JP6167023B2 - 組電池の冷却構造 - Google Patents
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Description
この発明は組電池の冷却構造に関する。
この明細書および特許請求の範囲において、図１〜図３の上下を上下というものとする。
近年、環境問題などから、ハイブリッド自動車、電気自動車等が注目されており、そのために各種の二次電池が開発されている。各種の二次電池の中でもリチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く、密閉性に優れ、かつメンテナンスフリーであるため、ハイブリッド自動車や電気自動車用のバッテリとして優れているが、大型のものは実用化されていない。そこで、複数個の小型の単電池を直列または並列に接続して組電池の形態とすることにより、所望の電圧や容量を確保している。
リチウムイオン二次電池は、使用温度によって性能や寿命が変化するので、長時間にわたって効率良く使用するためには適正な温度で使用する必要があるが、上述したような組電池の形態で用いた場合、各単電池自体から発せられる熱を放熱することが困難であり、各単電池の温度が上昇して寿命が短くなるという問題がある。
そこで、上述したような組電池における単電池の温度上昇を抑制することを目的として、複数の扁平状の単電池と、複数の平板状ヒートパイプとが、両者が水平となるように交互に積層状に配置されており、平板状ヒートパイプの周縁部の少なくとも一部に、単電池よりも外方に突出しかつ放熱用ヒートシンクに接触させられる放熱部が設けられている冷却構造が提案されている（特許文献１参照）。
しかしながら、特許文献１記載の組電池の冷却構造では、部品点数が多くなるとともに、組み立て作業が面倒になるという問題がある。
この発明の目的は、上記問題を解決し、部品点数を削減しうるとともに、組み立て作業が簡単になる組電池の冷却構造を提供することにある。
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
1)ヒートパイプ部が設けられた基板が蛇行状に曲げられることによって形成された蛇行板状ヒートパイプと、鉛直状に配置されかつ蛇行板状ヒートパイプとの間で熱の授受が行われる複数の扁平状単電池と、蛇行板状ヒートパイプの上方に設けられ、かつ蛇行板状ヒートパイプのヒートパイプ部で発生した液相作動液から熱を奪う冷却器と、蛇行板状ヒートパイプのヒートパイプ部と冷却器との間で作動液を循環させる作動液循環回路とを備えており、ヒートパイプ部が、蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された中空状作動液封入部内に作動液が封入されることによって設けられており、
蛇行板状ヒートパイプの基板が、互いに平行に配置されかつ単電池が熱的に接触する鉛直平板状受熱部と、隣り合う鉛直平板状受熱部を、平面から見て長手方向のいずれか一端で交互に連結する板状連結部とよりなり、ヒートパイプ部の作動液封入部が、基板の下部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された下部流通部と、基板の上部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された上部流通部と、各鉛直平板状受熱部に形成されて下部流通部と上部流通部とを長さ方向の中間部で通じさせる連通部とを有し、作動液封入部の下部流通部、上部流通部および連通部のうち少なくとも下部流通部の全体が作動液で満たされ、下部流通部の一端に、前記一端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口した作動液入口が設けられ、上部流通部の他端に、前記他端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口しかつ作動液入口よりも上方に位置する作動液出口が設けられ、
扁平状単電池が、少なくとも片面が蛇行板状ヒートパイプの基板の鉛直平板状受熱部に熱的に接触するように隣り合う鉛直平板状受熱部間に配置され、
冷却器が、中空状の外側流体流通部材と、外側流体流通部材内に間隔をおいて配置された中空状の内側流体流通部材とを備えており、外側流体流通部材と内側流体流通部材との間の間隙が気相作動液が流れる第１流路となり、内側流体流通部材内が気相作動液を冷却する冷却流体が流れる第２流路となっており、外側流体流通部材に、気相作動液を第１流路内に送り込む作動液流入口、および第１流路内から液相作動液を送り出す作動液流出口が設けられ、内側流体流通部材の両端が外側流体流通部材の外部に開口し、内側流体流通部材の一端開口が冷却流体流入口となるとともに同他端開口が冷却流体流出口となっており、
