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公開番号2025101330
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2023218108
出願日2023-12-25
発明の名称電動車両用バッテリーの冷却ユニット、電動車両用バッテリー、及び冷却ユニット付きバッテリーケース
出願人三菱ケミカル株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/6568 20140101AFI20250630BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】先行技術文献に開示された発明の技術的問題の少なくともひとつを解決することを課題とする。
【解決手段】第1の金属板及び前記第1の金属板の片面上に積層された第1の樹脂層を備える第1の樹脂積層金属板と、第2の金属板とを、前記第1の樹脂積層金属板と前記第2の金属板とを前記第1の樹脂層を介して接合してなり、冷媒流路を有する冷却ユニットであって、前記冷媒流路は、前記第1の樹脂積層金属板に形成された前記第1の樹脂層を凹面とする凹部と前記第2の金属板とによって構成される、又は前記第1の樹脂積層金属板と前記第2の金属板に形成された前記第1の樹脂積層金属板と対向する側を凹面とする凹部とによって構成される、電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
第１の金属板及び前記第１の金属板の片面上に積層された第１の樹脂層を備える第１の樹脂積層金属板と、第２の金属板とを、前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板とを前記第１の樹脂層を介して接合してなり、冷媒流路を有する冷却ユニットであって、
前記冷媒流路は、前記第１の樹脂積層金属板に形成された前記第１の樹脂層を凹面とする凹部と前記第２の金属板とによって構成される、又は前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板に形成された前記第１の樹脂積層金属板と対向する側を凹面とする凹部とによって構成される、電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
続きを表示（約 910 文字）【請求項２】
前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板とを接合した端部から前記第１の樹脂層が溢れている、請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項３】
前記第１の金属板及び前記第２の金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項４】
前記第１の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項５】
前記第１の樹脂層の厚みが０．０５～０．２ｍｍである、請求項１に記載の冷却ユニット。
【請求項６】
第１の金属板及び前記第１の金属板の片面上に積層された第１の樹脂層を備える第１の樹脂積層金属板と、第２の金属板及び前記第２の金属板の片面上に積層された第２の樹脂層を備える第２の樹脂積層金属板とを、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層が対向するように接合してなり、冷媒流路を有する冷却ユニットであって、
前記冷媒流路は前記第１の樹脂積層金属板に形成された前記第１の樹脂層を凹面とする凹部と前記第２の樹脂積層金属板の前記第２の樹脂層とによって構成されることを特徴とする、電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
【請求項７】
前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の樹脂積層金属板とを接合した端部から前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層の一方又は両方が溢れている、請求項６に記載の冷却ユニット。
【請求項８】
冷媒が前記第１の金属板及び前記第２の金属板と接触しないように、前記冷媒流路の内面が前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層によって覆われている、請求項６に記載の冷却ユニット。
【請求項９】
前記第１の金属板及び前記第２の金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項６に記載の冷却ユニット。
【請求項１０】
前記第１の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、又は前記第２の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項６に記載の冷却ユニット。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両用バッテリーの冷却ユニット、電動車両用バッテリー、及び冷却ユニット付きバッテリーケースに関する。
続きを表示（約 3,300 文字）【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ：ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）及び蓄電池電車等の動力源にバッテリーから供給される電力を用いる電動車両では、バッテリーの放電容量及び寿命の低下を抑制するため、熱管理が重要となる。
バッテリーの発熱を除去するため、冷却媒体が使われる。そのため、バッテリーを冷却するための冷却ユニットには、冷却媒体（冷媒）を流すための流路構造が必要となる。
【０００３】
特許文献１には、バッテリーを載置する載置部を有し、前記載置部の底部に溝が形成されたトレイと、前記溝を閉じて冷却液流路を画定するように前記トレイに接合されている閉鎖板と、前記トレイの前記載置部を密閉するトップカバーとを備える、電動車両用バッテリーケースが開示されている。特許文献１には、流路を密閉するための手法として、摩擦撹拌接合（ＦＳＷ：ＦｒｉｃｔｉｏｎＳｔｉｒＷｅｌｄｉｎｇ）を使用することが記載されている（００５０段落）。
【０００４】
特許文献２には、第１プレート３ａ及び第２プレート３ｂを備えたバッテリーパック１００の温度管理用の熱交換プレート１であって、第１プレート３ａ及び第２プレート３ｂの少なくとも一方が、少なくとも１つのチャネル３０を備え、第１プレート３ａ及び第２プレート３ｂは、チャネル３０が伝熱流体用の通流回路の少なくとも１つのダクト３１を部分的に画成するように、貼り合わされており、熱交換プレート１が、少なくとも１つの複合相変化材料９を更に備えていることを特徴とする熱交換プレート１が開示されている（図１４）。特許文献２には、流路を密閉するための手法として、ガスケットを使用することが記載されている（００３０段落）。
