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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-11-05
(45)【発行日】2024-11-13
(54)【発明の名称】蓄電装置および蓄電装置の製造方法
(51)【国際特許分類】
   H01M 10/651 20140101AFI20241106BHJP
   H01M 10/613 20140101ALI20241106BHJP
   H01M 10/625 20140101ALI20241106BHJP
   H01M 10/647 20140101ALI20241106BHJP
   H01M 10/6556 20140101ALI20241106BHJP
   H01M 10/6568 20140101ALI20241106BHJP
【FI】
H01M10/651
H01M10/613
H01M10/625
H01M10/647
H01M10/6556
H01M10/6568
【請求項の数】 7
(21)【出願番号】P 2021155486
(22)【出願日】2021-09-24
(65)【公開番号】P2023046729
(43)【公開日】2023-04-05
【審査請求日】2023-04-13
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】森 伸一郎
(72)【発明者】
【氏名】青木 良太
(72)【発明者】
【氏名】角 博康
(72)【発明者】
【氏名】竹内 宏弥
(72)【発明者】
【氏名】山崎 祐樹
【審査官】木村 励
(56)【参考文献】
【文献】特開2021-89812(JP,A)
【文献】特表2021-514534(JP,A)
【文献】国際公開第2013/084937(WO,A1)
【文献】国際公開第2020/174804(WO,A1)
【文献】国際公開第2018/211906(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2020/0388891(US,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H01M 10/651
H01M 10/613
H01M 10/625
H01M 10/647
H01M 10/6556
H01M 10/6568
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに相対する内表面および外表面を有する底部を含むロアケースと、
前記底部の前記内表面に熱的に接触する1つ以上の蓄電スタックと、
前記底部の下方に配置され、前記1つ以上の蓄電スタックを冷却するための冷却器と、
前記底部の前記外表面と前記冷却器との間に設けられた熱伝導部材と、を備え、
前記冷却器は、前記1つ以上の蓄電スタックに対応するように設けられた1つ以上の冷却部と、前記1つ以上の冷却部を保持する一対の保持部と、を含み、
前記1つ以上の冷却部の各々は、前記一対の保持部に橋渡しするように設けられており、
前記熱伝導部材は、前記一対の保持部と前記底部との間に配置され、前記一対の保持部に沿って延びる一対の第1線状部と、前記1つ以上の冷却部の各々と前記底部との間に配置され、前記冷却部に沿って延びる複数の第2線状部とを含み、
前記複数の第2線状部は、前記冷却部が延在する延在方向と交差する交差方向に並んで設けられており、
前記1つ以上の冷却部の各々は、前記複数の第2線状部と接触する冷却面を有し、かつ、前記延在方向において、前記一対の保持部の一方側に接続された第1端部および前記一対の保持部の他方側に接続された第2端部を有し、
前記延在方向において前記第1端部から前記第2端部に亘って、前記延在方向に直交する前記1つ以上の冷却部の各々の断面において、前記複数の第2線状部の間に形成された空気層の幅の総和は、前記冷却面の幅の14%以下である、蓄電装置。
【請求項2】
前記複数の第2線状部は、前記交差方向に並ぶ3つの第2線状部を含んでおり、
前記3つの第2線状部のうち前記交差方向の中央に位置する第2線状部が有する前記交差方向に平行な幅は、前記3つの第2線状部のうち前記交差方向の両側に位置する第2線状部が有する前記交差方向に平行な幅よりも大きい、請求項1に記載の蓄電装置。
【請求項3】
前記複数の第2線状部は、前記延在方向において、両端部と、前記両端部の間に位置する中央部とを含み、
前記両端部が有する前記交差方向に平行な幅は、前記中央部が有する前記交差方向に平行な幅よりも大きい、請求項1または2に記載の蓄電装置。
【請求項4】
前記熱伝導部材は、透湿性を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
【請求項5】
互いに相対する内表面および外表面を有する底部を含むロアケースを準備する工程と、
冷却器を準備する工程と、
前記底部の前記外表面と前記冷却器との間に熱伝導部材を形成する工程とを備え、
前記冷却器を準備する工程において、各々が冷却面を有する1つ以上の冷却部と、前記1つ以上の冷却部の各々が橋渡しされるように前記1つ以上の冷却部を保持する一対の保持部とを含む前記冷却器を準備し、
