對于相關申請的交叉參考

本申請要求2010年10月4日提交的、標題為“用于電池單元組的保形的流體-冷卻熱交換器”美國臨時專利申請No.61/389,301的權益和對于其的優(yōu)先權。

以上專利申請的內(nèi)容通過對其詳細描述的參引由此特意包括。

技術領域

本公開涉及用來消散在可充電電池和其它電力產(chǎn)生單元中的熱量的熱交換器。

背景技術：

可充電電池，如由多個鋰離子單元構(gòu)成的電池，可用在多種用途中，尤其包括例如用在電動車輛(“EV”)和混合電動車輛(“HEV”)用途中。這樣的電池可產(chǎn)生需要消散的大量的熱量。

技術實現(xiàn)要素：

根據(jù)示例性實施例，提供有一種裝配電池組的方法，該方法包括：提供大體剛性的熱交換器，該大體剛性的熱交換器限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體通路，并且具有至少一個順應區(qū)域；和將熱交換器的至少一部分定位在兩個電池模塊之間，電池模塊的每個均包括至少一個電池單元，該至少一個電池單元容納在剛性容器內(nèi)，其中，所述將熱交換器的至少一部分定位包括使熱交換器的所述至少一個順應區(qū)域至少臨時變形或移位。

根據(jù)示例性實施例，提供有一種與至少兩個電池模塊一起使用的熱交換器，電池模塊的每個均包括至少一個電池單元，該至少一個電池單元容納在剛性容器內(nèi)，熱交換器限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體通路，并且具有至少一個順應區(qū)域，該至少一個順應區(qū)域構(gòu)造成被壓縮，以促進熱交換器與兩個電池模塊之間的熱接觸。

根據(jù)示例性實施例，提供一種用來與電池模塊交換熱能的熱交換器，該熱交換器包括：多塊熱交換器板，所述熱交換器板每塊均限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體通路，并且具有與熱交換器板整體形成的順應凸起，熱交換器板與相鄰熱交換器板按堆垛布置，這些相鄰的熱交換器板彼此間隔開，并且由順應凸起連接在一起，以允許在電池模塊插入在熱交換器板之間以后相鄰熱交換器板的壓縮。根據(jù)示例性實施例，提供一種用來與電池模塊交換熱能的熱交換器，該熱交換器包括多塊熱交換器板，所述熱交換器板每塊均限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體流動通路，并且按堆垛布置，在該堆垛中，相鄰熱交換器板彼此間隔開，相鄰熱交換器板由中間連接器彼此順應地連接，這些中間連接器允許熱交換器流體在各板之間流動，并且這些中間連接器是順應的，以允許在電池模塊插入在熱交換器板之間之后相鄰熱交換器板朝彼此的壓縮，中間連接器構(gòu)造成在壓縮閾值量之后咬合到壓縮狀態(tài)。

根據(jù)示例性實施例，提供一種用來與電池模塊交換熱能的熱交換器，該熱交換器包括多塊熱交換器板，熱交換器板每塊均限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體流動通路，并且按堆垛布置，在該堆垛中，相鄰熱交換器板彼此間隔開，相鄰熱交換器板每塊包括主板段、進口面板和出口面板，該進口面板和出口面板聯(lián)接至主板段，并且分別限定進口流體通路和出口流體通路，該進口流體通路和出口流體通路與內(nèi)部流體通路連通，這些板中的每一個順應地聯(lián)接至主板段，從而主板段可相對于面板移動，熱交換器板的至少一些的進口面板和出口面板聯(lián)接至相鄰熱交換器板的進口面板和出口面板，以形成間隔開的、大體平行的熱交換器板的堆垛，至少在電池模塊插入在熱交換器板之間之前，主板段相對于它們的相應的進口面板和出口面板是可運動的。

根據(jù)示例性實施例，提供一種電池組，該電池組包括：第一電池模塊，該第一電池模塊包括至少一個電池單元；和熱交換器板，該熱交換器板與電池模塊相鄰，并且具有與第一電池模塊熱接觸的表面，熱交換器板具有順應區(qū)域，該順應區(qū)域響應由電池模塊施加到熱交換器上的力是可變形的。

根據(jù)另一個示例性實施例，提供一種用來與電池模塊交換熱能的熱交換器，該熱交換器包括多塊熱交換器板，熱交換器板每塊均限定用于熱交換器流體的內(nèi)部流體流動通路，并且按堆垛布置，在該堆垛中，相鄰熱交換器板彼此間隔開，相鄰熱交換器板順應地彼此連接，以在熱交換器板的壓縮期間允許相鄰熱交換器板的平行運動，以保證熱交換器板與電池模塊之間的良好熱接觸。在一些例子中，相鄰熱交換器板由突伸凸起彼此連接，凸起是可壓縮的。

附圖說明

圖1是根據(jù)示例性實施例的電池組的示意立體圖。

圖2是放大前視圖，示出了圖1的電池組的電池模塊之一的三個相鄰電池單元容器的一部分。

圖3是根據(jù)示例性實施例的流體－冷卻熱交換器的立體圖。

圖4是圖3的熱交換器的平面圖。

圖5是跨過圖4的線V-V取得的熱交換器的剖視圖。

圖6是圖5的部分6的放大圖。

圖7是圖6的流動腔室的分解圖。

圖8是圖3的熱交換器的內(nèi)部芯板的立體圖。

圖9是圖3的熱交換器的外部芯板的立體圖。

圖10是圖3的熱交換器的第一閉合板的平面圖。

圖11是圖3的熱交換器的第二閉合板的平面圖。

圖12是根據(jù)另一個示例性實施例的流體－冷卻熱交換器的立體圖。

圖13是圖12的熱交換器的一側(cè)的平面圖。

圖14是圖12的相對的熱交換器的平面圖。

圖15是跨過圖14的線XV-XV取得的熱交換器的剖視圖。

圖16是圖12的熱交換器的第一芯板的平面圖。

圖17是圖12的熱交換器的第二芯板的平面圖。

圖18是跨過圖17的線XVIII-XVIII取得的第二芯板的剖視圖。

圖19是圖12的熱交換器的順應板的平面圖。

圖20是跨過圖19的線XX-XX取得的順應板的剖視圖。

圖21是圖12的熱交換器的順應板結(jié)構(gòu)的部分放大剖視圖。

圖22是根據(jù)另外示例性實施例的電池組的端視圖。

圖23是跨過圖22的線A-A取得的放大剖視圖。

圖24是圖22的熱交換器的電池模塊的立體圖。

圖25是圖22的熱交換器的一部分的立體圖。

圖26示出了各種順應凸起構(gòu)造，這些順應凸起構(gòu)造可應用于圖22的熱交換器。

圖27是熱交換器的另外示例性實施例的局部立體圖。

圖28是圖27的熱交換器的板的局部立體圖。

圖29是電池組的俯視平面圖，該電池組包括圖27的熱交換器。

圖29A、29B及29C是熱交換器的相應實施例的俯視平面圖。

圖30是沿圖29的線XXX-XXX取得的、圖29的電池組的剖視圖。

圖31是沿圖29的線XXXI-XXXI取得的、圖30的電池組的另外剖視圖。

圖32A和32B每個均是放大的局部剖視圖(從與圖23類似的視圖取得)，這些放大的局部剖視圖示出了熱交換器的另外示例性實施例，該熱交換器包括在相鄰熱交換器板的順應凸起區(qū)域之間的歧管連接器。

圖33是放大的局部剖視圖(從與圖23類似的視圖取得)，這些放大的局部剖視圖示出了熱交換器的另外示例性實施例，該熱交換器包括在相鄰熱交換器板之間的兩件式順應歧管連接器。

圖34是示意剖視圖，該示意剖視圖進一步示出了圖33的熱交換器的順應歧管連接器。

圖35是圖34的順應歧管連接器的前視圖。

圖36A、36B及36C是兩件式順應歧管連接器的另外實施例的視圖，該兩件式順應歧管連接器可應用于圖33的熱交換器，圖36A是俯視圖，圖36B是沿圖36A的線A-A取得的剖視圖，圖36C是立體圖。