【０００５】
特許文献３には、車両の表面に設置され雨水を取水するための取水口と、前記車両に搭載されたバッテリーと隣接して配置されて、前記取水口より取水した前記雨水を貯水する貯水部と、前記取水口と前記貯水部を接続するための接続配管と、を備える車両用バッテリー冷却装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０２１－０６４４４８号公報
特開２０１６－０４０７７０号公報
特開２０２３－１３７７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に開示された電動車両用バッテリーケースはバッテリーケースと冷却ユニットを摩擦攪拌接合（ＦＳＷ：ＦｒｉｃｔｉｏｎＳｔｉｒＷｅｌｄｉｎｇ）を用いて接合して一体化しているが、バッテリーケースが樹脂製の場合はＦＳＷでは接合できない。また、ＦＳＷの技術的制約から複雑な形状の接合面には適用できず、冷却ユニットの形状が制限される。
特許文献２に開示された熱交換プレートはバッテリーケースと一体化した冷却ユニットを構成するが、冷却水を流路に密閉させるためにガスケットを用いることから、部品点数が増加するという問題がある。
特許文献３に開示された車両用バッテリー冷却装置は、冷媒に雨水を活用する方法も提案されているが、流路の表面が金属で構成されている場合、雨水のような不純物の混じった冷媒を通してしまうと、冷媒に含まれる塩化物イオン等の腐食生促進物により、流路表面に損傷が発生し、冷媒が外部に漏れるおそれがある。
【０００８】
本発明は上述した特許文献１～３に開示された発明の技術的問題の少なくともひとつを解決することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の態様は以下である。
［１］第１の金属板及び前記第１の金属板の片面上に積層された第１の樹脂層を備える第１の樹脂積層金属板と、第２の金属板とを、前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板とを前記第１の樹脂層を介して接合してなり、冷媒流路を有する冷却ユニットであって、
前記冷媒流路は、前記第１の樹脂積層金属板に形成された前記第１の樹脂層を凹面とする凹部と前記第２の金属板とによって構成される、又は前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板に形成された前記第１の樹脂積層金属板と対向する側を凹面とする凹部とによって構成される、電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
［２］前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の金属板とを接合した端部から前記第１の樹脂層が溢れている、［１］に記載の冷却ユニット。
［３］前記第１の金属板及び前記第２の金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］又は［２］に記載の冷却ユニット。
［４］前記第１の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］～［３］のいずれかに記載の冷却ユニット。
［５］前記第１の樹脂層の厚みが０．０５～０．２ｍｍである、［１］～［４］のいずれかに記載の冷却ユニット。
［６］第１の金属板及び前記第１の金属板の片面上に積層された第１の樹脂層を備える第１の樹脂積層金属板と、第２の金属板及び前記第２の金属板の片面上に積層された第２の樹脂層を備える第２の樹脂積層金属板とを、前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層が対向するように接合してなり、冷媒流路を有する冷却ユニットであって、
前記冷媒流路は前記第１の樹脂積層金属板に形成された前記第１の樹脂層を凹面とする凹部と前記第２の樹脂積層金属板の前記第２の樹脂層とによって構成されることを特徴とする、電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
［７］前記第１の樹脂積層金属板と前記第２の樹脂積層金属板とを接合した端部から前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層の一方又は両方が溢れている、［６］に記載の冷却ユニット。
［８］冷媒が前記第１の金属板及び前記第２の金属板と接触しないように、前記冷媒流路の内面が前記第１の樹脂層及び前記第２の樹脂層によって覆われている、［６］又は［７］に記載の冷却ユニット。
［９］前記第１の金属板及び前記第２の金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［６］～［８］のいずれかに記載の冷却ユニット。
［１０］前記第１の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、又は前記第２の樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［６］～［９］のいずれかに記載の冷却ユニット。
［１１］前記第１の樹脂層の厚みが０．０５～０．２ｍｍである、又は前記第２の樹脂層の厚みが０．０５～０．２ｍｍである、［６］～［１０］のいずれかに記載の冷却ユニット。
［１２］バッテリーモジュール、
前記バッテリーモジュールを収容するバッテリーケース、及び
前記バッテリーケースに取り付けられた［１］～［１１］のいずれかに記載の冷却ユニット
を含む、電動車両用バッテリー。
［１３］バッテリーケース、及び
［１］～［１１］のいずれかに記載の冷却ユニット
を含む、電動車両用バッテリーの冷却ユニット付きバッテリーケース。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、上述した特許文献１～３に開示された発明の技術的問題の少なくともひとつを解決することができる。
例えば、バッテリーケースとの接合に摩擦撹拌接合を用いずバッテリーケースの冷却ユニット接合面が複雑な形状であってもよい、部品点数及び占有スペースを削減でき、ガスケットを用いることなく冷却水を流路に密閉させることができる、又は冷媒に塩化物イオン等の腐食生促進物が含まれる場合でも、流路表面に損傷が発生せず、冷媒が外部に漏れるおそれがない。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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