前記熱伝導部材を形成する工程は、前記一対の保持部と前記底部との間に前記一対の保持部に沿って延びる一対の第1線状部と、前記1つ以上の冷却部の各々と前記底部との間に前記冷却部に沿って延びる複数の第2線状部とを形成する工程を含み、
前記一対の第1線状部と前記複数の第2線状部を形成する工程において、前記冷却面に接触しつつ、前記冷却部の延在する方向と交差する交差方向に並ぶように前記複数の第2線状部を形成し、かつ、前記冷却部が延在する方向に直交する前記1つ以上の冷却部の各々の断面において、前記複数の第2線状部の間に形成される空気層の幅の総和が前記冷却面の幅の14%以下となるように、前記複数の第2線状部を形成し、
前記一対の第1線状部と前記複数の第2線状部を形成する工程は、前記一対の保持部に対応する部分の前記底部の外表面に、前記一対の第1線状部となる一対の第1ラインが形成され、かつ、各前記1つ以上の冷却部に対応する部分の前記底部の外表面に、前記複数の第2線状部となる複数の第2ラインが形成されるように、前記底部の前記外表面に前記熱伝導部材を塗布する工程を含み、
前記熱伝導部材を塗布する工程において、前記一対の第1ラインとの間に隙間が形成され、かつ、前記交差方向に互いに隣り合う前記複数の第2ラインの間に空気層が形成された状態で、前記交差方向に間隔をあけて、前記冷却部に沿って延びるように前記複数の第2ラインを形成し、
前記一対の第1線状部と前記複数の第2線状部を形成する工程は、前記一対の第1ラインおよび前記複数の第2ラインを前記冷却器と前記底部とで挟み込む工程と、前記冷却器と前記底部とで挟み込まれた前記複数の第2ラインをローラー装置を用いて前記交差方向に押し広げる工程とを含む、蓄電装置の製造方法。
【請求項6】
前記複数の第2ラインをローラー装置を用いて押し広げる工程は、前記ローラー装置が有するローラーを回転させながら前記複数の第2ラインが有する一端側から他端側に向けて移動させ、前記熱伝導部材が位置する側とは反対側から前記冷却器を前記底部に押し付ける、請求項に記載の蓄電装置の製造方法。
【請求項7】
前記熱伝導部材として、透湿性を有するものを用いる、請求項5または6に記載の蓄電装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両に搭載される蓄電装置および当該蓄電装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の蓄電装置として、特開2020-053148号公報(特許文献1)には、収容ケース内に蓄電スタックと冷却器とが配置された構成において、複数のメイン冷却面および当該複数のメイン冷却面との間に凹部が設けられた冷却器と、蓄電スタックとを備え、複数のメイン冷却面と蓄電スタックとの間にゲル状の熱伝導部材を配置した蓄電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2020-053148号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1における蓄電装置とは異なり、冷却器が収容ケースの外部に配置される場合がある。このような場合には、収容ケースの底部に熱伝導部材を介して冷却器を密着させることが考えられる。熱伝導部材に空気が含まれており、当該空気の大部分を外部に排出できない場合には、ロアケースに対する冷却器の密着性が低減してしまう。また、熱伝導部材に空気の大部分が残存する場合には、熱伝導部材の面積も小さくなり、冷却効率が低下してしまう。
【0005】
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、ロアケースの外部に冷却器を配置する構成において、ロアケースに対する冷却器の密着性を高めつつ、良好な冷却効率を維持できる蓄電装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に基づく蓄電装置は、互いに相対する内表面および外表面を有する底部を含むロアケースと、上記底部の上記内表面に熱的に接触する1つ以上の蓄電スタックと、上記底部の下方に配置され、上記1つ以上の蓄電スタックを冷却するための冷却器と、上記底部の上記外表面と上記冷却器との間に設けられた熱伝導部材と、を備える。上記冷却器は、上記1つ以上の蓄電スタックに対応するように設けられた1つ以上の冷却部と、上記1つ以上の冷却部を保持する一対の保持部と、を含む。上記1つ以上の冷却部の各々は、上記一対の保持部に橋渡しするように設けられている。上記熱伝導部材は、上記一対の保持部と上記底部との間に配置され、上記一対の保持部に沿って延びる一対の第1線状部と、上記1つ以上の冷却部の各々と上記底部との間に配置され、上記冷却部に沿って延びる複数の第2線状部とを含む。上記複数の第2線状部は、上記冷却部が延在する方向と交差する交差方向に並んで設けられている。上記1つ以上の冷却部の各々は、上記複数の第2線状部に接触する冷却面を有する。上記冷却部が延在する方向に直交する上記1つ以上の冷却部の各々の断面において、上記複数の第2線状部の間に形成された空気層の幅の総和は、上記冷却面の幅の14%以下である。
