WO2023204261A1 - 電池ホルダー、電池パック、および電池ホルダーの製造方法 - Google Patents

電池ホルダー、電池パック、および電池ホルダーの製造方法 Download PDF

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WO2023204261A1
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瑞枝 栗谷川
和樹 木村
旌君 張
高広 冨永
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三井化学株式会社
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    • B29C45/14Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor incorporating preformed parts or layers, e.g. injection moulding around inserts or for coating articles
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present disclosure relates to a battery holder, a battery pack, and a method for manufacturing a battery holder.
  • lithium ion secondary batteries (hereinafter also simply referred to as “batteries”) have been widely used as power sources for electronic devices, electric vehicles, or electricity storage. Particularly recently, there has been a demand for batteries with high capacity, high output, and high energy density that can be installed in hybrid vehicles and the like. Such batteries have the advantage of high energy density. On the other hand, since lithium metal and lithium ions are used, sufficient safety measures are required.
  • Patent Document 1 discloses a battery module that can prevent neighboring cylindrical battery cells from igniting in a chain reaction even if one cylindrical battery cell ignites.
  • the battery module disclosed in Patent Document 1 includes a cylindrical battery cell assembly, a heat radiation pad, and a heat sink.
  • the cylindrical battery cell assembly is placed on a heat sink via a heat dissipation pad.
  • the cylindrical battery cell assembly includes a plurality of cylindrical battery cells, a cell holder, a first electrode connection member, and a second electrode connection member.
  • the cell holder accommodates and fixes a plurality of cylindrical battery cells in one bundle to prevent continuous firing.
  • the material of the cell holder is mica or synthetic mica.
  • Each of the first electrode connecting member and the second electrode connecting member is arranged at a predetermined position and electrically connected to each of the plurality of cylindrical battery cells.
  • the second electrode connecting member has a specific shape.
  • the heat sink has an internal flow path for circulating a refrigerant therein.
  • Patent Document 1 Special Publication No. 2020-522850
  • the material of the cell holder is mica or synthetic mica. From the viewpoint of uniformly and efficiently cooling a plurality of batteries, it is desirable that deformation of the cell holder relative to the heat sink is suppressed. However, since it is difficult to mold the shape of mica or synthetic mica with high dimensional accuracy, in the battery module disclosed in Patent Document 1, deformation of the cell holder relative to the heat sink was insufficiently suppressed. Therefore, there is a need for a battery holder that is restrained from deformation and is easy to mold (ie, easy to manufacture).
  • Means for solving the above problems include the following embodiments. ⁇ 1> A battery holder that holds multiple batteries, a plate-like member having a first surface and a second surface opposite to the first surface; a support member having a first resin member directly joined to the first surface of the plate member and supporting the plurality of batteries; a second resin member directly joined to the second surface of the plate-like member; Equipped with Ratio of area S1 of the region of the first resin member directly joined to the first surface to area S2 of the region directly joined to the second surface of the second resin member (S1/S2) is 30% or more and 300% or less.
  • the battery holder according to ⁇ 1> wherein the support member has a side support portion that is attached to the first resin member and supports side surfaces of the plurality of batteries.
  • the support member is formed with a plurality of holes for accommodating each of the plurality of batteries.
  • the hole is a bottomed hole having a bottom, Each of the plurality of bottomed holes is formed along a direction perpendicular to the first surface, The battery holder according to ⁇ 3>, wherein the length of the bottom portion in the direction perpendicular to the first surface is less than 5 mm.
  • ⁇ 6> The battery holder according to ⁇ 5>, wherein the plate member has an uneven structure on at least a portion of the second surface to which the second resin member is directly joined.
  • ⁇ 7> The battery holder according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 6>, wherein the first resin member and the second resin member are molded bodies of the same resin composition.
  • ⁇ 8> The battery holder according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the first resin member and the second resin member are formed by insert molding.
  • ⁇ 9> The battery holder according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the plate-like member is made of metal.
  • Ratio of area S1 of the region of the first resin member directly joined to the first surface to area S2 of the region directly joined to the second surface of the second resin member /S2) is 50% or more and 250% or less, the battery holder according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 9> above.
  • ⁇ 11> The above ⁇ 1> to ⁇ 10>, wherein the ratio (V1/V2) of the volume V1 of the first resin member to the volume V2 of the second resin member is 10% or more and 3500% or less.
  • a battery holder according to any one of the above. ⁇ 13> The method further includes a flow path forming member fixed to the plate member so as to cover at least a portion of the second surface of the plate member and forming a flow path for flowing a heat exchange medium.
  • ⁇ 14> The battery holder according to ⁇ 13>, wherein the second resin member is a flow adjustment member for adjusting the flow of the heat exchange medium flowing in the flow path.
  • ⁇ 15> The battery holder according to ⁇ 13> or ⁇ 14>, wherein the second resin member constitutes a part of the wall of the flow path.
  • ⁇ 16> The battery holder according to any one of ⁇ 13> to ⁇ 15>, further comprising a resin fixing part for fixing the flow path forming member to the plate-like member.
  • ⁇ 17> The battery holder according to ⁇ 16>, wherein the plate-like member has an uneven structure at least at a portion that contacts the resin fixing portion.
  • ⁇ 18> The battery holder according to ⁇ 16> or ⁇ 17>, wherein the flow path forming member has an uneven structure at least in a portion that contacts the resin fixing portion.
  • ⁇ 19> The battery holder according to any one of ⁇ 16> to ⁇ 18>, wherein the resin fixing part is formed by insert molding.
  • ⁇ 20> The battery holder according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 19>, wherein the battery is a cylindrical battery.
  • Each of the plurality of holes extends in a direction perpendicular to the first surface, The length of each of the plurality of holes along the direction perpendicular to the first surface is the length of the battery accommodated in each of the plurality of holes when the battery is accommodated in each of the plurality of holes.
  • a battery pack comprising: a plurality of batteries supported by the battery holder.
  • the battery includes a cylindrical lithium ion secondary battery.
  • a method for manufacturing a battery holder that holds multiple batteries comprising: an inserting step of arranging a plate member having a first surface and a second surface opposite to the first surface in a mold; By filling the mold with a molten resin composition and solidifying it, a first resin member directly joined to the first surface is formed, and a second resin member directly joined to the second surface is formed.
  • an insert molding process for forming a resin member has Ratio of area S1 of the region of the first resin member directly joined to the first surface to area S2 of the region directly joined to the second surface of the second resin member (S1/S2) is 30% or more and 300% or less.
  • an uneven structure forming step of forming an uneven structure on at least a portion of the first surface of the plate-like member and at least a portion of the second surface of the plate-like member After the inserting step, an uneven structure forming step of forming an uneven structure on at least a portion of the first surface of the plate-like member and at least a portion of the second surface of the plate-like member.
  • ⁇ 26> The method according to ⁇ 24> or ⁇ 25>, further comprising, after the insert molding step, a step of attaching a side support portion for supporting side surfaces of the plurality of batteries to the first resin member. >Method for manufacturing the battery holder described.
  • a battery holder, a battery pack, and a method for manufacturing a battery holder that are suppressed from deformation and easy to manufacture are provided.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the appearance of a battery pack according to a first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a sectional view taken along the line C2-C2 in FIG.
  • FIG. 3 is a perspective view showing the appearance of a battery holder with a flow path according to the first embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 4A is a top view showing the appearance of the bottom of the accommodation hole according to the first modification of the present disclosure.
  • FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line C4B-C4B in FIG. 4A.
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of a cooling plate according to a second modification of the present disclosure.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of a cooling plate according to a third modification example of the present disclosure.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view of a cooling plate according to a fourth modification example of the present disclosure.
  • FIG. 6C is a cross-sectional view of a cooling plate according to a fifth modification example of the present disclosure.
  • FIG. 6D is a cross-sectional view of a cooling plate according to a sixth modification example of the present disclosure.
  • FIG. 7A is a perspective view showing the appearance of the test specimen of the example.
  • FIG. 7B is a perspective view showing the appearance of the test specimen of the example.
  • FIG. 7A is a cross-sectional view taken along the line C7C-C7C in FIG. 7A. It is.
  • a numerical range expressed using “ ⁇ ” means a range that includes the numerical values written before and after " ⁇ " as lower and upper limits.
  • the term “process” is used not only to refer to an independent process, but also to include any process that is not clearly distinguishable from other processes as long as the intended purpose of the process is achieved. It will be done.
  • the battery holder of the present disclosure is a battery holder that holds a plurality of batteries.
  • the battery holder of the present disclosure includes a plate-like member, a support member having a first resin member, and a second resin member.
  • the plate member has a first surface (for example, a front surface) and a second surface (for example, a back surface) that faces the first surface.
  • the support member supports a plurality of batteries.
  • the first resin member is directly bonded to the first surface (hereinafter also simply referred to as "first surface”) of the plate-like member, and the second resin member is directly joined to the second surface (hereinafter simply referred to as "first surface") of the plate-like member. (also referred to as the "second surface”).
  • the ratio (S1/S2) of the area S1 of the region directly joined to the first surface of the first resin member to the area S2 of the region directly joined to the second surface of the second resin member (S1/S2) (hereinafter referred to as “ (also referred to as “junction area ratio”) is 30% or more and 300% or less.
  • the battery holder of the present disclosure Since the battery holder of the present disclosure has the above configuration, it is easy to manufacture and deformation is suppressed. More specifically, the battery holder of the present disclosure can suppress deformation (hereinafter also referred to as "warpage") in the direction perpendicular to the first surface of the plate-like member. This effect is presumed to be due to the following reasons, but is not limited thereto.
  • the support member that supports the battery includes the first resin member.
  • the first resin member is easier to mold than when the supporting member is made of mica or synthetic mica, and can be formed into a more complex shape with higher dimensional accuracy.
  • the battery holder of the present disclosure can be brought into close contact with the battery and has high heat conduction efficiency, so that heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder can be performed more efficiently than before. It is assumed that.
  • the bonding area ratio is 30% or more and 300% or less.
  • the present inventors found that when directly bonding a resin member to the first surface or the second surface of a plate-like member, the resin member directly It was found that the area of bonding has a large effect. Therefore, in the present disclosure, the bonding area ratio is set to 30% or more and 300% or less so that the stress generated on the first surface side and the stress generated on the second surface side due to molding shrinkage of the resin member cancel each other out. There is. As a result, the battery holder of the present disclosure has a plate-shaped member that is smaller than the case where the resin member is directly bonded only to one surface side or when the above-mentioned area is unbalanced between one surface side and the other surface side.
  • Warpage can be suppressed.
  • the battery holder of the present disclosure can increase the parallelism between the plate-like member and the support member, or the parallelism between the plate-like member and a plurality of batteries juxtaposed. It is presumed that heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder can be performed more efficiently than in the past.
  • the battery holder is suitable for use in, for example, moving objects, portable equipment, power storage systems, and the like.
  • the moving body is not particularly limited as long as it includes a body, a drive unit, and a battery, and the body is moved by the drive unit using electric power supplied from the battery.
  • the moving object may be an electric vehicle, a ship, an aircraft, a drone, a rocket, an artificial satellite, a robot, or the like.
  • the moving body may include a battery holder that holds the battery, and a pump that causes a heat exchange medium to flow into a flow path included in the battery holder.
  • the electric vehicle includes an electric four-wheel vehicle or an electric two-wheel vehicle.
  • the electric four-wheel vehicle includes an electric vehicle (EV), a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV), or a hybrid vehicle (HV).
  • Electric two-wheeled vehicles include electric motorcycles and electric assist bicycles.
  • Portable devices include handheld devices (e.g. smartphones, tablet computers, audio players, etc.), transportable devices (e.g. notebook computers, compact disc (CD) players, etc.), mobile devices (e.g. power tools, professional video cameras, etc.)
  • Examples of the power storage system include a household power storage system, an industrial power storage system, and an energy storage system (ESS).
  • Support member The support member is arranged on the first surface side of the plate-like member and supports each of the plurality of batteries. Furthermore, the support member is in thermal contact with the plurality of batteries it supports, and conducts heat emitted from the plurality of batteries to the plate-like member, or supplies heat from the plate-like member to the plurality of batteries. .
  • the form of the battery supported by the support member is not particularly limited, and may be in the form of a battery cell or a battery module.
  • the shape of the support member is not particularly limited as long as it can support a plurality of batteries, and is appropriately selected depending on the intended use of the battery holder. It is preferable that the support member supports the bottom surface of the battery from below in the direction of gravity, and also supports a surface (typically a side surface) that intersects with the bottom surface of the battery.
  • the support member may be formed with a plurality of holes (hereinafter also referred to as "accommodation holes") for accommodating each of the plurality of batteries.
  • the number of accommodation holes may be the same as the number of batteries accommodated in the battery holder. That is, one battery may be accommodated in one accommodation hole.
  • a plurality of batteries may be accommodated in one accommodation hole, for example, two batteries may be accommodated in each accommodation hole.
  • the plurality of batteries are supported by the support member in a two-dimensional array when viewed from above in a direction perpendicular to the first surface of the plate-like member.
  • the support member has a plurality of accommodation holes
  • the plurality of accommodation holes are two-dimensionally arranged in the plan view.
  • the method of arranging the plurality of batteries supported by the support member or the method of arranging the plurality of accommodation holes is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the use of the battery holder and the like. Examples of the above-mentioned arrangement method include alternating arrangement (that is, close-packed regular arrangement or hexagonal lattice arrangement), parallel arrangement (that is, matrix arrangement or square lattice arrangement), and the like. Among these, from the viewpoint of improving the battery output per unit volume of the battery pack, it is preferable that the plurality of accommodation holes be arranged in an alternating manner. Details of the battery pack will be described later.
  • 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.
  • Examples of the quadrilateral include a square, a rectangle, a parallelogram, and a trapezoid.
  • the cross-sectional shape of the accommodation hole is preferably circular from the viewpoint of facilitating thermal contact between the cylindrical battery and the support member.
  • the shape of the accommodation hole is preferably similar to the cross-sectional shape of the battery to be accommodated.
  • 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 direction in which the accommodation hole extends (hereinafter also referred to as "extending direction") is not particularly limited, and may be along the direction perpendicular to the first surface of the plate-like member, or may be along the direction perpendicular to the first surface of the plate-like member. It does not have to be along the direction perpendicular to the first surface.
  • the extending direction of the accommodation hole is along a direction perpendicular to the first surface of the plate-shaped member. It is preferable.
  • the extending direction is along a direction perpendicular to the first surface of the plate-like member.
  • the length of the accommodation hole in the extending direction (hereinafter also referred to as "depth") or the height of the support member are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the size of the battery.
  • the battery When the battery is operated (discharged or charged), the battery generates heat, and the generated heat can be radiated not only from the bottom surface of the battery (the surface facing the first surface of the plate-like member) but also from the side surfaces of the battery. Therefore, when the battery is a cylindrical battery and the supporting member supports the battery so that the longitudinal direction of the cylindrical battery is perpendicular to the first surface, the supporting member may cover the side surface. , the thermal contact area between the support member and the battery can be increased, and heat absorption or radiation or heating of the battery can be performed more efficiently.
  • the ratio of the depth of the accommodation hole to the height of the battery is preferably 10% to 100%, more preferably 30% to 100%, and It is preferably 50% to 100%, particularly preferably 50% to 80%.
  • Each of the plurality of accommodation holes extends in a direction perpendicular to the joint surface, and the length of each of the plurality of accommodation holes along the direction perpendicular to the joint surface is equal to the length of each of the plurality of accommodation holes in the direction perpendicular to the joint surface. It is preferable that it is 50% or more and 80% or less of the length of the battery accommodated in each of the plurality of accommodation holes along the direction orthogonal to the bonding surface.
  • the temperature control holder structure allows the battery housed in the battery holder to operate more efficiently than when the ratio (accommodation hole depth/battery height) is not within the range of 50% or more and 80% or less. Heat generation of the battery can be efficiently suppressed.
  • the accommodation hole is preferably a bottomed hole having a bottom.
  • the first resin member of the support member may include the bottom of the accommodation hole.
  • the bottom of the bottomed hole can interrupt electrical connection between the battery and the plate member.
  • the shape of the bottom of the bottomed hole is not particularly limited as long as it can interrupt electrical connection between the battery and the plate member.
  • the shape of the bottom may be a shape without holes (full surface, solid shape), or a shape with holes or slits (for example, cross shape, bar shape, etc.).
  • bottom thickness The length of the bottom in the extending direction (hereinafter also referred to as “bottom thickness”) is not particularly limited, and the resin composition forming the first resin member (hereinafter also referred to as “first resin composition”). ) is selected as appropriate depending on the properties etc.
  • the first resin composition is a resin composition with excellent thermal conductivity (for example, the first thermally conductive resin composition described below), it facilitates conduction of the heat of the battery housed in the battery holder to the plate-like member.
  • the thickness of the bottom portion is preferably 0.1 mm to 20 mm, more preferably 0.1 mm to 18 mm, and still more preferably 0.1 mm to 15 mm.
  • the first resin composition is a resin composition that does not have excellent thermal conductivity (for example, the first electrically insulating resin composition described below), the heat of the battery housed in the battery holder is not conducted to the plate-like member.
  • the thickness of the bottom is preferably 0.3 mm or more and less than 5 mm, more preferably 0.3 mm to 4 mm, and even more preferably 0.3 mm to 3 mm.
  • the accommodation hole is a bottomed hole having a bottom, and each of the plurality of bottomed holes is formed along a direction perpendicular to the first surface of the plate-like member. It is preferable that the length of the bottom of the bottomed hole (i.e., the thickness of the bottom) in the direction orthogonal to the bottom hole is less than 5 mm. When the thickness of the bottom of the bottomed hole is as thin as less than 5 mm, regardless of the type of the first resin composition, the heat of the battery held in the battery holder is transferred to the plate-like member through the bottom of the bottomed hole. Can be conducted.
  • the first resin composition is a resin composition with relatively poor thermal conductivity (for example, a first electrically insulating resin composition described below)
  • the first resin member is not accommodated in the battery holder. It is possible to prevent short circuits between the plurality of batteries in the battery holder and to facilitate conduction of heat from the batteries housed in the battery holder to the plate member.
  • the battery holder is capable of both preventing short circuits between the plurality of batteries housed in the battery holder and facilitating conduction of heat from the batteries housed in the battery holder to the plate member. be able to.
  • the battery holder may have an electrically insulating layer between the first surface of the plate-like member and the battery. Thereby, the electrical connection between the battery and the plate member can be further interrupted.
  • 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, acrylic resin, and the like.
  • the material for the electrically insulating layer may be used alone or in combination of two or more.
  • the electrically insulating layer is formed to be interposed between the battery housed in the battery holder and the plate member.
  • a gap (hereinafter also simply referred to as a "gap") between the battery supported by the support member and the support member or plate-shaped member, the battery holder is supported by the support member to fill the gap.
  • a thermally conductive material (TIM: Thermal Interface Material) may be provided between the battery and the support member or plate-like member.
  • the support member When the support member has an accommodation hole, it may have a thermally conductive material (TIM) in the accommodation hole. Thereby, the gap can be filled with a thermally conductive material (TIM). As a result, the heat of the battery accommodated in the battery holder is conducted to the plate member more efficiently than when the gap is not filled with thermally conductive material (TIM).
  • thermally conductive material examples include thermally conductive grease, thermally conductive gel, thermally conductive adhesive, phase change material (PCM), gap filler, thermally conductive sheet, and the like.
  • the thermally conductive material (TIM) may be used alone or in combination of two or more.
  • the amount of thermally conductive material (TIM) used may be such that the gap is filled with the thermally conductive material (TIM).
  • the support member has a first resin member directly bonded to the first surface of the plate-like member.
  • A is directly joined to B
  • A means that the surface of A and the surface of B are firmly attached at room temperature (for example, 23 degrees Celsius) without using an adhesive or a fastening member.
  • Forms of direct bonding include bonding due to the anchor effect that occurs when the uneven structure of the surface of A is impregnated with, for example, resin B in a molten state and solidified in the impregnated state, and bonding that occurs due to the anchor effect that occurs when the uneven structure of the surface of A and B is impregnated in a molten state.
  • the support member has a first resin member directly joined to the first surface of the plate-like member by an anchor effect. According to direct bonding using the anchor effect, even if the plate-like member and the first resin member are made of different materials, they can be firmly bonded. As will be described in detail later, the first resin member is directly bonded to the first surface of the plate-like member by an anchor effect, and after forming the uneven structure on the surface of the plate-like member, the plate-like member is placed in a mold.
  • the first resin member can be formed by injection molding (insert molding).
  • the support member may further include a side support portion that is attached to the first resin member and supports the side surfaces of the plurality of batteries.
  • the support member may include an upper support portion that is attached to the first resin member and supports the upper portions of the plurality of batteries.
  • the first resin member and the side support portion are integrated by fusion, fitting, adhesion, or the like. Since the support member has the side support portion, the amount, typically the volume, of the first resin member formed by directly joining the first surface of the plate-like member can be minimized.
  • the structure that you want to form on the first surface side (that is, the side where the battery is placed) is larger than the structure that you want to form on the second surface side. It often happens.
  • the height of the support member or the depth of the accommodation hole should be larger (closer to the height of the battery), as described above. Therefore, the structure desired to be formed on the first surface side tends to be large.
  • the resin member that you want to form on the first surface side is better.
  • the battery holder of the present disclosure can suppress deformation during insert molding while increasing the efficiency of heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder.
