを上述の範囲内としてもよい。即ち、部分流路１４１１同士の間のみならず、部分流路１４１１又は流路連通部１４２を構成する流路とプレス成形部材１１の端部との間、又は部分流路１４１１又は流路連通部１４２を構成する流路と流路上蓋１２の端部との間においても、接合幅Ｂを上述の値としてもよい。また、部分流路間隔ｓと同様に、接合幅Ｂも、並列流路部１４１の一部又は全部において上述の範囲内とされていればよい。

　なお、図１Ｂに示されるように、部分流路間隔ｓと接合幅Ｂとは必ずしも一致しない。堤部１１２の断面形状等に基づいて、部分流路間隔ｓ及び接合幅Ｂをある程度推定することが可能である。しかしながら、部分流路間隔ｓ及び接合幅Ｂを正確に測定するためには、ロウ付け接合された冷却構造１を切断し、その断面を観察することが望ましい。

　部分流路間隔ｓおよび接合幅Ｂを上述の範囲内とする限り、部分流路１４１１の幅ｗは特に限定されない。流路形成部と流路上蓋１２との接触面積を一層増大させる観点からは、部分流路１４１１の幅ｗを６ｍｍ以上、８ｍｍ以上、又は１０ｍｍ以上としてもよい。一方、プレス成形部材１１と流路上蓋１２との接合強度を一層高め、また、冷却の均一性を一層高める観点から、部分流路１４１１の幅ｗを３０ｍｍ以下、２５ｍｍ以下、又は２０ｍｍ以下としてもよい。

　また、部分流路１４１１の幅ｗとは、第２方向に沿って測定される、部分流路１４１１の両端部同士の間隔のことである。この際、部分流路１４１１の端部とは、冷却構造１を、流路上蓋１２に垂直な方向に平面視したときの堤部１１２と流路上蓋１２との間隔が０．５ｍｍ以上となる領域の端部である。

　図２Ａに示されるように、複数の部分流路１４１１を連通する流路連通部１４２が、流路１４にさらに設けられてもよい。また、流路に冷却液を導入するための冷却液入口１４３、及び冷却液出口１４４が、流路１４にさらに設けられてもよい。流路１４が流路連通部１４２を有する場合、流路１４は１つの空間をなすこととなる。この場合、冷却構造１には、冷却液入口１４３及び冷却液出口１４４が１つずつ設けられれば良い。一方、流路連通部１４２が冷却構造１に設けられなくてもよい。この場合、複数の部分流路１４１１それぞれに、冷却液入口１４３及び冷却液出口１４４を設ければよい。複数の部分流路１４１１の一部のみが流路連通部１４２によって連通され、流路１４が２以上の空間をなしてもよい。

　なお図２Ａ等においては、２つの流路連通部１４２それぞれが一本の真っ直ぐな流路であり、流路連通部１４２が全ての部分流路１４１１に直交するように連通している。しかし、流路連通部１４２の形状、及び、流路連通部１４２と部分流路１４１１の配置はこれに限定されない。例えば、流路連通部１４２と部分流路１１４１とがなす角度は９０°に限定されず、冷却構造１の用途に応じて適宜選択することができる。また、流路連通部１４２が分岐構造を有していてもよい。図２Ｂに示されるように、２つの流路連通部１４２が冷却液入口１４３又は冷却液出口１４４を起点に扇状に分岐し、その分岐先において各部分流路１４１１と種々の角度をもって連通していてもよい。

　冷却構造１の外面耐食性を一層向上させる観点から、冷却構造１の外面におけるめっき損傷率は、２０％以下、１８％以下、１５％以下、又は１０％以下であることが好ましい。めっき損傷率とは、めっきが損傷して母材鋼板が露出する箇所、ロウ付け時のめっき溶融した状態で拘束ジグが接触しめっき表面に凹凸の生じた箇所、およびスポット溶接やレーザ溶接等の付加接合によってめっきが再溶融しめっき表面に凹凸の生じた箇所のことである。めっきが溶融しても均一な表面形状を保ったまま再凝固すれば耐食性が劣化することはないが、めっき再溶融時に凹凸が生じるとめっき厚のむらが生じるため耐食性低下を招いてしまう。凹凸のあるめっきは外観目視で容易に判別できるため、写真撮影等で取得した画像から凹凸部の面積を測定することができる。さらに、冷却構造１の外面において、鋼板が露出していないことが好ましい。即ち、冷却構造１の外面すべてが、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきによって覆われていることが好ましい。

