WO2019163353A1 - 電池温度調節装置 - Google Patents

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WO2019163353A1
WO2019163353A1 PCT/JP2019/001601 JP2019001601W WO2019163353A1 WO 2019163353 A1 WO2019163353 A1 WO 2019163353A1 JP 2019001601 W JP2019001601 W JP 2019001601W WO 2019163353 A1 WO2019163353 A1 WO 2019163353A1
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WO
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heat exchanger
battery
elastic member
heat
pressure receiving
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PCT/JP2019/001601
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憲志郎 村松
安浩 水野
Original Assignee
株式会社デンソー
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the disclosure in this specification relates to a battery temperature adjusting device for adjusting the temperature of the battery.
  • Patent Document 1 discloses a heat exchanger for exchanging heat with a battery.
  • a passage tube through which a heat medium flows is used.
  • the passage pipe is pressed toward the battery by a preload member that applies a preload.
  • a thick preload member is used to maintain the required preload over the expected period of use.
  • a thick preload member may thicken the entire device including the battery.
  • One disclosed object is to provide a battery temperature control device capable of suppressing the thickness in the direction of preload.
  • Another object of the present disclosure is to provide a battery temperature control device that can suppress deformation of a preload member over time.
  • the battery temperature control device disclosed herein includes a heat exchange system including a heat exchanger for flowing a heat medium so as to exchange heat with the battery, and an elastic member that pushes the heat exchanger toward the battery,
  • the exchanger has a pressure receiving surface that receives a pressing force from the elastic member and is positioned in the thickness of the heat exchanger.
  • the heat exchanger has a pressure receiving surface that receives a pressing force from the elastic member, and the pressure receiving surface is positioned in the thickness of the heat exchanger. Since the pressure receiving surface is positioned in the thickness of the heat exchanger, the elastic member can be arranged in the thickness of the heat exchanger. As a result, the protruding amount of the elastic member protruding from the heat exchanger is suppressed. In other words, the thickness of the battery temperature adjusting device is suppressed.
  • a battery unit 10 includes a battery 20 and a heat exchange system 30.
  • the battery unit 10 is integrally disposed so that the battery 20 and a part of the heat exchange system 30 can be handled as a unit.
  • Part of the battery unit 10 and part of the heat exchange system 30 provide a battery temperature control device.
  • the battery temperature adjusting device maintains the temperature of the battery 20 in an appropriate range so that the battery 20 can function for a long period of time.
  • the battery temperature control device functions to cool the battery 20 against the heat generation of the battery 20.
  • the battery temperature adjusting device is also called a battery cooling device.
  • the battery temperature adjustment device may function to heat the temperature of the battery 20 in a low temperature environment.
  • the battery unit 10 provides a power source for various electric devices.
  • the battery unit 10 provides a storage battery of a small-scale power generation facility or a storage battery of a vehicle, for example.
  • vehicle should be interpreted in a broad sense, and includes a moving object such as a vehicle, a ship, and an aircraft, and a fixed object such as an amusement device and a simulation device.
  • the battery 20 is provided by a so-called lithium ion battery.
  • the battery 20 can be provided by various available batteries.
  • the battery 20 has a plurality of unit batteries 21.
  • the battery 20 includes a plurality of unit batteries 21 that are stacked in a predetermined stacking direction SD.
  • the unit battery 21 has a plurality of electrodes 21a including a positive electrode and a negative electrode.
  • the unit cell 21 is a flat rectangular parallelepiped that can be easily stacked along the stacking direction SD.
  • the battery 20 is also called an assembled battery.
  • One unit battery 21 is also called a battery cell. Note that the unit battery 21 may be provided by an assembly of a plurality of smaller cells. One cell may be provided by a unit sharing an electrolyte.
  • the plurality of electrodes 21a of the plurality of unit batteries 21 are connected in series, in parallel, or in series-parallel in order to provide a + output terminal and a ⁇ output terminal of one battery 20.
  • the heat exchange system 30 has a heat exchanger 31.
  • the heat exchanger 31 flows the heat medium 33 so as to exchange heat with the battery 20.
  • the heat exchanger 31 has a flow path 32 for flowing the heat medium 33.
  • the heat exchanger 31 adjusts the temperature of the battery 20 by providing heat exchange between the heat medium 33 and the battery 20.
  • the heat exchanger 31 is disposed adjacent to the battery 20.
  • the heat exchanger 31 extends over a relatively wide surface of the battery 20.
  • the heat exchanger 31 is disposed avoiding the surface on which the plurality of electrodes 21a are disposed.
  • the heat exchanger 31 is disposed so as to face the surface opposite to the surface on which the plurality of electrodes 21a are disposed.
  • the heat exchanger 31 is disposed below the battery 20.
  • the heat exchanger 31 is disposed to face the bottom surface of the battery 20.
  • the length of the heat exchanger 31 is the length over the entire length of the battery 20 with respect to the stacking direction SD of the batteries 20.
  • the width of the heat exchanger 31 is substantially equal to the width of the battery 20.
  • the flow path 32 has a partial flow path 32a as a forward path and a partial flow path 32b as a return path. Furthermore, the flow path 32 has a partial flow path 32c as a turn part that connects the partial flow path 32a and the partial flow path 32b. As a result, the flow path 32 provides a partial flow path 32 a or a partial flow path 32 b for flowing the heat medium along the stacking direction SD of the batteries 20. Furthermore, the heat exchanger 31 provides a plurality of partial flow paths 32 a and 32 b that flow so as to reciprocate the heat medium 33 along the battery 20. The plurality of partial flow paths 32a and 32b extend in parallel to each other.
  • the heat exchange system 30 has a heat cycle 34 (TCYC).
  • the heat cycle 34 adjusts the temperature of the heat medium 33.
  • the thermal cycle 34 is provided by a fluid device that circulates the heat medium 33.
  • the heat cycle 34 is provided by a water cycle.
  • the heat cycle 34 is provided by a vapor compression refrigeration cycle.
  • FIG. 2 shows the relationship between the compression amount COMP (mm) of the elastic member pushing the heat exchanger 31 toward the battery 20 and the preload Preload (N) applied to the heat exchanger 31.
  • the thicknesses TH1 and TH2 (TH2 ⁇ TH1) of the elastic member, the upper limit UL and the lower limit LL of the preload, and the error ERR are illustrated.
  • the preload error is preferably between the upper limit UL and the lower limit LL.
  • Characteristic line TH1 shows a case where the initial thickness of the elastic member in the initial state (the state where it is not compressed) is relatively thick.
  • the characteristic line of thickness TH2 shows the case where the initial thickness is relatively thin. In the case of the characteristic line of thickness TH2, even if there is an error ERR, the preload can be maintained in an appropriate range between the upper limit UL and the lower limit LL.
  • the preload may exceed the upper limit UL and / or the lower limit LL due to the error ERR.
  • the above (Method 1) causes an excessive preload.
  • the above (Method 2) occurs when the upper limit UL and / or the lower limit LL is exceeded. For this reason, the elastic member must have a relatively large initial thickness.
  • the battery unit 10 includes a case.
  • the case is made of resin or metal.
  • the case includes at least a first case 11 and a second case 12.
  • the first case 11 is fixed to the battery 20.
  • a plurality of unit batteries 21 are fixed to each other as a battery 20.
  • the first case 11 and the second case 12 are connected.
  • the first case 11 and the second case 12 are connected by a plurality of bolts so as to provide a case for housing the battery 20.
  • the first case 11 is also called an upper case.
  • the second case 12 is also called a lower case.
  • the second case 12 defines a storage chamber 12 a that stores the heat exchanger 31 and the elastic member 14.
  • the second case 12 partitions the accommodation chamber 12 a so as to face the battery 20.
  • the storage chamber 12a extends facing the battery 20.