圖37是兩件式順應歧管連接器的更進一步實施例的剖視圖，該兩件式順應歧管連接器可應用于圖33的熱交換器。

具體實施方式

現(xiàn)在將對于該技術的實施方式進行詳細參考。每個例子僅作為技術的解釋而提供，而不是作為技術的限制。對于本領域的技術人員將顯然的是，在本技術中可進行各種修改和變更。比如，作為技術的一種實施方式的一部分而描述的特征，可用在另一種實施方式上以產(chǎn)生更進一步的實施方式。因而，打算的是，本技術覆蓋落到該技術的范圍內(nèi)的修改和變更。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的可充電電池組100的說明性例子。電池組100由電池堆垛或模塊102(1)和102(2)(這里總體上稱作102(i))構(gòu)成，這些電池堆垛或模塊102(1)和102(2)又由電池單元容器104制成，這些電池單元容器104每個容納一個或多個電池單元106。示出的實施例包括兩個矩形箱狀模塊102(i)，這兩個矩形箱狀模塊102(i)的每一個由六個水平排列的單元容器104構(gòu)成，并且每個單元容器104容納一個或多個電池單元106。電池組100中模塊102(i)的數(shù)量、每個模塊102中單元容器104的數(shù)量以及每個單元容器104中電池單元106的數(shù)量可變化，并且這些元件的方位和形狀也可隨用途不同而變化，并且相應地，在本說明書中的量和方位僅作為說明性實施例的例子而提供。

在至少一些示例性實施例中，電池單元106是鋰離子電池單元，然而，可使用其它可充電電池單元。在一些實施例中，電池單元106是棱柱形鋰離子電池單元。在其它示例性實施例中，電池單元106具有圓柱形或其它形狀。在示出的實施例中，每個電池單元容器104包括矩形大體剛性箱狀殼體，該矩形大體剛性箱狀殼體容納一個或多個電池單元106。在一些實施例中，模塊102(i)內(nèi)的電池單元容器104的全部是大體相同的，并且構(gòu)成電池組100的模塊102(i)是大體相同的。在示例性實施例中，電池模塊102(i)可以并排或上下安裝在支撐框架或?qū)к?08中。在一些實施例中，電池單元容器104可以是非剛性的。

根據(jù)示例性實施例，熱交換器110布置在相鄰電池模塊102(1)和102(2)的相對表面112和113之間。在相應模塊102(1)和102(2)與中間熱交換器110之間的接觸表面112和113可以不是完全平表面，并且此外可能由于在加熱和冷卻期間的膨脹和收縮而經(jīng)受扭曲。作為例子，圖2示出了接觸表面112，該接觸表面112由上部模塊102(1)中的三個相鄰電池單元容器104的熱交換器接觸側(cè)114限定。由于單元容器104的制造公差以及模塊裝配公差，單元容器104可能是不完全相同的或不是完全對準的。因此，熱交換器接觸側(cè)114不對準，從而導致熱交換器接觸表面112不是平坦的，而是在相鄰單元容器104之間的邊界處包括小的高度過渡部。如圖2所示，“T”代表在模塊102中的單元容器104的熱交換器接觸側(cè)114之間的最大位移公差。作為非限制性例子，公差T在一些用途中例如可在0.5mm至1mm的范圍中，然而，在這個范圍外的公差在一些用途中也可能存在。

相應地，如下所述的熱交換器110在一些用途中是希望的，該熱交換器110可在溫度和接觸表面公差的范圍上在相鄰模塊102(i)之間保持與單元容器104的幾何形狀的一致接觸并提供良好的導熱性。對此，示例性實施例涉及一種熱交換器結(jié)構(gòu)，該熱交換器結(jié)構(gòu)是尺寸順應的，以便即使電池單元容器不限定平坦的熱交換器接觸表面，也能橫跨電池組100保持與電池單元容器104的接觸。在一些例子中，尺寸順應的熱交換器110在第一電池模塊和第二電池模塊的膨脹下壓縮并且在第一電池模塊和第二電池模塊的隨后收縮下膨脹，從而熱交換器結(jié)構(gòu)貫穿正常電池操作的溫度范圍而保持與電池單元容器104的熱接觸。

參照圖3和4，在一個示例性實施例，熱交換器110是多次通過板型熱交換器，該多次通過板型熱交換器限定內(nèi)部蛇形熱交換器流體流動通路118，該內(nèi)部蛇形熱交換器流體流動通路118具有與進口附件120流體連通的第一端部和與出口附件122流體連通的第二端部。在示出的例子中，蛇形流體流動通路118包括多個串聯(lián)連接的平行流體腔室116(1)-116(6)(這里總體上使用附圖標記116(i)表示，并且在圖3中由虛線代表)，并且每個流體腔室由相應的大體U形流動通路126聯(lián)接至相繼的流體腔室。在操作中，諸如冷卻流體之類的熱交換流體進入流體進口附件120，流過流體腔室116(1)，流過第一U形轉(zhuǎn)彎通路126進入流體腔室116(2)，然后流過第二U形轉(zhuǎn)彎通路126進入流體腔室116(3)，并且依此類推，直到流體流過最后的流體腔室116(6)，并且從出口附件122離開。穿過內(nèi)部流動通路118行進的熱交換器流體可例如是諸如水之類的冷卻液體，或者是用來從電池單元容器104抽走熱量的其它液態(tài)或氣態(tài)流體致冷劑。在一些示例性實施例中，穿過內(nèi)部流動通路118行進的熱交換器流體可例如是用來加熱電池單元容器104的加熱液體。

如在圖1中示意示出的那樣，在一個示例性實施例中，每個流體腔室116(i)定位在位于一個模塊102(1)中的單元容器104與位于相鄰模塊102(2)中的相對單元容器104之間。在示出的例子中，熱交換器包括六個平行流體腔室116(1)-116(6)，并且每個流體腔室116(i)位于電池組100中的電池單元容器104的相應的相對電池單元容器對之間，然而，流體腔室的數(shù)量依據(jù)具體用途可能小于或大于六。在一些示例性實施例中，限定U形轉(zhuǎn)彎通路126的U形區(qū)域是暴露的，并且超越電池模塊102(1)、102(2)的側(cè)部向外延伸，從而U形轉(zhuǎn)彎通路126不定位在電池單元容器104之間。在一些示例性實施例中，U形區(qū)域不暴露，并且定位在電池模塊102(1)、102(2)之間。流體腔室116(1)-116(6)每個均形成在熱交換器110的相應流體腔室區(qū)域124(1)-124(6)(這里總體上使用附圖標記124(i)表示)內(nèi)。如下面將更詳細解釋的那樣，在示例性實施例中，流體腔室區(qū)域124(i)的每個均是各自地獨立于熱交換器110的其它流體腔室區(qū)域124(i)可變形的，從而在相鄰模塊102(1)和102(2)之間的相對表面112、113的單元容器間的差異可由熱交換器110適應。

參照在圖5-7中示出的熱交換器110的剖視圖，在一個示例性實施例中，熱交換器110的本體由層疊在一起的六塊板形成，即第一外部蓋板128和第二外部蓋板130；第一外部芯板132和第二外部芯板134；以及第一內(nèi)部芯板136和第二內(nèi)部芯板138。在示例性實施例中，各板每塊均由軋制成型或沖壓鋁或鋁合金形成，并且銅焊在一起，以形成熱交換器110的本體。然而，熱交換器能可選擇地由其它彈性金屬或材料和其它過程形成，這些材料包括塑料。

在示例性實施例中，第一內(nèi)部芯板136和第二內(nèi)部芯板138大體上是相同的，并且對此圖8示出了內(nèi)部芯板136、138的例子的立體圖。內(nèi)部芯板136、138包括矩形平坦板部分140，該矩形平坦板部分140具有形成在其上的升高的蛇形凸起142。蛇形凸起142與內(nèi)部流動通路118的形狀相符，并且包括平行的內(nèi)部芯板區(qū)域143(1)-143(6)(總體上由附圖標記143(i)表示)，這些平行的內(nèi)部芯板區(qū)域143(1)-143(6)與相應的流動腔室區(qū)域124(1)-124(6)相對應。蛇形凹槽144沿蛇形凸起142的長度提供。凹槽144分別在其相對端部處的加大的進口開口146和出口開口148處終止。

