(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー貯蔵パックであって、
冷却剤入口マニホールドと、
冷却剤出口マニホールドであって、前記冷却剤入口マニホールドおよび前記冷却剤出口マニホールドのうちの少なくとも一方は、
複数の熱交換管終端構造体と、
前記複数の熱交換管終端構造体を相互連結する複数のホースセグメントとを含む、冷却剤出口マニホールドと、
前記冷却剤入口マニホールドと前記冷却剤出口マニホールドとの間に延在する複数の熱交換管であって、前記複数の熱交換管を通過する冷却剤と、前記エネルギー貯蔵パック内の前記複数の熱交換管に隣接するとともに前記複数の熱交換管の間に取り付けられた複数の電池セルとの間で熱交換するための複数の熱交換管と、
を備え、
前記複数の熱交換管終端構造体のうちの少なくとも１つは、
前記複数の熱交換管のうちの１つの熱交換管の対応する端部に挟まれている２つの半タンクと、
それぞれが対応する半タンクに連結された２つのホースバーブとを含む、エネルギー貯蔵パック。
【請求項２】
前記複数の熱交換管のうちの少なくともいくつかは、第１の側面と、第２の側面と、前記第１の側面を前記第２の側面に結合する複数の内部リブとを備える、請求項１に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項３】
前記第１の側面、前記第２の側面、および前記複数の内部リブが、複数の冷却剤通路を画定する、請求項２に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項４】
前記複数の熱交換管のうちの少なくともいくつかは、その長さに沿ってスカラップ形状を有し、前記スカラップ形状のうちの少なくともいくつかは、電池セルに対応する、請求項１に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項５】
前記２つの半タンク、前記２つのホースバーブ、および前記熱交換管の前記対応する端部は、互いにろう付けされている、請求項１に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項６】
前記２つの半タンクを互いに圧着する歯部をさらに含む、請求項５に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項７】
前記冷却剤入口マニホールド上に配置された冷却剤入口開口部と、
前記冷却剤出口マニホールド上に配置された冷却剤出口開口部とをさらに含む、請求項１に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項８】
エネルギー貯蔵パックであって、
冷却剤入口マニホールドと、
冷却剤出口マニホールドと、
前記冷却剤入口マニホールドと前記冷却剤出口マニホールドとの間に延在する複数の熱交換管と、
第１のクラムシェルと、
前記第１のクラムシェルに接合されてエンクロージャを形成する第２のクラムシェルであって、前記第１のクラムシェルおよび前記第２のクラムシェルは、複数の電池収納場所を画定する第２のクラムシェルと、
前記第２のクラムシェルに隣接して少なくとも部分的に存在する電子機器と、
前記エンクロージャ内に収容され、前記複数の電池収納場所のいくつかの中に存在する複数の電池セルと、
少なくとも１つの電池セルの高さよりも大きい高さを有し、かつ前記複数の電池収納場所のうちの１つの電池収納場所内にある金属円筒熱交換構造体と、を備え、
前記複数の熱交換管のうちの少なくとも１つは、前記複数の電池セルのうちの対応する電池セル群および前記金属円筒熱交換構造体に隣接して存在し、それらに加熱および冷却を提供するエネルギー貯蔵パック。
【請求項９】
複数の熱交換管終端構造体をさらに備え、そのうちの少なくともいくつかが、
前記複数の熱交換管のうちの１つの熱交換管の対応する端部に挟まれている２つの半タンクと、
それぞれが対応する半タンクに連結された２つのホースバーブとを含む、請求項８に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１０】
前記２つの半タンク、前記２つのホースバーブ、および前記熱交換管の前記対応する端部は、互いにろう付けされている、請求項９に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１１】
前記２つの半タンクを互いに圧着する歯部をさらに含む、請求項１０に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１２】
エネルギー貯蔵パックであって、
第１のクラムシェルと、
前記第１のクラムシェルに接合されてエンクロージャを形成する第２のクラムシェルであって、前記第１のクラムシェルおよび前記第２のクラムシェルは、複数の電池収納場所を画定する第２のクラムシェルと、
前記複数の電池収納場所のうちの少なくともいくつかの中に存在する複数の電池セルと、
加熱／冷却システムであって、
前記複数の電池セルに隣接して走り、前記複数の電池セルに加熱および冷却を提供する複数の熱交換管と、
前記複数の熱交換管の第１の端部に結合された冷却剤入口マニホールドと、
前記複数の熱交換管の第２の端部に結合された冷却剤出口マニホールドであって、前記冷却剤入口マニホールドおよび前記冷却剤出口マニホールドの少なくとも一方は、
複数の熱交換管終端構造体と、
前記複数の熱交換管終端構造体を相互連結する複数のホースセグメントとを含む、加熱／冷却システムと、
前記第２のクラムシェルに隣接して少なくとも部分的に存在する電子機器と、
前記電子機器と前記複数の熱交換管との間で熱を交換するために、前記複数の電池収納場所のうちの少なくとも１つの内部に存在する少なくとも１つの熱交換構造体と、
を備えるエネルギー貯蔵パック。
【請求項１３】
前記少なくとも１つの熱交換構造体は、隣接する電池開口部内に存在する電池セルの高さよりも高い高さを有するシリンダを備える、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの熱交換構造体と前記電子機器との間に配置された第２の熱交換構造体をさらに備える、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１５】
前記第２の熱交換構造体は金属板を含む、請求項１４に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１６】
前記複数の熱交換管終端構造体のうちの少なくとも１つが、
前記複数の熱交換管のうちの１つの熱交換管の対応する端部に挟まれている２つの半タンクと、
それぞれが対応する半タンクに連結された２つのホースバーブと、を備える、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１７】
前記２つの半タンク、前記２つのホースバーブ、および前記熱交換管の前記対応する端部は、互いにろう付けされている、請求項１６に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１８】
前記熱交換管のうちの少なくともいくつかは、第１の側面と、第２の側面と、前記第１の側面を前記第２の側面に結合する複数の内部リブとを含む、請求項１６に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項１９】
前記第１の側面、前記第２の側面、および前記複数の内部リブは、複数の冷却剤通路を画定する、請求項１８に記載のエネルギー貯蔵パック。
【請求項２０】
前記複数の熱交換管のうちの少なくともいくつかは、その長さに沿ってスカラップ形状を有し、前記スカラップ形状のうちの少なくともいくつかは、電池セルに対応する、請求項１２に記載のエネルギー貯蔵パック。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本ＰＣＴ出願は、２０１７年２月２０日に出願された「ＥＮＥＲＧＹ  ＳＴＯＲＡＧＥ  ＰＡＣＫ（エネルギー貯蔵パック）」という名称の米国実用新案出願第１５／４３７，２２８号の優先権を主張し、その全体が参照により本明細書に組み入れられ、すべての目的のために本ＰＣＴ出願の一部を構成する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
