相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年9月5日提交的標(biāo)題為《用于電池單元的可展開堆疊板式熱交換器》(expandablestackedplateheatexchangerforabatteryunit)的美國臨時(shí)專利申請第62/046，316號的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益。上述專利申請的內(nèi)容通過引用方式明確地并入本申請的具體實(shí)施方式中。

本公開涉及用于在電池單元中散熱的熱交換器。

背景技術(shù)：

可再充電電池諸如由許多鋰離子電芯組成的電池可以用于許多應(yīng)用中，包括例如電推進(jìn)車輛(“ev”)和混合電動車輛(“hev”))的應(yīng)用。這些應(yīng)用通常要求具有高能量存儲容量的先進(jìn)電池系統(tǒng)，該電池系統(tǒng)產(chǎn)生需要消散的大量熱量。不斷地通過提供熱交換器而努力改進(jìn)和/或有助于這些類型的電池系統(tǒng)的熱管理，該熱交換器可以解決熱管理要求且允許通過供應(yīng)有利于制造熱交換器的各個(gè)熱交換器部件和組件的特征來改進(jìn)制造，以便滿足特定客戶要求并可減少整體成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)本公開的示例實(shí)施例，提供了一種用于電池單元的熱交換器，該熱交換器包括多個(gè)熱交換器模塊，每個(gè)熱交換器模塊限定內(nèi)部流動通道，該熱交換器模塊各自包括：大致平坦的主要部段；入口面板，其限定入口歧管接觸區(qū)域，并限定與所述主要部段的所述內(nèi)部流動通道流體地連通的內(nèi)部入口流體通道；以及出口面板，其限定出口歧管接觸區(qū)域，并限定與所述主要部段的所述內(nèi)部流動通道流體地連通的內(nèi)部出口流動通道；入口面板和出口面板各自通過相應(yīng)接合部分接合到熱交換器模塊的主要部段；其中，多個(gè)熱交換器模塊中的相鄰熱交換器模塊的入口面板和出口面板被布置成與在所述入口面板的相應(yīng)入口歧管接觸區(qū)域處互連的入口面板對準(zhǔn)和與在所述出口面板的相應(yīng)出口歧管接觸區(qū)域處互連的出口面板對準(zhǔn)，由此相鄰熱交換器模塊的內(nèi)部入口流體通道彼此流體地連通，相鄰熱交換器模塊的內(nèi)部出口流體通道彼此流體地連通；并且其中，入口面板和出口面板具有第一位置和第二位置，在第一位置中，入口面板和出口面板大體上是平坦的并且在與所述主要部段相同的平面中延伸，在第二位置中，所述入口面板和出口面板延伸超出所述主要部段的平面，從而將相鄰熱交換器模塊的主要部段間隔開，在其間形成間隙。

根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例，提供了一種電池單元，包括：多個(gè)電池電芯(譯者注：亦可稱之為“電池單體”)容器；以及具有多個(gè)熱交換器模塊的熱交換器，每個(gè)熱交換器模塊限定內(nèi)部流動通道，每個(gè)熱交換器模塊交錯在相鄰電池電芯容器之間并且包括：大致平坦的主要部段；入口面板，其限定入口歧管接觸區(qū)域和與所述主要部段的所述內(nèi)部流動通道流體地連通的內(nèi)部入口流體通道；以及出口面板，其限定出口歧管接觸區(qū)域和與所述主要部段的所述內(nèi)部流動通道流體地連通的內(nèi)部出口流動通道；入口面板和出口面板各自通過接合部分接合到熱交換器模塊的主要部段；其中，相鄰熱交換器模塊的入口面板和出口面板被布置成與在入口面板的相應(yīng)入口歧管接觸區(qū)域處互連的入口面板對準(zhǔn)，并與彼此流體地連通的相鄰熱交換器模塊的內(nèi)部入口流體通道對準(zhǔn)，出口面板在它們相應(yīng)出口歧管接觸區(qū)域處與彼此流體地連通的內(nèi)部出口流體通道互連；并且其中，每個(gè)熱交換器模塊的入口面板和出口面板各自在相應(yīng)的入口歧管接觸區(qū)域和出口歧管接觸區(qū)域與入口面板和出口面板的對應(yīng)接合部分之間延伸，入口面板和出口面板具有第一位置和第二位置，在第一位置中，入口面板和出口面板是大致平坦的并且在與熱交換器模塊的主要部段相同的平面中延伸，在第二位置中，入口面板和出口面板延伸超出熱交換器模塊的所述主要部段的平面，從而將相鄰熱交換器模塊的主要部段間隔開，在其間形成間隙以接收所述多個(gè)電池電芯容器中的相應(yīng)電池電芯容器。

根據(jù)本公開的另一示例實(shí)施例，提供了組裝熱交換器的方法，該方法包括：提供多個(gè)基本上平坦的熱交換器模塊，每個(gè)熱交換器模塊限定內(nèi)部流動對應(yīng)通道，每個(gè)熱交換器模塊包括：大致平坦的主要部段、入口面板和出口面板，入口面板和出口面板通過接合部分接合到熱交換器模塊的主要部段；內(nèi)部入口流體通道，其形成在與所述內(nèi)部流動通道流體地連通的所述入口面板中；內(nèi)部出口流體通道，其形成在與所述內(nèi)部流動通道流體地連通的所述出口面板中；其中所述入口面板在所述接合部分和所述入口面板的對應(yīng)自由端之間延伸；并且其中所述出口面板在所述接合部分和所述出口面板的對應(yīng)自由端之間延伸；其中每個(gè)入口面板和出口面板包括形成在其中的流體入口開口和流體出口開口，用于在相鄰入口面板和相鄰出口面板之間建立流體連通；將所述多個(gè)基本上平坦的熱交換器模塊布置成堆疊，使相鄰熱交換器模塊的入口面板和出口面板對準(zhǔn)，使得一個(gè)熱交換器模塊的流體出口開口與相鄰熱交換器的流體入口開口對準(zhǔn)，從而在它們之間提供流體連通；在局部區(qū)域中將所述多個(gè)基本上平坦的熱交換器模塊中的入口面板和出口面板釬焊在一起，從而在所述熱交換器模塊之間建立流體連通，同時(shí)所述熱交換器模塊的主要部段保持不結(jié)合；在釬焊之后操縱所述入口面板和出口面板，以使相鄰熱交換器模塊的大致平坦的主要部段間隔開，從而在它們之間形成間隙。

