冷却床构件的制作方法

专利2026-07-02  1


本公开涉及一种冷却床构件。本申请基于2021年11月17日提出的日本专利申请特愿2021-187259号主张优先权,在此引用其内容。


背景技术:

1、近年来,全世界燃料效率的规定在严格化,汽车行业正在推进电动化。在电动车(electric vehicle:ev)以及混合动力汽车(hybrid electric vehicle:hev)中,以延长续航距离为目标,对搭载大容量且可快速充电的电池的需求高涨。快速充电电池(电池)在根据使用条件而产生自发热的同时,使用温度范围也受到限定。如果构成电池的单元达到高温,则因内部的化学物质的变化等而使容量显著降低,因而规定了使用上限温度。因此,为了不使电池温度超过上限温度而大多具有电池冷却系统,在现行的大部分ev车及hev车中采用基于空冷的冷却方法。另一方面,需要高效率地抑制电池温度上升,伴随着大容量化,作为冷却系统在研究采用水冷结构。此外,为了延长汽车的续航距离,还要求在增加电池单元数量的同时降低冷却系统的重量。

2、作为冷却系统的水冷结构,例如专利文献1中公开了一种通过对置接合内部具有流路的2块板而构成的面板。2块板被经由流路中心的平面所分割,具有相同的形状。在形成于面板内部的流路中流通冷却介质,对冷却对象进行冷却。流路沿着面板内部蜿蜒行走。

3、现有技术文献

4、专利文献

5、专利文献1:日本专利第6064730号公报


技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、在为专利文献1的构成时,面板内部的流路的制作复杂,且耗费制造成本。也就是说,在面板内部蜿蜒行走的流路例如通过对板的内面进行槽加工而形成。此外,因2块板形状相同而需要分别对2块板进行槽加工。板为了进行槽加工而需要厚度,从而使面板的重量增大。此外,未形成流路的范围全部通过钎焊进行接合,但在钎焊不充分时,有冷却介质(水)泄漏的顾虑。如果冷却介质泄漏,则有在收纳电池单元及冷却系统的电池包内积存水、从而电池单元在电池包内被水淹没的顾虑。

3、在专利文献1所记载的粘结接合时,由于在粘结剂与树脂之间存在界面,冷却水浸入该边界部分,因而存在粘结强度降低的问题。

4、本公开是鉴于上述情况而完成的,目的在于提供一种易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。

5、用于解决课题的手段

6、本发明人为了解决上述的课题,对易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件进行了潜心的研究。其结果是,本发明人发现:通过在涂布有粘结树脂皮膜的金属薄板间插入分隔构件(插入件),在由金属薄板间和分隔构件形成的空间中流通冷却介质,在金属薄板与分隔构件之间形成相熔层(compatible layer),能够在不进行槽加工及压力加工等加工的情况下得到易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。

7、本公开是鉴于上述的见解而完成的。本公开的主旨采用以下的手段。

8、(1)本公开的一个实施方式涉及一种冷却床构件,其对载置于上方的电池单元进行冷却,其中,所述冷却床构件具有:

9、金属床底材;

10、平板状金属床板,其与所述金属床底材对置地配置,外表面与所述电池单元接触;以及

11、分隔构件,其配置在所述金属床底材与所述平板状金属床板之间,为热塑性树脂组合物;

12、由所述金属床底材、所述平板状金属床板及所述分隔构件围住的区域为流通冷却液的冷却液流路,

13、所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有包含酸改性聚丙烯的聚丙烯层、或者包含聚碳酸酯单元和聚氨酯的含聚碳酸酯单元的聚氨酯层,

14、所述聚丙烯层或所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层的膜厚为0.2μm以上,

15、所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方经由所述聚丙烯层或者所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层和所述热塑性树脂组合物之间的相熔层而与所述分隔构件接合。

16、根据采用上述构成的冷却床构件,由于是通过在金属床底材与平板状金属床板之间配置分隔构件而形成相熔层的结构,因此不需要进行槽加工及压力加工等加工。通过这样的构成,能够抑制冷却介质的泄漏,并且能够轻量化。另外,由于外表面与电池单元相接的金属床板为平板状,因此能够使电池单元和冷却床构件密合,并且将电池单元无间隙地且密集地设置在冷却床构件的上面,因而能够高效率地对电池单元进行冷却。另外,该冷却床构件由于金属床底材和平板状金属床板具有聚丙烯层或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层,并通过热压接来粘结这些层和分隔构件,因此能够削减用于粘结的粘结剂及密封处理等工序。也就是说,变得易于制造。