いくつかのエネルギー貯蔵システム（例えば、エネルギー貯蔵パック）は、エネルギー貯蔵セルの間または近くにある冷却管を通して冷却流体を送り出す。そのようなエネルギー貯蔵システムの熱構造の一態様は、セルと冷却管内に含まれる熱伝達流体との間の熱抵抗である。セルと冷却管との間の物理的ギャップを埋めるために熱伝導材料（ＴＩＭ）を使用することができる。過去には、セルは、プラスチックハウジングの中に入っていて、まっすぐな冷却管がセル列の間を走っており、そして内部は熱伝導性エポキシであふれていた。そのようなエポキシは、大きな伝導経路長により、高コストおよび高質量であり得る。別の一手法では、スカラップ状の冷却管に適用される高コストの圧縮性シリコーンスポンジＴＩＭを使用して適切な熱抵抗が得られている。
【図面の簡単な説明】
【０００３】
【図１】クラムシェルとマウントとを含むモジュールハウジングの一例を示す。
【図２】図１のクラムシェルの構造の一例を示す。
【図３】図１のモジュールハウジング内に組み立てられた熱交換管の一例を示す。
【図４】モジュールハウジング内に組み立てられたセルの列の間を走る図３の熱交換管の一例を示す。
【図５】図４からのセルの列の間のセルスプレッダ要素の一例を示す。
【図６】二次側クラムシェルの一例を示す。
【図７】図６のクラムシェル上の構造を示す。
【図８】接着剤を塗布して熱交換管およびセルをモジュールハウジングに固定する一例を概略的に示す。
【図９】スカラップを有する熱交換管の一例を示す。
【図１０Ａ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１０Ｂ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１０Ｃ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１０Ｄ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１０Ｅ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１０Ｆ】熱交換管の例示的な断面を示す。
【図１１】図１０Ａの熱交換管の変形例の断面を示す。
【図１２】セルがｚ軸に沿ってモジュールハウジングに基準化されることを示す。
【図１３】セルがｘ軸およびｙ軸に沿って熱交換管に基準化されることを示す。
【図１４】エネルギー貯蔵パックの容量を減らすためにプレースホルダを使用する一例を示す。
【図１５】接着剤を塗布してセルおよびマウントをクラムシェルに固定する一例を示す。
【図１６】クラムシェル内のリブを使用して配置された図１のマウントの一例を示す。
【図１７】セルモジュールからマウントを受けるための横材分割部を有するエネルギー貯蔵パックの部材の一例を示す。
【図１８】図１７のマウントの例示的な立面図を示す。
【図１９】並列冷却管システムの一例を示す。
【図２０Ａ】各端部に熱交換管終端構造体を有する熱交換管の斜視側面図である。
【図２０Ｂ】熱交換管に隣接して存在する複数の電池セルを有する図２０Ａに示すような各端部に熱交換管終端構造体を有する熱交換管の斜視側面図である。
【図２１】図２０Ａ〜図２０Ｂの熱交換管および熱交換管終端構造体の部分斜視図である。
【図２２】図２１の熱交換管および熱交換管終端構造体の分解図である。
【図２３】図２０Ａの熱交換管および熱交換管終端構造体の縦断面側面図である。
【図２４】上部および端部を詳細に示すエネルギー貯蔵パックの部分斜視図である。
【図２５】図２４のエネルギー貯蔵パックの部分断面上面図である。
【図２６】図２０Ｂの電池セルおよび熱交換管の概略断面側面図である。
【図２７】図２６の熱交換管の部分断面側面図である。
【図２８】図２４の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の部分断面図である。
【図２９】ホースセグメントによる熱交換管終端構造体間の相互接続を詳述する図２４の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の部分断面図である。
【図３０】熱交換管終端構造体および電池セルと熱交換管との間の相互接続を詳述する図２９の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の分解部分断面図である。
【図３１】電池セルおよび熱交換構造体が熱交換管にどのように当接／結合するかを示す図２０Ａおよび図２０Ｂの熱交換管および熱交換管終端構造体の部分斜視図である。
【図３２】図２０Ａおよび図２０Ｂの熱交換管、熱交換管終端構造体、電子機器、電池セル、および熱交換構造体を示す図２４のエネルギー貯蔵パックの部分断面側面図である。
【図３３】熱交換管／熱交換管終端構造体の組み合わせを構成する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００４】
この文書は、エネルギー貯蔵パックなどのエネルギー貯蔵パックのセル用のモジュールを含むシステムおよび技術を説明している。モジュールは、それらをエネルギー貯蔵パック内に取り付けるためのマウントと共に使用することができる。熱交換管（すなわち、冷却管および／または加熱管）を設けて、各セルがハウジング内の構造体ではなく管によってモジュールハウジングに基準化（データム、ｄａｔｕｍ）されるようにすることができる。セルと同じ接着剤の塗布を用いて管をモジュールハウジングに固定することができ、接着剤を硬化させるために放射線（例えば、ＵＶ光）を用いることができる。塗布された接着剤が放射線から遮蔽されている領域には、二次硬化機構を使用することができる。モジュールハウジングは、セルの使用における柔軟性（例えば、いくつかのセルの代わりに、異なるタイプのセル、異なる位置のセル、またはプレースホルダを受け入れること）を可能にする。管は、鋭い曲げが管になされるときに製造可能性および熱／流体性能を改善するために湾曲または傾斜した内部リブを備えることができる。
【０００５】
図１は、クラムシェル１０２とマウント１０４とを含むモジュールハウジング１００の一例を示す。クラムシェルは、エネルギー貯蔵パックに組み立てられるセルを保持するように構成されている。電気自動車のエネルギー貯蔵パックは、全体のエンクロージャ（図示せず）からなることができ、その中に、モジュールハウジング１００に基づく１つ以上のモジュールが組み立てられた後に取り付けられることになる。
【０００６】
クラムシェル１０２は、金属、ポリマー、または複合材料を含むがこれらに限定されない任意の適切な材料から製造され得る。いくつかの実施態様では、クラムシェル１０２は「非終端側」クラムシェルと見なされる。ここで、非終端側という用語は、複数のモジュールをパックに相互接続するための接続点を有さないモジュールの一端（時には下端と見なされる）を指す。これとは対照的に、モジュールの反対側の別のクラムシェルは、「終端側」クラムシェルとして特徴付けることができる。
【０００７】
マウント１０４は、ここではクラムシェル１０２の各長辺上に１つずつ挿入される。組み立て後、マウントは、エネルギー貯蔵パックのエンクロージャの内部などにモジュールの容易かつ確実な取り付けを提供することができる。マウントは、クラムシェル上のスロットの内側に嵌合し、接着剤を使用して固定される。これについては以下の例で説明する。マウントは、金属、ポリマー、または複合材料を含むがこれらに限定されない任意の適切な材料から製造することができる。
【０００８】