【0007】
上記構成によれば、熱伝導部材がロアケースの底部と冷却器とによって挟み込まれる際に、一対の第1線状部と複数の第2線状部とが接続される前に、当該一対の第1線状部と複数の第2線状部との間の隙間から空気を外部に逃がすことができ、ロアケースに対する冷却器の密着性を高めることができる。また、空気層の幅の総和を冷却面の幅の14%以下とすることで、熱伝導部材を構成する複数の第2線状部の面積を十分に確保することができ、良好な冷却効率を維持することができる。
【0008】
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記複数の第2線状部は、上記交差方向に並ぶ3つの第2線状部を含んでいてもよい。この場合には、上記3つの第2線状部のうち上記交差方向の中央に位置する第2線状部が有する上記交差方向に平行な幅は、上記3つの第2線状部のうち上記交差方向の両側に位置する第2線状部が有する上記交差方向に平行な幅よりも大きくてもよい。
【0009】
上記構成によれば、交差方向の中央部に位置する第2線状部の幅を、交差方向の両側に位置する第2線状部の幅よりも大きくすることにより、複数の第2線状部間に形成される空気層の割合を低減することができる。
【0010】
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記複数の第2線状部は、上記冷却部の延在方向において、両端部と、上記両端部の間に位置する中央部とを含む。この場合には、上記両端部が有する上記交差方向に平行な幅は、上記中央部が有する上記交差方向に平行な幅よりも大きくてもよい。
【0011】
上記構成によれば、一対の第1線状部に接続される複数の第2線状部の両端部の幅が、複数の第2線状部の中央部の幅よりも大きくなることにより、外部からの水が、複数の第2線状部の両端部から、冷却部と底部との間に侵入することを抑制することができる。
【0012】
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記熱伝導部材は、透湿性を有していてもよい。
【0013】
上記構成によれば、空気層に含まれる水分を熱伝導部材を介して外部に放出することができ、冷却器が錆びることを防止することができる。
【0014】
本開示に基づく蓄電装置の製造方法は、互いに相対する内表面および外表面を有する底部を含むロアケースを準備する工程と、冷却器を準備する工程と、上記底部の上記外表面と上記冷却器との間に熱伝導部材を形成する工程とを備える。上記冷却器を準備する工程において、各々が冷却面を有する1つ以上の冷却部と、上記1つ以上の冷却部の各々が橋渡しされるように上記1つ以上の冷却部を保持する一対の保持部とを含む上記冷却器を準備する。上記熱伝導部材を形成する工程は、上記一対の保持部と上記底部との間に上記一対の保持部に沿って延びる一対の第1線状部と、上記1つ以上の冷却部の各々と上記底部との間に上記冷却部に沿って延びる複数の第2線状部とを形成する工程を含む。上記一対の第1線状部と上記複数の第2線状部を形成する工程において、上記冷却面に接触しつつ、上記冷却部の延在する方向と交差する交差方向に並ぶように上記複数の第2線状部を形成し、かつ、上記冷却部が延在する方向に直交する上記1つ以上の冷却部の各々の断面において、上記複数の第2線状部の間に形成される空気層の幅の総和が上記冷却面の幅の14%以下となるように、上記複数の第2線状部を形成する。
【0015】
上記構成によれば、熱伝導部材を形成する工程において、一対の第1線状部と複数の第2線状部を形成する際に、一対の第1線状部と複数の第2線状部とが接続される前に、当該一対の第1線状部と複数の第2線状部との間の隙間から空気を外部に逃がすことができ、ロアケースに対する冷却器の密着性を高めることができる。また、空気層の幅の総和を冷却面の幅の14%以下とすることで、熱伝導部材を構成する複数の第2線状部の面積を十分に確保することができ、良好な冷却効率を維持することができる。
【0016】
上記本開示に基づく蓄電装置の製造方法にあっては、上記一対の第1線状部と上記複数の第2線状部を形成する工程は、上記一対の第1線状部と上記複数の第2線状部を形成する工程は、上記一対の保持部に対応する部分の上記底部の外表面に、上記一対の第1線状部となる一対の第1ラインが形成され、かつ、各上記1つ以上の冷却部に対応する部分の上記底部の外表面に、上記複数の第2線状部となる複数の第2ラインが形成されるように上記熱伝導部材を塗布する工程とを含んでいてもよい。この場合には、上記熱伝導部材を塗布する工程において、上記一対の第1ラインとの間に隙間が形成され、かつ、上記交差方向に間隔あけて、上記冷却部に沿って延びるように上記複数の第2ラインを形成することが好ましい。
【0017】
上記構成によれば、一対の第1線状部と複数の第2線状部は、一対の第1ラインと複数の第2ラインとが接続されることで形成される。一対の第1ラインとの間に隙間が形成され、かつ、交差方向に間隔あけて、冷却部に沿って延びるように複数の第2ラインを形成することにより、一対の第1ラインと複数の第2ラインを接続して一対の第1線状部と複数の第2線状部を形成する際に、一対の第1ラインと複数の第2ラインとの間の隙間から空気を外部に逃がすことができ、ロアケースに対する冷却器の密着性を高めることができる。