附圖說明

現(xiàn)在將通過示例的方式參考示出本申請的示例實(shí)施例的附圖，并且其中：

圖1a為結(jié)合根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的熱交換器的電池單元的前透視圖；

圖1b是結(jié)合圖1a的熱交換器的變型的電池單元的前透視圖；

圖1c是結(jié)合圖1b所示的熱交換器的電池單元的前透視圖；

圖2是移除電池單元的在圖1b中所示的熱交換器的前透視圖；

圖3是形成圖1a-1c的電池單元的一部分的電池電芯容器的透視圖；

圖4a是處于平坦或未展開狀態(tài)的圖2的熱交換器的第一或最上熱交換器模塊的俯視圖；

圖4b是圖4a的熱交換器模塊的仰視圖。

圖5是圖2的熱交換器的正視圖，其中電池電芯容器被移除；

圖6是沿著圖2所示的截面線6-6截取的圖2的熱交換器的透視截面圖；

圖7是根據(jù)本公開的另一個(gè)示例實(shí)施例的熱交換器的透視圖；

圖8是圖7的熱交換器的正視圖；

圖9是形成圖7的熱交換器的一部分的兩個(gè)熱交換器模塊的透視圖；

圖10是處于平坦或未展開狀態(tài)的圖7的熱交換器的第一或最上熱交換器模塊的俯視圖；和

圖11是圖10的熱交換器模塊的底部平面圖。

在不同的圖中可以使用相同的附圖標(biāo)記來表示相同的部件。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在參考圖1和圖2，示出了根據(jù)本公開的示例實(shí)施例的結(jié)合有電池單元熱交換器14的電池單元10的例示性示例。電池單元10由各自可以容納一個(gè)或多個(gè)電池電芯(未示出)的一系列各個(gè)電池電芯容器12和電池單元熱交換器14構(gòu)成。在示例實(shí)施例中，電池單元熱交換器14包括被布置成交替或夾在相鄰電池電芯容器12之間的多組基本相同的、間隔開的板對或熱交換器模塊16，使得每個(gè)電池電芯容器12位于間隔開的板對或熱交換器模塊16中的兩個(gè)相鄰組的相對表面之間并且與該相對表面熱接觸。

每組板對或熱交換器模塊16由一對配合、互補(bǔ)的第一板20和第二板22形成。第一板20和第二板22各自包括由周邊凸緣34圍繞的中心大致平坦部分32。如圖4所示，入口面板26和出口面板28從第一板20和第二板22中的每一個(gè)的中心大致平坦部分32延伸，該入口面板26和出口面板28還包括由周邊凸緣48圍繞的中心部分50。因此，當(dāng)?shù)谝话?0和第二板22以它們面對面配合關(guān)系布置時(shí)，中心大致平坦部分32彼此間隔開，從而在其間限定了在入口面板26和出口面板28之間延伸的內(nèi)部流動通道24。同樣，當(dāng)所述第一板20和所述第二板22以它們面對面配合關(guān)系布置時(shí)，內(nèi)部流體入口通道52限定在入口面板26的間隔開的中心部分50之間，而內(nèi)部流體出口通道54限定在出口面板28的間隔開的中心部分50之間，通過配合周邊凸緣34、48而將第一板20和第二板22密封在一起。因此，每組板對或每個(gè)熱交換器模塊16包括主要的大致平坦部段30，其提供用于接觸相鄰電池容器12的對應(yīng)表面的一對相對的大致平坦熱接觸表面，主要部段30限定由第一板20和第二板22的間隔開的中心大致平坦部分32形成的內(nèi)部流動通道24，并且入口面板26和出口面板28從其主要部段30延伸。

雖然圖1和圖2示意性地示出了由彼此間隔開以接收各個(gè)電池電芯容器12的六個(gè)單獨(dú)板對組或六個(gè)熱交換器模塊16形成的熱交換器14，但是應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)熱交換器14的特定應(yīng)用和包括在整個(gè)電池單元10中的電池電芯容器12的總數(shù)，熱交換器14可以包括少于六個(gè)或六個(gè)以上的單獨(dú)熱交換器模塊或板對組16。

現(xiàn)在參考圖3，其中示出電池電芯容器12的示意圖，該電池電芯容器12布置在熱交換器14的各個(gè)熱交換器模塊或板對組16之間以形成電池單元10。在所示實(shí)施例中，熱交換器模塊16和電池電芯容器12具有大致矩形的外形或輪廓，然而，應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)具體應(yīng)用和/或要求，在其它示例實(shí)施例中，它們可以具有其他形狀，例如正方形或圓形。因此，應(yīng)當(dāng)理解，所示示例實(shí)施例不旨在局限于具有大致矩形的外形或輪廓的熱交換器模塊16和電池電芯容器12。