図２は、図１のクラムシェル１０２上の構造体２００の例を示す。第１に、クラムシェルは各セル用の開口部２０２を有する。例えば、開口部は、セルを相互接続するために使用される貫通孔とすることができる。第２に、ここでの構造体は、クラムシェルの全表面よりわずかに上方に突き出ている３つの三角形形状２０４を含む。いくつかの実施態様では、三角形形状は、三次元で本質的にピラミッド形を有することができる。
【０００９】
ここで、三角形形状２０４は、円２０６のほぼ半分に配置されている。三角形形状は、本質的に円筒形のセル（例えば、１８６５０型のセル）の形状を反映している。ある意味では、三角形形状によって定義される円は、セルの座ぐり穴と考えることができる（図示せず）。より具体的には、座ぐり穴は、セルの設置面積よりも大きく作られ得る。その結果、セルは三角形形状によってその位置に基準化されない。むしろ、セルは熱交換管によって基準化され、この例は以下に説明される。しかしながら、接着剤を塗布してセルをクラムシェル１０２に固定すると、接着剤はセルの側面と三角形形状との間の隙間を少なくとも部分的に埋める。言い換えれば、クラムシェル上の構造体は、セルの確実な取り付けの役割を果たすことができる。三角形形状は、２つ以上の開口部のための構造として機能し、例えば、三角形形状２０４はまた、開口部２０８および２１０のためのそれぞれの座ぐり穴を画定する。
【００１０】
図３は、図１のモジュールハウジング１００内に組み立てられた熱交換管３００の一例を示す。ここで、管は、電池動作中に発生した熱を除去し、それによってセルを冷却する、または液体ヒータ（図示せず）によってセルを所望の温度に加熱するように（まだ組み立てられていない）セルの列間で液体を輸送するように構成される本質的に平坦な導管である。すなわち、管はさらにまたはその代わりに、加熱を提供することができる。例えば、冷却または加熱が必要なときには、管のいずれかの端部でポンプ（図示せず）を使用して液体を循環させることができる。
【００１１】
いくつかの実施態様では、管は、外側の２つのランでクラムシェルに基準化することができる。外側のランの間では、管はクラムシェルの短い端部に達すると前後に通過して方向を逆にすることができる。別の一例として、方向を逆転させる管ではなく、以下の図１９に示すように、別々の並列管を設けることができる。この実施態様では、管はスカラップ状になっており、ある意味で座ぐり穴（例えば、図２の三角形形状２０４によって画定される半円）を完成させる。
【００１２】
図４は、モジュールハウジング内に組み立てられたセルの列４００Ａ〜Ｂの間を走っている図３の管３００の一例を示す。組み立てると、セルは座ぐり穴に入る。その段階では、セルの名目上の位置は管のスカラップと同じ高さであるが、セルの位置は厳密には制御されていない。座ぐり穴は、セルの位置を拘束しないように大きく作られている。
【００１３】
この組立技術の１つの利点は、それが異なる種類のセルの使用を可能にすることである。セル−管間および管−クラムシェル間のミスアライメントがある最悪のシナリオでは、それでも、座ぐり穴はセルの拘束を回避するのに十分なクリアランスを提供する。例えば、異なる製造業者による１８６５０型セルの正端部は、負端部と同様に互いに著しく異なるが、それでもセル缶の直径は十分に類似しているので、管３００をそれらのそれぞれと共に使用することができる。
【００１４】
他の利点は、セルの配向に柔軟性があることである。例えば、セル４００Ａはその負端子が上を向いているのに対し、セル４００Ｂではそれは正端子である。すなわち、モジュールハウジングは、上向きの配向のセル、または下向きの配向のセル、またはそれぞれの配向にいくつかのセルと共に使用することができる。
【００１５】
図５は、図４のセルの列４００Ａ〜Ｂ間のセルスプレッダ要素５００の一例を示す。すなわち、セルスプレッダ要素は、一方でセル４００Ａ〜Ｂを含む列を他方でセル５０２Ａ〜Ｂを含む列から離間するように挿入される。セルスプレッダ要素は、各セルをモジュール内の定位置に付勢し、セルは管に基準化される。セルスプレッダは、セル間の熱伝達を妨げるための熱障壁として機能することができる。セルスプレッダ要素は、セルをその適切な位置に再調整するのに十分な横力を提供するように、モジュールハウジング内でセルを広げて離すのに適した任意の材料で製造することができる。いくつかの実施態様では、セルスプレッダ要素は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンでコーティングされたグラスファイバー要素でとすることができる。
【００１６】
セルの円筒面のどれだけが管と接触するかを示す接触角５０４を定義することができる。ほんの数例を挙げると、この角度は、セル半径、管の形成、およびセルスプレッダ要素の剛性を含むがこれらに限定されないいくつかの特性に依存し得る。ここで、接触角は９０度未満である。例えば、約６０〜７０度の接触角を使用することができる。
【００１７】
図６は、第２面のクラムシェル６００の一例を示す。いくつかの実施態様では、第２面のクラムシェル６００は「終端側」のクラムシェルと見なすことができる。すなわち、第２面のクラムシェル６００は、例えば、セルが内部に組み立てられたときにモジュールの頂部を提供するために、クラムシェル１０２（図１）に対する相補的なハウジングとすることができる。
【００１８】
いくつかの実施態様では、第２面のクラムシェル６００は、他のクラムシェルのものと同一または類似の１つ以上の機能を有することができる。第２面のクラムシェル６００は、上記の列方向セル配置を反映する構造体を有することができる。図７は、図６の第２面のクラムシェル６００上の構造体７００を示す。例えば、ここでの構造体は、各セルのための開口部７０２と、他のクラムシェルのものと同一または類似とすることができる３つの三角形形状７０４とを含む。ここで第２面のクラムシェル６００はまた、構造体７０６を有し、これは円７０８で概略的に示されるように三角形形状７０４と共に座ぐり穴を形成する。このような座ぐり穴は、下側クラムシェル内の座ぐり穴に関する上記の説明と同様に、大きく作ることができる。別の一例として、第２面のクラムシェル６００は、マウントを取り付けるための１つ以上のスロットを有することができる。
【００１９】
図８は、管およびセルをモジュールハウジングに固定するために接着剤を塗布する一例を概略的に示す。接着剤は、ここではセル８０４と８０６の列の間にスティンガ８０２によって分配される破線８００として概略的に示されている。各セルは、その隣に対して管の長さに沿ってオフセットされており（例えば、図４〜図５のセルパターンを参照）、したがってセル８０６は、現在の断面においてセル８０４よりも狭く見える。スティンガ８０２は、ここではスティンガ路地（ｓｔｉｎｇｅｒ  ａｌｌｅｙ）８０８と呼ばれる空間内のセル列の間に嵌合するように構成された細長いノズルとすることができる。例えば、スティンガは、路地のいずれかの端部で始まり、その後、接着剤を分配しながら、連続的にまたは別々のステップで路地に沿って移動することができる。
【００２０】
接着剤８００は、管８１０の両側で下側クラムシェルに向かって流れ落ちる。各セルの底部には、クラムシェルの開口部８１２（例えば、図２の開口部２０２）がある。接着剤が開口部から流れ出るのを防ぐ、または少なくともそのような接着剤の量を減らすための対策を講じることができる。いくつかの実施態様では、放射線感応性接着剤が使用され、次いで、矢印８１４によって概略的に示されるように、モジュールの下に放射線を照射して接着剤を硬化させることができる。クラムシェルは、そのような放射線に対して部分的にまたは完全に透過的であり得る。例えば、単一成分または多成分のＵＶ硬化アクリレートまたはアクリレート−エポキシ接着剤を使用することができ、次いで、紫外線を照射して開口部８１２を通る接着剤の流出を防止または低減することができる。
【００２１】
経路８００Ａおよび８００Ｂで示されるように、接着剤はセルと管との間の狭い空間に入り込む。しかしながら、セルおよび／または管が放射線に対して有意な透過性を欠いている場合、経路８００Ａ〜Ｂは放射線プロセス中に本質的に遮蔽されることになる。結果として、経路８００Ａ〜Ｂに沿って存在する接着剤は、セルの底部の接着剤よりも著しく長く、未硬化（例えば、本質的に液体）のままであり得る。すなわち、そのような場所では放射線は接着剤を硬化させるのに有効ではない可能性がある。
