(57)【要約】  本発明は、電気化学的エネルギー貯蔵器の熱交換器用のチューブバンドルの製造方法に関する。この方法によれば、ａ）深絞り可能な２枚の帯材（１、１ａ）を用意し、ｂ）熱交換器流路溝（２、２ａ）及び形状化要素を深絞りによって帯材に形成し、ｃ）熱交換器チューブバンドル用に設けられる供給分配流路（４）を、ステップｂ）において得られる第１帯材に形成し（第１熱交換器プレート）、かつ、熱交換器チューブバンドル用に設けられる戻り捕集流路（４ａ）を、ステップｂ）において得られる第２帯材に形成し（第２熱交換器プレート）、ｄ）ステップｃ）において得られる第１及び第２熱交換器プレートを、その２枚の熱交換器プレートの結合部分が互いに面して接して、熱交換器流路溝から熱交換器チューブを形成するように、隣接して配置し、かつ、ｅ）ステップｄ）において配置される熱交換器プレートを結合して、熱交換器チューブバンドルを形成する。本発明は、さらに、１つの代替案的方法と、方法に用いるための圧接装置（２４）と、この方法によって得られる熱交換器チューブバンドルと、１つのこのような熱交換器チューブバンドルを含む熱交換器モジュール（１７）と、少なくとも２つのこのような熱交換器モジュールを備えた熱交換器と、１つのこのような熱交換器を備えた電気化学的エネルギー貯蔵器と、このような電気化学的エネルギー貯蔵器の使用とに関する。
2009522535.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気化学的エネルギー貯蔵器において、複数の電気化学的貯蔵セルが少なくとも２つの隣接する列において互いに並べて配置され、さらに、前記セルに対して形状適合方式で密着する熱交換器チューブバンドルが前記隣接する列の間に配置される、電気化学的エネルギー貯蔵器の熱交換器用の熱交換器チューブバンドルの製造方法であって、
深絞り可能な２枚の帯材を供給する第１のステップと、
少なくとも、１つの意図される熱交換器流路溝又は複数の意図される熱交換器流路溝と意図される形状とを、深絞りによって前記帯材に形成する第２のステップと、
第１熱交換器プレートを得るために、前記熱交換器チューブバンドル用に意図される前進流れ分配開口を前記第２のステップから得られる第１帯材に形成し、かつ、第２熱交換器プレートを得るために、前記熱交換器チューブバンドル用に意図される戻り捕集開口を前記第２のステップから得られる第２帯材に形成する第３のステップと、
前記第３のステップから得られる前記第１及び第２熱交換器プレートを、その２枚の熱交換器プレートのウェブ材が互いに面して接するように、かつ、前記熱交換器流路溝が熱交換器チューブを形成するように、かつ、前記前進流れ分配開口及び前記戻り捕集開口が重なり合わないように、位置合わせする第４のステップと、
前記第４のステップにおいて配置される前記熱交換器プレートを一緒に接合して、熱交換器チューブバンドルを形成する第５のステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
電気化学的エネルギー貯蔵器においては、複数の電気化学的貯蔵セルが少なくとも２つの隣接する列において互いに並べて配置され、さらに、前記セルに対して形状適合方式で密着する熱交換器チューブバンドルが前記隣接する列の間に配置される、電気化学的エネルギー貯蔵器の熱交換器用の熱交換器チューブバンドルの製造方法であって、
深絞り可能な２枚の帯材を供給する第１のステップと、
前記熱交換器チューブバンドル用に意図される前進流れ分配開口を第１帯材に形成し、かつ、前記熱交換器チューブバンドル用に意図される戻り捕集開口を第２帯材に形成する第２のステップと、
第１及び第２熱交換器プレートを得るために、少なくとも、１つの意図される熱交換器流路溝又は複数の意図される熱交換器流路溝と意図される形状とを、深絞りによって、前記第２のステップから得られる前記第１帯材及び前記第２帯材に形成する第３のステップと、
前記第３のステップから得られる前記第１及び第２熱交換器プレートを、その２枚の熱交換器プレートのウェブ材が互いに面して接するように、かつ、前記熱交換器流路溝が熱交換器チューブを形成するように、かつ、前記前進流れ分配開口及び前記戻り捕集開口が重なり合わないように、位置合わせする第４のステップと、
前記第４のステップにおいて配置される前記熱交換器プレートを一緒に接合して、熱交換器チューブバンドルを形成する第５のステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３】
前記方法の前記第１のステップ用の前記深絞り可能な帯材が、巻き上げロールから切断して得られることを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記熱交換器チューブバンドルに設けられる前記流路溝、溝及びウェブ材のすべてが前記深絞りのステップにおいて形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記前進流れ分配開口及び前記戻り捕集開口を打ち抜き法によって形成し、その他の、不必要な又は過剰な材料を付加的に除去することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記深絞り及び前記打ち抜きを１つのステップで実行することを特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記熱交換器プレートを前記第５のステップにおいて一緒に接合する場合、前記熱交換器チューブが相互に、かつ、前記熱交換器チューブバンドルが周囲環境に対してその周縁部に沿って、少なくとも温度制御媒体がシールされる形で、前記熱交換器プレートを一緒に接合することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記熱交換器プレートを、前記第５のステップにおいて、圧接により、一緒に接合することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記熱交換器プレートを、前記第５のステップにおいて、完全機械化又は自動化溶接法によって一緒に接合することを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
圧接装置において、２枚の熱交換器プレートを一緒に接合して熱交換器チューブバンドルを形成する溶接継目であって、熱交換器チューブを相互にシールしかつ前記熱交換器チューブバンドルを周囲環境に対してその周縁部に沿ってシールするすべての溶接継目を、単一の溶接作業において生成し得るように前記装置が設計されることを特徴とする請求項８又は９に記載の方法を実行する圧接装置。
【請求項１１】
前記装置が、オス圧接型及びメス圧接型を有し、この両方の圧接型を、溶接作業用に前記装置を閉じるために相互に向けて動かすことができ、
前記オス圧接型の表面及び前記メス圧接型の表面は、一緒に接合される熱交換器チューブバンドルのそれぞれそれらに面する表面の形状を写し取っており、その結果、前記圧接装置が閉じられた状態において、前記オス圧接型及び前記メス圧接型が前記熱交換器チューブバンドルに対して密着し、及び、
前記オス圧接型及び／又は前記メス圧接型は、前記圧接装置が閉じられた状態において前記熱交換器チューブバンドルの前記溶接継目に面して接する領域に、少なくとも１つの発熱体を有すること、
を特徴とする請求項１０に記載の圧接装置。
【請求項１２】
前記オス圧接型が、前記メス圧接型の溶接用ウェブ材に対向して位置する溶接用ウェブ材を有し、前記溶接用ウェブ材は、前記熱交換器チューブバンドルの形状に準拠しており、前記圧接装置が閉じられた状態において、前記溶接用ウェブ材が、前記熱交換器チューブユニットの溶接継目に対して両側から密着することを特徴とする請求項１０又は１１に記載の圧接装置。
【請求項１３】
少なくとも１つの発熱体が、前記オス圧接型及び／又は前記メス圧接型の前記溶接用ウェブ材に配置され、前記溶接用ウェブ材の中に組み込まれることを特徴とする請求項１２に記載の圧接装置。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの発熱体が、発熱抵抗、ないしは、前記発熱ウェブ材の端面に形状準拠する帯状ヒータ又は発熱ワイヤであることを特徴とする請求項１０〜１３のいずれか１項に記載の圧接装置。
【請求項１５】
前記装置が、一緒に接合される２枚の熱交換器プレートを位置合わせする手段であって、前記オス圧接型及び前記メス圧接型の間に配置される手段を有することを特徴とする請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の圧接装置。
【請求項１６】