【0018】
上記本開示に基づく蓄電装置の製造方法にあっては、上記一対の第1線状部と上記複数の第2線状部を形成する工程は、上記一対の第1ラインおよび上記複数の第2ラインを上記冷却器と上記底部とで挟み込む工程と、上記冷却器と上記底部とで挟み込まれた上記複数の第2ラインをローラー装置を用いて押し広げる工程とを含むことが好ましい。
【0019】
上記構成によれば、複数の第2ラインをローラー装置で押し広げることにより、複数の第2ラインの間に位置する空気を、複数の第2ラインと一対の第1ラインとの間の隙間から外部に逃がすことができる。また、複数の第2ラインを押し広げることで、複数の第2線状部が広い面積で形成される。
【0020】
上記本開示に基づく蓄電装置の製造方法にあっては、上記複数の第2ラインをローラーで押し広げる工程は、上記ローラー装置が有するローラーを回転させながら上記複数の第2ラインが有する一端側から他端側に向けて移動させ、上記熱伝導部材が位置する側とは反対側から上記冷却器を上記底部に押し付けてもよい。
【0021】
上記構成によれば、ローラーを用いて容易に複数の第2ラインを押し広げることができる。
【0022】
上記本開示に基づく蓄電装置の製造方法にあっては、上記熱伝導部材として、透湿性を有するものを用いてもよい。
【0023】
上記構成によれば、空気層に含まれる水分を熱伝導部材を介して外部に放出することができ、冷却器が錆びることを防止することができる。
【発明の効果】
【0024】
本開示によれば、ロアケースの外部に冷却器を配置する構成において、ロアケースに対する冷却器の密着性を高めつつ、良好な冷却効率を維持できる蓄電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】実施の形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。
図2】実施の形態に係る冷却器の平面図である。
図3】実施の形態に係る熱伝導部材と冷却器との位置関係を示す平面図である。
図4】実施の形態に係る蓄電装置において、冷却器の冷却部とロアケースの底部によって熱伝導部材が挟み込まれている状態を示す断面図である。
図5】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程を示すフロー図である。
図6】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、熱伝導部材を塗布する工程を示す図である。
図7図6に示す熱伝導部材を塗布する工程の後状態を示す平面図である。
図8】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、一対の第1ラインおよび複数の第2ラインを冷却器とロアケースの底部とで挟み込む工程を示す図である。
図9】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、複数の第2ラインをローラーで押し広げる工程を示す図である。
図10図9に示す複数の第2ラインをローラーで押し広げる工程を平面的に示す図である。
図11】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、シェアパネルを取り付ける工程を示す図である。
図12】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、蓄電スタックを取り付ける工程の第1工程を示す図である。
図13】実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、蓄電スタックを取り付ける工程の第2工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
【0027】
(蓄電装置)
図1は、実施の形態に係る蓄電装置の分解斜視図である。図1を参照して、実施の形態に係る蓄電装置1について説明する。
【0028】
実施の形態に係る蓄電装置1は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両に搭載される。
【0029】
図1に示すように、実施の形態に係る蓄電装置1は、複数の蓄電スタック10と、収容ケース20と、冷却器30と、熱伝導部材40と、シェアパネル50と、内側熱伝導層60とを含む。
【0030】
複数の蓄電スタック10は、所定の配列方向(DR1方向)に配列された複数の蓄電セル12を含む。なお、DR1方向は、蓄電装置1が車両に搭載された搭載状態において、たとえば、車両の幅方向と平行となる。
【0031】
蓄電セル12は、たとえば、ニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の二次電池である。蓄電セル12は、たとえば、角型形状を有する。蓄電セル12は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。また、蓄電セル12は、蓄電可能に構成された単位キャパシタであってもよい。