現(xiàn)在參考圖4，如將在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述的，其中示出了處于未組裝的、平坦或未展開狀態(tài)的、形成熱交換器14的熱交換器模塊或板對組16中的一個(gè)的俯視圖。如圖所示，入口面板26和出口面板28基本上平行于形成熱交換器模塊16的熱交換器板20、22的中心大致平坦部分32的端部并且與其間隔開，入口面板26和出口面板28通過相應(yīng)接合部分42、43接合到中心大致平坦部分32。間隙44、46將入口面板26和出口面板28與第一板20和第二板22的主要的、中心大致平坦部分分離，其中間隙44還延伸以將入口面板26與出口面板28分離。因此，在本示例實(shí)施例中，入口面板26和出口面板28各自在與入口面板26和出口面板28的相應(yīng)接合部分42、43對應(yīng)的相應(yīng)自由端27、29和相應(yīng)固定端之間延伸。因?yàn)槿肟诿姘?6和出口面板28與板20、22的中心、大致平坦的主要部段32相比顯著更小和/或更窄，所以相比于板20、22的中心大致平坦部分32，入口面板26和出口面板28在外部負(fù)載下更能夠彎折和/或撓曲。因此，例如圖1和圖2中實(shí)例所示，通常認(rèn)為入口面板26和出口面板28在它們自由端27、29和對應(yīng)接合部分42、43之間延伸的區(qū)域中具有一定柔順性，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)允許它們相對于板20、22的主要中心大致平坦部分32彼此獨(dú)立地?fù)锨?。因此，由于布置將入口面?6和出口面板28與板20、22的中心大體上平坦的部分32分離的間隙44、46，并且由于與板20、22的中心大致平坦部分32的結(jié)構(gòu)相比較的其整體結(jié)構(gòu)，所以入口面板26和出口面板28可以獨(dú)立于主要的中心大致平坦部分32而撓曲或彎折。每個(gè)熱交換器模塊16的入口面板26和出口面板28由此限定在其相應(yīng)自由端27、29和相應(yīng)接合部分42、43之間延伸的柔順區(qū)域。以下進(jìn)一步詳細(xì)描述相應(yīng)熱交換器模塊16的入口面板26和出口面板28的撓曲和/或彎折。此外，雖然入口面板26和出口面板28被示出為大致矩形的形狀，但是應(yīng)當(dāng)理解，它們根據(jù)熱交換器的特定要求和/或應(yīng)用在不同的示例實(shí)施例中也可以具有不同的形狀。

如上所述，當(dāng)?shù)谝粺峤粨Q器板20和第二熱交換器板22以它們的面對面配合關(guān)系布置以形成板對或熱交換器模塊16時(shí)，圍繞板20、22中心大致平坦部分32的周邊凸緣34貼著彼此密封并且有效地將延伸超出對應(yīng)周邊凸緣34的平面的中心平坦部分32間隔開，以便在它們之間形成內(nèi)部流動通道24。在圖4中，內(nèi)部流動通道24由在入口面板26和出口面板28之間延伸的虛流線24示意性地示出。入口面板26和出口面板28還形成有周邊邊緣48，該周邊邊緣48圍繞凸起或凹陷的中心部分50(根據(jù)你是考慮第一(例如上)熱交換器板20還是第二(例如下)熱交換器板22)，使得當(dāng)?shù)谝话?0和第二板22以它們的面對面配合關(guān)系布置時(shí)，入口面板26和出口面板28的中心部分50個(gè)也彼此間隔開，其中它們的邊緣沿其周邊凸緣48密封在一起，從而形成內(nèi)部入口流體通道52和內(nèi)部出口流體通道54。內(nèi)部入口流體通道52和外部出口流體通道54在圖4中由虛流線52和54示意性地示出。

入口面板26包括一對對準(zhǔn)的流體開口60、61，其中流體開口形成在形成熱交換器模塊16的第一熱交換器板20和第二熱交換器板22中的每一個(gè)中，流體開口60、61形成在入口面板26的自由端27且與內(nèi)部入口流體通道52流體地連通。類似地，出口面板28包括一對對準(zhǔn)的流體開口62、63，流體開口形成在形成熱交換器16的第一熱交換器板20和第二熱交換器板22中的每一個(gè)中，流體開口62、63形成在出口面板的自由端27中并與內(nèi)部出口流體通道54流體地連通。在所示實(shí)施例中，入口面板中的流體開口60用作流體入口開口，以便通過內(nèi)部流體入口通路52將輸入的公共熱交換流體輸送到所述主要部段30中的所述內(nèi)部流動通道24，而流體開口61用于將輸入的公共熱交換流體傳輸?shù)较噜彑峤粨Q器模塊16的入口面板26。類似地，出口面板28中的流體開口62用作流體出口，其用于通過相鄰熱交換器模塊16的內(nèi)部出口流體通道54排放從相鄰的熱交換模塊16之一離開內(nèi)部流動通道24的公共熱交換流體，而流體開口63提供在相鄰熱交換器模塊16之間的流體連通，以便將從一個(gè)熱交換模塊16排放的公共熱交換流體傳輸?shù)诫S后的熱交換器模塊16。因此，在使用中，在流過出口面板28中的內(nèi)部出口流體通道54并且通過流體出口開口62離開熱交換器模塊16之前，流過各個(gè)熱交換模塊16的公共熱交換流體通過入口面板26中的流體入口60進(jìn)入熱交換模塊16，流過內(nèi)部入口流體通道52，到達(dá)形成在模塊16的主要大致平坦部段30內(nèi)的內(nèi)部流動通道24，這是以多個(gè)用虛流線24示出的大致c形或略微倒置u形的內(nèi)部流動路徑來實(shí)現(xiàn)的。然而，雖然由虛流線24示出的多個(gè)大致c形或者稍微倒置的u形內(nèi)部流動路徑已經(jīng)被示出，但是應(yīng)當(dāng)理解，通過內(nèi)部流動通道24的許多不同流體流動路徑構(gòu)造都是可能的，并且本熱交換器14不是旨在局限于在圖4中示意性地示出的大致c形或稍微倒置的u形內(nèi)部流動路徑24。