　冷却構造１は、図３Ａ及び図３Ｂに示されるように、接合部１３の一部に、スポット溶接部、プロジェクション溶接部、レーザ溶接部、及びかしめ接合部からなる群から選択される一種以上の追加接合部１５を有してもよい。

　追加接合部１５は、主にロウ付け工程の効率化のために用いられる。ロウ付け工程は、後述するように、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを重ね合わせ、固定してから、ロウ材を加熱することにより行われる。流路上蓋１２及びプレス成形部材１１は、通常、固定治具を用いて把持することにより固定される。しかしながら、固定治具で流路上蓋１２及びプレス成形部材１１を把持することにより、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１の表面に形成されためっきが損傷したり、めっきに傷がついて母材鋼板が露出したりする。一方、ロウ付け工程の前に追加接合部１５を設け、これを用いて流路上蓋１２及びプレス成形部材１１を固定することにより、冷却構造１の外面のめっき損傷率を低下させたり、冷却構造１の外面において母材鋼板が露出することを防いだりすることができる。なお、めっき鋼板を溶接するとめっきが損傷する場合があるが、溶接後にロウ付けをする場合、ロウ材が流動しめっき損傷部を覆う。従って、追加接合部１５は耐食性の低下が少ない。また、追加接合部１５を設ける際に流路上蓋１２及びプレス成形部材１１にひずみが生じ、寸法精度が若干低下する場合がある。しかし、例えば冷却構造１がの用途がＥＶのバッテリーの冷却である場合など、冷却構造１の寸法が大きい場合には、追加接合部１５による寸法精度の低下は無視することができる。

　プレス成形部材１１、及び冷却構造１の冷却面を構成する流路上蓋１２の平面視形状は特に限定されない。例えば冷却構造１の用途がＥＶのバッテリーの冷却である場合、流路上蓋１２の平面視形状は長方形であることが望ましい。この場合、流路上蓋１２の平面視での大きさは、長手方向が１０００ｍｍ～２３００ｍｍであり、短手方向が２００ｍｍ～１５００ｍｍであることが好ましい。プレス成形部材１１の平面視での大きさも、同様に長手方向が１０００ｍｍ～２３００ｍｍであり、短手方向が２００ｍｍ～１５００ｍｍであることが好ましい。プレス成形部材１１、及び／又は流路上蓋１２が大面積を有し、かつ、部分流路間隔ｓが狭い冷却構造１を製造する際には、堤部１１２と流路上蓋１２との接合不良が問題となりやすいが、例えば後述する製造方法によれば、接合不良を容易に回避することができる。
　流路上蓋１２の平面視での長手方向の大きさを、１２００ｍｍ以上、１４００ｍｍ以上、又は１６００ｍｍ以上としてもよい。流路上蓋１２の平面視での長手方向の大きさを、２２００ｍｍ以下、２０００ｍｍ以下、又は１８００ｍｍ以下としてもよい。流路上蓋１２の平面視での短手方向の大きさを、２５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以上、又は７００ｍｍ以上としてもよい。流路上蓋１２の平面視での短手方向の大きさを、１４００ｍｍ以下、１３００ｍｍ以下、又は１２００ｍｍ以下としてもよい。
　プレス成形部材１１の平面視での長手方向の大きさを、１２００ｍｍ以上、１４００ｍｍ以上、又は１６００ｍｍ以上としてもよい。プレス成形部材１１の平面視での長手方向の大きさを、２２００ｍｍ以下、２０００ｍｍ以下、又は１８００ｍｍ以下としてもよい。プレス成形部材１１の平面視での短手方向の大きさを、２５０ｍｍ以上、５００ｍｍ以上、又は７００ｍｍ以上としてもよい。プレス成形部材１１の平面視での短手方向の大きさを、１４００ｍｍ以下、１３００ｍｍ以下、又は１２００ｍｍ以下としてもよい。

　以上説明されたように、第１実施形態に係る冷却構造では、プレス成形部材１１及び流路上蓋１２を、所定の膜厚を有するＡｌ系めっき鋼板又はＺｎ系めっき鋼板とし、さらにプレス成形部材１１及び流路上蓋１２をロウ付け接合することにより、冷却液耐食性及び外面耐食性を高めることができる。これにより、水路腐食を抑制し、熱伝導率の低下及び目詰まりの原因となるコンタミの発生を抑制することができる。さらに、外面腐食を抑制し、冷却構造１の寿命を延長することができる。
　また、第１実施形態に係る冷却構造では、並列流路部１４１における部分流路間隔ｓを２０ｍｍ以下とすることにより、冷却液と流路上蓋１２とが接触する面積を大きくして、冷却効率を向上させることができる。
　加えて、第１実施形態に係る冷却構造では、接合幅Ｂを３ｍｍ以上とし、プレス成形部材１１を構成するめっき鋼板の板厚を１．２ｍｍ以下とし、且つ、Ａｌ系めっき又はＺｎめっきを厚付けめっきとすることにより、ロウ付け不良を抑制し、流路１４の液密性を高めることができる。