在示例性實施例中，第一外部芯板132和第二外部芯板134也大體是相同的，并且對此圖9示出了外部芯板132、134的例子的立體圖。外部芯板132、134是蛇形部件，該蛇形部件與內(nèi)部流動通路118的形狀相符。芯板132、134包括串聯(lián)連接的平行的芯板區(qū)域154(1)-154(6)(總體上由附圖標記154(i)表示)，這些平行的芯板區(qū)域154(1)-154(6)與相應的流動腔室區(qū)域124(1)-124(6)相對應。相鄰的芯板區(qū)域154(i)由在板132、134的交替端部處的大體U形部分156聯(lián)接。芯板132、134的構(gòu)造允許在芯板區(qū)域154(i)中的每個之間的某種程度的物理隔離，從而芯板區(qū)域154(i)的每個可獨立于其它芯板區(qū)域154(i)被彈性地壓縮。蛇形凹槽149沿芯板132、134設置，并且分別在其相對端部處的加大的進口開口150和出口開口152處終止。

圖10是大體平坦的第一蓋板128的例子的平面圖。第一蓋板128也是蛇形部件，該蛇形部件與內(nèi)部流動通路118的形狀相符。蓋板128包括串聯(lián)連接的平行的第一蓋板區(qū)域158(1)-158(6)(總體上使用附圖標記158(i)表示)，這些平行的第一蓋板區(qū)域158(1)-158(6)與相應的流動腔室區(qū)域124(1)-124(6)相對應。相鄰的第一蓋板區(qū)域158(i)由板128的交替端部處的大體U形部分160聯(lián)接。第一蓋板128的構(gòu)造允許在第一蓋板區(qū)域158(i)的每一個之間的某種程度的物理隔離，從而蓋板區(qū)域158(i)的每一個可獨立于其它蓋板區(qū)域158(i)而朝熱交換器本體的中心移位。加大的進口開口162和出口開口164設置在蛇形蓋板128的相應的相對端部處。

圖11是大體平坦的第二蓋板130的例子的平面圖。第二蓋板130是蛇形部件，該蛇形部件與第一蓋板128大體相同，然而，第二蓋板不包括進口開口162和出口開口164。在圖中對于蓋板128和130中的類似元件使用相同的附圖標記。

現(xiàn)在將參照圖6和7的剖視圖，更詳細地解釋板128、130、132、134、136及138的特征和它們的裝配。在熱交換器110中，內(nèi)部芯板136和138面對面地聯(lián)接，并且使它們的相應平坦板部分140彼此接觸，并且使它們的升高凸起部分142遠離熱交換器本體的中心線C延伸。為了解釋起見，這里所使用的術語“內(nèi)部”指示朝向中心線C的方向，并且術語“外部”指示遠離中心線C的方向，除非上下文另外建議。第一內(nèi)部芯板136和第二內(nèi)部芯板138的升高凸起部分142在一起對齊，以部分地限定內(nèi)部蛇形流動通路118。如在圖7中看到的那樣，第一內(nèi)部芯板136和第二內(nèi)部芯板138中的每一個的升高凸起部分142由相對的側(cè)壁166形成，這些相對的側(cè)壁166從平坦板部分140延伸并且每個均在平坦凸緣168處終止，該平坦凸緣168限定蛇形凹槽144。平坦凸緣168大體上平行于平坦板部分140。在示例性實施例中，每個側(cè)壁166具有相對于中心線C向外彎曲的第一弓形壁部分170和相對于中心線C向內(nèi)彎曲的第二弓形壁部分172，由此提供具有大致近似于“S”形的輪廓的側(cè)壁166。在一些示例性構(gòu)造中，這種側(cè)壁輪廓為升高凸起142提供某種程度的彈性順從，從而凸起142可在壓力下向中心線C變形，并且然后當除去壓力時，可彈回到通常形狀。大致S形側(cè)壁輪廓可在一些示例性實施例中分布應力，從而降低疲勞，然而，其它側(cè)壁構(gòu)造能可選擇地用來降低疲勞。

第一外部芯板132和第二外部芯板134分別在中心線C的相對側(cè)上固定至第一內(nèi)部芯板136和第二內(nèi)部芯板138。每塊蛇形外部芯板132、134限定蛇形通道174，該蛇形通道174相對于中心線C向外敞開，并且形成內(nèi)部蛇形流動通路118的一部分。具體地說，通道174由一對相對的側(cè)壁176限定。側(cè)壁176每個均從外部平坦周緣凸緣178向內(nèi)部平坦周緣凸緣180延伸，并且使外部凸緣178和內(nèi)部凸緣180具有大體平行的相對面對的表面。在示出的實施例中，每個側(cè)壁176具有相對于中心線C向外彎曲的第一弓形壁部分182和相對于中心線C向內(nèi)彎曲的第二弓形壁部分184，由此提供具有大致近似于“S”形的輪廓的側(cè)壁176。在一個例子中，內(nèi)部凸緣186每個均在向內(nèi)延伸唇部186處終止，并且使在一個凸緣180上的唇部186與在另一個凸緣180上的唇部186相對，以限定蛇形凹槽149。

第一外部芯板132的內(nèi)部凸緣180與第一內(nèi)部芯板136的相應平坦部分168配合，以將第一外部芯板132固定至第一內(nèi)部芯板136。如在圖6和7中示出的那樣，外部芯板蛇形凹槽149與內(nèi)部芯板蛇形凹槽144對準，并且使外部芯板的相對唇部186延伸到內(nèi)部芯板蛇形凹槽144中。外部芯板唇部186在內(nèi)部芯板凹槽144內(nèi)的定位提供了在內(nèi)部和外部芯板之間的機械互鎖，從而加強它們之間的聯(lián)接，并且也幫助提供防止板間泄漏的密封，并且可在熱交換器的裝配期間幫助將各板對準。在一些構(gòu)造中，外部芯板唇部186在內(nèi)部芯板凹槽144內(nèi)的定位，可對于流動腔室區(qū)域124(i)可變形的程度起限制的作用。在一些示例性實施例中，其它變形限制特征可以設置在熱交換器的本體的各個區(qū)域中，以限制這樣的區(qū)域的變形。第二外部芯板134按與第一外部芯板132固定至第一內(nèi)部芯板136的相似方式而固定至第二內(nèi)部芯板138。在一些示例性實施例中，在內(nèi)部和外部芯板之間的互鎖可以通過使唇部186設置在內(nèi)部芯板而不是外部芯板上并且然后插入到在外部芯板上的凹槽149中而顛倒。

在一些示例性實施例中，外部芯板132、134的側(cè)壁176的大致S形輪廓向外部芯板132、134提供某種程度的彈性順從，從而外部芯板可在壓力下向中心線C變形，并且然后當除去壓力時可彈回到通常形狀。大致S形側(cè)壁輪廓可在一些示例性實施例中分布應力，從而降低疲勞，然而，其它側(cè)壁構(gòu)造能可選擇地用來降低疲勞。

在示出的實施例中，蛇形第一外部蓋板128固定至蛇形第一外部芯板132的外側(cè)，以密封第一外部芯板通道174。蓋板區(qū)域158(i)和U形部分均包括平坦中心區(qū)域188，該平坦中心區(qū)域188沿其相對的周緣邊緣具有向內(nèi)指向的凸緣190。平坦中心區(qū)域188的周緣段與第一外部芯板132的平坦外部凸緣178配合，并且使外部芯板平坦外部凸緣178嵌套在第一外部蓋板128的向內(nèi)指向的凸緣190內(nèi)。蛇形第二外部蓋板130以類似方式固定至蛇形第二外部芯板134的外側(cè)，以密封第二外部芯板通道174。向內(nèi)指向的凸緣190在一些實施例中幫助在裝配期間蓋板的定位，并且也可具有對于流動腔室區(qū)域的撓曲或變形的限制作用。在熱交換器110的示出的實施例中，內(nèi)部芯板136、138的進口開口146、外部芯板132、134的進口開口150以及外部蓋板128的進口開口對準，以形成通入熱交換器內(nèi)部流動通路118的流體進口，并且使進口附件120固定至外部蓋板128。類似地，內(nèi)部芯板136、138的出口開口148、外部芯板132、134的出口開口152以及外部蓋板128的出口開口對準，以形成通到熱交換器內(nèi)部流動通路118的流體出口，并且使出口附件122固定至外部蓋板128。第二外部蓋板130密封在熱交換器的、與進口附件120和出口附件122所位于的側(cè)相對的側(cè)上的熱交換器流體進口和流體出口。再參照圖6，在目前描述的示例性實施例中，每個流體區(qū)域124(i)的每個流體腔室116(i)包括三個連通流動區(qū)域，即由第一蓋板128和第一外部芯板132限定的通道174、由第二蓋板130和第二外部芯板134限定的通道174以及在內(nèi)部芯板136、138之間限定的中心通道192。由于凹槽144、149，通道174、192沿蛇形流動通路118的整個長度流體連通。