在熱交換器14中，多個(gè)單獨(dú)的熱交換器模塊16通過其入口面板26和出口面板28流體地互連。更具體地，當(dāng)各組板對或熱交換器模塊16以堆疊布置以形成熱交換器14時(shí)，相鄰熱交換器模塊16的入口面板26在其自由端27處對準(zhǔn)和互連，使得形成在形成一個(gè)熱交換器模塊16的入口面板26的第二板22中的流體開口61與形成在相鄰熱交換器模塊16的第一板20中的流體開口60對準(zhǔn)并且流體地連通，以便將輸入的公共熱交換流體的一部分傳輸或輸送到形成熱交換器14的一部分的相鄰熱交換器模塊16。類似地，相鄰的熱交換器模塊16的出口面板28在它們的自由端29對準(zhǔn)和互連，使得形成在形成一個(gè)熱交換器模塊16的出口面板28的第一板20中的流體開口62與形成在相鄰熱交換器模塊16的第二板22中的流體開口63對準(zhǔn)并且流體地連通。因此，對準(zhǔn)的入口面板26的對準(zhǔn)的流體開口60、61以及對準(zhǔn)的出口面板28的對準(zhǔn)的流體開口62、63形成熱交換器14的相應(yīng)入口歧管66和出口歧管68。根據(jù)通過熱交換器14的特定流體流動布置，入口配件67和出口配件69布置在熱交換器14的一端(如圖1a所示)或兩端(如圖1b和1c所示)。入口配件67和出口配件69布置成與入口歧管66和出口歧管68流體地連通以便引入熱交換流體(例如，用于冷卻電池單元10的電池電芯容器12的任何合適的冷卻劑)到熱交換器14或?qū)⒃摕峤粨Q流體從熱交換器14排放。在圖1a中，入口配件和出口配件被示出為布置在熱交換器14的頂端或上端，然而，應(yīng)當(dāng)理解，它們也可以布置在熱交換器14的相反的底部或下端。在一些實(shí)施例中，如在圖1b中的實(shí)例所示，入口配件67和出口配件69可以布置在熱交換器14的上端和下端這兩者。如圖1c中的實(shí)例所示，通過布置在熱交換器14的兩端的入口配件67和出口配件69，多組熱交換器14(例如熱交換器14(1)、14(2)、14(3))可以串聯(lián)在一起或流體地互連。如所示，布置在第一熱交換器14(1)的底部或下端的第二組入口配件67和出口配件69用于將第一組熱交換器模塊16或第一熱交換器14(1)互連到第二組熱交換器模塊16或第二熱交換器14(2)。類似地，布置在第二熱交換器14(2)的底部或下端的第二組入口配件67和出口配件69用于將第二熱交換器14(2)與第三組熱交換器模塊16或第三熱交換器14(3)互連。通過將各組的熱交換器模塊16或各種熱交換器14(1)、14(2)、14(3)互連在一起，整個(gè)熱交換器14可以經(jīng)調(diào)節(jié)以容納任何數(shù)量的電池電芯容器12。雖然圖1b、圖1c、圖2、圖5和圖6示出了入口配件67和出口配件69布置在熱交換器14的頂部(或上端)和底部(或下端)兩者處，但是應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)熱交換器14的具體應(yīng)用，互連各組熱交換器模塊16的入口配件67和出口配件69也可以僅布置在如圖1a所示的頂部(或上端)處，或者僅布置在熱交換器14的底部(或下端)處(譯者注：此句原文有誤)。

為了形成熱交換器14，多個(gè)交替的、處于其平坦?fàn)顟B(tài)的第一板20和第二板22以它們的面對面配合關(guān)系布置成堆疊。因此，多個(gè)面對面配合的第一板20和第二板22的堆疊形成各個(gè)熱交換器模塊16，因此各個(gè)熱交換器模塊16一個(gè)堆疊在另一個(gè)頂部上。第一板20和第二板22通常由僅在一側(cè)上(例如旨在密封在一起的板20、22內(nèi)表面)釬焊包覆的材料制成。因此，當(dāng)交替的第一板20和第二板22的堆疊釬焊在一起時(shí)，只有內(nèi)表面或配合面(例如，第一板20和第二板22的配合周邊凸緣34、48)被釬焊或固定在一起，從而形成各個(gè)熱交換器模塊16，而各個(gè)熱交換器模塊16的外表面在堆疊中保持彼此不結(jié)合。為了將各個(gè)熱交換器模塊16連接在一起，圍繞形成在入口面板26的外表面上的自由端27中的流體開口60、61的局部區(qū)域和圍繞形成出口面板28的外表面的自由端29中的流體開口62、63的局部區(qū)域可以形成和/或涂覆有釬焊包覆材料，或者另選地，釬焊墊片(未示出)可以布置在相鄰入口面板26和出口面板28之間，以確保當(dāng)交替的第一板20和第二板22的堆疊釬焊在一起時(shí)，相鄰熱交換器模塊16的入口面板26和出口面板28互連以形成入口歧管66和出口歧管68。因此，圍繞流體入口面板26的外表面上的開口60、61的局部區(qū)域和圍繞出口面板28的外表面上的流體開口62、63的局部區(qū)域限定了入口歧管接觸區(qū)域65和出口歧管接觸區(qū)域69。在一些示例實(shí)施例中，入口歧管接觸區(qū)域65和出口歧管接觸區(qū)域69可為突起(boss)的形式，該突起略微延伸超出入口面板26和出口面板28的中心部分50的平面，或者可為與入口面板26和出口面板28的中心部分共面的區(qū)域。

