WO2023204260A1 - 温度制御ホルダー構造、温度制御パック、及び温度制御ホルダーの製造方法 - Google Patents

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瑞枝 栗谷川
和樹 木村
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Definitions

  • the cross-sectional shape of the accommodation hole is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the shape of the battery, and may be, for example, circular, oval, or polygonal.
  • polygons include triangles, quadrilaterals, pentagons, hexagons, and heptagons.
  • Examples of the triangle include an equilateral triangle, a right triangle, and an isosceles triangle.
  • quadrilaterals include squares, rectangles, parallelograms, and trapezoids.
  • the cross-sectional shape of the accommodation hole is preferably circular from the viewpoint of facilitating thermal contact between the cylindrical battery and the battery holder.
  • Cross-sectional shape of the accommodation hole refers to the shape of the accommodation hole when viewed from the direction in which the accommodation hole extends.
  • the first electrically insulating resin composition is a thermally conductive filler if the thermal conductivity of the first electrically insulating resin composition is within the above range. May include.
  • Examples of the material of the thermally conductive filler include the same materials as those exemplified as the thermally conductive filler that can be included in the first thermally conductive resin composition.
  • the content of the thermally conductive filler is preferably 10% by mass to 95% by mass based on the total amount of the first electrically insulating resin composition. %, more preferably 15% to 95% by weight.
  • the first metal plate may have heat radiation fins for cooling at a portion different from the joint surface.
  • the shape of the radiation fin includes a comb shape.
  • the specific surface area of the first metal plate becomes larger.
  • the temperature control holder structure can more efficiently control the temperature of the battery.
  • the first metal plate may have minute irregularities on the surface of the first metal plate in a portion that is not contacted by the battery holder (hereinafter also referred to as a “non-contact portion”). This increases the specific surface area of the non-contact portion of the first metal plate. As a result, the temperature control holder structure can more efficiently control the temperature of the battery.
  • Examples of the uneven structure of the non-contact area include an uneven structure similar to the uneven structure exemplified as the uneven structure of the contact area described later.
  • the uneven structure of the non-contact portion may have a two-layer structure, and for example, unevenness on the ⁇ m order may be further provided with unevenness on the nm order.
  • the first metal plate has a concave-convex structure at a portion of the bonding surface that the battery holder contacts (hereinafter also referred to as "battery holder contact site").
  • battery holder contact site a portion of the battery holder easily enters into the recessed portion of the unevenness. Therefore, the battery holder is firmly joined by the first metal plate.
  • the configuration of the temperature control holder structure excluding the battery holder (the configuration including a metal plate, a plate, a channel wall, and a resin fixing part) will also be referred to as a "temperature control device.”
  • the “plate” will also be referred to as a "second plate.”
  • “Compatible with” means that the resin components constituting each of the resin fixing part and the resin flow channel wall are compatible with each other in an atmosphere where the resin components constituting each of the resin fixing part and the resin flow channel wall are melted. Indicates that they mix without separating. "The resin fixing part and the resin channel wall are fused together” means that the resin channel wall and the resin fixing part are fused together at room temperature (for example, 23°C) without using adhesives, screws, etc. indicates that it is fixed.
  • the temperature control device may further include at least one partition member.
  • the partition member partitions the internal flow path and controls the flow direction of the heat exchange medium flowing through the internal flow path. This allows the internal flow path to be designed more freely.
  • the accommodation hole H12A is a bottomed hole having a bottom portion 122A.
  • the bottom portion 122A is solid.
  • the thickness H9 (that is, the length H9 in the Z-axis direction) of the bottom portion 122 (see FIG. 2) is appropriately selected depending on the material of the battery holder 12A.
  • the thickness H9 of the bottom portion 122A is less than 5 mm.
  • the temperature control holder structure 10A includes the first metal plate 111A and the battery holder 12A.
  • the battery holder 12A is a molded body of the first resin composition, and is bonded to the bonding surface TS111.
  • the molded body of the first resin composition is easier to mold than when the material of the battery holder 12A is mica or synthetic mica.
  • the temperature control holder structure 10A is easier to manufacture than the conventional structure and can control the temperature of the cylindrical lithium ion secondary battery 20.
  • the temperature control device 11B according to the third modification is basically the same as the first embodiment except that the second plate and the channel wall are made of resin. This is the same as the temperature control device 11A.
  • the temperature control device 11B includes a first metal plate 111A, a second resin plate 112B, a resin flow path wall portion 113B, a resin partition member 114A, and a resin fixing portion 115.
  • the second resin plate 112B, the resin flow path wall portion 113B, and the resin partition member 114A are an integrally molded resin product 110B.
  • the resin integrally molded product 110B is, for example, an injection molded product or a press molded product.
  • the manufacturing method of the temperature control holder structure of the present disclosure includes insert-molding the battery holder on the bonding surface (hereinafter also referred to as “outer main surface”) of the first metal plate, and at the same time temperature, including the step of insert molding the at least one partition member (hereinafter also referred to as the "first insert step") on the main surface opposite to the joint surface (hereinafter also referred to as “inner main surface”).