【0032】
複数の蓄電スタック10は、上記配列方向に直交する方向(DR2方向)に間隔をあけて並んで配置されている。DR2方向は、上記搭載状態において、たとえが、車両の前後方向と平行となる。
【0033】
収容ケース20は、複数の蓄電スタック10を収容している。収容ケース20は、アッパーケース21とロアケース22とを含む。
【0034】
アッパーケース21は、下方に向けて開放された略箱形形状を有する。アッパーケース21は、金属材料で構成されていてもよい。また、軽量化のために、アッパーケース21は、樹脂材料で構成されていてもよい。
【0035】
ロアケース22は、上方に向けて開放された略箱形形状を有する。ロアケース22は、金属材料によって構成されている。ロアケース22は、良好な熱伝導性を有することが好ましい。
【0036】
ロアケース22は、底部23を有する。底部23には、複数の蓄電スタック10が載置される。底部23は、互いに相対する内表面23aおよび外表面23bを有する。内表面23aは、複数の蓄電スタック10側を向く。外表面23bは、複数の蓄電スタック10が位置する側とは反対側を向く。
【0037】
内側熱伝導層60は、各蓄電スタック10と、内表面23aとの間に配置されている。内側熱伝導層60は、接着層としても機能し、各蓄電スタック10を底部23に接着固定している。各蓄電スタック10は、内側熱伝導層60によって内表面23aに熱的に接触している。
【0038】
内側熱伝導層60は、熱伝導性を有する樹脂部材によって構成されている。内側熱伝導層60としては、たとえば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、または、エポキシ樹脂等を含む接着剤を採用することができる。
【0039】
冷却器30は、複数の蓄電スタック10を冷却するための装置である。冷却器30の内部には、冷媒が流れる冷媒流路が設けられている。当該冷媒流路は、冷媒導入部61および冷媒排出部62に接続されている。冷媒導入部61から冷媒流路に導入された冷媒は、複数の蓄電スタック10を冷却して、冷媒排出部62から排出される。
【0040】
冷却器30は、ロアケース22の底部23の下方に配置されている。冷却器30は、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。冷却器30の詳細な構造については、図2を用いて後述する。
【0041】
熱伝導部材40は、底部23の外表面23bと冷却器30との間に配置されている。当該熱伝導部材40、底部23、および内側熱伝導層60を介して、複数の蓄電スタック10は、冷却器30によって冷却される。熱伝導部材40は、底部23と冷却器30とを接着する接着層としても機能する。熱伝導部材40としては、たとえば、シリコーン系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン樹脂、または、エポキシ樹脂等を含む接着剤を採用することができる。熱伝導部材40の詳細な構造については、図3を用いて後述する。
【0042】
シェアパネル50は、冷却器30を下方側から覆うように配置される。シェアパネル50は、冷却器30を保護するとともに、冷却器30の被水を抑制する。シェアパネル50は、金属材料によって構成されている。
【0043】
図2は、実施の形態に係る冷却器の平面図である。図2を参照して、冷却器30の詳細な構造について説明する。
【0044】
冷却器30は、一対の保持部31と、複数の冷却部32と、突出部34とを含む。これら、一対の保持部31、複数の冷却部32、および突出部34の内部には、上記冷媒流路が配索されている。
【0045】
一対の保持部31は、上記DR2方向に沿って延在する。一対の保持部31は、上記DR1方向に互いに離れて配置されている。一対の保持部31は、複数の冷却部32を保持する。
【0046】
複数の冷却部32は、複数の蓄電スタック10に1対1で対応する位置に配置されている。複数の冷却部32は、複数の蓄電スタック10の個数に応じて設けられている。複数の冷却部32の各々は、一対の保持部31に橋渡しするように設けられている。複数の冷却部32は、DR2方向に間隔をあけて並んで配置されている。
【0047】
突出部34は、一対の保持部31の一端側からDR2方向の一方側に突出するように設けられている。突出部34は、略C字型形状を有する。当該突出部34に上述の冷媒導入部61および冷媒排出部62が設けられている。
【0048】
図3は、実施の形態に係る熱伝導部材と冷却器との位置関係を示す平面図である。図3を参照して、熱伝導部材40の詳細について説明する。
【0049】
熱伝導部材40は、一対の保持部31と底部23との間に配置される一対の第1線状部41と、複数の冷却部32の各々と底部23との間に配置される複数の第2線状部42と、第3線状部44とを含む。
【0050】
一対の第1線状部41は、一対の保持部31に沿って延びるように設けられている。具体的には、一対の第1線状部41は、DR2方向に沿って延びるように設けられている。