（２．バッテリーユニット）
　次に、本発明の第二実施形態に係るバッテリーユニットについて説明する。本実施形態に係るバッテリーユニット２は、図４Ａ～図４Ｃに示されるように、電池セル２１と、電池セル２１が収納されたバッテリーパック２２と、第一実施形態に係る冷却構造１とを有する。

　冷却構造１をバッテリーユニット２に組み込むにあたっては、図４Ｂに示されるように、バッテリーパック２２を冷却構造１の流路上蓋１２として用いることができる。換言すると、プレス成形部材１１の堤部１１２の頂部を、バッテリーパック２２にロウ付けすることができる。バッテリーパック２２と冷却構造１とを一体化することにより、バッテリーユニット２は電池セル２１を極めて効率的に冷却することができる。

　一方、バッテリーパック２２と冷却構造１とが分離した構造を採用してもよい。例えば、流路上蓋１２と、バッテリーパック２２とを接合することにより、バッテリーユニット２を製造しても良い。この場合、図４Ｃに示されるように、流路上蓋１２とバッテリーパック２２との間にギャップフィラー２３を配置しても良い。何らかの原因（寸法精度の誤差、バッテリーパック２２に複雑な凹凸形状が形成されている等）によって、バッテリーパック２２と冷却構造１の流路上蓋１２とを隙間なく接合することが難しい場合がある。そのような場合に、ギャップフィラー２３を用いることができる。ギャップフィラー２３は、一般的に、樹脂に熱伝導性の高い顔料を含めたものである。ギャップフィラー２３を異なる物質間に挿入することで、熱交換効率を向上させることができる。本実施形態では、ギャップフィラー２３の熱伝導率が３．５Ｗ／ｍ以上であることが好ましい。ギャップフィラー２３の例として、信越シリコーン社製の「ＳＤＰ－３５４０－Ａ」が挙げられる。ギャップフィラーの厚さは０．１ｍｍ～８．０ｍｍであることが好ましく、０．５ｍｍ～３．０ｍｍであることがさらに好ましい。

　バッテリーパック２２の構成は特に限定されない。例えばバッテリーパック２２を略矩形状とし、その底面部に冷却構造１を配置するか、又はその底面部を冷却構造１の流路上蓋１２としてもよい。また、耐食性を向上させる観点から、バッテリーパック２２を構成する鋼板はＡｌ系めっき鋼板又はＺｎ系めっき鋼板であることが好ましい。ただし、図４Ｃに示されるような、バッテリーパック２２と冷却構造１とが分離した構造が採用される場合、バッテリーパック２２において冷却構造１が取り付けられる箇所、例えば底面部に冷却液耐食性を持たせることは必須ではない。

　バッテリーパック２２の底面部を構成するＺｎ系めっき鋼板又はＡｌ系めっき鋼板の厚さは特に制限されないが、例えば、０．３～１．２ｍｍであることが好ましく、０．４～０．６ｍｍであることがさらに好ましい。この場合、バッテリーパック２２の底面部の強度を保ちつつ底面部を薄く形成することができる。したがって、冷却液とバッテリーパック２２の内部構造との距離を狭めることができるので、バッテリーパック２２の冷却効率を高めることができる他、バッテリーパック２２の冷却応答性を高めることができる。

　バッテリーパック２２の側面部及び上面部の材質は特に制限されないが、これらも底面部と同様のＺｎ系めっき鋼板又はＡｌ系めっき鋼板で構成されることが好ましい。特に、側面部は外部環境にさらされるので、底面部と同様のＺｎ系めっき鋼板又はＡｌ系めっき鋼板で構成されることが好ましい。なお、上面部と側面部とはシーラーを介して接合されてもよい。バッテリーユニット２をＥＶの電源として用いる場合、バッテリーパック２２の上面部は、車両の底面部に固定されることが好ましい。