作動液循環回路が、蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液出口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流入口とを通じさせる第１連通配管、および蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液入口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流出口とを通じさせる第２連通配管とを備えている組電池の冷却構造。
蛇行板状ヒートパイプの基板が、互いに平行に配置されかつ単電池が熱的に接触する鉛直平板状受熱部と、隣り合う鉛直平板状受熱部を、平面から見て長手方向のいずれか一端で交互に連結する板状連結部とよりなり、ヒートパイプ部の作動液封入部が、基板の下部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された下部流通部と、基板の上部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された上部流通部と、各鉛直平板状受熱部に形成されて下部流通部と上部流通部とを長さ方向の中間部で通じさせる連通部とを有し、作動液封入部の下部流通部、上部流通部および連通部のうち少なくとも下部流通部の全体が作動液で満たされ、下部流通部の一端に、前記一端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口した作動液入口が設けられ、上部流通部の他端に、前記他端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口しかつ作動液入口よりも上方に位置する作動液出口が設けられ、
扁平状単電池が、少なくとも片面が蛇行板状ヒートパイプの基板の鉛直平板状受熱部に熱的に接触するように隣り合う鉛直平板状受熱部間に配置され、
冷却器が、中空状の外側流体流通部材と、外側流体流通部材内に間隔をおいて配置された中空状の内側流体流通部材とを備えており、外側流体流通部材と内側流体流通部材との間の間隙が気相作動液が流れる第１流路となり、内側流体流通部材内が気相作動液を冷却する冷却流体が流れる第２流路となっており、外側流体流通部材に、気相作動液を第１流路内に送り込む作動液流入口、および第１流路内から液相作動液を送り出す作動液流出口が設けられ、内側流体流通部材の両端が外側流体流通部材の外部に開口し、内側流体流通部材の一端開口が冷却流体流入口となるとともに同他端開口が冷却流体流出口となっており、
作動液循環回路が、蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液出口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流入口とを通じさせる第１連通配管、および蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液入口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流出口とを通じさせる第２連通配管とを備えている組電池の冷却構造。
2)蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液入口が、基板の前記一端の鉛直平板状受熱部における板状連結部とは反対側の端縁に開口し、同じく作動液出口が、基板の前記他端の鉛直平板状受熱部における板状連結部とは反対側の端縁に開口している上記1)記載の組電池の冷却構造。
3)ヒートパイプ部の作動液封入部の連通部が、蛇行板状ヒートパイプの基板の各鉛直平板状受熱部において、下部流通部および上部流通部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられている上記1)または2)記載の組電池の冷却構造。
4)蛇行板状ヒートパイプの基板における少なくとも１つの板状連結部の下部に加熱源が熱的に接触させられており、単電池を加熱する機能を備えている上記1)〜3)のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
5)冷却器の第１流路における作動液の流れ方向と、第２流路における冷却流体の流れ方向とが逆向きになっている上記1)〜4)のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
6)冷却器の外側流体流通部材の作動液流入口が、作動液流出口よりも上方に位置している上記1)〜5)のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
上記1)〜6)の冷却構造によれば、以下に述べるように単電池を効率良く冷却することが可能になる。