【0051】
複数の第2線状部42は、冷却部32に沿って延びるように設けられている。具体的には、複数の第2線状部42は、DR1方向に沿って延びるように設けられている。複数の第2線状部42は、冷却部32が延在する方向と交差する交差方向に並んで配置されている。本実施の形態においては、冷却部32と底部23との間において、複数の第2線状部42は、交差方向に並ぶ3つの第2線状部42を含んでいる。交差方向は、たとえば、DR2方向と平行である。交差方向において互いに隣り合う第2線状部42の間には、空気層43が形成されている。
【0052】
なお、図3においては、空気層43は、DR1方向において複数の第2線状部42の一端側から他端側にかけて連続して形成されている場合を例示しているが、空気層43は、DR1方向に断続的に形成されていてもよいし、DR1方向において部分的に形成されていてもよい。
【0053】
複数の第2線状部42の各々は、冷却部32の延在方向(DR1方向)において、両端部42a,42bと、当該両端部42a,42bの間に位置する中央部42cとを含む。両端部42a,42bは、一対の第1線状部41に接続されている。両端部42a,42bが有する上記交差方向に平行な幅は、中央部42cが有する上記交差方向に平行な幅よりも大きくなっている。これにより、外部からの水が、複数の第2線状部42の両端部42a,42bから、冷却部32と底部23との間に侵入することを抑制することができる。
【0054】
第3線状部44は、突出部34と底部23との間に配置されている。第3線状部44は、一対の第1線状部41の一端側からDR2方向の一方側に突出するように設けられている。第3線状部44は、略C字型形状を有する。
【0055】
図4は、実施の形態に係る蓄電装置において、冷却器の冷却部とロアケースの底部によって熱伝導部材が挟み込まれている状態を示す断面図である。
【0056】
図4に示すように、冷却部32は、蓄電スタック10が配置される部分の底部23に対向する冷却面32aを有する。複数の第2線状部42は、少なくともDR2方向における冷却面32aの両端部および中央部に接触している。
【0057】
冷却面32a上において、3つの第2線状部42のうち上記交差方向の中央に位置する第2線状部42が有する交差方向に平行な幅L1は、3つの第2線状部42のうち交差方向の両側に位置する第2線状部42が有する交差方向に平行な幅L2よりも大きい。DR2方向における冷却面32aの幅は、L3となっている。
【0058】
ここで、冷却部32が延在する方向に直交する冷却部32の断面において、複数の第2線状部42の間に形成された空気層43の幅の総和(L3-L1-2×L2)は、冷却面32aの幅(L3)の略14%以下となっている。
【0059】
このように、空気層43の幅の総和を冷却面32aの14%以下とすることにより、熱伝導部材40を構成する複数の第2線状部42の面積を十分に確保することができ、これにより、良好な冷却効率を維持することができる。
【0060】
また、交差方向の中央部に位置する第2線状部42の幅L1を、交差方向の両側に位置する第2線状部42の幅L2よりも大きくすることにより、複数の第2線状部42間に形成される空気層43の割合を低減することができる。これにより、さらに冷却効率を高めることができる。
【0061】
加えて、各冷却部32と底部23との間で複数の第2線状部42が交差方向に並んで形成されていることにより、後述するように、熱伝導部材40をロアケース22の底部23と冷却器30との間で挟み込む際に、一対の第1線状部41と複数の第2線状部42とが接続される前に、一対の第1線状部41と複数の第2線状部42との間の隙間から空気を外部に逃がすことができる。これにより、ロアケース22に対する冷却器30の密着性を高めることができる。
【0062】
なお、上記においては、交差方向の中央部に位置する第2線状部42の幅L1が、交差方向の両側に位置する第2線状部42の幅L2よりも大きい場合を例示して説明したが、これに限定されず、3つの第2線状部42の幅は略同等であってもよい。すなわち、幅L1と幅L2は、略同等であってもよい。
【0063】
(蓄電装置の製造方法)
図5は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程を示すフロー図である。図6から図13は、蓄電装置の製造工程の所定の工程、あるいは所定の工程の後状態を示す図である。図5から図13を参照して、実施の形態に係る蓄電装置1の製造方法について説明する。
【0064】
図5に示すように、蓄電装置1の製造方法は、ロアケース22を準備する工程(S10)、冷却器を準備する工程(S11)、熱伝導部材40を形成する工程(S13)、シェアパネル50を取り付ける工程(S14)、および蓄電スタック10を取り付ける工程(S15)を備える。
【0065】
蓄電装置1を製造するに際し、まず工程(S10)において、ロアケース22を準備する。具体的には、互いに相対する内表面23aおよび外表面23bを有する底部23を含むロアケース22を準備する。
【0066】