前記位置合わせ手段が、前記メス圧接型に面する基体と、前記オス圧接型に面する圧力プレートとを含み、前記基体及び前記圧力プレートは、溶接作業用として前記装置を閉じるために相互に向けて動かすことができ、前記基体の表面及び前記圧力プレートの表面は、熱交換器チューブバンドルのそれぞれそれらに面する表面の形状を写し取っており、前記圧接装置が閉じられた状態において、前記基体及び前記圧力プレートが前記熱交換器チューブバンドルに対して密着し、さらに、前記基体は、前記圧力プレートのスロットに対向して位置するスロットを有し、前記圧接装置が閉じられた状態においては、前記オス圧接型のウェブ材が前記圧力プレートのスロットを通って突き出る形になり、前記メス圧接型のウェブ材は前記基体のスロットを貫通して延び出ることを特徴とする請求項１５に記載の圧接装置。
【請求項１７】
前記位置合わせ手段が、前記基体に取り付けられる少なくとも１つのストッパ帯材を含むことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の圧接装置。
【請求項１８】
前記装置が、前記装置が閉じられる時に前記圧力プレート及び前記基体を芯合わせする手段を有することを特徴とする請求項１６及び１７のいずれかに記載の圧接装置。
【請求項１９】
前記芯合わせ手段が、少なくとも１つの芯合わせボルトと１つの芯合わせ穿孔とを有し、前記芯合わせボルト及び前記芯合わせ穿孔は、前記装置が閉じられる時に、前記圧力プレート及び前記基体を意図される位置にガイドするように相互作用することを特徴とする請求項１８に記載の圧接装置。
【請求項２０】
前記熱交換器チューブバンドルが、第１の深絞りされた熱交換器プレート及び第２の深絞りされた熱交換器プレートから形成され、前記熱交換器プレートのそれぞれは、ウェブ材によって互いに間隔をおいて配置される少なくとも２つの熱交換器流路溝を有し、
前記２枚の熱交換器プレートは、前記熱交換器流路溝が互いに対向して位置し、かつ、前記ウェブ材が互いに面して接するように位置合わせされ、前記第１熱交換器プレートの熱交換器流路溝が、対向して位置する前記第２熱交換器プレートの熱交換器流路溝と共に熱交換器チューブを形成し、前記熱交換器チューブは、前記ウェブ材及びその境界となる前記流路溝の壁面によって形成される溝によって互いに間隔をおいて配置されること、及び、
前記熱交換器チューブバンドルは、さらに、少なくとも２つの隣接する列において順次配置される複数の電気化学的貯蔵セルの隣接する列の間において、前記複数のセルの個々のセルに対して形状適合方式で密着し得るように形成される形状を有すること、
を特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法により得られる熱交換器チューブバンドル。
【請求項２１】
熱交換器チューブが、互いに対向する前記熱交換器流路溝の底面及び壁面から形成され、その場合、前記壁面は、前記底面及び前記ウェブ材間に延びており、前記底面及び前記ウェブ材に対してある角度をもって配列されることを特徴とする請求項２０に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２２】
熱交換器流路溝の壁面と底面との間、及び、前記壁面と前記境界となるウェブ材との間の角度が９０°であることを特徴とする請求項２１に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２３】
熱交換器流路溝の壁面と底面との間、及び、前記壁面と前記境界となるウェブ材との間の角度が９０°より小さいことを特徴とする請求項２１に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２４】
前記熱交換器プレートが、前記ウェブ材の領域及び前記プレートの周縁部の領域において一緒に接合され、前記接合は、前記熱交換器チューブが、互いに対してかつ前記熱交換器チューブバンドルの周囲環境に対して、温度制御媒体をシールする形で行われることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２５】
前記熱交換器チューブバンドルが、温度制御媒体に耐性がある深絞り可能なプラスチックから形成されることを特徴とする請求項２０〜２４のいずれか１項に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２６】
前記熱交換器チューブバンドルが、芳香族ポリエステル、芳香族ポリスルフィド又は芳香族ポリエーテルケトン又はそれらの混合物、好ましくはＰＥＴ−Ｇ、ＰＰＳ又はＰＥＥＫ又はそれらの混合物、特に好ましくはＰＥＴ−Ｇから形成されることを特徴とする請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の熱交換器チューブバンドル。
【請求項２７】
前記熱交換器チューブバンドルが１対以上の隣接配置される第１及び第２熱交換器チューブを有し、さらに、
各熱交換器チューブは、流入部領域において、前記第１熱交換器プレートに形成される前進流れ分配開口を有し、流出部領域においては、前記第２熱交換器プレートに形成される戻り捕集開口を有し、さらに、
隣接する熱交換器チューブにおいては、それぞれ、第１熱交換器チューブの前記前進流れ分配開口が第２熱交換器チューブの前記戻り捕集開口に隣り合うように配置され、前記第１熱交換器チューブの前記前進流れ分配開口又は前記戻り捕集開口は、正規の運転中に、隣接する熱交換器チューブ内に反対向きの流体流れが生じるように、前記第２熱交換器チューブの前記前進流れ分配開口又は前記戻り捕集開口に対して反対側に配置され、さらに、
前記第１熱交換器チューブの前記前進流れ分配開口が第１前進流れ分配管に流体連結され、前記第２熱交換器チューブの前記前進流れ分配開口が第２前進流れ分配管に流体連結され、前記第１熱交換器チューブの前記戻り捕集開口が第１戻り捕集管に流体連結され、前記第２熱交換器チューブの前記戻り捕集開口が第２戻り捕集管に流体連結され、さらに、
前記前進流れ分配管及び前記戻り捕集管は、温度制御媒体の供給及び排出のための接続手段をも有する、
請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の熱交換器チューブバンドルを含む熱交換器モジュール。
【請求項２８】
前記熱交換器モジュールが積み重ね可能なように構成され、前記積み重ねは、それぞれ積み重ねられた２つの熱交換器モジュールの間に、個々のセルを形状適合方式で配置し得る中間スペースを設けるように行われることを特徴とする請求項２７に記載の熱交換器モジュール。
【請求項２９】
温度制御媒体を供給及び排出するための前記接続手段が流体連結手段を有し、前記流体連結手段によって、熱交換器モジュールスタックの第１熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管を、隣接する前記第２熱交換器モジュールの前記戻り捕集管に流体連結することができ、かつ、前記第１熱交換器モジュールの前記戻り捕集管を、隣接する第３熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管に流体連結することができることを特徴とする請求項２７又は２８に記載の熱交換器モジュール。
【請求項３０】
熱交換器モジュールスタックにおける第１熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管が、隣接する第２熱交換器モジュールの前記戻り捕集管に当接し、前記第１熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管と、隣接する前記第２熱交換器モジュールの前記戻り捕集管とは相互作用する調整補助具を有することを特徴とする請求項２８又は２９に記載の熱交換器モジュール。
【請求項３１】
前記相互作用する調整補助具が溝−ピンの組合せであり、この場合、前記熱交換器モジュールの前進流れ分配管が溝又はピンを有し、隣接する前記第２熱交換器モジュールの戻り捕集管が、前記溝と相互作用するピン又は前記ピンと相互作用する溝を有することを特徴とする請求項３０に記載の熱交換器モジュール。
【請求項３２】
熱交換器モジュールを２つ以上含む熱交換器であって、
前記熱交換器モジュールが位置合わせされて互いに上下に積み重ねられ、さらに、
第１熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管が、隣接する第２熱交換器モジュールの前記戻り捕集管に流体連結され、３つ以上の熱交換器モジュールがある場合は、前記第１熱交換器モジュールの前記戻り捕集管が、隣接する第３熱交換器モジュールの前記前進流れ分配管に流体連結され、さらに、
前記熱交換器モジュールの中の２つは、端部に配置されてそれぞれがスタックを閉じるので、ただ１つの隣接熱交換器モジュールを有するだけであり、さらに、
