在本說明書中公開一種進(jìn)行蓄電元件的散熱的技術(shù)。
背景技術(shù):
以往,已知進(jìn)行蓄電元件的散熱的技術(shù)。在專利文獻(xiàn)1中,多個(gè)單電池的正極端子和負(fù)極端子用匯流條電連接的電池模塊收納于電池組外殼中。在電池組外殼的上部設(shè)置有散熱鰭片。在該電池組外殼的下部填充有制冷劑,制冷劑被吸收到吸收片內(nèi)并蒸發(fā)、凝結(jié),由此電池的熱從散熱鰭片釋放到外部。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:特開2010-211963號公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
然而,在專利文獻(xiàn)1中,雖然利用制冷劑的狀態(tài)變化進(jìn)行散熱,但是沒有設(shè)置如下構(gòu)成:借助單電池的上方空間配置有外殼的散熱鰭片,將單電池的熱直接傳遞到散熱鰭片。除了利用制冷劑的狀態(tài)變化進(jìn)行散熱之外,如果能進(jìn)一步設(shè)置將單電池的熱直接傳遞到散熱鰭片的構(gòu)成,則能提高散熱性,從而優(yōu)選。
本發(fā)明是基于如上述的情況完成的,以提高散熱性為目的。
用于解決問題的方案
本發(fā)明的蓄電組具備:蓄電元件;外殼,其在上部側(cè)具有將熱釋放到外部的散熱部件,并收納所述蓄電元件;制冷劑,其收納于所述外殼內(nèi),受到所述蓄電元件的熱而蒸發(fā);以及傳熱部件,其沿著所述蓄電元件的外表面配置,受到所述蓄電元件的熱,所述散熱部件具有槽部,所述傳熱部件的端部在所述槽部插通并與所述槽部接觸。
根據(jù)本構(gòu)成,蓄電元件的熱不僅根據(jù)制冷劑的狀態(tài)變化而散熱,而且通過散熱部件與傳熱部件接觸,從而能借助傳熱部件從散熱部件散熱。因此,與僅根據(jù)制冷劑的狀態(tài)變化而散熱的情況比較,能提高散熱性。
另外,通過傳熱部件的端部在槽部插通,從而能容易進(jìn)行散熱部件的對位。
作為本發(fā)明的實(shí)施方式,也可以具備以下構(gòu)成。
·所述傳熱部件形成有凸部和凹部,所述凸部和所述凹部交替地排列,所述凸部與所述槽部的槽壁面接觸,所述凹部與所述凸部相鄰配置且不與該槽壁接觸。
這樣的話,凸部與槽壁之間成為面接觸,從而傳熱部件與散熱部件之間的接觸面積增多,導(dǎo)熱性提高,因此能提高散熱性。
·具備吸收液體的所述制冷劑的吸收片,所述吸收片配置于所述蓄電元件與所述傳熱部件之間。
這樣的話,通過被吸收片吸收的制冷劑受熱,從而能將蓄電元件的熱有效地提供給制冷劑,并且能利用傳熱部件使得將用吸收片蒸發(fā)的制冷劑引導(dǎo)到上方。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,能提高散熱性。
附圖說明
圖1是表示實(shí)施方式的蓄電組的立體圖;
圖2是表示蓄電組的俯視圖;
圖3是表示蓄電組的右視圖;
圖4是圖3的a-a剖視圖;
圖5是將圖4的單點(diǎn)劃線的內(nèi)側(cè)放大的圖;
圖6是圖3的b-b剖視圖;
圖7是將圖6的單點(diǎn)劃線的內(nèi)側(cè)放大的圖;
圖8是蓄電組的分解立體圖;
圖9是表示散熱部件的主視圖;
圖10是表示散熱部件的側(cè)視圖;
圖11是表示散熱部件的仰視圖;
圖12是表示傳熱部件向框狀部件嵌入的立體圖;
圖13是表示蓄電元件和吸收片夾在多個(gè)夾持部件之間的情況的圖;
圖14是表示蓄電模塊的組裝的立體圖;
圖15是表示在蓄電模塊上安裝保持部件的情況的立體圖;
圖16是表示在蓄電模塊上安裝有保持部件的狀態(tài)的立體圖;以及
圖17是從上方側(cè)表示圖16的狀態(tài)的立體圖。
具體實(shí)施方式
<實(shí)施方式1>
參照圖1至圖17說明實(shí)施方式1。