続いて、工程(S11)において、冷却器30を準備する。具体的には、各々が冷却面32aを有する複数の冷却部32と、当該複数の冷却部32の各々が橋渡しされるように複数の冷却部32を保持する一対の保持部31とを含む冷却器30を準備する。複数の冷却部32は、上述のように、DR2方向に間隔をあけて並んで配置されており、一対の保持部31の一端側からは、DR2方向の一方側に、略C字状に突出する突出部34が設けられている。
【0067】
なお、工程(S11)は、上記(工程S10)の前に行われてもよいし、上記工程(S10)と並行して行われてもよい。
【0068】
続いて、工程(S13)において、熱伝導部材40を形成する。工程(S13)は、一対の第1線状部41と複数の第2線状部42とを形成する工程(S20)を含んでいる。工程(S20)は、一対の第1ライン71(図7参照)、および複数の第2ライン72(図7参照)が形成されるように熱伝導部材70(より特定的には熱伝導部材40の前駆体)を塗布する工程(S21)、一対の第1ライン71および複数の第2ライン72を冷却器30と底部とで挟み込む工程(S22)、および、複数の第2ライン72をローラー装置80を用いて押し広げる工程(S23)を有する。
【0069】
工程(S20)においては、一対の保持部31と底部23との間に一対の保持部31に沿って延びる一対の第1線状部41と、複数の冷却部32の各々と底部23との間に冷却部32に沿って延びる複数の第2線状部42とを形成する。
【0070】
具体的には、冷却面32aに接触しつつ、冷却部32の延在する方向と交差する交差方向に並ぶように複数の第2線状部42を形成し、かつ、冷却部32が延在する方向に直交する複数の冷却部32の各々の断面において、複数の第2線状部42の間に形成される空気層43の幅の総和が冷却面32aの幅の14%以下となるように、複数の第2線状部42を形成する。
【0071】
上述のように、一対の第1線状部41および複数の第2線状部42を形成するにあたり、まず工程(S21)において、熱伝導部材70を塗布する。
【0072】
図6は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、熱伝導部材を塗布する工程を示す図である。図7は、図6に示す熱伝導部材を塗布する工程の後状態を示す平面図である。なお、図7においては、便宜上、冷却器30を一点鎖線で示している。
【0073】
図6および図7に示すように、工程(S21)では、一対の保持部31に対応する部分の底部23の外表面23bに、一対の第1線状部41となる一対の第1ライン71が形成され、かつ、各複数の冷却部32に対応する部分の底部23の外表面23bに、複数の第2線状部42となる複数の第2ライン72が形成されるように、熱伝導部材70を塗布する。この際、第3線状部43となる第3ライン74も形成されるように、熱伝導部材70を塗布する。第3ライン74は、上記突出部34に対応する部分の底部23の外表面23b上に形成される。
【0074】
なお、外表面23b上に熱伝導部材70を塗布する場合には、外表面23bが上方を向くようにロアケース22を配置する。
【0075】
さらに、当該工程(S21)においては、一対の第1ライン71との間に隙間が形成され、かつ、上記交差方向に間隔あけて、冷却部32に沿って延びるように複数の第2ライン72を形成する。
【0076】
この際、複数の第2ライン72は、各冷却部32に対応する部分の底部23の外表面23b上において、3つの第2ライン72を含むように形成される。たとえば、3つの第2ライン72のうち交差方向の中央に位置する第2ライン72の上記幅が、3つの第2ライン72のうち交差方向の両側に位置する第2ライン72の上記幅よりも大きくなるように形成される。なお、3つの第2ライン72は、交差方向における幅が同じになるように形成されていてもよい。
【0077】
上記隙間は、後述するローラー81(図10参照)の直径よりも小さいことが好ましい。これにより、ローラー81によって複数の第2ライン72を押し広げる際に、ローラー81の回転開始点側において、一対の第1ライン71と複数の第2ラインの一端側とを確実に接続することができる。
【0078】
図8は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、一対の第1ラインおよび複数の第2ラインを冷却器とロアケースの底部とで挟み込む工程を示す図である。
【0079】
続いて、図5および図8に示すように、工程(S22)において、一対の第1ライン71および複数の第2ライン72を冷却器30と底部23とで挟み込む。具体的には、冷却面32aが底部23の外表面23bに向くようにして、冷却器30を底部23の上方に配置する。そして、冷却器30を底部23に向けて移動させる。これにより、一対の第1ライン71および複数の第2ライン72を冷却器30と底部23とで挟み込む。
【0080】
図9は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、複数の第2ラインをローラーで押し広げる工程を示す図である。図10は、図9に示す複数の第2ラインをローラーで押し広げる工程を平面的に示す図である。