內(nèi)部蓋板128和外部蓋板130的平坦中心區(qū)域188提供與電池組100的電池單元容器104的物理對接。因而，在示例性實施例中，熱交換器110的每個流體腔室區(qū)域124(i)具有第一蓋板細長區(qū)域158(i)和第二蓋板細長區(qū)域158(i)，該第一蓋板細長區(qū)域158(i)接合第一電池模塊102(1)中的相應電池單元容器104，該第二蓋板細長區(qū)域158(i)在熱交換器的相對側(cè)上接合第二電池模塊102(1)中的相應電池單元容器104。對此，熱交換器110的每個流體腔室區(qū)域124(i)固定在一對相對的電池單元容器104之間，并且提供與該一對相對的電池單元容器104熱交換的熱交換表面。如從以上描述將認識到的那樣，外部芯板132、134的側(cè)壁176和內(nèi)部芯板136、138的側(cè)壁166構(gòu)造成提供了平行的流體腔室區(qū)域124(i)中的每一個的彈性可壓縮性。此外，在外部芯板132、134的平行區(qū)域154(i)之間借助于細長凹槽194的物理分隔(例如見圖5)，允許流體腔室區(qū)域124(i)每個各自地順應兩個電池單元容器104之間的物理分隔，流體腔室區(qū)域124(i)位于兩個電池單元容器104之間。在一些示例性實施例中，流體腔室116(i)內(nèi)的熱交換器流體的壓力可影響流體流動區(qū)域124(i)壓縮性。

作為非限制性例子，在一些用途中，用來形成熱交換器110的板可以由H3534鍍黃銅鋁薄板(aluminum braze sheet)和/或3003鋁形成?？蛇x擇的板構(gòu)造可用來實現(xiàn)類似結(jié)果，例如，少于六塊板可用來形成熱交換器，該熱交換器具有各自順應流動區(qū)域。

圖12-15示出了熱交換器210的另外例子，該熱交換器210在一些用途中可用作對于熱交換器110的可選擇例。熱交換器210在功能和構(gòu)造方面與熱交換器110相似，不同之處由附圖和如下描述將是顯然的。在示例性實施例中，熱交換器210包括大體剛性芯板結(jié)構(gòu)228，該大體剛性芯板結(jié)構(gòu)228夾持在大體平坦的第一和第二順應板結(jié)構(gòu)230之間。在示例性實施例中，順應板結(jié)構(gòu)230每個均構(gòu)造成是彈性可變形的，從而熱交換器210從尺寸上順應第一電池模塊102(1)與第二電池模塊102(2)之間的間隔。熱交換器210的芯板結(jié)構(gòu)228限定內(nèi)部蛇形熱交換器流體流動通路218，該內(nèi)部蛇形熱交換器流體流動通路218具有與進口附件220流體連通的第一端部和與出口附件222流體連通的第二端部。在示出的例子中，蛇形流體流動通路218包括多個串聯(lián)連接的平行的流體腔室216(1)-216(6)(這里總體上使用附圖標記216(i)表示，見圖15)，并且使每個流體腔室由相應大體U形流動通路226聯(lián)接至相繼的流體腔室。在操作中，諸如冷卻流體之類的熱交換流體進入流體進口附件220，流過流體腔室216(1)，流過第一U形轉(zhuǎn)彎通路226進入流體腔室216(2)，然后流過第二U形轉(zhuǎn)彎通路226進入流體腔室216(3)，并且依此類推，直到流體流過最后的流體腔室216(6)，并且從出口附件222離開。

如關于熱交換器110那樣，在一個示例性實施例中，熱交換器210的每個流體腔室216(i)定位在位于一個模塊102(1)中的單元容器104與位于相鄰模塊102(2)中的相對單元容器104之間。

流體腔室216(1)-216(6)每個均形成在熱交換器210的芯板結(jié)構(gòu)228的相應流體腔室區(qū)域224(1)-224(6)(這里總體上使用附圖標記224(i)表示)內(nèi)。

參照在圖15中示出的熱交換器210的剖視圖，熱交換器芯板結(jié)構(gòu)228由相對的第一芯板232和第二芯板234形成；并且第一和第二順應板結(jié)構(gòu)230每個均由相對的順應板236形成。在示例性實施例中，各板每塊均由軋制成型或沖壓鋁或鋁合金形成，并且銅焊在一起，以形成熱交換器210的本體。然而，熱交換器能可選擇地由其它彈性金屬或材料和其它過程形成，這些材料包括塑料。

在示例性實施例中，第一芯板232和第二芯板234是大體上相同的，并且對此圖16和17分別示出了芯板234和232的例子的平面圖。芯板234和232每塊均包括矩形平坦板部分240，該矩形平坦板部分240具有形成在其上的升高的蛇形凸起242。蛇形凸起242與內(nèi)部流動通路218的形狀相符，并且包括平行芯板區(qū)域243(1)-243(6)(總體上由附圖標記243(i)表示)，這些平行芯板區(qū)域243(1)-243(6)與相應的流動腔室區(qū)域224(1)-224(6)相對應。第一芯板232與第二芯板234之間的差別在于，進口開口246和出口開口248分別形成在第一芯板232的升高凸起242的相對端部處。

在示例性實施例中，形成順應板結(jié)構(gòu)230的第一和第二順應板236大體是相同的，并且對此圖19和20示出了順應板236的例子。在示出的例子中，順應板236是矩形板，該矩形板包括多個升高的平行細長凸起250，這些多個升高的平行細長凸起250由凹槽252分離，這些凹槽252穿過板延伸。圖21是放大的局部剖視圖，該放大的局部剖視圖示出了兩塊順應板236，這兩塊順應板236相對地配合以形成順應板結(jié)構(gòu)230。如在圖21中看到的那樣，細長凸起250的每個均包括平坦中心壁，該平坦中心壁與側(cè)壁256交界，這些側(cè)壁256每個在周緣平坦凸緣258處終止。來自一塊順應板236的凸緣258與來自相對的順應板236的凸緣258配合，以形成順應板結(jié)構(gòu)230。如在圖21中看到的那樣，來自配合的順應板236的相對凸起250限定內(nèi)部腔室260，從而配合的順應板236限定多個平行細長的順應腔室區(qū)域262(1)-262(12)(這里總體上稱作262(i))。在一個示例性實施例中，腔室260是密封腔室，這些密封腔室填充有流體或氣體(如空氣)，或者填充有非流體熱墊片。在另一個示例性實施例中，腔室260可以通風。在示出的實施例中，順應板結(jié)構(gòu)230包括十二個細長順應區(qū)域262(i)，對于芯板結(jié)構(gòu)228的六個流動腔室區(qū)域224(i)的每一個有兩個細長順應區(qū)域。

在示例性實施例中，順應板結(jié)構(gòu)230的順應區(qū)域262(i)每一個是各自可變形的，從而順應區(qū)域262(i)的每一個可在外部壓力下各自地壓縮到閾值量，并且然后當除去壓力時，彈回到其原始形狀。

在一些示例性實施例中，順應板236由比芯板232、234薄的材料形成，結(jié)果,夾持在這些順應板結(jié)構(gòu)230之間的芯板結(jié)構(gòu)228與順應板結(jié)構(gòu)230相比相對剛硬。作為非限制性例子，順應板236可由具有0.2mm厚度的鋁形成，并且芯板232、234可由具有0.6mm厚度的鋁形成，然而，可使用多種可選擇厚度。