前記端部の熱交換器モジュールは、温度制御媒体を供給及び排出するための、接続用短管又は接続フランジとして設計される接続手段を有し、前記接続手段は、それぞれ、末端の前進流れ分配管又は戻り捕集管に取り付けられ、さらに、
電気化学的貯蔵セルを納めるための中間スペースが、隣接する熱交換器モジュールの前記熱交換器チューブバンドルの間に設けられることを特徴とする請求項２７〜３０のいずれか１項に記載の熱交換器。
【請求項３３】
熱交換器チューブバンドルを２つ以上有する熱交換器と、前記２つ以上の熱交換器チューブバンドルの間の中間スペース内に形状適合方式で配置される２つ以上の電気化学的貯蔵セルと、を含む電気化学的エネルギー貯蔵器であって、
前記個々のセルは、電極コネクタによって電気的に直列に接続され、さらに、
前記電極コネクタは、少なくとも１つのディスクバネにより支持される電極コネクタネジによって前記個々のセルに固定されることを特徴とする請求項２０〜２６のいずれか１項に記載の電気化学的エネルギー貯蔵器。
【請求項３４】
車両の車載電源としての、及び／又は車両の駆動装置用の電源としての使用されることを特徴とする請求項３３に記載の電気化学的エネルギー貯蔵器。
【請求項３５】
前記車両が、１種類以上の駆動装置を有する路上走行車であって、前記１種類以上の駆動装置の１つが電気駆動装置を含むことを特徴とする請求項３４に記載の使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学的エネルギー貯蔵器の熱交換器用の熱交換器チューブバンドルの製造方法と、その代替案的方法と、それらの方法の１つの態様を実施するための圧接装置と、これらの方法によって得られる熱交換器チューブバンドルと、このタイプの熱交換器チューブバンドルを有する熱交換器モジュールと、２つ以上のこのタイプの熱交換器モジュールを備えた熱交換器と、このタイプの熱交換器を備えた電気化学的エネルギー貯蔵器と、このタイプの電気化学的エネルギー貯蔵器の使用とに関するものである。これらの対象は、工業的には、電気化学的エネルギー貯蔵器の製造及び使用の分野において用いることができる。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ニッケル金属水素化物電池及びリチウムイオン電池のような現代の高性能電気化学的エネルギー貯蔵器（略して高性能電池）は、電気化学的エネルギー貯蔵器の性能を極力良好に確実に発揮させかつその損傷を避けるために、精巧な電池管理だけでなく、個々の電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）の効率的な温度制御をも必要とする。
【０００３】
このタイプの電気化学的エネルギー貯蔵器がドイツで公開された特許文献１に明らかにされている。この電気化学的エネルギー貯蔵器は熱交換器モジュール（当該特許文献では熱交換器ユニットと呼称される）を有しており、その熱交換器チューブバンドル（当該特許文献では熱交換器流路と呼称される）の間において、複数の個別セルを、少なくとも２つの隣接する列においてそれぞれ互いに並べて配置できる。温度制御媒体は、熱交換器モジュール、熱交換器チューブバンドル、及び、前進流れ分配管及び戻り捕集管（当該特許文献では流れ分配流路と呼称される）等を通って流れることができる。
【０００４】
熱交換器チューブバンドルは、通常、波形形状を有する射出成形されたプラスチックプレートから製造される。その波形形状のプラスチックプレートに熱交換器流路溝が機械加工される。その場合、隣接する熱交換器流路溝は、機械加工作業中に取り除かれない材料のウェブ材によって、相互にかつ周囲からそれぞれ分離される。機械加工された２枚のプレートを、続いて、機械加工された部分が機械加工された部分の上部に載るように、かつ、ウェブ材がウェブ材上に載るように、互いに上下に配置する。その後、このプレートを、互いに当接しているウェブ材の領域においてレーザ溶接によって一緒に接合する。
【０００５】
この方法には一連の欠点が付随している。例えば、射出成形のプラスチックプレートを連続生産に組み込むには必然的に困難を伴う。さらに、波形プラスチックプレートの機械加工は複雑であり、好ましくない条件下では４０％にも達することがある高い不良率をもたらす。また、射出成形プラスチックプレートの波形形状のために、レーザ溶接が同様に複雑になり、かつ、不具合を生じやすい。例えば、プラスチックプレートが理想的な波形形状から僅かにずれているだけで、熱交換器チューブが相互にシールされず、あるいは、熱交換器チューブバンドルがその周囲に対してシールされない状況を引き起こす溶接の不具合を惹起するに十分である。さらに又、接合された熱交換器チューブバンドルは、機械加工作業中に残存するウェブ材のために内側向きの圧縮力に対しては非常に安定しているが、しかし、柔軟性に著しく欠ける。その結果、熱交換器チューブバンドル及び個別セルの間にできるだけ熱伝導が容易な、すなわち特に間隙のない又は形状適合する接触を作り出すためには、熱交換器チューブバンドル及び個別セルを、相対的に高い力で互いに対して押圧しなければならない。
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第１０  ２００４  ００５  ３９４  Ａ１号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
先行技術の上記の欠点を克服することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、本発明によれば、独立請求項の発明特定事項により達成される。好ましい実施形態及び改良形態が従属請求項の発明特定事項に対応する。
【０００９】
上記に応じて、本発明の第１の発明特定事項は、電気化学的エネルギー貯蔵器の熱交換器用の熱交換器チューブバンドルの製造方法である。この電気化学的エネルギー貯蔵器においては、複数の電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）が少なくとも２つの隣接する列において互いに並べて配置され、さらに、その個別セルに対して形状適合方式で密着する熱交換器チューブバンドルが、隣接する列の間に配置される。本発明によれば、この方法は次のステップを含む、すなわち、
ａ）深絞り可能な２枚の帯材、例えばプレート又はブランクを供給するステップと、
ｂ）少なくとも、１つの意図される熱交換器流路溝又は複数の意図される熱交換器流路溝と意図される形状とを、深絞りによって帯材に形成するステップと、
ｃ）第１熱交換器プレートを得るために、熱交換器チューブバンドル用に意図される前進流れ分配開口をステップｂ）から得られる第１帯材に形成し、かつ、第２熱交換器プレートを得るために、熱交換器チューブバンドル用に意図される戻り捕集開口をステップｂ）から得られる第２帯材に形成するステップと、
ｄ）ステップｃ）から得られる第１及び第２熱交換器プレートを、その２枚の熱交換器プレートのウェブ材が互いに面して接するように、かつ、熱交換器流路溝が熱交換器チューブを形成するように、かつ、前進流れ分配開口及び戻り捕集開口が重なり合わないように、位置合わせするステップと、
ｅ）ステップｄ）において配置される熱交換器プレートを一緒に接合して、熱交換器チューブバンドルを形成するステップと、
を含む。
【００１０】
本発明による方法は、非常に迅速であり、しかも、おおよそ０％の不良品率で作動する。さらに、本発明による方法は、例えば、必要な帯材を巻き上げロールからカットすることにより得られる連続的方法として設計することによって連続生産に容易に組み込むことができる。又さらに、本発明による方法は、深絞りによって帯材に形成するべき形状に関してきわめて適応性に富んでいる。この形状は、個別セルの幾何学的形状に対して相補的でなければならず、その使用は、製造される熱交換器チューブバンドルが、可能な限り容易に熱伝導可能なように、すなわち特に形状適合の形で及び／又は間隙なしに、個別セルに対して密着し得ることを保証するように計画される。適した個別セルは多様な幾何学的形状を有することができる。
【００１１】
しかし、例えばニッケル金属水素化物のタイプのような通例の電気化学的個別セルは円筒形状を有しており、従って、それに相補的な形状として、特に波形形状をステップｂ）において帯材に形成しなければならない。
【００１２】
本発明の第２の主題は、第１の主題に対する代替案的方法であり、ステップｂ）及びステップｃ）が入れ換えられている。その結果、この代替案的方法は、次のステップを含む、すなわち、
ａ）深絞り可能な２枚の帯材を供給するステップと、
ｂ）熱交換器チューブバンドル用に意図される前進流れ分配開口を第１帯材に形成し、かつ、熱交換器チューブバンドル用に意図される戻り捕集開口を第２帯材に形成するステップと、