一旦交替的第一板20和第二板22的堆疊釬焊在一起形成各個(gè)熱交換器模塊16，則現(xiàn)在一個(gè)堆疊在另一個(gè)之上的多個(gè)單獨(dú)熱交換器模塊16僅在各個(gè)模塊16的對準(zhǔn)的入口面板26和出口面板28的相應(yīng)自由端27、29處互連。因?yàn)槿肟诿姘?6和出口面板28包括在入口面板26和出口面板28的互連的自由端27、29和面板26和面板28的相應(yīng)接合部分42、43之間延伸的柔順區(qū)域，所以各個(gè)熱交換器模塊16在釬焊后可以彼此間隔開，以便在它們之間形成間隙70，用于接收各個(gè)電池電芯容器12。更具體地，由于將入口面板26和出口面板28與板20、22的主要部段32分離的間隙44、46的布置，以及由于因入口面板26和出口面板28相較于交換器模塊16的主要中心部分30的結(jié)構(gòu)而造成的入口面板26和出口面板28在外部負(fù)載下的撓曲或彎折的趨勢，入口面板26和出口面板28可以相對于入口面板27和出口面板29的固定互連的端部27、28彎折、彎曲或撓曲，從而使得各個(gè)熱交換器模塊16彼此隔開或分開，從而在相鄰的熱交換器模塊16的主要大致平坦部段30之間形成間隙70。因此，在本實(shí)施例中，各個(gè)熱交換器模塊16的堆疊在釬焊后相對于彼此成扇形散開或展開，因此入口面板26和出口面板28具有第一組裝位置以及第二可操作位置，在第一組裝位置中，入口面板26和出口面板28通常位于與熱交換器模塊16的主要大致平坦部段30相同的平面中，在第二可操作位置中，入口面板26和出口面板28延伸超出熱交換器模塊16的主要大致平坦部段30的平面。

因此，入口面板26和出口面板28可以相對于它們所互連自由端27、29(或入口歧管區(qū)域66和出口歧管區(qū)域68)向上或向下彎折，以便相對于熱交換器14的中線72升高或降低熱交換器模塊16的主要部段30(如圖5所示)，而各個(gè)熱交換器模塊16的主要部段30和接合部分42、43保持大致平坦，其中每個(gè)模塊16的主要部段30和接合部分42、43大致位于彼此相同的面中并且平行于熱交換器的中線72，以便在熱交換器模塊16的主要部段30上方提供足夠的、大致平坦的接觸表面，用于接觸各個(gè)電池電芯容器12的對應(yīng)的大致平坦表面。

因?yàn)樾纬蔁峤粨Q器14的各個(gè)熱交換器模塊16僅在釬焊后彼此間隔開，所以一定程度上有助于制造和/或組裝熱交換器14，因?yàn)橄鄬θ菀字圃?、沖壓或滾壓的大致平坦的第一板20和第二板22可以以交替的堆疊方式使用和布置，而不要求在其間鋪設(shè)間隔件和/或形成為板20、22的一部分的更復(fù)雜的突起或歧管結(jié)構(gòu)以便互連并間隔開各組板對或熱交換器模塊16以形成熱交換器14。另選地，大致平坦的第一板20和第二板22的堆疊可以釬焊在一起(使用釬焊墊片，局部釬焊包覆區(qū)域或任何其它合適手段)以形成熱交換器模塊16的互連堆疊，然后熱交換器模塊16的堆疊在釬焊后被展開，以便在熱交換器模塊16之間提供足夠的間距，以在其間容納電池電芯容器12。

因?yàn)榛ミB的熱交換器模塊16的堆疊是由于入口面板26和出口面板28的柔順區(qū)域的緣故而在釬焊后展開，所以基于第一板20和第二板22的結(jié)構(gòu)，特別是板的尺寸和入口面板26及出口面板26的尺寸、長度以及基于堆疊中的第一板20和第二板22的總數(shù)，熱交換器模塊16可以根據(jù)需要在可允許范圍內(nèi)彼此間隔開或大或小，以容納用于形成電池單元10的電池電芯容器12的特定尺寸。因此，可以使用相同的熱交換器第一板20和第二板22以形成可以特別適合于容納電池電芯容器12的不同尺寸的各種熱交換器14。

現(xiàn)在參考圖7-11，示出了根據(jù)本公開的熱交換器114的另一示例實(shí)施例。相同附圖標(biāo)記(增加因數(shù)100)用于標(biāo)識相同部件和/或特征。

圖7示意性地示出了由四組間隔開的板對或熱交換器模塊116構(gòu)成的熱交換器114。然而，雖然在圖中僅示出了板對組或熱交換器模塊116，但是應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)整個(gè)電池單元10中的電池電芯容器112的總數(shù)，熱交換器114可以包括多于(或少于)所示的四組板對或熱交換器模塊116的熱交換器114。

如在先前描述的實(shí)施例中，每組板對或每個(gè)熱交換器模塊116由一對配合互補(bǔ)的第一板120和第二板122形成。第一板120和第二板122的結(jié)構(gòu)大致相同，每個(gè)板120、122具有由周邊凸緣134圍繞的中心大致平坦部分132，該中心大致平坦部分132延伸超出周邊凸緣134的平面，使得當(dāng)板120、122以它們的面對面配合關(guān)系布置時(shí)。入口面板126和出口面板128從第一板120和第二板122中的每一個(gè)的中心大致平坦部分132延伸，該入口面板126和出口面板128也包括由周邊凸緣148圍繞的中心部分150。當(dāng)?shù)谝话?20和第二板122以它們的面對面配合關(guān)系布置時(shí)，中心大致平坦部分132彼此間隔開，以便在它們之間限定內(nèi)部流動通道124。同樣，當(dāng)所述第一板120和第二板122以它們的面對面配合關(guān)系布置時(shí)，內(nèi)部流體入口通道152限定在入口面板126的間隔開的中心部分50之間，并且內(nèi)部流體出口通道54限定在出口面板128的間隔開的中心部分150之間，第一板120和第二板122通過其配合的周邊凸緣134、148密封在一起。因此，每組板對或熱交換器模塊116包括主要大致平坦部段130，其限定了由第一板120和第二板122的間隔開的中心大致平坦部分132形成的內(nèi)部流動通道124，以及從其主要部段130延伸的相應(yīng)入口面板126和出口面板128。