再轉(zhuǎn)到圖15-18，在熱交換器210中，第一芯板232和第二芯板234面對面地聯(lián)接，并且使它們的相應平坦板部分240彼此接觸，以及使它們相應的升高凸起部分242彼此遠離地延伸，以限定內(nèi)部多次通過的蛇形熱交換器流體流動通路218。順應板結(jié)構(gòu)230設置在芯板結(jié)構(gòu)228的相對表面上，以提供分別與第一電池模塊102(1)和第二電池模塊102(2)的對接。在示出的實施例中，在芯板結(jié)構(gòu)228的每一側(cè)上，一對平行細長順應腔室262(i)、262(i+1)延伸每個流體腔室區(qū)域224(i)的長度。順應腔室262(i)和262(i+1)(它們位于每個流體腔室區(qū)域224(i)的相對側(cè)上)容許流體腔室區(qū)域的每一個各自地順應在兩個電池單元容器104之間的物理分隔，流體腔室區(qū)域124(i)位于兩個電池單元容器104之間。

相應地，在圖1至21的實施例中，將熱交換器110、210放置在兩個電池模塊102(1)和102(2)之間，這兩個電池模塊102(1)和102(2)每個均包括多個電池單元容器。在一些用途中，接觸熱交換器110、120的相對側(cè)的電池模塊12(1)和102(2)的表面，由于構(gòu)成電池模塊102(1)和102(2)的電池單元容器的沒有完全對準可能不是完全平的。因而，在至少一些示例性實施例中，為了幫助保持電池模塊表面與熱交換器110、210的相對側(cè)之間的接觸，熱交換器110、120包括獨立的保形區(qū)域，這些獨立的保形區(qū)域每個具有彈簧效應，從而每個保形區(qū)域與由相對的電池單元容器構(gòu)成的相應的電池單元容器對一致，并且于在區(qū)域處施加的壓縮力下可適應地彎曲。相應地，在至少一些實施例中，當裝配包括電池模塊102(1)、102(2)和熱交換器110、120的電池組時，壓縮作用或步驟發(fā)生在熱交換器110的區(qū)域經(jīng)受某種程度的壓縮期間，以促進在電池模塊102(1)、102(2)與熱交換器110、120之間的良好熱接觸。

在一些示例性實施例中，以上描述的保形熱交換器構(gòu)造可用在燃料電池模塊之間而不是電池單元模塊之間。相應地，這里描述的熱交換器結(jié)構(gòu)可用在電力產(chǎn)生設備中，該電力產(chǎn)生設備包括第一模塊和第二模塊，該第一模塊包括多個電力產(chǎn)生單元，如電池單元或燃料電池，該第二模塊包括多個電力產(chǎn)生單元，如電池單元或燃料電池，熱交換器結(jié)構(gòu)布置在第一堆垛和第二堆垛的相對表面之間，并且限定一個或多個流體流動通路，熱交換器結(jié)構(gòu)是尺寸順應的，以適應電池組內(nèi)的相對單元之間的不同間隔距離，并且在一些示例性實施例中是尺寸順應的，以在第一和第二堆垛的膨脹下壓縮和在第一和第二堆垛的隨后收縮下膨脹。在一些示例性實施例中，中間材料或結(jié)構(gòu)可以放置在外部蓋板與電池單元容器104之間，以增強熱傳導和解決各個電池單元容器的表面輪廓的不規(guī)則性。

在示例性實施例中，以上描述的保形熱交換器110包括在大體整個流體流動路徑上的順應區(qū)域，該整個流體流動路徑由熱交換器限定。在一些示例性實施例中，熱交換器的順應性可以更加局部化。對此，圖22-25示出了根據(jù)另外示例性實施例的電池組300，該電池組300包括熱交換器302，該熱交換器302具有局部化順應區(qū)域，如下面將更詳細解釋的那樣。電池熱交換器302包括多個(N個)大體相同的間隔開的熱交換器模塊或板306(1)至306(N)(這里總體上使用附圖標記306指示)，這些間隔開的熱交換器模塊或板306(1)至306(N)按行或列大體對齊。電池組300包括電池模塊304(1)至304(N-1)(總體上使用附圖標記304指示)，這些電池模塊304(1)至304(N-1)與熱交換器板306(1)交插，從而至少一個電池模塊304位于兩個相鄰的熱交換器板306的相對表面之間，并且與這兩個相鄰的熱交換器板306熱接觸。

圖25示意示出了熱交換器302的三塊熱交換器板306(1)、306(2)及306(3)，并且圖24示意示出了電池模塊304，該電池模塊304例如位于熱交換器板306(1)和306(2)之間或熱交換器板306(2)和306(3)之間。在示出的實施例中，熱交換器板306和電池模塊304具有矩形外形或輪廓；然而，它們在其它示例性實施例中可具有其它形狀，如正方形或圓形。每個電池模塊304容納至少一個電池單元，該至少一個電池單元可以例如是棱柱形鋰離子電池單元(然而，可使用其它可充電電池單元)。在示出的實施例中，每個電池模塊304包括大體剛性矩形殼體或框架，該大體剛性矩形殼體或框架容納一個或多個電池單元。

如在圖23和25中看到的那樣，在示例性實施例中，熱交換器板306每塊均限定在流體進口310與流體出口312之間的多個內(nèi)部流體流動路徑或通路308(在圖25中用虛線表示)。在示出的實施例中，每塊板306包括幾個大體平行的C形內(nèi)部流動通路308，然而，多種不同的流體流動路徑構(gòu)造是可能的，例如包括在進口310與出口312之間的單個蛇形流動路徑。在示例性實施例中，全部的板306的流體進口310連接至共用流體進口歧管314，并且流體出口312全部連接至共用流體出口歧管316。在操作中，熱交換流體經(jīng)由進口歧管314分配到熱交換器板306的每一塊，并且從熱交換器板306經(jīng)出口歧管316收集。在一些示例性實施例中，通過內(nèi)部流動通路308的流體用來冷卻熱交換器板306和位于熱交換器板306之間的電池模塊304，盡管在一些示例性實施例中，通過內(nèi)部流動通路308的流體用來在電池操作的至少一些部分期間加熱熱交換器板306和電池模塊304。

在示例性實施例中，每塊熱交換器板306由一對配合的大體相同的第一部件318和第二板部件320形成，如在圖22和23中最清楚看到的那樣。在示出的實施例中，第一板部件318和第二板部件320每個均是大體平坦部件，這些大體平坦部件具有外部面對的槽322，這些外部面對的槽322合作，以限定內(nèi)部流體流動通路308。此外，板部件318、320每個均包括一對向外延伸的泡罩狀物或凸起324和326，這對向外延伸的泡罩狀物或凸起324和326每個限定相應的流動開口328。每塊熱交換器板306的第一板部件318和第二板部件320的凸起324對準，以形成板進口310，并且全部的板306的凸起324彼此流體連通地對準，以形成熱交換器302的進口流體歧管314。類似地，第一板部件318和第二板部件320或每塊熱交換器板306的凸起326對準，以形成板出口310，并且全部的板306的凸起326彼此流體連通地對準，以形成用于熱交換器302的出口流體歧管316。

在示例性實施例中，第一板部件318和第二板部件320由黃銅包層鋁合金或不銹鋼或其它金屬薄板材料形成，然而，在一些實施例中，可使用塑料或其它合成材料。凸起324、326可以例如由金屬薄板材料的深拉部分形成。在一些示例性實施例中，其中要形成凸起324、326的薄板材料的區(qū)域可以用較厚材料形成，以便提供用于凸起的深拉的材料。例如，在形成板之前，定制的補片可施加在凸起的區(qū)域中。

在一些示例性實施例中，將熱交換器302預裝配成設備，銅焊在一起，并且然后將電池模塊304插入在熱交換器板306之間。在示出的實施例中，進口歧管314和出口歧管316都位于熱交換器302的同一側(cè)上，以便于電池模塊304從熱交換器302的相對側(cè)橫向插入。

根據(jù)示例性實施例，凸起324、326是順應的，從而在插入電池模塊304之后它們可軸向壓縮，以實現(xiàn)在電池模塊304與熱交換器板306之間的熱接觸。這種構(gòu)造在一些用途中可容許預壓縮的間隔，該預壓縮的間隔便于在裝配期間電池模塊304的插入，同時在壓縮后提供在熱交換器板306與電池模塊304之間的緊密熱接觸。另外，在一些構(gòu)造中，凸起324、326的順應性質(zhì)可允許熱交換器302的歧管314、316響應由電池模塊304隨它們升溫和降溫而施加的膨脹力和收縮力，而在電池操作期間有效地膨脹和收縮，從而促進跨過操作溫度范圍在熱交換器板308與電池模塊304之間的良好熱接觸。