  • Manufacturing method of control holder structure includes insert-molding the battery holder on the bonding surface (hereinafter also referred to as “outer main surface") of the first metal plate, and at the same time temperature, including the step of insert molding the at least one partition member (hereinafter also referred to as the "first insert step”) on the main surface opposite to the joint surface (hereinafter also referred to as “inner main surface”).
  • the method for manufacturing the temperature control holder structure may include a forming process. Thereby, an insert body is obtained. In the forming step, the insert body is formed by overlapping the primary molded product and the second plate in the channel wall portion.

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Abstract

本開示の温度制御ホルダー構造は、複数の電池を冷却するための金属プレートと、電池ホルダーとを備える。前記金属プレートは、接合面を有する。前記電池ホルダーは、前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔を有する。前記電池ホルダーは、樹脂組成物の成形体であり、前記接合面に接合している。

Description

温度制御ホルダー構造、温度制御パック、及び温度制御ホルダーの製造方法
 本開示は、温度制御ホルダー構造、温度制御パック、及び温度制御ホルダーの製造方法に関する。
 近年、リチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう。)は、電子機器、電気自動車、又は電気貯蔵用の電源として広く使用されている。特に最近では、ハイブリッド自動車等に搭載可能な、高容量で高出力かつエネルギー密度の高い電池が求められている。このような電池は、エネルギー密度が高いという利点がある。一方で、リチウム金属及びリチウムイオンを使用することから、安全性に対する十分な対応策が必要となる。
 特許文献1は、1つの円筒型電池セルが発火しても、周辺の円筒型電池セルが連鎖的に発火することを防止できるバッテリーモジュールを開示している。特許文献1に開示のバッテリーモジュールは、円筒型電池セル組立体と、放熱パッドと、ヒートシンクとを備える。円筒型電池セル組立体は、放熱パッドを介して、ヒートシンク上に配置されている。
 円筒型電池セル組立体は、複数の円筒型電池セルと、セルホルダーと、第1電極連結部材と、第2電極連結部材とを含む。セルホルダーは、複数の円筒型電池セルを一つの束単位で収容及び固定し、連続発火を防止する。セルホルダーの材質は、雲母(mica)又は合成雲母(synthetic mica)である。第1電極連結部材及び第2電極連結部材の各々は、所定の位置に配置され、複数の円筒型電池セルの各々と電気的に連結している。第2電極連結部材は、特定の形状を有する。
 ヒートシンクは、内部に冷媒を流通させるための内部流路を有する。
  特許文献1:特表2020-522850号公報
 しかしながら、特許文献1に開示のバッテリーモジュールでは、セルホルダーの材質は、雲母又は合成雲母である。雲母又は合成雲母自体を成形することは容易ではないおそれがある。そのため、成形が容易(すなわち、製造が容易)で、かつ電池の温度を制御することができる温度制御ホルダー構造が求められている。
 本開示は、上記事情に鑑み、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる温度制御ホルダー構造、温度制御パック、及び温度制御ホルダーの製造方法を提供することを課題とする。
 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、複数の電池を冷却するための金属プレートと、
 前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔を有する電池ホルダーとを備え、
 前記電池ホルダーは、樹脂組成物の成形体であり、前記接合面に接合している、温度制御ホルダー構造。
 <2> 前記孔は、底部を有する有底孔であり、
 前記複数の有底孔の各々は、前記接合面に直交する方向に沿って形成されており、
 前記接合面に直交する方向において、前記底部の長さが5mm未満である、前記<1>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <3> 前記樹脂組成物は、熱伝導性樹脂組成物である、前記<1>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <4> 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<3>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <5> 前記金属プレートは、前記接合面のうち、前記電池ホルダーが接触する部位に凹凸構造を有する、前記<1>~<4>のいずれか1つに記載の温度制御ホルダー構造。
 <6> 前記電池ホルダーは、インサート成形によって形成されている、前記<1>~<5>のいずれか1つに記載の温度制御ホルダー構造。
 <7> プレートと、
 前記金属プレートの他方の主面と前記プレートとの間に挟まれた流路壁部と、
 前記プレートを前記金属プレートに固定する樹脂固定部と
を更に備え、
 熱交換媒体を循環させるための内部流路が、前記金属プレート及び前記プレートの少なくとも一方、並びに前記流路壁部によって形成されている、前記<1>~<6>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <8> 前記金属プレートは、前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有する、前記<7>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <9> 前記プレート及び前記流路壁部は、金属の一体成形品である、前記<7>又は<8>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <10> 前記プレートは、金属製であり、
 前記流路壁部は、樹脂組成物の成形体である、前記<7>又は<8>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <11> 前記プレートは、前記樹脂固定部と接触する部位に、凹凸構造を有する、前記<9>又は<10>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <12> 前記プレート及び前記流路壁部は、樹脂組成物の一体成形品である、前記<7>又は<8>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <13> 前記樹脂固定部は、インサート成形によって形成されている、前記<7>~<12>のいずれか1つに記載の温度制御ホルダー構造。
 <14> 前記電池は、円筒形電池である、前記<1>~<13>のいずれか1つに記載の温度制御ホルダー構造。
 <15> 前記複数の孔の各々は、前記接合面に直交する方向に延在しており、
 前記複数の孔の各々の前記接合面に直交する方向に沿った長さは、前記複数の孔の各々に収容される前記電池の、前記複数の孔の各々に収容された状態における前記接合面に直交する方向に沿った長さに対して、50%~80%である、前記<1>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <16> 前記<7>~<13>のいずれか1つに記載の温度制御ホルダー構造と、
 前記電池ホルダーに収容された複数の電池と
を備える、温度制御パック。
 <17> 前記電池は、円筒形リチウムイオン二次電池を含み、
 前記熱交換媒体が冷却媒体である、前記<16>に記載の温度制御パック。
 <18> 前記内部流路を仕切る少なくとも1つの仕切部材を更に備える<7>に記載の温度制御ホルダー構造を製造する方法であって、
 前記電池ホルダーの樹脂組成物と、前記少なくとも1つの仕切部材の樹脂組成物とは同一であり、
 前記金属プレートの前記接合面に前記電池ホルダーをインサート成形すると同時に、前記金属プレートの前記接合面とは反対側の主面に前記少なくとも1つの仕切部材をインサート成形する工程を含む、温度制御ホルダー構造の製造方法。
 本開示によれば、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる温度制御ホルダー構造、温度制御パック、及び温度制御ホルダーの製造方法が提供される。
図1は、本開示の第1実施形態に係る温度制御パックの外観を示す斜視図である。 図2は、図1のC2-C2線断面図である。 図3は、本開示の第1実施形態に係る温度制御ホルダー構造の外観を示す斜視図である。 図4Aは、本開示の第1変形例に係る収容孔の底部の外観を示す上面図である。 図4Bは、図4AのC4B-C4B線断面図である。 図5は、本開示の第2変形例に係る温度制御装置の部分断面図である。 図6Aは、本開示の第3変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Bは、本開示の第4変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Cは、本開示の第5変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Dは、本開示の第6変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Eは、本開示の第7変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Fは、本開示の第8変形例に係る温度制御装置の断面図である。 図6Gは、本開示の第9変形例に係る温度制御装置の断面図である。
 本明細書において、「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
 本明細書において、「工程」との用語は、独立した工程だけではなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
(1)温度制御ホルダー構造
 本開示の温度制御ホルダー構造は、複数の電池を冷却するための金属プレートと、電池ホルダーとを備える。金属プレートは、接合面を有する。前記電池ホルダーは、前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔を有する。前記電池ホルダーは、樹脂組成物の成形体であり、前記接合面に接合している。
 本開示において、「電池」は、金属イオン二次電池を含む。本開示において、「金属イオン二次電池」とは、電解質を介して正極と負極との間で行われる金属イオンの挿入反応及び脱離反応(以下、まとめて「電池反応」という。)で電気的エネルギーを供給する充電式の二次電池を示す。
 以下、金属プレートを「第1金属プレート」ともいう。以下、樹脂組成物を「第1樹脂組成物」ともいう。以下、電池を収容するための孔を「収容孔」ともいう。
 本開示の温度制御ホルダー構造は上記の構成を有するため、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる。
 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。
 本開示の温度制御ホルダー構造では、電池ホルダーは、第1樹脂組成物の成形体である。第1樹脂組成物の成形体は、電池ホルダーの材質が雲母又は合成雲母である場合よりも、成形しやすい。つまり、本開示の温度制御ホルダー構造は、従来よりも電池の温度を制御することができると推測される。
 温度制御ホルダー構造は、例えば、電動車両、及びポータブル機器などに好適に用いられる。電動車両は、電動四輪車、及び電動二輪車を含む。電動四輪車は、電気自動車(EV:Electric Vehicle)、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug‐in Hybrid ElectricVehicle)、及びハイブリッド車(HV:Hybrid Vehicle)を含む。電動二輪車は、電動バイク、及び電動アシスト自転車を含む。ポータブル機器は、手持形機器(例えば、スマートフォン、タブレットコンピュータ、及びオーディオプレーヤ等)、及び可搬形機器(例えば、ノートブックコンピュータ、CD(Compact Disc)プレーヤ、可動形機器(例えば、電動工具、及び業務用ビデオカメラ等)等が挙げられる。温度制御ホルダー構造は、例えば、電動車両、船舶、航空機、ドローン、ロケット、人工衛星、ロボット、及び蓄電システムなどにも好適に用いられる。蓄電システムとしては、例えば、家庭用蓄電システム、産業用蓄電システム、及び電力貯蔵システム(ESS:Energy Storage System)等が挙げられる。
(1.1)電池ホルダー
 電池ホルダーは、複数の電池の各々を収容して保持する。更に、電池ホルダーは、収容される複数の電池の熱を第1金属プレートに伝導する。
 電池ホルダーの形状は、複数の電池を収容できれば特に限定されず、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択される。
 電池ホルダーは、複数の収容孔を有する。
 収容孔の数は、電池ホルダーに収容される電池の数と同一である。すなわち、1つの収容孔には、1つの電池が収容される。