在本示例實(shí)施例中，第一板120和第二板122中的每一個(gè)的中心大致平坦部分132可以形成有與形成在對應(yīng)配合板120、122上的對應(yīng)肋133配合或接觸的多個(gè)槽或向內(nèi)設(shè)置的肋133，以便將內(nèi)部流動通道24分割成示意性地標(biāo)識為各個(gè)流動通道124(i)的多個(gè)單獨(dú)流動通道，多個(gè)單獨(dú)流動通道124(i)由形成在板120、122的中心大致平坦部分132的相對邊緣處的相應(yīng)入口歧管區(qū)域135和出口歧管區(qū)域137互連。因此，如圖7中的虛流線124示意性地示出的，在使用中，流過每個(gè)熱交換模塊116的流體從入口面板126到出口面板128流過多個(gè)大致平行的流體流動通道124(i)。然而，應(yīng)當(dāng)理解，許多不同的流體流動路徑構(gòu)造都是可以的，并且本熱交換器114不旨在局限于如在圖7、圖9、圖10和圖11中示意性地示出的通過配合向內(nèi)設(shè)置的肋133而形成的多個(gè)大致平行的流體流動通道124(i)。

現(xiàn)在參考圖10，如下面將進(jìn)一步詳細(xì)描述的，其示出了如圖7所示的處于其未組裝或未展開狀態(tài)的熱交換器114的最上面熱交換器模塊116的俯視圖。如圖10所示，入口面板126和出口面板128基本上平行于第一板120和第二板122的中心大致平坦部分132的端部并與其間隔開，入口面板126和出口面板128通過相應(yīng)接合部分142、143接合在主要板部段130。在本示例實(shí)施例中，接合部分142、143與相應(yīng)入口面板126和出口面板128形成t形接頭，該接頭將入口面板126和出口面板128互連到板120、122的中心大致平坦部分132。因此，在本實(shí)施例中，入口面板126和出口面板128各自具有相應(yīng)第一和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)，它們在其相應(yīng)接合部分142、143的兩側(cè)上以相反于彼此的方向延伸。間隙144(1)、144(2)將第一分支126(1)和第二分支126(2)與板120、122的中心大致平坦部分132分離，而間隙146(1)和146(2)將出口面板128的第一分支128(1)和第二分支128(2)與板120、122的中心大致平坦部分132分離。因此，在本實(shí)施例中，入口面板126和出口面板128在相應(yīng)一對自由端127、129之間延伸并且通過位于限定入口面板126和出口面板128的相應(yīng)一對自由端127、129之間的接合部分142，143而互連到板120、122的中心大致平坦部分132。

如在先前描述的實(shí)施例中，在第一熱交換器板120和第二熱交換器板122形成為具有跨越中心大致平坦部分132和板120、122的接合部分142、143的大致剛性結(jié)構(gòu)時(shí)，入口面板126和出口面板128形成為在其自由端127、129和對應(yīng)接合部分142、143之間延伸的區(qū)域中大致柔順，使得入口面板126和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)128(1)、128(2)中的每個(gè)可以相對于對應(yīng)接合部分142、143和板120、122的中心大致平坦部分132彼此獨(dú)立地?fù)锨?如圖8所示)。由于將入口面板126和出口面板128與板120、122的中心大致平坦部分132分離的間隙144、146的布置以及入口面板126和出口面板128由于相對較小的尺寸/寬度而相對于板的主要部段30彼此獨(dú)立地?fù)锨驈澱鄣内厔荩鱾€(gè)模塊116的主要中心大致平坦部分132可以在釬焊后彼此間隔開，以在其間容納電池電芯容器12的安置。因此，每個(gè)熱交換器模塊116的入口面板126和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)限定了在它們各自的自由端127、129和對應(yīng)接合部分142、143之間延伸的大致柔順區(qū)域。相應(yīng)熱交換器模塊116的入口面板126和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)的撓曲和/或彎折在下面進(jìn)一步詳細(xì)描述。

在示例實(shí)施例中，每個(gè)熱交換器模塊116的入口面板126包括一對流體開口160、161，其中流體開口形成在該入口面板126的任一側(cè)上的入口面板126的相對自由端127中，流體開口160、161中的每個(gè)與入口面板126的內(nèi)部入口流體通道152流體地連通。類似地，出口面板128包括一對流體開口162、163，其中流體開口162、163形成在出口面板128的任一側(cè)上的出口面板128的相對的自由端129中的每個(gè)中，流體開口162、163中的每個(gè)與出口面板128的內(nèi)部出口流體通道154流體地連通。在所示實(shí)施例中，流體開口160用作流體入口，并且形成在形成熱交換器模塊116的一部分的第一或上熱交換板120的第一分支126(1)中，用于通過內(nèi)部入口流體通道152將公共熱交換流體輸送到內(nèi)部流動通道124(i)。流體開口161用作流體出口，并且形成在由第二或下熱交換板122形成的入口面板126的第二分支126(2)中，用于將輸入的熱交換流體傳輸?shù)较噜彑峤粨Q器模塊116的入口面板126中。在出口面板128中，流體開口162用作流體入口，并形成在形成熱交換模塊116的第二或下熱交換板122的第一分支128(1)中，用于通過相鄰熱交換器模塊116的內(nèi)部出口流體通道154接收從相鄰的熱交換器模塊116之一離開內(nèi)部流動通道124(i)的公共熱交換流體，同時(shí)，形成在第一或上熱交換器板120的第二分支128(2)中的流體開口163用作流體出口，用于將公共熱交換器流體從熱交換器模塊116排放到隨后的熱交換器模塊116。因此，在使用中，流過各個(gè)熱交換器模塊116的公共熱交換流體通過形成在第一熱交換模塊116的入口面板126中的流體入口開口160進(jìn)入熱交換器模塊116，并且流過形成在入口面板126的第一分支126(1)中的內(nèi)部入口流體通道152的部分，到達(dá)入口歧管區(qū)域135中，其中，該公共熱交換流體分配到并流過多個(gè)內(nèi)部流動通道124(i)，進(jìn)入形成在模塊116的主要大致平坦部段130內(nèi)的出口歧管區(qū)域137(如虛流線124所示)，而后流過形成在出口面板128的第二分支128(2)中的內(nèi)部出口流體通道154的部分，再通過流體出口163離開熱交換器模塊116。因此，應(yīng)當(dāng)理解，在本實(shí)施例中，入口面板126的第一分支126(1)將流體入口開口160和對應(yīng)接合部分142互連，而入口面板126的第二分支126(2)互連接合部分142和流體出口開口161。類似地，出口面板128的第一分支128(1)將流體入口開口162和接合部分143互連，而第二分支128(2)將接合部分143和出口開口163互連。