  • the heat exchanger 31 is disposed in the storage chamber 12a so as to exchange heat with the battery 20.
  • a heat conducting member 13 is provided between the battery 20 and the heat exchanger 31.
  • the heat conducting member 13 enables heat exchange between the battery 20 and the heat exchanger 31.
  • the heat conducting member 13 can be provided by, for example, heat conducting grease, a silicon or acrylic heat radiation sheet, a metal such as aluminum or copper, or a resin such as a carbon fiber reinforced resin.
  • the heat conducting member 13 is a plate-like member that spreads along one surface of the battery 20.
  • the heat conducting member 13 may be formed integrally with the battery 20 or integrally with the heat exchanger 31.
  • the heat conducting member 13 has a function of protecting the heat exchanger 31 from the battery 20 and a function of protecting the battery 20 from the heat exchanger 31. Therefore, the heat conducting member 13 can also be called a protective member.
  • the heat exchanger 31 is a so-called drone cup type heat exchanger.
  • the heat exchanger 31 has a plate 31a and a plate 31b.
  • the plate 31 a faces the battery 20.
  • the plate 31 b faces the second case 12.
  • the plates 31a and 31b are joined to each other.
  • the plates 31a and 31b can be provided by a metal such as aluminum or copper, or a resin such as a carbon fiber reinforced resin.
  • the plates 31a, 31b are provided by metal, they can be joined by brazing.
  • the heat exchanger 31 is pressed toward the battery 20.
  • the heat exchanger 31 has a thickness TH31 in this pressing direction.
  • the thickness TH31 is defined by the battery surface 31t of the heat exchanger 31 and the case surface 31u.
  • the battery surface 31t is a surface facing the battery 20 in the heat exchanger 31.
  • the case surface 31u is a surface facing the second case 12 in the heat exchanger 31.
  • the heat exchanger 31 has a partial flow path 32a and a partial flow path 32b.
  • the partial flow paths 32a and 32b provide a flow path for the heat medium.
  • the heat exchanger 31 has convex portions 31 c and 31 d that define the thickness TH 31 of the heat exchanger 31.
  • the convex portions 31c and 31d are also flow channel portions for providing a flow channel 32 for flowing the heat medium.
  • the heat exchanger 31 has recesses 31e, 31f, and 31g.
  • the recesses 31e, 31f, 31g are portions that do not include the flow path 32 in the thickness direction.
  • the recesses 31e, 31f, and 31g are also connecting portions that connect the plurality of protrusions 31c and 31d.
  • the recesses 31e, 31f, and 31g are also joint portions for the heat exchanger 31.
  • one convex portion 31 c is a linear convex portion extending along the stacking direction SD over the plurality of unit cells 21.
  • the single convex portion 31d is also a linear convex portion extending along the stacking direction SD over the plurality of unit cells 21.
  • the convex portions 31c and 31d include a plurality of linear convex portions extending in parallel with each other along the stacking direction.
  • the convex portions 31c and 31d are also called a plurality of linear convex portions 31c and 31d.
  • the battery unit 10 includes an elastic member 14.
  • the elastic member 14 pushes the heat exchanger 31 toward the battery 20.
  • the elastic member 14 is disposed in a compressed state between the second case 12 and the heat exchanger 31.
  • the elastic member 14 pushes the heat exchanger 31 toward the battery 20 by an elastic force for returning to the state before compression.
  • the elastic member 14 has a plurality of independent elastic members 14a, 14b, and 14c.
  • the elastic member 14 can be provided by various elastic members such as rubber, urethane, elastomer, leaf spring, and coil spring. In this embodiment, the elastic member 14 is provided by an elastomer.
  • the heat exchanger 31 has a pressure receiving surface 31p that receives a pressing force from the elastic member 14.
  • the pressure receiving surface 31p is positioned in the thickness TH31 of the heat exchanger 31.
  • the plurality of recesses 31e, 31f, and 31g provide a pressure receiving surface 31p.
  • the plurality of recesses 31e, 31f, and 31g provide a plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • Each of the plurality of independent elastic members 14a, 14b, 14c is independent of each of the plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • the elastic member 14 is positioned between the pressure receiving surface 31p and the case inner surface 12t. Therefore, the thickness TH14 of the elastic member 14 corresponds to the gap between the pressure receiving surface 31p and the case inner surface 12t.
  • the recesses 31e, 31f, 31g include at least one intervening recess 31e.
  • the intervening recess 31e is located between the plurality of linear protrusions 31c and 31d.
  • the intervening recess 31e provides a series of partial pressure-receiving surfaces extending along the stacking direction SD.
  • the recesses 31e, 31f, and 31g have a plurality of edge recesses 31f and 31g located between the linear protrusions 31c and 31d and the edge of the heat exchanger 31.
  • One edge recess 31f provides a partial pressure receiving surface extending along the stacking direction SD.
  • One edge recess 31f provides a partial pressure receiving surface extending along the stacking direction SD.
  • the independent elastic member 14a extends along the stacking direction SD.
  • the independent elastic member 14a is positioned between the plurality of linear protrusions 31c and 31d. Since the independent elastic member 14a is disposed along at least one linear protrusion 31c, 31d, the positional relationship between the independent elastic member 14a and the heat exchanger 31 is stabilized. Moreover, since the independent elastic member 14a is arrange
  • the independent elastic members 14b and 14c extend along the stacking direction SD.
  • the independent elastic member 14b is disposed along the linear protrusion 31c.
  • the independent elastic member 14b is positioned in the edge recess. Since the independent elastic member 14b is disposed along one linear convex portion 31c, the positional relationship between the independent elastic member 14b and the heat exchanger 31 is stabilized.
  • the independent elastic member 14c is arranged along the linear convex portion 31d. Since the independent elastic member 14c is disposed along one linear convex portion 31d, the positional relationship between the independent elastic member 14c and the heat exchanger 31 is stabilized.
  • the independent elastic member 14c is positioned in the edge recess.
  • the plurality of concave portions 31e and 31f are located on both sides of the linear convex portion 31c.
  • the plurality of recesses 31e and 31f provide a plurality of partial pressure receiving surfaces extending along the stacking direction SD.
  • the plurality of independent elastic members 14a and 14b extend along the stacking direction SD, and are positioned in the plurality of concave portions 31e and 31f along the linear convex portion 31c.
  • one linear convex portion 31c is positioned between the two independent elastic members 14a and 14b. This configuration also contributes to stabilizing the positional relationship between the independent elastic members 14a and 14b and the heat exchanger 31.
  • the plurality of concave portions 31e and 31g are located on both sides of the linear convex portion 31d.
  • the plurality of recesses 31e and 31g provide a plurality of partial pressure receiving surfaces extending along the stacking direction SD.
  • the plurality of independent elastic members 14a and 14c extend along the stacking direction SD, and are positioned in the plurality of concave portions 31e and 31g along the linear convex portion 31d.
  • one linear convex portion 31d is positioned between the two independent elastic members 14a and 14c. This configuration also contributes to stabilizing the positional relationship between the independent elastic members 14a and 14c and the heat exchanger 31.
  • FIG. 4 shows the thermal cycle 34.
  • the heat medium 33 in this embodiment is a water-based antifreeze.
  • the thermal cycle 34 has a circulation passage 34a.
  • the thermal cycle 34 includes a pump 34b, an outside air heat exchanger 34c, and an outside air fan 34d.
  • the pump 34b, the outside air heat exchanger 34c, and the heat exchanger 31 are sequentially arranged in the circulation passage 34a.
  • This thermal cycle 34 discharges the heat of the battery 20 to the outside air.
  • the drone cup type heat exchanger 31 is suitable for the heat medium 33 which is relatively close to the atmospheric pressure. However, the drone cup type heat exchanger 31 may be used for a thermal cycle using a refrigerant.
