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公開番号2025101738
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-07
出願番号2024220285
出願日2024-12-16
発明の名称電動車両用バッテリー、冷却ユニット、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 10/6556 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】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、及び冷却ユニットを含み、前記冷却ユニットは、金属板と、前記金属板の片面上に積層された樹脂層と、を備える樹脂積層金属板からなり、冷媒流路となる凹部が形成され、前記冷却ユニットを前記バッテリーケースに前記樹脂層を介して接合した際に、前記樹脂層が前記冷媒流路の内面の少なくとも一部を構成する、電動車両用バッテリー。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
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冷却ユニット
を含み、
前記冷却ユニットは、金属板と、前記金属板の片面上に積層された樹脂層と、を備える樹脂積層金属板からなり、冷媒流路となる凹部が形成され、前記冷却ユニットを前記バッテリーケースに前記樹脂層を介して接合した際に、前記樹脂層が前記冷媒流路の内面の少なくとも一部を構成する、
電動車両用バッテリー。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記冷却ユニットが前記バッテリーケースの外側へ取り付けられている、請求項１に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項３】
前記冷却ユニットが前記バッテリーケースの内側へ取り付けられている、請求項１に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項４】
前記樹脂積層金属板の前記金属板と前記バッテリーモジュールとが直接接触している、請求項３に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項５】
前記バッテリーケースと接合された前記樹脂積層金属板の端部に沿って、当該端部から前記樹脂層が溢れ出た樹脂溢出部が形成されている、請求項１に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項６】
前記樹脂層が熱可塑性樹脂を含む層である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項７】
前記金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項８】
前記樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項９】
前記金属板の比重が４．０以下である、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリー。
【請求項１０】
前記金属板の厚みが０．５～２．０ｍｍである、請求項１～５のいずれか１項に記載の電動車両用バッテリー。
（【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、冷却ユニット、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 3,000 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、バッテリーモジュールを収容するバッテリーケースと、前記バッテリーモジュールの下面と前記バッテリーケースの底板部の上面との間に配された冷却器と、前記冷却器の内部に形成され、前記冷却器の上壁部と下壁部とを連結する隔壁部と、前記冷却器の内部において、前記隔壁部で区画されることにより水平方向に並列するように形成され、冷却液を流動させる複数の整流路とを備えていることを特徴とするバッテリー用冷却装置が記載されている。
【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、前記第１プレート（３ａ）及び前記第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、前記第１プレート（３ａ）及び前記第２プレート（３ｂ）は、前記チャネル（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、当該熱交換プレート（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）が記載されている（図８）。
【０００５】
特許文献３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記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
特開２０１８－１６３７４１号公報
特開２０１６－０４０７７０号公報
特開２０２１－０６４４４８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に記載されたバッテリー用冷却装置はバッテリーカバーと冷却ユニットとを別に構成しているが、部品点数及びスペース占有率が増加するという問題がある。
特許文献２に記載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に記載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。
【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］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冷却ユニット
を含み、
前記冷却ユニットは、金属板と、前記金属板の片面上に積層された樹脂層と、を備える樹脂積層金属板からなり、冷媒流路となる凹部が形成され、前記冷却ユニットを前記バッテリーケースに前記樹脂層を介して接合した際に、前記樹脂層が前記冷媒流路の内面の少なくとも一部を構成する、
電動車両用バッテリー。
［２］前記冷却ユニットが前記バッテリーケースの外側へ取り付けられている、［１］に記載の電動車両用バッテリー。
［３］前記冷却ユニットが前記バッテリーケースの内側へ取り付けられている、［１］に記載の電動車両用バッテリー。
［４］前記樹脂積層金属板の前記金属板と前記バッテリーモジュールとが直接接触している、［３］に記載の電動車両用バッテリー。
［５］前記バッテリーケースと接合された前記樹脂積層金属板の端部に沿って、当該端部から前記樹脂層が溢れ出た樹脂溢出部が形成されている、［１］～［４］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［６］前記樹脂層が熱可塑性樹脂を含む層である、［１］～［５］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［７］前記金属板の熱伝導率が２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］～［６］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［８］前記樹脂層の熱伝導率が０．１Ｗ／ｍ・Ｋ以上である、［１］～［７］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［９］前記金属板の比重が４．０以下である、［１］～［８］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［１０］前記金属板の厚みが０．５～２．０ｍｍである、［１］～［９］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［１１］前記樹脂層の厚みが０．０５～０．２ｍｍである、［１］～［１０］のいずれかに記載の電動車両用バッテリー。
［１２］金属板と、前記金属板の片面上に積層された樹脂層と、を備える樹脂積層金属板からなり、冷媒流路となる凹部が形成された冷却ユニットであって、
前記冷却ユニットをバッテリーケースに前記樹脂層を介して接合した際に、前記樹脂層が前記冷媒流路の内面の少なくとも一部を構成する、
電動車両用バッテリーの冷却ユニット。
［１３］バッテリーケース、及び
金属板と、前記金属板の片面上に積層された樹脂層と、を備える樹脂積層金属板からなり、冷媒流路となる凹部が形成された冷却ユニット
を含み、
前記冷却ユニットをバッテリーケースに前記樹脂層を介して接合した際に、前記樹脂層が前記冷媒流路の内面の少なくとも一部を構成する、
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、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、かつ、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、電動車両用バッテリーの冷却ユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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