(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024084852
(43)【公開日】2024-06-25
(54)【発明の名称】蓄電池モジュールに対するコールドプレート羽根
(51)【国際特許分類】
H01M 10/6556 20140101AFI20240618BHJP
H01M 10/6568 20140101ALI20240618BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20240618BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20240618BHJP
H01M 10/643 20140101ALI20240618BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20240618BHJP
【ＦＩ】
H01M10/6556
H01M10/6568
H01M10/613
H01M10/615
H01M10/643
H01M10/625
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024063361
(22)【出願日】2024-04-10
(62)【分割の表示】P 2020573099の分割
【原出願日】2019-03-18
(31)【優先権主張番号】62/644,243
(32)【優先日】2018-03-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】519175374
【氏名又は名称】ロメオ・システムズ，インコーポレーテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100118902
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 修
(74)【代理人】
【識別番号】100106208
【弁理士】
【氏名又は名称】宮前 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100196508
【弁理士】
【氏名又は名称】松尾 淳一
(74)【代理人】
【識別番号】100172041
【弁理士】
【氏名又は名称】小畑 統照
(72)【発明者】
【氏名】ハリス，ダブリュー・ポーター
(72)【発明者】
【氏名】アシュラフ，ウムラン
(72)【発明者】
【氏名】ティボールト，ロバート・ウェズリー
(72)【発明者】
【氏名】サート，ニック
(57)【要約】 （修正有）
【課題】蓄電池パックおよび電気デバイスの熱的管理のための、改善されたシステム及び方法を提供する。
【解決手段】コールドプレートは、押出加工された板、鋳造された板又はスタンプ加工／成形加工された板である板１０５を含み、板の、第１の端部１２１から第２の端部１２２に、または板の第１の側から第２の側に延びる流路１１０を含み、流路は並列に上部表面１３１と下部表面１３２との間に布置される。流路は、壁１０５により互いから分離される。板は、第１の多岐管を、各々の端部において形成するためにフライス加工され、さらに、切欠きを、多岐管の上方の表面内に形成するためにフライス加工され、作動流体の入口のためのポート及び出口のためのポートが切欠きに挿入される。板は、端部キャップを有してよく、端部キャップ及びポートは、密閉された外郭を形成するために溶接又はろう付けされる。
【選択図】図１
【解決手段】コールドプレートは、押出加工された板、鋳造された板又はスタンプ加工／成形加工された板である板１０５を含み、板の、第１の端部１２１から第２の端部１２２に、または板の第１の側から第２の側に延びる流路１１０を含み、流路は並列に上部表面１３１と下部表面１３２との間に布置される。流路は、壁１０５により互いから分離される。板は、第１の多岐管を、各々の端部において形成するためにフライス加工され、さらに、切欠きを、多岐管の上方の表面内に形成するためにフライス加工され、作動流体の入口のためのポート及び出口のためのポートが切欠きに挿入される。板は、端部キャップを有してよく、端部キャップ及びポートは、密閉された外郭を形成するために溶接又はろう付けされる。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
コールドプレートを製造するための方法であって、
押出加工された板を形成するために、金属性材料を、ダイを通して押出加工するステップであって、
前記押出加工された板は、前記押出加工された板の第１の端部から、直線的に、前記押出加工された板の前記第１の端部の反対の前記押出加工された板の第２の端部に延びる、前記押出加工する工程により形成される流路を含み、
前記押出加工された板は、上部表面と、下部表面とを含み、前記下部表面は、前記上部表面に対して共面であり、
前記流路は、互いと並列に、および、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、
前記流路は、前記押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される、押出加工するステップ
を含み、
前記押出加工された板の前記第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、
前記押出加工された板の前記第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、
第１の切欠きを、前記第１の多岐管の上方の前記上部表面内にフライス加工するステップと、
第２の切欠きを、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つの上方の前記上部表面内にフライス加工するステップと、