（３．冷却構造の製造方法）
　次に、本発明の第三実施形態に係る冷却構造の製造方法について説明する。第三実施形態に係る冷却構造の製造方法は、図５に示されるように、めっき鋼板をプレス成形してプレス成形部材１１を得る工程Ｓ１と、プレス成形部材１１と流路上蓋１２とを固定する工程Ｓ２と、プレス成形部材と流路上蓋とをロウ付けする工程Ｓ３と、を備える。これら工程の詳細について、以下に説明する。この製造方法によれば、第一実施形態に係る冷却構造を好適に製造することができる。ただし、以下の記載は、第一実施形態に係る冷却構造の製造方法を限定するものではない。

（Ｓ１　プレス成形）
　本実施形態にかかる冷却構造の製造方法では、まず、めっき鋼板をプレス形成する。これにより、溝部１１１、及び、溝部１１１の周囲に設けられた堤部１１２を有するプレス成形部材１１を得る。プレス成形に供されるめっき鋼板は、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍであり、且つ、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきを有する。また、最終的に得られる冷却構造１においては、流路１４が、第１方向に沿って延びる複数の部分流路１４１１が第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部１４１を有するものとされる。そして並列流路部１４１において、隣り合う部分流路１４１１同士の間隔である部分流路間隔ｓが２０ｍｍ以下とされ、接合幅Ｂが３ｍｍ以上とされる。このような流路１４の形状が達成されるように、プレス成形において溝部１１１を形成する必要がある。

（Ｓ２　固定）
　次に、平板である流路上蓋１２を、プレス成形部材１１の溝部１１１を覆う位置に重ね、両者を固定する。なお、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを重ね合わせる前に、これらの間に追加のロウ材を配してもよい。追加のロウ材を配する工程に関しては後述する。

　重ね合わせられた流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを固定する方法は特に限定されない。ロウ付けにおいて最も一般的な方法は、固定治具を用いて、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを把持することである。ただし、流路上蓋１２が大きく、且つ部分流路間隔ｓが小さい場合は、ロウ付けする個所が極めて多くなる。従って、ロウ付けする箇所全てを隙間なく密着させる必要が生じる。従来の固定治具によっては、このような処置は難しい。

　ロウ付けする箇所全てを隙間なく密着させるための手段の一つとして、金型などの高剛性治具を用いることが考えられる。プレス成形部材１１の外面に沿った形状を有する金型を用いることにより、プレス成形部材１１の堤部１１２全体を、流路上蓋１２に押し付けて密着させることができる。ただし、このような金型を用いた場合、冷却構造１の外面に配されためっきが傷つけられるおそれがある。この場合、冷却構造１の外面におけるめっき損傷率が高まったり、外面において鋼板が露出したりすることとなり、冷却構造１の外面耐食性が損なわれるおそれがある。

　めっき損傷を回避するためには、堤部１１２の頂部を流路上蓋１２に押し付ける固定治具と、冷却構造１の外面との接触面積を可能な限り減らすことが好ましい。具体的には、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを固定するための固定治具Ｆと、堤部１１２の頂部との接触部の面積が、冷却構造１の外面における堤部１１２の頂部をなす平面の面積の３０％以下であることが好ましい。ここで、堤部１１２の頂部をなす平面の面積とは、堤部１１２の頂部が図１Ａに例示されるように平面である場合は、頂部にあたる平面の総面積を意味する。

　接触面積を減らすための具体的な手段として、例えば、基部と突出部とを有し、突出部の先端が略同一平面上にあり、突出部の位置がプレス成形部材１１の堤部１１２に対応し、突出部の先端と基部との距離が、プレス成形部材１１の溝部１１１の深さよりも十分に大きい固定治具Ｆを用いて、プレス成形部材１１の堤部１１２を流路上蓋１２に押し付けて固定してもよい。

　固定治具Ｆの例を図６Ａ及び図６Ｂに示す。これらの図において、固定治具Ｆの基部の記載は省略されており、突出部だけが記載されている。図６Ａに例示される固定治具Ｆは、棒状の複数の突出部を有しており、これら突出部の先端が略同一平面上にあり、さらに、突出部の位置が堤部１１２に対応している。図６Ｂに例示される固定治具Ｆは、突出部の形状が棒状ではなく板状である点を除き、図６Ａと同様の構成を有する。このような固定治具Ｆを用いてプレス成形部材１１を流路上蓋１２に押し付け、固定することにより、接合不良を抑制することができる。また、突出部は十分な長さを有している。従って突出部は、プレス成形部材１１を流路上蓋１２に押し付ける際に、固定治具Ｆの基部がプレス成形部材１１に接触することを抑制し、流路上蓋１２の外面に配されためっきの損傷を最小限に抑制することができる。

