冷却单元、冷却装置、电池结构体及电动车辆制造方法及图纸

冷却单元，其包含树脂制的箱体与金属制的板状盖体接合而成的结构，箱体的上表面及下表面中的至少一者开口，并且，板状盖体以封堵开口的方式与箱体接合，在箱体的壁面设置有用于使制冷剂在箱体内流通的制冷剂导入口及制冷剂排出口，在箱体内设置有流路形成用肋，箱体的一部分或全部由纤维增强树脂及/或含无机粒子填料的树脂形成。子填料的树脂形成。子填料的树脂形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】冷却单元、冷却装置、电池结构体及电动车辆


[0001]本专利技术涉及冷却单元、冷却装置、电池结构体及电动车辆。

技术介绍

[0002]近年来，电子设备类、二次电池模块类的小型化正迅速发展。与此相伴，存在每单位体积(或单位面积)的发热量增加的倾向。因此，热管理的重要性增加。
[0003]发热将导致设备主体、电池主体的温度上升。在电子设备内部发挥工作的核心作用的半导体设备对温度极为敏感。因此，设备的温度上升会导致工作效率的降低、误操作、故障。另外，在二次电池中，超过工作温度范围的上限值的高热状态也加剧容量劣化、内部电阻的上升。如果电池保持高温状态，则还可能导致电池爆炸等。因此，用于热管理的冷却技术变得重要。
[0004]为了将电子设备类、二次电池模块类等发热体冷却，通过使液体状的制冷剂在内部流通来进行冷却的“冷却单元”的开发正在进行。
[0005]作为一例，专利文献1记载了具备下述冷却板(冷却单元)的电池块，所述冷却板(冷却单元)沿多个电池单元的排列方向延伸，并且与各电池单元的一面直接接触或隔着导热层而接触。
[0006]作为另一例，专利文献2记载了一种电力转换装置，其具备：半导体模块，安装有多个电力转换用半导体元件；和冷却壳体(冷却单元)，具有用于将该半导体模块冷却的冷却液。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特开2016
‑
029624号公报
[0010]专利文献2：日本特开2001
‑
308246号公报