前記第１の切欠き内に、第１のポートを、前記第１の多岐管への作動流体の入口のために配置するステップと、
前記第２の切欠き内に、第２のポートを、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つからの前記作動流体の出口のために配置するステップと、
第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを形成するステップと、
前記押出加工された板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接するステップと
をさらに含む、方法。
押出加工された板を形成するために、金属性材料を、ダイを通して押出加工するステップであって、
前記押出加工された板は、前記押出加工された板の第１の端部から、直線的に、前記押出加工された板の前記第１の端部の反対の前記押出加工された板の第２の端部に延びる、前記押出加工する工程により形成される流路を含み、
前記押出加工された板は、上部表面と、下部表面とを含み、前記下部表面は、前記上部表面に対して共面であり、
前記流路は、互いと並列に、および、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、
前記流路は、前記押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される、押出加工するステップ
を含み、
前記押出加工された板の前記第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、
前記押出加工された板の前記第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、
第１の切欠きを、前記第１の多岐管の上方の前記上部表面内にフライス加工するステップと、
第２の切欠きを、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つの上方の前記上部表面内にフライス加工するステップと、
前記第１の切欠き内に、第１のポートを、前記第１の多岐管への作動流体の入口のために配置するステップと、
前記第２の切欠き内に、第２のポートを、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つからの前記作動流体の出口のために配置するステップと、
第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを形成するステップと、
前記押出加工された板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接するステップと
をさらに含む、方法。
【請求項2】
前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップは、各々、前記作動流体の流れを導くために、前記第１の多岐管および前記第２の多岐管それぞれに挿入される、流れ導き構造を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項3】
前記流れ導き構造は、前記第１のポートからの前記作動流体が、第１の流路内で、および、前記第１の流路の近隣にある第２の流路内で、直線的に、並列に、同じ方向において、前記押出加工された板の前記第１の端部から前記第２の端部に流れることを引き起こす、請求項２に記載の方法。
【請求項4】
前記流れ導き構造は、前記第１のポートからの前記作動流体が、第１の流路内で、前記押出加工された板の前記第１の端部から前記第２の端部に、次いで、前記押出加工された板の前記第２の端部から前記第１の端部に戻るように、近隣の流路内で、蛇行様式で流れることを引き起こす、請求項２に記載の方法。
【請求項5】
前記コールドプレートは、流れ経路を含み、前記流れ経路は、直線的、蛇行、交差流れ、並列、および直列のうちの１つである、請求項２に記載の方法。
【請求項6】
前記流れ経路は、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップのうちの少なくとも１つの構造に依存的である、請求項５に記載の方法。
【請求項7】
前記押出加工された板は、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップのうちの少なくとも１つにより部分的に創出される蛇行流れ経路を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項8】
熱的管理のための装置であって、
金属性材料を、ダイを通して押出加工することにより形成される、押出加工された板であって、
前記押出加工された板の第１の端部から、直線的に、前記押出加工された板の前記第１の端部の反対の前記押出加工された板の第２の端部に延びる、前記押出加工する工程により形成される流路と、
上部表面および下部表面であって、前記下部表面は、前記上部表面に対して共面であり、前記流路は、互いと並列に布置され、前記流路は、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、前記流路は、前記押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される、上部表面および下部表面と、
材料を前記押出加工された板から前記第１の端部において除去することにより形成される、前記押出加工された板の前記第１の端部における第１の多岐管と、
材料を前記押出加工された板から前記第２の端部において除去することにより形成される、前記押出加工された板の前記第２の端部における第２の多岐管と
を含む、押出加工された板を含み、