  • the shape of the first resin member and the shape of the side support portion are appropriately designed depending on the shape of the support member.
  • the support member is configured with two members divided along a plane parallel to the first surface, the member on the first surface side is the support member, and the member on the opposite side to the first surface side is the side surface. It may also be used as a support part.
  • the first resin member may include the bottom of the bottomed hole.
  • the first resin member may be a flat plate-like object or a concave-convex plate-like object.
  • the uneven plate-like object has a flat plate portion and a plurality of convex portions protruding from the surface of the flat plate portion on the side opposite to the first surface side.
  • the convex portion may be a part of the wall that constitutes the accommodation hole.
  • the height of the protrusion in the extending direction (hereinafter also simply referred to as "height of the protrusion") is appropriately selected depending on the volume ratio of the second resin member and the first resin member.
  • the ratio of the height of the convex portion to the height of the battery is preferably 0% to 50%, more preferably is 0% to 30%, more preferably 0% to 10%.
  • the first resin member may be formed by being divided into two or more parts within a plane parallel to the first surface. That is, a plurality of first resin members may be directly bonded to the first surface. At this time, there may be a gap between each of the first resin members. By dividing into two or more parts, it is possible to reduce the stress generated on the first surface due to molding shrinkage of the first resin member, and the amount of warpage can be reduced.
  • the side support part may be divided in the same way as the first resin member is divided, or may not be divided.
  • the side support portion may be a structure having a plurality of through holes, for example.
  • Each of the plurality of through holes constitutes at least a portion of the plurality of accommodation holes.
  • the method of molding the first resin member is not particularly limited, and the first resin member may be molded directly on the first surface of the plate-like member, or the first resin member may be molded alone, and then the first resin member may be molded independently. One resin member may be bonded to the first surface of the plate-like member.
  • Insert molding is a type of injection molding. In insert molding, a plate-like member is placed (inserted) in a cavity of a mold, the mold is clamped, and a melt of the first resin composition is injected into the mold. Thereafter, by cooling and solidifying the first resin composition, a first resin member directly joined to a predetermined portion of the first surface of the plate-shaped member is formed.
  • the method for molding the first resin member alone is not particularly limited, and examples thereof include press molding, cast molding, injection molding, transfer molding, and the like.
  • Examples of the method for joining the molded first resin member to the plate-like member include a method of welding the first resin member to the plate-like member. Welding includes thermal welding, vibration welding, laser welding, ultrasonic welding, or hot plate welding.
  • the first resin member is preferably formed by insert molding. Thereby, the first resin member enters into the gap between the uneven portions of the portion that contacts the first surface of the plate member more reliably than when it is formed by welding. Therefore, the first resin member is more strongly fixed to the plate member without any gaps. As a result, the thermal resistance is reduced and the support member has better thermal conductivity.
  • the method for molding the side support portion is not particularly limited, and examples thereof include press molding, cast molding, injection molding, transfer molding, and the like.
  • the method of attaching the molded side support part to the first resin member is not particularly limited, and the method of welding the side support part to the first resin member, the method of attaching the side support part to the first resin member, and the fitting part formed on one of the side support part and the first resin member and the other.
  • Examples include a method of fitting a fitted portion formed in the above, a method of interposing an adhesive layer between the first resin member and the side support portion, and adhering the first resin member and the side support portion. That is, the support member may have an adhesive layer between the first resin member and the side support portion, or may have a fitting structure at the portion where the first resin member and the side support portion contact. It's okay.
  • the first resin composition is a first thermally conductive resin composition or a first electrically insulating resin composition, and is appropriately selected depending on the use of the battery holder, etc. .
  • the side support portions can also be formed using the same resin composition as the first resin composition.
  • the resin composition forming the side support portion may be the same as or different from the resin composition forming the first resin member.
  • the "first thermally conductive resin composition” refers to a resin composition that has excellent thermal conductivity among the first resin compositions. Specifically, the thermal conductivity of the first thermally conductive resin composition is 0.8 W/m ⁇ K or more.
  • the "first electrically insulating resin composition” refers to a resin composition that does not have excellent thermal conductivity among the first resin compositions. Specifically, the thermal conductivity of the first electrically insulating resin composition is less than 0.8 W/m ⁇ K. In the present disclosure, thermal conductivity indicates a value measured by the hot disk method (ISO/CD 22007-2).
  • the thermal conductivity of resin is much lower than that of metals or ceramics, and the electrical resistance value of resin tends to be higher than that of metals or ceramics. Therefore, the thermal conductivity of the first resin composition is adjusted, for example, by compounding the resin with a thermally conductive filler.
  • a thermally conductive filler is used as a thermally conductive filler, the higher the content of the thermally conductive filler, the higher the thermal conductivity of the first resin composition and the lower the electrical resistance of the first resin composition. The value tends to be low. That is, when a conductive filler is used as the thermally conductive filler, there is a trade-off relationship between the thermal conductivity and the electrical resistance value of the first resin composition.
  • the first thermally conductive resin composition has a relatively high thermal conductivity and a relatively low electrical resistance value.
  • the first electrically insulating resin composition has a relatively low thermal conductivity and a relatively high electrical resistance value.
  • the first resin composition is preferably a first thermally conductive resin composition.
  • the first thermally conductive resin composition conducts heat more easily than conventional materials (eg, mica or synthetic mica) or the first electrically insulating resin composition.
  • conventional materials eg, mica or synthetic mica
  • the battery accommodated in the battery holder and the plate-like member can conduct heat more efficiently and more easily than when the first resin composition is the first electrically insulating resin composition.
  • the electrical resistance value can be adjusted, and the electrical resistance value necessary to form a holder for storing the battery can be provided. It is quite possible to do so.
  • the thermal conductivity of the first thermally conductive resin composition is 0.8 W/m ⁇ K or more, preferably 1 W/m ⁇ K or more, and more. Preferably it is 2 W/m ⁇ K or more.
  • the first thermally conductive resin composition may include a thermoplastic resin or a thermosetting resin.
  • Thermoplastic resins include thermoplastic elastomers or thermoplastics.
  • the thermoplastic resin refers to a thermoplastic resin having a tensile modulus of elasticity at 25° C. of 6.0 ⁇ 10 8 Pa or more.
  • Thermoplastic elastomer refers to a thermoplastic resin whose tensile modulus at 25°C is less than 6.0 ⁇ 10 8 Pa.
  • Thermosetting resins include thermosetting elastomers or thermosetting plastics.
  • the thermosetting plastic refers to a thermosetting resin having a tensile modulus of 6.0 ⁇ 10 8 Pa or more at 25°C.
  • a thermosetting elastomer refers to a thermosetting resin having a tensile modulus of less than 6.0 ⁇ 10 8 Pa at 25°C.
  • the tensile modulus is a measured value based on JIS K7161-2:2014.
  • the content of the resin is appropriately selected depending on the type of resin, etc., and is preferably 10% by mass to 100% by mass, more preferably 15% by mass to 95% by mass, based on the total amount of the first thermally conductive resin composition. %.
  • Thermoplastic elastomer is an elastic material that does not require vulcanization 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 also referred to as "TPU”), amide-based thermoplastic elastomers (hereinafter also referred to as "TPAE”), and olefin-based thermoplastic elastomers (hereinafter also referred to as "TPO").
  • thermoplastic elastomers may be used alone or in combination of two or more.
  • the thermoplastic elastomer preferably contains any one of TPU, TPAE, and TPEE. From the viewpoint of cost and repairability (easiness of mold releasability), it is preferable that the thermoplastic elastomer contains either TPO or TPS.
  • the total content of TPU and TPAE is preferably 60% by mass to 100% by mass, more preferably 60% by mass to 100% by mass, based on the total amount of the first thermally conductive resin composition. It is preferably 65% to 95% by weight, more preferably 70% to 95% by weight.
  • Urethane thermoplastic elastomer TPU for example, has a hard segment consisting of diisocyanate and short chain glycol (chain extender), and a polymer glycol with a number average molecular weight of about 1000 to 4000. It is a multi-block polymer composed of soft segments mainly composed of .
  • diisocyanates include aromatic isocyanates and aliphatic isocyanates.
  • Aromatic isocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI).
  • Aliphatic isocyanates include hexamethylene diisocyanate (HDI).
  • 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, Examples include 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,4-bishydroxyethylhydroquinone, and mixtures thereof.
  • Examples of polymer glycols include 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 TPU.
  • Commercially available TPU products include, for example, RESAMINE P (trademark) by Dainichiseika Chemical Co., Ltd., PANDEX (trademark) by DIC Covestro Polymer, Miractran (trademark) by Tosoh Corporation, PELLETHANE (trademark) and B by Dow Chemical Company. .. F. Examples include Goodrich's ESTANE (trademark) and Bayer's DESMOPAN (trademark).
  • Amide-based thermoplastic elastomer TPAE is a copolymer having a hard segment that is crystalline and has a high melting point and a soft segment that is amorphous and has a low glass transition temperature. The main chain of the polymer constituting the hard segment has an amide bond (-CONH-).
  • TPAE include amide thermoplastic elastomers defined in JIS K6418:2007 and polyamide elastomers described in JP-A No. 2004-346273.
  • TRAE A commercially available product may be used as TRAE.
  • Commercially available TRAE products include, for example, Arkema's Pebax 33 series (e.g., 7233, 7033, 6333, 5533, 4033, MX1205, 3533, 2533), and Ube Industries' "UBESTA XPA” series (e.g., XPA9063X1). , XPA9055X1, XPA9048X2, XPA9048X1, XPA9040X1, -R2), etc.
  • Thermoplastics include polyolefin resins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resins, acrylonitrile styrene copolymer (AS) resins, acrylonitrile butadiene styrene copolymers ( 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 Examples include resin (hereinafter also referred to as "PPS resin"), polyphenylene ether resin, polyketone resin, and the like.
  • Thermoplastic plastics may be used alone or in combination of two or more.
  • Thermoplastic plastics may be used alone 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-component curable elastomer refers to an elastomer whose main component is cured by heating alone, regardless of a curing agent.
  • a two-component curable elastomer refers to an elastomer whose curing reaction is accelerated by mixing a component called a base agent and a component called a curing agent at an arbitrary mixing ratio, for example.
  • a UV curable elastomer refers to an elastomer in which the polymerization reaction of the main ingredient proceeds when UV irradiation is applied.
  • the UV-curable elastomer may contain a known photopolymerization initiator.
  • a known one-component elastomer can be used.
  • a known two-component curable elastomer a known one-component elastomer can be used.
  • a known UV curable elastomer a known UV curable elastomer can be used.
  • thermosetting plastic examples include phenol resin, melamine resin, urea resin, polyurethane resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin.
  • the thermosetting plastics may be used alone or in combination of two or more.
  • the first thermally conductive resin composition preferably contains a thermally conductive filler. Thereby, the thermal conductivity of the battery holder is better than when the first thermally conductive resin composition does not contain 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, silicon carbide, and the like. Examples of the metal include magnetic copper and aluminum. Examples of metal oxides include alumina, silica, magnesia, red iron, beryllia, titania, and zirconia.
  • metal nitrides examples include aluminum nitride, silicon nitride, boron nitride, and the like.
  • the thermally conductive filler may be used alone or in combination of two or more.
  • the material of the thermally conductive filler is preferably silicon nitride, boron nitride, aluminum nitride, or aluminum oxide.
  • the content of the thermally conductive filler is preferably 10% by mass or more and 95% by mass or less based on the total amount of the first thermally conductive resin composition. , more preferably 20% by mass or more and 90% by mass or less.
  • the first thermally conductive resin composition may contain various compounding agents.
  • the compounding agents are appropriately selected depending on the type of battery, etc.
  • Compounding agents include fillers (for example, glass fibers, carbon fibers, inorganic powders, etc.), heat stabilizers, antioxidants, pigments, weathering agents, flame retardants, plasticizers, dispersants, lubricants, mold release agents, Examples include antistatic agents.
  • the first thermally conductive resin composition contains a flame retardant and has flame retardancy. It is preferable.
  • the first thermally conductive resin composition preferably has a flame retardancy index of HB or higher in the UL94 flammability test, more preferably V-2 or higher.
  • the thermal conductivity of the first electrically insulating resin composition is less than 0.8 W/m ⁇ K, preferably 0.7 W/m ⁇ K. It is less than K, more preferably less than 0.6 W/m ⁇ K.
  • Examples of the resin contained in the first electrically insulating resin composition include the same resins as those exemplified as the first thermally conductive resin composition.
  • the content of the resin is appropriately selected depending on 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, based on the total amount of the first electrically insulating resin composition.
  • 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 or more and 95% by mass based on the total amount of the first electrically insulating resin composition. % or less, more preferably 15% by mass or more and 95% by mass or less.
  • the first electrically insulating resin composition may contain various compounding agents.
  • the compounding agents are appropriately selected depending on the type of battery, etc. Examples of the compounding agents include those similar to those exemplified as compounding agents that can be included in the first thermally conductive resin composition.
  • the second resin member is arranged on the second surface side of the plate-shaped member.
  • the second resin member is directly bonded to the second surface of the plate-like member. It is preferable that the second resin member is directly joined to the second surface of the plate-like member by an anchor effect.
  • the second resin member may be a second flow path forming member described later or a flow adjustment member for adjusting the flow of the heat exchange medium flowing in the flow path, or may constitute a part of the wall of the flow path. You can leave it there.
  • the second resin member is a molded body formed from a resin composition (hereinafter also referred to as "second resin composition").
  • the second resin composition include those similar to those exemplified as the first resin composition.
  • the second resin composition may be the same as or different from the first resin composition.
  • the second resin composition is the same as the first resin composition.
  • the bonding area ratio is 30% to 300%.
  • the bonding area ratio is more preferably 35% or more, still more preferably 40% or more, and particularly preferably 50% or more.
  • the bonding area ratio is more preferably 270% or less, further preferably 250% or less, particularly preferably 200% or less.
  • the bonding area ratio is preferably 50% or more and 250% or less.
  • the first resin member is configured.
  • the shrinkage rate of the resin composition (first resin composition) is preferably smaller than the shrinkage rate of the resin composition (second resin composition) constituting the second resin member.
  • the area S1 of the region of the first resin member that is directly joined to the first surface of the plate-like member is smaller than the area S2 of the region of the second resin member that is directly joined to the second surface of the plate-like member.
  • the shrinkage rate of the resin composition (first resin composition) constituting the first resin member is preferably larger than the shrinkage rate of the resin composition (second resin composition) constituting the second resin member. .
  • the ratio (V1/V2) of the volume V1 of the first resin member to the volume V2 of the second resin member (hereinafter also referred to as "volume ratio") is preferably 10% or more and 3500% or less.
  • the volume ratio is within the above range, it is easy to balance the molding shrinkage of the first resin member and the molding shrinkage of the second resin member when insert molding the first resin member and the second resin member. This further suppresses deformation of the plate member and the support member.
  • the present inventors found that the volume ratio particularly affects deformation in a plane parallel to the first plane. Therefore, by setting the volume ratio within the above range, deformation in a plane parallel to the first surface of the plate member can be particularly suppressed.
  • the volume ratio is more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, particularly preferably 40% or more.
  • the volume ratio is more preferably 2000% or less, still more preferably 1500% or less, particularly preferably 1000% or less.
  • the volume ratio is more preferably 30% or more and 2500% or less.
  • the first resin member and the second resin member are preferably formed by insert molding. It is easy to balance the molding shrinkage of the first resin member and the molding shrinkage of the second resin member. This further suppresses deformation of the plate member and the support member.
  • the battery holder of the present disclosure includes a plate-shaped member.
  • the plate member is used to absorb or radiate heat generated by the battery held in the battery holder, or to heat the battery held in the battery holder, that is, for thermal management. In other words, the plate member is used to cool or heat the battery held in the battery holder.
  • the plate member may be used to maintain the temperature of the battery held in the battery holder within a certain temperature range, or may be used to control the temperature of the battery held in the battery holder.
  • the plate member is preferably a plate member made of a material with good thermal conductivity.
  • the material of the plate member is not particularly limited, it is preferably made of metal from the viewpoint of thermal conductivity and workability.
  • the plate-like member can also be referred to as a "first metal plate.”
  • the size of the plate member is appropriately selected depending on the intended use of the battery holder.
  • the shape of the plate-like member is not particularly limited as long as it has a first surface (e.g., front surface) and a second surface (e.g., back surface) opposite to the first surface, and may be changed as appropriate depending on the type of battery, etc. For example, a flat plate having a rectangular shape in plan view may be selected.
  • the plate-shaped member may have heat radiation fins for heat radiation in a portion different from the first surface.
  • the shape of the radiation fin includes a comb shape. Thereby, the specific surface area of the plate member becomes larger. As a result, the battery holder can more efficiently radiate heat generated by the battery held in the battery holder, and can cool the battery more efficiently.
  • the plate-shaped member may have minute irregularities on the surface of the plate-shaped member in a region to which the first resin member is not directly bonded (hereinafter also referred to as a "non-bonded region"). This increases the specific surface area of the non-bonded portion of the plate member. As a result, the battery holder can more efficiently absorb heat, radiate heat, or heat the battery held in the battery holder.
  • Examples of the uneven structure of the non-bonded 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-bonded 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.
  • First surface and second surface are appropriately selected as necessary, and may be, for example, a flat surface or a curved surface. It's okay.
  • the curved surface includes at least one of a convex surface and a concave surface.
  • the shape of the convex surface includes a hyperboloid shape, a paraboloid shape, a hemispherical shape, a conical shape, or a pyramidal surface shape.
  • the plate-like member has an uneven structure on the first surface at least at a portion where the first resin member is directly joined (hereinafter also referred to as "first resin member joining region").
  • first resin member joining region a portion of the first resin member easily enters into the recessed portion of the unevenness. Therefore, the first resin member is more firmly joined to the plate member due to the anchor effect. This increases the contact area between the first resin member and the plate-like member and improves the adhesion, so that the battery holder has better thermal conductivity.
  • the plate-like member has an uneven structure on the second surface at least at a portion where the second resin member is directly joined (hereinafter also referred to as "second resin member joining region").
  • second resin member joining region a portion of the second resin member easily enters into the recessed portion of the unevenness. Therefore, the second resin member is more firmly joined to the plate-like member due to the anchor effect. This increases the contact area between the second resin member and the plate-like member and improves the adhesion, so that the battery holder has better thermal conductivity.
  • the plate-like member has an uneven structure at both the first resin member bonding site and the second resin member bonding site.
  • the state of the uneven structure that the first resin member bonding site and the second resin member bonding site may have is not particularly limited as long as sufficient bonding strength with the first resin member or the second resin member can be obtained.
  • the average pore diameter of the recesses in the uneven structure may be, for example, 5 nm to 500 ⁇ m, preferably 10 nm to 150 ⁇ m, and more preferably 15 nm to 100 ⁇ m.
  • the average pore depth of the recesses in the uneven structure may be, for example, 5 nm to 500 ⁇ m, preferably 10 nm to 150 ⁇ m, and more preferably 15 nm to 100 ⁇ m.
  • the uneven structure that the first resin member bonding site and the second resin member bonding site may have may have a two-layer structure, for example, the unevenness of the ⁇ m order is further provided with the unevenness of the nm order. You can leave it there.
  • the average pore diameter and average pore depth of the recesses in the uneven structure can be determined using an electron microscope or a laser microscope. Specifically, the surface and the cross section of the surface of the first resin member joining site or the second resin member joining site are photographed. From the obtained photographs, 50 arbitrary recesses are selected, and the average pore diameter and average pore depth of the recesses can be calculated as arithmetic mean values from the pore diameters and hole depths of the recesses.
  • the uneven structure is formed by roughening the first surface or the second surface of the plate-shaped member.
  • the uneven structure may be formed by simultaneously performing roughening treatment on the first surface and the second surface of the plate-shaped member.
  • the method of roughening the first surface of the plate member is not particularly limited, and various known methods may be used.
  • the first surface of the plate-like member may be subjected to a process of adding a functional group from the viewpoint of improving bonding strength.
  • the treatment for adding a functional group may be performed by various known methods.
  • the material of the metal constituting the plate-like member is not particularly limited, and includes, for example, iron, copper, nickel, gold, silver, platinum, cobalt, Examples include zinc, lead, tin, titanium, chromium, aluminum, magnesium, manganese, and alloys thereof (stainless steel, copper alloys (brass, phosphor bronze), aluminum alloys, etc.).
  • the material of the metal constituting the plate member is preferably aluminum, aluminum alloy, copper, or copper alloy, and more preferably copper or copper alloy.
  • the material of the metal constituting the plate member is preferably aluminum or an aluminum alloy.
  • the battery holder is fixed to the plate-shaped member so as to cover at least a portion of the second surface of the plate-shaped member, and is a channel that forms a channel for the heat exchange medium to flow. It is preferable to further include a forming member.
  • a battery holder in which a channel is formed on the second surface side by a channel forming member is also referred to as a "battery holder with a channel.”
  • a "flow path" refers to a space for circulating a heat exchange medium. This flow path is sometimes referred to as an "internal flow path" in the meaning of a flow path that a battery holder with a flow path has.
  • the battery holder By providing the battery holder with a flow path, it becomes possible to flow a heat exchange medium such as a cooling medium into the flow path.
  • the heat exchange medium can also be circulated by connecting the flow path of the battery holder with a flow path to a circulation device that circulates the heat exchange medium.
  • a heat exchange medium such as a cooling medium into the flow path, heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder can be performed more efficiently than when the plate member is air-cooled.