　また、プレス成形部材１１の堤部１１２を流路上蓋１２に密着させるために、固定治具Ｆを用いることに代えて、上述の追加接合部１５を形成してもよい。具体的には、接合部１３を形成する前に、堤部１１２の頂部及び流路上蓋１２の一部を、スポット溶接、プロジェクション溶接、レーザ溶接、及びかしめ接合からなる群から選択される一種以上の接合手段によって接合し、これにより、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを固定してもよい。即ち、追加接合部１５によって堤部１１２と流路上蓋１２とを仮止めしてから、ロウ付けを実施してもよい。追加接合部１５を溶接で形成する場合、溶接入熱は最小限にとどめることが好ましい。追加接合部１５を形成する目的は仮止めであるので、溶接入熱を大きくして溶け込み深さを確保する必要はない。また、溶接入熱を最小限にとどめることにより、溶接部周辺のめっき損傷を回避することができる。ただし、溶接によって若干のめっき損傷が生じたとしても、続くロウ付けの際にロウ材が流動しめっき損傷部を覆うので、溶接が耐食性に及ぼす影響は極めて軽微である。

　図６Ａ及び図６Ｂに例示されるような固定治具Ｆを用いる方法は、簡易に、かつ短時間で行える点で優れている。ただし、固定治具Ｆの形状は複雑であり、しかも、突出部の位置を流路１４の形状に対応したものとする必要がある。流路１４の形状を変更する都度、これに適合する固定治具Ｆを製造しなければならない。従って、固定治具Ｆを用いる方法は、生産自由度に乏しい。一方、追加接合部１５を用いる方法は、生産自由度が高い点で優れる。ただし、追加接合部１５を用いる方法によれば、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを固定するために、比較的長い時間を要する。また、部分流路間隔ｓがきわめて狭くなるように堤部１１２の幅が設計されている場合、溶接電極などの接合手段を堤部１１２の頂部まで挿入できないおそれがある。冷却構造１の形状、用途、製造環境、及び製造個数などを考慮しながら、適切な固定手段を選定することが好ましい。

（Ｓ３　ロウ付け）
　流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを固定してから、流路上蓋１２と、プレス成形部材１１の堤部１１２の頂部との間に配されたロウ材を加熱する。これにより、ロウ材が溶融及び凝固し、流路上蓋１２と頂部とを接合する接合部１３を得る。

　ロウ材を配する手段は特に限定されない。例えば、接合部１３におけるロウ材の全てを、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきからなるものとする場合、ロウ材を配する工程は不要である。母材鋼板の表面に設けられたＡｌ系めっき又はＺｎ系めっきが、プレス成形部材１１の堤部１１２の頂部との間に配されたロウ材として働くからである。

　一方、冷却液の漏出を一層確実に防止することを目的に、流路上蓋１２とプレス成形部材１１とを重ね合わせる前に、追加的にロウ材を塗布してもよい。追加ロウ材は、プレス成形部材１１の堤部１１２の頂部、及び／又は、流路上蓋１２のうち頂部と接合される領域に塗布すればよい。プレス成形部材１１及び流路上蓋１２がＡｌ系めっき鋼板である場合は、Ａｌ－Ｓｉロウ等の、Ａｌ系めっきとの親和性が高いロウ材を塗布すればよい。プレス成形部材１１及び流路上蓋１２がＺｎ系めっき鋼板である場合は、例えばＺｎ－Ｓｉロウ等の、Ｚｎ系めっきとの親和性が高いロウ材を塗布すればよい。

　ロウ材を加熱するための手段は特に限定されない。最も一般的な加熱手段は、加熱炉である。固定された流路上蓋１２及びプレス成形部材１１を加熱炉に装入し、加熱炉を昇温することで、ロウ材を含む部材全体を均一に加熱することができる。ただし、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１が大きい場合、大型の加熱炉を用いる必要が生じ、製造コストが増大する。