前記第１の多岐管内へと開口する第１のポートであって、前記第１の多岐管への作動流体の入口のための、前記上部表面および前記下部表面のうちの１つを通過する、第１のポートと、
前記第１の多岐管内および前記第２の多岐管内のうちの１つへと開口する第２のポートであって、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つからの前記作動流体に対する出口のための、前記上部表面および前記下部表面のうちの１つを通過する、第２のポートと、
第１の端部キャップおよび第２の端部キャップと
をさらに含み、
前記押出加工された板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートは、密閉された外郭を形成するために溶接される、装置。
金属性材料を、ダイを通して押出加工することにより形成される、押出加工された板であって、
前記押出加工された板の第１の端部から、直線的に、前記押出加工された板の前記第１の端部の反対の前記押出加工された板の第２の端部に延びる、前記押出加工する工程により形成される流路と、
上部表面および下部表面であって、前記下部表面は、前記上部表面に対して共面であり、前記流路は、互いと並列に布置され、前記流路は、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、前記流路は、前記押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される、上部表面および下部表面と、
材料を前記押出加工された板から前記第１の端部において除去することにより形成される、前記押出加工された板の前記第１の端部における第１の多岐管と、
材料を前記押出加工された板から前記第２の端部において除去することにより形成される、前記押出加工された板の前記第２の端部における第２の多岐管と
を含む、押出加工された板を含み、
前記第１の多岐管内へと開口する第１のポートであって、前記第１の多岐管への作動流体の入口のための、前記上部表面および前記下部表面のうちの１つを通過する、第１のポートと、
前記第１の多岐管内および前記第２の多岐管内のうちの１つへと開口する第２のポートであって、前記第１の多岐管または前記第２の多岐管のうちの１つからの前記作動流体に対する出口のための、前記上部表面および前記下部表面のうちの１つを通過する、第２のポートと、
第１の端部キャップおよび第２の端部キャップと
をさらに含み、
前記押出加工された板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートは、密閉された外郭を形成するために溶接される、装置。
【請求項9】
前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップは、各々、前記第１の多岐管および前記第２の多岐管それぞれに挿入されるとき、前記作動流体の流れを導く、流れ導き構造を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項10】
前記流れ導き構造は、前記第１のポートからの前記作動流体が、第１の流路内で、および、前記第１の流路の近隣にある第２の流路内で、直線的に、並列に、同じ方向において、前記押出加工された板の前記第１の端部から前記第２の端部に流れることを引き起こす、請求項９に記載の装置。
【請求項11】
前記流れ導き構造は、前記第１のポートからの前記作動流体が、第１の流路内で、前記押出加工された板の前記第１の端部から前記第２の端部に、次いで、前記第２の端部から前記第１の端部に戻るように、近隣の流路内で、蛇行様式で流れることを引き起こす、請求項９に記載の装置。
【請求項12】
前記装置は、流れ経路を含み、前記流れ経路は、直線的、蛇行、交差流れ、並列、およ
び直列のうちの１つである、請求項９に記載の装置。
び直列のうちの１つである、請求項９に記載の装置。
【請求項13】
流れ経路は、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップのうちの少なくとも１つの前記流れ導き構造の形状に依存的である、請求項９に記載の装置。
【請求項14】
前記押出加工された板は、前記第１の端部キャップおよび前記第２の端部キャップのうちの少なくとも１つにより創出される蛇行流れ経路を含む、請求項８に記載の装置。
【請求項15】
前記第１の多岐管は、前記押出加工された板と統合され、前記第２の多岐管は、前記押出加工された板と統合される、請求項８に記載の装置。
【請求項16】
前記押出加工された板は、構造的外皮を含むモノコックコールドプレート羽根であり、前記装置は、卵殻と同様に、物体の外部外皮によって支持される荷重を有する、請求項８に記載の装置。
【請求項17】
蓄電池セルをさらに含み、前記蓄電池セルは、前記装置に直接的に接合される、請求項８に記載の装置。
【請求項18】
蓄電池セルをさらに含み、前記装置は、被覆層を有し、前記蓄電池セルは、間に、エポキシ層を伴って、および、構造を伴わずに、および、第２のエポキシ層を伴わずに、前記被覆層に接合される、請求項８に記載の装置。
【請求項19】
熱的管理のための装置であって、
板であって、
前記板の第１の端部から、直線的に、前記板の前記第１の端部の反対の前記板の第２の端部に延びる流路と、
上部表面、および、前記上部表面に平行な下部表面であって、前記流路は、互いと並列に布置され、前記流路は、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、前記流路は、壁により互いから分離される、上部表面および下部表面と、
前記板の前記第１の端部における第１の開き口と、
前記板の前記第２の端部における第２の開き口と
を含む、板を含み、
前記第１の開き口への作動流体の入口のための、前記第１の開き口内へと開口する第１のポートと、