  • the flow path forming member includes a first flow path forming member having a surface disposed opposite to the second surface, and a second flow path forming a wall portion intersecting the second surface of the wall portions of the flow path.
  • a forming member may be included. That is, the flow path may be formed by the second surface of the plate member, the first flow path forming member, and the second flow path forming member. As described later, at least a portion of the second flow path forming member may be integrally molded with the first flow path forming member.
  • the first channel forming member is a plate-shaped member.
  • Examples of the shape of the first flow path forming member include a flat plate shape.
  • the size of the first flow path forming member is appropriately selected depending on the use of the battery holder and the like.
  • Examples of the material of the first flow path forming member include resin and metal.
  • the metal first flow path forming member will also be referred to as a "second metal plate.”
  • the first flow path forming member made of resin is also referred to as a "second resin plate.”
  • the "metallic first flow path forming member” refers to a plate containing metal, and may be a plate containing metal as a main component.
  • the main component is 90% by mass or more, preferably 95% by mass or more, based on the total mass of the second metal plate.
  • the second metal plate has better mechanical strength than the second resin plate. Therefore, the second metal plate can improve the pressure resistance of the channel-equipped battery holder against the internal pressure caused by the circulation of the heat exchange medium, compared to the case where the second resin plate is used.
  • the metal constituting the second metal plate is not particularly limited, and is the same as the metal exemplified as the metal constituting the first metal plate.
  • the metal constituting the second metal plate is preferably aluminum, an aluminum alloy, copper, or a copper alloy, and more preferably copper or a copper alloy.
  • the metal constituting the second metal plate is preferably aluminum or an aluminum alloy.
  • the second metal plate has a concavo-convex structure in a portion that comes into contact with a resin fixing portion that will be described later.
  • a portion of the resin fixing portion enters into the recess of the uneven structure of the second metal plate.
  • the second metal plate is more firmly joined to the resin fixing part due to the anchor effect. Therefore, the airtightness or liquidtightness of the battery holder with channels can be maintained for a longer period of time.
  • the state of the uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength between the second metal plate and the resin fixing portion can be obtained, and the uneven structure may be formed at the first resin member bonding site on the first surface of the first metal plate. This is the same as that exemplified as the uneven structure to be obtained.
  • the second resin plate can make the battery holder with flow channels lighter than when using the second metal plate.
  • the second resin plate is a molded body of a resin composition (hereinafter also referred to as "third resin composition").
  • the second resin plate includes an injection molded product or a press molded product.
  • the resin component of the third resin composition is not particularly limited, and can be selected depending on the intended use of the battery holder.
  • the resin component of the third resin composition include thermoplastic resins (including elastomers), thermosetting resins, and the like.
  • Thermoplastic resins (including elastomers) include polyolefin resins, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polystyrene resins, acrylonitrile styrene copolymer (AS) resins, acrylonitrile butadiene styrene copolymer (ABS) resins, and polyester resins.
  • poly(meth)acrylic resin polyvinyl alcohol, polycarbonate resin, polyamide resin, polyimide resin, polyether resin, polyacetal resin, fluorine resin, polysulfone resin, polyphenylene sulfide resin, polyphenylene ether resin, polyketone
  • the thermosetting resin include phenol resin, melamine resin, urea resin, polyurethane resin, epoxy resin, and unsaturated polyester resin. These resins may be used alone or in combination of two or more. From the viewpoint of moldability, the resin component of the third resin composition preferably contains a thermoplastic resin.
  • the third resin composition may contain at least one of a filler and a compounding agent, if necessary.
  • fillers include various fibers (eg, glass fibers, carbon fibers, cellulose fibers, etc.), carbon nanotubes (CNTs), graphene, carbon particles, clay, talc, silica, minerals, and the like. These fillers may be used alone or in combination of two or more.
  • compounding agents include heat stabilizers, antioxidants, pigments, weathering agents, flame retardants, plasticizers, dispersants, lubricants, mold release agents, antistatic agents, and the like. These compounding agents may be used alone or in combination of two or more.
  • the second flow path forming member constitutes a part of the wall portion that forms the flow path.
  • the second channel forming member is also referred to as a "channel wall section.”
  • the second flow path forming member is, for example, a cylindrical object or a plate-like object.
  • Examples of the second flow path forming member which is a plate-like object include a second flow path forming member having a plate portion and an annular wall portion for forming a flow path.
  • the annular wall has a first main surface facing the first metal plate and a second main surface opposite to the first main surface. The annular wall protrudes from the second main surface of the plate.
  • the annular wall is cylindrical.
  • the shape and size of the second flow path forming member are appropriately selected depending on the intended use of the battery holder.
  • Examples of the material of the second flow path forming member include resin, metal, and the like.
  • the metal second channel forming member will also be referred to as a "metal channel wall”.
  • the second channel forming member made of resin is also referred to as a "resin channel wall”.
  • Resin flow path wall allows the battery holder with flow path to be lighter than when using a metal flow path wall, and also reduces the internal flow path.
  • the degree of freedom in design can be improved.
  • the resin flow path wall is a molded body of a resin composition (hereinafter also referred to as "fourth resin composition").
  • the resin channel wall includes an injection molded product or a press molded product.
  • the resin component of the fourth resin composition is not particularly limited, and is the same as the resin exemplified as the resin component of the third resin composition.
  • the fourth resin composition may contain at least one of a filler and a compounding agent, if necessary. Examples of fillers and compounding agents include the same fillers and compounding agents as those exemplified as fillers and compounding agents that can be included in the resin composition.
  • the resin flow path wall portion may be separate from the second resin plate.
  • the method of fixing the resin flow path wall portion to the second resin plate is not particularly limited, and examples include a welding method, a method using an adhesive, and the like.
  • the resin flow path wall portion and the second resin plate may be integrally molded of resin.
  • the resin integrally molded product includes an injection molded product or a press molded product.
  • the first channel forming member may be made of metal, and the channel wall portion may be a molded body of a resin composition.
  • the battery holder may further include a first metal plate, a battery holder, a second metal plate, a resin channel wall, and a resin fixing part.
  • Metal flow path wall portion has better mechanical strength than the resin flow path wall portion. Therefore, the metal channel wall can improve the pressure resistance of the channel-equipped battery holder against the internal pressure caused by the circulation of the heat exchange medium, compared to the case where the resin channel wall is used.
  • the metal constituting the metal channel wall is not particularly limited, and is the same as the metal exemplified as the metal constituting the first metal plate.
  • the metal constituting the metal channel wall portion may be the same as or different from the metal constituting each of the first metal plate and the second metal plate.
  • the metal channel wall portion may be separate from the first metal plate.
  • the metal channel wall portion may be separate from the second metal plate.
  • the method of fixing the metal channel wall portion to at least one of the first metal plate and the second metal plate is not particularly limited, and examples thereof include insert molding, a method using a known adhesive, and the like.
  • the first metal plate and the metal channel wall may be integrally molded metal products.
  • the second metal plate and the metal channel wall may be integrally molded metal products.
  • each of the first metal plate and a portion of the metal channel wall, and the second metal plate and the remainder of the metal channel wall are integrally molded metal products.
  • the metal integrally molded product includes a roll molded product, a die cast molded product, a cut product, a rolled material, a press molded product, or an extruded material.
  • the battery holder When the metal forming the metal channel wall and the metal forming the first metal plate are different types, the battery holder preferably has an electrically insulating layer. An electrically insulating layer is interposed between the metal channel wall and the first metal plate. This makes it difficult for different types of metals to come into electrical contact with each other. Therefore, the occurrence of electrolytic corrosion between different types of metals can be suppressed. As a result, the first metal plate is less likely to corrode.
  • the battery holder may have an electrically insulating layer. preferable. An electrically insulating layer is interposed between the metal channel wall and the second metal plate.
  • the electrically insulating layer is not particularly limited as long as it is a film having electrically insulating properties, and includes adhesive layers, insert bonding layers, elastomer packings, and the like.
  • the battery holder with a channel may further include a resin fixing part that fixes the channel forming member to the plate-like member.
  • the resin fixing part can be a fixing part made of resin.
  • the shape and size of the resin fixing portion are not particularly limited, and are appropriately selected depending on the plate member, the first channel forming member, the channel wall, and the like.
  • the resin fixing part may be formed by insert molding or by welding.
  • insert molding a stacked body of a plate member, a first channel forming member, and a channel wall is inserted into a mold, and the molten material of the resin fixing part is injected into a predetermined part of the outer surface of the stacked body. Then, a resin fixing part is formed.
  • the resin fixing portion is formed by insert molding.
  • the resin fixing part enters into the gap between the uneven parts of the surface that contacts each of the plate member and the first flow path forming member more reliably than when the resin fixing part is formed by welding. Therefore, the resin fixing portion is more strongly fixed to the plate member and the first flow path forming member. As a result, the airtightness or liquidtightness of the battery holder with channels can be maintained for a longer period of time.
  • the plate-like member has an uneven structure in a portion that contacts the resin fixing portion. As a result, a portion of the resin fixing portion enters into the recess of the uneven structure of the plate-like member. As a result, the plate member is more firmly joined to the resin fixing portion due to the anchor effect. Therefore, the airtightness or liquidtightness of the battery holder with channels can be maintained for a longer period of time.
  • the state of the uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength between the plate-like member and the resin fixing part can be obtained, and the state of the uneven structure may be any unevenness that can be formed at the first resin member bonding site on the first surface of the plate-like member. The structure is similar to that illustrated.
  • the flow path forming member has a concavo-convex structure at least in a portion that contacts the resin fixing portion.
  • a portion of the resin fixing portion enters into the recess of the uneven structure of the flow path forming member.
  • the channel forming member is more firmly bonded to the resin fixing portion due to the anchor effect. Therefore, the airtightness or liquidtightness of the battery holder with channels can be maintained for a longer period of time.
  • the state of the uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength between the channel forming member and the resin fixing portion can be obtained, and it may be formed at the first resin member bonding site on the first surface of the plate-shaped member. This is the same as that exemplified as the uneven structure.
  • the resin fixing part is a molded body of a resin composition (hereinafter also referred to as "fifth resin composition").
  • the resin component of the fifth resin composition may be the same as the resin exemplified as the resin component of the third resin composition. It is preferable that the resin component of the fifth resin composition includes a resin that is compatible with the resin component of the third resin composition. As a result, the resin fixing portion and the resin flow path wall portion are fused together.
  • “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 fifth resin composition may contain at least one of a filler and a compounding agent, if necessary.
  • a filler and a compounding agent include the same fillers and compounding agents as those exemplified as the filler and compounding agent that can be included in the third resin composition.
  • the battery holder with a channel has an internal channel for circulating a heat exchange medium.
  • the heat exchange medium exchanges heat with the battery.
  • the internal channel is located inside the channeled battery holder.
  • the shape of the internal flow path is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the arrangement method of the plurality of accommodation holes of the battery holder.
  • the heat exchange medium is a cooling medium or a heating medium, and is appropriately selected depending on the type of battery, etc.
  • the cooling medium refers to a medium for removing heat from the battery.
  • Examples of the cooling medium include cooling liquid and cooling gas.
  • 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, air conditioner refrigerant, non-conductive liquid, phase change liquid, and the like.
  • Examples of the cooling gas include air, nitrogen gas, and the like.
  • the temperature of the cooling medium is adjusted as appropriate depending on the type of battery and the like.
  • the heating medium refers to a medium for imparting heat to the battery. Examples of the heating medium include heating liquid, heating gas, and the like.
  • the heating liquid is not particularly limited as long as it is a liquid that is generally used as a heating liquid, and examples include water, oil, glycol-based aqueous solution, air conditioner refrigerant, non-conductive liquid, phase change liquid, and the like.
  • Examples of the heating gas include air, water vapor, and the like.
  • the temperature of the heating medium is adjusted as appropriate depending on the type of battery and the like.
  • the battery holder with a flow path has a supply port (inlet) or a recovery port (discharge port).
  • the supply port and the recovery port communicate with each other via an internal flow path.
  • the supply port is a part connected to an external supply section (supply device).
  • the supply port guides the heat exchange medium supplied from the supply section into the internal flow path.
  • the supply unit supplies the heat exchange medium to the channel-equipped battery holder.
  • the recovery port is a part connected to the recovery section.
  • the recovery port guides the heat exchange medium in the internal flow path to an external recovery section.
  • the recovery unit recovers the heat exchange medium from the channel-equipped battery holder.
  • Each of the supply port and the recovery port may have a connecting part.
  • the connecting parts include a male connector (nipple) and the like.
  • the battery holder with a flow path may be processed to connect each of the supply part and the recovery part. Examples of the processing method include thread cutting.
  • each of the supply port and the collection port may be disposed on any of the two main surfaces and the four side surfaces.
  • each of the supply port and the recovery port may be arranged on the same main surface, different main surfaces, or only on the side surface of the battery holder with flow channel. good.
  • the supply port and the like may be formed by the flow path wall portion, or may be formed by at least one of the plate-like member and the first flow path forming member.
  • the battery holder with a flow path may further include at least one flow adjustment member.
  • the flow adjustment member is a member that is disposed inside the flow path and partially obstructs the flow within the flow path to adjust the flow direction and flow amount. Since the flow adjustment member can be arranged to partition the inside of the flow path, it can also be called a partition member. By having the flow adjustment member, the flow path can be designed more freely.
  • the flow adjustment member is arranged between the plate member and the first flow path forming member within the internal flow path.
  • the flow adjustment member may be fixed to at least one of the plate member and the first flow path forming member, or may not be fixed.
  • the flow adjustment member When the flow adjustment member is fixed to one of the plate member and the first flow path forming member, the flow adjustment member may or may not be in contact with the other. When the flow adjustment member contacts the other of the plate-like member and the first flow path forming member and the material of the flow adjustment member is resin, the flow adjustment member may be joined to the other.
  • the flow adjustment member is not fixed to one of the plate member and the first flow path forming member, a component previously formed into the shape of the internal flow path is placed between the plate member and the first flow path forming member. You may.
  • the material of the flow adjustment member may be resin or metal.
  • the sixth resin composition constituting the flow regulating member include those similar to those exemplified as the first resin composition.
  • the sixth resin composition may be the same as or different from the first resin composition. Since the sixth resin composition is the same as the first resin composition, the number of steps during insert molding can be reduced, leading to cost reduction. On the other hand, since the sixth resin composition is different from the first resin composition, resins having different shrinkage rates can be selected, and deformation after insert molding can be suppressed.
  • the metal constituting the flow regulating member include the same metals as those exemplified as the metal constituting the plate-like member.
  • the flow regulating member which is a molded object of the sixth resin composition will also be referred to as a "resin flow regulating member”.
  • a metal flow adjustment member is also referred to as a “metal flow adjustment member.”
  • the method of fixing the flow adjustment member to at least one of the plate member and the first flow path forming member is appropriately selected depending on the material of the flow adjustment member, and includes welding, a method using a known adhesive, mechanical fastening, Examples include welding, insert molding, etc. These fixing methods may be used alone or in combination of two or more.
  • the plate-like member or the flow path forming member may have an uneven structure at the portion that contacts the resin flow adjusting member. preferable. As a result, a portion of the resin flow regulating member enters into the recessed portion of the uneven structure of the plate member or the flow path forming member. As a result, the resin flow regulating member is more firmly joined to the plate member or the flow path forming member.
  • the state of the uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength between the plate-like member or the flow path forming member and the resin fixing portion can be obtained, and the state of the uneven structure is not particularly limited as long as sufficient bonding strength can be obtained between the plate-like member or the flow path forming member and the first resin member bonding on the first surface of the plate-like member. This is the same as that exemplified as the uneven structure that can be formed at the site.
  • the flow adjustment member When the material of the flow adjustment member is metal, the flow adjustment member, at least one of the plate member and the flow path forming member may be integrally molded. When the material of the flow adjustment member is resin, the flow adjustment member and the channel wall portion may be integrally molded.
  • the battery held in the battery holder is not particularly limited, and examples thereof include metal ion secondary batteries (e.g., alkali metal ion secondary batteries, magnesium ion secondary batteries, etc.), and alkaline It is preferably a metal ion secondary battery (for example, a lithium ion secondary battery, a sodium ion secondary battery, etc.), and more preferably a lithium ion secondary battery.
  • Lithium ion secondary batteries generally contain a nonaqueous electrolyte.
  • the nonaqueous electrolyte may be any of a nonaqueous electrolyte, a solid electrolyte, and a gel electrolyte.
  • a “metal ion secondary battery” refers to a metal ion intercalation reaction and desorption reaction (hereinafter collectively referred to as “battery reaction”) performed between a positive electrode and a negative electrode via an electrolyte to generate electricity.
  • Battery reaction a metal ion intercalation reaction and desorption reaction
  • Alkali metal ion secondary battery refers to a metal ion secondary battery in which the metal ion is an alkali metal ion.
  • Magnetic ion secondary battery refers to a metal ion secondary battery whose metal ions are magnesium ions.
  • Sodium ion secondary battery refers to a metal ion secondary battery whose metal ions are sodium ions.
  • the shape of the battery is not particularly limited, and examples include circular (for example, cylindrical, button-shaped, coin-shaped, etc.), prismatic, flat, and the like.
  • the square shape includes a pouch shape (laminate shape).
  • a "pouch type battery” refers to a battery having a structure in which an electrode group is sealed with a flexible exterior body. Among these, the battery preferably includes a cylindrical battery.
  • the size of the battery conforms to standards (eg, International Standards (IEC) and Japanese Industrial Standards (JIS)). Specifically, when the battery has a cylindrical shape, the height of the battery is, for example, 60 mm to 100 mm, and the diameter of the battery is 15 mm to 60 mm.
  • the battery includes a cylindrical lithium ion secondary battery, and the heat exchange medium is a cooling medium.
  • a "cylindrical lithium ion secondary battery” refers to a lithium ion secondary battery that has a cylindrical shape.
  • the side surface of the cylindrical lithium ion secondary battery may generate heat.
  • the battery pack can efficiently cool the plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries.
  • the battery pack of the present disclosure includes the battery holder of the present disclosure and a plurality of batteries held in the battery holder.
  • the battery pack may include a plurality of battery modules in which a plurality of batteries are held in the battery holder of the present disclosure.
  • the battery pack may have a plurality of battery holders according to the present disclosure, and each battery holder may hold a plurality of batteries.
  • the battery holder includes a plate-like member, a support member including a first resin member, a second resin member, a flow path forming member, and a resin fixing portion.
  • the battery pack has the above configuration, multiple batteries can be efficiently cooled or heated.
  • Battery held in the battery holder is not particularly limited, and examples include batteries similar to those exemplified in (1.6) above, and preferably include a cylindrical lithium ion secondary battery. .
  • a battery pack 1A includes a battery holder 10A with a flow path and a plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20.
  • Each of the plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20 is housed in a channel-equipped battery holder 10A.
  • the battery holder 10A with a flow path includes a cooling plate 11A and a holder 12A.
  • the cooling plate 11A is a rectangular parallelepiped having long sides and short sides.
  • one end of the short side of the cooling plate 11A is in the positive direction of the X-axis (hereinafter also referred to as the "front side”), and the opposite side is in the negative direction of the X-axis (hereinafter also referred to as the "rear side”).
  • One end of the long side of the cooling plate 11A is defined as the Y-axis positive direction (hereinafter also referred to as the "left side”), and the opposite side is defined as the Y-axis negative direction (hereinafter also referred to as the "right side”).
  • the side where the holder 12A is arranged is the Z-axis positive direction (hereinafter also referred to as "upper side"), and the opposite side is the Z-axis negative direction (hereinafter referred to as "upper side”). (Also referred to as "posterior side.”) Note that these orientations do not limit the orientation when the battery pack of the present disclosure is used.
  • Cooling Plate 11A cools the heat of the cylindrical lithium ion secondary battery 20.
  • the cooling plate 11A includes a first metal plate 111A, a second metal plate 112A, a metal channel wall portion 113A, a plurality of resin flow adjustment members 114A, and a resin fixing portion 115. Be prepared.
  • the second metal plate 112A and the metal channel wall portion 113A are an integrally molded metal product 110A.
  • the metal integrally molded product 110A is, for example, a roll molded product, a die cast molded product, a cut product, a rolled material, a press molded product, or an extruded material.
  • a holder 12A is arranged on the upper main surface TS11 of the cooling plate 11A.
  • a pair of connecting portions (corresponding to a supply port and a recovery port) (not shown) are arranged on the lower main surface BS11 side of the cooling plate 11A.
  • the lower main surface BS11 of the cooling plate 11A is planar.
  • the size of the cooling plate 11A is not particularly limited, and is appropriately selected depending on the use of the battery pack 1A.
  • the length L1 (see FIG. 3) of the cooling plate 11A in the left-right direction (X-axis direction) is, for example, 100 mm to 1200 mm.
  • the length L2 (see FIG. 3) of the cooling plate 11A in the front-rear direction (Y-axis direction) is, for example, 600 mm to 1600 mm.
  • the length L3 (see FIG. 3) of the cooling plate 11A in the vertical direction (Z-axis direction) is, for example, 20 mm to 200 mm.
  • the first metal plate 111A is a flat plate.
  • the shape of the first metal plate 111A viewed from above (Z-axis positive direction) to below (Z-axis negative direction) is approximately rectangular with the short side extending in the front-rear direction (X-axis direction).
  • the upper main surface TS111 (hereinafter also referred to as "first surface TS111") of the first metal plate 111A constitutes a part of the upper main surface TS11 of the cooling plate 11A.