蓄電組10(圖1)搭載于例如電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等車輛上。以下,將x方向作為前方、將y方向作為上方、將z方向作為右方進(jìn)行說明。蓄電組10以將y方向作為上方的姿勢搭載于車輛。
(蓄電組10)
如圖4所示,蓄電組10具備外殼11、收納于外殼11的蓄電模塊30、保持蓄電模塊30的保持部件60、以及收納于外殼11的制冷劑55。
(外殼11)
外殼11密閉,具備上端開口的外殼主體12和覆蓋外殼主體12的開口部12a的散熱部件20。外殼主體12例如為金屬制,形成為下端封閉的方筒狀。外殼主體12具備:接納部13,其配置于外殼主體12的下端部且收納有保持部件60;以及方筒部14,其與接納部13上方相連。接納部13從長方形的底板的周緣部立起方筒狀的豎立壁。接納部13、方筒部14、散熱部件20間的連接部分例如通過焊接密閉。此外,外殼主體12不限于金屬制,例如也可以為合成樹脂制,在該情況下,接納部13、方筒部14、散熱部件20間的連接部分例如能利用o形環(huán)等密封結(jié)構(gòu)密閉。
(散熱部件20)
散熱部件20例如由鋁合金、銅合金等導(dǎo)熱性高的金屬材料構(gòu)成,具有平板狀的板狀部21、從板狀部21的下表面向下方突出的多個(gè)突部23、以及從板狀部21的上表面向上方突出的散熱鰭片29。板狀部21為長方形,將外殼主體12的開口部12a沒有間隙地封閉。
如圖11所示,多個(gè)突部23是設(shè)置于與蓄電模塊30的上方重疊的區(qū)域中的在前后方向延伸的多個(gè)突條,在左右方向(蓄電元件31的排列方向)上空開間隔地排列設(shè)置。多個(gè)突部23中的左右方向的兩端以外的突部23形成成對排列的突部對22。突部對22的相鄰的突部23隔著避讓槽24排列。避讓槽24以規(guī)定的深度形成為能收納將蓄電元件31中的層壓膜重疊地綴合而成的端部32a。
相鄰的突部對22之間、以及排列方向的兩端的突部23與相鄰的突部23之間形成為后述的傳熱部件41可嵌入的槽部25。如圖9所示,槽部25具有槽底26和從槽底26立起的一對槽壁27。槽部25的槽寬(對置的槽壁27間的間隔)為傳熱部件41能嵌入的尺寸。散熱鰭片29在板狀部21的上表面排列設(shè)置有多個(gè)。散熱鰭片29在xz平面內(nèi)與突部23相同的位置上與突部23上下反向地設(shè)置。因此,散熱部件20成為上表面?zhèn)群拖卤砻鎮(zhèn)葘ΨQ的形狀。
(蓄電模塊30)
如圖14所示,蓄電模塊30具備多個(gè)(在本實(shí)施方式中為六個(gè))蓄電元件31、夾著保持蓄電元件31的夾持部件40、以及吸收片54。蓄電元件31為扁平的形狀,呈大致長方形。
(蓄電元件31)
蓄電元件31具備:主體部32,其是在一對層壓膜的內(nèi)側(cè)收納蓄電要素而成的;以及陽極耳狀的一對端子33a、33b(引線端子),其從主體部32的周緣導(dǎo)出到外部。主體部32的一對層壓膜中的收納有蓄電要素的部分根據(jù)蓄電要素而變厚。一對層壓膜的周緣通過熱熔敷等綴合。一對端子33a、33b是正極及負(fù)極的端子,折彎成l字狀并相互朝向相反側(cè)。端子33a、33b例如由銅合金、鋁合金等形成,以容易彎曲的程度的厚度形成。
蓄電元件31以相鄰的蓄電元件31的表里成為相反方向的方式配置。并且,相鄰的蓄電元件31的端子33a、33b間例如通過焊接連接,由此多個(gè)蓄電元件31串聯(lián)連接。在串聯(lián)連接的成為端部的端子33a、33b上如圖15所示連接有匯流條34。匯流條34是通過焊接等與端子33a、33b連接的銅合金等板狀的金屬,能與外部連接的外部連接端子34a導(dǎo)出到外殼11的外部。匯流條34與外殼11之間用由橡膠等構(gòu)成的密封部件35密封。
作為蓄電元件31,能根據(jù)需要設(shè)為任意的蓄電元件如二次電池、電容器(capacitor、condenser)等。作為本實(shí)施方式的蓄電元件31,例如使用鋰離子電池、鎳氫電池等二次電池。