  • the heat exchanger 31 has the pressure receiving surface 31p that receives the pressing force from the elastic member 14, and the pressure receiving surface 31p is positioned in the thickness TH31 of the heat exchanger 31. Since the pressure receiving surface 31p is positioned in the thickness TH31 of the heat exchanger 31, the elastic member 14 can be disposed up to the thickness TH31 of the heat exchanger 31. As a result, the protruding amount of the elastic member 14 protruding from the heat exchanger 31 is suppressed. In other words, the thickness of the battery temperature adjusting device is suppressed. In other words, the thickness of the battery temperature adjusting device in the pressing direction in which the elastic member 14 pushes the heat exchanger 31 toward the battery 20 is suppressed.
  • the plurality of convex portions 31c, 31d form a flow path 32 for flowing the heat medium 33, and the plurality of concave sections 31e, 31f, 31g do not include the flow path 32 in the thickness direction. Thereby, the pressure receiving surface 31p can be easily provided in the thickness TH31 of the heat exchanger 31.
  • the plurality of recesses 31e, 31f, and 31g are provided by a connecting portion that does not provide the flow path 32. For this reason, compared with the case where the part which provides the flow path 32 provides the pressure receiving surface 31p, the protrusion amount of the elastic member 14 which protrudes from the heat exchanger 31 can be suppressed.
  • the plurality of recesses 31e, 31f, and 31g are positioned to be closer to the battery 20 side than the center of the thickness TH31 of the heat exchanger 31. For this reason, the pressure receiving surface 31p is also biased toward the battery 20 side. As a result, the protruding amount of the elastic member 14 protruding from the heat exchanger 31 can be suppressed.
  • the width of the heat exchanger 31 is substantially equal to the width of the battery 20.
  • the width of the heat exchanger 31 may not be the same as the width of the battery 20.
  • the heat exchanger 31 can have various sizes so as to provide good heat exchange with the battery 20.
  • the heat exchanger 31 is formed by a plate 231a and a plate 231b.
  • the width of the heat exchanger 31 is larger than the width of the battery 20.
  • the plurality of recesses 231 f and 231 g as edge recesses protrude outward from the battery 20.
  • a relatively wide flow path 32 is provided.
  • the independent elastic members 14 b and 14 c are positioned at the corners of the second case 12. Therefore, the independent elastic members 14 b and 14 c are positioned by the linear protrusions 31 c and 31 d and the corners of the second case 12.
  • the heat exchanger 31 is a drone cup type.
  • the heat exchanger 31 can be provided in various forms.
  • a header and tube type heat exchanger can be used.
  • FIG. 6 is a perspective view of the battery temperature adjusting device in this embodiment.
  • the heat exchanger 31 is a header and tube type.
  • the heat exchanger 31 has a multi-hole tube 331a for providing the flow paths 32a and 32b.
  • the heat exchanger 31 has headers 331b and 331c.
  • the headers 331b and 331c function as distribution pipes and / or collecting pipes.
  • the multi-hole tube 331a has a plurality of flow paths 32a and 32b for the heat medium 33.
  • the multi-hole tube 331a has regions 31c and 31d including flow paths 32a and 32b.
  • the regions 31c and 31d provide convex portions 31c and 31d (linear convex portions).
  • the multi-hole tube 331a has regions 31e, 31f, and 31g that do not include the flow paths 32a and 32b. Regions 31e, 31f, 31g provide recesses. Regions 31e, 31f, and 31g provide an edge recess, an intervening recess, and an edge recess, respectively.
  • the multi-hole tube 331a can be provided by a metal extruded tube such as aluminum, or a brazed tube.
  • the plurality of flow paths 32a and 32b of the multi-hole tube 331a communicate with the headers 331b and 331c. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment.
  • FIG. 8 shows the thermal cycle 34.
  • the heat medium 33 in this embodiment is a refrigerant with a phase change.
  • the thermal cycle 34 is provided by a vapor compression refrigeration cycle.
  • the thermal cycle 34 has a circulation passage 334a.
  • the thermal cycle 34 includes a compressor 334b, an outside air heat exchanger 334c, an outside air fan 334d, and a decompressor 334e.
  • the compressor 334b, the outside air heat exchanger 334c, the decompressor 334e, and the heat exchanger 31 are sequentially arranged in the circulation passage 334a.
  • the outside air heat exchanger 334c functions as a heat radiator.
  • the heat exchanger 31 functions as an evaporator. This thermal cycle 34 discharges the heat of the battery 20 to the outside air.
  • the heat cycle 34 may be operated as a heat pump that supplies heat to the heat exchanger 31 using outside air as a heat source.
  • the header and tube type heat exchanger 31 is suitable for a heat cycle using a refrigerant.
  • the header-and-tube heat exchanger 31 may be used for a heat cycle using the water-based heat medium 33.
  • the heat exchanger 31 is provided by the continuous multi-hole tube 331a.
  • the multi-hole tube 331a may be provided by a plurality of multi-hole tubes 431a and 431a.
  • the heat exchanger 31 has a plurality of multi-hole tubes 431a and 431a.
  • the plurality of multi-hole tubes 431a and 431a are joined to a common plate 431b.
  • the plurality of multi-hole tubes 431a and 431a provide convex portions 31c and 31d (linear convex portions). Further, the plurality of multi-hole tubes 431a and 431a provide a battery surface 31t.
  • a gap 434 is provided between the plate 431 b and the heat conducting member 13. The gap 434 contributes to reliably providing contact between the multi-hole tubes 431a and 431a and the heat conducting member 13.
  • This embodiment is a modified example based on the preceding embodiment.
  • the recesses 31e, 31f, and 31g do not provide the flow path 32.
  • the recesses 31e, 31f, 31g may also provide a flow path for the heat medium.
  • the heat exchanger 31 is formed of a plate 31a and a plate 531b.
  • the plate 531b has a flow path 532c extending over all the convex portions 531c and 531d and all the concave portions 531e, 531f and 531g.
  • the plate 531b has a convex portion that extends over the flow path 532c. Therefore, the flow path 32a and the flow path 32b are connected via the flow path 532c.
  • all the recesses 531e, 531f, 531g also provide the flow path 532c.
  • the interposition recessed part 531e may be provided by the joining part so that the flow path 532c may not be provided similarly to the preceding embodiment. In this case, the flow path 32a and the flow path 32b can be made independent of each other. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment.
  • the elastic member 14 includes a plurality of independent elastic members 14a, 14b, and 14c. Instead of this, the elastic member 14 may be continuous over a plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • the heat exchanger 31 has a pressure receiving surface 31p.
  • the pressure receiving surface 31p has a plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • the pressure receiving surface 31p includes one partial pressure receiving surface provided by the intervening recess 31e and two partial pressure receiving surfaces provided by the edge recesses 31f and 31g.
  • the elastic member 14 has a continuous elastic member 614d.
  • the continuous elastic member 614d is continuous with each of the plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • the continuous elastic member 614d has a peak portion 614e that applies a pressing force to the plurality of partial pressure receiving surfaces.
  • the continuous elastic member 614d has a groove 614f that connects at least two ridges 614e. In this embodiment, three peak portions 614e are connected.
  • the groove 614f is opposed to the plurality of convex portions 31c and 31d.
  • the groove 614f does not apply a pressing force to the heat exchanger 31.
  • a gap is formed between the groove 614f and the convex portions 31
  • the continuous elastic member 614d has a ridge 614e extending linearly and a groove 614f.
  • the peak portion 614e is convex in order to push the heat exchanger 31 in the recesses 31e, 31f, 31g.
  • This convex shape extends along the concave portions 31e, 31f, and 31g.
  • the groove portion 614f is concave in order to avoid contact with the convex portions 31c and 31d.