因而，參照圖23，凸起326的泡罩狀物或凸起的高度“H”在將電池模塊304插入之前具有預裝配高度H＝X，并且具有裝配后高度H＝Y(jié)，其中，Y<X；在裝配期間，在已經(jīng)插入電池模塊305之后，熱交換器302被壓縮，以使凸起高度縮并到H＝Y(jié)。在圖23的實施例中，每個環(huán)形凸起由軸向延伸的第一環(huán)形壁330形成，該軸向延伸的第一環(huán)形壁330在徑向延伸的第一環(huán)形臺肩332處終止，該徑向延伸的第一環(huán)形臺肩332又在第二軸向延伸的第二環(huán)形壁334處終止，該第二軸向延伸的第二環(huán)形壁334又在徑向延伸的第二環(huán)形臺肩336處終止，該徑向延伸的第二環(huán)形臺肩336限定開口328。臺肩332形成懸臂部件，該懸臂部件提供凸起326的順應性，從而凸起326的彈性性質(zhì)基本上是第一環(huán)形臺肩的寬度或直徑D和形成凸起326的材料的厚度和彈性的函數(shù)。在一個示例性實施例中，凸起326隨著在H＝X與H＝Y(jié)之間移動而具有大體線性力撓曲曲線。進口凸起324與出口凸起326大體相同。

在另一個示例性實施例中，凸起326構(gòu)造成提供“咬合(snap through)”效應，由此它對于某種范圍的軸向壓縮被偏壓到H＝X，然后一旦軸向壓縮程度通過一閾值就被偏壓到H<＝Y(jié)。對此，圖26示出了：在(A)處，在預裝配位置中偏壓的凸起324、326(在電池模塊插入之前)，其中H＝X；和在(B)處，在“組合”或裝配后位置中偏壓的相同凸起324、326(在將電池模塊304插入到熱交換器302中之后)，其中H<＝Y(jié)<X。在凸起324、326中，一旦臺肩332的撓曲角越過閾值，凸起就“咬合”到其裝配后位置。在一些例子中，一旦到達閾值撓曲，相對的板306的凸起就使板朝板間的間隔偏壓，該板間的間隔小于電池模塊高度，從而板306有效地夾持電池模塊304的相對表面，以對于電池組300貫穿正常操作溫度范圍保持與電池模塊的熱接觸。如在圖26中在(C)處示出的那樣，在某些實施例中，凸起324、326的順應性取決于臺肩尺寸L和用來形成板的材料的厚度。

如在圖26中在(D)處示出的那樣，在某些實施例中，波紋管狀結(jié)構(gòu)325可形成在芯板任一個或兩者的凸起324、326上，以便向凸起324、326提供某種程度的彈性可壓縮性。同樣，順應量取決于尺寸L和用來形成板的材料的厚度。

相應地，熱交換器302的可壓縮凸起324、326在熱交換器歧管的區(qū)域中提供局部化順應性。

根據(jù)另一個示例性實施例，現(xiàn)在將參照圖27-31解釋另外的電池組400和熱交換器402構(gòu)造。圖27-31的電池組400和熱交換器402在結(jié)構(gòu)和功能方面與圖22-26的電池組300和熱交換器302相似，不同之處由附圖和本描述將是顯然的。具體地說，如下面將更詳細解釋的那樣，代替使用可壓縮歧管凸起來實現(xiàn)局部化順應性，熱交換器402依賴于柔性歧管面板，以在電池模塊304插入之后促進熱交換器的大體平行壓縮，以便提供在熱交換器板與電池模塊之間的良好熱接觸。

電池熱交換器402包括堆疊的多個(N個)大體相同的間隔開的熱交換器模塊或板406(1)至406(N)(這里總體上使用附圖標記406指示)，這些間隔開的熱交換器模塊或板406(1)至406(N)按行或列彼此平行地大體對齊。電池組400包括電池模塊304(1)至304(N-1)(總體上使用附圖標記304指示)，這些電池模塊304(1)至304(N-1)與熱交換器板406交插，從而至少一個電池模塊304位于兩個相鄰的熱交換器板406的相對表面之間，并且與該相對表面熱接觸。

圖27、30及31示意示出了熱交換器402的四塊熱交換器板406(1)-406(4)。在示出的實施例中，熱交換器板406和電池模塊304具有矩形外形或輪廓；然而，它們在其它示例性實施例中可具有其它形狀，如正方形或圓形。如關于電池組300那樣，在電池組400中的每個電池模塊304容納至少一個電池單元，該至少一個電池單元可以例如是棱柱形鋰離子電池單元(然而，可使用其它可充電電池單元)。在示出的實施例中，每個電池模塊304包括大體剛性的矩形殼體或框架，該大體剛性的矩形殼體或框架容納一個或多個電池單元。

如在圖29至31中看到的那樣，在示例性實施例中，熱交換器板406每塊包括主板段434，該主板段434限定在流體進口區(qū)域或面板410與流體出口區(qū)域或面板412之間的一個或多個內(nèi)部流體流動路徑或通路408(在圖29中用虛線表示)。作為例子，每個主板段434可以包括幾個大體平行的C形內(nèi)部流動通路408，然而，多種不同的流體流動路徑構(gòu)造是可能的，例如包括在進口面板410與出口面板412之間穿過主板段434的單個蛇形流動路徑。如在圖29和30中最清楚看到的那樣，進口面板410限定內(nèi)部進口流體通路430，該內(nèi)部進口流體通路430與主板內(nèi)部通路408流體連通，并且出口面板412限定內(nèi)部出口流體通路432，該內(nèi)部出口流體通路432也與主板內(nèi)部通路408流體連通。進口面板410包括與進口流體通路430流體連通的一對對準的進口開口428I，并且出口面板類似地包括與出口流體通路432流體連通的一對對準的出口開口428O。在示出的實施例中，進口面板410和出口面板412的形狀大致是矩形的，然而它們在不同實施例中可具有不同形狀。

如可在圖27、28及29看到的那樣，進口面板410與主板段434的端部大體平行地延伸并且與該主板段434的端部間隔開，但通過聯(lián)接部分440附接至主板部件，從而間隙436將進口面板410與主板段434部分地分隔。聯(lián)接部分440限定了進口面板通路430與主板內(nèi)部通路408之間的內(nèi)部流體通路。類似地，出口面板412與主板段434的同一端部大體平行地延伸并且與該端部間隔開，但通過聯(lián)接部分442附接至主板段434，從而間隙438將出口面板412與主板段434部分地分隔。間隙438也延伸成將進口面板410與出口面板412分隔。聯(lián)接部分442限定了主板內(nèi)部通路408與出口面板通路412之間的內(nèi)部流體通路。

在示例性實施例中，盡管熱交換器板406具有基本上剛性結(jié)構(gòu)，但聯(lián)接部分440和442分別允許進口面板410和出口面板412相對于主板段434彼此獨立地彎曲。

在示例性實施例中，全部的板406的流體進口面板410按堆垛使出口開口428I軸向?qū)实剡B接，以形成共用流體進口歧管414，并且流體出口面板412全部按堆垛使出口開口428O軸向?qū)实剡B接，以形成共用流體出口歧管416。在操作中，熱交換流體經(jīng)由進口歧管414分配到熱交換器板406的每一塊，并且從熱交換器板406經(jīng)出口歧管416收集。在一些示例性實施例中，通過內(nèi)部流動通路408的流體用來冷卻熱交換器板406和位于熱交換器板406之間的電池模塊304，然而在一些示例性實施例中，通過內(nèi)部流動通路408的流體用來在電池操作的至少一些部分期間加熱熱交換器板406和電池模塊304。