すなわち、単電池を冷却する際には、単電池から発せられる熱によって、蛇行板状ヒートパイプの基板における単電池に熱的に接触している鉛直平板状受熱部が加熱され、この熱がヒートパイプ部の作動液封入部内の作動液に伝わって、少なくとも下部流通部内を満たしている作動液が蒸発する。発生した気相作動液は、連通部を通って上部流通部内に入り、上部流通部内を流れて作動液出口から作動液循環回路の第１連通配管内に入る。第１連通配管内に入った気相作動液は、作動液流入口を通って冷却器の第１流路内に入り、第１流路内を流れる間に冷却器の第２流路内を流れる冷却流体により冷却されて凝縮し、作動液循環回路の第２連通配管内を流れて作動液入口から作動液封入部の下部流通部に戻る。こうして蛇行板状ヒートパイプと冷却器との間で作動液の循環が起きることによって、単電池における蛇行板状ヒートパイプの基板の鉛直平板状受熱部に熱的に接触している部分の全体が均等に冷却される。
そして、１つの蛇行板状ヒートパイプを使用するだけであり、しかも蛇行板状ヒートパイプの基板の隣り合う鉛直平板状受熱部間に単電池を配置するだけで組み立てることができるので、特許文献１記載の冷却構造に比較して、部品点数を削減しうるとともに、組み立て作業が簡単になる。
上記2)および3)の冷却構造によれば、蛇行板状ヒートパイプと冷却器との間での作動液の循環が、スムーズに行われる。
上記4)の冷却構造によれば、使用開始前には使用環境温度の影響により単電池の温度が適正温度よりも低くなり、単電池の温度が適正温度に上昇するまでは効率良く使用することができなるおそれがある寒冷地において、以下に述べるように、単電池の全体を短時間で適正温度に加熱することが可能になる。すなわち、加熱源から蛇行板状ヒートパイプの基板の板状連結部に熱を供給すると、供給された熱は蛇行板状ヒートパイプの基板の板状連結部の作動液封入部内の作動液に伝わって、少なくとも下部流通部内を満たしている作動液が均一に加熱されて蒸発する。その結果、全ての鉛直平板状受熱部の温度も均一に上昇し、単電池における蛇行板状ヒートパイプの基板の鉛直平板状受熱部に熱的に接触している部分の全体が均等に加熱される。蒸発した気相作動液は、上述した単電池を冷却する場合と同様にして、冷却器において凝縮し、蛇行板状ヒートパイプの作動液封入部に戻る。こうして単電池における蛇行板状ヒートパイプの基板の受熱部に熱的に接触している部分の全体が均等に加熱され、単電池の全体が短時間で適正温度に加熱される。
上記5)の冷却構造によれば、冷却器の第１流路において、作動液流入口側と作動液流出口側とで作動液の温度差が大きくなり、第１流路内での作動液の流れが促進されるので、蛇行板状ヒートパイプと冷却器との間での作動液の循環が起こりやすくなる。したがって、上述した単電池の冷却および加熱を効果的に行うことができる。
上記6)の冷却構造によれば、蛇行板状ヒートパイプと冷却器との間での作動液の循環の際に第１流路内で凝縮した液相作動液は、重力によって下方に位置する作動液流出口側に流れやすくなる。
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、図１の矢印Ｘで示す側を左、これと反対側を右といい、矢印Ｙで示す側を前、これと反対側を後というものとする。
また、以下の説明において、「アルミニウム」という用語には、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。
図１はこの発明による組電池の冷却構造の全体構成を示し、図２は図１の冷却構造の一部の構成を示す。
図１および図２において、組電池の冷却構造は、ヒートパイプ部(3)が設けられた基板(2)が蛇行状に曲げられることによって形成された蛇行板状ヒートパイプ(1)と、リチウムイオン二次電池からなり、かつ鉛直状に配置されて蛇行板状ヒートパイプ(1)との間で熱の授受が行われる複数の扁平状単電池(4)と、蛇行板状ヒートパイプ(1)の上方に設けられ、かつ蛇行板状ヒートパイプ(1)のヒートパイプ部(3)で発生した液相作動液から熱を奪う冷却器(5)と、蛇行板状ヒートパイプ(1)のヒートパイプ部(3)と冷却器(5)との間で作動液を循環させる作動液循環回路(6)とを備えている。
蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)は互いに接合された２枚のアルミニウム板からなり、長手方向を前後方向に向けるとともに幅方向を上下方向に向けた状態で、左右方向に間隔をおいて互いに平行に配置され、かつ単電池(4)が熱的に接触する複数の鉛直平板状受熱部(7)と、隣り合う鉛直平板状受熱部(7)を、平面から見て長手方向のいずれか一端で交互に連結する水平断面円弧状の板状連結部(8)とよりなる。
蛇行板状ヒートパイプ(1)のヒートパイプ部(3)は、基板(2)に形成された１つの中空状作動液封入部(9)内に作動液が封入されることによって、一端の鉛直平板状受熱部(7)から他端の鉛直平板状受熱部(7)にかけて設けられている。ヒートパイプ部(3)の作動液封入部(9)は、基板(2)の下部において一端の鉛直平板状受熱部(7)から他端の鉛直平板状受熱部(7)にかけて形成された下部流通部(11)と、基板(2)の上部において一端の鉛直平板状受熱部(7)から他端の鉛直平板状受熱部(7)にかけて形成された上部流通部(12)と、基板(2)の上下方向の中間部において一端の鉛直平板状受熱部(7)から他端の鉛直平板状受熱部(7)にかけて形成された中間流通部(13)と、各鉛直平板状受熱部(7)において下部流通部(11)、中間流通部(13)および上部流通部(12)を通じさせるように、これらの流通部(11)(12)(13)の長さ方向に間隔をおいて設けられた複数の鉛直状連通部(14)とを有する。