  • This concave shape extends along the convex portions 31c and 31d.
  • the continuous elastic member 614d can be formed to include one groove 614f that connects at least two ridges 614e. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment. Furthermore, the elastic member 14 can be easily disposed at a specified position.
  • the elastic member 14 is made of an elastomer. Instead of this, the elastic member 14 can be provided in various forms.
  • the elastic member 14 has a plurality of independent elastic members 714a, 714b, and 714c.
  • Each of the independent elastic members 714a, 714b, and 714c is a spring that utilizes deformation such as bending and twisting of the member.
  • the spring can be provided by metal or resin. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment.
  • This embodiment is a modification example based on the preceding embodiment.
  • the heat exchanger 31 is arranged on the so-called bottom surface of the battery 20. Instead, the heat exchanger 31 can be arranged to exchange heat with various surfaces of the battery 20.
  • the battery 20 has a plurality of unit batteries 821 arranged horizontally.
  • the heat exchanger 31 exchanges heat with the side surface of the battery 20, that is, the side surfaces of the plurality of unit cells 821.
  • the heat medium 33 exchanges heat with the outside air in the outside air heat exchangers 34c and 334c. Instead of this, the heat medium 33 may exchange heat with an additional heat medium other than the outside air.
  • FIG. 15 shows the thermal cycle 34.
  • the heat cycle 34 uses a phase-change refrigerant as an additional heat medium 935 in addition to the heat medium 33 in the first embodiment.
  • the thermal cycle 34 has a circulation passage 334a that is thermally connected to the circulation passage 34a in tandem.
  • the heat cycle 34 includes a water-refrigerant heat exchanger 936 between the circulation passage 34a and the circulation passage 334a.
  • the water-refrigerant heat exchanger 936 releases the heat of the heat medium 33 to the additional heat medium 935.
  • the water-refrigerant heat exchanger 936 is a counterflow type heat exchanger in which the water flow direction and the refrigerant flow direction are opposed to each other. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment.
  • FIG. 16 shows the thermal cycle 34.
  • the heat cycle 34 uses a water-based antifreeze as an additional heat medium A35 in addition to the heat medium 33 in the third embodiment.
  • the thermal cycle 34 has a circulation passage 34a that is thermally connected to the circulation passage 334a in tandem.
  • the thermal cycle 34 includes a refrigerant-water heat exchanger A36 between the circulation passage 334a and the circulation passage 34a.
  • the refrigerant-water heat exchanger A36 releases the heat of the heat medium 33 to the additional heat medium A35.
  • the refrigerant-water heat exchanger A36 is a counterflow type heat exchanger in which the water flow direction and the refrigerant flow direction are opposed to each other. This embodiment can provide the same advantages as the preceding embodiment.
  • the battery temperature adjusting device has the heat conducting member 13 provided between the battery 20 and the heat exchanger 31. It may replace with this and the battery 20 and the heat exchanger 31 may be made to contact directly.
  • a flexible film may be disposed instead of or in addition to the heat conducting member 13.
  • nothing is arranged between the elastic member 14 and the heat exchanger 31.
  • a thermally conductive member may be disposed between the elastic member 14 and the heat exchanger 31.
  • a plate-like member or a film-like member can be disposed.
  • the continuous elastic member 614d is connected by the elastic member itself.
  • a plurality of portions made of an elastic member may be continued by a flexible film-like member or a hard support plate.
  • the elastic member 14 and the heat exchanger 31 are positioned at a predetermined position by meshing between the plurality of portions made of the elastic member and the convex portions 31c and 31d.