(夾持部件40)
如圖12所示,夾持部件40包括傳熱部件41和嵌入傳熱部件41的框狀部件47。
(傳熱部件41)
傳熱部件41使用鋁或者鋁合金等導(dǎo)熱性高的部件,從左右方向的任一方向觀看,凸部42和凹部43都在前后方向上交替地排列配置。傳熱部件41是在上下方向上遍及全長都相同的形狀,因此凸部42及凹部43分別形成為遍及上下方向的全長延伸的凸條及凹條。傳熱部件41的上端部嵌入到散熱部件20的槽部25。由此,如圖7所示,凸部42的對置面與槽部25的一方槽壁27面接觸,相反側(cè)的凸部42的對置面與另一方槽壁27面接觸,傳熱部件41與散熱部件20之間的導(dǎo)熱性提高。如圖12所示,傳熱部件41的前后的端部側(cè)形成為沒有形成凸部42、凹部43的平板部44。在平板部44中貫通形成有長方形的卡止孔45,卡止孔45用于對框狀部件47定位。傳熱部件41的上端部伸出到比吸收片54的上端靠上方。
(框狀部件47)
框狀部件47由絕緣性的合成樹脂構(gòu)成,為大致u字狀,具有將傳熱部件41的邊緣部嵌入的嵌入槽部48、和沿著外周緣向前后方向的一方突出的壁部50。嵌入槽部48遍及框狀部件47的內(nèi)表面?zhèn)鹊娜芏纬?,前后的平板?4各自的端部在嵌入槽部48中插通,并且傳熱部件41的下端部在下側(cè)的嵌入槽部48中插通。從嵌入槽部48的內(nèi)表面突出卡止突部49,卡止突部49與平板部44的卡止孔45的孔緣卡止。
在壁部50上形成有被連結(jié)部51a和與相鄰的框狀部件47的被連結(jié)部51a卡止的連結(jié)部51b。被連結(jié)部51a由對壁部50進(jìn)行切口而成的貫通孔形成,連結(jié)部51b的卡止爪能與貫通孔的孔緣卡止。連結(jié)部51b在能彈性變形的撓曲片的頂端部形成有卡止爪。撓曲片彈性變形而使卡止爪與相鄰的框狀部件47的被連結(jié)部51a卡止。由此,傳熱部件41安裝于框狀部件47上的夾持部件40在與相鄰的夾持部件40之間在夾著蓄電元件31和吸收片54的狀態(tài)下與相鄰的夾持部件40連結(jié)。
(吸收片54)
吸收片54是能覆蓋主體部32的大致整個(gè)面的大小的長方形,且為由多孔體的纖維構(gòu)成的片狀。例如使用作為極細(xì)的化學(xué)纖維的微纖維。例如,能通過紙漿纖維及粘合劑的混合物的注射成形來形成。
(制冷劑55)
制冷劑55是具有絕緣性、且根據(jù)溫度而蒸發(fā)的液體,如圖4所示,以液體的狀態(tài)收納于外殼11的下部。液體的制冷劑55與以端子33a、33b作為下側(cè)的蓄電模塊30的下部接觸,端子33a、33b整體配置于液體的制冷劑55內(nèi)。制冷劑55例如能使用全氟碳化物、氟系非活性液體。作為氟系非活性液體,例如有3m(スリ一エム)株式會(huì)社制的novec(ノバック)(注冊商標(biāo))hfe(hydrofluoroether)、fluorinert(フ口リナー卜)(注冊商標(biāo))。
制冷劑55利用毛細(xì)管現(xiàn)象被吸收片54吸起。制冷劑55的量只要是能使多個(gè)吸收片54吸收制冷劑55的量即可。被吸收片54吸收的制冷劑55由于受到來自蓄電元件31的熱而蒸發(fā)。蓄電元件31的熱作為制冷劑55的氣化熱而被吸收,從而可抑制蓄電元件31的溫度上升。
制冷劑55的蒸氣向上方移動(dòng),當(dāng)制冷劑55的蒸氣到達(dá)散熱部件20時(shí),蒸氣的熱傳遞到散熱部件20,從散熱鰭片29等散熱。由此,制冷劑55的蒸氣溫度降低,從而制冷劑55液化,朝向外殼11的底面落下。
(保持部件60)
如圖4、圖15所示,保持部件60為框狀,具備:板狀的載置部61,其載置框狀部件47的端部;保持壁62,其相對于載置部61向上方突出,在內(nèi)側(cè)保持蓄電模塊30;以及支承部64,其相對于載置部61向下方突出,載置于外殼11的底壁上并支承蓄電模塊30。