17、(2)在上述(1)中,也可以采用以下的构成:

18、所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述聚丙烯层,所述分隔构件为聚乙烯系树脂组合物及聚丙烯系树脂组合物中的任一种。

19、(3)在上述(1)中,也可以采用以下的构成:

20、所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层,所述分隔构件为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂组合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂组合物、聚碳酸酯系树脂组合物、聚酰胺系树脂组合物、聚苯硫醚系树脂组合物、聚氯乙烯系树脂组合物、甲基丙烯酸系树脂组合物、聚缩醛系树脂组合物中的任一种。

21、(4)在上述(1)~(3)中的任1项中,也可以采用以下的构成:所述金属床底材的外周缘和所述平板状金属床板的外周缘被直接连续地接合在一起。

22、(5)在上述(1)~(3)中的任1项中,也可以采用以下的构成:所述金属床底材和所述平板状金属床板为钢材。

23、(6)在上述(1)~(3)中的任1项中,也可以采用以下的构成:所述金属床底材及所述平板状金属床板为锌系镀覆钢板或铝系镀覆钢板。

24、(7)在上述(1)~(3)中的任1项中,也可以采用以下的构成:

25、所述相熔层的厚度为25nm以上。

26、(8)在上述(1)~(3)中任1项中,也可以采用以下的构成:

27、在所述相熔层的边缘部具有飞边(burr)。

28、发明效果

29、根据本公开,能够提供易于制造、能够抑制冷却介质泄漏、轻量、且冷却效率优异的冷却床构件。



技术特征:

1.一种冷却床构件,其对载置于上方的电池单元进行冷却,其中,所述冷却床构件具有:

2.根据权利要求1所述的冷却床构件,其中,所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述聚丙烯层,所述分隔构件为聚乙烯系树脂组合物和聚丙烯系树脂组合物中的任一种。

3.根据权利要求1所述的冷却床构件,其中,所述金属床底材或所述平板状金属床板中的至少一方具有所述含聚碳酸酯单元的聚氨酯层,所述分隔构件为丙烯腈-丁二烯-苯乙烯系树脂组合物、聚对苯二甲酸乙二醇酯系树脂组合物、聚碳酸酯系树脂组合物、聚酰胺系树脂组合物、聚苯硫醚系树脂组合物、聚氯乙烯系树脂组合物、甲基丙烯酸系树脂组合物及聚缩醛系树脂组合物中的任一种。

4.根据权利要求1~3中任1项所述的冷却床构件,其中,所述金属床底材的外周缘和所述平板状金属床板的外周缘被直接连续地接合在一起。

5.根据权利要求1~3中任1项所述的冷却床构件,其中,所述金属床底材和所述平板状金属床板为钢材。

6.根据权利要求1~3中任1项所述的冷却床构件,其中,所述金属床底材及所述平板状金属床板为锌系镀覆钢板或铝系镀覆钢板。

7.根据权利要求1~3中任1项所述的冷却床构件,其中,所述相熔层的厚度为25nm以上。

8.根据权利要求1~3中任1项所述的冷却床构件,其中,在所述相熔层的边缘部具有飞边。


技术总结
冷却床构件(100A)对电池单元进行冷却,具有金属床底材(101)、平板状金属床板(102)和热塑性树脂组合物(106)即分隔构件(105),被金属床底材(101)、平板状金属床板(102)及分隔构件(105)围住的区域为冷却液流动的冷却液流路(104)。金属床底材(101)或平板状金属床板(102)中的至少一方具有聚丙烯层(160)、或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层(161)。金属床底材(101)或平板状金属床板(102)中的至少一方经由位于聚丙烯层(160)或含聚碳酸酯单元的聚氨酯层(161)与热塑性树脂组合物(106)之间的相熔层(140)而与分隔构件(105)接合。

技术研发人员:三宅恭平,上田大地,植田浩平,崎山达也,山崎翔平
受保护的技术使用者:日本制铁株式会社
技术研发日:
技术公布日:2024/6/26
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