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Abstract

電池ユニット（１０）は、電池（２０）と、熱交換システム（３０）とを備える。電池ユニット（１０）の一部と、熱交換システム（３０）の一部とは、電池温度調節装置を提供している。熱交換システム（３０）は、電池（２０）と熱交換するように熱媒体を流すための熱交換器（３１）を含む。電池ユニット（１０）は、電池（２０）に向けて熱交換器（３１）を押す弾性部材（１４）を備える。熱交換器（３１）は、弾性部材（１４）からの押圧力を受ける受圧面（３１ｐ）を有する。受圧面（３１ｐ）は、熱交換器（３１）の厚さ（ＴＨ３１）の中に位置付けられている。この結果、熱交換器（３１）から突出する弾性部材（１４）の突出量が抑制される。これにより、予荷重の方向における厚さを抑制できる。

Description

電池温度調節装置 関連出願の相互参照
　本出願は、当該開示内容が参照によって本出願に組み込まれた、２０１８年２月２３日に出願された日本特許出願２０１８－０３０８６５号を基にしている。
　この明細書における開示は、電池の温度を調節する電池温度調節装置に関する。
　特許文献１は、電池と熱交換するための熱交換器を開示する。この技術では、熱媒体が流れる通路管が使用される。通路管は、予荷重を与える予荷重部材によって、電池に向けて押し付けられている。従来技術として列挙された先行技術文献の記載内容は、この明細書における技術的要素の説明として、参照により援用される。
欧州特許出願公開第２９４５２１７号明細書
　従来技術の構成では、必要とされる予荷重を、想定される使用期間にわたって維持するために、厚い予荷重部材が用いられる。しかし、厚い予荷重部材は、電池を含む装置全体を厚くする場合がある。上述の観点において、または言及されていない他の観点において、電池温度調節装置にはさらなる改良が求められている。
　開示される１つの目的は、予荷重の方向における厚さを抑制できる電池温度調節装置を提供することである。
　開示される他の１つの目的は、予荷重部材の経時的な変形を抑制できる電池温度調節装置を提供することである。
　ここに開示された電池温度調節装置は、電池と熱交換するように熱媒体を流すための熱交換器を含む熱交換システムと、電池に向けて熱交換器を押す弾性部材とを備え、熱交換器は、弾性部材からの押圧力を受ける受圧面であって、熱交換器の厚さの中に位置付けられている受圧面を有する。
　ここに開示された電池温度調節装置によると、熱交換器は、弾性部材からの押圧力を受ける受圧面を有し、この受圧面は、熱交換器の厚さの中に位置付けられている。熱交換器の厚さの中に受圧面が位置付けられるから、熱交換器の厚さの中にまで、弾性部材を配置することができる。この結果、熱交換器から突出する弾性部材の突出量が抑制される。言い換えると、電池温度調節装置の厚さが抑制される。
第１実施形態に係る電池温度調節装置の斜視図である。 予荷重と圧縮量との関係を示すグラフである。 電池温度調節装置の断面図である。 熱サイクルのブロック図である。 第２実施形態の電池温度調節装置の断面図である。 第３実施形態に係る電池温度調節装置の斜視図である。 電池温度調節装置の断面図である。 熱サイクルのブロック図である。 第４実施形態の電池温度調節装置の断面図である。 第５実施形態の電池温度調節装置の断面図である。 第６実施形態の電池温度調節装置の断面図である。 予荷重部材の斜視図である。 第７実施形態の電池温度調節装置の断面図である。 第８実施形態の電池温度調節装置の斜視図である。 第９実施形態の熱サイクルのブロック図である。 第１０実施形態の熱サイクルのブロック図である。
　図面を参照しながら、複数の実施形態を説明する。複数の実施形態において、機能的におよび／または構造的に対応する部分および／または関連付けられる部分には同一の参照符号、または百以上の位が異なる参照符号が付される場合がある。対応する部分および／または関連付けられる部分については、他の実施形態の説明を参照することができる。
　第１実施形態
　図１において、電池ユニット１０は、電池２０と、熱交換システム３０とを備える。電池ユニット１０は、電池２０と熱交換システム３０の一部とを、ユニットとして取り扱うことができるように一体的に配置している。電池ユニット１０の一部と、熱交換システム３０の一部とは、電池温度調節装置を提供している。電池温度調節装置は、電池２０が長期間にわたって機能を発揮するように、電池２０の温度を適正な範囲に維持する。電池温度調節装置は、電池２０の発熱に抗して、電池２０を冷却するように機能する。電池温度調節装置は、電池冷却装置とも呼ばれる。電池温度調節装置は、低温環境において、電池２０の温度を加熱するように機能する場合がある。
　電池ユニット１０は、多様な電気機器の電力源を提供する。電池ユニット１０は、例えば、小規模発電施設の蓄電池、または、乗り物の蓄電池を提供する。ここで、乗り物の語は、広義に解釈されるべきであり、車両、船舶、航空機などの移動体、および、アミューズメント機器、およびシミュレーション機器などの固定物を含む。
　電池２０は、いわゆるリチウムイオン電池によって提供されている。電池２０は、利用可能な多様な電池によって提供することができる。電池２０は、複数の単位電池２１を有する。電池２０は、所定の積層方向ＳＤに沿って積層して配置された複数の単位電池２１を有する。単位電池２１は、＋極と－極とを含む複数の電極２１ａを有する。単位電池２１は、積層方向ＳＤに沿って積層しやすい、扁平な直方体である。
　電池２０は、組電池とも呼ばれる。１つの単位電池２１は、電池セルとも呼ばれる。なお、単位電池２１は、さらに小型の複数のセルの集合体によって提供されてもよい。１つのセルは、電解質を共有する単位によって提供されてもよい。複数の単位電池２１の複数の電極２１ａは、１つの電池２０の＋出力端子と－出力端子とを提供するために、直列、または、並列、または直並列に接続されている。
　熱交換システム３０は、熱交換器３１を有する。熱交換器３１は、電池２０と熱交換するように熱媒体３３を流す。熱交換器３１は、熱媒体３３を流すための流路３２を有する。熱交換器３１は、熱媒体３３と電池２０との熱交換を提供することによって電池２０の温度を調節する。
　熱交換器３１は、電池２０に隣接して配置されている。図示される例では、熱交換器３１は、電池２０の比較的広い一面にわたって広がっている。具体的には、熱交換器３１は、複数の電極２１ａが配置された面を避けて配置されている。例えば、熱交換器３１は、複数の電極２１ａが配置された面と反対の面に対向するように配置されている。より詳細には、熱交換器３１は、電池２０下側に配置されている。熱交換器３１は、電池２０の底面と対向して配置されている。熱交換器３１の長さは、電池２０の積層方向ＳＤに関して電池２０の全長にわたる長さである。熱交換器３１の幅は、電池２０の幅とほぼ等しい。
　流路３２は、往路としての部分流路３２ａと、復路としての部分流路３２ｂとを有する。さらに、流路３２は、部分流路３２ａと部分流路３２ｂとを接続するターン部としての部分流路３２ｃを有する。この結果、流路３２は、電池２０の積層方向ＳＤに沿って熱媒体を流すための部分流路３２ａ、または部分流路３２ｂを提供する。さらに、熱交換器３１は、電池２０に沿って熱媒体３３を往復するように流す複数の部分流路３２ａ、３２ｂを提供する。これら複数の部分流路３２ａ、３２ｂは、互いに平行に延びている。
　熱交換システム３０は、熱サイクル３４（ＴＣＹＣ）を有する。熱サイクル３４は、熱媒体３３の温度を調節する。熱サイクル３４は、熱媒体３３を循環させる流体機器によって提供される。例えば、熱媒体３３が水ベースの不凍液などである場合、熱サイクル３４は、水サイクルによって提供される。例えば、熱媒体３３が冷媒である場合、熱サイクル３４は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって提供される。
　図２は、電池２０に向けて熱交換器３１を押す弾性部材の圧縮量ＣＯＭＰ（ｍｍ）と、熱交換器３１に与えられる予荷重Ｐｒｅｌｏａｄ（Ｎ）との関係を示す。弾性部材の厚さＴＨ１、ＴＨ２（ＴＨ２＜ＴＨ１）と、予荷重の上限ＵＬおよび下限ＬＬと、誤差ＥＲＲとが図示されている。
　熱交換器３１に電池２０と熱交換器３１とを固定する場合、ケースの寸法誤差、電池２０の底面の誤差、熱交換器３１の厚さの誤差などが生じる。この結果、弾性部材の圧縮量が一定しない。圧縮量の誤差は、熱交換器３１に与える予荷重にも誤差を与える。予荷重の誤差は、上限ＵＬと下限ＬＬとの間にあることが望ましい。
　特性線ＴＨ１は、弾性部材の初期状態（圧縮していない状態）における初期厚さが、比較的厚い場合を示す。厚さＴＨ２の特性線は、初期厚さが、比較的薄い場合を示す。厚さＴＨ２の特性線の場合、誤差ＥＲＲがあっても、予荷重を上限ＵＬと下限ＬＬとの間の適正範囲に維持できる。
　しかし、厚さＴＨ１の特性線の場合、誤差ＥＲＲによって、予荷重は、上限ＵＬ、および／または下限ＬＬを越える場合がある。弾性部材の圧縮後の厚さをさらに薄くするためには、（方法１）圧縮量を大きくする、（方法２）初期厚さが薄い弾性部材を利用するといった手法を利用できる。しかし、上記（方法１）は過大な予荷重を生じる。また、上記（方法２）は、上限ＵＬ、および／または下限ＬＬを越える場合を生じる。このため、弾性部材は、比較的大きい初期厚さを備えなければならない。