【００２２】
したがって、接着剤は、それが放射線以外の手段によっても硬化され得るように選択され得る。いくつかの実施態様では、接着剤は１つ以上の化学薬品によっても硬化可能である。例えば、二液型接着剤は分配する前に混合することができ、経時的に放射することなく遮蔽された領域で化学的に硬化する。接着剤はまた、空気に曝されたときに接着剤が経時的に硬化するように、好気性または湿気硬化機構を含むことができる。
【００２３】
結果として、接着剤は、経路８００Ａ〜Ｂに対応する領域においても硬化される。接着剤は、置換された界面空気よりも熱伝導性が高いので、個々のセルと管との間に改善された熱界面を提供する。したがって、接着剤は、管がセルとの間でエネルギーをやり取りするのを助ける熱伝導材料と見なすことができる。すなわち、いくつかの実施態様では、接着剤以外の熱伝導材料（例えば、シリコンスポンジ材料）を管またはセルに塗布する必要がない。むしろ、接着剤は、セルと管とを互いにおよびクラムシェルに固定することに加えて、この機能も果たすことができる。
【００２４】
図９は、スカラップ９０２を有する管９００の一例を示す。いくつかの実施態様では、管は（例えば、アルミニウムから）直線状に押し出され、（例えば、セルの列に対応するように）管が必要な形状に曲げられる前にスカラップが施される。例えば、プレス機を使用して、一定のプレストン数で管の側面に圧力を加えることができる。一例を挙げると、押出幅が３．０〜５．０ｍｍであるとき、スカラップ圧縮は約２５％であり得る。最小スカラップ幅は、矢印９０３で示されている。これらの実施態様では、スカラップ状の管はその後、例えば管の１つ以上の場所の屈曲部９０４に対応する形状に曲げられる。例えば、スカラップ加工は、屈曲部９０４が配置されることになっている場所を除いて、管上のあらゆる場所で実行することができる。屈曲部９０４は、管が１つの列の終わりに到達し、そして次の列を走るために向きを変える場所に対応することができる。
【００２５】
終了したら、（例えば、図３に示すように）管９００をクラムシェル内に配置し、その後、セルを管によって画定された列に組み立てることができる。すなわち、セルは、ほんの一例を挙げると、クラムシェル上の任意の座ぐり穴または他の構造に直接ではなく、管に対して基準化され得る。
【００２６】
他の実施態様では、曲げはスカラップ加工の前に行うことができる。例えば、管９００は、クラムシェルの意図されたセル列に対応する形状に、すなわち、直線状の列部分が交互に分離された状態で曲げることができ、その後、列部分はスカラップ形状に押し込まれ得る。
【００２７】
いくつかの実施態様では、１つ以上の内部機構を管内に設けることができる。図１０Ａ〜図１０Ｆは、管１０００の断面の例を示す。図１０Ａでは、管内に６つの予め曲げられたリブ１００２が設けられている。すなわち、管は、２つの本質的に平行な主側面１００４を有する細長い断面を有し、予め曲げられたリブ１００２は、主側面を互いに接続する。内部リブは、主側面に対して非垂直である。この例では、予め曲げられたリブ１００２の各々は、管の最も近い縁部１００６に向かって外向きに湾曲している。ここで、予め曲げられたリブは、押出し幅と本質的に等しい外半径を有する。
【００２８】
いくつかの実施態様では、内側リブの各々は直線状であり、主側面に対して傾斜している。例えば、図１０Ｂでは、管１０００は、一方向に傾斜したリブ１００８と、他方向に傾斜した他のリブ１０１０とを有する。対照的に、図１０Ｃでは、管１０００は、全て同じ方向に傾斜したリブ１０１２を有する。
【００２９】
図１０Ｄは、管１０００が、一方向に配向された（すなわち、管の縁部に向かって凹んでいる）湾曲リブ１０１４と、他の方向に配向された湾曲リブ１０１６とを有する一例を示す。いくつかの実施態様では、管１０００内の１つ以上のリブは膝部を有する。図１０Ｅでは、リブ１０１８および１０２０は、互いに離れて（すなわち、管の縁部に向かって）向いており、図１０Ｆでは、リブ１０２２および１０２４は互いの方に向いている。
【００３０】
図示の例では、全てのリブは、同程度に湾曲または傾斜している。例えば、図１０Ａでは、予め曲げられたリブ１００２の半径は、それらの全てに対して同じであり、図１０Ｂでは、リブ１００８および１０１０は、すべて同じ角度で傾斜している。他の実施態様では、１つ以上のリブは、他のリブとは異なる曲率および／または角度を有することができる。
【００３１】
管１０００は、１つ以上の冷却液を運搬するため、意図された接着剤を使用して固定されるため、およびスカラップを内部に形成させるために適した任意の材料から作ることができる。いくつかの実施態様では、管はアルミニウムまたはポリマーから作られる。いくつかの実施態様では、管は、冷却剤輸送用に使用されるアルミニウム部品と電気絶縁用のポリマー部品などの２つ以上の別々の部品からなる。例えば、管は押出し法によって製造することができる。ポリマー管の場合、ブロー成形などの他の製造方法を使用することができる。
【００３２】
管１０００が特定のクラムシェルに必要とされる構成に曲げられると、結果として１つ以上の内部機構が曲げられるか、またはそうでなければ変形する可能性がある。図１１は、図１０Ａに示したのと同様の管１０００の変形例の断面を示す。すなわち、管は、最初に少なくとも１つの場所で曲げられ、そして現在の図は、それが曲げられたところの管の内部を示す。ここで、主側面１００４および縁部１００６は、本質的に曲げによる影響を受けない。しかしながら、予め曲げられたリブ１００２のいくつかまたは全ては、さらに曲げられるか、またはそうでなければ変形されている。例えば、予め曲げられたリブは、それらの中間点で撓み、そして低い力で一貫した予測可能な方法で降伏する可能性がある。これは、例えば、管が曲げられているときに、より制御されたリブの崩壊を提供することができる。
【００３３】
図１２は、セル１２００がｚ軸に沿ってモジュールハウジング１００に基準化されることを示す。つまり、セルは、クラムシェルによって鉛直方向に位置決めされる。
【００３４】
図１３は、セル１３００がｘ軸およびｙ軸に沿って管３００に基準化されることを示す。すなわち、セルは管によって、そしてこの例ではセルスプレッダ要素５００によって、水平に位置決めされる。例えば、この基準化は、比較的大きなセル−クラムシェル間の隙間１３００によって反映されている。接着剤を塗布すると、セルとクラムシェル間の隙間を部分的にまたは完全に埋めることができる。
【００３５】
図１４は、エネルギー貯蔵パックの容量を減らすためにプレースホルダ１４００を使用する一例を示す。マーケティングの観点からは、同じ全体的なフォームファクタを有するエネルギー貯蔵パックに複数レベルの電池容量を提供することが有利な場合がある。これにより、多くのエネルギー貯蔵パックの部品を再利用し、テストと検証を活用し、しかしながら依然として異なる電池容量とコストを提供することができる。例えば、これは製造業者が顧客に標準の電池容量または拡張された電池容量のいずれかで同じ車両を購入する選択肢を提供することを可能にすることができる。
【００３６】
ここでクラムシェル１４０２は、複数のセル１４０４がモジュールハウジング内に組み立てられていることを示す。しかしながら、プレースホルダ１４００は、セル１４０４のうちの１つの代わりに挿入される非エネルギー要素である。例えば、これは構造的完全性を維持しながらエネルギー貯蔵パックの容量を減少させるために使用することができる。プレースホルダは、ｚ寸法ではクラムシェルと、ｘ寸法とｙ寸法では管（隠れている）と界面接続する汎用部品とすることができる。例えば、プレースホルダの使用は、下部クラムシェル内のセル相互接続スルーホールを介した接着剤の浸透を防ぐことができる。
【００３７】