ｃ）第１及び第２熱交換器プレートを得るために、少なくとも、１つの意図される熱交換器流路溝又は複数の意図される熱交換器流路溝と意図される形状とを、深絞りによって、ステップｂ）から得られる第１帯材及び第２帯材に形成するステップと、
ｄ）ステップｃ）から得られる第１及び第２熱交換器プレートを、その２枚の熱交換器プレートのウェブ材が互いに面して接するように、かつ、熱交換器流路溝が熱交換器チューブを形成するように、かつ、前進流れ分配開口及び戻り捕集開口が重なり合わないように、位置合わせするステップと、
ｅ）ステップｄ）において配置される熱交換器プレートを一緒に接合して、熱交換器チューブバンドルを形成するステップと、
を含む。
【００１３】
本発明による第１の主題の方法は、深絞り工程（ステップｂ））中にただ１種類の帯材を処理しなければならないという利点を有する一方、本発明による第２の主題の方法は、開口の形成（ステップｂ））中にただ１種類の帯材を処理しなければならないという利点を有する。従って、帯材をいかに処理するかに応じて、本発明による第１の主題の方法又は本発明による第２の主題の方法のいずれかが有利になり得る。
【００１４】
この方法のステップａ）における深絞り可能帯材は、好ましくは巻き上げロールからカットして得られるものとすることができる。これによって、この方法を、連続生産に特に有利に組み込むことができる。
【００１５】
熱交換器チューブバンドルに設けられる流路溝、溝及びウェブ材は、本発明によれば、すべて、方法の深絞りステップにおいて形成することができる。これ以外の場合には流路溝、溝及びウェブ材を形成しなければならない別の方法ステップが必要になるが、本発明の方法によって、この別の方法ステップを省くことができる。この別のステップは、方法を複雑にしかつ遅延させる。
【００１６】
さらに、前進流れ分配開口及び戻り捕集開口を打ち抜き法によって形成できる。その場合、その他の、不必要な又は過剰な材料が付加的に帯材から除去される点が好ましい。これによって、開口の特に簡易かつ迅速な形成が可能になり、又、過剰材料の除去が可能になる点が好ましい。
【００１７】
さらに、深絞り及び打ち抜きを１つのステップで実行すると、方法をさらに簡素化し、高速化できる。
【００１８】
熱交換器プレートをステップｅ）において一緒に接合する場合、熱交換器チューブが相互に、かつ、熱交換器チューブバンドルが周囲環境に対してその周縁部に沿って、少なくとも温度制御媒体をシールする形で、すなわち、温度制御媒体に関して密封機能を有する形でシールされるように、熱交換器プレートを一緒に接合することが望ましい。さらに、運転中の温度制御媒体の損失とそれに関連する温度制御性の劣化とを防止するために、熱交換器プレートが流体シール性をもって（すなわち液体及び気体に関して密封機能を有するように）シールされると一層好ましい。
【００１９】
熱交換器プレートは、ステップｅ）において、好ましくは圧接によって、さらに好ましくは発熱体溶接によって、特に直接発熱体溶接によって、一緒に接合する。レーザ溶接に比べて、これらの溶接法は、複雑さの度合いが低く、ここで一緒に溶接する波形形状の加工品（熱交換器プレート）に対して溶接の不具合を生じ難いという利点を有する。例えば、これらの溶接法においては、波形熱交換器プレートにおける僅かな逸脱誤差を、圧接型を閉じる間にその逸脱誤差を補正することによって許容することができる。その結果、溶接の不具合が滅多に生じず、従って、製造される熱交換器チューブバンドルが漏洩箇所を全く有しないか、少なくともほとんど有しない。さらに、これらの溶接法によって、２枚の熱交換器プレートを数秒間以内（好ましくは２０秒未満、特には５秒未満）に一緒に接合するという迅速接合が可能になる。これは、本発明による熱交換器チューブバンドルのコスト的に効率的な連続生産に有利である。
【００２０】
本発明による方法は、熱交換器プレートを、ステップｅ）において、完全機械化又は自動化溶接法によって一緒に接合することによってさらに改善できる。これによって、この方法を一層簡素化し、高速化できる。
【００２１】
本発明の第３の主題は、上記の方法を実行するための圧接装置である。この場合、本発明による装置は、２枚の熱交換器プレートを一緒に接合して熱交換器チューブバンドルを形成する溶接継目であって、熱交換器チューブを相互にシールしかつ熱交換器チューブバンドルを周囲環境に対してその周縁部に沿ってシールするすべての溶接継目を、単一の溶接作業（略してストローク）において生成し得るように設計される。
【００２２】
その結果、本発明による圧接装置によって、本発明による方法を特に迅速かつ効率的に実施でき、その実施を、コスト的に効率的な連続生産の形で有利に行うことができる。
【００２３】
本発明による圧接装置の好ましい改良形態は、オス圧接型又は溶接ポンチと、メス圧接型とを有し、この両方の圧接型を、溶接作業用に装置を閉じるために相互に向けて動かすことができる。オス圧接型の表面及びメス圧接型の表面は、一緒に接合される熱交換器チューブバンドルのそれぞれそれらに面する表面の形状を写し取ったものになっているか、あるいは、その形状に準拠しており、その結果、圧接装置が閉じられた状態において、オス圧接型及びメス圧接型が熱交換器チューブバンドルに対して密着する。さらに、オス圧接型及び／又はメス圧接型は、圧接装置が閉じられた状態において熱交換器チューブバンドルの溶接継目に面して接する領域に、少なくとも１つの発熱体を有する。このタイプの圧接装置によって、形状化された加工品上に溶接継目を熱方式で迅速かつ正確に生成できる。その結果、本発明による方法をさらに迅速かつ効率的に実施し得る。
【００２４】
前記の圧接装置の１つの発展形態においては、オス圧接型が、メス圧接型の溶接用ウェブ材に対向して位置する溶接用ウェブ材を有し、その場合、この溶接用ウェブ材は、熱交換器チューブバンドルの形状に準拠しており、その結果、圧接装置が閉じられた状態において、溶接用ウェブ材が、熱交換器チューブユニットの溶接継目に対して両側から密着する。この溶接用ウェブ材を用いることによって、設けられる溶接継目を、単一ストロークにおいて、特に迅速に、効率的にかつ正確に生成することができる。
【００２５】
この場合、オス圧接型及び／又はメス圧接型の溶接用ウェブ材に、少なくとも１つの発熱体が配置される、すなわち、好ましくは溶接用ウェブ材の端面に装着又は組み付けられる。特に、この少なくとも１つの発熱体は溶接用ウェブ材の端面に沿って、溶接用ウェブ材の中に組み込まれる。これによって、提供される溶接用ウェブ材の迅速で、効率的でかつ正確な生産性がさらに改善される。
【００２６】
この少なくとも１つの発熱体は、発熱抵抗、特に、発熱ウェブ材の端面に形状準拠する帯状ヒータ又は発熱ワイヤとすることが望ましい。この場合、この発熱体は、不活性プラスチック、特にポリテトラフルオロエチレン（略してＰＴＦＥ、例えばＤｕＰｏｎｔ社のテフロン（登録商標））で被覆することが望ましい。これによって、圧接装置を開く時に、一緒に接合された熱交換器チューブバンドルから溶接用ウェブ材を容易に分離することができる。
【００２７】
本発明による圧接装置の別の発展形態は、一緒に接合される２枚の熱交換器プレートを位置合わせする手段を有する。その場合、この手段は、オス圧接型及びメス圧接型の間に配置される。従って、一緒に接合される２枚の熱交換器プレートを、圧接作業の前及び／又はその間に、自動的に正しい位置に搬入して、意図したとおりに互いに対して配置もしくは配向合わせすることができる。これによって、本発明による方法のさらなる高速化及び簡素化が可能になり、従って、コスト面で効率的な連続生産の形でのその実施が促進される。
【００２８】
位置合わせ手段は、メス圧接型に面する基体と、オス圧接型に面する圧力プレートとを含む。この基体及び圧力プレートは、溶接作業（略してストローク）用として装置を閉じるために相互に向けて動かすことができるが、その場合、基体の表面及び圧力プレートの表面は、熱交換器チューブバンドルのそれぞれそれらに面する表面の形状を写し取ったものになっており、その結果、圧接装置が閉じられた状態において、基体及び圧力プレートが熱交換器チューブバンドルに対して密着する。さらに、基体は、圧力プレートのスロットに対向して位置するスロットを有し、圧接装置が閉じられた状態においては、オス圧接型のウェブ材が圧力プレートのスロットを通って突き出る形になり、メス圧接型のウェブ材は基体のスロットを貫通して延び出る。圧力プレートは、一緒に接合される２枚の熱交換器プレートを、規定された所定の圧縮力によって基体上に芯合わせし、従って、２枚の熱交換器プレートを互いに対して指定された位置に有効に自動配置する。これによって、本発明による方法をさらに簡素化し、高速化できる。
【００２９】
位置合わせ手段は、さらに、基体に取り付けられる少なくとも１つのストッパ帯材を含むことができる。このストッパ帯材は、一緒に接合される２枚の熱交換器プレートに対するストッパとして機能し、この２枚の熱交換器プレートのさらに迅速かつ正確な配置を可能にする。