　図３において、電池ユニット１０は、ケースを備える。ケースは、樹脂製または金属製である。ケースは、第１ケース１１と、第２ケース１２とを少なくとも備える。第１ケース１１は、電池２０に固定されている。第１ケース１１は、複数の単位電池２１を電池２０として互いに固定している。第１ケース１１と第２ケース１２とは、連結されている。第１ケース１１と第２ケース１２とは、例えば、電池２０を収容するケースを提供するように複数のボルトによって連結されている。第１ケース１１は、アッパケースとも呼ばれる。第２ケース１２は、ロワケースとも呼ばれる。第２ケース１２は、熱交換器３１と弾性部材１４とを収容する収容室１２ａを区画する。第２ケース１２は、電池２０に面するように収容室１２ａを区画する。収容室１２ａは、電池２０に面して広がっている。
　熱交換器３１は、電池２０と熱交換するように、収容室１２ａの中に配置されている。電池２０と熱交換器３１との間には、熱伝導部材１３が設けられている。熱伝導部材１３は、電池２０と熱交換器３１との間における熱交換を可能とする。熱伝導部材１３は、例えば、熱伝導グリス、シリコン系若しくはアクリル系の放熱シート、アルミニウム若しくは銅などの金属、またはカーボン繊維強化樹脂などの樹脂によって提供することができる。熱伝導部材１３は、電池２０の１つの面に沿って広がる板状部材である。熱伝導部材１３は、電池２０と一体的に、または熱交換器３１と一体的に形成されていてもよい。熱伝導部材１３は、電池２０から熱交換器３１を保護する機能、および熱交換器３１から電池２０を保護する機能を有する。よって、熱伝導部材１３は、保護部材とも呼ぶことができる。
　熱交換器３１は、いわゆるドロンカップ型の熱交換器である。熱交換器３１は、プレート３１ａとプレート３１ｂとを有する。プレート３１ａは、電池２０と対向している。プレート３１ｂは、第２ケース１２に対向している。プレート３１ａ、３１ｂは、互いに接合されている。プレート３１ａ、３１ｂは、例えば、アルミニウム、銅などの金属、またはカーボン繊維強化樹脂などの樹脂によって提供することができる。例えば、プレート３１ａ、３１ｂが金属によって提供されている場合、それらはろう付けによって接合することができる。
　熱交換器３１は、電池２０に向けて押し付けられている。熱交換器３１は、この押圧方向において、厚さＴＨ３１を有する。厚さＴＨ３１は、熱交換器３１の電池面３１ｔと、ケース面３１ｕとによって規定されている。電池面３１ｔは、熱交換器３１における電池２０との対向面である。ケース面３１ｕは、熱交換器３１における第２ケース１２との対向面である。
　熱交換器３１は、部分流路３２ａと部分流路３２ｂとを有する。部分流路３２ａ、３２ｂは、熱媒体のための流路を提供する。熱交換器３１は、熱交換器３１の厚さＴＨ３１を規定する凸部３１ｃ、３１ｄを有する。凸部３１ｃ、３１ｄは、熱媒体を流すための流路３２を提供するための流路部分でもある。熱交換器３１は、凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇを有する。凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、その厚さ方向において流路３２を含まない部分である。凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、複数の凸部３１ｃ、３１ｄを連結する連結部分でもある。凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、熱交換器３１のための接合部分でもある。
　図１および図３から理解されるように、１つの凸部３１ｃは、複数の単位電池２１にわたって積層方向ＳＤに沿って延びる線状凸部である。１つの凸部３１ｄも、複数の単位電池２１にわたって積層方向ＳＤに沿って延びる線状凸部である。凸部３１ｃ、３１ｄは、積層方向に沿って互いに並行して延びる複数の線状凸部を含む。凸部３１ｃ、３１ｄは、複数の線状凸部３１ｃ、３１ｄとも呼ばれる。
　図３に戻り、電池ユニット１０は、弾性部材１４を備える。弾性部材１４は、電池２０に向けて熱交換器３１を押す。弾性部材１４は、第２ケース１２と熱交換器３１との間に圧縮状態で配置されている。弾性部材１４は、圧縮前の状態に戻ろうとする弾性力によって熱交換器３１を電池２０に向けて押している。弾性部材１４は、複数の独立弾性部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する。弾性部材１４は、ゴム、ウレタン、エラストマ、板バネ、コイルスプリングなど多様な弾性部材によって提供することができる。この実施形態では、エラストマによって弾性部材１４が提供されている。
　熱交換器３１は、弾性部材１４からの押圧力を受ける受圧面３１ｐを有する。受圧面３１ｐは、熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中に位置付けられている。複数の凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、受圧面３１ｐを提供する。複数の凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、複数の部分受圧面を提供する。複数の独立弾性部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃのそれぞれは、複数の部分受圧面のそれぞれに対して独立している。弾性部材１４は、受圧面３１ｐと、ケース内面１２ｔとの間に位置付けられている。よって、弾性部材１４の厚さＴＨ１４は、受圧面３１ｐとケース内面１２ｔとの間の隙間に対応する。
　凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、少なくとも１つの介在凹部３１ｅを含む。介在凹部３１ｅは、複数の線状凸部３１ｃ、３１ｄの間に位置する。介在凹部３１ｅは、積層方向ＳＤに沿って延びる一連の部分受圧面を提供する。凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、線状凸部３１ｃ、３１ｄと熱交換器３１の縁との間に位置する複数の縁凹部３１ｆ、３１ｇを有する。１つの縁凹部３１ｆは、積層方向ＳＤに沿って延びる部分受圧面を提供する。１つの縁凹部３１ｆは、積層方向ＳＤに沿って延びる部分受圧面を提供する。
　独立弾性部材１４ａは、積層方向ＳＤに沿って延びている。独立弾性部材１４ａは、複数の線状凸部３１ｃ、３１ｄの間に位置付けられている。独立弾性部材１４ａは、少なくとも１つの線状凸部３１ｃ、３１ｄに沿って配置されるから、独立弾性部材１４ａと熱交換器３１との位置関係が安定する。また、独立弾性部材１４ａは、２つの線状凸部３１ｃ、３１ｄの間に配置されるから、独立弾性部材１４ａと熱交換器３１との位置関係が安定する。
　独立弾性部材１４ｂ、１４ｃは、積層方向ＳＤに沿って延びている。独立弾性部材１４ｂは、線状凸部３１ｃに沿って配置されている。独立弾性部材１４ｂは、縁凹部に位置付けられている。独立弾性部材１４ｂは、１つの線状凸部３１ｃに沿って配置されるから、独立弾性部材１４ｂと熱交換器３１との位置関係が安定する。独立弾性部材１４ｃは、線状凸部３１ｄに沿って配置されている。独立弾性部材１４ｃは、１つの線状凸部３１ｄに沿って配置されるから、独立弾性部材１４ｃと熱交換器３１との位置関係が安定する。独立弾性部材１４ｃは、縁凹部に位置付けられている。
　別の観点において、複数の凹部３１ｅ、３１ｆは、線状凸部３１ｃの両側に位置する。これら複数の凹部３１ｅ、３１ｆは、積層方向ＳＤに沿って延びる複数の部分受圧面を提供している。複数の独立弾性部材１４ａ、１４ｂは、積層方向ＳＤに沿って延びており、線状凸部３１ｃに沿って複数の凹部３１ｅ、３１ｆに位置付けられている。この結果、２つの独立弾性部材１４ａ、１４ｂの間に、１つの線状凸部３１ｃが位置付けられる。この構成も、独立弾性部材１４ａ、１４ｂと熱交換器３１との位置関係を安定化するために貢献する。
　また、複数の凹部３１ｅ、３１ｇは、線状凸部３１ｄの両側に位置する。これら複数の凹部３１ｅ、３１ｇは、積層方向ＳＤに沿って延びる複数の部分受圧面を提供している。複数の独立弾性部材１４ａ、１４ｃは、積層方向ＳＤに沿って延びており、線状凸部３１ｄに沿って複数の凹部３１ｅ、３１ｇに位置付けられている。この結果、２つの独立弾性部材１４ａ、１４ｃの間に、１つの線状凸部３１ｄが位置付けられる。この構成も、独立弾性部材１４ａ、１４ｃと熱交換器３１との位置関係を安定化するために貢献する。
　図４は、熱サイクル３４を示す。この実施形態における熱媒体３３は、水ベースの不凍液である。熱サイクル３４は、循環通路３４ａを有する。熱サイクル３４は、ポンプ３４ｂ、外気熱交換器３４ｃ、および外気ファン３４ｄを有する。ポンプ３４ｂ、外気熱交換器３４ｃ、および熱交換器３１は、循環通路３４ａに順に配置されている。この熱サイクル３４は、電池２０の熱を、外気に排出する。ドロンカップ型の熱交換器３１は、比較的大気圧に近い熱媒体３３に適する。ただし、ドロンカップ型の熱交換器３１は、冷媒を利用する熱サイクルに利用されてもよい。