そして、作動液封入部(9)の下部流通部(11)、上部流通部(12)、中間流通部(13)および連通部(14)のうち少なくとも下部流通部(11)の全体が作動液で満たされている。たとえば、作動液は、中間流通部(13)内まで満たすように、作動液封入部(9)内に封入されている。作動液封入部(9)の連通部(14)は板状連結部(8)には設けられておらず、下部流通部(11)、上部流通部(12)および中間流通部(13)だけが板状連結部(8)に設けられている。作動液封入部(9)の下部流通部(11)の一端に、一端（左端）の鉛直平板状受熱部(7)における板状連結部(8)とは反対側の端縁（後端縁）に開口した作動液入口(15)が設けられ、作動液封入部(9)の上部流通部(12)の他端に、他端（右端）の鉛直平板状受熱部(7)における板状連結部(8)とは反対側の端縁（後端縁）に開口し、かつ作動液入口(15)よりも上方に位置しする作動液出口(16)が設けられている。
蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)は、たとえば２枚のアルミニウム板の合わせ面のうちの少なくともいずれか一方の面に圧着防止剤を所要パターンに印刷し、この状態で２枚のアルミニウム板を圧着して合わせ板をつくり、合わせ板の非圧着部に流体圧を導入することによって作動液封入部(9)を一挙に形成する、所謂ロールボンド法によって製造される。合せ板の非圧着部は、作動液封入部(9)に対応する形状の作動液封入部用非圧着部と、作動液封入部用非圧着部から合せ板の周縁に至る流体圧導入用非圧着部とからなる。流体圧導入用非圧着部から流体圧を導入して作動液封入部(9)を形成すると、流体圧導入用非圧着部は、一端が作動液封入部(9)に連なるとともに他端が合せ板の周縁に開口した作動液注入部となる。作動液注入部は作動液の注入後封止される。
なお、基板(2)は、少なくとも１枚のアルミニウム板が作動液封入部(9)を形成するための外方膨出部を有する２枚のアルミニウム板を、たとえばろう付することにより形成してもよい。
単電池(4)は扁平直方体状であり、少なくとも片面が蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)の鉛直平板状受熱部(7)に熱的に接触するように、隣り合う鉛直平板状受熱部(7)間に１つまたは２つ、ここでは２つずつ積層状に配置されている。なお、この明細書において、「直方体」という用語には、数学的に定義される厳密な直方体だけではなく、直方体に近似した形状も含むものとする。また、単電池(4)は扁平直方体状に限らず、扁平状であればよい。
図示は省略したが、単電池(4)の上端に１対の端子が上方突出状に設けられており、端子を利用して全ての単電池(4)が直列状または並列状に接続されることにより組電池(17)が構成されている。図示は省略したが、単電池(4)と平板状ヒートパイプ(1)の鉛直平板状受熱部(7)との間には電気絶縁フィルムが介在させられるか、あるいは鉛直平板状受熱部(7)の左右両面に電気絶縁コーティングが施されることによって、単電池(4)と平板状ヒートパイプ(1)の鉛直平板状受熱部(7)との間が電気絶縁状態となっていることが好ましい。
冷却器(5)は、アルミニウム製外管(18)（外側流体流通部材）と、外管(18)内に間隔をおいて配置されたアルミニウム製内管(19)（内側流体流通部材）とを備えており、外管(18)と内管(19)との間の間隙が気相作動液が流れる第１流路(21)となり、内管(19)内が気相作動液を冷却する冷却流体が流れる第２流路(22)となっている。第１流路(21)の両端は閉鎖されている。
冷却器(5)の外管(18)の一端に、気相作動液を第１流路(21)内に送り込む作動液流入口(23)が設けられるとともに、同他端に第１流路(21)内から液相作動液を送り出す作動液流出口(24)が設けられている。内管(19)の両端は、外管(18)の外部に突出して開口しており、内管(19)の一端開口が冷却流体流入口(25)となるとともに同他端開口が冷却流体流出口(26)となっている。冷却器(5)の第１流路(21)における作動液の流れ方向と、第２流路(22)における冷却流体の流れ方向とが逆向きになるように、作動液流入口(23)が設けられた側に冷却流体流出口(26)が設けられ、作動液流出口(24)が設けられた側に冷却流体流入口(25)が設けられている。また、冷却器(5)の外管(18)の作動液流入口(23)が、作動液流出口(24)よりも上方に位置するように、外管(18)および内管(19)は傾斜状に配置されている。
作動液循環回路(6)は、蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)に形成された作動液封入部(9)の作動液出口(16)と冷却器(5)の外管(18)の作動液流入口(23)とを通じさせる第１連通配管(27)と、蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)に形成された作動液封入部(9)の作動液入口(15)と冷却器(5)の外管(18)の作動液流出口(24)とを通じさせる第２連通配管(28)とを備えている。
蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)における少なくとも１つ、ここでは１つの板状連結部(8)の下部に加熱源(29)が熱的に接触させられており、単電池(4)を加熱する機能を備えている。加熱源(29)は、１つの板状連結部(8)において、下部流通部(11)と中間流通部(13)とに跨るように配置されている。
上述した冷却構造において、単電池(4)を冷却する際には、単電池(4)から発せられる熱によって、蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)における単電池(4)に熱的に接触している鉛直平板状受熱部(7)が加熱され、この熱がヒートパイプ部(3)における鉛直平板状受熱部(7)の作動液封入部(9)内の作動液に伝わって、下部流通部(11)、中間流通部(13)および連通部(14)の下側部分内を満たしている作動液が蒸発する。
発生した気相作動液は、連通部(14)を通って上部流通部(12)内に入り、上部流通部(12)内を流れて作動液出口(16)から作動液循環回路(6)の第１連通配管(27)内に入る。第１連通配管(27)内に入った気相作動液は、作動液流入口(23)を通って冷却器(5)の第１流路(21)内に入り、第１流路(21)内を流れる間に冷却器(5)の第２流路(22)内を流れる冷却流体により冷却されて凝縮する。このとき、冷却器(5)の第１流路(21)における作動液の流れ方向と、第２流路(22)における冷却流体の流れ方向とが逆向きになるので、第１流路(21)において、作動液流入口(23)側と作動液流出口(24)側とで作動液の温度差が大きくなり、第１流路(21)内での作動液の流れが促進される。第１流路(21)内を流れる間に凝縮した液相作動液は、作動液流出口(24)を通って作動液循環回路(6)の第２連通配管(28)内に入り、第２連通配管(28)内を流れて作動液入口(15)から作動液封入部(9)の下部流通部(11)に戻る。こうして蛇行板状ヒートパイプ(1)と冷却器(5)との間で作動液の循環が起きることによって、単電池(4)における蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)の鉛直平板状受熱部(7)に熱的に接触している部分の全体が均等に冷却される。
寒冷地において、使用開始前に単電池(4)を加熱する際には、加熱源(29)から蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)の板状連結部(8)に熱を供給する。供給された熱は蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)の板状連結部(8)の作動液封入部(9)内の作動液に伝わって、下部流通部(11)および中間流通部(13)内を満たしている作動液が均一に加熱されて蒸発する。その結果、全ての鉛直平板状受熱部(7)の温度も均一に上昇し、単電池(4)における蛇行板状ヒートパイプ(1)の基板(2)の鉛直平板状受熱部(7)に熱的に接触している部分の全体が均等に加熱される。蒸発した気相作動液は、上述した単電池(4)を冷却する場合と同様にして、冷却器(5)において凝縮し、蛇行板状ヒートパイプ(1)の作動液封入部(9)に戻る。
図３はこの発明による組電池の冷却構造に用いられる蛇行板状ヒートパイプの変形例を示す。
図３に示す蛇行板状ヒートパイプ(30)の場合、基板(31)の隣り合う鉛直平板状受熱部(7)を、平面から見て長手方向のいずれか一端で交互に連結する板状連結部(32)は、鉛直平板状受熱部(7)と直角をなす平板状であり、鉛直平板状受熱部(7)と板状連結部(32)との連接部に丸みがつけられている。
その他の構成は、図１および図２に示す蛇行板状ヒートパイプ(1)と同様である。
この発明による組電池の冷却構造は、たとえば複数のＬｉ二次電池からなる組電池を備えたハイブリッドカーに好適に用いられる。
(1)(30)：蛇行板状ヒートパイプ
(2)(31)：基板
(3)：ヒートパイプ部
(4)：単電池
(5)：冷却器
(6)：作動液循環回路
(7)：鉛直平板状受熱部
(8)(32)：板状連結部
(9)：作動液封入部
(11)：下部流通部
(12)：上部流通部
(14)：連通部
(15)：作動液入口
(16)：作動液出口
(17)：組電池
(18)：外管（外側流体流通部材）
(19)：内管（内側流体流通部材）
(21)：第１流路
(22)：第２流路
(23)：作動液流入口
(24)：作動液流出口
(25)：冷却流体流入口
(26)：冷却流体流出口
(27)：第１連通配管
(28)：第２連通配管
(29)：加熱源
(2)(31)：基板
(3)：ヒートパイプ部
(4)：単電池
(5)：冷却器
(6)：作動液循環回路