別の一例として、セルの位置決めにおける柔軟性が提供され得る。クラムシェルの座ぐり穴が、ｘおよびｙ寸法で大きく作られ、特定のセル形状と相互作用する構造を含まない場合、セルは同じモジュールハウジング内で反転させることができる。例えば、クラムシェルは、セルを互いにまたは別の構成要素に電気的に相互接続することを目的とした貫通孔（例えば、図２の開口部２０２）を有することができ、そのような貫通孔は、正および負のセル端子の両方に対して本質的に同じ直径であり得る。このクラムシェル構成は、貫通孔を形成する構造体と衝突することなく、セルの負端子上の底部通気孔を露出させることと、正セル端子がわずかに突出する余地を提供することとの両方に適切な孔径を提供し得る。例えば、これは、モジュールを再設計したりモジュール工場で大きな変更をしたりする必要なしに、プログラム上の変更または物理的な包装の必要性のためなど、いつでも極性切り替えを提供することができる。
【００３８】
図１５は、セル１５００およびマウント１５０２をクラムシェル１５０４に固定するために接着剤を塗布する一例を示す。ここで、接着剤は、スティンガ１５０６を用いて塗布される。接着剤の流れは、概して矢印１５０８で示されている。接着剤は、機械装置では容易に届かない場所に行き渡る。例えば、接着剤は、セルの下の領域１５１０に到達し、またマウント１５０２のフランジによって遮蔽されている領域１５１２にも到達する。このように、ここでの接着剤の塗布は、セルを固定すること、およびマウントをモジュールハウジング（例えば、クラムシェル）に固定することの両方に役立つ。上述の例と同様に、接着剤は多段階プロセスで硬化することができる。すなわち、ＵＶ光などの放射線を照射することができ、そして化学試薬、または好気性もしくは湿気硬化機構は、放射線が照射されたときに遮蔽された領域を硬化させることができる。
【００３９】
上記の技術は、マウント１５０２の有利な基準化を提供することができる。いくつかの実施態様では、管（またはその外側に塗布された任意の材料）は、クラムシェル１５０４上の基準リブ１５１４に対してマウントを設定することができる。例えば、これはマウントをｘ方向に基準化することができる。（以下に例示される）別のリブは、マウントを他の方向に基準化することができる。
【００４０】
図１６は、クラムシェル１０２内のリブ１６００を使用して位置決めされている図１のマウント１０４の一例を示す。この断面では、リブ１６００がｙ方向およびｚ方向にどのようにマウントを基準化しているかが分かる。例えば、ｙ方向において、基準化は、マウントがクラムシェルの長さに沿って適切に位置決めされ、どちらの側にもそれほど遠くに延在しないことを確実にする。別の一例として、ｚ方向において、基準化は、マウントがクラムシェルのスロットの内側の適切な深さに位置する（例えば、接着剤の適切な吸い上げを可能にするのに十分高いが、接着剤による安定した接着を確実にするのに十分低い）ことを保証する。
【００４１】
図１７は、セルモジュール１７１０および１７１２からマウント１７０６および１７０８を受けるための横材分割部１７０４を有するエネルギー貯蔵パック１７０２の部材１７００の一例を示す。例えば、部材１７００は、エネルギー貯蔵パックの横材とすることができ、複数のセルモジュールが、１つ以上の横材を用いて、少なくとも１つのベイにおいてエネルギー貯蔵パックの内側に取り付けられる。ここで、部材は、留め具１７１８によって互いに取り付けられた上部１７１４および下部１７１６を含む。この設計は、１つ以上のフランジ１７２０および１７２２が下部１７１６上に載ることができる分割部１７０４を作り出す。
【００４２】
この配置の１つの利点は、隣接するベイ内のモジュールが留め具１７１８を共有し、より高い体積エネルギー密度で詰めることができることである。いくつかの実施態様では、分割部１７０４は、モジュール１７１０および１７１２の重心（例えば、モジュールハウジング、熱交換管、セル、および接着剤に対しての重心）とほぼ同じ高さにすることができる。これは、機械的負荷の間にマウントとクラムシェルとの間の界面に与えられる応力を減らすことができる。
【００４３】
図１８は、図１７のマウントの例示の立面図を示す。ここでは、部材の上部１７１４（図１７）はまだ定位置に置かれておらず、したがってフランジ１７２０および１７２２が見える。各フランジは、他のフランジ上の対応する構成と相互作用することができるプロファイル構成（輪郭形状、ｐｒｏｆｉｌｅ  ｆｅａｔｕｒｅ）１８００を有する。この設計によって、単一の上部横材が隣接するベイからのモジュールのマウントを同時に固定できるという点で、取り付けフランジは「半幅」と見なすことができる。例えば、ここに示されているフランジ１７２０を有するモジュール１７１０は、その他端に、上記と同様に、フランジ１７２２に対応するフランジを有することができる。
【００４４】
１つ以上のピン１８０２は、組み立て中にモジュールを下部横材上に位置決めすることができる。いくつかの実施態様では、ピンはマウントのフランジの開口部を通過する。例えば、これにより、モジュールが上部横材によって機械的に拘束される前に、電気的接続および冷却剤接続をモジュールに行うことができる。
【００４５】
上記の例の少なくともいくつかでは、セルおよび管をクラムシェルに取り付ける接着剤はまた、セルと管との間の熱伝導材料としても機能する。いくつかの実施態様は、この構成を含まないかもしれない。いくつかの実施態様は、接着剤が少なくとも放射線および化学的硬化機構を使用して硬化される多段階接着プロセスを提供することができる。例えば、そのような実施態様は、エネルギー貯蔵パック用のモジュールハウジング内に熱交換管を組み立てるステップと、モジュールハウジング内にセルを組み立てるステップであって、熱交換管がセルの列の間を走るステップと、セルおよび熱交換管をモジュールハウジングに固定する接着剤を塗布するステップと、接着剤の第１の部分を硬化させる放射線を適用するステップであって、接着剤の第２の部分は、セルまたは熱交換管によって放射線から遮蔽されるステップと、接着剤の少なくとも第２の部分を硬化させるために化学的硬化機構を使用するステップとを含む方法を含む。別の一例として、そのような実施態様は、モジュールハウジングと、セルと、セルの列の間を走る熱交換管とを含み、セルおよび熱交換管は、接着剤によってモジュールハウジングに固定され、接着剤の第１の部分は照射された放射線によって硬化され、接着剤の第２の部分はセルまたは熱交換管によって放射線から遮蔽され、接着剤の第２の部分は化学的硬化機構によって硬化されるエネルギー貯蔵パックを含む。上述の例示的な方法およびエネルギー貯蔵パックの各々は、本明細書に記載の他の任意の構成を含むことができる。
【００４６】
図１９は、並列冷却管システム１９００の一例を示す。ここで、熱交換のための液体（例えば、冷却剤）は、概して矢印１９０２によって示されるように熱交換領域に入り、概して矢印１９０４によって示されるように出る。いくつかの実施態様では、液体用に１つ以上のマニホールド１９０６を設けることができる。例えば、一方のマニホールドは、入ってくる液体を複数の管１９０８の間に分配することができ、他方のマニホールドは、液体が熱交換領域を出るときに別々の流れを集めることができる。
【００４７】
図１〜１９に記載されているような本開示の一態様によれば、エネルギー貯蔵パックは、冷却剤入口マニホールドと、冷却剤出口マニホールドと、冷却剤入口マニホールドと冷却剤出口マニホールドとの間に延在する複数の熱交換管であって、複数の熱交換管を通過する冷却剤と、エネルギー貯蔵パック内の複数の熱交換管に隣接してかつ複数の熱交換管の間に取り付けられた複数の電池セルとの間で熱交換する複数の熱交換管とを含む。一実施形態では、冷却剤入口マニホールドおよび冷却剤出口マニホールドの少なくとも一方は、複数の熱交換管終端構造体と、複数の熱交換管終端構造体を相互連結する複数のホースセグメントとを含む。エネルギー貯蔵パックは、冷却剤入口マニホールド上に位置する冷却剤入口開口部と、冷却剤出口マニホールド上に位置する冷却剤出口開口部とをさらに含み得る。
【００４８】