 複数の収容孔の各々の配列方法としては、特に限定されず、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択され、例えば、交互配列(すなわち、最密規則配列)、及び並行配列(すなわち、マトリクス状)等が挙げられる。なかでも、温度制御パックの単位質量当たりの電池の出力を向上させる等の観点から、複数の収容孔の各々の配列方法は、交互配列であることが好ましい。温度制御パックの詳細は、後述する。
 収容孔の断面形状は、特に限定されず、電池の形状に応じて適宜選択され、例えば、円形、楕円形、又は多角形であってもよい。多角形としては、三角形、四角形、五角形、六角形、及び七角形等が挙げられる。三角形としては、正三角形、直角三角形、及び二等辺三角形等が挙げられる。四角形としては、正方形、長方形、平行四辺形、及び台形等が挙げられる。電池が円筒形電池である場合、収容孔の断面形状は、円筒形電池と電池ホルダーとを熱的に接触しやすくする等の観点から、円形であることが好ましい。「収容孔の断面形状」とは、収容孔が延在する方向から見たときの収容孔の形状を示す。
 収容孔が延在する方向(以下、「延在方向」ともいう。)は、特に限定されず、第1金属プレートの接合面に直交する方向に沿っていてもよいし、第1金属プレートの接合面に直交する方向に沿っていなくてもよい。なかでも、電池ホルダーに収容される電池の温度を一様に制御する等の観点から、収容孔の延在方向は、第1金属プレートの接合面に直交する方向に沿っていることが好ましい。
 以下、延在方向が第1金属プレートの接合面に直交する方法に沿っている場合について説明する。
 収容孔の延在方向の長さ(以下、「深さ」ともいう。)は、特に限定されず、電池のサイズに応じて適宜選択される。電池が円筒形電池である場合、円筒形電池の側面は作動時に発熱するおそれがある。電池の温度をより効率良く制御する等の観点から、電池の高さに対する収容孔の深さの比率(収容孔の深さ/電池の高さ)は、特に限定されず、好ましくは10%~100%、より好ましくは30~100%、更に好ましくは50%~100%であり、特に好ましくは50%~80%である。
 複数の収容孔の各々は、前記接合面に直交する方向に延在しており、複数の収容孔の各々の前記接合面に直交する方向に沿った長さは、複数の収容孔の各々に収容される前記電池の、複数の収容孔の各々に収容された状態における前記接合面に直交する方向に沿った長さに対して、50%~80%であることが好ましい。これにより、比率(収容孔の深さ/電池の高さ)が50%~80%の範囲内ではない場合よりも、温度制御ホルダー構造は、電池ホルダーに収容された電池の作動時において、電池の発熱を効率良く抑制することができる。
 収容孔は、底部を有する有底孔であってもよいし、底部を有しない貫通穴であってもよい。なかでも、収容孔は、有底孔であることが好ましい。これにより、有底孔の底部は、電池と第1金属プレートとの電気的な接続を遮断することができる。その結果、電池ホルダーは、電池ホルダーに収容される電池同士の短絡の発生をより確実に防止することができる。
 底部の形状としては、特に限定されず、ベタ状、及びスリット状(例えば、十字状、及びバー状等)等が挙げられる。
 底部の延在方向における長さ(以下、「底部の厚み」ともいう。)は、特に限定されず、第1樹脂組成物の性質等に応じて適宜選択される。
 第1樹脂組成物が熱伝導性に優れる樹脂組成物(例えば、後述する第1熱伝導性樹脂組成物)である場合、電池ホルダーに収容される電池の熱を第1金属プレートに伝導しやすくする等の観点から、底部の厚さは、好ましくは0.1mm~20mm、より好ましくは0.1mm~18mm、さらに好ましくは0.1mm~15mmである。
 第1樹脂組成物が熱伝導性に優れない樹脂組成物(例えば、後述する第1電気的絶縁性樹脂組成物)である場合、電池ホルダーに収容される電池の熱を第1金属プレートに伝導しやすくする等の観点から、底部の厚さは、好ましくは0.3mm以上5mm未満、より好ましくは0.3mm~4mm、さらに好ましくは0.3mm~3mmである。
 収容孔は、底部を有する有底孔であり、複数の有底孔の各々は、第1金属プレートの接合面に直交する方向に沿って形成されており、第1金属プレートの接合面に直交する方向において、有底孔の底部の長さ(すなわち、底部の厚さ)が5mm未満であることが好ましい。有底孔の底部の厚さが薄いほど、第1樹脂組成物の種別にかかわらず、電池ホルダーに収容される電池の熱は、有底孔の底部を介して第1金属プレートに伝導しやすい。例えば、第1樹脂組成物が熱伝導性に優れない樹脂組成物(例えば、後述する第1電気的絶縁性樹脂組成物)である場合、電池ホルダーは、電池ホルダーに収容される複数の電池同士の短絡の発生を防止することと、電池ホルダーに収容される電池の熱を第1金属プレートに伝導しやすくすることとを両立することができる。
 一方、第1樹脂組成物が熱伝導性に優れる樹脂組成物(例えば、後述する第1熱伝導性樹脂組成物)である場合であっても、有底孔の底部の厚みを調整することにより、有底孔の底部は、電気的絶縁性を有する。換言すると、電池ホルダーは、電池ホルダーに収容される複数の電池同士の短絡の発生を防止することと、電池ホルダーに収容される電池の熱を第1金属プレートに伝導しやすくすることとを両立することができる。
 収容孔が貫通孔である場合、電池ホルダーは、第1金属プレートの接合面上に電気的絶縁層を有してもよい。これにより、電池と第1金属プレートとの電気的な接続をより遮断することができる。
 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、及びアクリル樹脂等が挙げられる。電気的絶縁層の材質は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 電気的絶縁層は、電池ホルダーに収容される電池と、第1金属プレートとの間に介在するように形成される。
 収容孔と収容孔に収容される電池との間に隙間が存在する場合、電池ホルダーは、収容孔内に、熱伝導材料(TIM:Thermal Interface Material)を有していてもよい。これにより、収容孔と収容孔に収容される電池との間に隙間(以下、単に「隙間」ともいう。)には、熱伝導材料(TIM)が充填され得る。その結果、隙間に熱伝導材料(TIM)が充填されていない場合よりも、電池ホルダーに収容される電池の熱は、第1金属プレートに効率良く伝導する。
 熱伝導性材料(TIM)としては、熱伝導性グリース、熱伝導性ゲル、熱伝導接着剤、及びフェイズチェンジマテリアル(Phase Change Material)等が挙げられる。熱伝導性材料(TIM)は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
 熱伝導性材料(TIM)の使用量は、隙間が熱伝導性材料(TIM)で充填される量であればよい。
 電池ホルダーは、第1樹脂組成物の成形体である。電池ホルダーの成形方法は、特に限定されず、第1金属プレートの接合面に直接的に電池ホルダーを成形してもよいし、電池ホルダーを単独で成形した後、電池ホルダーを第1金属プレートの接合面に接合してもよい。
 第1金属プレートの接合面に直接的に電池ホルダーを成形する方法としては、例えば、インサート成形等が挙げられる。インサート成形の一種として、射出成形方法がある。インサート成形では、第1金属プレートを金型内にインサートして、第1樹脂組成物の溶融物を第1金属プレートの接合面の所定の部位に射出して、第1金属プレートの接合面に電池ホルダーが形成される。
 電池ホルダーを単独で成形する方法としては、特に限定されず、例えば、プレス成形、注型成形、射出成形、及びトランスファー成形等が挙げられる。電池ホルダーを第1金属プレートに接合する方法は、特に限定されず、電池ホルダーを第1金属プレートに溶着させる方法、電池ホルダーと第1金属プレートとの間に接着剤層を介在させる方法等挙げられる。溶着は、熱溶着、振動溶着、レーザー溶着、超音波溶着、及び熱板溶着を含む。接着剤層は、公知の接着剤を用いて形成される。
 なかでも、電池ホルダーは、インサート成形によって形成されていることが好ましい。第1金属プレートを金型内にインサートしてインサート成形によって電池ホルダーを形成した場合、樹脂製の電池ホルダーと金属製の第1金属プレートが直接接合する。これにより、電池ホルダーは、第1金属プレートの接合面と接触する部位の凹凸部の隙間に、溶着によって形成される場合よりも確実に入り込んでいる。そのため、電池ホルダーは、第1金属プレートとより強く固着する。
(1.2)第1樹脂組成物
 第1樹脂組成物は、第1熱伝導性樹脂組成物又は第1電気的絶縁性樹脂組成物であり、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択される。
 本開示において、「第1熱伝導性樹脂組成物」とは、第1樹脂組成物のうち、熱伝導性に優れる樹脂組成物を示す。具体的に、第1熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は、0.8W/m・K以上である。「第1電気的絶縁性樹脂組成物」とは、第1樹脂組成物のうち、熱伝導性に優れない樹脂組成物を示す。具体的に、第1電気的絶縁性樹脂組成物の熱伝導率は、0.8W/m・K未満である。
 本開示におい熱伝導率は、ホットディスク法(ISO/CD 22007-2)で測定された値を示す。
 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、第1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、第1樹脂組成物の熱伝導率は高くなるとともに、第1樹脂組成物の電気抵抗値は低くなる傾向にある。つまり、第1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。具体的に、第1熱伝導性樹脂組成物では、熱伝導率が比較的高く、電気的絶縁性は比較的低い。第1電気的絶縁性樹脂組成物では、熱伝導率が比較的低く、電気的絶縁性は比較的高い。
 第1樹脂組成物は、第1熱伝導性樹脂組成物であることが好ましい。第1熱伝導性樹脂組成物は、従来の材質(例えば、雲母又は合成雲母)又は第1電気的絶縁性樹脂組成物よりも熱を伝導させやすい。これにより、電池ホルダーに収容される電池と第1金属プレートとは、第1樹脂組成物が第1電気的絶縁性樹脂組成物である場合よりも、効率良く熱伝導しやすい。
(1.2.1)第1熱伝導性樹脂組成物
 第1熱伝導性樹脂組成物の熱伝導率は、0.8W/m・K以上であり、好ましくは1W/m・K以上、より好ましくは2W/m・K以上である。
 第1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、第1熱伝導性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは10質量%~100質量%、より好ましくは15質量%~95質量%である。
(1.2.1.1)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)とを有する。
 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」ともいう。)、アミド系熱可塑性エラストマー(以下、「TPAE」ともいう。)、オレフィン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPO」ともいう。)、スチレン系熱可塑性エラストマー(以下、「TPS」ともいう。)、及びポリエステル系熱可塑性エラストマー(以下、「TPEE」ともいう。)等が挙げられる。熱可塑性エラストマーは、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、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。
 第1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、第1熱伝導性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは60質量%~100質量%、より好ましくは65質量%~95質量%、さらに好ましくは70質量%~95質量%である。
(1.2.1.1.1)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、及び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、及び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。
(1.2.1.1.2)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、及び2533)、宇部興産(株)の「UBESTA XPA」シリーズ(例えば、XPA9063X1、XPA9055X1、XPA9048X2、XPA9048X1、XPA9040X1、及びXPA9040X2等)、及びダイセル・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、及びE50-R2)等が挙げられる。
(1.2.1.2)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、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、及びポリケトン系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。
(1.2.1.3)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。
(1.2.1.4)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、及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。熱硬化性プラスチックは、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
(1.2.1.5)熱伝導性フィラー
 第1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、電池ホルダーの熱伝導性は、第1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、及び炭化珪素等が挙げられる。金属としては、磁性の銅、及び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、及び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、及び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。