在示例性實施例中，每塊熱交換器板406由一對配合的大體相同的第一板部件418和第二板部件420形成，如在圖30和31中最清楚看到的那樣，第一和第二板部件是彼此的鏡像。在示出的實施例中，第一板部件418和第二板部件420每個均是大體平坦部件，這些大體平坦部件具有外部面對的槽422，這些外部面對的槽422合作，以限定內(nèi)部流體流動通路408。板部件418、420每個均包括位于其形成進口面板410的部分上的向外延伸的泡罩狀物或凸起424以及位于其形成出口面板412的部分上的向外延伸的泡罩狀物或凸起426，并且使進口面板凸起424限定進口開口428I，以及使出口面板凸起426限定出口開口428O。每塊熱交換器板406的第一板部件418和第二板部件420的進口面板凸起424對準，并且全部的板406的進口面板凸起424彼此流體連通地對準，以形成熱交換器402的進口流體歧管414。類似地，每塊熱交換器板406的第一板部件418和第二板部件420的出口面板凸起426對準，并且全部的板406的出口面板凸起426彼此流體連通地對準，以形成用于熱交換器402的出口流體歧管416。

在示例性實施例中，第一板部件418和第二板部件420由黃銅包層鋁合金或不銹鋼或其它金屬薄板材料形成，然而，在一些實施例中，可使用塑料或其它合成材料。

在一些示例性實施例中，將熱交換器402預裝配成如圖27所示的設備，并且銅焊在一起。隨后，將電池模塊304插入在熱交換器板406之間，以形成完整的電池組402。在示出的實施例中，進口歧管和出口歧管414、416都位于熱交換器402的同一側(cè)上，以便于電池模塊304從熱交換器402的相對側(cè)的橫向插入。

如以上提到的那樣，在進口面板410和出口面板412之間的間隙436和438的存在分別容許每塊熱交換器板406的面板410、412相對于主電池板段43彎曲，并且反之亦然。一旦預裝配熱交換器402(在插入電池模塊304之前)，就將進口面板410按堆垛剛性地連接，并使凸起424對準以形成進口歧管414，并且將出口面板412按堆垛剛性地連接，并使凸起426對準以形成出口歧管416。面板410、412的每一個與它們的相應主熱交換器段434之間的柔性連接容許主熱交換器段434具有預壓縮的間隔和壓縮后的間隔，該預壓縮的間隔便于電池模塊304的插入，該壓縮后的間隔提供在板與電池模塊304之間的良好熱接觸。例如，如圖31所示，熱交換器402具有H的壓縮后的板間間隔，在一些示例性實施例中，在電池模塊304插入期間，主板段434彼此分離比H大的距離，此后，將板段434按大體平行方式壓縮到間隔距離H，以實現(xiàn)在電池模塊304與熱交換器板406之間的熱接觸。這種構(gòu)造在一些用途可以促進在裝配期間電池模塊304的插入，同時在裝配后提供在熱交換器板406與電池模塊304之間的緊密熱接觸。在示例性實施例中，在壓縮后，將熱交換器偏壓成具有H或比H小的板間間隔，從而電池模塊304有效地夾持在由相對的熱交換器板406構(gòu)成的熱交換器板對之間。

相應地，熱交換器402利用在熱交換器歧管的區(qū)域中的局部順應性，以促進與插入的電池模塊304的熱接觸。

在一些示例性實施例中，與凸起424、426不同的或除它們之外的中間管狀連接器(下面在圖32A、32B的上下文中更詳細地描述這些中間管狀連接器)可以用來互連進口面板段410和出口面板段412。

如在熱交換器400的圖27和29的實施例中示出的那樣，柔性面板410和412位于熱交換器400的同一端部處，并使聯(lián)接部分440位于公共端部處的中點附近，并且使聯(lián)接部分442位于側(cè)邊緣附近。連接面板412的歧管416與聯(lián)接部分442間隔開，并且位于在熱交換器400的端部處的中點附近；并且連接面板410的歧管414與聯(lián)接部分440間隔開，并位于相對的側(cè)邊緣(例如，聯(lián)接部分442所位于的側(cè)相對側(cè))附近。這樣一種構(gòu)造(在該構(gòu)造中，進口/出口開口428I/428O之一(和生成的歧管)在熱交換器402的一個端部處的中點附近并且進口/出口開口428I/428O的另一個(和生成的歧管)在熱交換器402的同一端部附近的角部處)在一些用途中可促進熱交換器板406的平行壓縮，以促進在熱交換器板與電池模塊之間的裝配后熱接觸。然而，在一些示例性實施例中，面板410、412可具有不同的相對位置，并且對此圖29A、29B及29C每個分別示出了在熱交換器實施例402-1、402-2以及402-3中進口面板和出口面板410、412相對于主熱交換器板段434的不同的可能位置。熱交換器402-1、402-2以及402-3在結(jié)構(gòu)和操作方面與熱交換器402大體相同，實質(zhì)性差別僅在于在熱交換器板中柔性面板相對于主熱交換器段的位置。

再參照圖22-26的順應凸起熱交換器302，在至少一些示例性實施例中，中間歧管連接器用在相鄰的熱交換器板306之間。對此，圖32A和32B每個均是放大的局部剖視圖(從如圖23那樣的類似視圖取得)，這些放大的局部剖視圖示出了熱交換器的另外示例性實施例，該熱交換器包括在相鄰的熱交換器板306的順應凸起區(qū)域之間的歧管連接器。圖32A和32B的熱交換器與圖22-26的熱交換器302大體相同，不同之處由附圖和本描述將是顯然的。如圖32A所示，代替以具有在相鄰熱交換器板306(在圖32A中示出為306(2)和306(3))的凸起326之間的直接接觸，相鄰板306(2)和306(3)的相對凸起326彼此間隔開的，并且由中間圓柱形連接器340互連，該中間圓柱形連接器340形成歧管316的部分。在圖32A的實施例中，相鄰熱交換器板306(2)、306(3)的每個相對板部件318和320的凸起326的環(huán)形壁段334被內(nèi)部地接收在圓柱形連接器340的內(nèi)表面內(nèi)并且連接至圓柱形連接器340的內(nèi)表面。進口凸起324類似地由中間圓柱形連接器340連接。在圖32A的實施例中，凸起324和326如以上關于圖22-26的實施例描述的那樣是可變形地順應的，以允許與電池模塊304交插和與電池模塊304的裝配后熱接觸。圖32B的實施例與圖32A的實施例相同，不同之處在于，將圓柱形連接器340插入在相鄰凸起326的相對的環(huán)形壁334內(nèi)(而不是在它們上)。

在示例性實施例中，環(huán)形壁334和圓柱形連接器340通過銅焊連接，并且可以包括機械互鎖，如模鍛或鉚接機械連接，以促進預銅焊裝配和加強銅焊后連接。在一些示例性實施例中，中間連接器340的使用促進熱交換器板306的每一塊的獨立的預裝配和測試，隨后是作為完整設備的熱交換器的預裝配，該完整設備然后通過在熱交換器結(jié)構(gòu)內(nèi)電池模塊304的交插而準備好最終裝配。中間連接器340也可供圖27-31的柔性面板熱交換器402、402-1、402-2及402-3使用。

圖33-35示出了根據(jù)另一個示例性實施例用在電池組300中的更進一步的順應熱交換器302′。熱交換器302′在結(jié)構(gòu)和操作方面與圖22-26的熱交換器302以及圖32A和32B的熱交換器相似，不同之處由附圖和本描述將是顯然的。類似于圖32A和32B的熱交換器，圖33-35的熱交換器302′利用中間歧管連接器350，該中間歧管連接器350用來互連相鄰的熱交換器板306。然而，熱交換器302′與圖22-26的熱交換器302以及圖32A和32B的熱交換器的不同之處在于，熱交換器板間的順應性通過具有兩件式可壓縮中間歧管連接器350而不是通過將順應性構(gòu)造到板部件320、318上的凸緣中而實現(xiàn)。對此，如圖33所示，在至少一些實施例中，熱交換器302′的板部件318和320不包括圍繞流動開口328(或流動開口326)的升高凸起區(qū)域。盡管附圖示出了施加到出口歧管316的歧管連接器350，但熱交換器302′的進口歧管314按類似方式構(gòu)造。