複数の熱交換管終端構造体のうちの少なくとも１つは、熱交換管の対応する端部に挟まれた２つの半タンクと、それぞれが対応する半タンクに結合された２つのホースバーブ（ｈｏｓｅ  ｂａｒｂ）とを含むことができる。２つの半タンク、２つのホースバーブ、および熱交換管の対応する端部は、製造プロセスにおいて互いにろう付けすることができ、構造はさらに、ろう付けに備えて２つの半タンクを互いに圧着する歯部を含むことができる。
【００４９】
いくつかの構築物において、熱交換管の少なくともいくつかは、第１の側面、第２の側面、および第１の側面を第２の側面に連結する複数の内部リブを含む。この構成では、第１の側面、第２の側面、および複数の内部リブは、複数の冷却剤通路を画定する。さらに、複数の熱交換管の少なくともいくつかは、その長さに沿ってスカラップ形状を有することができ、スカラップの少なくともいくつかは電池セルに対応する。
【００５０】
エネルギー貯蔵パックは、第１のクラムシェル、第１のクラムシェルに接合されてエンクロージャを形成する第２のクラムシェル、およびエンクロージャ内に収容された複数の電池セルを含み得る。この構造では、複数の熱交換管のうちの少なくとも１つは、複数の電池セルのうちの対応する電池セル群に隣接して存在し、それに加熱および冷却を提供する。第１のクラムシェルおよび第２のクラムシェルは、複数の電池収納場所を画定し得る。そのような構造では、エネルギー貯蔵パックは、第２のクラムシェルに隣接して少なくとも部分的に存在する電子機器と、電子機器と熱交換管の少なくともいくつかとの間で熱交換するための少なくとも１つの電池収納場所内に存在する少なくとも１つの熱交換構造体とを含む。いくつかの実施形態では、熱交換構造体は、隣接する電池収納場所内にある少なくとも１つの電池セルの高さよりも大きい高さを有する金属製シリンダとすることができる。
【００５１】
図２０Ａは、各端部に熱交換管終端構造体２００４および２００６を有する熱交換管２００２の斜視側面図である。熱交換管２００２は、例えば図９〜図１１および関連テキストを参照して、異なる全体形状の熱交換管の形成に関して本明細書で説明したのと同じまたは類似の方法で形成することができる。熱交換管２００２の１つ以上の他の構築物は、図２６〜図２７を参照して本明細書でさらに説明される。
【００５２】
図２０Ａの熱交換管２００２は、その長さに沿って実質的に真っ直ぐであり、設置時に電池セルに対応するスカラップ形状を含む。スカラップ形状については、スカラップが熱交換管自体の形成中または形成後に形成されるものとして、図９を参照して詳細に説明した。熱交換管２００２は、熱交換管２００２内を流れる冷却剤と、加熱／冷却を必要とする、熱交換管２００２の外部に配置された電池セルおよび電子機器などの構造体との間に許容可能な熱伝達をもたらすアルミニウムまたは別の材料などの金属で形成される。
【００５３】
熱交換管２００２の各端部に取り付けられているのは、熱交換管終端構造体２００４および２００６である。熱交換管終端構造体２００４および２００６は、（いくつかの実施形態では熱交換管２００２の製造後に）製造プロセスにおいて熱交換管２００２に固定される。熱交換管終端構造体２００４および２００６は、本明細書において、図２１、図２２、図２３、図２４、図２５、図２８、図２９、および図３０を参照してより詳細に説明される。第１の熱交換管終端構造体２００４は、熱交換管２００２に冷却剤を注入し、第２の熱交換管終端構造体２００６は、熱交換管２００２から冷却剤を排出する。
【００５４】
熱交換管２００２および熱交換管終端構造体２００４および２００６は、図１９の並列冷却管システム１９００の一部を形成することができる。熱交換管２００２と熱交換管終端構造体２００４および２００６との相互の組み合わせは、一体の構造体を形成し、これは、並列冷却管システム１９００において、図２４、図２５、図２９、および図３０を参照してさらに説明されるように、他の同じ／類似の一体の構造体と組み合わされ得る。これらの一体の構造体は、図１９の並列冷却管システムを形成するために組み立てられる。図１９および図２０を参照すると、単一の構造体は、単一の構造体を相互接続する（図２５、図２９、および図３０を参照して本明細書でさらに説明されるような）ホースセグメント２４１０を有する図１の管１９０８と見なすことができる。別の一実施形態では、熱交換管終端構造体２００４および２００６は、並列冷却管システム１９００のマニホールド１９０６の一部と見なすことができるが、それらの機能は実施形態間で同じ／類似している。
【００５５】
図２０Ｂは、熱交換管２００２に隣接して複数の電池セル２００８が存在する図２０Ａに示すような各端部に熱交換管終端構造体を有する熱交換管の斜視側面図である。図２０Ｂの構造体は、図２４、図２５、図２６、図３０、図３１、および図３２２を参照してより詳細に説明されるエネルギー貯蔵パックの一部を形成するであろう。いくつかの実施形態では、図２５、図３０、図３１、および図３２を参照して詳細に説明されるように、電池セル２００８を配置するために示されたいくつかの位置は、代わりに熱交換管２００２とエネルギー貯蔵パックとして役立つ電子機器（または他の品目）との間で熱を伝達するように機能する円筒形の熱交換構造体を配置し得る。
【００５６】
図２０Ｂの電池セル２００８は、本明細書で前述した１つ以上の電池タイプ、または他のタイプのものとすることができる。電池セル２００８は、実質的に円筒形であり、充電中に電気エネルギーを受け取り、電気エネルギーを化学エネルギーに変換し、化学エネルギーを貯蔵し、化学エネルギーを電気エネルギーに変換し、そして放電中に電気エネルギーを生成する。効率的な動作のために、電池セル２００８は温度範囲内に保たれるべきである。これらのプロセスの間、電池セル２００８は、熱を溜めるか、または熱を発生する。寒い周囲環境での不使用の間、電池セル２００８は冷える。高温の周囲環境での不使用の間、電池セル２００８は加熱する。したがって、本明細書に記載のエネルギー貯蔵パック加熱および冷却システムは、電池セル２００８を効率的な動作温度範囲内に維持するように動作する。
【００５７】
図２１は、図２０Ａ〜図２０Ｂの熱交換管および熱交換管終端構造体の部分斜視図である。図示されるように、熱交換管終端構造体（２００４または２００６）は、単一の構造体を形成するために熱交換管２００２に取り付けられる。
【００５８】
図２２は、図２１の熱交換管および熱交換管終端構造体の分解図である。複数の熱交換管終端構造体２００４および２００６のそれぞれは、熱交換管２００２の対応する端部に挟まれた２つの半タンク２２０２および２２０４を含む。複数の熱交換管終端構造体２００４および２００６のそれぞれはまた、各々が対応する半タンク２２０４および２２０２に結合された２つのホースバーブ２２０６および２２０８をそれぞれ含む。いくつかの実施形態では、２つの半タンク２２０２および２２０４、２つのホースバーブ２２０６および２２０８、ならびに熱交換管２００２の対応する端部は、互いにろう付けされる。いくつかの実施形態では、歯部２２１０は、それらがより容易にろう付けされ得るようにそれらを所定の位置に保持するために２つの半タンク２２０２および２２０４を互いに圧着する。これらの歯部２２１０は、半タンク２２０４と一体的に形成されてもよく、および／または別々の構成要素であってもよい。
【００５９】
図２３は、図２０Ａの熱交換管２００２および熱交換管終端構造体２００４および２００６の縦断面側面図である。熱交換終端構造体２００６の場合、２つの半タンク２２０２および２２０４は、熱交換管２００２の対応する端部に挟まれ、２つのホースバーブ２２０６および２２０８は、各々が対応する半タンク２２０４および２２０２にそれぞれ結合する。熱交換管終端構造体２００４についての同様の品目は、同等の構造である。
【００６０】