　この実施形態によると、熱交換器３１は、弾性部材１４からの押圧力を受ける受圧面３１ｐを有し、この受圧面３１ｐは、熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中に位置付けられている。熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中に受圧面３１ｐが位置付けられるから、熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中にまで、弾性部材１４を配置することができる。この結果、熱交換器３１から突出する弾性部材１４の突出量が抑制される。言い換えると、電池温度調節装置の厚さが抑制される。言い換えると、弾性部材１４が熱交換器３１を電池２０に向けて押す押圧方向における、電池温度調節装置の厚さが抑制される。
　複数の凸部３１ｃ、３１ｄは、熱媒体３３を流すための流路３２を形成しており、複数の凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、厚さ方向において流路３２を含まない。これにより、熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中に、受圧面３１ｐを容易に設けることができる。複数の凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、流路３２を提供しない連結部分によって提供されている。このため、流路３２を提供する部分が受圧面３１ｐを提供する場合に比べて、熱交換器３１から突出する弾性部材１４の突出量を抑制することができる。しかも、複数の凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、熱交換器３１の厚さＴＨ３１の中央よりも電池２０側に偏って位置付けられている。このため、受圧面３１ｐも電池２０側に偏っている。この結果、熱交換器３１から突出する弾性部材１４の突出量を抑制することができる。
　第２実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱交換器３１の幅は、電池２０の幅とほぼ等しい。これに代えて、熱交換器３１の幅は、電池２０の幅と同じでなくてもよい。熱交換器３１は、電池２０との良好な熱交換を提供するように多様な大きさをもつことができる。
　図５において、熱交換器３１は、プレート２３１ａと、プレート２３１ｂとによって形成されている。熱交換器３１の幅は、電池２０の幅より大きい。この実施形態では、縁凹部としての複数の凹部２３１ｆ、２３１ｇは、電池２０より外側に突出している。この実施形態によると、比較的広い流路３２が提供される。独立弾性部材１４ｂ、１４ｃは、第２ケース１２の角部に位置付けられている。よって、独立弾性部材１４ｂ、１４ｃは、線状凸部３１ｃ、３１ｄと第２ケース１２の角部とによって位置決めされる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第３実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱交換器３１は、ドロンカップ型である。これに代えて、熱交換器３１は、多様な形式によって提供することができる。例えば、ヘッダアンドチューブ型の熱交換器を利用可能である。
　図６は、この実施形態における電池温度調節装置の斜視図である。熱交換器３１は、ヘッダアンドチューブ型である。熱交換器３１は、流路３２ａ、３２ｂを提供するための多穴管３３１ａを有する。さらに、熱交換器３１は、ヘッダ３３１ｂ、３３１ｃを有する。ヘッダ３３１ｂ、３３１ｃは、分配管および／または集合管として機能する。
　図７において、多穴管３３１ａは、熱媒体３３のための複数の流路３２ａ、３２ｂを有する。多穴管３３１ａは、流路３２ａ、３２ｂを備える領域３１ｃ、３１ｄを有する。領域３１ｃ、３１ｄは、凸部３１ｃ、３１ｄ（線状凸部）を提供する。多穴管３３１ａは、流路３２ａ、３２ｂを備えない領域３１ｅ、３１ｆ、３１ｇを有する。領域３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、凹部を提供する。領域３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、それぞれ、縁凹部、介在凹部、および縁凹部を提供する。多穴管３３１ａは、アルミニウムなどの金属製の押出管、またはろう付け管によって提供することができる。多穴管３３１ａの複数の流路３２ａ、３２ｂは、ヘッダ３３１ｂ、３３１ｃと連通している。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　図８は、熱サイクル３４を示す。この実施形態における熱媒体３３は、相変化を伴う冷媒である。熱サイクル３４は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルによって提供されている。熱サイクル３４は、循環通路３３４ａを有する。熱サイクル３４は、圧縮機３３４ｂ、外気熱交換器３３４ｃ、外気ファン３３４ｄ、および減圧器３３４ｅを有する。圧縮機３３４ｂ、外気熱交換器３３４ｃ、減圧器３３４ｅ、および熱交換器３１は、循環通路３３４ａに順に配置されている。外気熱交換器３３４ｃは、放熱器として機能する。熱交換器３１は、蒸発器として機能する。この熱サイクル３４は、電池２０の熱を、外気に排出する。熱サイクル３４は、外気を熱源として熱交換器３１へ熱を供給するヒートポンプとして運転されてもよい。ヘッダアンドチューブ型の熱交換器３１は、冷媒を利用する熱サイクルに適する。ただし、ヘッダアンドチューブ型の熱交換器３１は、水ベースの熱媒体３３を利用する熱サイクルに利用されてもよい。
　第４実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、連続した多穴管３３１ａによって熱交換器３１が提供されている。これに代えて、多穴管３３１ａは、複数の多穴管４３１ａ、４３１ａによって提供されてもよい。
　図９において、熱交換器３１は、複数の多穴管４３１ａ、４３１ａを有する。複数の多穴管４３１ａ、４３１ａは、共通のプレート４３１ｂに接合されている。複数の多穴管４３１ａ、４３１ａは、凸部３１ｃ、３１ｄ（線状凸部）を提供する。さらに、複数の多穴管４３１ａ、４３１ａは、電池面３１ｔを提供する。プレート４３１ｂと熱伝導部材１３との間には、隙間４３４が設けられている。隙間４３４は、複数の多穴管４３１ａ、４３１ａと熱伝導部材１３との接触を確実に提供するために貢献する。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第５実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇは、流路３２を提供しない。これに代えて、凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇも熱媒体のための流路を提供していてもよい。
　図１０において、熱交換器３１は、プレート３１ａと、プレート５３１ｂとによって形成される。プレート５３１ｂは、すべての凸部５３１ｃ、５３１ｄ、およびすべての凹部５３１ｅ、５３１ｆ、５３１ｇにわたって広がる流路５３２ｃを有する。プレート５３１ｂは、流路５３２ｃにわたって広がる凸部を有している。よって、流路３２ａと、流路３２ｂとは、流路５３２ｃを経由して連通している。この実施形態では、すべての凹部５３１ｅ、５３１ｆ、５３１ｇも流路５３２ｃを提供する。なお、介在凹部５３１ｅは、先行する実施形態と同様に、流路５３２ｃを提供しないように、接合部によって提供されてもよい。この場合、流路３２ａと、流路３２ｂとを互いに独立させることができる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第６実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、弾性部材１４は、複数の独立弾性部材１４ａ、１４ｂ、１４ｃを有する。これに代えて、弾性部材１４は、複数の部分受圧面の間にわたり連続していてもよい。
　図１１において、熱交換器３１は、受圧面３１ｐを有する。受圧面３１ｐは、複数の部分受圧面を有する。この実施形態では、受圧面３１ｐは、介在凹部３１ｅが提供する１つの部分受圧面と、縁凹部３１ｆ、３１ｇが提供する２つの部分受圧面とを含む。弾性部材１４は、連続弾性部材６１４ｄを有する。連続弾性部材６１４ｄは、複数の部分受圧面のそれぞれに対して連続している。連続弾性部材６１４ｄは、複数の部分受圧面に押圧力を与える峰部６１４ｅを有する。連続弾性部材６１４ｄは、少なくとも２つの峰部６１４ｅを連結する溝部６１４ｆを有する。この実施形態では、３つの峰部６１４ｅが連結されている。溝部６１４ｆは、複数の凸部３１ｃ、３１ｄと対向している。溝部６１４ｆは、熱交換器３１に押圧力を与えない。溝部６１４ｆと凸部３１ｃ、３１ｄとの間には、隙間が形成されている。