　ロウ材を加熱するための別の手段として、レーザ等の局所加熱が可能な熱源を用いることもできる。例えば図７に示されるように、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１の間に配されたロウ材に向けてレーザＬを照射することにより、ロウ材の近傍の鋼板等の温度上昇を介してロウ材が溶融し、流路上蓋１２及びプレス成形部材１１を接合することができる。追加のロウ材が塗布されていない場合は、レーザＬを用いてめっきを溶融させて、ロウ付けを行うことができる。なお、局所的に母材を溶融させるレーザ溶接とは異なり、ロウ付けのためのレーザ照射においては、母材を溶融させないように、レーザビーム径を広く設定することが好ましい。さらに、レーザ照射の際に、冷却構造１の外部を損傷させない程度の出力でレーザを照射することにより、冷却構造１の外面耐食性を一層向上させることができる。また、レーザＬを用いてロウ付けをする場合は、追加接合部１５を用いて部材の固定を行うことが好ましい。図６Ａ及び図６Ｂに例示されるような固定治具Ｆを用いる場合、固定治具Ｆの突出部がレーザＬの照射の妨げとなる場合がある。

　実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。

　表１に示す鋼板を用いてプレス成形部材及び流路上蓋を製造した。これら部品を、表１に示す接合条件で接合して、発明例Ａ１～Ａ１０の冷却構造、及び比較例Ｂ１～Ｂ３の冷却構造を得た。これら冷却構造の並列流路部における部分流路の幅、及び部分流路間隔を測定し、表１に記入した。部分流路の幅、及び部分流路間隔は、各冷却構造の並列流路部を第１方向に垂直な面で切断し、この切断面を観察することによって測定した。ランダムに選択した５箇所における部分流路の幅、及び部分流路間隔の測定値の平均値を、表１に記入した。

　さらに、これら冷却構造に対して液密性、冷却液耐食性、及び外面耐食性の評価を行い、結果を表２に記入した。なお、いずれの実施例も、並列流路部における部分流路の幅が２０ｍｍ以下とされている。そのため、流路上蓋と冷却液との接触面積は十分に確保されており、高い冷却効率を有するものとされている。

　表１に記載される鋼板は、いずれも、引張強さ２７０ＭＰａ級とした。また、同一の実施例において、プレス成形部材及び流路上蓋の鋼板は同一とした。
　表１の「ロウ材」列に「めっき活用」と記載されている実施例に関しては、追加のロウ材を塗布せず、めっきのみをロウ材として用いた。その他の実施例に関しては、「ロウ材」列に記載の種類のロウ材を、ロウ付け前に塗布した。また、追加のロウ材を塗布した実施例に関しては、塗布位置を「ロウ材使用位置」列に記載した。
　表１の「接合部の固定方法」列に「フランジ点押しジグ」と記載された実施例の製造の際には、プレス成形部材及び流路上蓋を固定するために、図６Ａに示されるような棒状の突出部を有する固定治具を用いた。「全面押え」と記載された実施例の製造の際には、プレス成形部材の全体を押圧する固定金型を、固定治具として用いた。その他の実施例の製造においては、固定治具を用いず、「接合部の固定方法」列に記載された手段で追加接合部を形成した。
　表１の「加熱方法」列には、ロウ付けにあたっての加熱方法を記載した。
　表１の「形状」列には、プレス成形部材の断面形状を示した。「矩形」と記載された実施例のプレス成形部材は、図１Ａ等に示されるような、折れ曲がった形状とした。「波型」と記載された実施例のプレス成形部材は、図４Ｂの下部等に示されるような、部分円をつなげた形状とした。

　表２に記載の「水漏れ評価」は、以下の手順で評価した。５０℃のＬＬＣを、１．５気圧で、各実施例の流路に流通させた。この際に、冷却構造から外部へのＬＬＣ漏れがないかを目視で確認した。また、冷却構造の表面温度を放射温度計で測定した。もし、流路同士の間でＬＬＣ漏れが生じると、流路の温度がＬＬＣ温度である５０℃まで達しない。漏れが生じた実施例に関しては、「ＬＬＣ循環試験での漏れ」列に「Ｃ」を記入し、その他の実施例に関しては「Ａ」を記載した。流路温度が５０℃まで上昇しなかった実施例は、「流路の温度測定」列に「Ｃ」を記入し、その他の実施例に関しては「Ａ」を記載した。さらに、水漏れ試験後に部材を解体し、断面観察にて接合幅を測定した。なお、表２に記載した接合幅は水路をランダムに５か所の断面観察した時の最小接合幅を記載している。
　また、上述の条件でＬＬＣを流通させた後で、ＬＬＣに錆が混入しているか否かを確認した。冷却液耐食性が不足した冷却構造にＬＬＣを流通させると、錆によってＬＬＣが赤く変色することとなる。ＬＬＣに錆が混入した実施例は、「ＬＬＣ循環試験での液劣化」列に「Ｃ」を記入し、その他の実施例に関しては「Ａ」を記載した。
　表２に記載の「めっき損傷率」は、評価部材の外観写真からめっきに凹凸の生じた箇所を目視検査することで評価した。ロウ付け箇所となる堤部（部分流路間隔に相当する箇所）の面積に対するめっき損傷個所の面積の比率をめっき損傷率と定義した。また、各実施例に複合サイクル試験を実施し、その結果を表２の「ＣＣＴ腐食試験」列に記載した。複合サイクル試験の条件は、ＪＡＳＯ規格に準拠し、塩水噴霧２時間、乾燥４時間、湿潤２時間を１サイクルとして、１８０サイクル実施した。１８０サイクル時点で、赤錆及び白錆の両方が発生しなかった試料に関しては、「ＣＣＴ腐食試験」列に「Ａ」と記載し、赤錆の発生が無かったが白錆が発生した試料に関しては、「ＣＣＴ腐食試験」列に「Ｂ」と記載し、赤錆が発生した試料に関しては、「ＣＣＴ腐食試験」列に「Ｃ」と記載した。「Ａ」又は「Ｂ」と判定された試料は、外面耐食性に優れたものと判断した。赤錆が発生している試料は、腐食が母材鋼板に及んでいると考えられる。一方、赤錆が発生していない試料は、たとえ白錆が発生していたとしても、母材鋼板に腐食が及んでおらず、必要な外面耐食性が確保されていると考えられる。