  • the material of the first metal plate 111A is the same as the metal illustrated as the material of the first metal plate.
  • the first metal plate 111A has an uneven structure on the first surface TS111 at the first resin member bonding site and at the site in contact with the resin fixing part 115.
  • the uneven structure is similar to that exemplified as the uneven structure of the first resin member bonding site.
  • the first metal plate 111A has an uneven structure in a portion of the lower main surface BS111 (hereinafter also referred to as "second surface BS111") that is in contact with each of the plurality of resin flow adjustment members 114A.
  • the uneven structure is similar to that exemplified as the uneven structure of the first resin member bonding site. Thereby, the first metal plate 111A is more firmly joined to each of the plurality of resin flow adjustment members 114A.
  • the resin flow adjustment member 114A is directly joined to the first surface TS111 of the resin flow adjustment member 114A with respect to the area S2 of the region directly joined to the second surface BS111 of the first metal plate 111A.
  • the ratio (S1/S2) of the area S1 of the area where the bonding is applied (that is, the bonding area ratio) is 30% or more and 300% or less.
  • the second metal plate 112A is a flat plate.
  • the shape of the second metal plate 112A viewed from above (Z-axis positive direction) to below (Z-axis downward direction) is approximately rectangular with the short side extending in the front-rear direction (X-axis direction).
  • the second metal plate 112A has a pair of connection parts. One of the pair of connection parts is formed on the left side of the second metal plate 112A. The other of the pair of connection parts is formed on the right side of the second metal plate 112A.
  • the lower main surface BS112 of the second metal plate 112A constitutes the lower main surface BS11 of the cooling plate 11A.
  • the material of the second metal plate 112A is the same as the metal illustrated as the material of the second metal plate.
  • the material of the second metal plate 112A may be the same as or different from the material of the first metal plate 111A.
  • the metal flow path wall portion 113A is a metal cylindrical object.
  • the metal channel wall portion 113A is formed along the periphery of the second metal plate 112A over the entire periphery of the second metal plate 112A.
  • the metal flow path wall portion 113A constitutes a part of the wall portion forming the internal flow path R1.
  • the material of the metal channel wall portion 113A is the same as that of the second metal plate 112A.
  • the resin flow adjustment member 114A partitions the internal flow path R1 in the flow direction of the heat exchange medium flowing in the internal flow path. control.
  • the resin flow adjusting member 114A is a long resin plate.
  • the resin flow adjustment member 114A extends along the left-right direction (Y-axis direction).
  • the upper end (in the Z-axis positive direction) of the resin flow adjusting member 114A is directly joined to the first metal plate 111A.
  • the lower end (Z-axis negative direction) of the resin flow adjusting member 114A is in physical contact with the second metal plate 112A.
  • the plurality of resin flow adjustment members 114A are formed by insert molding.
  • the material of the resin flow adjusting member 114A is the same as that of the holder 12A.
  • the resin fixing part 115 fixes the second metal plate 112A to the first metal plate 111A.
  • the resin fixing part 115 integrates the first metal plate 111A, the metal integrally molded product 110A (that is, the second metal plate 112A and the metal channel wall part 113A), and the resin flow adjustment member 114A.
  • the resin fixing portion 115 covers the entire periphery of each of the first metal plate 111A and the integrally molded metal product 110A.
  • the part of the metal integrally molded product 110A that is in contact with the resin fixing part 115 has an uneven structure. The uneven structure is similar to that exemplified as the uneven structure of the first resin member bonding site.
  • the resin fixing portion 115 is formed by insert molding.
  • the material of the resin fixing portion 115 is the same as that exemplified as the fourth thermoplastic resin composition.
  • the cooling plate 11A has an internal channel R1 inside thereof.
  • the internal flow path R1 is formed by a first metal plate 111A, a metal integrally molded product 110A (second metal plate 112A and metal flow path wall portion 113A), and a resin flow adjustment member 114A.
  • a cooling medium (an example of a heat exchange medium) flows through the internal flow path R1.
  • the holder 12A accommodates and holds a plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20.
  • the holder 12A is directly bonded onto the first surface TS111 of the first metal plate 111A of the cooling plate 11A.
  • the holder 12A is a molded body of a resin composition. Specifically, the holder 12A includes a support member 122 formed by insert molding and a side support portion 121 attached to the support member 122.
  • the support member 122 is a first resin member.
  • the support member 122 is a flat plate-like object.
  • the length of the support member 122 in the Z direction is, for example, 2 mm.
  • the side support portion 121 is a structure having a plurality of through holes.
  • the first resin composition of the support member 122 is the same as the first resin composition exemplified as the material of the first resin member.
  • the second resin composition of the side support part 121 is the same as the second resin composition exemplified as the material of the side support part.
  • the holder 12A is a substantially rectangular parallelepiped.
  • the holder 12A has a plurality of accommodation holes H12A.
  • one cylindrical lithium ion secondary battery 20 is accommodated in one accommodation hole H12A.
  • the holder 12A has a wall portion 121A that separates adjacent cylindrical lithium ion secondary batteries 20 from each other.
  • the wall portion 121A is included in the side support portion 121.
  • the thickness L4 (length L4 in the X direction) of the wall portion 121A is appropriately selected depending on the use of the battery pack 1A, the material of the holder 12A, and the like.
  • the thickness L4 of the wall portion 121A is, for example, 1 mm to 15 mm.
  • the cross-sectional shape of the accommodation hole H12A is circular.
  • the diameter L5 (see FIG. 3) of the accommodation hole H12A is larger than the diameter L6 (see FIG. 2) of the cylindrical lithium ion secondary battery 20, and has a diameter that allows the cylindrical lithium ion secondary battery 20 to be easily inserted and removed. be.
  • the difference between the diameter L5 of the accommodation hole H12A and the diameter L6 of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is 0.1 mm to 4 mm. Thereby, the cylindrical lithium ion secondary battery 20 can be easily replaced.
  • the extending direction of the accommodation hole H12A is along the Z-axis. That is, the extending direction of the accommodation hole H12A is perpendicular to the first surface TS111 of the first metal plate 111A.
  • the depth H7 (that is, the length H7 in the Z-axis direction) of the accommodation hole H12A (see FIG. 2) is the same as the height H8 (that is, the length H8 in the Z-axis direction) of the cylindrical lithium-ion secondary battery 20 (see FIG. (see 2).
  • the ratio (H7/H8) of the depth H7 of the accommodation hole H12A to the height H8 of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is, for example, 10% to 100%.
  • the side surface of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 generates heat during operation. If the depth H7 of the accommodation hole H12A is within the above range, the wall portion 121A of the accommodation hole H12A and the side surface of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 are more likely to come into thermal contact. Thereby, heat from the side surface of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 easily passes through the wall portion 121A and reaches the first metal plate 111A. As a result, the battery pack 1A can cool the cylindrical lithium ion secondary battery 20
  • the accommodation hole H12A is a bottomed hole having a bottom portion 122A.
  • the bottom portion 122A is included in the support member 122.
  • the bottom portion 122A has a full surface.
  • the thickness H9 (that is, the length H9 in the Z-axis direction) of the bottom portion 122A (see FIG. 2) is appropriately selected depending on the material of the holder 12A and the like.
  • the thickness H9 of the bottom portion 122A is less than 5 mm.
  • a gap exists between the wall portion 121A of the accommodation hole H12A and the cylindrical lithium ion secondary battery 20 accommodated in the accommodation hole H12A.
  • This gap is filled with thermally conductive material (TIM).
  • TIM thermally conductive material
  • the holder 12A more efficiently conducts the heat of the plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20 housed therein to the first metal plate 111A.
  • the thermally conductive material (TIM) filled between the wall portion 121A of the accommodation hole H12A and the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is the same as that exemplified as the thermally conductive material (TIM) filled in the gap. be.
  • the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is a known cylindrical lithium ion secondary battery.
  • the cylindrical lithium ion secondary battery 20 generates heat during operation.
  • the heat of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is conducted to the first metal plate 111A via the wall 121A and bottom 122A of the accommodation hole H12A.
  • An external supply section is connected to one connection section of the cooling plate 11A.
  • An external recovery section is connected to the other connection section of the cooling plate 11A.
  • the cooling medium is supplied by the supply part from one connection part to the internal flow path R1 and moves towards the other connection part via the internal flow path R1. At this time, the cooling medium exchanges heat with the first metal plate 111A.
  • the cooling medium is then withdrawn via the other connection to an external withdrawal.
  • the cooling medium absorbs heat from the cylindrical lithium ion secondary battery 20 inside the cooling plate 11A and is discharged to the outside of the cooling plate 11A.
  • the cooling plate 11A promotes heat dissipation from the cylindrical lithium ion secondary battery 20. That is, the cooling plate 11A cools the cylindrical lithium ion secondary battery 20.
  • the battery holder with flow path 10A includes the first metal plate 111A, the support member 122, and the resin flow adjustment member 114A. Equipped with The bonding area ratio is 30% or more and 300% or less. In other words, stress due to molding shrinkage of the support member 122 occurring on the first surface TS111 side of the first metal plate 111A and molding shrinkage of the resin flow adjustment member 114A occurring on the second surface BS111 side of the first metal plate 111A.
  • the battery holder 10A with a flow path is configured so that the stresses cancel each other out.
  • the support member 122 can be formed into a more complex shape that is easier to mold and has higher dimensional accuracy than when the material of the support member is mica or synthetic mica. As a result, the battery holder 10A with a flow path is suppressed from deformation and is easy to manufacture.
  • the accommodation hole H12A is a bottomed hole having a bottom portion 122A.
  • Each of the plurality of accommodation holes H12A is formed along a direction perpendicular to the first surface TS111 of the first metal plate 111A.
  • the thickness of the bottom portion 122A is less than 5 mm.
  • the holder 12A prevents short circuits between the plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20 housed in the holder 12A. It is possible to achieve both of this and to facilitate conduction of the heat of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 housed in the holder 12A to the first metal plate 111A.
  • the first metal plate 111A has an uneven structure on the first surface TS111 at the first resin member joining region. As a result, a portion of the holder 12A easily enters into the recessed portion of the unevenness. Therefore, the support member 122 (ie, the first resin member) is firmly joined by the first metal plate 111A.
  • the support member 122 and the resin flow adjustment member 114A are formed by insert molding. This makes it easy to balance the molding shrinkage of the support member 122 and the molding shrinkage of the resin flow adjusting member 114A. Thereby, deformation of the first metal plate 111A and the support member 122 is further suppressed.
  • the first metal plate 111A has a concave-convex structure at the portion that contacts the resin fixing portion 115. As a result, a portion of the resin fixing portion 115 enters into the recess of the uneven structure of the first metal plate 111A. As a result, the first metal plate 111A is more firmly joined to the resin fixing part 115. Therefore, the airtightness of the channel-equipped battery holder 10A can be maintained for a longer period of time.
  • the second metal plate 112A has an uneven structure at the portion that contacts the resin fixing portion 115. As a result, a portion of the resin fixing portion 115 enters into the concave portion of the concave-convex structure of the second metal plate 111A. As a result, the second metal plate 111A is more firmly joined to the resin fixing part 115. Therefore, the airtightness of the channel-equipped battery holder 10A can be maintained for a longer period of time.
  • the resin fixing portion 115 is formed by insert molding. As a result, the resin fixing part 115 can more reliably fit into the gap between the uneven parts of the first metal plate 111A and the second metal plate 112A at the portions that contact the resin fixing part 115 than when the resin fixing part 115 is formed by welding. There is. Therefore, the resin fixing portion 115 is more strongly fixed to the first metal plate 111A and the second metal plate 112A.
  • the battery pack 1A includes a channel-equipped battery holder 10A and a plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20 housed in the channel-equipped battery holder 10A. . Thereby, the battery pack 1A can efficiently cool the plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20.
  • the bottom portion 122A of the accommodation hole H12A is the entire surface, but in the present disclosure, the bottom portion 122A is not limited to this, and may not be the entire surface. good.
  • the bottom of the accommodation hole may be the bottom 122B of the accommodation hole H12A, as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • the bottom portion 122B is cross-shaped. Specifically, the bottom portion 122B includes a first bar portion 1221 extending along the X-axis and a second bar portion 1222 extending along the Y-axis.
  • the bottom portion 122B is included in the support member 122.
  • the thickness H10 (length H10 in the Y-axis direction) of the first bar portion 1221 is, for example, 0.5 mm to 5 mm.
  • the thickness H11 (length H11 in the X-axis direction) of the second bar portion 1222 is, for example, 0.5 mm to 5 mm.
  • the thickness H10 of the first bar portion 1221 and the thickness H11 of the second bar portion 1222 may be the same or different.
  • the gap in the bottom portion 122B is filled with a thermally conductive layer 123 made of thermally conductive material (TIM), as shown in FIGS. 4A and 4B.
  • TIM thermally conductive material
  • the resin flow adjusting member 114A may be fused to the resin fixing part 115.
  • a second metal plate 112Z is used instead of the second metal plate 112A.
  • the second metal plate 112Z is the same as the second metal plate 112A except that it has a plurality of through holes H112. Each of the plurality of through holes H112 is formed corresponding to the arrangement position of the plurality of resin flow adjustment members 114A.
  • the second metal plate 112Z has an uneven structure at a portion that contacts the resin fixing portion 115. As a result, a portion of the resin fixing portion 115 enters into the recess of the uneven structure of the second metal plate 112Z. As a result, the second metal plate 112Z is more firmly joined to the resin fixing part 115. Therefore, the airtightness of the cooling plate according to the second modification can be maintained for a longer period of time.
  • the resin fixing part 115 is filled in the through hole H112. Further, the resin fixing portion 115 and the resin flow adjusting member 114A are fused together. In other words, the resin component of the fifth resin composition constituting the resin fixing portion 115 is compatible with the resin component of the first resin composition constituting the resin flow adjustment member 114A. Thereby, the pressure resistance performance of the cooling plate according to the second modification is more excellent.
  • the battery pack 1A according to the first embodiment includes the cooling plate 11A, the present disclosure is not limited thereto.
  • the cooling plates in the present disclosure may be cooling plates 11B to 11E shown in third to sixth modifications below.
  • cooling plates 11B to 11E according to third to sixth modifications will be described with reference to FIGS. 6A to 6D.
  • 6A to 6D are cross sections of the cooling plate taken along a cutting line similar to the cutting line C2-C2 shown in FIG.
  • the cooling plate 11B according to the third modification is basically the same as the first embodiment except that the second metal plate and the metal channel wall are made of resin. This is similar to the cooling plate 11A.
  • the cooling plate 11B includes a first metal plate 111A, a second resin plate 112B, a resin flow path wall portion 113B, a resin flow adjustment member 114A, and a resin fixing portion 115.
  • the second resin plate 112B, the resin flow path wall portion 113B, and the resin flow adjustment 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 second resin plate 112B is the same as the second metal plate 112A except that it is made of resin.
  • the resin constituting the second resin plate 112B is the same as the resin constituting the resin flow adjustment member 114A.
  • the resin flow path wall portion 113B is the same as the metal flow path wall portion 113A, except that it is made of resin.
  • the resin constituting the resin flow path wall portion 113B is the same as the resin constituting the resin flow adjustment member 114A.
  • the cooling plate 11C according to the fourth modification mainly has the following features: the material of the second metal plate and the metal channel wall is resin, and the front-rear direction (i.e., the The cooling plate 11A is the same as the cooling plate 11A according to the first embodiment, except that a resin fixing portion is formed in the center of the cooling plate 11A in the direction (direction).
  • the cooling plate 11C includes a first metal plate 111A, a second resin plate 112C, a resin flow path wall portion 113B, a resin flow adjustment member 114C, and a resin fixing portion 115.
  • the second resin plate 112C, the resin flow path wall portion 113B, and the resin flow adjustment member 114C are an integrally molded resin product 110C.
  • the resin integrally molded product 110C is, for example, an injection molded product or a press molded product.
  • the second resin plate 112C is the same as the second metal plate 112A, except that it is made of resin and has a through hole formed therein.
  • the second resin plate 112C has a through hole H in the center in the left-right direction (that is, the X-axis direction).
  • the resin constituting the second resin plate 112C is the same as the resin constituting the resin channel wall portion 113B.
  • the resin flow adjustment member 114C is the same as the resin flow adjustment member 114A except that a through hole is formed.
  • the resin flow adjustment member 114C has a through hole H in the center in the left-right direction (that is, the X-axis direction).
  • the resin that constitutes the resin flow adjustment member 114C is the same as the resin that constitutes the resin channel wall portion 113B.
  • the resin fixing portion 115 is filled in the through hole H of the second resin plate 112C and the resin flow adjustment member 114C.
  • the cooling plate 11D according to the fifth modification mainly has the following features: the material of the metal channel wall is resin, and the central part in the front-rear direction (that is, the X-axis direction)
  • the cooling plate 11A is the same as the cooling plate 11A according to the first embodiment except that a resin fixing portion is formed in the cooling plate 11A.
  • the cooling plate 11D includes a first metal plate 111A, a second metal plate 112D, a resin flow path wall portion 113B, a resin flow adjustment member 114C, and a resin fixing portion 115.
  • the second metal plate 112D is similar to the second metal plate 112A except that a through hole is formed.
  • the second metal plate 112D has a through hole H in the center in the left-right direction (that is, the X-axis direction).
  • the resin fixing portion 115 is filled in the through hole H of the second metal plate 112D and the resin flow adjusting member 114C.
  • the cooling plate 11E according to the sixth modification has the following features, except that a resin fixing portion is mainly formed in the center in the front-rear direction (that is, the X-axis direction). This is similar to the cooling plate 11A according to the first embodiment.
  • the cooling plate 11E includes a first metal plate 111E, a second metal plate 112A, a resin flow path wall portion 113B, a resin flow adjustment member 114C, and a resin fixing portion 115.
  • the first metal plate 111E is similar to the first metal plate 111A except that a through hole is formed.
  • the first metal plate 112E has a through hole H in the center in the left-right direction (that is, the X-axis direction).
  • the resin fixing portion 115 is filled in the through hole H of the first metal plate 111E and the resin flow adjusting member 114C.
  • the method for manufacturing a battery holder of the present disclosure is a method for manufacturing a battery holder that holds a plurality of batteries.
  • the method for manufacturing a battery holder of the present disclosure includes a plate-like member having a first surface and a second surface opposite to the first surface (i.e., a method for bonding a first resin member and a second resin member).
  • the first plate-shaped member is directly bonded to the first surface by inserting the previous plate-shaped member into the mold, and filling and solidifying the molten resin composition into the mold in which the plate-shaped member is placed. and an insert molding step of forming a first resin member having a shape of 100% and a second resin member directly joined to the second surface.
  • the ratio (S1/S2) of the area S1 of the region directly joined to the first surface of the first resin member to the area S2 of the region directly joined to the second surface of the second resin member (S1/S2) (hereinafter referred to as , also referred to as "junction area ratio”) is 30% or more and 300% or less.
  • forming a first resin member directly bonded to a first surface and forming a second resin member directly bonded to a second surface refers to “forming a first resin member directly bonded to a first surface and a second resin member directly bonded to a second surface” in the same process. It is shown that a first resin member is formed on the first surface of the member, and a second resin member is formed on the second surface of the plate-like member. In other words, after the plate member is placed in the mold in the insert process and the mold is clamped, the first resin member and the second resin member are formed in a single injection molding process.
  • the method for manufacturing a battery holder of the present disclosure has the above configuration, a battery holder that is suppressed from deformation, easy to manufacture, and capable of controlling the temperature of the battery can be obtained. This effect is presumed to be due to the following reasons, but is not limited thereto.
  • the mold In the insert molding step, with the plate member placed in the mold, the mold is filled with a molten resin composition and solidified. Thereby, the first resin member is injection molded on the first surface of the plate-like member, and at the same time, the second resin member is injection-molded on the second surface of the plate-like member.
  • the first resin member large shrinkage occurs on the first resin member side due to the difference in shrinkage rate of the resin composition forming the first resin member and that of the plate-shaped member in the cooling and solidifying process.
  • the second resin member large shrinkage occurs on the second resin member side due to the difference in the shrinkage rate of the resin composition forming the second resin member and the shrinkage rate of the plate-like member during the cooling and solidification process. Occur.
  • the plate-shaped member is subjected to the shrinkage stress of the resin from both sides.
  • the bonding area ratio is set to 30% or more and 300% or less, the shrinkage stress occurring on the first surface side and the shrinkage stress occurring on the second surface side are offset.
  • the method for manufacturing a battery holder of the present disclosure may include an insert step and an insert molding step, and in addition to the insert step and insert molding step, a preparation step described below, an uneven structure forming step described below, a fixing step described below, and a fixing step described below. It may also include an attachment step.
  • the preparation process, uneven structure formation process, insert process, insert molding process, fixing process, and attachment process may be performed in this order.
  • the preparation process, uneven structure formation process, insert process, insert molding process, attachment process, and fixing process may be performed in this order.
  • the method for manufacturing a battery holder of the present disclosure includes, in addition to the insert step and the insert molding step, a preparation step, an uneven structure forming step, a fixing step, and an attaching step.
  • the method for manufacturing a battery holder may include a preparation process.
  • a plate member and a channel forming member are prepared.
  • a first flow path forming member and a second flow path forming member may be prepared. As a result, each of the plate-like member and the flow path forming member is obtained.
  • the method for preparing the plate-like member is appropriately selected depending on the material ratio of the plate-like member.