【００３０】
本発明による圧接装置の別の発展形態は、装置が閉じられる時に圧力プレート及び基体を芯合わせする手段を有する。これによって、圧接装置のさらに確実かつ正確な閉止を行うことが可能になり、その結果、圧接装置を、その構成部品が相互に係合したままさらに迅速に閉じることができ、従って、本発明による方法を高速化できる。
【００３１】
この場合、この芯合わせ手段は、少なくとも１つの芯合わせボルトと１つの芯合わせ穿孔とを有することが望ましい。この芯合わせボルト及び芯合わせ穿孔は、装置が閉じられる時に、圧力プレート及び基体を意図される位置にガイドするように相互作用する。
【００３２】
好ましくは、４本の芯合わせボルトを、基体に取り付け又は基体上に形成することができる。この４本の芯合わせボルトは、基体の角に配置され、装置が閉じられる時に、圧力プレートに形成される４つの芯合わせ穿孔と係合する。
【００３３】
さらに、芯合わせボルトは、装置が閉じられた時に圧力プレート及び基体の間に所定の間隔が設けられるように、スペーサの形に設計することができる。この所定間隔の中に、本発明による熱交換器チューブバンドルがぴったり納まる。
【００３４】
本発明の第４の主題は、上記の方法によって得られる熱交換器チューブバンドルである。本発明によれば、この熱交換器チューブバンドルは、第１の深絞りされた熱交換器プレート及び第２の深絞りされた熱交換器プレートから形成され、これらの熱交換器プレートのそれぞれは、ウェブ材によって互いに間隔をおいて配置される少なくとも２つの熱交換器流路溝を有する。この場合、この２枚の熱交換器プレートは、熱交換器流路溝が互いに対向して位置し、かつ、ウェブ材が互いに面して接するように位置合わせされる。この配列によって、第１の熱交換器プレートの熱交換器流路溝が、対向して位置する第２の熱交換器プレートの熱交換器流路溝と共に熱交換器チューブを形成し、この熱交換器チューブは、ウェブ材及びその境界となる流路溝の壁面によって形成される溝によって互いに間隔をおいて配置されることになる。熱交換器チューブバンドルは、さらに、少なくとも２つの隣接する列において互いに並べて配置される複数の電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）の隣接する列の間において、個別セルに対して形状適合方式で密着し得るように形成される形状を有する。
【００３５】
本発明による熱交換器チューブバンドルは漏洩箇所を全く有しないか、少なくともほとんど有しない。さらに、この熱交換器チューブバンドルは、熱交換器チューブ間のウェブ材の領域における材料厚さが薄いので、機械加工された熱交換器流路溝を有する熱交換器プレートを含む熱交換器チューブバンドルよりも遥かに柔軟である。このため、本発明による熱交換器チューブバンドルを、間隙なしの形ですなわち極力熱伝導するように、温度制御される個別セルに対して押圧するのに低い圧縮力しか必要としない。本発明による熱交換器チューブバンドルを押圧又は密着させる時に、熱伝導容易な接触を作り出すのに低い圧縮力を用いればよいので、温度制御が損なわれる可能性がある熱交換器チューブに対する断面変化のリスクも低くなる。
【００３６】
この場合、本発明による熱交換器チューブバンドルの熱交換器チューブは、互いに対向する熱交換器流路溝の底面及び壁面から形成され、その場合、壁面は、底面及びウェブ材間に延びており、底面及びウェブ材に対してある角度をもって配列される。その結果、この熱交換器チューブバンドルは一層柔軟になり、これを、さらに一層低い圧縮力で、かつさらに良好な熱伝導性をもって、個別セルに押圧し、あるいは個別セルに対して密着させることができる。
【００３７】
第１の発展形態においては、熱交換器流路溝の壁面と底面との間、及び、壁面と境界となるウェブ材との間の角度は９０°である。これは、熱交換器の個別チューブに、その壁面領域におけるより大きな安定性を付与することになり、その結果、全体としての熱交換器チューブバンドルが、熱交換器チューブに断面変化を生じることなく相当な圧縮力を吸収し得るようになる。
【００３８】
代替案的な第２の発展形態においては、熱交換器流路溝の壁面と底面との間、及び、壁面と境界となるウェブ材との間の角度が９０°より小さく、好ましくは４５〜８９°であり、特に好ましくは６０〜７５°である。これによって、熱交換器チューブの安定性の程度は低下するが、その代わりに、この熱交換器チューブバンドルは全体として高度の柔軟性を有しており、その結果、個別セル及び熱交換器チューブバンドルを、容易に熱伝導するように相互に押圧する又は密着させるのに、低い圧縮力を加える必要があるだけである。
【００３９】
いくつかの熱交換器流路溝における角度を９０°とし、その他の角度を９０°より小さくすることも可能である。この場合は９０°からの偏差を変化させることも可能である。
【００４０】
熱交換器プレートは、ウェブ材の領域及びそのプレートの周縁部の領域において一緒に接合される。その接合は、運転中において温度制御媒体の損失とそれに関連する温度制御性の劣化とを防止するために、好ましくは、熱交換器チューブが、互いに対してかつ熱交換器チューブバンドルの周囲環境に対して、温度制御媒体をシールする形で、好ましくは流体シール性をもってシールされるように行われる。
【００４１】
熱交換器チューブバンドルは、好ましくは、温度制御媒体に耐性がある深絞り可能なプラスチックから形成する。このタイプの材料は、容易に入手可能であり、さらに容易に処理可能であり、一般的に電気絶縁性を有し、軽量であり（特に移動用途用、例えば車両においては非常に重要）、長期の耐久性を有するという利点を備える。
【００４２】
特に、芳香族ポリエステル、芳香族ポリスルフィド又は芳香族ポリエーテルケトン又はそれらの混合物、好ましくはＰＥＴ−Ｇ、ＰＰＳ又はＰＥＥＫ又はそれらの混合物、特に好ましくはＰＥＴ−Ｇが、この場合適した材料であることが判明している。
【００４３】
本発明の第５の主題は、以上述べた熱交換器チューブバンドルを含む熱交換器モジュールである。本発明によれば、この熱交換器モジュールは、１対以上の隣接配置される第１及び第２熱交換器チューブを有しており、この場合、各熱交換器チューブは、流入部領域において、第１熱交換器プレートに形成される前進流れ分配開口を有し、流出部領域においては、第２熱交換器プレートに形成される戻り捕集開口を有する。この場合、隣接する熱交換器チューブにおいては、それぞれ、第１熱交換器チューブの前進流れ分配開口が第２熱交換器チューブの戻り捕集開口に隣り合うように配置され、第１熱交換器チューブの前進流れ分配開口又は戻り捕集開口は、正規の運転中に、隣接する熱交換器チューブ内に反対向きの流体流れが生じる（略して向流原理）ように、第２熱交換器チューブの前進流れ分配開口又は戻り捕集開口と反対側に配置される。さらに、第１熱交換器チューブの前進流れ分配開口が第１前進流れ分配管に流体連結され、第２熱交換器チューブの前進流れ分配開口が第２前進流れ分配管に流体連結され、第１熱交換器チューブの戻り捕集開口が第１戻り捕集管に流体連結され、第２熱交換器チューブの戻り捕集開口が第２戻り捕集管に流体連結される。又さらに、前進流れ分配管及び戻り捕集管は、温度制御媒体を供給及び排出するための接続手段を有する。
【００４４】
本発明による熱交換器モジュールは、簡単に組み合わせて熱交換器を構成することができる。この熱交換器モジュールは、さらに、その形状及び柔軟性のために、容易に熱伝導するように個別セルに対して簡単に密着させることができ、又、その中に組み込まれる向流原理のために、個別セルを、効率的に、確実にかつ一様に冷却できる。
【００４５】
熱交換器モジュールは、積み重ねることができるように構成される。この積み重ねは、それぞれ積み重ねられた２つの熱交換器モジュールの間に、個別セルを形状適合方式で配置し得る中間スペースを設けるように行われる。このため、相対的に多数の個別セルの特に効率的かつ省スペースの冷却を実現できる。
【００４６】
１つの発展形態においては、温度制御媒体を供給及び排出するための接続手段が流体連結手段を有し、その流体連結手段によって、熱交換器モジュールスタックの第１熱交換器モジュールの前進流れ分配管を、隣接する第２熱交換器モジュールの戻り捕集管に流体連結することができ、かつ、第１熱交換器モジュールの戻り捕集管を、隣接する第３熱交換器モジュールの前進流れ分配管に流体連結することができる。熱交換器モジュールのスタックの最後の熱交換器モジュールは、さらに、温度制御媒体を供給及び排出するための接続用短管を有する。この接続用短管は、好ましくは、それぞれ、前進流れ分配管及び戻り捕集管に取り付けられる。このため、温度制御媒体の特に効率的な分配と、個別セルの特に一様な温度制御とが実現される。
【００４７】