　図１２において、連続弾性部材６１４ｄは、線状に延びる峰部６１４ｅと、溝部６１４ｆとを有する。峰部６１４ｅは、凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇにおいて熱交換器３１を押すために、凸状である。この凸形状は、凹部３１ｅ、３１ｆ、３１ｇに沿って延びている。溝部６１４ｆは、凸部３１ｃ、３１ｄとの接触を回避するために凹状である。この凹形状は、凸部３１ｃ、３１ｄに沿って延びている。なお、連続弾性部材６１４ｄは、少なくとも２つの峰部６１４ｅを連結する１つの溝部６１４ｆを備えるように形成することができる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。さらに、弾性部材１４を容易に規定の位置に配置することができる。
　第７実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、弾性部材１４は、エラストマ製である。これに代えて、弾性部材１４は、多様な形態で提供することができる。
　図１３において、弾性部材１４は、複数の独立弾性部材７１４ａ、７１４ｂ、７１４ｃを有する。独立弾性部材７１４ａ、７１４ｂ、７１４ｃのそれぞれは、部材の曲げ、ねじりなどの変形を利用するスプリングである。スプリングは、金属または樹脂によって提供することができる。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第８実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱交換器３１は、電池２０のいわゆる底面に配置されている。これに代えて、熱交換器３１は、電池２０の多様な面と熱交換するように配置することができる。
　図１４において、電池２０は、複数の単位電池８２１を横配置している。この結果、熱交換器３１は、電池２０の側面、すなわち複数の単位電池８２１の側面と熱交換する。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第９実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。上記実施形態では、熱媒体３３は、外気熱交換器３４ｃ、３３４ｃにおいて外気と熱交換している。これに代えて、熱媒体３３は、外気以外の追加的な熱媒体と熱交換してもよい。
　図１５は、熱サイクル３４を示す。熱サイクル３４は、第１実施形態における熱媒体３３に加えて、相変化する冷媒を追加的な熱媒体９３５として利用する。熱サイクル３４は、循環通路３４ａに対して熱的にタンデムに接続された循環通路３３４ａを有する。熱サイクル３４は、循環通路３４ａと、循環通路３３４ａとの間に、水―冷媒熱交換器９３６を有する。水－冷媒熱交換器９３６は、熱媒体３３の熱を、追加的な熱媒体９３５に放出する。水－冷媒熱交換器９３６は、水の流れ方向と、冷媒の流れ方向とが互いに対向している対向流型の熱交換器である。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　第１０実施形態
　この実施形態は、先行する実施形態を基礎的形態とする変形例である。
　図１６は、熱サイクル３４を示す。熱サイクル３４は、第３実施形態における熱媒体３３に加えて、水ベースの不凍液を追加的な熱媒体Ａ３５として利用する。熱サイクル３４は、循環通路３３４ａに対して熱的にタンデムに接続された循環通路３４ａを有する。熱サイクル３４は、循環通路３３４ａと、循環通路３４ａとの間に、冷媒－水熱交換器Ａ３６を有する。冷媒－水熱交換器Ａ３６は、熱媒体３３の熱を、追加的な熱媒体Ａ３５に放出する。冷媒－水熱交換器Ａ３６は、水の流れ方向と、冷媒の流れ方向とが互いに対向している対向流型の熱交換器である。この実施形態でも、先行する実施形態と同様の利点が得られる。
　他の実施形態
　この明細書および図面等における開示は、例示された実施形態に制限されない。開示は、例示された実施形態と、それらに基づく当業者による変形態様を包含する。例えば、開示は、実施形態において示された部品および／または要素の組み合わせに限定されない。開示は、多様な組み合わせによって実施可能である。開示は、実施形態に追加可能な追加的な部分をもつことができる。開示は、実施形態の部品および／または要素が省略されたものを包含する。開示は、１つの実施形態と他の実施形態との間における部品および／または要素の置き換え、または組み合わせを包含する。開示される技術的範囲は、実施形態の記載に限定されない。
　上記実施形態では、電池温度調節装置は、電池２０と、熱交換器３１との間に設けられた熱伝導部材１３を有する。これに代えて、電池２０と熱交換器３１とを直接的に接触させてもよい。また、熱伝導部材１３に代えて、または追加的に、柔軟なフィルムが配置されてもよい。上記実施形態では、弾性部材１４と熱交換器３１との間には、何も配置されていない。これに代えて、弾性部材１４と熱交換器３１との間に、熱伝導性の部材を配置してもよい。例えば、板状部材、またはフィルム状部材を配置することができる。
　上記実施形態では、連続弾性部材６１４ｄは、弾性部材それ自身によって連結されている。これに代えて、可撓性のフィルム状部材、または硬質の支持板によって、弾性部材製の複数の部分を連続させてもよい。この場合も、弾性部材製の複数の部分と、凸部３１ｃ、３１ｄとの噛み合いによって、弾性部材１４と熱交換器３１とが規定の位置に位置決めされる。
　本開示は実施例を参照して記載されているが、本開示は開示された上記実施例や構造に限定されるものではないと理解される。寧ろ、本開示は、様々な変形例や均等範囲内の変形を包含する。加えて、本開示の様々な要素が、様々な組み合わせや形態によって示されているが、それら要素よりも多くの要素、あるいは少ない要素、またはそのうちの１つだけの要素を含む他の組み合わせや形態も、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

Claims (10)

  1. 　電池（２０）と熱交換するように熱媒体を流すための熱交換器（３１）を含む熱交換システム（３０）と、
    　前記電池に向けて前記熱交換器を押す弾性部材（１４）と、を備え、
    　前記熱交換器は、前記弾性部材からの押圧力を受ける受圧面であって、前記熱交換器の厚さ（ＴＨ３１）の規定範囲の中に位置付けられている受圧面（３１ｐ）を有し、
    　前記電池は、所定の積層方向に沿って積層して配置された複数の単位電池（２１）を有し、
    　前記熱交換器は、前記複数の単位電池の前記積層方向に沿って前記熱媒体が流れる流路を有する、電池温度調節装置。
  2. 　さらに、前記熱交換器と前記弾性部材とを収容する収容室を、前記電池に面するように区画するケース（１２）を備え、
    　前記熱交換器は、前記電池と熱交換するように配置され、
    　前記弾性部材は、前記ケースと前記熱交換器との間に圧縮状態で配置され、弾性力によって前記熱交換器を前記電池に向けて押している請求項１に記載の電池温度調節装置。
  3. 　前記熱交換器は、
    　前記熱交換器の厚さを規定する凸部（３１ｃ、３１ｄ）と、
    　前記凸部に隣接して形成されており、前記受圧面を提供する凹部（３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ、２３１ｆ、２３１ｇ）とを備える請求項１または請求項２に記載の電池温度調節装置。
  4. 　前記凸部は、前記熱媒体を流すための流路（３２）を形成している請求項３に記載の電池温度調節装置。
  5. 　前記凸部は、複数の前記単位電池にわたって前記積層方向に沿って延びる線状凸部である請求項３または請求項４に記載の電池温度調節装置。
  6. 　前記凸部は、前記積層方向に沿って互いに並行して延びる複数の前記線状凸部を含み、
    　前記凹部は、複数の前記線状凸部の間に位置し、前記積層方向に沿って延びる前記受圧面を提供する介在凹部（３１ｅ）を含み、
    　前記弾性部材は、前記積層方向に沿って延びており、複数の前記線状凸部の間に位置付けられている請求項５に記載の電池温度調節装置。
  7. 　前記凹部は、前記線状凸部と前記熱交換器の縁との間に位置し、前記積層方向に沿って延びる前記受圧面を提供する縁凹部（３１ｆ、３１ｇ、２３１ｆ、２３１ｇ）を含み、
    　前記弾性部材は、前記積層方向に沿って延びており、前記線状凸部に沿って前記縁凹部に位置付けられている請求項５に記載の電池温度調節装置。
  8. 　前記凹部は、前記線状凸部の両側に位置し、前記積層方向に沿って延びる複数の前記受圧面を提供する複数の前記凹部（３１ｅ、３１ｆ、３１ｇ）を含み、
    　前記弾性部材は、前記積層方向に沿って延びており、前記線状凸部に沿って複数の前記凹部に位置付けられている請求項５に記載の電池温度調節装置。
  9. 　前記受圧面は、複数の部分受圧面を含み、
    　前記弾性部材は、複数の前記部分受圧面のそれぞれに対して独立している複数の独立弾性部材（１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、７１４ａ、７１４ｂ、７１４ｃ）である請求項１から請求項８のいずれかに記載の電池温度調節装置。
  10. 　前記受圧面は、複数の部分受圧面を含み、
    　前記弾性部材は、複数の前記部分受圧面のそれぞれに対して連続している連続弾性部材（６１４ｄ）である請求項１から請求項８のいずれかに記載の電池温度調節装置。
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