 第1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、第1熱伝導性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは10質量%~95質量%、より好ましくは20質量%~90質量%である。
(1.2.1.6)配合剤
 第1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、電池の種類等に応じて適宜選択される。配合剤としては、充填材(例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、及び無機粉末等)、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、及び帯電防止剤等が挙げられる。
(1.2.2)第1電気的絶縁性樹脂組成物
 第1電気的絶縁性樹脂組成物の熱伝導率は、0.8W/m・K未満であり、好ましくは0.7W/m・K未満、より好ましくは0.6W/m・K未満である。
 第1電気的絶縁性樹脂組成物は、樹脂を含有してもよい。
 第1電気的絶縁性樹脂組成物に含まれ得る樹脂としては、第1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、第1電気的絶縁性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは5質量%~100質量%、より好ましくは10質量%~90質量%である。
(1.2.2.1)熱伝導性フィラー
 第1電気的絶縁性樹脂組成物は、第1電気的絶縁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、第1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。
 第1電気的絶縁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、第1電気的絶縁性樹脂組成物の全量に対して、好ましくは10質量%~95質量%、より好ましくは15質量%~95質量%である。
(1.2.2.2)配合剤
 第1電気的絶縁性樹脂組成物は、種々の配合剤を含んでもよい。配合剤は、電池の種類等に応じて適宜選択される。配合剤としては、第1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。
(1.3)第1金属プレート
 本開示の温度制御ホルダー構造は、第1金属プレートを備える。
 第1金属プレートは、電池の温度を制御するために用いられる。第1金属プレートは、金属製の板状物である。
 第1金属プレートのサイズは、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択される。
 第1金属プレートの形状は、接合面を有すれば特に限定されず、電池の種類等に応じて適宜選択され、例えば、平板状等が挙げられる。
 第1金属プレートは、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金属プレートの比表面積は、より大きくなる。その結果、温度制御ホルダー構造は、電池の温度をより効率的に制御することができる。
 第1金属プレートは、第1金属プレートの表面のうち、電池ホルダーが接触しない部位(以下、「非接触部位」ともいう。)に、微細な凹凸を有していてもよい。これにより、第1金属プレートの非接触部位の比表面積は大きくなる。その結果、温度制御ホルダー構造は、電池の温度をより効率的に制御することができる。非接触部位の凹凸構造は、後述する接触部位の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。非接触部位の凹凸構造は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。
(1.3.1)接合面
 接合面の形状は、必要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金属プレートは、接合面のうち、電池ホルダーが接触する部位(以下、「電池ホルダー接触部位」ともいう。)に凹凸構造を有することが好ましい。これにより、電池ホルダーの一部は、凹凸の凹部内に入り込みやすい。そのため、電池ホルダーは、第1金属プレートにより強固に接合する。
 電池ホルダー接触部位の凹凸構造の状態は、電池ホルダー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。
 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。
 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、電池ホルダー接触部位の凹凸構造は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。
 凹凸構造における凹部の平均孔径及び平均孔深さは、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、電池ホルダー接触部位の表面及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及び孔深さから、凹部の平均孔径及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。
 凹凸構造は、第1金属プレートの接合面に粗化処理が施されることで、形成される。金属部材の接合面に粗化処理を施す方法は、特に制限されず、様々な公知の方法であってもよい。
 第1金属プレートの接合面は、接合強度を向上させる観点から、官能基を付加する処理が施されていてもよい。官能基を付加する処理は、様々な公知の方法であってもよい。
 第1金属プレート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金属プレート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金属プレート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)第1構成
 温度制御ホルダー構造は、プレートと、前記第1金属プレートの他方の主面と前記プレートとの間に挟まれた流路壁部と、前記プレートを前記第1金属プレートに固定する樹脂固定部とを更に備え、熱交換媒体を循環させるための内部流路が、前記第1金属プレート及び前記プレートの少なくとも一方、並びに前記流路壁部によって形成されていることが好ましい。
 本開示において、「内部流路」とは、熱交換媒体を流通させるための空間を示す。
 以下、温度制御ホルダー構造のうち、電池ホルダーを除いた構成(金属プレートと、プレートと、流路壁部と、樹脂固定部とを備える構成)を「温度制御装置」ともいう。
 以下、「プレート」を「第2プレート」ともいう。
 温度制御ホルダー構造が温度制御装置を備えることで、電池ホルダーに収容される電池の温度は内部流路に循環される熱交換媒体によって制御され得る。その結果、温度制御ホルダー構造は、第1金属プレートを空冷する場合よりも、電池の温度を効率良く制御することができる。
 以下、温度制御装置について説明する。
(1.4.1)第2プレート
 第2プレートは、板状物である。
 第2プレートの形状は、例えば、平板状等が挙げられる。第2プレートのサイズは、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択される。
 第2プレートの材質としては、樹脂、金属等挙げられる。
 以下、金属製の第2プレートを「第2金属プレート」ともいう。樹脂製の第2プレートを「第2樹脂プレート」ともいう。
 本開示において、「金属製の第2プレート」とは、金属を含むプレートを示し、金属を主成分とするプレートでもよい。主成分とは、第2金属プレートの総質量に対して、90質量%以上であり、好ましくは95質量%以上である。
(1.4.1.1)第2金属プレート
 第2金属プレートは、第2樹脂プレートよりも機械的強度に優れる。そのため、第2金属プレートは、第2樹脂プレートを用いる場合よりも、熱交換媒体の循環に起因する内圧に対する温度制御装置の耐圧性能を向上させることができる。
 第2金属プレートを構成する金属は、特に制限されず、第1金属プレートを構成する金属として例示した金属と同様である。なかでも、熱伝導性の観点からは、第2金属プレートを構成する金属は、好ましくはアルミニウム、アルミニウム合金、銅、又は銅合金であり、より好ましくは銅又は銅合金である。軽量化及び強度確保の観点からは、第2金属プレートを構成する金属は、アルミニウム又はアルミニウム合金であることが好ましい。
 第2金属プレートは、樹脂固定部と接触する部位に、凹凸構造を有することが好ましい。これにより、樹脂固定部の一部は、第2金属プレートの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、第2金属プレートは、樹脂固定部とより強固に接合する。それ故、温度制御装置の気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 凹凸構造の状態は、第2金属プレートと樹脂固定部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ず、第1金属プレートの接合面の電池ホルダー接触部位に形成され得る凹凸構造として例示したものと同様である。
(1.4.1.2)第2樹脂プレート
 第2樹脂プレートは、第2金属プレートを用いる場合よりも、温度制御装置を軽量化することができる。
 第2樹脂プレートは、第2樹脂組成物の成形体である。第2樹脂プレートは、射出成形品又はプレス成形品を含む。
 第2樹脂組成物の樹脂成分は、特に制限されず、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて選択できる。第2樹脂組成物の樹脂成分としては、例えば、熱可塑性樹脂(エラストマーを含む)、熱硬化性樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂(エラストマーを含む)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、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、及びポリケトン系樹脂等が挙げられる。熱硬化性樹脂としては、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、及び不飽和ポリエステル樹脂等が挙げられる。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、第2樹脂組成物の樹脂成分は、熱可塑性樹脂を含むことが好ましい。第2樹脂組成物は、樹脂成分からなってもよい。
 第2樹脂組成物は、必要に応じて、充填材及び配合剤の少なくとも一方を含有してもよい。充填材としては、例えば、各種繊維(例えば、ガラス繊維、炭素繊維、及びセルロース繊維など)、カーボンナノチューブ(CNT)、グラフェン、炭素粒子、粘土、タルク、シリカ、ミネラル等が挙げられる。これら充填材は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。配合剤としては、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、及び帯電防止剤等が挙げられる。これら配合剤は、1種単独又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(1.4.2)流路壁部
 流路壁部は、内部流路を形成する壁部の一部を構成する。流路壁部は、例えば、筒状物又は板状物である。板状物である流路壁部としては、板部と、内部流路を形成するための環状壁部とを有する流路壁部等が挙げられる。環状壁部は、第1金属プレートと対向する第1主面と、第1主面とは反対側の第2主面とを有する。環状壁部は、板部の第2主面に対して突出している。環状壁部は、筒状である。
 流路壁部の形状及びサイズは、温度制御ホルダー構造の用途等に応じて適宜選択される。
 流路壁部の材質としては、樹脂、及び金属等が挙げられる。
 以下、金属製の流路壁部を「金属流路壁部」ともいう。樹脂製の流路壁部を「樹脂流路壁部」ともいう。
(1.4.2.1)樹脂流路壁部
 樹脂流路壁部は、金属流路壁部を用いる場合よりも、温度制御装置を軽量化することができるとともに、内部流路の設計の自由度を向上させることができる。
 樹脂流路壁部は、第3樹脂組成物の成形体である。樹脂流路壁部は、射出成形品又はプレス成形品を含む。
 第3樹脂組成物の樹脂成分は、特に限定されず、第2樹脂組成物の樹脂成分として例示した樹脂と同様である。
 第3樹脂組成物は、必要に応じて、充填材及び配合剤の少なくとも一方を含有してもよい。充填材及び配合剤としては、樹脂組成物に含まれ得る充填材及び配合剤として例示したものと同様のものが挙げられる。
 第2プレートが樹脂製である場合、樹脂流路壁部は、第2樹脂プレートと別体であってもよい。この場合、樹脂流路壁部を第2樹脂プレートに固定する方法は、特に限定されず、溶着、公知の接着剤を用いる方法等が挙げられる。
 第2プレートが樹脂製である場合、樹脂流路壁部及び第2樹脂プレートは、樹脂の一体成形品であってもよい。樹脂の一体成形品は、射出成形品、又はプレス成形品を含む。
 第2プレートは、金属製であり、流路壁部は、樹脂組成物の成形体であってもよい。換言すると、温度制御ホルダー構造は、第1金属プレートと、電池ホルダーと、第2金属プレートと、樹脂流路壁部と、樹脂固定部とを更に備えてもよい。
(1.4.2.2)金属流路壁部
 金属流路壁部は、樹脂流路壁部よりも機械的強度に優れる。そのため、金属流路壁部は、樹脂流路壁部を用いる場合よりも、熱交換媒体の循環に起因する内圧に対する温度制御装置の耐圧性能を向上させることができる。
 金属流路壁部を構成する金属は、特に限定されず、第1金属プレートを構成する金属として例示した金属と同様である。金属流路壁部を構成する金属は、第1金属プレート及び第2金属プレートの各々を構成する金属と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 金属流路壁部は、第1金属プレートと別体であってもよい。第2プレートが金属製である場合、金属流路壁部は、第2金属プレートと別体であってもよい。この場合、金属流路壁部を第1金属プレート及び第2金属プレートの少なくとも一方に固定する固定方法は、特に限定されず、インサート成形、公知の接着剤を用いる方法等が挙げられる。