熱交換器モジュールスタックにおける第１熱交換器モジュールの前進流れ分配管は、隣接する第２熱交換器モジュールの戻り捕集管に当接することが望ましい。この場合、第１熱交換器モジュールの前進流れ分配管と、隣接する第２熱交換器モジュールの戻り捕集管とは相互作用する調整補助具を有する。この調整補助具は熱交換器モジュールの積み重ねを容易にする。
【００４８】
相互作用する調整補助具は溝−ピンの組合せとすることが望ましい。この場合、熱交換器モジュールの前進流れ分配管が溝又はピンを有し、隣接する第２熱交換器モジュールの１つの戻り捕集管が、その溝と相互作用するピン又はそのピンと相互作用する溝を有する。この場合、ピンはバネ要素として設計できる。さらに、溝及びピンは、スタックの安定性を改善するために、熱交換器モジュールにおいて、接着剤を用いて一緒に接合することができる。
【００４９】
本発明の第６の主題は、２つ以上の上記に述べた熱交換器モジュールを含む熱交換器である。本発明によれば、第１熱交換器モジュールの前進流れ分配管が、隣接する第２熱交換器モジュールの戻り捕集管に流体連結され、３つ以上の熱交換器モジュールがある場合は、第１熱交換器モジュールの戻り捕集管が、隣接する第３熱交換器モジュールの前進流れ分配管に流体連結される。熱交換器モジュールの中の２つは、端部に配置されてそれぞれがスタックを閉じるので、ただ１つの隣接熱交換器モジュールを有するだけである。最後の熱交換器モジュールは、温度制御媒体を供給及び排出するための、接続用短管又は接続フランジとして設計される接続手段を有する。この接続手段は、それぞれ、最後の前進流れ分配管又は戻り捕集管に取り付けられる。さらに、電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）を納めるための中間スペースを、隣接する熱交換器モジュールの熱交換器チューブバンドルの間に設ける。
【００５０】
本発明による熱交換器は、その柔軟性及びその中に組み込まれる向流原理のために、個別セルを、効率的に、確実にかつ一様に冷却できる。さらに、この熱交換器は軽量であり、それは、特に移動用途の場合非常に有利である。
【００５１】
本発明の第７の主題は、上記の熱交換器を含む電気化学的エネルギー貯蔵器である。このエネルギー貯蔵器は、２つ以上の上記の熱交換器チューブバンドルと、その２つ以上の熱交換器チューブバンドルの間の中間スペース内に形状適合方式で配置される２つ以上の電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）とを有する。個別セルは、電極コネクタによって電気的に直列に接続されるが、この場合、電極コネクタは、電極コネクタネジによって個別セルに固定される。本発明によれば、電極コネクタネジが、少なくとも１つのディスクバネ、好ましくは３つのディスクバネによって支持される。
【００５２】
正規の運転中は、本発明による電気化学的エネルギー貯蔵器は特に度重なる振動や衝撃にも拘らず、電気エネルギーを確実に供給する。これは、ディスクバネによって支持される電極コネクタネジが、振動や衝撃においても弛むことがなく、むしろ逆に、固く締められたまま残留して電気接触を確実に維持するからである。
【００５３】
本発明の第８の主題は、上記の電気化学的エネルギー貯蔵器の車両の車載電源としての、及び／又は車両の駆動装置用の電源としての使用である。
【００５４】
本発明による使用は、例えば熱交換器モジュールを付加し又は取り去ることによって、電気化学的エネルギー貯蔵器を広範囲の電力要求に容易に適合させ得るという点から、特に有利である。さらに、それは、軽量であり、しかも、車両の場合に通常生じる衝撃及び振動に強い。
【００５５】
上記の車両は、特に、１種類以上の駆動装置を有する（ハイブリッド駆動）路上走行車であって、その１種類以上の駆動装置の１つが電気駆動装置を含む路上走行車（乗用車、トラック、商用車、牽引車、コーチその他同類のもの）とすることができる。このタイプの電気駆動装置は、高度の電力及び動的性能を必要とし、従って、その電気化学的エネルギー貯蔵器の個別セルの効率的な温度制御を必要とするが、これは本発明によって確実に実現される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明の特定の実施例が簡素化された形で図面に示されており、次にこの図面に基づいてこの特定の実施例を詳細に説明する。この場合、同一の参照番号は、同一の、又は機能的に同一の、又は類似の構成要素を示す。又、図においては、本発明の理解に必要な特徴のみを表示している。
【００５７】
図１に、ＰＥＴ−Ｇ製の第１熱交換器プレート（１）の斜視図を示す。この材料は、本発明用として特に適している。その理由は、ＰＥＴ−Ｇは、耐破壊性を有し、曲げ易くかつ容易に深絞り可能であり、接着接合でき、溶接可能であり、耐グリコール性であるからであり、さらに、水を全く吸収しない、すなわち膨潤しないからである。熱交換器プレート（１）は波形形状を有し、これは、円筒状の個別セルの列（図示されていない）に対して形状適合方式で密着させるのに適している。さらに、この熱交換器プレートは、深絞り工程において互いに平行に形成される１４個の熱交換器流路溝（２、３）を有する。見易くするために、この流路溝の２つだけに、すべての流路溝の代表として参照番号が付されている。熱交換器流路溝（２、３）は、それぞれ、長手方向の端部においてそれに穿孔された開口（４、４’）を有し、この開口（４、４’）は、１対の隣接する熱交換器流路溝（２、３）において反対側の端部に配置される。この開口（４、４’）配置は、以下に説明する向流原理を作り出すためのものである。この場合、熱交換器プレート（１）の開口（４、４’）は、前進流れ分配開口又は戻り捕集開口のいずれかとして機能する。
【００５８】
図２に、互いに上下に配置された２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）の斜視図を示す。表現上の理由から、それぞれ左端及び右端のみが表現され、それぞれの中央部分は省略されている。この中央部分は、中心領域における熱交換器プレート（１、１ａ）の中断によって指示される部分である。上側の熱交換器プレート（１）は下側のプレート（１ａ）と合同ではない。すなわち、２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）は、いかなる対称化工程によっても相手側に変換することはあり得ない。すなわち、２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）の形状は同一であるが、開口（４、４’；４ａ、４ａ’）の配置がずれている。つまり、上側の熱交換器プレート（１）は戻り捕集開口（４、４’）を有し、下側の熱交換器プレート（１ａ）は前進流れ分配開口（４ａ、４ａ’）を有する（見易くするために、すべての開口の代表として、熱交換器プレート（１、１ａ）の熱交換器流路溝の対（２、３）の反対側のそれぞれ２つの開口（４、４’；４ａ、４ａ’）のみに参照番号が付せられている）。これは、熱交換器流路溝（２ａ、３ａ）に記入された矢印を参照して明確化される。この矢印は、正規の運転における温度制御媒体の意図される流れの方向を明示する。従って、温度制御媒体は、前進流れ分配開口（４ａ、４ａ’）を通って熱交換器チューブに流入し、戻り捕集開口（４、４’）を通って熱交換器チューブから流出する。その結果、隣接する熱交換器チューブにおいては、温度制御媒体が反対向きの方向に流れることになる（向流原理）（これは（Ｙ）で示される一部分において拡大して再表示されている。図３参照）。２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）を一緒に接合して熱交換器チューブバンドルを形成すると、互いに対向する熱交換器流路溝（２）及び（２ａ）と、又（３）及び（３ａ）とから熱交換器チューブが生成される。一緒に接合する工程は、最初に、熱交換器プレート（１、１ａ）を、熱交換器流路溝（２）及び（２ａ）並びに熱交換器流路溝（３）及び（３ａ）がそれぞれ重なり合うように、かつ、熱交換器流路溝の境界となるウェブ材（５、５’）及び（５ａ、５ａ’）が互いに面して接するように、相互に配置することによって行われる。２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）を、続いて、ウェブ材（５、５ａ；５’、５ａ’）に沿って、かつ、その周縁部に沿って、温度制御媒体をシールするように、圧接法によって一緒に接合する。熱交換器チューブバンドルの長手方向は、矢印で明示するような熱交換器チューブにおける流れの表示方向に、あるいはそれと反対向きに延在している。
【００５９】
用いられる温度制御媒体はグリコール水溶液であり、そのグリコール濃度は要求（例えば凝固点に関して）に応じて変えることができる。
【００６０】