前記第１の開き口または前記第２の開き口のうちの１つからの前記作動流体の出口のための、前記第１の開き口内および前記第２の開き口内のうちの１つへと開口する第２のポートと
をさらに含み、
前記板は、押出加工、スタンプ加工、または鋳造のうちの１つにより形成される、装置。
板であって、
前記板の第１の端部から、直線的に、前記板の前記第１の端部の反対の前記板の第２の端部に延びる流路と、
上部表面、および、前記上部表面に平行な下部表面であって、前記流路は、互いと並列に布置され、前記流路は、前記上部表面と前記下部表面との間に布置され、前記流路は、壁により互いから分離される、上部表面および下部表面と、
前記板の前記第１の端部における第１の開き口と、
前記板の前記第２の端部における第２の開き口と
を含む、板を含み、
前記第１の開き口への作動流体の入口のための、前記第１の開き口内へと開口する第１のポートと、
前記第１の開き口または前記第２の開き口のうちの１つからの前記作動流体の出口のための、前記第１の開き口内および前記第２の開き口内のうちの１つへと開口する第２のポートと
をさらに含み、
前記板は、押出加工、スタンプ加工、または鋳造のうちの１つにより形成される、装置。
【請求項20】
第１の端部キャップおよび第２の端部キャップ
をさらに含み、
前記板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートは、密閉された外郭を形成するために接続される、請求項１９に記載の装置。
をさらに含み、
前記板、前記第１の端部キャップ、前記第２の端部キャップ、前記第１のポート、および前記第２のポートは、密閉された外郭を形成するために接続される、請求項１９に記載の装置。
【請求項21】
前記板は、前記板の第１の半分体をスタンプ加工することにより形成され、前記板の前記第１の半分体は、前記板の第２の半分体にろう付けされ、前記板は、前記流路内に配設される複数の摂動部をさらに含む、請求項１９に記載の装置。
【請求項22】
前記板は、前記板の第１の半分体を鋳造することにより形成され、前記板の前記第１の半分体は、前記板の第２の半分体にろう付けされ、前記第１のポートは、前記流路に平行であり、前記第２のポートは、前記流路に平行であり、前記第１のポートおよび前記第２のポートは、前記作動流体を実質的に９０度方向転換させるように構成される、請求項１９に記載の装置。
【請求項23】
前記板は、複数の多岐管をさらに含み、各々の多岐管は、複数の前記流路を含み、前記流路は、前記板の第１の側から、前記板の第２の側に延び、前記装置は、
前記板の前記第１の端部に近接して配設される側部レール入口を有する第１の側部レールと、
前記板の前記第２の端部に近接して配設される側部レール出口を有する第２の側部レールとをさらに含み、
各々の多岐管は、前記第１の側部レールの中に配設され、前記側部レール入口と流体連通している、前記第１のポートを有し、各々の多岐管は、前記第２の側部レールの中に配設され、前記側部レール出口と流体連通している、前記第２のポートを有する、請求項１９に記載の装置。
前記板の前記第１の端部に近接して配設される側部レール入口を有する第１の側部レールと、
前記板の前記第２の端部に近接して配設される側部レール出口を有する第２の側部レールとをさらに含み、
各々の多岐管は、前記第１の側部レールの中に配設され、前記側部レール入口と流体連通している、前記第１のポートを有し、各々の多岐管は、前記第２の側部レールの中に配設され、前記側部レール出口と流体連通している、前記第２のポートを有する、請求項１９に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本開示は、コールドプレートに関し、特に、蓄電池モジュールに対するコールドプレート、および、コールドプレートを製造すること、ならびに、押出加工されたコールドプレートを蓄電池パックのセルに接続するためのシステムおよび製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]蓄電池を含む電子デバイスおよび回路は、過剰な熱を生成し得るものであり、その過剰な熱は、信頼性を阻害し、早発の故障につながることがある。一部の事例において、熱出力の量は、デバイスの電力入力または出力に関係付けられる。この過剰な熱を管理するための技法は、熱シンク、熱電冷却器、強制空気システム、送風機、熱パイプ、および他のものを含み得る。一部の事例において、電子デバイスは、さらには、所望される動作条件を得るために加熱され得る。蓄電池パックおよび蓄電池セルの熱的管理に対する一部の手法は、蓄電池パックの急速な、および良好に制御される、加熱および／または冷却をもたらすことを試行してきた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
[0003]しかしながら、これらの従来の手法は、蓄電池セルを動作の間に望ましい温度範囲の中で維持すること、最大および最小セル温度を制御すること、動作設定点温度を達成すること、または、蓄電池パック内のセルの間の熱的変動性の制限される範囲を確実にすることを行う能力において制限されていた。よって、蓄電池パックおよび他の電気デバイスの熱的管理のための、改善されたシステムおよび方法が、望まれ続けている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