 第1金属プレート及び金属流路壁部は、金属の一体成形品であってもよい。第2プレートが金属製である場合、第2金属プレート及び金属流路壁部は、金属の一体成形品であってもよい。第2プレートが金属製である場合、第1金属プレート及び金属流路壁部の一部、並びに第2金属プレート及び金属流路壁部の残部の各々は、金属の一体成形品であってもよい。金属の一体成形品としては、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、及び押出材等が挙げられる。
 金属流路壁部を構成する金属と、第1金属プレートを構成する金属とが異種である場合、温度制御ホルダー構造は、電気絶縁層を有することが好ましい。電気絶縁層は、金属流路壁部と、第1金属プレートとの間に介在する。これにより、異種の金属同士が、電気的に接触しにくい。そのため、異種の金属間の電食の発生を抑制することができる。その結果、第1金属プレートは腐食しにくい。
 第2プレートが金属製である場合、金属流路壁部を構成する金属と、第2金属プレートを構成する金属とが異種である場合、温度制御ホルダー構造は、電気絶縁層を有することが好ましい。電気絶縁層は、金属流路壁部と、第2金属プレートとの間に介在する。これにより、異種の金属同士が、電気的に接触しにくい。そのため、異種の金属間の電食の発生を抑制することができる。その結果、第2金属プレートは腐食しにくい。
 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。
(1.4.3)樹脂固定部
 樹脂固定部は、第2プレートを第1金属プレートに固定している。樹脂固定部は、樹脂製の固定部である。
ことができる。
 樹脂固定部の形状及びサイズは、特に限定されず、第1金属プレート、第2プレート及び流路壁部等に応じて適宜選択される。
 樹脂固定部は、インサート成形によって形成されていてもよいし、溶着によって形成されていてもよい。
 インサート成形では、第1金属プレート、第2プレート及び流路壁部の重ね合わせ体を金型内にインサートして、樹脂固定部の溶融物を重ね合わせ体の外面の所定の部位に射出して、樹脂固定部を形成する。
 樹脂固定部は、インサート成形によって形成されていることが好ましい。これにより、樹脂固定部は、第1金属プレート及び第2プレートの各々と接触する面の凹凸部の隙間に、溶着によって形成される場合よりも確実に入り込んでいる。そのため、樹脂固定部は、第1金属プレート及び第2プレートとより強く固着する。その結果、温度制御装置の気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 第1金属プレートは、樹脂固定部と接触する部位に、凹凸構造を有することが好ましい。これにより、樹脂固定部の一部は、第1金属プレートの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、第1金属プレートは、樹脂固定部とより強固に接合する。それ故、温度制御装置の気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 凹凸構造の状態は、第1金属プレートと樹脂固定部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ず、第1金属プレートの接合面の電池ホルダー接触部位に形成され得る凹凸構造として例示したものと同様である。
 樹脂固定部は、第4樹脂組成物の成形体である。
 第4樹脂組成物の樹脂成分は、第2樹脂組成物の樹脂成分として例示した樹脂と同様であってもよい。第4樹脂組成物の樹脂成分は、第2樹脂組成物の樹脂成分と相溶性を有する樹脂を含むことが好ましい。これにより、樹脂固定部と樹脂流路壁部とは融着する。
 「相溶性を有する」とは、樹脂固定部及び樹脂流路壁部の各々を構成する樹脂成分が溶融する雰囲気下において、樹脂固定部及び樹脂流路壁部の各々を構成する樹脂成分同士が分離せずに混ざり合うことを示す。
 「樹脂固定部と樹脂流路壁部とは融着している」とは、室温(例えば、23℃)において、接着剤、ねじ等を介さずに、樹脂流路壁部と樹脂固定部とが固着していることを示す。
 第4樹脂組成物は、必要に応じて、充填材及び配合剤の少なくとも一方を含有してもよい。充填材及び配合剤としては、第2樹脂組成物に含まれ得る充填材及び配合剤として例示したものと同様のものが挙げられる。
(1.4.4)内部流路
 温度制御装置は、熱交換媒体を循環させるための内部流路を有する。熱交換媒体は、電池と熱交換する。内部流路は、温度制御装置の内部に位置する。
 内部流路の形状は、特に限定されず、電池ホルダーの複数の収容孔の配列方法等に応じて適宜選択される。
 熱交換媒体は、冷却用媒体又は加熱用媒体であり、電池の種類等に応じて適宜選択される。
 冷却用媒体は、電池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、及び相変化液体等が挙げられる。冷却用気体としては、空気、及び窒素ガス等が挙げられる。冷却用媒体の温度は、電池の種類等に応じて、適宜調整される。
 加熱用媒体は、電池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、及び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、及び相変化液体等が挙げられる。加熱用気体としては、空気、及び水蒸気等が挙げられる。加熱用媒体の温度は、電池の種類等に応じて、適宜調整される。
 温度制御装置が内部流路を有することは、温度制御装置は、供給口及び回収口を有することを示す。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、外部の供給部と接続される部位である。供給口は、供給部から供給された熱交換媒体を内部流路内に案内する。供給部は、熱交換媒体を温度制御装置供給する。
 回収口は、回収部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に案内する。回収部は、熱交換媒体を温度制御装置から回収する。
 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、温度制御装置には供給部及び回収部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。
 温度制御装置が2つの主面を有する直方体状物である場合、供給口及び回収口の各々は、2つの主面、及び4つの側面のいずれかに配置されていればよい。例えば、供給口及び回収口の各々は、同一の主面に配置されていてもよいし、異なる主面に配置されていてもよいし、温度制御装置の側面のみに配置されていてもよい。
 供給口等は、流路壁部によって構成されていてもよいし、第1金属プレート及び第2プレートの少なくとも一方によって構成されていてもよい。
(1.4.5)仕切部材
 温度制御装置は、少なくとも1つの仕切部材を更に有してもよい。仕切部材は、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。これにより、内部流路はより自由に設計され得る。
 仕切部材は、内部流路内において、第1金属プレート及び第2プレートの間に配置される。仕切部材は、例えば、第1金属プレート及び第2プレートの少なくとも一方に固定されていてもよく、固定されていなくてもよい。
 仕切部材が第1金属プレート及び第2プレートの一方に固定されている場合、仕切部材は、その他方と接触していてもよいし、接触していなくてもよい。仕切部材が第1金属プレート及び第2プレートの他方と接触し、かつ仕切部材の材質が樹脂である場合、仕切部材は、その他方に接合していてもよい。
 仕切部材が第1金属プレート及び第2プレートの一方に固定されていない場合、予め内部流路の形状に成形した部品を、第1金属プレートと第2プレートとの間に配置してもよい。
 仕切部材の材質は、樹脂であってもよいし、金属であってもよい。仕切部材を構成する樹脂組成物としては、第1樹脂組成物として例示した樹脂と同様の樹脂が挙げられる。仕切部材を構成する金属としては、第1金属プレート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。
 以下、樹脂製の仕切部材を「樹脂仕切部材」ともいう。金属製の仕切部材を「金属仕切部材」ともいう。
 仕切部材を第1金属プレート及び第2プレートの少なくとも一方に固定する固定方法は、仕切部材の材質に応じて適宜選択され、溶着法、公知の接着剤を用いる方法、機械締結、溶接、インサート成形等が挙げられる。これら固定方法は、1種単独又は2種以上を組み合わせてもよい。
 樹脂仕切部材を第1金属プレート又は第2金属プレートにインサート成形により固定する場合、第1金属プレート又は第2金属プレートの樹脂仕切部材と接触する部位に、凹凸構造を有することが好ましい。これにより、樹脂仕切部材の一部は、第1金属プレート又は第2金属プレートの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、樹脂仕切部材は、第1金属プレート又は第2金属プレートとより強固に接合する。凹凸構造の状態は、第1金属プレート又は第2金属プレートと、樹脂固定部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ず、第1金属プレートの接合面の電池ホルダー接触部位に形成され得る凹凸構造として例示したものと同様である。
 仕切部材の材質が金属である場合、仕切部材と第1金属プレート及び第2金属プレートの少なくとも一方とは、一体成形品であってもよい。仕切部材の材質が樹脂である場合、仕切部材と、流路壁部とは一体成形品であってもよい。
(1.5)第2構成
 温度制御ホルダー構造は、第2金属プレートと、前記第1金属プレートの他方の主面と前記プレートとの間に挟まれた金属流路壁部とを更に備え、熱交換媒体を循環させるための内部流路が、前記第1金属プレート及び前記第2金属プレートの少なくとも一方、並びに前記金属流路壁部によって形成されてもよい。
 第1金属プレートと、第2金属プレートと、金属流路壁部との各々を固定する方法は、特に限定されず、例えば、締結用部品を用いる方法(以下、「機械締結」という。)、溶接、及び引っ掛け等が挙げられる。締結用部品としては、ボルト、ナット、ネジ、リベット、及びピン等が挙げられる。溶接としては、金属溶接、及びろう接等が挙げられる。
 第1金属プレート及び第2金属プレートの一方と、金属流路壁部とは、別体であってもよいし、金属の一体成形品であってもよい。金属の一体成形品としては、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、及び押出材等が挙げられる。
(2)温度制御パック
 本開示の温度制御パックは、本開示の温度制御ホルダー構造と、温度制御ホルダーに収容された複数の電池とを備える。温度制御ホルダー構造は、金属プレート、電池ホルダー、プレート、流路壁部、及び樹脂固定部を備える。
 温度制御パックは、上記の構成であるので、複数の電池の温度を効率良く制御することができる。
(2.1)電池
 電池ホルダーに収容される電池は、特に限定されず、例えば、金属イオン二次電池(例えば、アルカリ金属イオン二次電池、及びマグネシウムイオン二次電池等)等が挙げられ、アルカリ金属イオン二次電池(例えば、リチウムイオン二次電池、及びナトリウムイオン二次電池等)であることが好ましく、リチウムイオン二次電池であることがより好ましい。リチウム二次電池は、一般的に、非水電解質を含有する。非水電解質は、非水電解液、固体電解質、及びゲル電解質のいずれであってもよい。
 「アルカリ金属イオン二次電池」とは、金属イオンがアルカリ金属イオンである金属イオン二次電池を示す。「マグネシウムイオン二次電池」とは、金属イオンがマグネシウムイオンである金属イオン二次電池を示す。「ナトリウムイオン二次電池」とは、金属イオンがナトリウムイオンである金属イオン二次電池を示す。
 電池の形状は、特に限定されず、円形(例えば、円筒形、ボタン形、及びコイン形等)、角形、及び平形等が挙げられる。角形は、パウチ形(ラミネート形)を含む。「パウチ形電池」とは、電極群が柔軟性のある外装体で封止された構造の電池を示す。なかでも、電池は、円筒形であることが好ましい。
 電池のサイズは、標準規格(例えば、国際規格(IEC)及び日本産業規格(JIS))に準拠する。具体的に、電池の形状が円筒形である場合、電池の高さは、例えば、60mm~100mm、電池の直径は、15mm~60mmである。
 電池は、円筒形リチウムイオン二次電池を含み、熱交換媒体が冷却媒体であることが好ましい。
 本開示において、「円筒形リチウムイオン二次電池」とは、形状が円筒形であるリチウムイオン二次電池を示す。
 円筒形リチウムイオン二次電池が充放電すると、円筒形リチウムイオン二次電池の側面は発熱するおそれがある。電池が円筒形リチウムイオン二次電池を含み、熱交換媒体が冷却媒体である場合、温度制御パックは、複数の円筒形リチウムイオン二次電池を効率良く冷却することができる。
 以下、図面を参照して、本開示の実施形態について説明する。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。
(3)実施形態
 以下、図1~図6Gを参照して、第1実施形態に係る温度制御パックについて説明する。
(3.1)第1実施形態
 図1~図3を参照して、第1実施形態に係る温度制御パックについて説明する。
 第1実施形態に係る温度制御パック1Aは、図1に示すように、温度制御ホルダー構造10Aと、複数の円筒形リチウムイオン二次電池20とを備える。複数の円筒形リチウムイオン二次電池20の各々は、温度制御ホルダー構造10Aに収容されている。温度制御ホルダー構造10Aは、温度制御装置11Aと、電池ホルダー12Aとを有する。温度制御装置11Aは、長辺及び短辺を有する直方体状物である。
 図1に示すように、温度制御装置11Aの短辺の一端側をX軸正方向(以下、「前側」ともいう。)とし、その反対側をX軸負方向(以下、「後側」ともいう。)と規定する。温度制御装置11Aの長辺の一端側をY軸正方向(以下、「左側」ともいう。)とし、その反対側をY軸負方向(以下、「右側」ともいう。)と規定する。X軸方向及びY軸方向と直交する方向において、電池ホルダー12Aが配置されている側をZ軸正方向(以下、「上側」ともいう。)とし、その反対側をZ軸負方向(以下、「後側」ともいう。)と規定する。なお、これらの向きは、本開示の温度制御パックの使用時の向きを限定するものではない。