(7)：鉛直平板状受熱部
(8)(32)：板状連結部
(9)：作動液封入部
(11)：下部流通部
(12)：上部流通部
(14)：連通部
(15)：作動液入口
(16)：作動液出口
(17)：組電池
(18)：外管（外側流体流通部材）
(19)：内管（内側流体流通部材）
(21)：第１流路
(22)：第２流路
(23)：作動液流入口
(24)：作動液流出口
(25)：冷却流体流入口
(26)：冷却流体流出口
(27)：第１連通配管
(28)：第２連通配管
(29)：加熱源
Claims (6)
- ヒートパイプ部が設けられた基板が蛇行状に曲げられることによって形成された蛇行板状ヒートパイプと、鉛直状に配置されかつ蛇行板状ヒートパイプとの間で熱の授受が行われる複数の扁平状単電池と、蛇行板状ヒートパイプの上方に設けられ、かつ蛇行板状ヒートパイプのヒートパイプ部で発生した液相作動液から熱を奪う冷却器と、蛇行板状ヒートパイプのヒートパイプ部と冷却器との間で作動液を循環させる作動液循環回路とを備えており、ヒートパイプ部が、蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された中空状作動液封入部内に作動液が封入されることによって設けられており、
蛇行板状ヒートパイプの基板が、互いに平行に配置されかつ単電池が熱的に接触する鉛直平板状受熱部と、隣り合う鉛直平板状受熱部を、平面から見て長手方向のいずれか一端で交互に連結する板状連結部とよりなり、ヒートパイプ部の作動液封入部が、基板の下部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された下部流通部と、基板の上部に一端の鉛直平板状受熱部から他端の鉛直平板状受熱部にかけて形成された上部流通部と、各鉛直平板状受熱部に形成されて下部流通部と上部流通部とを長さ方向の中間部で通じさせる連通部とを有し、作動液封入部の下部流通部、上部流通部および連通部のうち少なくとも下部流通部の全体が作動液で満たされ、下部流通部の一端に、前記一端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口した作動液入口が設けられ、上部流通部の他端に、前記他端の鉛直平板状受熱部の周縁に開口しかつ作動液入口よりも上方に位置する作動液出口が設けられ、
扁平状単電池が、少なくとも片面が蛇行板状ヒートパイプの基板の鉛直平板状受熱部に熱的に接触するように隣り合う鉛直平板状受熱部間に配置され、
冷却器が、中空状の外側流体流通部材と、外側流体流通部材内に間隔をおいて配置された中空状の内側流体流通部材とを備えており、外側流体流通部材と内側流体流通部材との間の間隙が気相作動液が流れる第１流路となり、内側流体流通部材内が気相作動液を冷却する冷却流体が流れる第２流路となっており、外側流体流通部材に、気相作動液を第１流路内に送り込む作動液流入口、および第１流路内から液相作動液を送り出す作動液流出口が設けられ、内側流体流通部材の両端が外側流体流通部材の外部に開口し、内側流体流通部材の一端開口が冷却流体流入口となるとともに同他端開口が冷却流体流出口となっており、
作動液循環回路が、蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液出口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流入口とを通じさせる第１連通配管、および蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液入口と冷却器の外側流体流通部材の作動液流出口とを通じさせる第２連通配管とを備えている組電池の冷却構造。 - 蛇行板状ヒートパイプの基板に形成された作動液封入部の作動液入口が、基板の前記一端の鉛直平板状受熱部における板状連結部とは反対側の端縁に開口し、同じく作動液出口が、基板の前記他端の鉛直平板状受熱部における板状連結部とは反対側の端縁に開口している請求項１記載の組電池の冷却構造。
- ヒートパイプ部の作動液封入部の連通部が、蛇行板状ヒートパイプの基板の各鉛直平板状受熱部において、下部流通部および上部流通部の長さ方向に間隔をおいて複数設けられている請求項１または２記載の組電池の冷却構造。
- 蛇行板状ヒートパイプの基板における少なくとも１つの板状連結部の下部に加熱源が熱的に接触させられており、単電池を加熱する機能を備えている請求項１〜３のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
- 冷却器の第１流路における作動液の流れ方向と、第２流路における冷却流体の流れ方向とが逆向きになっている請求項１〜４のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
- 冷却器の外側流体流通部材の作動液流入口が、作動液流出口よりも上方に位置している請求項１〜５のうちのいずれかに記載の組電池の冷却構造。
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