[0004]１つの実施形態において、装置は、板であって、板の第１の端部から、直線的に、板の第１の端部の反対の板の第２の端部に延びる流路を含む、板を含み得るものであり、板は、上部表面、および、上部表面に平行な下部表面であって、流路は、互いと並列に、および、上部表面と下部表面との間に布置され、流路は、壁により互いから分離される、上部表面および下部表面と、材料を板から第１の端部において除去することにより形成される、板の第１の端部における第１の多岐管と、材料を板から第２の端部において除去することにより形成される、板の第２の端部における第２の多岐管とを含む。装置は、第１の多岐管内へと開口する第１のポートであって、第１の多岐管への作動流体の入口のための、上部表面および下部表面のうちの１つを通過する、第１のポートと、第１の多岐管内および第２の多岐管内のうちの１つへと開口する第２のポートであって、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体に対する出口のための、上部表面および下部表面のうちの１つを通過する、第２のポートと、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップとをさらに含み得るものであり、板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートは、密閉された外郭を形成するために接続される。板は、様々な例示的な実施形態において、押出加工された板である。
【0005】
[0005]１つの実施形態において、コールドプレートを製造するための方法は、押出加工された板を形成するために、金属性材料を、ダイを通して押出加工するステップを含み得るものであり、押出加工された板は、押出加工された板の第１の端部から、直線的に、押出加工された板の第１の端部の反対の押出加工された板の第２の端部に延びる、押出加工する工程により形成される流路を含み、押出加工された板は、上部表面と、上部表面に平行な下部表面とを含み、流路は、互いと並列に、および、上部表面と下部表面との間に布置され、流路は、押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される。工程
は、押出加工された板の第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、押出加工された板の第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、第１の切欠きを、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工するステップと、第２の切欠きを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工するステップと、第１の切欠き内に、第１のポートを、第１の多岐管への作動流体の入口のために配置するステップと、第２の切欠き内に、第２のポートを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置するステップと、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを形成するステップと、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接するステップとをさらに含み得る。溶接は、摩擦溶接であり得る。様々な実施形態において、押出加工された板は、コールドプレート羽根であって、車両内に装着するために、および、蓄電池パックの蓄電池セルをコールドプレート羽根に直接的に接合するために構成される、コールドプレート羽根である。例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、圧縮性構造を伴う引張応力外皮である。
は、押出加工された板の第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、押出加工された板の第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工するステップと、第１の切欠きを、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工するステップと、第２の切欠きを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工するステップと、第１の切欠き内に、第１のポートを、第１の多岐管への作動流体の入口のために配置するステップと、第２の切欠き内に、第２のポートを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置するステップと、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを形成するステップと、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接するステップとをさらに含み得る。溶接は、摩擦溶接であり得る。様々な実施形態において、押出加工された板は、コールドプレート羽根であって、車両内に装着するために、および、蓄電池パックの蓄電池セルをコールドプレート羽根に直接的に接合するために構成される、コールドプレート羽根である。例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、圧縮性構造を伴う引張応力外皮である。
【0006】
[0006]上で説明した方法および装置の、一部の例において、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップは、各々、作動流体の流れを導くために、第１の多岐管および第２の多岐管それぞれに挿入され得る、流れ導き構造を含む。
【0007】
[0007]上で説明した方法および装置の、一部の例において、流れ導き構造は、第１のポートからの作動流体が、第１の流路内で、および、第１の流路の近隣にあり得る第２の流路内で、直線的に、並列に、同じ方向において、押出加工された板の第１の端部から第２の端部に流れることを引き起こす。
【0008】