図３に、図２の一部分（Ｙ）を拡大して明確化した形で示す。６個の戻り捕集開口（４）を含む上側の熱交換器プレート（１）の一部分と、３つの前進流れ分配開口（４ａ）を含む下側の熱交換器プレート（１ａ）の一部分とを見ることができる。下側の熱交換器プレート（１ａ）の熱交換器流路溝（２ａ、３ａ）における矢印は、正規の運転時に生じる熱交換器チューブ内の流れを明示している。この熱交換器チューブは、２枚の熱交換器プレート（１、１ａ）を一緒に接合して熱交換器チューブバンドルを形成した後、熱交換器流路溝（２）及び（２ａ）並びに熱交換器流路溝（３）及び（３ａ）から形成される。すなわち、この流れは、流入領域において前進流れ分配開口（４ａ）から離れて、流出領域における戻り捕集開口（４）に向かい、その結果、隣接する熱交換器チューブ内に反対向きの平行流れ（向流原理）が生じる。
【００６１】
図４に、図２の下側の熱交換器プレート（１ａ）の、その長手方向に垂直な断面図を示す。１４個の熱交換器流路溝（２ａ、３ａ）が見られるが、見易くするために、この流路溝の２つだけに、すべての流路溝の代表として参照番号が付されている。熱交換器流路溝（２ａ、３ａ）は、深絞りによって熱交換器プレート（１ａ）に形成されたものであり、ウェブ材（５ａ、５ａ’）によって、境界が区切られ、互いに分離される。見易くするために、このウェブ材（５ａ、５ａ’）の２つだけに、すべてのウェブ材の代表として参照番号が付されている。
【００６２】
図５に、図４に類似の断面図を示すが、ここでは、上側の熱交換器プレート（１）を下側の熱交換器プレート（１ａ）に一緒に接合することによって作り出された本発明による熱交換器チューブバンドル（６）が示されている。熱交換器流路溝（２ａ）及び（３ａ）がそれに対向して位置する熱交換器流路溝（２）及び（３）と共に熱交換器チューブ（７、８）を構成する。熱交換器チューブ（７、８）は、ウェブ材（５’）及び（５ａ’）が形成する溝によって互いに分離される。この場合、１つの熱交換器チューブは、流路溝の底面（９、９ａ）と流路溝の壁面（１０、１０’；１０ａ、１０ａ’）とから形成される。図示の改良形態においては、流路溝の底面（９）と流路溝の壁面（１０、１０’）との間、及び、流路溝の底面（９ａ）と流路溝の壁面（１０ａ、１０ａ’）との間の角度は９０°であり、その結果、圧縮力（太く印刷された２つの反対向きの平行な矢印によって表現される）を流路溝の壁面（１０、１０ａ）及び（１０’、１０ａ’）によって容易に吸収できるので、熱交換器チューブバンドル（６）が、その角度が＜９０°の場合よりも高度の安定性を獲得する。しかしそれでも、この角度は＜９０°である方が好ましい。それは、その場合、熱交換器チューブバンドル（６）がより柔軟になり、個別セルに対して、一層容易にすなわち低い圧縮力で密着し得るからである。この場合、熱交換器チューブバンドルにおける前記の角度を、部分的に９０°とし、部分的に９０°とは異なるものとすることも考えられる（この場合は、その角度は４５°〜８９°、特に６０°〜７５°が好ましい）。さらに、熱交換器チューブバンドル（６）のどの領域がどの程度の安定性及び／又は柔軟性を要求するかに応じて、９０°からのずれの大きさを変化させることも可能である。これにより、柔軟性及び安定性に関して調整された熱交換器チューブバンドル（６）の製造が可能になる。
【００６３】
図６に、本発明による熱交換器モジュール（１１）を示す。この熱交換器モジュール（１１）は、１４個の熱交換器チューブ（７、８）すなわち７対の隣接配置される第１熱交換器チューブ（７）及び第２熱交換器チューブ（８）を有する熱交換器チューブバンドル（６）を含む。見易くするために、そのすべての代表としてその熱交換器チューブの２つだけに参照番号が付せられており、同様に２つの戻り捕集管（１２、１２’）及び２つの前進流れ分配管（１３、１３’）にも参照番号が付せられている。戻り捕集管（１２、１２’）は、戻り捕集開口（戻り捕集管によって隠されている）に流体連結され、熱交換器チューブ（７、８）から流出する温度制御媒体を捕集する。それと同様に、前進流れ分配管（１３、１３’）が、前進流れ分配開口（前進流れ分配管によって隠されている）に流体連結され、熱交換器チューブ（７、８）に温度制御媒体を分配する。戻り捕集管（１２、１２’）は温度制御媒体排出用の接続手段を有するが、この接続手段は、ここでは、それぞれ、戻り捕集管（１２、１２’）の長手方向の両端部における開口（１４、１４’、１４’’、１４’’’）として構成されている。同じ方式で、前進流れ分配管（１３、１３’）も、同様に、温度制御媒体供給用の接続手段として作用する開口を有する（図示されていない）。この熱交換器モジュール（６）は積み重ね可能なように構成される。その場合、１つのスタックの隣接する熱交換器モジュール（６）は、１つの熱交換器モジュール（６）から排出される温度制御媒体を隣接する熱交換器モジュール（６）に供給し得るように、供給及び排出接続手段を介して相互に流体連結可能である。
【００６４】
また、図示されていないが、熱交換器モジュール（６）は、熱交換器モジュール（６）の正しい積み重ねを補助する調整補助具を有することができる。
【００６５】
図７に、本発明による２つの熱交換器モジュール（６）の側端部の上面図を示す。この熱交換器モジュールは、積み重ね用に準備され、互いに上下に配置されている。両方の熱交換器モジュール（６）に、それぞれの戻り捕集管（１２）及び前進流れ分配管（１３）を見ることができる。前進流れ分配管（１３）は溝（１５）を有しており、見易くするために、そのすべての代表としてその１つだけに参照番号が付せられている。戻り捕集管（１２）はピン（１６）を有しており、見易くするために、そのすべての代表としてその１つだけに参照番号が付せられている。溝（１５）及びピン（１６）は、それらが積み重ねの際に相互作用して、隣接する熱交換器モジュール（６）を指定された位置に導くことを補助し、かつ、例えば嵌入によってそれらをその中に保持することを補助するように設計される。ピン（１６）はバネ要素としても設計できる。さらに、ピン（１６）及び溝（１５）は接着剤を用いて一緒に接合することもできる。
【００６６】
図８に、本発明による熱交換器（１７）の斜視図である。この熱交換器（１７）においては、合計５つの熱交換器モジュール（１１）が互いに上下に位置合わせされて積み重ねられており、見易くするために、そのすべての代表としてその熱交換器モジュール（１１）の１つだけに参照番号が付せられている。図６において述べたように、熱交換器モジュール（１１）は相互に流体接続される。最後の熱交換器モジュール（１１）は温度制御媒体を供給及び排出するための接続手段を有し、この接続手段は接続用短管（１８、１８’、１８’’、１８’’’）として設計され、最後の前進流れ分配管（１３、１３’）及び戻り捕集管（１２、１２’）に取り付けられる。要求に応じて、前進流れ供給ライン又は戻り排出ラインを接続用短管（１８、１８’、１８’’、１８’’’）に接続できる（図示されていない）。５つの熱交換器モジュール（１１）の熱交換器チューブバンドル（６）が４列の円筒状の中間スペースを形成し、その中に、円筒状の個別セルを、その温度を制御する（すなわち冷却又は加温）ために、形状適合方式で嵌め込むことができる（図示されていない）。この場合、向流原理が、熱交換器チューブバンドル（６）の隣接する熱交換器チューブにおいてだけでなく、隣接する熱交換器チューブバンドル（６）においても実現される。従って、熱交換器（１７）の正規の運転中には、温度制御媒体があらゆるレベルで交互に反対方向に流れ、その結果、熱交換器（１７）の中間スペースの中に押し込まれた個別セルに当接するすべての熱交換器流路溝に、すべての方向において交互に異なる温度制御媒体の流れが存在することになる。
【００６７】
図９に、本発明による電気化学的エネルギー貯蔵器（１９）の分解図を示す。この電気化学的エネルギー貯蔵器（１９）は、本発明による図８の熱交換器（１７）と、隣接する４列の合計３４個の個別セル（２０）と、ハウジング用の別の構成要素とを備える。合計３４個の個別セルについては、見易くするために、そのすべての代表としてその１つだけに参照番号が付せられており、ハウジング用の構成要素については、本発明における重要度の点からさらに詳しく述べることはしない。
【００６８】
図１０に、図９の電気化学的エネルギー貯蔵器（１９）を組み立てた状態を示す。さらに、３４個の個別セル（２０）が電気的直列接続の構成を採っている。このため、３３個の電導性電極コネクタ（２１）が用いられ、この電極コネクタ（２１）は、電極コネクタネジ（２２）によって個別セル（より正確には個別セルの電極）に固定される。３３個の電導性電極コネクタ（２１）及び電極コネクタネジ（２２）については、見易くするために、そのすべての代表として、それぞれその１つだけに参照番号が付せられている。
【００６９】