  • metal molding and the like can be used. Examples of metal forming include roll forming, die casting, cutting, rolling, press forming, extrusion forming, and the like.
  • the method for preparing the flow path forming member is appropriately selected depending on the material of the flow path forming member.
  • the method for preparing the second metal plate, which is the first metal flow path forming member is not particularly limited, and examples include metal forming.
  • the method for preparing the second resin plate, which is the first flow path forming member made of resin is not particularly limited, and examples include resin molding of the third resin composition. Examples of resin molding include injection molding, cast molding, press molding, insert molding, extrusion molding, and transfer molding.
  • the method for manufacturing a battery holder may include a step of forming an uneven structure.
  • an uneven structure is formed on at least a portion of the first surface of the plate-like member and at least a portion of the second surface of the plate-like member.
  • the uneven structure forming step may be a roughening step of forming an uneven structure by roughening at least a portion of the first surface of the plate-like member and at least a portion of the second surface of the plate-like member. good.
  • the uneven structure forming step is performed after the preparation step is performed and before the inserting step is performed. As a result, an uneven structure is formed in at least the first resin member joining region and the second resin member joining region of the plate member.
  • the uneven structure may also be formed in areas other than the first resin member bonding area and the second resin member bonding area of the plate-shaped member.
  • the uneven structure may be formed on the entire first surface of the plate-like member, or the uneven structure may be formed on the front surface of the second surface of the plate-like member.
  • the uneven structure is further formed on the portion of the plate-shaped member that comes into contact with the resin fixing portion.
  • the second metal plate is also roughened in addition to the plate-like member, so that an uneven structure is also formed in the portion of the second metal plate that contacts the resin fixing portion.
  • the second resin member and the resin fixing portion are firmly fixed to at least one of the plate member and the second metal plate.
  • roughening treatment is performed on predetermined portions of the plate member and the second metal plate.
  • the roughening treatment in this step is not particularly limited, and any known method can be used, such as chemical treatment such as immersion in a treatment solution containing a base or acid or etching, or physical treatment such as laser or blasting. Processing can be used.
  • a treatment for adding a functional group may be performed from the viewpoint of improving the bonding strength.
  • the process of adding a functional group may be performed by any known method.
  • the method for manufacturing the battery holder includes an insert process.
  • injection molding is performed using an injection molding machine.
  • An injection molding machine includes an injection mold (hereinafter also simply referred to as a "mold"), an injection device, and a mold clamping device.
  • the injection mold includes a movable mold and a fixed mold.
  • the stationary mold is fixed to the injection molding machine.
  • the movable mold is movable relative to the fixed mold.
  • the injection device injects the melt of the first resin composition at a predetermined injection pressure into a cavity in the mold through the sprue and runner of the injection mold.
  • the mold clamping device clamps the movable mold at high pressure so that the movable mold does not open due to the filling pressure of the melt of the first resin composition.
  • the movable mold is opened, a plate-like member is placed on the movable mold or the fixed mold, and the movable mold is closed to perform mold clamping. That is, the plate member is housed within the mold. Thereby, the plate-like member is placed in the cavity of the mold, and a molding space for forming the first resin member and the second resin member is formed between the plate-like member and the mold.
  • the method for manufacturing the battery holder includes an insert molding process.
  • a primary molded product is obtained.
  • the primary molded product includes a plate-shaped member, a first resin member fixed to a first surface of the plate-shaped member, and a second resin member fixed to a second surface of the plate-shaped member.
  • the first resin member is directly joined to the first surface
  • the second resin member is directly joined to the second surface.
  • a first resin member is molded on the first surface of the plate-shaped member, and at the same time, a second resin member is molded on the second surface of the plate-shaped member.
  • the injection molding machine fills the molding space with a melt of the first resin composition under high pressure.
  • the first injection pressure and the second injection pressure which are opposite in direction, are applied to the plate-shaped member in the thickness direction of the plate-shaped member.
  • the ratio of the volume of the first resin member to the volume of at least one of the insert-molded resin channel wall portion and the resin flow adjustment member (second resin member) (hereinafter also referred to as "volume ratio"). is preferably 10% to 3500%.
  • the volume ratio is within the above range, when insert molding the first resin member and the second resin member, the molding shrinkage of the first resin member and the molding shrinkage of the second resin member can be easily balanced. This further suppresses warping of the plate-like member. As a result, warping of the battery holder is further suppressed.
  • the volume ratio is more preferably 20% or more, still more preferably 30% or more, particularly preferably 40% or more.
  • the volume ratio is more preferably 2000% or less, still more preferably 1500% or less, particularly preferably 1000% or less.
  • the bonding area ratio is 30% to 300%.
  • the bonding area ratio is more preferably 35% or more, still more preferably 40% or more, and particularly preferably 50% or more.
  • the bonding area ratio is more preferably 270% or less, further preferably 250% or less, particularly preferably 200% or less.
  • the melt of the first resin composition in the injection mold is cooled and solidified.
  • the first resin member and the second resin member are formed, and a primary molded product is obtained.
  • the first resin member and the second resin member can be formed from different resin compositions by pouring two types of resin into the same mold using a tandem injection molding machine or a two-color molding machine. You can also do it.
  • the method for manufacturing the battery holder may include an attachment process.
  • the attachment process after the insert molding process, side support parts that support the sides of the plurality of batteries are attached to the first resin member. This makes it possible to form a support member that can more reliably support the side surface of the battery.
  • the method of attaching the side support part to the first support member is not particularly limited, and as described above, a method of welding the side support part to the first resin member, a method of attaching the side support part to the first resin member, a method of attaching the side support part to the first resin member, and a method of attaching the side support part to the first support member are not particularly limited. Examples include a method of fitting a joint portion with a fitted portion formed on the other side, a method of interposing an adhesive layer between the first resin member and the side support portion, and bonding the first resin member and the side support portion.
  • the method for manufacturing a battery holder may include a fixing process.
  • a plate is attached to the second surface side of the plate member to which the first resin member and the second resin member (for example, at least one of the resin flow path wall and the resin flow adjustment member) are directly joined.
  • a channel forming member (for example, a first channel forming member) is fixed so as to cover at least a portion of the second surface of the shaped member. Thereby, a flow path is formed on the second surface side of the plate-shaped member.
  • the fixing process includes an overlapping process in which the above-mentioned primary molded product and flow path forming member are overlapped, and an insert process (hereinafter referred to as "second insert") in which the overlapping primary molded product and flow path forming member are placed in the mold. ) and the step of insert molding the resin fixing part with the primary molded product and flow path forming member placed in the mold (hereinafter also referred to as the "second insert molding step"). May have.
  • Second insert process In the second insert process, the insert body obtained in the stacking process is placed in a mold. In the second insert molding step, which will be described later, the same injection molding machine as in the first insert molding step is used.
  • the movable mold is opened, the insert body is placed on the movable mold or the fixed mold, the movable mold is closed, and the mold is clamped. That is, the insert body is housed within an injection mold. Thereby, the insert molded body is placed in the cavity of the injection mold, and a molding space for forming the resin fixing part is formed between the insert body and the injection mold.
  • a resin fixing portion is insert molded at a predetermined portion of the insert body.
  • the predetermined portion of the insert body is appropriately selected depending on the structure of the battery holder and the like.
  • the predetermined portion of the insert body may be a portion including the peripheral edge of the plate-like member and the peripheral edge of the flow path forming member (for example, the first flow path forming member).
  • the injection molding machine fills the melt of the fifth resin composition into the molding space under high pressure.
  • the melt of the fifth resin composition in the injection mold is cooled and solidified.
  • a resin fixing portion is formed at a predetermined portion of the insert body.
  • Test body A test body 900 was used as a 3D model for simulation analysis.
  • a test specimen 900 is shown in FIGS. 7A to 7C.
  • the symbol “H13” indicates the height (2 mm) of the flat plate portion 122C of the support member 122
  • the symbol “H14” indicates the height of the convex portion 122D of the support member 122.
  • the test specimen 900 includes a first metal plate 111A, a support member 122, a resin flow path wall portion 113B, and a resin flow adjustment member 114A.
  • the support member 122 is joined to the first surface TS111 of the first metal plate 111A.
  • the resin flow path wall portion 113B and the resin flow adjustment member 114A are joined to the second surface BS111 of the first metal plate 111A.
  • the first metal plate 111A has a rectangular shape when viewed in plan from a direction perpendicular to the first surface TS111 of the first metal plate 111A.
  • one end of the short side of the first metal plate 111A before the insert molding process is performed is defined as the positive direction of the X-axis, and the opposite side is defined as the negative direction of the X-axis.
  • One end of the long side of the first metal plate 111A before the insert molding step is defined as the Y-axis positive direction, and the opposite side is defined as the Y-axis negative direction.
  • the side on which the support member 122 of the first metal plate 111A before the insert molding process is arranged is the Z-axis positive direction, and the opposite side is the Z-axis negative direction. It is stipulated that
  • the support member 122 has a plurality of accommodation holes H12A for accommodating a plurality of cylindrical lithium ion secondary batteries 20.
  • the cylindrical lithium ion secondary battery 20 is a 18650 type battery (diameter: 18 mm, length H8: 65 mm).
  • the support member 122 has a flat plate portion 122C.
  • the accommodation hole H12A is a bottomed hole and has a bottom portion 122E.
  • the support member 122 may include a plurality of convex portions 122D that protrude from the surface of the flat plate portion 122C to the side opposite to the first surface TS111 (in the Z-axis positive direction).
  • the flat plate portion 122C has a bottom portion 122E.
  • Table 1 shows the sizes of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1.
  • the support member 122 (corresponding to the first resin member) is placed on the first surface TS111 of the first metal plate 111A, and the resin flow path wall portion 113B and the resin flow adjusting member 114A (corresponding to the first resin member) are placed on the second surface BS111 of the first metal plate 111A.
  • the amount of deformation of the first metal plate 111A was calculated when insert-molding the first metal plate 111A (corresponding to the second resin member). More specifically, the injection process and cooling solidification process of the insert molding process were reproduced by simulation, and the amount of deformation of the test piece 900 after the cooling solidification process was completed was calculated.
  • the support member 122, the resin flow path wall 113B, and the resin flow adjustment member 114A are removed from the model of the test specimen 900 after the cooling and solidification process is completed, and the first metal plate 111A is used alone.
  • the amount of deformation from the model of the first metal plate 111A alone before insert molding was calculated in each of the X direction, Y direction, and Z direction.
  • the maximum value of the amount of deformation in the direction perpendicular to the first surface TS111 of the first metal plate 111A (thickness direction of the first metal plate 111A) i.e., Z direction
  • the amount of warpage is 2.00 mm or less, and when used as a battery holder, heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder can be carried out sufficiently efficiently. can.
  • the amount of deformation from the ideal model of the test object 900 calculated from the mold shape is calculated from the model of the ideal test object 900 in the X direction, Calculations were made for each of the Y direction and Z direction. Then, the maximum value of the displacement amount in the X direction and the maximum value of the displacement amount in the Y direction in the entire model of the test specimen 900 are determined, and the average value of these two values is defined as the "deformation amount in the XY direction". I calculated it.
  • the amount of displacement in the XY direction is 1.00 mm or less, and when used as a battery holder, heat absorption, heat radiation, or heating of the battery held in the battery holder is sufficiently efficient. be able to.
  • “full surface” in “shape of bottom portion 122E” indicates a full surface shape
  • “cross” indicates a cross shape as shown in FIG. 4A.
  • “Joint area ratio” is the ratio (%) of the contact area of the support member 122 with the first metal plate 111A to the contact area of the resin flow path wall 113B and the resin flow adjustment member 114A with the first metal plate 111A. ) is shown.
  • “Volume ratio” indicates the ratio (%) of the volume of the support member 122 to the first metal plate 111A to the volume of the resin flow path wall portion 113B and the resin flow adjustment member 114A.
  • “100%” in the “height ratio (H14/H8)” indicates that the height of the convex portion 122D is the same as the height H8 (65 mm) of the cylindrical lithium ion secondary battery 20. “0%” of “height ratio (H14/H8)” indicates that the support member 122 consists of only the flat plate portion 122C.
  • the bonding area ratio was outside the range of 30% to 300%. Therefore, the amount of warpage of the first metal plate 111A was over 2.00 mm. In other words, it was found that the amount of warpage of the first metal plate 111A was not suppressed.
  • the bonding area ratio was within the range of 30% to 300%. Therefore, the amount of warpage of the first metal plate 111A was 2.00 mm or less. In other words, it was found that the amount of warpage of the first metal plate 111A was suppressed.