(3.1.1)温度制御装置
 温度制御装置11Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20の熱を冷却する。
 温度制御装置11Aは、図2に示すように、第1金属プレート111A、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aと、複数の樹脂仕切部材114Aと、樹脂固定部115とを備える。第2金属プレート112Aと金属流路壁部113Aとは、金属の一体成形品110Aである。金属の一体成形品110Aとしては、例えば、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、又は押出材である。
 温度制御装置11Aの上側主面TS11上には、電池ホルダー12Aが配置されている。温度制御装置11Aの下側主面BS11側には、一対の接続部(供給口及び回収口に相当)(図示せず)が配置されている。温度制御装置11Aの下側主面BS11は、平面状である。
 温度制御装置11Aのサイズは、特に限定されず、温度制御パック1Aの用途等に応じて適宜選択される。温度制御装置11Aの左右方向(X軸方向)の長さL1(図3参照)は、例えば、100mm~1200mmである。温度制御装置11Aの前後方向(Y軸方向)の長さL2(図3参照)は、例えば、600mm~1600mmである。温度制御装置11Aの上下方向(Z軸方向)の長さL3(図3参照)は、例えば、20mm~200mmである。
(3.1.1.1)第1金属プレート
 第1金属プレート111Aは、平板状物である。上方(Z軸正方向)から下方(Z軸負方向)に観た第1金属プレート111Aの形状は、前後方向(X軸方向)を短辺とする略長方形状である。第1金属プレート111Aの上側主面TS111(以下、「接合面TS111」ともいう。)は、温度制御装置11Aの上側主面TS11の一部を構成する。
 第1金属プレート111Aの材質は、第1金属プレートの材質として例示した金属と同様である。
 第1金属プレート111Aは、接合面TS111のうち、電池ホルダー12Aと接触している部位と、樹脂固定部115と接触している部位とに、凹凸構造を有する。凹凸構造は、電池ホルダー接触部位の凹凸構造として例示したものと同様である。
 第1金属プレート111Aは、下側主面BS111のうち、複数の樹脂仕切部材114Aの各々と接触している部位に、凹凸構造を有する。凹凸構造は、電池ホルダー接触部位の凹凸構造として例示したものと同様である。これにより、第1金属プレート111Aは、複数の樹脂仕切部材114Aの各々とより強固に接合している。
(3.1.1.2)第2金属プレート
 第2金属プレート112Aは、平板状物である。上方(Z軸正方向)から下方(Z軸下方向)に観た第2金属プレート112Aの形状は、前後方向(X軸方向)を短辺とする略長方形状である。
 第2金属プレート112Aは、一対の接続部を有する。一対の接続部の一方は、第2金属プレート112Aの左部に形成されている。一対の接続部の他方は、第2金属プレート112Aの右部に形成されている。第2金属プレート112Aの下側主面BS112は、温度制御装置11Aの下側主面BS11を構成している。
 第2金属プレート112Aの材質は、第2金属プレートの材質として例示した金属と同様である。第2金属プレート112Aの材質は、第1金属プレート111Aの材質と同一であってもよいし、異なっていてもよい。
(3.1.1.3)金属流路壁部
 金属流路壁部113Aは、金属製の筒状物である。金属流路壁部113Aは、第2金属プレート112Aの周縁に沿って、第2金属プレート112Aの周縁全周に亘って形成されている。金属流路壁部113Aは、内部流路R1を形成する壁部の一部を構成する。
 金属流路壁部113Aの材質は、第2金属プレート112Aの材質と同一である。
(3.1.1.4)樹脂仕切部材
 樹脂仕切部材114Aは、図2に示すように、内部流路R1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。
 樹脂仕切部材114Aは、樹脂の長板状物である。樹脂仕切部材114Aは、左右方向(Y軸方向)に沿って延在している。樹脂仕切部材114Aの上側(Z軸正方向)の端部は、第1金属プレート111Aに直接的に接合している。樹脂仕切部材114Aの下側(Z軸負方向)の端部は、第2金属プレート112Aと物理的に接触している。
 複数の樹脂仕切部材114Aは、インサート成形によって形成されている。樹脂仕切部材114Aの材質は、電池ホルダー12Aの材質と同一である。
(3.1.1.5)樹脂固定部
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111Aに第2金属プレート112Aを固定している。換言すると、樹脂固定部115は、第1金属プレート111A、金属の一体成形品110A(すなわち、第2金属プレート112A及び金属流路壁部113A)、及び樹脂仕切部材114Aを一体にしている。
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111A及び金属の一体成形品110Aの各々の周縁を全周に亘って覆っている。
 金属の一体成形品110Aの樹脂固定部115と接触している部位に、凹凸構造を有する。凹凸構造は、電池ホルダー接触部位の凹凸構造として例示したものと同様である。これにより、金属の一体成形品110Aは、樹脂固定部115とより強固に接合している。
 樹脂固定部115は、インサート成形によって形成されている。樹脂固定部115の材質は、第4熱可塑性樹脂組成物として例示したものと同様である。
(3.1.1.6)内部流路
 温度制御装置11Aは、図2に示すように、その内部に、内部流路R1を有する。内部流路R1は、第1金属プレート111A、金属の一体成形品110A(第2金属プレート112A及び金属流路壁部113A)、及び樹脂仕切部材114Aによって形成されている。内部流路R1には、冷却用媒体(熱交換媒体の一例)が流通する。
(3.1.2)電池ホルダー
 電池ホルダー12Aは、複数の円筒形リチウムイオン二次電池20を収容して、保持する。電池ホルダー12Aは、温度制御装置11Aの第1金属プレート111Aの接合面TS111上に、直接的に接合している。
 電池ホルダー12Aは、第1樹脂組成物の成形体である。詳しくは、電池ホルダー12Aは、インサート成形によって形成されている。電池ホルダー12Aの第1樹脂組成物は、電池ホルダーの材質として例示した第1樹脂組成物と同様である。
 電池ホルダー12Aは、図3に示すように、略直方体状物である。電池ホルダー12Aは、複数の収容孔H12Aを有する。図1に示すように、1つの収容孔H12Aには、1つの円筒形リチウムイオン二次電池20が収容される。
 複数の収容孔H12Aは、図3に示すように、交互配列で形成されている。電池ホルダー12Aは、隣り合う円筒形リチウムイオン二次電池20同士を隔てる壁部121を有する。壁部121の厚みL4(X方向の長さL4)(図2参照)は、温度制御パック1Aの用途及び電池ホルダー12Aの材質等に応じて適宜選択される。壁部121の厚みL4は、例えば、1mm~15mmである。
 収容孔H12Aの断面形状は、円形である。収容孔H12Aの直径L5(図3参照)は、円筒形リチウムイオン二次電池20の直径L6(図2参照)よりも大きく、円筒形リチウムイオン二次電池20を容易に挿し抜き可能な直径である。例えば、収容孔H12Aの直径L5と、円筒形リチウムイオン二次電池20の直径L6の差が、0.1mm~4mmである。これにより、円筒形リチウムイオン二次電池20を容易に交換することができる。
 収容孔H12Aの延在方向は、Z軸に沿っている。すなわち、収容孔H12Aの延在方向は、第1金属プレート111Aの上側主面TS111に対して直交している。
 収容孔H12Aの深さH7(すなわち、Z軸方向の長さH7)(図2参照)は、円筒形リチウムイオン二次電池20の高さH8(すなわち、Z軸方向の長さH8)(図2参照)よりも低い。円筒形リチウムイオン二次電池20の高さH8に対する収容孔H12Aの深さH7の比率(H7/H8)は、例えば、10%~100%である。円筒形リチウムイオン二次電池20の側面は作動時に発熱する。収容孔H12Aの深さH7が上記範囲内であれば、収容孔H12Aの壁部121と円筒形リチウムイオン二次電池20の側面とは、熱的により接触しやすい。これにより、円筒形リチウムイオン二次電池20の側面の熱が、壁部121を通って、第1金属プレート111Aに到達しやすい。その結果、温度制御パック1Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20をより効率良く冷却することができる。
 収容孔H12Aは、底部122Aを有する有底孔である。底部122Aは、ベタ状である。底部122の厚さH9(すなわち、Z軸方向の長さH9)(図2参照)は、電池ホルダー12Aの材質等に応じて適宜選択される。底部122Aの厚さH9は、5mm未満である。
 第1実施形態では、収容孔H12Aと、収容孔H12Aに収容された円筒形リチウムイオン二次電池20との間に隙間が存在する。この隙間には、熱伝導材料(TIM)が充填されている。これにより、電池ホルダー12Aは、収容される複数の円筒形リチウムイオン二次電池20の熱を第1金属プレート111Aにより効率良く伝導する。収容孔H12Aと円筒形リチウムイオン二次電池20との間に充填される熱伝導材料(TIM)としては、隙間に充填される熱伝導材料(TIM)として例示したものと同様である。
(3.1.3)円筒形リチウムイオン二次電池
 円筒形リチウムイオン二次電池20は、公知の円筒形のリチウムイオン二次電池である。
(3.1.4)冷却用媒体の流れ
 円筒形リチウムイオン二次電池20は、作動により発熱する。円筒形リチウムイオン二次電池20の熱は、収容孔H12Aの壁部121及び底部122Aを介して、第1金属プレート111Aに伝導する。
 温度制御装置11Aの一方の接続部には、外部の供給部が接続される。温度制御装置11Aの他方の接続部には、外部の回収部が接続される。
 冷却用媒体は、供給部によって一方の接続部から内部流路R1に供給され、内部流路R1を介して他方の接続部に向けて移動する。この際、冷却用媒体は、第1金属プレート111Aと熱交換をする。
 次いで、冷却用媒体は、他方の接続部を介して、外部の回収部に回収される。
 このようにして、冷却用媒体は、温度制御装置11Aの内部で円筒形リチウムイオン二次電池20から熱を吸収し、温度制御装置11Aの外部に排出される。これにより、温度制御装置11Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20の放熱を促進させる。つまり、温度制御装置11Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20の温度を制御する。
(3.1.5)作用効果
 図1~図3を参照して説明したように、温度制御ホルダー構造10Aは、第1金属プレート111Aと、電池ホルダー12Aとを備える。電池ホルダー12Aは、第1樹脂組成物の成形体であり、接合面TS111に接合している。
 第1樹脂組成物の成形体は、電池ホルダー12Aの材質が雲母又は合成雲母である場合よりも、成形しやすい。つまり、温度制御ホルダー構造10Aは、従来よりも、製造が容易で、かつ円筒形リチウムイオン二次電池20の温度を制御することができる。
 図1~図3を参照して説明したように、収容孔H12Aは、底部122Aを有する有底孔である。複数の収容孔H12Aの各々は、接合面TS111に直交する方向に沿って形成されている。底部122Aの厚さが5mm未満である。
 これにより、第1樹脂組成物の種別にかかわらず、電池ホルダー12Aに収容される円筒形リチウムイオン二次電池20の熱は、収容孔H12Aの底部122Aを介して第1金属プレート111Aに伝導しやすい。例えば、第1樹脂組成物が上述した第1電気的絶縁性樹脂組成物である場合、電池ホルダー12Aは、電池ホルダー12Aに収容される複数の円筒形リチウムイオン二次電池20同士の短絡の発生を防止することと、電池ホルダー12Aに収容される円筒形リチウムイオン二次電池20の熱を第1金属プレート111Aに伝導しやすくすることとを両立することができる。
 図1~図3を参照して説明したように、第1金属プレート111Aは、接合面TS111のうち、電池ホルダー12Aが接触する部位に凹凸構造を有する。
 これにより、電池ホルダー12Aの一部は、凹凸の凹部内に入り込みやすい。そのため、電池ホルダー12Aは、第1金属プレート111Aにより強固に接合する。
 図1~図3を参照して説明したように、電池ホルダー12Aは、インサート成形によって形成されている。
 これにより、電池ホルダー12Aは、第1金属プレート111Aの接合面TS111と接触する部位の凹凸部の隙間に、溶着によって形成される場合よりも確実に入り込んでいる。そのため、電池ホルダー12Aは、第1金属プレート111Aとより強く固着する。
 図1~図3を参照して説明したように、温度制御ホルダー構造10Aは、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aと、樹脂固定部115とを更に備える。内部流路R1が、第1金属プレート111A、第2金属プレート112A、及び金属流路壁部113Aによって形成されている。
 これにより、電池ホルダー12Aに収容される円筒形リチウムイオン二次電池20の温度は内部流路R1に循環される冷却媒体によって制御され得る。その結果、温度制御ホルダー構造10Aは、第1金属プレート111Aを空冷する場合よりも、円筒形リチウムイオン二次電池20の温度を効率良く制御することができる。
 図1~図3を参照して説明したように、第1金属プレート111Aは、樹脂固定部115と接触する部位に凹凸構造を有する。
 これにより、樹脂固定部115の一部は、第1金属プレート111Aの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、第1金属プレート111Aは、樹脂固定部115とより強固に接合する。それ故、温度制御ホルダー構造10Aの気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 図1~図3を参照して説明したように、第2金属プレート112A及び金属流路壁部113Aは、金属の一体成形品である。
 これにより、熱交換媒体の循環に起因する内圧に対する温度制御ホルダー構造10Aの耐圧性能は優れる。
 図1~図3を参照して説明したように、第2金属プレート112Aは、樹脂固定部115と接触する部位に、凹凸構造を有する。