載置部61為規(guī)定厚度的板狀,以能載置蓄電模塊30的外周緣(框狀部件47的下端)的方式向內(nèi)側(cè)突出地形成。保持壁62以沿著蓄電模塊30的全周的方式設(shè)置,與框狀部件47卡止的卡止部63是將保持壁62的一部分切去而形成的。卡止部63具備向保持壁62豎立的方向突出的能彈性變形的撓曲片63a、和撓曲片的頂端部的卡止爪63b。通過卡止爪63b與位于連結(jié)端部的框狀部件47中的下端側(cè)的嵌入槽部48的槽壁48a的上端卡止,從而蓄電模塊30保持于載置部61上。支承部64在保持部件60的角部側(cè)形成為l字狀,保持于保持部件60上的蓄電模塊30的端子33a、33b以不與外殼11的底面接觸的高度形成。
接著,對蓄電組10的組裝工序進(jìn)行說明。
在框狀部件47中嵌入傳熱部件41而形成多個(gè)夾持部件40(圖12、圖13),在多個(gè)夾持部件40之間夾著蓄電元件31和多個(gè)吸收片54,將被連結(jié)部51a和相鄰的夾持部件40的連結(jié)部51b連結(jié),從而將框狀部件47間按順序連結(jié)(圖14)。如圖15所示,在多個(gè)夾持部件40連結(jié)時(shí)形成蓄電模塊30,因此在該蓄電模塊30的端子33a、33b側(cè)安裝保持部件60(圖16)。
接著,將以保持部件60作為下側(cè)安裝的蓄電模塊30及制冷劑55收納于外殼主體12,使散熱部件20的槽部25與傳熱部件41的上端部對位,并且蓋上散熱部件20進(jìn)行密閉,由此形成蓄電組10(圖1)。
根據(jù)本實(shí)施方式,起到以下作用、效果。
根據(jù)本實(shí)施方式,沿著蓄電元件31的外表面配置的傳熱部件41受到蓄電元件31的熱,并且傳熱部件41的端部在散熱部件20的槽部25中插通并與其接觸,由此蓄電元件31的熱不僅根據(jù)制冷劑55的狀態(tài)變化而散熱,而且能借助與散熱部件20接觸的傳熱部件41從散熱部件20直接散熱。因此,與僅根據(jù)制冷劑55的狀態(tài)變化而散熱的情況比較,能提高散熱性。另外,通過傳熱部件41的端部在槽部25中插通,從而能容易進(jìn)行散熱部件20的對位。
另外,傳熱部件41以交替排列的方式形成有凸部42和凹部,凸部42與槽部25的槽壁27面接觸,凹部與凸部42相鄰配置,且不與該槽壁27接觸。
這樣的話,凸部42與槽壁27之間成為面接觸,由此傳熱部件41與散熱部件20之間的接觸面積增多,將導(dǎo)熱性提高,因此能提高散熱性。
另外,具備與液體的制冷劑55接觸并吸收制冷劑55的吸收片54,吸收片54配置于蓄電元件31與傳熱部件41之間。
這樣的話,通過被吸收片54吸收的制冷劑55受熱,從而能將蓄電元件31的熱有效地提供給制冷劑55,并且能利用傳熱部件41使得將用吸收片54蒸發(fā)的制冷劑55引導(dǎo)到上方的散熱部件20。
<其它實(shí)施方式>
本說明書中公開的技術(shù)并不限定于通過上述記述及附圖說明的實(shí)施方式,例如也可以是下面的實(shí)施方式。
(1)在上述實(shí)施方式中,傳熱部件41中的兩面的凸部42分別與槽部25的一對槽壁27面接觸,但是不限于此。例如,也可以使得傳熱部件41中的一面的凸部42與槽部25的一方槽壁27面接觸,且另一面的凸部42不與槽部25的另一方槽壁27面接觸。
(2)在上述實(shí)施方式中,設(shè)為傳熱部件41與槽部25中的槽底26及一對槽壁27接觸的構(gòu)成,但是不限于此。傳熱部件41也可以與槽部25中的槽底26及槽壁27的至少一方接觸。
(3)在上述實(shí)施方式中,設(shè)為具備吸收片54的構(gòu)成,但是也可以不具備吸收片54。
(4)蓄電元件31、傳熱部件41等的數(shù)量不限于上述實(shí)施方式的數(shù)量,也可以設(shè)為其它數(shù)量。
附圖標(biāo)記說明
10:蓄電組
11:外殼
20:散熱部件
25:槽部
30:蓄電模塊
31:蓄電元件
40:夾持部件
41:傳熱部件
42:凸部
43:凹部
54:吸收片
55:制冷劑。