  • Example 6 to Example 10 Using the analysis software "SOLIDWORKS Flow Simulation” (manufactured by SOLIDWORKS), we investigated the relationship between the ratio (accommodation hole depth/battery height) and the average battery temperature of multiple batteries housed in a battery holder. A simulation analysis was performed.
  • Test body The temperature control pack 1A shown in FIG. 1 was used as a test body (3D model) for simulation analysis. Details of the simulation settings for the temperature control pack 1A are as follows.
  • Height H8 of battery 20 indicates the height H8 of the cylindrical lithium ion secondary battery 20 (see FIG. 2).
  • Ratio (H7/H8) indicates the ratio (depth of accommodation hole/height of battery).

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Abstract

本開示の電池ホルダーは、複数の電池を保持する電池ホルダーである。当該電池ホルダーは、第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材と、前記板状部材の前記第1の面に直接接合された第1樹脂部材を有し、前記複数の電池を支持する支持部材と、前記板状部材の前記第2の面に直接接合された第2樹脂部材と、を備える。前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、30%以上300%以下である。

Description

電池ホルダー、電池パック、および電池ホルダーの製造方法
 本開示は、電池ホルダー、電池パック、および電池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、また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、リチウム金属およ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および固定し、連続発火を防止する。セルホルダーの材質は、雲母(mica)または合成雲母(synthetic mica)である。第1電極連結部材および第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、雲母または合成雲母である。複数の電池を均等に効率良く冷却すること等の観点から、ヒートシンクに対するセルホルダーの変形は抑制されていることが望ましい。しかし、雲母または合成雲母の形状を寸法精度よく成形するのは困難であるため、特許文献1に開示のバッテリーモジュールでは、ヒートシンクに対するセルホルダーの変形の抑制が不十分であった。そのため、変形が抑制され、成形が容易(すなわち、製造が容易)な電池ホルダーが求められている。
 本開示は、上記事情に鑑み、変形が抑制され、製造が容易な電池ホルダー、電池パック、および電池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> 複数の電池を保持する電池ホルダーであって、
 第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材と、
 前記板状部材の前記第1の面に直接接合された第1樹脂部材を有し、前記複数の電池を支持する支持部材と、
 前記板状部材の前記第2の面に直接接合された第2樹脂部材と、
を備え、
 前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、30%以上300%以下である
ことを特徴とする電池ホルダー。
 <2> 前記支持部材は、前記第1樹脂部材に取り付けられ、前記複数の電池の側面を支持する側面支持部を有することを特徴とする前記<1>に記載の電池ホルダー。
 <3> 前記支持部材は、前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔が形成されていることを特徴とする前記<1>又は<2>に記載の電池ホルダー。
 <4> 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、前記第1の面に直交する方向に沿って形成されており、
 前記第1の面に直交する方向において、前記底部の長さが5mm未満であることを特徴とする前記<3>に記載の電池ホルダー。
 <5> 前記板状部材は、前記第1の面のうち、少なくとも前記第1樹脂部材が直接接合されている部位に凹凸構造を有することを特徴とする前記<1>~<4>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <6> 前記板状部材は、前記第2の面のうち、少なくとも前記第2樹脂部材が直接接合されている部位に凹凸構造を有することを特徴とする前記<5>に記載の電池ホルダー。
 <7> 前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材は、同一の樹脂組成物の成形体であることを特徴とする前記<1>~<6>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <8> 前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材は、インサート成形によって形成されていることを特徴とする前記<1>~<7>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <9> 前記板状部材は、金属製であることを特徴とする前記<1>~<8>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <10> 前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、50%以上250%以下であることを特徴とする前記<1>~<9>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <11> 前記第2樹脂部材の体積V2に対する前記第1樹脂部材の体積V1の比(V1/V2)が、10%以上3500%以下であることを特徴とする前記<1>~<10>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <12> 前記第2樹脂部材の体積V2に対する前記第1樹脂部材の体積V1の比(V1/V2)が、30%以上2500%以下であることを特徴とする前記<1>~<11>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <13> 前記板状部材の前記第2の面の少なくとも一部を覆うように前記板状部材に固定され、熱交換媒体を流すための流路を形成する流路形成部材をさらに有することを特徴とする前記<1>~<12>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <14> 前記第2樹脂部材は、前記流路内を流れる熱交換媒体の流れを調整するための流れ調整部材であることを特徴とする前記<13>に記載の電池ホルダー。
 <15> 前記第2樹脂部材は、前記流路の壁の一部を構成することを特徴とする前記<13>又は<14>に記載の電池ホルダー。
 <16> 前記流路形成部材を前記板状部材に固定する樹脂固定部をさらに有することを特徴とする前記<13>~<15>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <17> 前記板状部材は、少なくとも前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有することを特徴とする前記<16>に記載の電池ホルダー。
 <18> 前記流路形成部材は、少なくとも前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有することを特徴とする前記<16>又は<17>に記載の電池ホルダー。
 <19> 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ことを特徴とする前記<16>~<18>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <20> 前記電池は、円筒形電池である、前記<1>~<19>のいずれか1つに記載の電池ホルダー。
 <21> 前記複数の孔の各々は、前記第1の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第1の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第1の面に直交する方向に沿った長さに対して50%以上80%以下である、前記<3>に記載の温度制御ホルダー構造。
 <22> 前記<1>~<21>のいずれか1つに記載の電池ホルダーと、
 前記電池ホルダーに支持された複数の電池と
を備える、電池パック。
 <23> 前記電池は、円筒形リチウムイオン二次電池を含む、前記<22>に記載の電池パック。
 <24> 複数の電池を保持する電池ホルダーの製造方法であって、
 第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材を金型内に配置するインサート工程と、
 前記金型内に溶融した樹脂組成物を充填して固化させることにより、前記第1の面に直接接合された第1樹脂部材を形成するとともに、前記第2の面に直接接合された第2樹脂部材を形成するインサート成形工程と、
を有し、
 前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、30%以上300%以下である
ことを特徴とする電池ホルダーの製造方法。
 <25> 前記インサート工程の後に、前記板状部材の前記第1の面の少なくとも一部および前記板状部材の前記第2の面の少なくとも一部に、凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程を含む、ことを特徴とする前記<24>に記載の電池ホルダーの製造方法。
 <26> 前記インサート成形工程の後に、前記複数の電池の側面を支持する側面支持部を、前記第1樹脂部材に取り付ける取付工程をさらに有することを特徴とする前記<24>に又は前記<25>記載の電池ホルダーの製造方法。
 <27> 前記インサート成形工程の後に、
 前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材が直接接合された前記板状部材の前記第2の面側に、前記第2の面の少なくとも一部を覆うように流路形成部材を固定する固定工程、をさらに有することを特徴とする前記<24>~<26>のいずれか1つに記載の電池ホルダーの製造方法。
 本開示によれば、変形が抑制され、製造が容易な電池ホルダー、電池パック、および電池ホルダーの製造方法が提供される。
図1は、本開示の第1実施形態に係る電池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実施形態に係る流路付き電池ホルダー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変形例に係る冷却プレートの部分断面図である。 図6Aは、本開示の第3変形例に係る冷却プレートの断面図である。 図6Bは、本開示の第4変形例に係る冷却プレートの断面図である。 図6Cは、本開示の第5変形例に係る冷却プレートの断面図である。 図6Dは、本開示の第6変形例に係る冷却プレートの断面図である。 図7Aは、実施例の試験体の外観を示す斜視図である。 図7Bは、実施例の試験体の外観を示す斜視図である。 図7Aは、図7AのC7C-C7C線断面図である。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およ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)電池ホルダー
 本開示の電池ホルダーは、複数の電池を保持する電池ホルダーである。本開示の電池ホルダーは、板状部材と、第1樹脂部材を有する支持部材と、第2樹脂部材と、を備える。板状部材は、第1の面(例えば、表面)と、第1の面と対向する第2の面(例えば、裏面)と、を有する。支持部材は、複数の電池を支持する。第1樹脂部材は板状部材の第1の面(以下、単に「第1の面」ともいう)に直接接合されており、第2樹脂部材は板状部材の第2の面(以下、単に「第2の面」ともいう)に直接接合されている。第2樹脂部材の第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する第1樹脂部材の第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)(以下、「接合面積比」ともいう)は、30%以上300%以下である。
 本開示の電池ホルダーは上記の構成を有するため、製造が容易で、変形が抑制される。より具体的には、本開示の電池ホルダーは、板状部材の第1の面に垂直な方向における変形(以下、「反り」ともいう)を抑制することができる。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。
 本開示の電池ホルダーでは、電池を支持する支持部材は、第1樹脂部材を有する。第1樹脂部材は、支持部材の材質が雲母または合成雲母である場合よりも、成形しやすく、寸法精度の高い、より複雑な形状を形成できる。それにより、本開示の電池ホルダーは、電池に密着することができ熱伝導効率が高くなるため、従来よりも電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱をより効率的に行うことができると推測される。
 本開示の電池ホルダーでは、接合面積比は、30%以上300%以下である。第1樹脂部材や第2樹脂部材をインサート成形により成形する場合、成形過程において第1樹脂部材や第2樹脂部材の成形収縮が生じる。例えば、第1の面側のみに第1樹脂部材を成形した場合には、板状部材の第1の面側にのみ成形収縮による応力が発生し、板状部材に第1の面側が凹むような反りが発生しうる。逆に、第2の面側のみに第2樹脂部材を成形した場合には、板状部材の第2の面側にのみ成形収縮による応力が発生し、板状部材に第2の面側が凹むような反りが発生しうる。
 本発明者らが鋭意検討した結果、本発明者らは、板状部材の第1の面あるいは第2の面に樹脂部材を直接接合させる場合、上記の反りに対しては、樹脂部材が直接接合している面積の影響が大きいことを見いだした。そこで本開示では、接合面積比を30%以上300%以下とすることで、樹脂部材の成形収縮によって第1の面側に生じる応力と第2の面側に生じる応力とが打ち消しあうようにしている。その結果、本開示の電池ホルダーは、一方の面側にのみ樹脂部材を直接接合させる場合や、一方の面側と他方の面側とで上記面積がアンバランスな場合よりも、板状部材の反りを抑制することができる。それにより、本開示の電池ホルダーは、板状部材と支持部材との平行度、あるいは、板状部材と並置される複数の電池との平行度を高めることができ、本開示の電池ホルダーは、従来よりも電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱をより効率的に行うことができると推測される。
 電池ホルダーは、例えば、移動体、ポータブル機器、蓄電システムなどに好適に用いられる。移動体は、機体と駆動部と電池とを備え、電池から供給された電力によって駆動部によって機体が移動するものであれば、特に限定はされない。移動体は、電動車両や船舶、航空機、ドローン、ロケット、人工衛星、ロボット、などであってもよい。移動体は、前記電池を保持する電池ホルダーと、電池ホルダーの有する流路内に熱交換媒体を流すためのポンプと、を有してもよい。電動車両は、電動四輪車、または電動二輪車を含む。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 Electric Vehicle)、またはハイブリッド車(HV:Hybrid Vehicle)を含む。電動二輪車は、電動バイク、または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、オーディオプレーヤ等)、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、業務用ビデオカメラ等)等が挙げられる。蓄電システムは、家庭用蓄電システム、産業用蓄電システム、電力貯蔵システム(ESS:Energy Storage System)等が挙げられる。
(1.1)支持部材
 支持部材は、板状部材の第1の面側に配置されており、複数の電池の各々を支持する。さらに、支持部材は支持する複数の電池と熱的に接触しており、複数の電池から放出された熱を板状部材に伝導し、あるいは、板状部材から複数の電池へと熱を供給する。なお、支持部材が支持する電池の形態については特に限定はされず、電池セルの形態でもよく、電池モジュールの形態でもよい。
 支持部材の形状は、複数の電池を支持できれば特に限定されず、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。支持部材は電池の底面を重力方向下側から支持するとともに、電池の底面と交差する面(典型的には側面)を支持することが好ましい。
 支持部材は、前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔(以下、「収容孔」ともいう)が形成されていてもよい。本実施形態において、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ってもよい。すなわち、1つの収容孔には、1つの電池が収容されてもよい。なお、例えば1つの収容孔に電池が2つずつ収容される、というように、1つの収容孔に複数の電池が収容されるようにしてもよい。
 複数の電池は、板状部材の第1の面に垂直な方向からの平面視において、二次元的に配列された状態で支持部材によって支持されている。支持部材が複数の収容孔を有する場合には、複数の収容孔は、前記平面視において二次元的に配列されている。支持部材によって支持された複数の電池の配列方法、あるいは、複数の収容孔の配列方法は、特に限定されず、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。上記配列方法としては、例えば、交互配列(すなわち、最密規則配列あるいは六角格子配列)、並行配列(すなわち、マトリクス状配列あるいは正方格子配列)等が挙げられる。なかでも、電池パックの単位体積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。電池パックの詳細は、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、また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、七角形等が挙げられる。三角形は、正三角形、直角三角形、二等辺三角形等が挙げられる。四角形は、正方形、長方形、平行四辺形、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、円筒形電池と支持部材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。すなわち、収容孔の形状は、収容される電池の断面形状と相似形状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、板状部材の第1の面に直交する方向に沿っていてもよいし、板状部材の第1の面に直交する方向に沿っていなくてもよい。なかでも、電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱の均一性を高める等の観点から、収容孔の延在方向は、板状部材の第1の面に直交する方向に沿っていることが好ましい。以下、延在方向が板状部材の第1の面に直交する方向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。)あるいは支持部材の高さは、特に限定されず、電池のサイズに応じて適宜選択される。電池を作動(放電または充電)させると電池は発熱するが、発生した熱は電池の底面(板状部材の第1の面と対向する面)のみならず、電池の側面からも放熱しうる。そのため、電池が円筒形電池であって、支持部材が円筒型電池の長手方向が第1の面に直交する方向に沿うように電池を支持する場合、支持部材が側面を覆うようにすることで、支持部材と電池との間の熱的な接触面積を増やすことができ、より効率良く電池の吸熱または放熱あるいは加熱を行うことができる。このような観点から、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、好ましくは10%~100%、より好ましくは30%~100%、さらに好ましくは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%以上80%以下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%以上80%以下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ることが好ましい。支持部材の第1樹脂部材は、収容孔の底部を含んでいてもよい。有底孔の底部は、電池と板状部材との間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。有底孔の有する底部の形状は、電池と板状部材との間の電気的な接続を遮断できる限りにおいて、特に限定はされない。底部の形状としては、穴を有さない形状(全面状、ベタ状)であってもよいし、穴やスリットを有する形状(例えば、十字状、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樹脂部材を形成する樹脂組成物(以下、「第1樹脂組成物」ともいう。)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板状部材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板状部材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、板状部材の第1の面に直交する方向に沿って形成されており、板状部材の第1の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5mm未満と薄い場合には、第1樹脂組成物の種別にかかわらず、電池ホルダーに保持された電池の熱を有底孔の底部を介して板状部材に伝導することができる。例えば、第1樹脂組成物が相対的に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、第1樹脂部材は、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板状部材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板状部材に伝導しやすくすることとを両立することができる。
 電池ホルダーは、板状部材の第1の面と電池との間に電気的絶縁層を有してもよい。これにより、電池と板状部材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、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、板状部材との間に介在するように形成される。
 支持部材によって支持される電池と支持部材または板状部材との間に隙間(以下、単に「隙間」ともいう。)が存在する場合、電池ホルダーは、当該隙間を埋めるように、支持部材によって支持される電池と支持部材または板状部材との間に熱伝導材料(TIM:Thermal Interface Material)を有していてもよい。支持部材が収容孔を有する場合には、収容孔内に熱伝導材料(TIM)を有していてもよい。これにより、上記隙間には、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、板状部材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、フェイズチェンジマテリアル(PCM:Phase Change Material)、ギャップフィラー、熱伝導シート等が挙げられる。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。
 支持部材は、板状部材の第1の面に直接接合している第1樹脂部材を有する。ここで、「AがBと直接接合している」とは、室温(例えば、23℃)において、接着剤や締結部材等を介さずに、Aの表面とBの表面とが固着していることを示す。直接接合の形態としては、Aの表面の凹凸構造に例えば樹脂製のBが溶融状態で含侵し、含侵した状態で固化することで生じるアンカー効果による接合や、AおよびBの表面同士の分子間力による接合、AおよびBの表面同士の化学結合力による接合、あるいはこれらの中の2以上の併用による接合等が挙げられる。これらの中でも、支持部材は、板状部材の第1の面にアンカー効果によって直接接合している第1樹脂部材を有することが好ましい。アンカー効果による直接接合によれば、板状部材と第1樹脂部材とがそれぞれ異種材料で構成される部材であっても、強固に接合することができる。詳しくは後述するが、板状部材の第1の面にアンカー効果によって直接接合している第1樹脂部材は、板状部材の表面に凹凸構造を形成した後に、板状部材を金型内に配置し、凹凸構造上に第1樹脂部材を射出成形する方法(インサート成形)によって形成しうる。
 支持部材は、基部としての第1樹脂部材に加えて、第1樹脂部材に取り付けられ、複数の電池の側面を支持する側面支持部をさらに有していてもよい。なお、支持部材は、基部としての第1樹脂部材に加えて、第1樹脂部材に取り付けられ、複数の電池の上部を支持する上部支持部を有していてもよい。第1樹脂部材と側面支持部とは、融着、嵌合、接着等によって一体化されている。支持部材が側面支持部を有することにより、板状部材の第1の面に直接接合させて形成する第1樹脂部材の量、典型的には体積を最小限に抑えることができる。詳しくは後述するが、電池ホルダーにおいて、第1の面の側(すなわち、電池が配置される側)に形成したい構造物のほうが、第2の面の側に形成したい構造物よりもサイズが大きくなることが多い。例えば、電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱の効率を高める観点からは、上述の通り、支持部材の高さあるいは収容孔の深さは大きい方(電池の高さに近い方)が望ましいため、第1の面の側に形成したい構造物は大きくなる傾向にある。特に、第1の面の側に形成したい樹脂製の部材と、第2の面の側に形成したい樹脂製の部材とを比較すると、第1の面の側に形成したい樹脂製の部材のほうがサイズが大きい。このとき、それぞれの樹脂製の部材を第1の面の側と第2の面の側に直接成形してしまうと、第1の面の側と第2の面の側とで樹脂の量が大きく偏ることとなる。その結果、第1の面の側に形成された樹脂成形体と第2の面の側に形成された樹脂成形体とで成形収縮のバランスが崩れ、変形してしまう恐れがある。そこで、支持部材を、板状部材の第1の面に直接接合している第1樹脂部材と、板状部材とは直接接合しておらず、第1樹脂部材に取り付けられた側面支持部と、に分けることで、本開示の電池ホルダーは、インサート成形時の変形を抑制しつつ、電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱の効率を高めることができる。
 第1樹脂部材の形状および側面支持部の形状は、支持部材の形状に応じて適宜設計される。例えば、支持部材を第1の面に平行な面に沿って分割された2つの部材で構成し、第1の面側の部材を支持部材、第1の面側とは反対側の部材を側面支持部としてもよい。収容孔が有底孔である場合、第1樹脂部材は有底孔の底部を含んでもよい。
 第1樹脂部材は、平板状物であってもよいし、凹凸板状物であってもよい。凹凸板状物は、平板部と、平板部の表面から第1の面側とは反対側に突出する複数の凸部とを有する。凸部は、収容孔を構成する壁部の一部であってもよい。凸部の延在方向の高さ(以下、単に「凸部の高さ」ともいう。)は、第2樹脂部材と第1樹脂部材との体積比率等に応じて適宜選択される。板状部材の変形をより抑制する等の観点から、電池の高さに対する凸部の高さの比率(凸部の高さ/電池の高さ)は、好ましくは0%~50%、より好ましくは0%~30%、さらに好ましくは0%~10%である。
 第1樹脂部材は第1の面と平行な面内で2つ以上に分割されて形成されてもよい。すなわち、第1の面に対して複数の第1樹脂部材が直接接合していてもよい。このとき、それぞれの第1樹脂部材の間には間隙があってもよい。2つ以上に分割することで、第1樹脂部材の成形収縮によって第1の面に発生する応力を低減でき、反り量を低減することができる。第1の樹脂部材が2つ以上に分割されて形成される場合、側面支持部は第1樹脂部材の分割に合わせて同じように分割されていてもよいし、分割されていなくてもよい。
 側面支持部は、例えば、複数の貫通孔を有する構造体であってもよい。複数の貫通孔の各々は、複数の収容孔の少なくとも一部を構成する。
 第1樹脂部材の成形方法は、特に限定されず、板状部材の第1の面に直接的に第1樹脂部材を成形してもよいし、第1樹脂部材を単独で成形した後、第1樹脂部材を板状部材の第1の面に接合してもよい。
 第1樹脂部材を板状部材の第1の面に直接的に成形する方法としては、例えば、射出成形等が挙げられる。射出成形の一種として、インサート成形がある。インサート成形では、板状部材を金型のキャビティ内に配置(インサート)して型締めし、第1樹脂組成物の溶融物を金型内に射出注入する。その後、冷却して第1樹脂組成物を固化させることによって、板状部材の第1の面の所定の部位に直接接合した第1樹脂部材が形成される。
 第1樹脂部材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、トランスファー成形等が挙げられる。成形した第1樹脂部材を板状部材に接合する方法としては、第1樹脂部材を板状部材に溶着させる方法等が挙げられる。溶着は、熱溶着、振動溶着、レーザー溶着、超音波溶着、または熱板溶着を含む。
 なかでも、第1樹脂部材は、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、第1樹脂部材は、板状部材の第1の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、第1樹脂部材は、板状部材とより強く、隙間なく固着する。その結果、熱抵抗が小さくなり支持部材の熱伝導性はより優れる。
 側面支持部の成形方法は、特に限定されず、例えば、プレス成形、注型成形、射出成形、トランスファー成形等が挙げられる。
 成形した側面支持部を第1樹脂部材に取り付ける方法は、特に限定されず側面支持部を第1樹脂部材に溶着させる方法、側面支持部および第1樹脂部材の一方に形成した嵌合部と他方に形成した被嵌合部を嵌合させる方法、第1樹脂部材と側面支持部との間に接着剤層を介在させて接着する方法等が挙げられる。すなわち、支持部材は、第1樹脂部材と側面支持部との間に接着剤層を有していてもよいし、第1樹脂部材と側面支持部とが接する部分に嵌合構造を有していてもよい。
(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または第1電気的絶縁性樹脂組成物であり、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。なお、側面支持部についても、第1樹脂組成物と同様の樹脂組成物を用いて形成することができる。側面支持部を形成する樹脂組成物は、第1樹脂部材を形成する樹脂組成物と同一であってもよいし異なっていてもよい。
 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。
 一般的に、樹脂の熱伝導率は金属また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また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。熱伝導性フィラーとして導電性を有するフィラーを用いた場合、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、熱伝導性フィラーとして導電性を有するフィラーを用いた場合、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、電気抵抗値は比較的低い。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、電気抵抗値は比較的高い。
 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、雲母または合成雲母)や第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板状部材とは、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。但し、第1樹脂組成物が第1熱伝導性樹脂組成物である場合であっても、電気抵抗値は調整可能であり、電池を収納するホルダーを形成させるために必要な電気抵抗値を付与する事は十分に可能である。
(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、熱可塑性樹脂、また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、また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、また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。)、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、および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、および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およびTPAEを含む場合、TPUおよび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、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、およ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また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)、およびバイエル社の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、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。
(1.2.1.2)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(以下、「PPS樹脂」ともいう。)、ポリフェニレンエーテル樹脂、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、または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、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、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、また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%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。
(1.2.1.6)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、帯電防止剤等が挙げられる。特に、電池の熱暴走時における連爆抑制(隣のセルへ炎が燃え移るのを抑制する事)を考慮すると、第1熱伝導性樹脂組成物は、難燃剤を含み、難燃性を有することが好ましい。具体的には、第1熱伝導性樹脂組成物は、UL94燃焼性試験における難燃性指標がHB以上である事が好ましく、V-2以上である事がより好ましい。
(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に含まれる樹脂としては、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%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。
(1.2.2.1)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%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。