図２４は、上部および端部を詳細に示すエネルギー貯蔵パック２４００の部分斜視図である。エネルギー貯蔵パックは、第１のクラムシェル２４０２と、第１のクラムシェルに接合されてエンクロージャを形成する第２のクラムシェル２４０４とを含む。第１のクラムシェル２４０２または第２のクラムシェル２４０４の一方は、エンクロージャを完成するための側壁２４０６を含む。別の一実施形態では、側壁２４０６は、第１のクラムシェル２４０２および第２のクラムシェル２４０４から分離され、エンクロージャを形成するためにクラムシェル２４０２および２４０４と共に接合されてもよい。第２のクラムシェル２４０４上に存在し、エンクロージャ内に部分的に収容されているのは電子機器２４０８である。これらの電子機器２４０８は、エンクロージャ内に含まれる電池セルのための相互接続を提供する、エネルギー貯蔵パック２４００のための制御回路を含むことができる、パワーエレクトロニクスを含むことができる、および／または他の種類の回路もまた含むことができる。これらの電子機器２４０８は、それらの動作中に大量の熱を発生する可能性があり、満足いくように動作するためには冷却されなければならない。
【００６１】
図１〜図８および図１２〜図１７を参照して説明したように、第１のクラムシェル２４０２および第２のクラムシェル２４０４は、複数の電池収納場所を画定する。複数の電池セルがエンクロージャ内に収容されており、対応する電池収納場所を占有している。いくつかの実施形態では、電池収納場所は、複数の電池セルサイズおよび種類をサポートすることができる。これらの電池収納場所のいくつかは、電池の代わりにプレースホルダ１４００を保持してもよい。本発明の別の一態様によれば、複数の熱交換管２００２のうちの少なくとも１つは、電池収納場所内の複数の電池セルのうちの対応する電池セルグループに隣接して存在し、かつ加熱および冷却を提供する。本開示の別の一態様によれば、少なくとも１つの熱交換構造体は、少なくとも１つの電池収納場所内にあり、電子機器２４０８と少なくともいくつかの熱交換管２００２との間で熱を交換するためのものである。本発明のこの態様に関する詳細は、図２５および図３０〜図３２を参照してさらに説明される。
【００６２】
ホースセグメント２４１０は、冷却剤入口マニホールドを形成するために複数の熱交換管終端構造体２００４を相互結合し、冷却剤入口開口部２４１４は、冷却剤を冷却剤入口マニホールドに提供する。冷却剤出口マニホールド上に配置された冷却剤出口開口部は、図２４には示されていないが、エネルギー貯蔵パック２４００の反対側の端部にある。最も外側の熱交換管終端構造体２００４Ａおよび２００４Ｂは、内側の熱交換管終端構造体２００４とはわずかに異なる。熱交換管終端構造体２００４Ａは、ホースバーブの代わりに一方の側に閉じた端部を含む。熱交換管終端構造体２００４Ｂは、ホースバーブの代わりに一方の側に冷却剤入口開口部２４１４を含む。
【００６３】
図２５は、図２４のエネルギー貯蔵パックの部分断面上面図である。図２５の図は、熱交換管２００２、熱交換管２００２に隣接して配置された複数の電池セル２５０６、熱交換管２００２に隣接して配置された熱交換構造体２５０４、および熱交換管終端構造体２００４、ホースセグメント２４１０、および冷却剤入口開口部２４１４を含む冷却剤入口マニホールドを示す。
【００６４】
エネルギー貯蔵パックは、異なる列の電池セル２５０６の間に存在する間質ストリップ２５０８をさらに含む。これらの間質ストリップ２５０８は、図示のように一列の電池セル２５０６に沿って走る絶縁材料のストリップであり得る。図示されるように、エネルギー貯蔵パックは、一列の電池セル２５０６の電池セル２５０６の間に存在する間質充填物２５１０をさらに含む。間質充填物２５１０を液体として適所に注ぎ入れ、経時的に硬化させることが可能にされたＵＶ光で硬化させるか、またはそうでなければ電池セル２５０６間および電池セル２５０６の間で硬化させることができる。間質ストリップ２５０８および間質充填物２５１０は、それらの通常の動作中にセル間の熱伝達率を低下させ、また、熱的イベント（例えば、加熱された気体および／または加熱された液体を放出する電池セル２５０６の故障）の間、電池セル２５０６間の保護を提供する。間質ストリップ２５０８および間質充填物２５１０は、それらが置換する空気と比較したときに電池セル２５０６と熱交換管２００２との間の伝導熱の伝達を最小限に増加させながら、それらが置換する空気と比較して電池セル２５０６間の対流および放射熱伝達を著しく低減する。したがって、間質ストリップ２５０８および間質充填物２５１０は、電池セル２５０６の故障状態の間にエネルギー貯蔵パック２４００の電池セル２５０６の熱暴走を防止するのを実質的に助ける。間質ストリップ２５０８および／または間質充填物２５１０に使用できる特定の材料には、シリコーン、シリコーンフォーム、シンタクチック（ｓｙｎｔａｃｔｉｃ）シリコーンフォーム、ガラス（ＳｉＯ２）繊維、およびセラミックス（Ａｌ２Ｏ３）繊維が含まれる。図２７を参照してさらに説明するように、熱交換管２００２は、熱暴走を防止するのを助ける材料が上に接着されていてもよい。
【００６５】
図２６は、図２０Ｂの電池セルおよび熱交換管の概略断面側面図である。図２６には、電池セル２５０６および熱交換管２６０２の特定の一実施形態が図示されている。図２７は、詳細部２６０４における図２６の熱交換管２６０２の部分断面側面図である。図２７に示すように、絶縁材料２７０４が熱交換管２００２に固定され、接着剤２７０２が絶縁材料（および熱交換管２００２）を電池セル２５０６に基準化／固定する。熱交換管２６０２を電池セル２５０６（および他の電池セル）に固定／基準化することは、伝導経路長、したがって熱交換管２００２と電池セル２５０６との間の伝導熱抵抗を最小にし、熱交換管２００２および電池セル２５０６内を通過する冷却剤間のより効率的な熱交換を可能にする。このようにして熱交換管２００２を電池セル２５０６に固定することは、間質空気をより熱伝導性の高い要素、絶縁材料２７０４、および接着剤２７０２と置換することによって熱接触抵抗を最小にする。
【００６６】
なお、図２６の右側には、熱交換管のこの面は電池セルに接着されていないので接着剤はない。絶縁材料２７０４は、電池セル２５０６と熱交換管２００２との間の電気的絶縁を提供するだけでなく、エネルギー貯蔵パック２４００内の１つ以上の電池セル２５０６の故障時の熱暴走を防ぐのを助ける。
【００６７】
図２８は、図２４の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の部分断面図である。図示されるように、熱交換管２００２は、冷却剤入口開口部２４１４を含む熱交換管終端構造体２００４Ｂに固定される。加熱／冷却システムは、本明細書に記載の熱システムに役立つ。この加熱／冷却システムは、様々な実施形態において、冷却剤管、１つ以上のポンプ、チラー、ラジエータ、および／またはヒータを含む。これらの構成要素は一般的に知られており、本明細書でさらに説明することはしない。
【００６８】
図２９は、ホースセグメント２４１０による熱交換管終端構造体間の相互接続を詳細に示す図２４の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の部分断面図である。図２９には、熱交換管２００２、ホースバーブ２２０６および２２０８を含む熱交換管終端構造体２００４、ならびにホースバーブ２２０６および２２０８を結合するホースセグメント２４１０が示されている。図２９の交換管終端構造体は、冷却剤が一方向に流れるとき、入口または出口ポートのいずれかであり得る。しかしながら、いくつかの実施形態では、冷却剤は両方向に流れ、いずれの熱交換終端構造体も、冷却剤の入口および出口の両方の流れを支持することができる。
【００６９】
図３０は、熱交換管終端構造体および電池セルと熱交換管との間の相互接続を詳述する図２９の熱交換管および熱交換管終端構造体の端部の分解部分断面図である。図３０には、熱交換管２００２、ホースバーブ２２０６および２２０８を含む熱交換管終端構造体２００４、ならびにホースバーブ２２０６および２２０８を結合するホースセグメント２４１０が示されている。また、図３０には、電子機器と少なくともいくつかの熱交換管２００２との間で熱を交換するために、少なくとも１つの電池収納場所内に存在する電池セル２５０６および熱交換構造体２５０４が示されている。図３０の実施形態では、熱交換構造体２５０４は、隣接する電池収納場所内にある少なくとも１つの電池セル２５０６の高さよりも大きい高さを有する金属製シリンダを含む。