 これにより、樹脂固定部115の一部は、第2金属プレート111Aの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、第2金属プレート111Aは、樹脂固定部115とより強固に接合する。それ故、温度制御ホルダー構造10Aの気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 図1~図3を参照して説明したように、樹脂固定部115は、インサート成形によって形成されている。
 これにより、樹脂固定部115は、第1金属プレート111A及び第2金属プレート112Aの各々の樹脂固定部115と接触する部位の凹凸部の隙間に、溶着によって形成される場合よりも確実に入り込んでいる。そのため、樹脂固定部115は、第1金属プレート111A及び第2金属プレート112Aとより強く固着する。
 図1~図3を参照して説明したように、温度制御パック1Aは、温度制御ホルダー構造10Aと、電池ホルダー12Aに収容された複数の円筒形リチウムイオン二次電池20とを備える。
 これにより、温度制御パック1Aは、複数の円筒形リチウムイオン二次電池20を効率良く冷却することができる。
(3.2)第1変形例
 第1実施形態に係る温度制御パック1Aでは、収容孔H12Aの底部122Aは、ベタ状であるが、本開示では、これに限定されず、ベタ状でなくてもよい。
 例えば、収容孔の底部は、図4A及び図4Bに示すように、収容孔H12Aの底部122Bであってもよい。底部122Bは、十字状である。詳しくは、底部122Bは、X軸に沿って延在する第1バー部1221と、Y軸に沿って延在する第2バー部1222とからなる。
 第1バー部1221の太さH10(Y軸方向の長さH10)は、例えば、0.5mm~5mmである。第2バー部1222の太さH11(X軸方向の長さH11)は、例えば、0.5mm~5mmである。第1バー部1221の太さH10と第2バー部1222の太さH11とは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 底部122Bの隙間には、図4A及び図4Bに示すように、熱伝導材料(TIM)からなる熱伝導層123が充填されている。これにより、底部122Bの隙間に熱伝導材料(TIM)が充填されていない場合よりも、電池ホルダー12Aに収容される円筒形リチウムイオン二次電池20の熱は、第1金属プレート111Aに効率良く伝導する。
(3.3)第2変形例
 第1実施形態に係る温度制御パック1Aでは、樹脂仕切部材114Aの下側(Z軸負方向)の端部は、第2金属プレート112Aと物理的に接触しているが、本開示では、これに限定されない。
 例えば、図5に示すように、樹脂仕切部材114Aは、樹脂固定部115と融着していてもよい。詳しくは、第2変形例では、第2金属プレート112Aの代わりに第2金属プレート112Zが用いられる。第2金属プレート112Zは、複数の貫通孔H112を有することの他は、第2金属プレート112Aと同様である。複数の貫通孔H112の各々は、複数の樹脂仕切部材114Aの配置位置に対応して形成されている。
 第2金属プレート112Zは、樹脂固定部115に接触する部位に凹凸構造を有する。これにより、樹脂固定部115の一部は、第2金属プレート112Zの凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、第2金属プレート112Zは、樹脂固定部115とより強固に接合する。それ故、第2変形例に係る温度制御装置の気密性は、より長期に亘って保持され得る。
 第2変形例では、樹脂固定部115は、貫通孔H112内に充填されている。更に、樹脂固定部115と樹脂仕切部材114Aとは融着している。換言すると、樹脂固定部115を構成する第4樹脂組成物の樹脂成分は、樹脂仕切部材114Aを構成する第1樹脂組成物の樹脂成分と相溶性を有する。
 これにより、第2変形例に係る温度制御装置の耐圧性能は、より優れる。
(3.4)第3変形例~第9変形例
 第1実施形態に係る温度制御パック1Aは、温度制御装置11Aを備えるが、本開示では、これに限定されない。本開示における温度制御ホルダー構造は、下記の第3変形例~第9変形例に示す温度制御装置11B~11Gであってもよい。
 以下、図6A~図6Gを参照して、第3変形例~第9変形例に係る温度制御装置11B~11Gについて説明する。図6A~図6Gは、図1に示す切断線C2-C2と同様の切断線で切断した温度制御装置の断面である。
(3.4.1)第3変形例
 第3変形例に係る温度制御装置11Bは、主として、第2プレート及び流路壁部の材質が樹脂であることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Bは、図6Aに示すように、第1金属プレート111A、第2樹脂プレート112Bと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Aと、樹脂固定部115とを備える。第2樹脂プレート112Bと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Aとは、樹脂の一体成形品110Bである。樹脂の一体成形品110Bとしては、例えば、射出成形品、又はプレス成形品である。
 第2樹脂プレート112Bは、樹脂製であることの他は、第2金属プレート112Aと同様である。第2樹脂プレート112Bを構成する樹脂は、樹脂仕切部材114Aを構成する樹脂と同一である。
 樹脂流路壁部113Bは、樹脂製であることの他は、金属流路壁部113Aと同等である。樹脂流路壁部113Bを構成する樹脂は、樹脂仕切部材114Aを構成する樹脂と同一である。
(3.4.2)第4変形例
 第4変形例に係る温度制御装置11Cは、主として、第2プレート及び流路壁部の材質が樹脂であること、及び前後方向(すなわち、X軸方向)の中央部に樹脂固定部が形成されていることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Cは、図6Bに示すように、第1金属プレート111A、第2樹脂プレート112Cと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Cと、樹脂固定部115とを備える。第2樹脂プレート112Cと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Cとは、樹脂の一体成形品110Cである。樹脂の一体成形品110Cとしては、例えば、射出成形品、又はプレス成形品である。
 第2樹脂プレート112Cは、樹脂製であること、及び貫通孔が形成されていることの他は、第2金属プレート112Aと同様である。第2樹脂プレート112Cは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。第2樹脂プレート112Cを構成する樹脂は、樹脂流路壁部113Bを構成する樹脂と同一である。
 樹脂仕切部材114Cは、貫通孔が形成されていることの他は、樹脂仕切部材114Aと同様である。樹脂仕切部材114Cは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。樹脂仕切部材114Cを構成する樹脂は、樹脂流路壁部113Bを構成する樹脂と同一である。
 樹脂固定部115は、第2樹脂プレート112C及び樹脂仕切部材114Cの貫通孔H内に充填されている。
(3.4.3)第5変形例
 第5変形例に係る温度制御装置11Dは、主として、流路壁部の材質が樹脂であること、及び前後方向(すなわち、X軸方向)の中央部に樹脂固定部が形成されていることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Dは、図6Cに示すように、第1金属プレート111A、第2金属プレート112Dと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Cと、樹脂固定部115とを備える。
 第2金属プレート112Dは、貫通孔が形成されていることの他は、第2金属プレート112Aと同様である。第2金属プレート112Dは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。
 樹脂固定部115は、第2金属プレート112D及び樹脂仕切部材114Cの貫通孔H内に充填されている。
(3.4.4)第6変形例
 第6変形例に係る温度制御装置11Eは、主として、前後方向(すなわち、X軸方向)の中央部に樹脂固定部が形成されていることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Eは、図6Dに示すように、第1金属プレート111E、第2金属プレート112Aと、樹脂流路壁部113Bと、樹脂仕切部材114Cと、樹脂固定部115とを備える。
 第1金属プレート111Eは、貫通孔が形成されていることの他は、第1金属プレート111Aと同様である。第1金属プレート112Eは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111E及び樹脂仕切部材114Cの貫通孔H内に充填されている。
(3.4.5)第7変形例
 第7変形例に係る温度制御装置11Fは、主として、流路壁部及び仕切部材の材質が異なること、及び前後方向(すなわち、X軸方向)の中央部に樹脂固定部が形成されていることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Fは、図6Eに示すように、第1金属プレート111E、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Fと、金属仕切部材114Fと、樹脂固定部115とを備える。第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Fと、金属仕切部材114Fとは、金属の一体成形品110Fである。金属の一体成形品110Fとしては、例えば、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、又は押出材である。
 金属流路壁部113Fは、貫通孔が形成されていることの他は、金属流路壁部113Aと同様である。金属流路壁部113Fは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。金属流路壁部113Fを構成する金属は、第2金属プレート112Aを構成する金属と同一である。
 金属仕切部材114Fは、金属製であること、及び貫通孔が形成されていることの他は、樹脂仕切部材114Aと同様である。金属仕切部材114Fは、左右方向(すなわち、X軸方向)の中央部に貫通孔Hを有する。金属仕切部材114Fを構成する金属は、第2金属プレート112Aを構成する金属と同一である。
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111E、第2金属プレート112A及び金属仕切部材114Fの貫通孔H内に充填されている。
(3.4.6)第8変形例
 第8変形例に係る温度制御装置11Gは、主として、仕切部材を備えないことの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Gは、図6Fに示すように、第1金属プレート111A、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aと、樹脂固定部115とを備える。第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aとは、金属の一体成形品110Aである。
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111A及び金属の一体成形品110Aの各々の周縁を全周に亘って覆っている。
(3.4.7)第9変形例
 第9変形例に係る温度制御装置11Hは、主として、仕切部材を備えないこと、樹脂固定部の配置が異なることの他は、第1実施形態に係る温度制御装置11Aと同様である。
 温度制御装置11Hは、図6Gに示すように、第1金属プレート111A、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aと、樹脂固定部115とを備える。第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aとは、金属の一体成形品110Aである。
 樹脂固定部115は、第1金属プレート111A及び金属の一体成形品110Aの側面の全面のみを全周に亘って覆っている。
(4)温度制御ホルダー構造の製造方法
 本開示の温度制御ホルダー構造の製造方法は、前記内部流路を仕切る少なくとも1つの仕切部材を更に備える本開示の温度制御ホルダー構造(すなわち、温度制御装置)を製造する方法である。前記電池ホルダーの樹脂組成物と、前記少なくとも1つの仕切部材(以下、「樹脂仕切部材」ともいう。)の樹脂組成物とは同一である。本開示の温度制御ホルダー構造の製造方法は、前記第1金属プレートの前記接合面(以下、「外側主面」ともいう。)に前記電池ホルダーをインサート成形すると同時に、前記第1金属プレートの前記接合面とは反対側の主面(以下、「内側主面」ともいう。)に前記少なくとも1つの仕切部材をインサート成形する工程(以下、「第1インサート工程」ともいう。)を含む、温度制御ホルダー構造の製造方法
 本開示において、「前記電池ホルダーをインサート成形すると同時に、前記少なくとも1つの仕切部材をインサート成形する」とは、同一の工程で、第1金属プレートの外側主面に電池ホルダーを形成するとともに、第1金属プレートの内側主面に少なくとも1つの仕切部材を形成することを示す。
 本開示の温度制御ホルダー構造の製造方法は、上記の構成を有するため、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる温度制御ホルダー構造が得られる。
 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。
 第1インサート工程では、第1金属プレートの外側主面に電池ホルダーをインサート成形すると同時に、第1金属プレートの内側主面に樹脂仕切部材をインサート成形する。電池ホルダーをインサート成形する際、第1金属プレートには、第1金属プレートの厚み方向において、外側主面側から内側主面側に向けて射出圧力(以下、「第1射出圧力」ともいう。)がかかる。少なくとも1つの仕切部材をインサート成形する際、第1金属プレートには、第1金属プレートの厚み方向において、内側主面側から外側主面側に向けて射出圧力(以下、「第2射出圧力」ともいう。)がかかる。つまり、第1金属プレートには、第1金属プレートの厚み方向において、向きが反対の第1射出圧力及び第2射出圧力がかかる。これにより、インサート成形の際、第1金属プレートは、外側主面側及び内側主面側のどちらかに変形しにくい。そのため、得られる温度制御装置の内部流路の気密性は優れる。その結果、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる温度制御ホルダー構造が得られると推測される。