　発明例Ａ１～Ａ１０は、鋼板の板厚、及びめっき厚が適正範囲内にあった。そのため、発明例Ａ１～Ａ１０の冷却構造は、流路の液密性、冷却液耐食性、及び外面耐食性に優れていた。なお、Ａ１０のＣＣＴ腐食試験においては、赤錆は発生しなかったものの、白錆は発生した。これは、固定治具によって冷却構造の外面において多くのめっき損傷が発生したからであると推定される。一方、ロウ付け時に部材と治具との接触面積を減少させるようにした発明例Ａ１～Ａ９では、白錆の発生も抑制され、一層高い外面耐食性を実現することができた。

　比較例Ｂ１では、鋼板の板厚が不足していた。そのため、プレス成形の際に割れが生じ、冷却構造を作成することができなかった。
　比較例Ｂ２では、Ａｌ系めっきの膜厚が不足しており、しかも追加のロウ材は塗布されなかった。そのため、比較例Ｂ２では流路全域にわたる健全な接合部を形成することができず、流路の液密性が確保できなかった。さらに、比較例Ｂ２では、冷却水耐食性及び外面耐食性も確保することができなかった。
　比較例Ｂ３では、鋼板の板厚が過剰であった。そのため、流路上蓋とプレス成形部材とを重ね合わせ固定する際に、堤部と流路上蓋とを全体的に密着させることができず、流路の液密性が確保できなかった。

１　　　　冷却構造
１１　　　プレス成形部材
１１１　　溝部
１１２　　堤部
１２　　　流路上蓋
１３　　　接合部
１３１　　接合金属
１４　　　流路
１４１　　並列流路部
１４１１　部分流路
１４２　　流路連通部
１４３　　冷却液入口
１４４　　冷却液出口
１５　　　追加接合部
２　　　　バッテリーユニット
２１　　　電池セル
２２　　　バッテリーパック
２３　　　ギャップフィラー
Ｆ　　　　固定治具
Ｌ　　　　レーザ
ｓ　　　　流路の間隔
ｗ　　　　流路の幅

Claims (13)