【0081】
続いて、図5および図9-11に示すように、工程(S23)において、冷却器30と底部23とで挟み込まれた複数の第2ライン72をローラー装置80を用いて押し広げる。
【0082】
ローラー装置80は、複数のローラー81と、複数のローラー81を回転可能に支持するシャフト部82とを含む。複数のローラー81は、各冷却部32に対応する位置に設けられている。
【0083】
工程(S23)では、具体的には、ローラー81を回転させながら、図10の矢印で示すように、複数の第2ライン72が有する一端側から他端側に向けて移動させ、熱伝導部材70が位置する側とは反対側から冷却器30を底部23に押し付ける。
【0084】
このようにして、複数の第2ライン72をローラー装置80で押し広げることにより、複数の第2ライン72の間に位置する空気を、複数の第2ライン72と一対の第1ライン71とが接続される前に、複数の第2ライン72と一対の第1ライン71と隙間から外部に逃がすことができる。また、複数の第2ライン72を押し広げることで、複数の第2線状部42が広い面積で形成され、空気層43の幅の総和が、冷却面32aの幅の14%以下となる。
【0085】
一対の第1線状部41と複数の第2線状部42は、一対の第1ライン71と複数の第2ライン72とが接続されることで形成される。一対の第1ライン71との間に隙間が形成され、かつ、交差方向に間隔あけて、冷却部32に沿って延びるように複数の第2ライン72を形成することにより、一対の第1ライン71と複数の第2ライン72を接続して一対の第1線状部41と複数の第2線状部42を形成する際に、一対の第1ライン71と複数の第2ライン72との間の隙間から空気を外部に逃がすことができ、ロアケース22に対する冷却器30の密着性を高めることができる。
【0086】
また、冷却器30の剛性は、底部23の剛性と比較して小さいため、ローラー81を回転させながら冷却器30を底部23に押し付けることにより、複数の第2ライン72を容易に押し広げることができる。
【0087】
図11は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、シェアパネルを取り付ける工程を示す図である。
【0088】
続いて、図5および図11に示すように、工程(S14)において、冷却器30を覆うように、シェアパネル50を底部23に取り付ける。
【0089】
図12は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、蓄電スタックを取り付ける工程の第1工程を示す図である。
【0090】
続いて、図5および図12に示すように、工程(S15)の第1工程においては、底部23の内表面23aが上方に向くように、シェアパネル50および冷却器30が取り付けられたロアケース22を反転させる。
【0091】
図13は、実施の形態に係る蓄電装置の製造工程において、蓄電スタックを取り付ける工程の第2工程を示す図である。
【0092】
続いて、図5および図13に示すように、各冷却部32に対応する部分の内表面23aに内側熱伝導層60を設け、当該内側熱伝導層60を底部23と蓄電スタック10とで挟み込むようにして、蓄電スタック10をロアケース22に取り付ける。
【0093】
以上のような工程を経て、実施の形態1に係る蓄電スタック10を製造することができる。
【0094】
(その他の変形例)
上述した実施の形態においては、熱伝導部材70を塗布する工程(S21)において、底部23の外表面23b上に熱伝導部材70を塗布する場合を例示して説明したが、これに限定されず、冷却器30に熱伝導部材70を塗布してもよい。この場合には、一対の保持部31上に一対の第1線状部41となる一対の第1ライン71が形成され、かつ、複数の冷却部32上に、複数の第2線状部42となる複数の第2ライン72が形成されるように熱伝導部材70を塗布する。
【0095】
上述した実施の形態においては、蓄電スタック10が複数設けられる場合を例示して説明したが、蓄電スタック10の個数は1つでもよい。この場合には、冷却部32も1つでもよい。このように、冷却部32は、1つ以上設けられていればよい。
【0096】
以上、今回開示された実施の形態および変形例はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【符号の説明】
【0097】
1 蓄電装置、10 蓄電スタック、12 蓄電セル、20 収容ケース、21 アッパーケース、22 ロアケース、23 底部、23a 内表面、23b 外表面、30 冷却器、31 保持部、32 冷却部、32a 冷却面、34 突出部、40 熱伝導部材、41 第1線状部、42 第2線状部、42a,42b 端部、42c 中央部、43 空気層、44 第3線状部、50 シェアパネル、60 内側熱伝導層、61 冷媒導入部、62 冷媒排出部、70 熱伝導部材、71 第1ライン、72 第2ライン、80 ローラー装置、81 ローラー、82 シャフト部。
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13