現(xiàn)在將參照圖33-35描述兩件式可壓縮中間歧管連接器350的例子。這里使用的表示諸如上和下、右和左之類的絕對方位的術語，僅為了描述目的參照附圖的方位而使用，并且不將這里描述的構(gòu)造限于任何絕對物理方位。在示例性實施例中，每個中間歧管連接器350限定內(nèi)部熱交換器流體流動通路364，并且包括第一和第二彈性可壓縮歧管附件352和354，該內(nèi)部熱交換器流體流動通路364用來將熱交換器流體輸送到熱交換器板306，或者將熱交換器流體從熱交換器板306輸送。如圖33和35所示，在示例性實施例中，第一附件352包括軸向延伸的下部環(huán)形壁或第一環(huán)形壁357，該軸向延伸的下部環(huán)形壁或第一環(huán)形壁357具有下端部，該下端部連接在熱交換器板306(3)的上部板部件320的出口開口328內(nèi)。第一附件352也包括軸向延伸的上部環(huán)形壁或第二環(huán)形壁360，該軸向延伸的上部環(huán)形壁或第二環(huán)形壁360在聯(lián)接部356處與第二附件354的下端部配合。第二環(huán)形壁360具有比第一環(huán)形壁357大的直徑，并且第二環(huán)形壁360的下端部和第一環(huán)形壁357的上端部由一體的、大致徑向延伸的環(huán)形臺肩358聯(lián)接。

類似地，第二附件354包括軸向延伸的上部環(huán)形壁或第一環(huán)形壁357，該軸向延伸的上部環(huán)形壁或第一環(huán)形壁357具有上端部，該上端部連接在熱交換器板306(2)的下部板部件318的出口開口328內(nèi)。第二附件354也包括軸向延伸的下部環(huán)形壁或第二環(huán)形壁360，該軸向延伸的下部環(huán)形壁或第二環(huán)形壁360在聯(lián)接部356處與第一附件352的上端部配合。第二環(huán)形壁360具有比第一環(huán)形壁357大的直徑，并且第二環(huán)形壁360的下端部和第一環(huán)形壁357的上端部由一體的、大致徑向延伸的環(huán)形臺肩358聯(lián)接。

在示例性實施例中，第一附件352和第二附件354每個均由單件金屬材料(例如鋁、鋁合金或不銹鋼)形成，該單件金屬材料被深拉以提供在圖中示出的形狀。在一個示例性實施例中，金屬在第一附件352和第二附件354的臺肩358中比第一環(huán)形壁357薄，從而向第一附件352和第二附件354的每一個提供某種程度的彈性壓擠能力或可壓縮性，如在圖33和34中由虛線362和363示出的那樣，并且使虛線362代表臺肩358的壓縮后位置，并使線363代表熱交換器板306(2)和306(3)的壓縮后位置。

在一個示例性實施例中，每塊熱交換器板306被預裝配，并且使一對第一附件352連接至其上部板部件320(一個第一附件在出口開口328處并且一個第一附件在進口開口326處)，并且使一對第二附件354連接至其下部板部件318(一個第二附件在出口開口328處并且一個第二附件在進口開口326處)。每塊預裝配熱交換器板306被銅焊，并且如果希望，則然后測試銅焊板306的泄漏。熱交換器板306(1)-306(N)然后按堆垛裝配，以形成完整的預裝配熱交換器302′，并且配合附件352、354之間的聯(lián)接部356被銅焊。預裝配熱交換器302′如圖33所示具有H1的板間間隔距離，從而允許電池模塊304(它具有小于H1的高度)在熱交換器板306之間交插。在插入電池模塊304之后，將熱交換器302′壓縮到如圖33所示的高度H2，從而電池模塊304在相對側(cè)上與熱交換器板306熱接觸，電池模塊304每個均夾持在這些熱交換器板306之間。

如以上關于圖26解釋的那樣，在至少一些示例性實施例中，第一附件352和第二附件354構(gòu)造成起咬合效應的作用，從而通過初始撓曲范圍，附件352、354朝在圖33和34中用實線示出的位置(它與板間的間隔H1相對應)被偏壓，但在撓曲的閾值水平之后，附件352、354然后朝由虛線362指示的位置(它與板間的間隔H2相對應)被偏壓。在一些例子中，一旦達到閾值撓曲，附件352、354就將相對板306偏壓到小于的實際裝配后間隔距離H2的板間的間隔，從而板306有效地夾持電池模塊304的相對表面，以貫穿電池組300的正常操作溫度范圍保持與電池模塊的熱接觸。

圖34示出了：在(B)處，在第一附件352和第二附件354之間在聯(lián)接部356處可應用的可能機械聯(lián)接的例子；和在(A)處，在第一附件352和第二附件354與相應板306之間的可能機械聯(lián)接。如在(B)處示出的那樣，在一個例子中，第二附件354的下端接收在第二附件354的上端內(nèi)，形成重疊聯(lián)接。如在(A)處示出的那樣，在一些例子中，軸向凸緣364可以繞開口328設置，以在板與第一或第二附件352、354之間提供重疊聯(lián)接。如圖35所示，在一些示例性實施例中，肋366可以形成在附件352、354的第一環(huán)形壁357上，以與開口328周圍的板306配合，并且在一些例子中，插入到開口中的附件352、354的端部可以膨脹或模鍛或鉚接，以借助于板預銅焊提供機械聯(lián)接。

圖36A、36B及36C是兩件式順應歧管連接器的另外實施例的視圖，該兩件式順應歧管連接器可應用于圖33的熱交換器，圖36A是俯視圖，圖36B是沿圖36A的線A-A取得的剖視圖，及圖36C是立體圖。附件370與第一附件352和第二附件354大體相同，不同之處在于，附件370的徑向延伸臺肩358具有弓形輪廓，該弓形輪廓在附件370的環(huán)形壁之間的過渡處提供減弱區(qū)域，該減弱區(qū)域在一些實施例中可減小將附件370運動到其壓縮或壓擠位置所需的壓縮力。

圖37是兩件式順應歧管連接器380的更進一步實施例的剖視圖，該兩件式順應歧管連接器380可應用于圖33的熱交換器。歧管連接器380包括兩個附件382和384，并且與連接器350相似，不同之處在于，附件382和385每個均顛倒，從而每個附件的較大直徑區(qū)域聯(lián)接至相應板306，并且將附件的較小直徑區(qū)域連接在一起，從而向連接器380提供沙漏型圖，與連接器350的隆起中部相反。

盡管熱交換器歧管314、316、414、416以上已經(jīng)描述成專用進口或出口歧管，并且使平行熱交換器流體流動穿過全部熱交換器板306、406發(fā)生在同一方向上，但將認識到，通過沿歧管314、316、414、416的一個或兩者的相應長度包括流動擋板，可是使用流動回路來將熱交換器流體的路線定成按各種不同路徑構(gòu)造穿過歧管。

相應地，在圖22-37的實施例中，電池組由電池模塊形成，這些電池模塊與熱交換器板交插。在至少一些例子中，將電池模塊插入到預裝配熱交換器中，并且使在熱交換器板之間的間隔的尺寸設計成在可接受的公差范圍內(nèi)適應電池模塊。在電池模塊的插入之后，對于熱交換器的壓縮作用或步驟保證了熱交換器板與電池模塊之間的良好接觸。在至少一些示例性實施例中，圖22-26和32A-37的實施例的可壓縮歧管構(gòu)造和圖27-31的柔性進口/出口板構(gòu)造提供順應性，以借助于板的稍微限制的角運動而吸收在板對的大體平行運動中的壓縮力。

圖1-37的實施例的公共特征是，在裝配之后在電池模塊與熱交換器模塊之間提供良好熱接觸，并且使熱接觸由相應熱交換器結(jié)構(gòu)的區(qū)域的彈性順應性提供。在至少一些示例性實施例中，圖1-37的熱交換器的順應區(qū)域至少臨時地移動，因為熱交換器的各部分定位在電池模塊之間。

以上呈現(xiàn)的各個實施例僅僅是例子，并且決不意味著限制本公開的范圍。這里描述的革新的變化對于本領域的技術人員將是顯然的，這樣的變化在本公開的目標范圍內(nèi)。具體地說，來自上述實施例的一個或多個的特征可以選擇，以形成包括特征的子組合的可選擇實施例，這些可選擇實施例以上可能沒有明確地描述。另外，來自上述實施例的一個或多個的特征可以選擇和組合，以形成包括特征的組合的可選擇實施例，這些可選擇實施例以上可能沒有明確地描述。適于這樣的組合和子組合的特征對于本領域的技術人員在本公開作為整體的回顧時可能是顯而易見的。這里和在列舉的權利要求書中描述的主題旨在覆蓋包括包容技術的全部適當變化。