【００７０】
図３１は、電池セルおよび熱交換構造体が熱交換管にどのように当接／結合するかを示す図２０Ａおよび図２０Ｂの熱交換管および熱交換管終端構造体の部分斜視図である。熱交換管２００２、熱交換管終端構造体２００４、電池セル２５０６、および熱交換構造体２５０４が示されている。図３１の実施形態では、熱交換構造体２５０４は、隣接する電池収納場所内に存在する少なくとも１つの電池セル２５０６の高さよりも大きい高さを有する金属製シリンダである。
【００７１】
図３２は、図２０Ａおよび図２０Ｂの熱交換管、熱交換管終端構造体、電子機器、電池セル、および熱交換構造体を示す図２４のエネルギー貯蔵パックの部分断面側面図である。図３２は、熱交換管２００２、熱交換管終端構造体２００４、電池セル２５０６、熱交換構造体２５０４、電子機器２４０８、取り付け構造体３２０２等を示す。図３１の実施形態では、熱交換構造体２５０４は、隣接する電池収納場所内に存在する少なくとも１つの電池セル２５０６の高さよりも大きい高さを有する金属製シリンダである。図３２の実施形態には、熱交換構造体２５０４と電子機器２４０８との間に配置され、電子機器２４０８と熱交換構造体２５０４との間で熱エネルギーを交換する第２の熱交換構造体３２０４がさらに含まれる。図３２の実施形態では、第２の熱交換構造体は、エンクロージャの寸法および形状に適合し、さらに熱交換構造体２５０４と界面接続するように曲げられた金属板である。
【００７２】
図３３は、組み合わされた熱交換管／熱交換管終端構造体を構築するための方法３３００を示すフローチャートである。方法３３００は、最初に、材料を押し出して熱交換管を形成することを含む（ステップ３３０２）。いくつかの実施形態では、押し出される金属は、アルミニウム、他の金属、またはプラスチックである。方法３３００は、次に、オプションで、スカラップを熱交換管に適用することを含む（ステップ３３０４）。方法３３００は次に、２つの半タンクを熱交換管の対応する端部に結合することを含む（ステップ３３０６）。方法３３００は、次に、オプションで、２つの半タンクを互いに保持するために（例えば、圧着を使用して）歯部を２つの半タンクに適用することを含む（ステップ３３０８）。製造プロセスを補助する歯部は、半タンクのうちの１つと一体的であってもよく、および／または半タンクから分離していてもよい。半タンクに圧着された歯部が、簡単にろう付けを可能にするためにこれらの部品を共に保持する唯一の方法ではない。抵抗溶接、レーザ溶接、クリンチ、または他の方法もまた、半タンクを互いに結合するために使用され得る。
【００７３】
方法３３００は、ホースバーブを半タンクに適用することを続ける（ステップ３３１０）。しかしながら、図２４、図２５、および図２８を参照して説明したように、いくつかの熱交換管終端構造体は、冷却剤入口／出口を含み、他のものは１つの閉じた面を有する。こうして、ステップ３３１０は、これらの構築物に対してそれに応じて変更される。方法３３００は、２つの半タンク、２つのホースバーブ、および熱交換管の対応する端部を互いにろう付けすることで終了する（ステップ３３１２）。次いで、方法３３００が熱交換管の反対側の端部に対して繰り返される。
【００７４】
いくつかの実施形態では、スカラップを熱交換管に適用することは、ステップ３３０２の押出しプロセス中に行われる。他の実施形態では、スカラップを熱交換管に適用することは、ステップ３３０２の押出しプロセスの後に行われる。
【００７５】
前述の開示は、本開示を開示された厳密な形態または特定の使用分野に限定することを意図するものではない。このように、本明細書に明示的に記載されているか暗示されているかにかかわらず、本開示に対する様々な代替の実施形態および／または修正が本開示に照らして可能であると考えられる。したがって、本開示の実施形態を説明してきたが、当業者であれば、本開示の範囲から逸脱することなく形態および詳細に変更を加えることができることを理解するであろう。したがって、本開示は特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００７６】
前述の明細書において、本開示は特定の実施形態を参照して説明されてきた。しかしながら、当業者には理解されるように、本明細書に開示された様々な実施形態は、本開示の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な他の方法で修正または他の方法で実施され得る。したがって、この説明は例示的なものと見なされるべきであり、開示された通気アセンブリの様々な実施形態の製造方法および使用方法を当業者に教示する目的のためのものである。本明細書に示され記載された開示の形態は代表的な実施形態として解釈されるべきであることが理解されるべきである。等価の要素、材料、プロセス、またはステップは、本明細書において代表的に例示および記載されたものに置換されてもよい。さらに、本開示のこの説明の利益を得た後に当業者にはすべてが明らかになるように、本開示のいくつかの構成を他の構成の使用とは無関係に利用することができる。「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「組み込む」、「からなる」、「有する」などの表現は、本開示が非排他的な方法で、すなわち明示的に記載されていない項目、構成要素、または要素もまた存在することを許容して解釈されることを意図していることを説明および特許請求するために使用される。単数形への言及はまた、複数形にも関連すると解釈されるべきである。
【００７７】
さらに、本明細書に開示された様々な実施形態は、例示および説明の意味で解釈されるべきであり、決して本開示を限定するものとして解釈されるべきではない。すべての結合子参照（例えば、添付された、固定された、結合された、接続された等）は、本開示の読者の理解を助けるために使用されているに過ぎず、特に本明細書に開示されているシステムおよび／または方法の位置、向き、または使用に関して制限を生じることはあり得ない。したがって、結合子参照がある場合は、それは広く解釈されるべきである。さらに、そのような結合子参照は、２つの要素が互いに直接接続されていることを必ずしも意味しない。
【００７８】
さらに、「第１の」、「第２の」、「第３の」、「一次」、「二次」、「主要な」、または他の通常のおよび／または数値の用語が挙げられるがこれらに限定されないすべての数値用語はまた、本開示の様々な要素、実施形態、変形、および／または修正についての読者の理解を助けるために識別子としてのみ取られるべきであり、他の要素、実施形態、変形、および／または修正に対して、またはそれを超える、任意の要素、実施形態、変形、および／または修正の制限、特に順序または好みに関してのいかなる制限も生じ得ない。
【００７９】
特定の用途に応じて有用であるように、図面／図に描かれた１つ以上の要素は、より分離されたまたは統合された方法で実施されるか、あるいはある場合には動作不能として取り除かれるか、または放棄されることさえできることも理解されるであろう。
【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１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１０Ｄ】
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【図１０Ｅ】
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【図１０Ｆ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０Ａ】
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【図２０Ｂ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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