為了使公共熱交換流體從第一熱交換模塊116流動到形成熱交換器114的熱交換器模塊116的堆疊中的相鄰熱交換模塊116，多個(gè)單獨(dú)的熱交換器模塊116通過其對準(zhǔn)的入口面板126和出口面板128流體地互連。更具體地，入口面板126的第一分支126(1)和第二分支126(2)以及相鄰熱交換器模塊116的出口面板128的第一分支128(1)和第二分支128(2)布置成反向于或相對于入口面板126的第一分支126(1)和第二分支126(2)和之前熱交換器模塊116的第一分支128(1)和第二分支128(2)，以便將入口開口和出口開口160、161、162、163的位置交替布置在相鄰熱交換器模塊116的入口面板126和出口面板128中。更具體地，如圖10和圖11所示，在最上面第一熱交換器模塊116的情況下，流體入口開口160形成在熱交換器模塊的第一板120的入口面板126的最內(nèi)部自由端127中，而出口開口161形成在對應(yīng)第二板122的入口面板126的最外端。類似地，入口開口162形成在熱交換器模塊116的第二板122的出口面板128的最外端，而流體出口開口163形成在對應(yīng)第一板120的出口面板128的最內(nèi)端。在相鄰的熱交換器模塊116中，入口面板126中的入口開口160和出口開口161的位置是反向的，入口開口160形成在相鄰熱交換器模塊的第一板120的入口面板126的最外端，而出口開口161形成在對應(yīng)第二板122的入口面板126的最內(nèi)端。類似地，出口面板128的入口開口162和出口開口163的位置在相鄰熱交換器模塊116中是反向的，其中入口開口162形成在相鄰熱交換器模塊116的第二板122的出口面板128的最內(nèi)端，而出口開口163形成在相應(yīng)第一板120的出口面板128的最外端。因此，在本實(shí)施例中，每個(gè)熱交換器模塊116的內(nèi)部流體入口通道152提供在流體入口開口160和由板120、122的中心大致平坦部分132形成的內(nèi)部流動通道124之間的流體連通，并且還使入口面板126的流體入口開口160和流體出口開口161互連，以便經(jīng)由流體出口開口161從一個(gè)熱交換器模塊116入口面板126到相鄰熱交換器模塊116入口面板126傳輸所輸入的公共熱交換流體。類似地，形成在各個(gè)熱交換器模塊116的出口面板128中的內(nèi)部流體出口通道154在由板120、122的中心大致平坦部分132形成的內(nèi)部流動通道124和出口面板128的流體出口163之間提供流體連通，并且還將流體入口開口162和流體出口開口163互連，以便將從一個(gè)熱交換器模塊116排放的熱交換器流體傳輸?shù)较噜彽臒峤粨Q器模塊116。

熱交換器116的入口面板126的流體入口開口160和出口開口161與出口面板128的流體入口開口162和出口開口163的交替布置繼續(xù)穿過形成熱交換器114的熱交換器模塊116的堆疊，一直到堆疊中的最后或最下面的熱交換器模塊116，其中入口面板126僅包括流體入口160，而出口面板128僅包括流體出口163。因此，在堆疊中的最后或最下面熱交換器模塊116中，最后或最下面熱交換器模塊116的入口面板126的第二分支126(2)和出口面板128(1)的第一分支都終止于相應(yīng)閉合端，其中沒有形成開口。

為了形成熱交換器114，多對處于其平坦?fàn)顟B(tài)的交替的第一板120和第二板122以它們的面對面配合關(guān)系布置，因此，交替的第一板120和第二板122的堆疊形成交替的、平坦的各個(gè)熱交換器模塊116的堆疊。形成各個(gè)熱交換器模塊116的板120、122的堆疊被布置成使得所有入口面板126和出口面板128堆疊成一個(gè)在另一個(gè)頂部上，使得一個(gè)熱交換器模塊116的入口面板126的出口開口161與熱交換器模塊116的堆疊中的相鄰熱交換器模塊116的入口開口160對準(zhǔn)，以此形成公共流體入口歧管166。類似地，所有出口面板128被布置成使得一個(gè)熱交換器模塊116的出口面板128的出口開口163與相鄰熱交換器模塊116的出口面板128的入口開口162對準(zhǔn)，以便形成公共流體出口歧管168。

如在先前所述的實(shí)施例中，每個(gè)熱交換器模塊116的第一板120和第二板122通常由僅在一側(cè)(例如，板120、122的內(nèi)部配合表面)上釬焊包覆的材料制成。因此，當(dāng)把形成熱交換器模塊116的板120、122的堆疊釬焊在一起時(shí)，僅將板120、122的內(nèi)表面或配合表面釬焊在一起而形成內(nèi)部流體通道124，而各個(gè)熱交換器模塊116的外表面通常保持彼此不結(jié)合。為了將單獨(dú)的熱交換器模塊116連接在一起，圍繞形成在入口面板126的外表面上的入口面板126相對自由端127中的流體開口160、161的局部區(qū)域和圍繞形成在出口面板128外表面上的出口面板128的相自由端129中的流體開口162、163的局部區(qū)域，可以形成和/或涂覆有釬焊包覆材料，或者，另選地可以在入口面板126和出口面板128的相鄰?fù)獗砻嬷g布置釬焊墊片(未示出)，以確保在交替的第一板120和第二板122的堆疊釬焊在一起以形成互連的入口和出口歧管166、168時(shí)，使相鄰熱交換器模塊116的入口面板126和出口面板128互連。因此，圍繞入口面板126的外表面上的流體開口160、161的局部區(qū)域和圍繞出口面板128的外表面上的流體開口162、163的局部區(qū)域有效地限定了入口歧管接觸區(qū)域165和出口歧管接觸區(qū)域169。在一些示例實(shí)施例中，入口歧管接觸區(qū)域165和出口歧管接觸區(qū)域169可為稍微延伸超出入口面板126和出口面板128的中心部分150的平面的突起的形式。