 本開示の温度制御ホルダー構造の製造方法は、第1インサート工程を含めばよく、第1インサート工程に加えて、後述する準備工程、後述する粗化工程、後述する形成工程、及び後述する第2インサート工程を含んでもよい。この場合、準備工程、粗化工程、第1インサート工程、形成工程及び第2インサート工程は、この順で実行される。
 以下、本開示の温度制御ホルダー構造の製造方法が、第1インサート工程に加えて、準備工程、粗化工程、形成工程、及び第2インサート工程を含む場合について説明する。
(4.1)準備工程
 温度制御ホルダー構造の製造方法は、準備工程を有してもよい。これにより、第1金属プレート、第2プレート、及び流路壁部の各々が得られる。
 準備工程では、第1金属プレートと、第2プレートと、流路壁部とを準備する。
 第1金属プレートを準備する方法は、特に限定されず、金属成形等が挙げられる。金属成形としては、ロール成形、ダイキャスト、切削加工、圧延、プレス成形、及び押出成形等が挙げられる。
 第2プレートを準備する方法は、第2プレートの材質等に応じて適宜選択される。第2金属プレートを準備する方法は、特に限定されず、金属成形等が挙げられる。第2樹脂プレートを準備する方法は、特に限定されず、第3樹脂組成物の樹脂成形等が挙げられる。樹脂成形としては、射出成形、注型成形、プレス成形、インサート成形、押出成形、及びトランスファー成形等が挙げられる。
 流路壁部を準備する方法は、流路壁部の材質等に応じて適宜選択される。金属流路壁部を準備する方法は、特に限定されず、金属成形等が挙げられる。樹脂流路壁部を準備する方法は、特に限定されず、第1樹脂組成物の樹脂成形等が挙げられる。
 第1金属プレート及び第2金属プレートの一方と、金属流路壁部とが金属の一体成形品である場合、金属の一体成形品を準備する方法は、特に限定されず、金属成形等が挙げられる。
 第2樹脂プレートと、樹脂流路壁部とが樹脂の一体成形品である場合、樹脂の一体成形品を準備する方法は、特に限定されず、樹脂成形等が挙げられる。
(4.2)粗化工程
 温度制御ホルダー構造の製造方法は、粗化工程を有してもよい。粗化工程は、準備工程が実行された後で、かつ形成工程が実行される前に実行される。これにより、第1金属プレートの電池ホルダー接触部位及び樹脂仕切部材と接触する部位に凹凸構造が形成される。更に、第1金属プレート、第2金属プレート、及び金属流路壁部の樹脂固定部に接触する部位に凹凸構造が形成される。樹脂仕切部材及び樹脂固定部は、第1金属プレート、第2金属プレート、及び金属流路壁部の少なくとも1つにより強く固着する。その結果、長期に亘って気密性に優れる温度制御ホルダーが得られる。
 粗化工程では、第1金属プレート、第2金属プレート、及び金属流路壁部の樹脂仕切部材及び樹脂固定部に接触する部位に粗化処理を施す。粗化処理としては、特に限定されず、公知の方法であればよい。
 粗化工程では、粗化処理を施した後に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。官能基を付加する処理は、公知の方法であればよい。
(4.3)第1インサート成形工程
 温度制御ホルダー構造の製造方法は、第1インサート成形工程を有する。これにより、一次成形品が得られる。一次成形品は、第1金属プレートと、第1金属プレートの外側主面に固着した電池ホルダーと、第1金属プレートの内側主面に固着した少なくとも1つの樹脂仕切部材とを備える。
 第1インサート成形工程では、第1金属プレートの外側主面に電池ホルダーをインサート成形すると同時に、金属プレートの内側主面に少なくとも1つの樹脂仕切部材をインサート成形する。
 詳しくは、インサート成形には、射出成形機が用いられる。射出成形機は、射出成形金型と、射出装置と、型締装置とを備える。射出成形金型は、可動側金型と、固定側金型とを備える。固定側金型は射出成形機に固定されている。可動側金型は、固定側金型に対して可動可能である。射出装置は、第2樹脂組成物の溶融物を、所定の射出圧力で、射出成形金型のスプルーに流し込む。型締装置は、第2樹脂組成物の溶融物の充填圧力で可動側金型が開かないように、可動側金型を高圧で締め付ける。
 まず、可動側金型を開いて、第1金属プレートを固定側金型上に設置し、可動側金型を閉じて、型締を行う。つまり、第1金属プレートは、射出成形金型内に収容される。これにより、第1金属プレートと射出成形金型との間に、電池ホルダー及び少なくとも1つの樹脂仕切部材を形成するための成形空間が形成される。
 次いで、射出成形機は、成形空間内に、第1樹脂組成物の溶融物を高圧で充填する。
 この際、第1金属プレートには、上述したように、第1金属プレートの厚み方向において、向きが反対の第1射出圧力及び第2射出圧力がかかる。これにより、インサート成形の際、第1金属プレートは、外側主面側及び内側主面側のどちらかに変形しにくい。
 次いで、射出成形金型内の第1樹脂組成物の溶融物を冷却固化させる。これにより、一次成形品が得られる。
(4.4)形成工程
 温度制御ホルダー構造の製造方法は、形成工程を有してもよい。これにより、インサート体が得られる。
 形成工程では、流路壁部を一次成形品と第2プレートとを重ね合わせて、インサート体を形成する。
(4.5)第2インサート成形工程
 温度制御ホルダー構造の製造方法は、温度制御装置の製造方法は、第2インサート成形工程を有してもよい。これにより、インサート体に樹脂固定部が形成される。
 第2インサート成形工程では、インサート体の所定の部位に、樹脂固定部をインサート成形する。
 インサート体の所定の部位は、温度制御装置の構造等によって適宜選択され、流路壁部を一次成形品と第2プレートとの間に挟んで、一次成形品及び第2プレートが対向する隙間(以下、「成形用隙間」という。)であってもよい。成形用隙間は、例えば、第1金属プレートの内側面の周縁部と、第2プレートの内側面の周縁部と、流路壁部の外周側面とによって形成される。成形用隙間は、例えば、第1金属プレート及び第2プレートの各々の周縁部の全周に亘って形成されている。
 インサート体の所定の部位は、第1金属プレートの周縁部と、第2プレートの周縁部とを含む部位であってもよい。
 詳しくは、インサート成形には、第1インサート成形工程と同様の射出成形機が用いられる。
 まず、可動側金型を開いて、インサート体を固定側金型上に設置し、可動側金型を閉じて、型締を行う。つまり、インサート体は、射出成形金型内に収容される。これにより、インサート体と射出成形金型との間に、樹脂固定部を形成するための成形空間が形成される。
 次いで、射出成形機は、成形空間内に、第4樹脂組成物の溶融物を高圧で充填する。
 次いで、射出成形金型内の第4樹脂組成物の溶融物を冷却固化させる。これにより、インサート体の所定の部位に樹脂固定部が形成される。つまり、本開示の温度制御ホルダー構造が得られる。
 以下、実施例により本開示をさらに詳細に説明するが、本開示の発明がこれら実施例のみに限定されるものではない。
[1]実施例1~実施例5
 解析ソフトウェア「SOLIDWORKS Flow Simulation」(SOLIDWORKS社製)を用いて、比率(収容孔の深さ/電池の高さ)と、電池ホルダーに収容された複数の電池の電池平均温度と、の関係について、シミュレーション解析を行った。
[1.1]試験体
 シミュレーション解析の試験体(3Dモデル)として、図1に示す温度制御パック1Aを用いた。温度制御パック1Aのシミュレーションの設定の詳細は、下記の通りである。
[1.2]シミュレーションの設定
 3Dモデル                      :温度制御パック1A
 壁部121の厚みL4(図2参照)           :4.5mm
 収容孔H12Aの深さH7(図2参照)         :表1参照
 底部122の厚さH9(図2参照)           :45mm
 円筒形リチウムイオン二次電池20の直径L6(図2参照):80mm
 円筒形リチウムイオン二次電池20の高さH8(図2参照):80mm
 3Dモデルの周囲(雰囲気)の設定温度         :25℃
 冷却用媒体の設定温度                 :25℃
 壁部121および底部122の材質           :熱伝導性樹脂
 壁部121および底部122の熱伝導率は、壁部121および底部122を射出成形で成形した際の樹脂流れ方向(MD)について2.0W/(m・K)、樹脂流れ方向(MD)と垂直な方向について0.9W/(m・K)とした。
[1.3]解析結果
 上記条件で、円筒形リチウムイオン二次電池20を作動させたときの複数の円筒形リチウムイオン二次電池20の各々の電池温度を解析した。円筒形リチウムイオン二次電池20の電池温度(℃)の平均値を算出し、算出値を「電池平均温度」とした。その結果を表1に示す。なお、表1において電池平均温度は実施例1の電池平均温度を100%としたときの相対値で示す。
 表1中、「電池20の高さH8」は、円筒形リチウムイオン二次電池20の高さH8(図2参照)を示す。「比率(H7/H8)」は、比率(収容孔の深さ/電池の高さ)を示す。
 表1に示すように、実施例1~実施例5を比較すると、実施例3及び実施例4の電池平均温度は、実施例1、実施例2及び実施例5の電池平均温度よりも低かった。これにより、比率(収容孔の深さ/電池の高さ)が50%~80%であると、比率(収容孔の深さ/電池の高さ)が50%~80%の範囲外である場合よりも、温度制御ホルダー構造は、電池ホルダーに収容される電池の作動時において、電池の発熱を抑制することができることが実験的にわかった。
 2022年4月19日に出願された日本国特許出願2022-069055の開示と、2022年8月17日に出願された日本国特許出願2022-130243の開示とは、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 (18)

  1.  接合面を有し、複数の電池を冷却するための金属プレートと、
     前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔を有する電池ホルダーと
    を備え、
     前記電池ホルダーは、樹脂組成物の成形体であり、前記接合面に接合している、温度制御ホルダー構造。
  2.  前記孔は、底部を有する有底孔であり、
     前記複数の有底孔の各々は、前記接合面に直交する方向に沿って形成されており、
     前記接合面に直交する方向において、前記底部の長さが5mm未満である、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  3.  前記樹脂組成物は、熱伝導性樹脂組成物である、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  4.  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3に記載の温度制御ホルダー構造。
  5.  前記金属プレートは、前記接合面のうち、前記電池ホルダーが接触する部位に凹凸構造を有する、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  6.  前記電池ホルダーは、インサート成形によって形成されている、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  7.  プレートと、
     前記金属プレートの他方の主面と前記プレートとの間に挟まれた流路壁部と、
     前記プレートを前記金属プレートに固定する樹脂固定部と
    を更に備え、
     熱交換媒体を循環させるための内部流路が、前記金属プレート及び前記プレートの少なくとも一方、並びに前記流路壁部によって形成されている、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  8.  前記金属プレートは、前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有する、請求項7に記載の温度制御ホルダー構造。
  9.  前記プレート及び前記流路壁部は、金属の一体成形品である、請求項7に記載の温度制御ホルダー構造。
  10.  前記プレートは、金属製であり、
     前記流路壁部は、樹脂組成物の成形体である、請求項7に記載の温度制御ホルダー構造。
  11.  前記プレートは、前記樹脂固定部と接触する部位に、凹凸構造を有する、請求項9に記載の温度制御ホルダー構造。
  12.  前記プレート及び前記流路壁部は、樹脂組成物の一体成形品である、請求項7に記載の温度制御ホルダー構造。
  13.  前記樹脂固定部は、インサート成形によって形成されている、請求項7に記載の温度制御ホルダー構造。
  14.  前記電池は、円筒形電池である、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  15.  前記複数の孔の各々は、前記接合面に直交する方向に延在しており、
     前記複数の孔の各々の前記接合面に直交する方向に沿った長さは、前記複数の孔の各々に収容される前記電池の、前記複数の孔の各々に収容された状態における前記接合面に直交する方向に沿った長さに対して、50%~80%である、請求項1に記載の温度制御ホルダー構造。
  16.  請求項7~請求項13のいずれか1項に記載の温度制御ホルダー構造と、
     前記電池ホルダーに収容された複数の電池と
    を備える、温度制御パック。
  17.  前記電池は、円筒形リチウムイオン二次電池を含み、
     前記熱交換媒体が冷却媒体である、請求項16に記載の温度制御パック。
  18.  前記内部流路を仕切る少なくとも1つの仕切部材を更に備える請求項7に記載の温度制御ホルダー構造を製造する方法であって、
     前記電池ホルダーの樹脂組成物と、前記少なくとも1つの仕切部材の樹脂組成物とは同一であり、
     前記金属プレートの前記接合面に前記電池ホルダーをインサート成形すると同時に、前記金属プレートの前記接合面とは反対側の主面に前記少なくとも1つの仕切部材をインサート成形する工程を含む、温度制御ホルダー構造の製造方法。
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