(1.2.2.2)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2樹脂部材
 第2樹脂部材は、板状部材の第2の面側に配置されている。第2樹脂部材は、板状部材の第2の面に直接接合している。第2樹脂部材は、板状部材の第2の面にアンカー効果によって直接接合していることが好ましい。第2樹脂部材は、後述する第2流路形成部材または流路内に流れる熱交換媒体の流れを調整するための流れ調整部材であってもよいし、流路の壁の一部を構成していてもよい。
 第2樹脂部材は、樹脂組成物(以下、「第2樹脂組成物」ともいう。)によって形成された成形体である。第2樹脂組成物としては、第1樹脂組成物として例示したものと同様のものが挙げられる。第2樹脂組成物は、第1樹脂組成物と同一であってもよいし、異なっていてもよい。第2樹脂組成物は第1樹脂組成物と同一であることが好ましい。第2樹脂組成物を第1樹脂組成物と同一とする、すなわち、第1樹脂部材および第2樹脂部材は同一の樹脂組成物の成形体であることで、第1樹脂部材と第2樹脂部材を単一の成形工程で形成できるようになる。その結果、第1樹脂部材と第2樹脂部材とを別の成形工程でそれぞれ形成する場合に比べて工程数を減らすことができ、製造容易性を高めることができる。
 接合面積比は、30%~300%である。
 接合面積比が上記範囲内であることにより、板状部材の変形を制御することができる。より具体的には、板状部材の第1の面に垂直な方向における変形を抑制することができる。その推定メカニズムについては上述の通りである。
 接合面積比は、より好ましくは35%以上、さらに好ましくは40%以上、特に好ましくは50%以上である。接合面積比は、より好ましくは270%以下、さらに好ましくは250%以下、特に好ましくは200%以下である。
 接合面積比は、50%以上250%以下であることが好ましい。これにより、板状部材と支持部材との平行度、あるいは、板状部材と並置される複数の電池との平行度をより高めることができる。
 第1樹脂部材の第1の面と直接接合している領域の面積S1が第2樹脂部材の第2の面と直接接合している領域の面積S2よりも大きい場合、第1樹脂部材を構成する樹脂組成物(第1樹脂組成物)の収縮率は、第2樹脂部材を構成する樹脂組成物(第2樹脂組成物)の収縮率よりも小さいことが好ましい。第1樹脂部材の板状部材の第1の面と直接接合している領域の面積S1が第2樹脂部材の板状部材の第2の面と直接接合している領域の面積S2よりも小さい場合、第1樹脂部材を構成する樹脂組成物(第1樹脂組成物)の収縮率は、第2樹脂部材を構成する樹脂組成物(第2樹脂組成物)の収縮率よりも大きいことが好ましい。これにより、インサート成形時に生じうる第1樹脂部材の成形収縮と第2樹脂部材の成形収縮のバランスをとることができ、板状部材の反りを抑制することができる。
 第2樹脂部材の体積V2に対する第1樹脂部材の体積V1の比(V1/V2)(以下、「体積比」ともいう。)は、10%以上3500%以下であることが好ましい。
 体積比が上記範囲内であれば、第1樹脂部材および第2樹脂部材をインサート成形した際、第1樹脂部材の成形収縮と、第2樹脂部材の成形収縮と、のバランスがとりやすい。これにより、板状部材および支持部材の変形はより抑制される。なお、本発明者らが鋭意検討した結果、本発明者らは、体積比は、第1の面と平行な面内における変形に特に影響を与えることを見いだした。したがって、体積比を上記範囲内とすることで、特に、板状部材の第1の面と平行な面内における変形を抑制することができる。
 体積比は、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上、特に好ましくは40%以上である。体積比は、より好ましくは2000%以下、さらに好ましくは1500%以下、特に好ましくは1000%以下である。
 体積比は、30%以上2500%以下であることがより好ましい。これにより、板状部材と支持部材との平行度、あるいは、板状部材と並置される複数の電池との平行度をより高めることができる。
 第1樹脂部材および第2樹脂部材は、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樹脂部材の成形収縮と、第2樹脂部材の成形収縮と、のバランスがとりやすい。これにより、板状部材および支持部材の変形はより抑制される。
(1.4)板状部材
 本開示の電池ホルダーは、板状部材を備える。
 板状部材は、電池ホルダーに保持された電池が発する熱を吸熱または放熱するため、あるいは、電池ホルダーに保持された電池を加熱するため、すなわち、熱管理(熱マネジメント)のために用いられる。換言すれば、板状部材は、電池ホルダーに保持された電池を冷却または加熱するために用いられる。板状部材は、電池ホルダーに保持された電池の温度を一定の温度範囲に維持するために用いられたり、電池ホルダーに保持された電池の温度を制御するために用いられたりしてもよい。
 板状部材は、熱伝導性の良好な材料で形成されている板状の部材であることが好ましい。板状部材の材質は特に限定はされないが、熱伝導性の観点や加工性の観点から、金属製であることが好ましい。板状部材が金属製である場合には、板状部材は「第1金属プレート」と呼ぶこともできる。板状部材のサイズは、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。板状部材の形状は、第1の面(例えば表面)と、第1の面と対向する第2の面(例えば裏面)と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、平面視で矩形状の平板状等が挙げられる。
 板状部材は、第1の面とは異なる部位に放熱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、板状部材の比表面積は、より大きくなる。その結果、電池ホルダーは、電池ホルダーに保持された電池が発する熱をより効率的に放熱することができ、当該電池をより効率的に冷却することができる。
 板状部材は、板状部材の表面のうち、第1樹脂部材が直接接合していない部位(以下、「非接合部位」ともいう。)に、微細な凹凸を有していてもよい。これにより、板状部材の非接合部位の比表面積は大きくなる。その結果、電池ホルダーは、電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱をより効率的に行うことができる。非接合部位の凹凸構造は、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。非接合部位の凹凸構造は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。
(1.4.1)第1の面および第2の面
 第1の面および第2の面の形状は、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、凸面およ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、または角錐面形状を含む。
 板状部材は、第1の面のうち、少なくとも第1樹脂部材が直接接合している部位(以下、「第1樹脂部材接合部位」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、第1樹脂部材の一部は、凹凸の凹部内に入り込みやすい。そのため、第1樹脂部材は、アンカー効果により、板状部材により強固に接合する。これにより、第1樹脂部材と板状部材との接触面積が増え、密着性も向上するため、電池ホルダーの熱伝導性は、より優れる。
 板状部材は、第2の面のうち、少なくとも第2樹脂部材が直接接合している部位(以下、「第2樹脂部材接合部位」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、第2樹脂部材の一部は、凹凸の凹部内に入り込みやすい。そのため、第2樹脂部材は、アンカー効果により、板状部材により強固に接合する。これにより、第2樹脂部材と板状部材との接触面積が増え、密着性も向上するため、電池ホルダーの熱伝導性は、より優れる。板状部材は、第1樹脂部材接合部位と第2樹脂部材接合部位の両方に凹凸構造を有することがより好ましい。
 第1樹脂部材接合部位および第2樹脂部材接合部位が有してもよい凹凸構造の状態は、第1樹脂部材または第2樹脂部材との接合強度が十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または平均孔深さのいずれかまた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、第1樹脂部材接合部位および第2樹脂部材接合部位が有してもよい凹凸構造は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および平均孔深さは、電子顕微鏡また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、第1樹脂部材接合部位または第2樹脂部材接合部位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。
 凹凸構造は、板状部材の第1の面または第2の面に粗化処理が施されることで、形成される。凹凸構造は、板状部材の第1の面および第2の面に同時に粗化処理が施されることで、形成されてもよい。板状部材の第1の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。板状部材の第1の面は、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。
 板状部材を金属製とする場合、板状部材(すなわち、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、マンガンおよびこれらの合金(ステンレス、銅合金(真鍮、リン青銅)、アルミニウム合金等)等が挙げられる。なかでも、熱伝導性の観点からは、板状部材(すなわち、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、または銅合金が好ましく、銅または銅合金がより好ましい。軽量化および強度確保の観点からは、板状部材を構成する金属の材質は、アルミニウムまたはアルミニウム合金が好ましい。
(1.5)流路形成部材
 電池ホルダーは、板状部材の第2の面の少なくとも一部を覆うように板状部材に固定され、熱交換媒体を流すための流路を形成する流路形成部材をさらに有することが好ましい。流路形成部材によって第2の面の側に流路が形成された電池ホルダーを、「流路付き電池ホルダー」ともいう。本開示において、「流路」とは、熱交換媒体を流通させるための空間を示す。流路付き電池ホルダーが有する流路という意味で、当該流路を「内部流路」と称することもある。
 電池ホルダーが流路を備えることで、流路内に冷却媒体等の熱交換媒体を流すことができるようになる。なお、流路付き電池ホルダーの流路を熱交換媒体を循環させる循環装置に接続することで、熱交換媒体を循環させることもできる。流路内に冷却媒体等の熱交換媒体を流すことで、板状部材を空冷する場合よりも、電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱を効率良く行うことができる。
 流路形成部材は、第2の面と対向配置される面を有する第1流路形成部材と、流路の壁部のうちの第2の面と交差する壁部を構成する第2流路形成部材と、を有してもよい。すなわち、板状部材の第2の面と、第1流路形成部材と、第2流路形成部材と、によって流路が形成されていてもよい。後述するように、第2流路形成部材の少なくとも一部は、第1流路形成部材と一体成形されていてもよい。
(1.5.1)第1流路形成部材
 第1流路形成部材は、板状物である。第1流路形成部材の形状は、例えば、平板状等が挙げられる。第1流路形成部材のサイズは、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。第1流路形成部材の材質としては、樹脂、金属等挙げられる。以下、金属製の第1流路形成部材を「第2金属プレート」ともいう。樹脂製の第1流路形成部材を「第2樹脂プレート」ともいう。本開示において、「金属製の第1流路形成部材」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。
(1.5.1.1)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流路付き電池ホルダー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、または銅合金であり、より好ましくは銅または銅合金である。軽量化およ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、アルミニウムまた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、後述する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、アンカー効果によって樹脂固定部とより強固に接合する。それゆえ、流路付き電池ホルダーの気密性あるいは液密性は、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十分に得られるのであれば特に制限されず、第1金属プレートの第1の面の第1樹脂部材接合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。
(1.5.1.2)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、流路付き電池ホルダーを軽量化することができる。
 第2樹脂プレートは、樹脂組成物(以下、「第3樹脂組成物」ともいう。)の成形体である。第2樹脂プレートは、射出成形品またはプレス成形品を含む。
 第3樹脂組成物の樹脂成分は、特に制限されず、電池ホルダーの用途等に応じて選択できる。第3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、ポリフェニレンエーテル樹脂、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、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3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3樹脂組成物は、必要に応じて、充填材およ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種単独または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、帯電防止剤等が挙げられる。これら配合剤は、1種単独または2種以上を組み合わせて使用してもよい。
(1.5.2)第2流路形成部材
 第2流路形成部材は、流路を形成する壁部の一部を構成する。第2流路形成部材は、「流路壁部」ともいう。第2流路形成部材は、例えば、筒状物または板状物である。板状物である第2流路形成部材としては、板部と、流路を形成するための環状壁部とを有する第2流路形成部材等が挙げられる。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。第2流路形成部材の形状およびサイズは、電池ホルダーの用途等に応じて適宜選択される。第2流路形成部材の材質としては、樹脂、金属等が挙げられる。以下、金属製の第2流路形成部材を「金属流路壁部」ともいう。樹脂製の第2流路形成部材を「樹脂流路壁部」ともいう。
(1.5.2.1)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、流路付き電池ホルダー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、樹脂組成物(以下、「第4樹脂組成物」ともいう)の成形体である。樹脂流路壁部は、射出成形品またはプレス成形品を含む。第4樹脂組成物の樹脂成分は、特に限定されず、第3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4樹脂組成物は、必要に応じて、充填材および配合剤の少なくとも一方を含有してもよい。充填材および配合剤としては、樹脂組成物に含まれ得る充填材およ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1流路形成部材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、溶着させる方法、接着剤を用いる方法等が挙げられる。第1流路形成部材が樹脂製である場合、樹脂流路壁部および第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、またはプレス成形品を含む。
 第1流路形成部材は、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、電池ホルダーは、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、樹脂固定部とをさらに備えてもよい。
(1.5.2.2)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流路付き電池ホルダー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金属プレートおよび第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1流路形成部材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金属プレートおよび第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金属プレートおよび金属流路壁部は、金属の一体成形品であってもよい。第1流路形成部材が金属製である場合、第2金属プレートおよび金属流路壁部は、金属の一体成形品であってもよい。第1流路形成部材が金属製である場合、第1金属プレートおよび金属流路壁部の一部、並びに第2金属プレートおよ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、または押出材を含む。
 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、電池ホルダーは、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1流路形成部材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、電池ホルダーは、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。
(1.5.3)樹脂固定部
 流路付き電池ホルダーは、流路形成部材を板状部材に固定する樹脂固定部をさらに有してもよい。樹脂固定部は、樹脂製の固定部であることができる。
 樹脂固定部の形状およびサイズは、特に限定されず、板状部材、第1流路形成部材およ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、板状部材、第1流路形成部材およ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、板状部材および第1流路形成部材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、板状部材および第1流路形成部材とより強く固着する。その結果、流路付き電池ホルダーの気密性あるいは液密性は、より長期に亘って保持され得る。
 板状部材は、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、板状部材の凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、板状部材は、アンカー効果によって樹脂固定部とより強固に接合する。それゆえ、流路付き電池ホルダーの気密性あるいは液密性は、より長期に亘って保持され得る。凹凸構造の状態は、板状部材と樹脂固定部との接合強度が十分に得られるのであれば特に制限されず、板状部材の第1の面の第1樹脂部材接合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。
 流路形成部材は、少なくとも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、流路形成部材の凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、流路形成部材は、アンカー効果によって樹脂固定部とより強固に接合する。それゆえ、流路付き電池ホルダーの気密性あるいは液密性は、より長期に亘って保持され得る。凹凸構造の状態は、流路形成部材と樹脂固定部との接合強度が十分に得られるのであれば特に制限されず、板状部材の第1の面の第1樹脂部材接合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、樹脂組成物(以下、「第5樹脂組成物」ともいう)の成形体である。第5樹脂組成物の樹脂成分は、第3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5樹脂組成物の樹脂成分は、第3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、樹脂固定部およ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、樹脂固定部およ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5樹脂組成物は、必要に応じて、充填材および配合剤の少なくとも一方を含有してもよい。充填材および配合剤としては、第3樹脂組成物に含まれ得る充填材およ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。
(1.5.4)内部流路
 流路付き電池ホルダーは、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、流路付き電池ホルダーの内部に位置する。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、冷却用媒体また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、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、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、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、電池の種類等に応じて、適宜調整される。
 流路付き電池ホルダーは、供給口(注入口)またはおよび回収口(排出口)を有する。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(供給装置)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、熱交換媒体を流路付き電池ホルダーに供給する。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、熱交換媒体を流路付き電池ホルダーから回収する。
 供給口、および回収口(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、流路付き電池ホルダーには供給部およ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。
 流路付き電池ホルダーが2つの主面を有する直方体状物である場合、供給口および回収口の各々は、2つの主面、および4つの側面のいずれかに配置されていればよい。例えば、供給口および回収口の各々は、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、流路付き電池ホルダー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、板状部材および第1流路形成部材の少なくとも一方によって構成されていてもよい。
(1.5.5)流れ調整部材
 流路付き電池ホルダーは、少なくとも1つの流れ調整部材をさらに有してもよい。流れ調整部材は、流路の内部に配置され、流路内の流れを一部阻害することによって、流れる方向や流れる量を調整する部材である。流れ調整部材は流路の内部を仕切るように配置されうるので、仕切部材ともいえる。流れ調整部材を有することにより、流路はより自由に設計され得る。
 流れ調整部材は、内部流路内において、板状部材および第1流路形成部材の間に配置される。流れ調整部材は、例えば、板状部材および第1流路形成部材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。
 流れ調整部材が板状部材および第1流路形成部材の一方に固定されている場合、流れ調整部材は、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。流れ調整部材が板状部材および第1流路形成部材の他方と接触し、かつ流れ調整部材の材質が樹脂である場合、流れ調整部材は、その他方に接合していてもよい。
 流れ調整部材が板状部材および第1流路形成部材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、板状部材と第1流路形成部材との間に配置してもよい。
 流れ調整部材の材質は、樹脂であってもよいし、金属であってもよい。流れ調整部材を構成する第6樹脂組成物としては、第1樹脂組成物として例示したものと同様のものが挙げられる。第6樹脂組成物は第1樹脂組成物と同じであっても異なっていてもよい。第6樹脂組成物が第1樹脂組成物と同じである事でインサート成形時の工程を減らすことができ、コストダウンにつながる。一方で、第6樹脂組成物が第1樹脂組成物と異なる事で収縮率の異なる樹脂を選択する事が出来、インサート成形後の変形抑制が可能である。流れ調整部材を構成する金属としては、板状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。
 以下、第6樹脂組成物の成形体である流れ調整部材を「樹脂製流れ調整部材」ともいう。金属製の流れ調整部材を「金属製流れ調整部材」ともいう。
 流れ調整部材を板状部材および第1流路形成部材の少なくとも一方に固定する固定方法は、流れ調整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種単独または2種以上を組み合わせてもよい。
 樹脂製流れ調整部材を板状部材または第1流路形成部材にインサート成形により固定する場合、板状部材または流路形成部材の樹脂製流れ調整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、樹脂製流れ調整部材の一部は、板状部材または流路形成部材の凹凸構造の凹部内に入り込む。その結果、樹脂製流れ調整部材は、板状部材または流路形成部材とより強固に接合する。凹凸構造の状態は、板状部材または流路形成部材と、樹脂固定部との接合強度が十分に得られるのであれば特に制限されず、板状部材の第1の面の第1樹脂部材接合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。
 流れ調整部材の材質が金属である場合、流れ調整部材と板状部材および流路形成部材の少なくとも一方とは、一体成形品であってもよい。流れ調整部材の材質が樹脂である場合、流れ調整部材と、流路壁部とは一体成形品であってもよい。
(1.6)電池
 電池ホルダーに保持される電池は、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、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、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。リチウムイオン二次電池は、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、およびゲル電解質のいずれであってもよい。
 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および脱離反応(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電池(二次電池)を示す。「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、コイン形等)、角形、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、円筒形電池を含むことが好ましい。電池のサイズは、標準規格(例えば、国際規格(IEC)および日本産業規格(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、電池パックは、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。
(2)電池パック
 本開示の電池パックは、本開示の電池ホルダーと、電池ホルダーに保持された複数の電池とを備える。なお、電池パックは、本開示の電池ホルダーに複数の電池を保持させた電池モジュールを、複数有してもよい。換言すれば、電池パックは、本開示の電池ホルダーを複数有し、それぞれの電池ホルダーが、複数の電池をそれぞれ保持していてもよい。電池ホルダーは、板状部材、第1樹脂部材を含む支持部材、第2樹脂部材、流路形成部材、および樹脂固定部を備える。
 電池パックは、上記の構成であるので、複数の電池を効率良く冷却または加熱することができる。
(2.1)電池
 電池ホルダーに保持される電池は、特に限定されず、上記(1.6)で例示した電池と同様の電池が挙げられ、円筒形リチウムイオン二次電池を含むことが好ましい。
 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、同一また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6Dを参照して、第1実施形態に係る電池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実施形態に係る電池パックについて説明する。
 第1実施形態に係る電池パック1Aは、図1に示すように、流路付き電池ホルダー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、流路付き電池ホルダー10Aに収容されている。流路付き電池ホルダー10Aは、冷却プレート11Aと、ホルダー12Aとを有する。冷却プレート11Aは、長辺および短辺を有する直方体状物である。
 図1に示すように、冷却プレート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。冷却プレート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軸方向およびY軸方向と直交する方向において、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、本開示の電池パックの使用時の向きを限定するものではない。
(3.1.1)冷却プレート
 冷却プレート11Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20の熱を冷却する。
 冷却プレート11Aは、図2に示すように、第1金属プレート111Aと、第2金属プレート112Aと、金属流路壁部113Aと、複数の樹脂製流れ調整部材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、または押出材である。
 冷却プレート11Aの上側主面TS11上には、ホルダー12Aが配置されている。冷却プレート11Aの下側主面BS11側には、一対の接続部(供給口および回収口に相当)(図示せず)が配置されている。冷却プレート11Aの下側主面BS11は、平面状である。
 冷却プレート11Aのサイズは、特に限定されず、電池パック1Aの用途等に応じて適宜選択される。冷却プレート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。冷却プレート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。冷却プレート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、「第1の面TS111」ともいう。)は、冷却プレート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、第1の面TS111のうち、第1樹脂部材接合部位と、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、第1樹脂部材接合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(以下、「第2の面BS111」ともいう)のうち、複数の樹脂製流れ調整部材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、第1樹脂部材接合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、複数の樹脂製流れ調整部材114Aの各々とより強固に接合している。
 第1実施形態では、樹脂製流れ調整部材114Aの第1金属プレート111Aの第2の面BS111と直接接合している領域の面積S2に対する樹脂製流れ調整部材114Aの第1の面TS111と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)(すなわち、接合面積比)は、30%以上300%以下である。
(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、冷却プレート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)樹脂製流れ調整部材
 樹脂製流れ調整部材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。樹脂製流れ調整部材114Aは、樹脂の長板状物である。樹脂製流れ調整部材114Aは、左右方向(Y軸方向)に沿って延在している。樹脂製流れ調整部材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。樹脂製流れ調整部材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。複数の樹脂製流れ調整部材114Aは、インサート成形によって形成されている。樹脂製流れ調整部材114Aの材質は、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および金属流路壁部113A)、および樹脂製流れ調整部材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およ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、第1樹脂部材接合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
 冷却プレート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および金属流路壁部113A)、および樹脂製流れ調整部材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)ホルダー
 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。ホルダー12Aは、冷却プレート11Aの第1金属プレート111Aの第1の面TS111上に、直接的に接合している。
 ホルダー12Aは、樹脂組成物の成形体である。詳しくは、ホルダー12Aは、インサート成形によって形成された支持部材122と、支持部材122に取り付けられた側面支持部121とを有する。第1実施形態では、支持部材122は、第1樹脂部材である。支持部材122は、全面状の平板状物である。支持部材122のZ方向の長さは、例えば、2mmである。側面支持部121は、複数の貫通孔を有する構造体である。支持部材122の第1樹脂組成物は、第1樹脂部材の材質として例示した第1樹脂組成物と同様である。側面支持部121の第2樹脂組成物は、側面支持部の材質として例示した第2樹脂組成物と同様である。