技术实现思路

[0011]专利技术要解决的课题
[0012]以往，从导热性的观点考虑，冷却单元主要由金属部件构成。但是，由于金属较重，因此考虑将金属部件的一部分替换为树脂部件而使冷却单元轻质化。
[0013]然而，根据本申请的专利技术人等的见解，若仅是用相同形状的树脂部件替换金属部件的一部分，会发生强度变得比金属弱的问题。例如，在制冷剂流动的部分为树脂部件时，会发生下述问题：该树脂部件部分因制冷剂流动时的压力而变形(具体而言，因内部的制冷剂的压力而使得树脂部件“膨胀”等)。另外，还存在树脂部件与金属部件的情况相比不耐冲击这样的问题，尤其是在被用于要求耐冲击性的领域的情况下，需要设法提高树脂部件的耐冲击性。
[0014]本专利技术是鉴于上述情况而做出的。本专利技术的目的之一在于，在使用树脂部件的冷却单元中，抑制由制冷剂流动时的压力引起的树脂部件的变形，并且提高耐冲击性。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本申请的专利技术人等进行了深入研究，结果完成了以下提供的专利技术，解决了上述课题。
[0017]本专利技术如下所述。
[0018]1.冷却单元，其包含树脂制的箱体与金属制的板状盖体接合而成的结构，
[0019]上述箱体的上表面及下表面中的至少一者开口，并且，上述板状盖体以封堵该开口的方式与上述箱体接合，
[0020]在上述箱体的壁面设置有用于使制冷剂在上述箱体内流通的制冷剂导入口及制冷剂排出口，
[0021]在上述箱体内设置有流路形成用肋，
[0022]上述箱体的一部分或全部由纤维增强树脂及/或含无机粒子填料的树脂形成。
[0023]2.如1.所述的冷却单元，其中，上述纤维增强树脂中包含的纤维为选自由碳纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维、硼酸铝纤维、陶瓷纤维、金属纤维、硼纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、岩棉纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、纤维素纤维组成的组中的至少一种，
[0024]上述无机粒子填料为选自由云母、滑石及玻璃鳞片组成的组中的至少一种。
[0025]3.如1.或2.所述的冷却单元，其中，上述流路形成用肋与上述箱体一体成型。
[0026]4.如1.或2.所述的冷却单元，其中，上述流路形成用肋由既不是纤维增强树脂也不是含无机粒子填料的树脂的树脂与上述箱体分别地形成，且接合在由纤维增强树脂及/或含无机粒子填料的树脂形成的上述箱体内。
[0027]5.如4.所述的冷却单元，其中，上述流路形成用肋的一部分以凸缘状覆盖上述箱体的上方端部，上述板状盖体隔着上述流路形成用肋的凸缘状部与上述箱体接合。
[0028]6.如1.～5.中任一项所述的冷却单元，其中，构成上述板状盖体的金属为选自由铝、铜、镁及它们的合金组成的组中的至少任一者。
[0029]7.如1.～6.中任一项所述的冷却单元，其中，在上述板状盖体的与上述箱体的接合面形成有微细凹凸结构及/或含官能团的薄膜层。
[0030]8.如7.所述的冷却单元，其中，上述微细凹凸结构中的凹部的平均孔径为5nm～250μm，上述凹部的平均孔深度为5nm～250μm。
[0031]9.如7.或8.所述的冷却单元，其中，上述官能团为选自由羟基、硅烷醇基、巯基、硫羰基、氰基、异氰酸酯基、氨基、铵基、吡啶鎓基、吖嗪基、羧基、苯并三唑基、及三嗪硫醇基组成的组中的至少任一者。
[0032]10.如1.～9.中任一项所述的冷却单元，其中，上述箱体与上述板状盖体直接接合而不隔着中间层。
[0033]11.如1.～9.中任一项所述的冷却单元，其中，上述箱体与上述板状盖体隔着中间层而接合。
[0034]12.如1.～11.中任一项所述的冷却单元，其中，上述箱体与上述板状盖体利用铆钉及/或螺钉固定。
[0035]13.如1.～12.中任一项所述的冷却单元，其中，以覆盖上述箱体与上述板状盖体的接合部的方式设置有树脂制密封部件。
[0036]14.冷却装置，其中，在1.～13.中任一项所述的冷却单元的上述板状盖体的上表面热连接有被冷却体。
[0037]15.如14.所述的冷却装置，其中，上述被冷却体为选自由电子构件、灯、电池及超导材料组成的组中的至少任一者。
[0038]16.如14.或15.所述的冷却装置，其具有对制冷剂从上述箱体与上述板状盖体的接合界面泄漏进行感知的传感器，该传感器具有用于以有线或无线方式与泄露检测模块连接的机构，所述泄露检测模块将异常通知给冷却装置的利用者及/或管理者。
[0039]17.电池结构体，其具备：
[0040]电池块，其是两个以上的电池单元以彼此密合地邻接或隔开一定的间隔地邻接的方式配置而成的；和
[0041]1.～13.中任一项所述的冷却单元，
[0042]在上述冷却单元的上述板状盖体之上配置有上述电池块。
[0043]18.电动车辆，其具备17.所述的电池结构体，所述电池结构体以单独或两个以上连结的形式被框体覆盖。
[0044]专利技术的效果
[0045]根据本专利技术，在使用树脂部件的冷却单元中,能够抑制树脂部件因制冷剂流动时的压力而变形,并且可获得优异的耐冲击性。
附图说明
[0046][图1]为用于说明第一实施方式的示意图。
[0047][图2]为用于说明第二实施本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.冷却单元，其包含树脂制的箱体与金属制的板状盖体接合而成的结构，所述箱体的上表面及下表面中的至少一者开口，并且，所述板状盖体以封堵该开口的方式与所述箱体接合，在所述箱体的壁面设置有用于使制冷剂在所述箱体内流通的制冷剂导入口及制冷剂排出口，在所述箱体内设置有流路形成用肋，所述箱体的一部分或全部由纤维增强树脂及/或含无机粒子填料的树脂形成。2.如权利要求1所述的冷却单元，其中，所述纤维增强树脂中包含的纤维为选自由碳纤维、玻璃纤维、钛酸钾纤维、硼酸铝纤维、陶瓷纤维、金属纤维、硼纤维、碳化硅纤维、石棉纤维、岩棉纤维、芳族聚酰胺纤维、聚乙烯纤维、聚对苯撑苯并双噁唑纤维、纤维素纤维组成的组中的至少一种，所述无机粒子填料为选自由云母、滑石及玻璃鳞片组成的组中的至少一种。3.如权利要求1或2所述的冷却单元，其中，所述流路形成用肋与所述箱体一体成型。4.如权利要求1或2所述的冷却单元，其中，所述流路形成用肋由既不是纤维增强树脂也不是含无机粒子填料的树脂的树脂与所述箱体分别地形成，且接合在由纤维增强树脂及/或含无机粒子填料的树脂形成的所述箱体内。5.如权利要求4所述的冷却单元，其中，所述流路形成用肋的一部分以凸缘状覆盖所述箱体的上方端部，所述板状盖体隔着所述流路形成用肋的凸缘状部与所述箱体接合。6.如权利要求1～5中任一项所述的冷却单元，其中，构成所述板状盖体的金属为选自由铝、铜、镁及它们的合金组成的组中的至少任一者。7.如权利要求1～6中任一项所述的冷却单元，其中，在所述板状盖体的与所述箱体的接合面形成有微细凹凸结构及/或含官能团的薄膜层。8.如权利要求7所述的冷却单元，其中，所述微细凹凸结构中的凹部的平均孔径为5nm～...

【专利技术属性】
技术研发人员：鸟居知记，野本恭平，
申请(专利权)人：三井化学株式会社，
类型：发明
国别省市：