因此，為了制造的目的，一系列平坦的第一板120和第二板122可以以交替的堆疊布置，從而形成一系列堆疊的熱交換器模塊116，其中在圍繞入口面板126和出口面板128中的流體開口160、161，162、163的局部區(qū)域中，釬焊墊片位于一個(gè)熱交換器模塊116的第一板120和相鄰熱交換器模塊116的第二板122之間。一旦板120、122的堆疊被釬焊一起形成封閉的流體通道124，多個(gè)單獨(dú)熱交換器模塊116就堆疊成一個(gè)在另一個(gè)頂部，并且僅在對準(zhǔn)的入口面板126和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)的對應(yīng)自由端127、129處互連。然而，因?yàn)槿肟诿姘?26和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)包括在其對應(yīng)接合部分142、143的相應(yīng)自由端127、129之間延伸的柔順區(qū)域，所以各個(gè)熱交換器模塊116可以在釬焊后彼此間隔開，以便在它們之間形成用于接收各個(gè)電池電芯容器112的間隙170。更具體地說，由于將入口面板126和出口面板128與板120、122的主要部段132分離的間隙144、146的布置，以及由于入口面板126和出口面板128的固有柔韌性和/或柔順性質(zhì)，入口面板126和出口面板128的第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)可以獨(dú)立地相對于對應(yīng)接合部分142、143和入口面板126及出口面板128的互連的自由端127、129彎折、彎曲或撓曲，以便使各個(gè)熱交換器模塊116的主要大致平坦部段130相對于彼此分開，以在各個(gè)熱交換器模塊116之間提供足夠空間或間隙170來容納各個(gè)電池電芯容器112。如圖7-圖9最清楚地示出的，入口面板126彎折或彎曲超出熱交換器模塊116的主要部段130的平面，使得第一分支126(1)在第一方向上在主部分130的平面上方或超出該平面延伸，而第二分支126(2)在第二方向上在主要部段130的平面的下方或超出該平面而延伸，該第二方向通常相反于與第一分支126(1)相關(guān)聯(lián)的第一方向。類似地，各個(gè)模塊116的出口面板128彎折或彎曲超出板120、122的主要部段130的平面，使得第一分支128(1)在第二方向上在主要部段130的平面的下方延伸或延伸超出該平面，而第二分支128(2)在與第一分支128(1)相關(guān)聯(lián)的第二方向大致相反的第一方向上在主要部段130的平面的上方延伸或延伸超過該平面。因此，在其各自的端部固定在一起的相鄰熱交換器模塊116的入口面板126和出口面板128允許熱交換器114以手風(fēng)琴式的方式展開，以便在熱交換器114之間創(chuàng)建空間或間隙170，而各個(gè)熱交換器模塊116的主要部段130和接合部分142、143保持大致平坦并且在彼此相同的平面中，以便在各個(gè)熱交換器模塊116的主要部段30上方提供足夠的接觸表面，用于接觸電池電芯容器12的對應(yīng)大致平坦的表面。

與先前描述的實(shí)施例一樣，這有利于制造和/或組裝熱交換器114，因?yàn)橄鄬θ菀字圃鞗_壓或卷繞的平坦第一板120和第二板122可以被使用并布置在合適的堆疊中，而不要求間隔件和/或更復(fù)雜的突起或歧管結(jié)構(gòu)來互連和間隔開各種板對。相反，平坦的第一板120和第二板122的堆疊可以由于單側(cè)的釬焊包覆材料和例如釬焊墊片或任何其它合適的裝置的使用而釬焊在一起，以形成互連的熱交換器模塊116堆疊。然后，可以在釬焊后將熱交換器模塊116的堆疊以類似手風(fēng)琴的方式展開，以在熱交換器模塊116之間提供足夠的間距，以容納電池電芯容器12。通過提供具有第一分支和第二分支126(1)、126(2)、128(1)、128(2)的入口面板126和出口面板128，熱交換器模塊116可以在釬焊后根據(jù)需要彼此間隔開或大或小，以便容納各種電池電芯容器12。因此，熱交換器114不一定局限于電池電芯容器12的特定尺寸。此外，因?yàn)榛ミB的熱交換器模塊116的堆疊通過入口面板126和出口面板128的第一分支126(1)、126(2)和第二的分支128(1)、128(2)互連，所以熱交換器114可以形成特定應(yīng)用所要求的許多熱交換器模塊116，與先前描述的實(shí)施例不同，其中熱交換器模塊16的總數(shù)受限于與每個(gè)模塊16相關(guān)聯(lián)的入口面板126和出口面板128的實(shí)際尺寸。在本實(shí)施例中，因?yàn)楦飨噜彑峤粨Q器模塊116的入口面板126和出口面板128在入口面板126和出口面板128的相反端處連接在一起，模塊116之間的間距對應(yīng)于這樣的距離，即，入口面板126和/或出口面板128的第一分支或第二分支以該距離彎折或彎曲超出兩個(gè)相鄰模塊116的主要部段130的平面。因此，在相鄰熱交換模塊116之間創(chuàng)建的總間距或間隙170不依賴于或不受堆疊中的熱交換器模塊116的總數(shù)的影響。因此，熱交換器114在某種意義上提供了一定程度的靈活性：其可以適應(yīng)于容納特定應(yīng)用所要求的少量或許多熱交換器模塊116。

雖然已經(jīng)描述了熱交換器的各種示例實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)理解，所描述的示例實(shí)施例的某些適應(yīng)性和修改可以解釋為在本公開的范圍內(nèi)。因此，上述實(shí)施例被認(rèn)為是例示性的而非限制性的。