図１１に、電極コネクタネジ（２２）の詳細を断面図により示す。電極コネクタネジ（２２）は３つのディスクバネ（２３）によって支持される。これによって、耐振動性のネジ結合、すなわち、度重なる衝撃及び振動後にも電極コネクタネジ（２２）の固い結合がもたらされ、従って、例えば車載条件のような電気化学的エネルギー貯蔵器の過酷な使用条件においても、個別セル間の電気接触が維持され、その効率が確保される。
【００７０】
図１２に、本発明による圧接装置（２４）の部品を、開放した状態において示す。この圧接装置（２４）によって、２枚の熱交換器プレートを一緒に接合して、本発明による熱交換器チューブバンドルを形成することができる。このために、この圧接装置（２４）は、オス圧接型（２５）と、メス圧接型（２６）と、さらにオス圧接型（２５）及びメス圧接型（２６）の間に配置される圧力プレート（２７）及び基体（２８）とを有する。オス圧接型（２５）及びメス圧接型（２６）は、それぞれ１５個の溶接用ウェブ材（２９、３０）を有するが、見易くするために、そのすべての代表として、その２つだけにそれぞれ参照番号が付せられている。この場合、オス圧接型（２５）の溶接用ウェブ材（２９）はメス圧接型（２６）の溶接用ウェブ材（３０）に対向して配置され、これらの溶接用ウェブ材は、圧接装置（２４）が閉じられた状態において、指定された溶接継目を両側から包摂するように意図されている。溶接用ウェブ材（２９、３０）の互いに面する端面に沿って、帯状のヒータを組み付け、溶接作業後に、処理された加工品すなわち製造された熱交換器チューブバンドルからその帯状ヒータを容易に離脱させ得るように、それをテフロン（登録商標）で被覆する（図示されていない）。圧力プレート（２７）及び基体（２８）は、それぞれ、溶接用ウェブ材（２９、３０）に対して相補的な形のスロット（３１、３２）を有し、圧接装置（２４）が閉じられた状態において、溶接用ウェブ材（２９、３０）がそのスロット（３１、３２）を貫通して延び出る。基体（２８）は、さらに、ストッパ帯材（３３）を備えており、それによって、溶接されるべき熱交換器プレートを、装置内にセットした時に位置合わせすることができる、すなわち、指定位置にセットすることができる。又さらに、基体（２８）は、その角に装着される４本の芯合わせボルト（３４）を有する。この４本のボルトについては、見易くするために、そのすべての代表としてその１本だけに参照番号が付せられている。この芯合わせボルト（３４）は、装置が閉じられる時に、相補関係にある圧力プレート（２７）の芯合わせ穿孔（３５）の中に差し込まれ、従って、基体（２８）及び圧力プレート（２７）の正確な芯合わせを補助する。芯合わせ穿孔（３５）については、見易くするために、そのすべての代表としてその１つだけに参照番号が付せられている。芯合わせボルト（３４）は、さらに、その目的のため、異なる直径を有する２つの断面を備える。すなわち、相手側の芯合わせ穿孔（３５）に係合し得るように、相手側の芯合わせ穿孔（３５）の直径に相補的な直径を有する第１断面と、それより大きな直径を有する第２断面とである。これによって、芯合わせボルト（３４）は、装置が閉じられた状態において、基体（２８）及び圧力プレート（２７）の間に熱交換器チューブバンドルがぴったり納まる間隔を確実に保持するようなスペーサとして、付加的に作用する。その結果、基体（２８）及び圧力プレート（２７）は、挿入された熱交換器チューブバンドルに対して両側から密着し、しかも、熱交換器チューブバンドル、特にその熱交換器チューブを押し潰すことがない。さらに、圧接装置（２４）は、必要なすべての溶接継目を単一のストロークにおいて生成し得るように構成される。
【００７１】
本発明による圧接装置は、さらに、本発明に必須の事項には寄与するところはないが当業者には原理的に周知されている別の構成要素をも含む。従って、これらの構成要素については、見易くするために図面には表現しておらず、あるいは詳述もしていない。
【００７２】
図１３に、溶接するべき熱交換器プレート（１、１ａ）を挿入した場合の図１２の圧接装置（２４）を示す。４つの構成要素（２５、２６、２７、２８）の表面が、それぞれそれらに面する挿入された熱交換器プレート（１、１ａ）の表面の形状を写し取ったものになっていることを見ることができる。
【００７３】
図１４に、図１３の圧接装置（２４）を、装置を閉じる第１段階において、基体（２８）及び圧力プレート（２７）を互いに向かって動かして閉じた状態として示している。芯合わせボルト（３４）がどのように芯合わせ穿孔（３５）を貫通して延び出ているかを見ることができる。基体（２８）及び圧力プレート（２７）を閉じることによって、挿入された溶接されるべき熱交換器圧力プレートが、実際の圧接ステップのための、すなわち溶接継目生成のための指定位置及び配向に導かれ、そこに固定される。
【００７４】
図１５に、図１４の圧接装置（２４）を、装置を閉じる第２段階において示しているが、この段階においては、オス圧接型（２５）及びメス圧接型（２６）（隠されて見えない）が互いに向かって動かされ、閉じられている。この閉じられた状態において、溶接されるべき熱交換器プレート（１、１ａ）の被溶接領域が圧力及び熱によって処理されて、意図される溶接継目が生成される。圧力及び熱の両者は、メス圧接型（２６）及びオス圧接型（２５）の溶接用ウェブ材を介して伝達されるが、この圧力及び熱の伝達は、メス圧接型（２６）及びオス圧接型（２５）の互いに対向する溶接用ウェブ材（図１２参照）を両側から前記の被溶接領域に押圧し、そのウェブ材に組み込まれた帯状ヒータによってその被溶接領域を加熱することによって行われる。
【００７５】
加工品（１、１ａ）の挿入及び位置合わせ、圧接装置（２４）の閉止、必要なすべての溶接継目の生成、圧接装置（２４）の開放、及び、製造された準完成品（６）の取り出しを含む溶接作業（略してストローク）の所要時間は、１〜２０秒、好ましくは１〜５秒であり、従って、連続生産に組み込むのによく適している。
【００７６】
以上述べた特徴及び特許請求の範囲に説明する特徴は、それぞれに述べた組合せにおいて使用し得るだけでなく、異なる組合せにおいても、あるいはそれら自体でも、本発明の範囲から逸脱することなく使用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明による熱交換器プレートを示す。
【図２】互いに上下に配置された本発明による２枚の熱交換器プレートを示す。
【図３】図２の詳細を示す。
【図４】本発明による熱交換器プレートの断面図を示す。
【図５】本発明による熱交換器チューブバンドルの断面図を示す。
【図６】本発明による熱交換器モジュールを示す。
【図７】本発明による熱交換器モジュールの側端部の上面図を示す。
【図８】本発明による熱交換器を示す。
【図９】本発明による電気化学的エネルギー貯蔵器の分解図を示す。
【図１０】電極コネクタ及び電極コネクタネジを備えた本発明による電気化学的エネルギー貯蔵器を示す。
【図１１】本発明による電気化学的エネルギー貯蔵器用の電極コネクタネジを示す。
【図１２】本発明による圧接装置の開いた状態における一部分を示す。
【図１３】熱交換器プレートを挿入した場合の図１２による圧接装置を示す。
【図１４】第１閉止段階における図１２による圧接装置を示す。
【図１５】第２閉止段階における図１２による圧接装置を示す。
【符号の説明】
【００７８】
１  熱交換器プレート
１ａ  熱交換器プレート
２、３  熱交換器流路溝
２ａ、３ａ  熱交換器流路溝
４、４’  開口、戻り捕集開口
４ａ、４ａ’  前進流れ分配開口
５、５’  熱交換器流路溝の境界となるウェブ材
５ａ、５ａ’  熱交換器流路溝の境界となるウェブ材
６  熱交換器チューブバンドル
７  熱交換器チューブ
８  熱交換器チューブ
９、９ａ  流路溝の底面
１０、１０ａ  流路溝の壁面
１０’、１０ａ’  流路溝の壁面
１１  熱交換器モジュール
１２、１２’  戻り捕集管
１３、１３’  前進流れ分配管
１４、１４’  温度制御媒体排出用の開口
１４’’、１４’’’  温度制御媒体排出用の開口
１５  溝
１６  ピン
１７  熱交換器
１８、１８’  温度制御媒体供給又は排出用の接続用短管
１８’’、１８’’’  温度制御媒体供給又は排出用の接続用短管
１９  電気化学的エネルギー貯蔵器
２０  個別の電気化学的貯蔵セル（略して個別セル）
２１  電極コネクタ
２２  電極コネクタネジ
２３  ディスクバネ
２４  圧接装置
２５  オス圧接型
２６  メス圧接型
２７  圧力プレート
２８  基体
２９、３０  溶接用ウェブ材
３１、３２  スロット
３３  ストッパ帯材
３４  芯合わせボルト
３５  芯合わせ穿孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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