 ホルダー12Aは、図3に示すように、略直方体状物である。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。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121Aを有する。壁部121Aは、側面支持部121に含まれる。壁部121Aの厚みL4(X方向の長さL4)(図2参照)は、電池パック1Aの用途およびホルダー12Aの材質等に応じて適宜選択される。壁部121A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の第1の面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121A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121Aを通って、第1金属プレート111Aに到達しやすい。その結果、電池パック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、支持部材122に含まれる。底部122Aは、全面状である。底部122Aの厚さH9(すなわち、Z軸方向の長さH9)(図2参照)は、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の壁部121A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、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の壁部121A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121Aおよび底部122Aを介して、第1金属プレート111Aに伝導する。冷却プレート11Aの一方の接続部には、外部の供給部が接続される。冷却プレート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、冷却プレート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、冷却プレート11Aの外部に排出される。これにより、冷却プレート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、冷却プレート11Aは、円筒形リチウムイオン二次電池20を冷却する。
(3.1.5)作用効果
 図1~図3を参照して説明したように、流路付き電池ホルダー10Aは、第1金属プレート111Aと、支持部材122と、樹脂製流れ調整部材114Aとを備える。接合面積比は、30%以上300%以下である。つまり、第1金属プレート111Aの第1の面TS111側に生じる支持部材122の成形収縮よる応力と、第1金属プレート111Aの第2の面BS111側に生じる樹脂製流れ調整部材114Aの成形収縮による応力とが打ち消しあうように、流路付き電池ホルダー10Aは構成されている。更に、支持部材122は、支持部材の材質が雲母または合成雲母である場合よりも、成形しやすく寸法精度の高い、より複雑な形状を形成できる。その結果、流路付き電池ホルダー10Aは、変形が抑制され、製造が容易である。
 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、第1金属プレート111Aの第1の面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、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、ホルダー12Aは、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、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、第1の面TS111のうち、第1樹脂部材接合部位に凹凸構造を有する。これにより、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、支持部材122(すなわち、第1樹脂部材)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、支持部材122及び樹脂製流れ調整部材114Aは、インサート成形によって形成されている。これにより、支持部材122の成形収縮と、樹脂製流れ調整部材114Aの成形収縮と、のバランスがとりやすい。これにより、第1金属プレート111Aおよび支持部材122の変形はより抑制される。
 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。それゆえ、流路付き電池ホルダー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。それゆえ、流路付き電池ホルダー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および第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および第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、電池パック1Aは、流路付き電池ホルダー10Aと、流路付き電池ホルダー10A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、電池パック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実施形態に係る電池パック1Aでは、収容孔H12Aの底部122Aは、全面状であるが、本開示では、これに限定されず、全面状でなくてもよい。
 例えば、収容孔の底部は、図4Aおよび図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。底部122Bは、支持部材122に含まれる。
 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および図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、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実施形態に係る電池パック1Aでは、樹脂製流れ調整部材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、樹脂製流れ調整部材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、複数の樹脂製流れ調整部材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。それゆえ、第2変形例に係る冷却プレートの気密性は、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。さらに、樹脂固定部115と樹脂製流れ調整部材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5樹脂組成物の樹脂成分は、樹脂製流れ調整部材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変形例に係る冷却プレートの耐圧性能は、より優れる。
(3.4)第3変形例~第9変形例
 第1実施形態に係る電池パック1Aは、冷却プレート11Aを備えるが、本開示では、これに限定されない。本開示における冷却プレートは、下記の第3変形例~第6変形例に示す冷却プレート11B~11Eであってもよい。
 以下、図6A~図6Dを参照して、第3変形例~第6変形例に係る冷却プレート11B~11Eについて説明する。図6A~図6Dは、図1に示す切断線C2-C2と同様の切断線で切断した冷却プレートの断面である。
(3.4.1)第3変形例
 第3変形例に係る冷却プレート11Bは、主として、第2金属プレートおよび金属流路壁部の材質が樹脂であることの他は、第1実施形態に係る冷却プレート11Aと同様である。
 冷却プレート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、樹脂製流れ調整部材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、樹脂製流れ調整部材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、また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、樹脂製流れ調整部材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、樹脂製流れ調整部材114Aを構成する樹脂と同一である。
(3.4.2)第4変形例
 第4変形例に係る冷却プレート11Cは、主として、第2金属プレートおよび金属流路壁部の材質が樹脂であること、および前後方向(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実施形態に係る冷却プレート11Aと同様である。
 冷却プレート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、樹脂製流れ調整部材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、樹脂製流れ調整部材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、また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、およ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。
 樹脂製流れ調整部材114Cは、貫通孔が形成されていることの他は、樹脂製流れ調整部材114Aと同様である。樹脂製流れ調整部材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。樹脂製流れ調整部材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および樹脂製流れ調整部材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変形例に係る冷却プレート11Dは、主として、金属流路壁部の材質が樹脂であること、および前後方向(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実施形態に係る冷却プレート11Aと同様である。
 冷却プレート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、樹脂製流れ調整部材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および樹脂製流れ調整部材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変形例に係る冷却プレート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実施形態に係る冷却プレート11Aと同様である。
 冷却プレート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、樹脂製流れ調整部材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および樹脂製流れ調整部材114Cの貫通孔H内に充填されている。
(4)電池ホルダーの製造方法
 本開示の電池ホルダーの製造方法は、複数の電池を保持する電池ホルダーの製造方法である。本開示の電池ホルダーの製造方法は、第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材(すなわち、第1樹脂部材および第2樹脂部材を接合する前の板状部材)を金型内に配置するインサート工程と、板状部材が配置された金型内に溶融した樹脂組成物を充填して固化させることにより、第1の面に直接接合された第1樹脂部材を形成するとともに、第2の面に直接接合された第2樹脂部材とを形成するインサート成形工程と、を含む。さらに、第2樹脂部材の第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する第1樹脂部材の第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)(以下、「接合面積比」ともいう)が、30%以上300%以下である。
 本開示において、「第1の面に直接接合された第1樹脂部材を形成するとともに、第2の面に直接接合された第2樹脂部材と形成する」とは、同一の工程で、板状部材の第1の面に第1樹脂部材を形成するとともに、板状部材の第2の面に第2樹脂部材を形成することを示す。すなわち、インサート工程において板状部材を金型内に配置し、型締めをした後、一度の射出成形工程によって第1樹脂部材と第2樹脂部材を形成することを示す。
 本開示の電池ホルダーの製造方法は、上記の構成を有するため、変形が抑制され、製造が容易で、かつ電池の温度を制御することができる電池ホルダーが得られる。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。
 インサート成形工程では、板状部材を金型内に配置した状態で、金型内に溶融した樹脂組成物を充填して固化させる。これにより、板状部材の第1の面に第1樹脂部材を射出成形すると同時に、板状部材の第2の面に第2樹脂部材を射出成形する。第1樹脂部材を成形する際、その冷却固化工程において、第1樹脂部材を形成する樹脂組成物の収縮率と板状部材の収縮率の違いにより、第1樹脂部材側に大きな収縮が発生する。第2樹脂部材を成形する際にも、同じくその冷却固化工程において第2樹脂部材を形成する樹脂組成物の収縮率と板状部材の収縮率の違いにより、第2樹脂部材側に大きな収縮が発生する。つまり、板状部材の第1の面と第2の面の両方に同一工程で樹脂部材を形成することで、板状部材は両面から樹脂の収縮応力を受けることとなる。このとき、接合面積比が、30%以上300%以下とすることで、第1の面側に生じる収縮応力と第2の面側に生じる収縮応力とが相殺される。これにより、どちらか一方に大きく変形するのを抑制できる。そのため、板状部材の変形、特に板状部材の第1の面に垂直な方向の変形(反り)を抑制することができる。その結果、板状部材と支持部材との平行度、あるいは、板状部材と並置される複数の電池との平行度を高めることができ、従来よりも電池の吸熱または放熱あるいは加熱をより効率的に行うことができる電池ホルダーが得られると推測される。
 本開示の電池ホルダーの製造方法は、インサート工程およびインサート成形工程を含めばよく、インサート工程およびインサート成形工程に加えて、後述する準備工程、後述する凹凸構造形成工程、後述する固定工程、および後述する取付工程を含んでもよい。この場合、準備工程、凹凸構造形成工程、インサート工程、インサート成形工程、固定工程および取付工程は、この順で実行されてもよい。あるいは、準備工程、凹凸構造形成工程、インサート工程、インサート成形工程、取付工程および固定工程は、この順で実行されてもよい。
 以下、本開示の電池ホルダーの製造方法が、インサート工程およびインサート成形工程に加えて、準備工程、凹凸構造形成工程、固定工程、および取付工程を含む場合について説明する。
(4.1)準備工程
 電池ホルダーの製造方法は、準備工程を有してもよい。準備工程では、板状部材と、流路形成部材とを準備する。流路形成部材を準備する際には、第1の流路形成部材と第2流路形成部材とを準備してもよい。これにより、板状部材、流路形成部材の各々が得られる。
 板状部材を準備する方法は、板状部材の材率等によって適宜選択される。板状部材として金属製の板状部材を用いる場合には、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、押出成形等が挙げられる。
 流路形成部材を準備する方法は、流路形成部材の材質等に応じて適宜選択される。金属製の第1流路形成部材である第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。樹脂製の第1流路形成部材である第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、トランスファー成形等が挙げられる。
(4.2)凹凸構造形成工程
 電池ホルダーの製造方法は、凹凸構造形成工程を有してもよい。凹凸構造形成工程では、板状部材の第1の面の少なくとも一部および板状部材の第2の面の少なくとも一部に、凹凸構造を形成する。凹凸構造形成工程は、板状部材の第1の面の少なくとも一部および板状部材の第2の面の少なくとも一部を粗面化することによって凹凸構造を形成する粗化工程であってもよい。凹凸構造形成工程は、準備工程が実行された後で、かつインサート工程が実行される前に実行される。これにより、板状部材の、少なくとも第1樹脂部材接合部位および第2樹脂部材接合部位に凹凸構造が形成される。なお、板状部材の第1樹脂部材接合部位および第2樹脂部材接合部位以外の部位にも凹凸構造を形成してもよい。板状部材の第1の面の全面に凹凸構造を形成してもよいし、板状部材の第2の面の前面に凹凸構造を形成してもよい。
 凹凸構造形成工程においては、さらに、板状部材の樹脂固定部と接触する部位にも凹凸構造を形成することが好ましい。板状部材に加えて第2金属プレートにも粗化を施し、第2金属プレートの樹脂固定部に接触する部位にも凹凸構造が形成されることが好ましい。第2樹脂部材および樹脂固定部は、板状部材、および第2金属プレートの少なくとも1つにより強く固着する。その結果、長期に亘って気密性および液密性に優れる電池ホルダーが得られる。
 凹凸構造形成工程では、板状部材、および第2金属プレートの所定の部位に粗化処理を施す。本工程における粗化処理は、特に限定されず、公知の方法を用いることができ、塩基または酸を含む処理液への浸漬やエッチングなどの化学的な処理や、レーザーまたはブラストなどの物理的な処理を用いることができる。
 凹凸構造形成工程では、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)インサート工程
 電池ホルダーの製造方法は、インサート工程を有する。後述するインサート成形工程では、射出成形機による射出成形が行われる。射出成形機は、射出成形金型(以下、単に「金型」ともいう。)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1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及びランナーを通して金型内のキャビティに流し込む。型締装置は、第1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。
 本工程では、まず、可動側金型を開いて、板状部材を可動側金型または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、板状部材は、金型内に収容される。これにより、板状部材は金型のキャビティ内に配置され、板状部材と金型との間に、第1樹脂部材および第2樹脂部材を形成するための成形空間が形成される。
(4.4)インサート成形工程
 電池ホルダーの製造方法は、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、板状部材と、板状部材の第1の面に固着した第1樹脂部材と、板状部材の第2の面に固着した第2樹脂部材とを備える。なお、一次成形品において、第1樹脂部材は第1の面に直接接合し、第2樹脂部材は第2の面に直接接合している。第1インサート成形工程では、板状部材の第1の面に第1樹脂部材を成形すると同時に、板状部材の第2の面に第2樹脂部材を成形する。
 インサート成形工程において、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、板状部材には、上述したように、板状部材の厚み方向において、向きが反対の第1射出圧力および第2射出圧力がかかる。これにより、インサート成形の際、板状部材は、第1の面側および第2の面側のどちらかに変形しにくい。
 インサート成形される前記樹脂製流路壁部および前記樹脂製流れ調整部材の少なくとも一方(第2樹脂部材)の体積に対する前記第1樹脂部材の体積の割合(以下、「体積比」ともいう。)が、10%~3500%であることが好ましい。
 体積比が上記範囲内であれば、第1樹脂部材および第2樹脂部材をインサート成形した際、第1樹脂部材の成形収縮と、第2樹脂部材の成形収縮とのバランスがとれやすい。これにより、板状部材の反りはより抑制される。その結果、電池ホルダーの反りは、より抑制される。
 体積比は、より好ましくは20%以上、さらに好ましくは30%以上、特に好ましくは40%以上である。体積比は、より好ましくは2000%以下、さらに好ましくは1500%以下、特に好ましくは1000%以下である。
 接合面積比は、30%~300%である。
 接合面積比は、より好ましくは35%以上、さらに好ましくは40%以上、特に好ましくは50%以上である。接合面積比は、より好ましくは270%以下、さらに好ましくは250%以下、特に好ましくは200%以下である。
 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、第1樹脂部材および第2樹脂部材が形成され、一次成形品が得られる。なお、タンデム型の射出成型機や2色成形機を用いて2種類の樹脂を同じ金型内に流し込むことで、第1樹脂部材と第2樹脂部材とを別の樹脂組成物によって形成することもできる。
(4.5)取付工程
 電池ホルダーの製造方法は、取付工程を有してもよい。取付工程では、インサート成形工程の後に、複数の電池の側面を支持する側面支持部を、第1樹脂部材に取り付ける。これにより、電池の側面をより確実に支持しうる支持部材を形成することができる。
 側面支持部を第1支持部材に取り付ける方法は、特に限定されず、上述したように、側面支持部を第1樹脂部材に溶着させる方法、側面支持部および第1樹脂部材の一方に形成した嵌合部と他方に形成した被嵌合部を嵌合させる方法、第1樹脂部材と側面支持部との間に接着剤層を介在させて接着する方法等が挙げられる。
(4.6)固定工程
 電池ホルダーの製造方法は、固定工程を有してもよい。固定工程では、第1樹脂部材および第2樹脂部材(例えば、樹脂製流路壁部および樹脂製流れ調整部材の少なくとも一方)が直接接合された板状部材の第2の面の側に、板状部材の第2の面の少なくとも一部を覆うように流路形成部材(例えば、第1流路形成部材)を固定する。これにより、板状部材の第2の面の側に流路が形成される。
 固定工程は、上述の一次成形品と流路形成部材とを重ね合わせる重ね合わせ工程と、重ね合わせた一次成形品と流路形成部材を金型内に配置するインサート工程(以下、「第2インサート工程」ともいう。)と、金型内に一次成形品および流路形成部材が配置された状態で樹脂固定部をインサート成形する工程(以下、「第2インサート成形工程」ともいう。)とを有してもよい。
(4.6.1)重ね合わせ工程
 重ね合わせ工程では、流路形成部材を一次成形品の第2の面の所定の位置に位置合わせした上で一次成形品と流路形成部材とを重ね合わせて、インサート体を形成する。
(4.6.2)第2インサート工程
 第2インサート工程では、重ね合わせ工程で得られたインサート体を金型内に配置する。後述する第2インサート成形工程では、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。
 本工程では、まず、可動側金型を開いて、インサート体を可動側金型または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、インサート成形体は射出成型金型のキャビティ内に配置され、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。
(4.6.3)第2インサート成形工程
 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、電池ホルダーの構造等によって適宜選択される。インサート体の所定の部位は、板状部材の周縁部と、流路形成部材(例えば、第1流路形成部材)の周縁部とを含む部位であってもよい。
 第2インサート成形工程において、射出成形機は、成形空間内に、第5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5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。これにより、本開示の流路付き電池ホルダーが得られる。
 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]シミュレーション解析
 解析ソフトウェア「Molde Flow Insight」(Autodesk社製)を用いて、試験体の反り量を計算した。
[1.1]試験体
 シミュレーション解析の3Dモデルとしては、試験体900を用いた。試験体900を図7A~図7Cに示す。図7C中、符号「H13」は、支持部材122の平板部122Cの高さ(2mm)を示し、符号「H14」は、支持部材122の凸部122Dの高さを示す。
 試験体900は、第1金属プレート111Aと、支持部材122と、樹脂流路壁部113Bと、樹脂製流れ調整部材114Aと、を備える。支持部材122は、第1金属プレート111Aの第1の面TS111の接合している。樹脂流路壁部113Bおよび樹脂製流れ調整部材114Aは、第1金属プレート111Aの第2の面BS111に接合している。
 第1金属プレート111Aは、第1金属プレート111Aの第1に面TS111に直交する方向からの平面視において、長方形状である。図7A~図7Cにおいて、インサート成形工程の実施前の第1金属プレート111Aの短辺の一端側をX軸正方向とし、その反対側をX軸負方向と規定する。インサート成形工程の実施前の第1金属プレート111Aの長辺の一端側をY軸正方向とし、その反対側をY軸負方向と規定する。X軸方向およびY軸方向と直交する方向において、インサート成形工程の実施前の第1金属プレート111Aの支持部材122が配置されている側をZ軸正方向とし、その反対側をZ軸負方向と規定する。
 支持部材122は、複数の円筒形リチウムイオン二次電池20を収容するための複数の収容孔H12Aを有する。円筒形リチウムイオン二次電池20は、18650形電池(直径:18mm、長さH8:65mm)である。
 支持部材122は、平板部122Cを有する。収容孔H12Aは、有底孔であり、底部122Eを有する。支持部材122は、平板部122Cの表面から第1の面TS111側とは反対側(Z軸正方向)に突出する複数の凸部122Dとを有してもよい。平板部122Cは、底部122Eを有する。
 実施例1~実施例5および比較例1のサイズ等を表1に示す。
[1.2]シミュレーションの設定
 3Dモデル  :試験体900
 成形材料   :東ソー株式会社製のPPS樹脂 「サスティールGS-40-12」
 金属プレート :アルミA6063-H34
 シリンダー温度:300℃
 金型温度   :150℃
 保圧切り替え時の充填体積:99%
 冷却時間   :20秒
 射出流量   :100cm/秒
 保圧力    :40MPa
 保圧時間   :5秒
 上記条件で、第1金属プレート111Aの第1の面TS111に支持部材122(第1樹脂部材に相当)を、第2の面BS111に樹脂流路壁部113Bおよび樹脂製流れ調整部材114A(第2樹脂部材に相当)を、それぞれインサート成形した際の、第1金属プレート111Aの変形量を計算した。より具体的には、インサート成形工程のうちの、射出工程および冷却固化工程をシミュレーションにより再現し、冷却固化工程が完了した後の試験体900の変形量を計算した。
 「反り量」の計算においては、冷却固化工程が完了した後の試験体900のモデルから支持部材122、樹脂流路壁部113B、樹脂製流れ調整部材114Aを削除して第1金属プレート111A単体のモデルとした上で、インサート成形前の第1金属プレート111A単体のモデルからの変形量をX方向、Y方向、Z方向のそれぞれについて計算した。そして、第1金属プレート111Aの第1の面TS111と垂直な方向(第1金属プレート111Aの厚み方向)(すなわち、Z方向)の変形量の最大値を「反り量」として定義して算出した。今回のモデルにおいては、反り量が2.00mm以下であれば許容可能であり、電池ホルダーとして使用したときに電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱を十分に効率的に行うことができる。
 「XY方向変形量」の計算においては、冷却固化工程が完了した後の試験体900のモデル全体について、金型形状から算出される理想的な試験体900のモデルからの変形量をX方向、Y方向、Z方向のそれぞれについて計算した。そして、試験体900のモデル全体におけるX方向の変位量の最大値とY方向の変位量の最大値をそれぞれ求め、その二つの平均値をとったものを「XY方向変形量」として定義して計算した。今回のモデルにおいては、XY方向変位量が1.00mm以下であれば許容可能であり、電池ホルダーとして使用したときに電池ホルダーに保持された電池の吸熱または放熱あるいは加熱を十分に効率的に行うことができる。
 表1中、「底部122Eの形状」の「全面」とは全面状であることを示し、「十字」とは図4Aに示すような十字状であることを示す。「接合面積比」とは、樹脂流路壁部113Bおよび樹脂製流れ調整部材114Aの第1金属プレート111Aとの接触面積に対する、支持部材122の第1金属プレート111Aとの接触面積の割合(%)を示す。「体積比」とは、樹脂流路壁部113Bおよび樹脂製流れ調整部材114Aの体積に対する、支持部材122の第1金属プレート111Aとの体積の割合(%)を示す。「高さ比率(H14/H8)」の「100%」とは、凸部122Dの高さが円筒形リチウムイオン二次電池20の高さH8(65mm)と同一であることを示す。「高さ比率(H14/H8)」の「0%」とは、支持部材122が平板部122Cのみからなることを示す。
 表1に示すように、比較例1では、接合面積比が30%~300%の範囲外であった。そのため、第1金属プレート111Aの反り量は、2.00mm超であった。つまり、第1金属プレート111Aの反り量が抑制されていないことがわかった。一方、実施例1~実施例5では、接合面積比は、30%~300%の範囲内であった。そのため、第1金属プレート111Aの反り量は、2.00mm以下であった。つまり、第1金属プレート111Aの反り量が抑制されていることがわかった。
[2]実施例6~実施例10
 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。
[2.1]試験体
 シミュレーション解析の試験体(3Dモデル)としては、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。
[2.2]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。
[2.3]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2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2に示すように、実施例6~実施例10を比較すると、実施例8及び実施例9の電池平均温度は、実施例6、実施例7及び実施例10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 (27)

  1.  複数の電池を保持する電池ホルダーであって、
     第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材と、
     前記板状部材の前記第1の面に直接接合された第1樹脂部材を有し、前記複数の電池を支持する支持部材と、
     前記板状部材の前記第2の面に直接接合された第2樹脂部材と、
    を備え、
     前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、30%以上300%以下である
    ことを特徴とする電池ホルダー。
  2.  前記支持部材は、前記第1樹脂部材に取り付けられ、前記複数の電池の側面を支持する側面支持部を有することを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  3.  前記支持部材は、前記複数の電池の各々を収容するための複数の孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  4.  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、前記第1の面に直交する方向に沿って形成されており、
     前記第1の面に直交する方向において、前記底部の長さが5mm未満であることを特徴とする請求項3に記載の電池ホルダー。
  5.  前記板状部材は、前記第1の面のうち、少なくとも前記第1樹脂部材が直接接合されている部位に凹凸構造を有することを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  6.  前記板状部材は、前記第2の面のうち、少なくとも前記第2樹脂部材が直接接合されている部位に凹凸構造を有することを特徴とする請求項5に記載の電池ホルダー。
  7.  前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材は、同一の樹脂組成物の成形体であることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  8.  前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材は、インサート成形によって形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  9.  前記板状部材は、金属製であることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  10.  前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、50%以上250%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  11.  前記第2樹脂部材の体積V2に対する前記第1樹脂部材の体積V1の比(V1/V2)が、10%以上3500%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  12.  前記第2樹脂部材の体積V2に対する前記第1樹脂部材の体積V1の比(V1/V2)が、30%以上2500%以下であることを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  13.  前記板状部材の前記第2の面の少なくとも一部を覆うように前記板状部材に固定され、熱交換媒体を流すための流路を形成する流路形成部材をさらに有することを特徴とする請求項1に記載の電池ホルダー。
  14.  前記第2樹脂部材は、前記流路内を流れる熱交換媒体の流れを調整するための流れ調整部材であることを特徴とする請求項13に記載の電池ホルダー。
  15.  前記第2樹脂部材は、前記流路の壁の一部を構成することを特徴とする請求項13に記載の電池ホルダー。
  16.  前記流路形成部材を前記板状部材に固定する樹脂固定部をさらに有することを特徴とする請求項13に記載の電池ホルダー。
  17.  前記板状部材は、少なくとも前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有することを特徴とする請求項16に記載の電池ホルダー。
  18.  前記流路形成部材は、少なくとも前記樹脂固定部と接触する部位に凹凸構造を有することを特徴とする請求項16に記載の電池ホルダー。
  19.  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ことを特徴とする請求項16に記載の電池ホルダー。
  20.  前記電池は、円筒形電池である、請求項1に記載の電池ホルダー。
  21.  前記複数の孔の各々は、前記第1の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第1の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第1の面に直交する方向に沿った長さに対して50%以上80%以下である、請求項3に記載の温度制御ホルダー構造。
  22.  請求項1~請求項21のいずれか1項に記載の電池ホルダーと、
     前記電池ホルダーに支持された複数の電池と
    を備える、電池パック。
  23.  前記電池は、円筒形リチウムイオン二次電池を含む、請求項22に記載の電池パック。
  24.  複数の電池を保持する電池ホルダーの製造方法であって、
     第1の面と、前記第1の面と対向する第2の面と、を有する板状部材を金型内に配置するインサート工程と、
     前記金型内に溶融した樹脂組成物を充填して固化させることにより、前記第1の面に直接接合された第1樹脂部材を形成するとともに、前記第2の面に直接接合された第2樹脂部材を形成するインサート成形工程と、
    を有し、
     前記第2樹脂部材の前記第2の面と直接接合している領域の面積S2に対する前記第1樹脂部材の前記第1の面と直接接合している領域の面積S1の比(S1/S2)が、30%以上300%以下である
    ことを特徴とする電池ホルダーの製造方法。
  25.  前記インサート工程の後に、前記板状部材の前記第1の面の少なくとも一部および前記板状部材の前記第2の面の少なくとも一部に、凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程を含む、ことを特徴とする請求項24に記載の電池ホルダーの製造方法。
  26.  前記インサート成形工程の後に、前記複数の電池の側面を支持する側面支持部を、前記第1樹脂部材に取り付ける取付工程をさらに有することを特徴とする請求項24に記載の電池ホルダーの製造方法。
  27.  前記インサート成形工程の後に、
     前記第1樹脂部材および前記第2樹脂部材が直接接合された前記板状部材の前記第2の面側に、前記第2の面の少なくとも一部を覆うように流路形成部材を固定する固定工程、をさらに有することを特徴とする請求項24に記載の電池ホルダーの製造方法。
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