1. 　溝部、及び、前記溝部の周囲に設けられた堤部を有するプレス成形部材と、
   　前記プレス成形部材の前記溝部を覆う位置に重ねられた平板であって、平坦な冷却面を構成する流路上蓋と、
   　前記流路上蓋と前記堤部との互いに対向する面同士を接合して、冷却液が流通可能な流路を形成する接合部と、
   を備え、
   　前記プレス成形部材及び前記流路上蓋は、母材鋼板と、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきとを有し、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍのめっき鋼板であり、
   　前記接合部は、前記プレス成形部材と前記流路上蓋のそれぞれの前記母材鋼板同士をロウ付けする接合金属から構成され、
   　前記流路は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部を有し、
   　前記第１方向に垂直な前記並列流路部の断面において、隣り合う前記部分流路同士の間にある、前記堤部と前記流路上蓋との間隔が０．５ｍｍ未満である領域の幅を、部分流路間隔と定義し、隣り合う前記部分流路同士の間にある前記接合金属の幅を、接合幅と定義したときに、前記並列流路部の一部または全部において、前記部分流路間隔が２０ｍｍ以下であり、前記接合幅が３ｍｍ以上である
   冷却構造。
2. 　前記接合金属の一部または全部が、前記Ａｌ系めっき又は前記Ｚｎ系めっきであることを特徴とする請求項１に記載の冷却構造。
3. 　前記冷却構造の外面におけるめっき損傷率が２０％以下であり、
   　前記冷却構造の前記外面において、前記母材鋼板が露出していない
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却構造。
4. 　前記接合部の一部において、スポット溶接部、プロジェクション溶接部、レーザ溶接部、及びかしめ接合部からなる群から選択される一種以上の追加接合部を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか一項に記載の冷却構造。
5. 　電池セルと、
   　前記電池セルが収納されたバッテリーパックと、
   　請求項１～４のいずれか一項に記載の冷却構造と
   を備え、
   　前記冷却構造の前記流路上蓋が前記バッテリーパックに接合されているバッテリーユニット。
6. 　電池セルと、
   　前記電池セルが収納されたバッテリーパックと、
   　請求項１～４のいずれか一項に記載の冷却構造と
   を備え、
   　前記冷却構造の前記流路上蓋が前記バッテリーパックであるバッテリーユニット。
7. 　前記バッテリーパックを構成する鋼板の板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍであり、
   　前記バッテリーパックを構成する前記鋼板が、Ａｌ系めっき又はＺｎ系めっきを有することを特徴とする請求項５又は６に記載のバッテリーユニット。
8. 　鋼板をプレス形成して、溝部、及び、前記溝部の周囲に設けられた堤部を有するプレス成形部材を得る工程と、
   　平板である流路上蓋を、前記プレス成形部材の前記溝部を覆う位置に重ね、固定する工程と、
   　前記流路上蓋と、前記プレス成形部材の前記堤部の頂部との間に配されたロウ材を加熱して、前記流路上蓋と前記堤部との互いに対向する面同士を接合して冷却液が流通可能な流路を形成する接合部を得る工程と、
   を備え、
   　前記プレス成形部材及び前記流路上蓋は、母材鋼板と、膜厚１０．０μｍ以上のＡｌ系めっき又は膜厚５．０μｍ以上のＺｎ系めっきとを有し、板厚が０．３ｍｍ～１．２ｍｍのめっき鋼板であり、
   　前記接合部は、前記プレス成形部材と前記流路上蓋のそれぞれの前記母材鋼板同士をロウ付けする接合金属から構成され、
   　前記流路は、第１方向に沿って延びる複数の部分流路が前記第１方向と直交する第２方向に並ぶ並列流路部を有し、
   　前記第１方向に垂直な前記並列流路部の断面において、隣り合う前記部分流路同士の間にある、前記堤部と前記流路上蓋との間隔が０．５ｍｍ未満である領域の幅を、部分流路間隔と定義し、隣り合う前記部分流路同士の間にある前記接合金属の幅を、接合幅と定義したときに、前記並列流路部の一部または全部において、前記部分流路間隔が２０ｍｍ以下であり、前記接合幅が３ｍｍ以上である
   冷却構造の製造方法。
9. 　前記流路上蓋を前記プレス成形部材に重ねる前に、前記プレス成形部材の前記溝部の前記頂部、及び、前記流路上蓋のうち前記頂部と接合される領域の一方又は両方に、前記ロウ材を塗布する工程をさらに備えることを特徴とする請求項８に記載の冷却構造の製造方法。
10. 　前記接合金属の一部または全部が前記Ａｌ系めっき又は前記Ｚｎ系めっきであることを特徴とする請求項８又は９に記載の冷却構造の製造方法。
11. 　前記接合部を形成する前に、前記堤部の前記頂部及び前記流路上蓋の一部を、スポット溶接、プロジェクション溶接、レーザ溶接、及びかしめ接合からなる群から選択される一種以上の接合手段によって接合することにより、前記流路上蓋と前記プレス成形部材とを固定する
    ことを特徴とする請求項８～１０のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法。
12. 　前記堤部の前記頂部が平面であり、
    　前記流路上蓋と前記プレス成形部材とを固定するための固定治具と、前記堤部の前記頂部との接触部の面積が、前記冷却構造の外面における前記堤部の前記頂部をなす前記平面の面積の３０％以下であることを特徴とする請求項８～１１のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法。
13. 　前記ロウ材が配された箇所に向けてレーザを照射することによって、前記ロウ材を加熱することを特徴とする請求項８～１２のいずれか一項に記載の冷却構造の製造方法。

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