[0008]上で説明した方法および装置の、一部の例において、流れ導き構造は、第１のポートからの作動流体が、第１の流路内で、板の第１の端部から第２の端部に、次いで、第２の端部から第１の端部に戻るように、近隣の流路内で、蛇行様式で流れることを引き起こす。
【0009】
[0009]以下の説明、添付される特許請求の範囲、および、付随する図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】[0010]図１Ａは、本開示の態様による、押出加工工程を使用して形成される例示的な押出加工された板を例解する図である。 [0010]図１Ｂは、本開示の態様による、押出加工工程を使用して形成される例示的な押出加工された板を例解する図である。
【図2A】[0011]本開示の態様による、第１および第２の端部における鋸切込みを伴う例示的な押出加工された板を例解する図である。
【図2B】[0011]本開示の態様による、第１および第２の端部における鋸切込みを伴う例示的な押出加工された板を例解する図である。
【図2C】[0012]本開示の態様による、押出加工された板に対する例示的な端部キャップを例解する図である。
【図2D】[0012]本開示の態様による、押出加工された板に対する例示的な端部キャップを例解する図である。
【図3】[0013]本開示の態様による、コールドプレートから切り取られる切欠きを伴う例示的な押出加工された板を例解する図である。
【図4】[0014]本開示の態様による、切欠き内に定置されるポートを伴う例示的な押出加工された板を例解する図である。
【図5】[0015]本開示の態様による、端部キャップを伴う例示的な押出加工された板を含む例示的なコールドプレートを例解する図である。
【図6】[0016]本開示の態様による、側部レールを伴う例示的なコールドプレートの端面図を例解する図である。
【図7】[0017]本開示の態様による、押出加工工程を使用して形成されるコールドプレート製造システムの線図である。
【図8】[0018]本開示の態様による、押出加工工程を使用してコールドプレートを製造するための工程のフローチャートである。
【図9】[0019]図９Ａは、本開示の態様による、蓄電池パックを冷却するための対照的な例示的な積重体を例解する図である。 [0019]図９Ｂは、本開示の態様による、蓄電池パックを冷却するための対照的な例示的な積重体を例解する図である。
【図10A】[0020]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの上面図を例解する図である。
【図10B】[0021]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの側面図を例解する図である。
【図10C】[0022]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの断面図を例解する図である。
【図11A】[0023]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの上面図を例解する図である。
【図11B】[0024]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの側面図を例解する図である。
【図11C】[0025]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの断面図を例解する図である。
【図12A】[0026]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの上面図を例解する図である。
【図12B】[0027]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの側面図を例解する図である。
【図12C】[0028]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの断面図を例解する図である。
【図13A】[0029]本開示の態様による、例示的なスタンプ加工された板の斜視図を例解する図である。
【図13B】[0030]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの斜視図を例解する図である。
【図14A】[0031]本開示の態様による、例示的な鋳造された板の斜視図を例解する図である。
【図14B】[0032]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの斜視図を例解する図である。
【図15A】[0033]本開示の態様による、例示的なコールドプレートの斜視図を例解する図である。
【図15B】[0034]本開示の態様による、例示的な押出加工された板の斜視断面図を例解する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
[0035]以下の説明は、単に様々な例示的な実施形態のものであり、いかなる形でも、本開示の範囲、適用可能性、または構成を制限することを意図されない。むしろ、以下の説明は、最良の形態を含む、様々な実施形態を実現するための好都合な例解を提供することを意図される。明らかになるように、様々な変更が、添付される陳述の範囲から逸脱することなく、これらの実施形態において説明される要素の機能および編成において為され得る。
【0012】
[0036]簡潔さのために、押出加工工程、摩擦攪拌溶接、スタンプ加工、ろう付け、ダイ鋳造、もしくはシート金属を使用してコールドプレートを製造すること、動作、測定、最
適化、および／または制御に対する従前の技法は、本明細書において詳細に説明されないことがある。さらにまた、本明細書に内包される様々な図において示される接続線は、様々な要素の間の例示的な機能的関係性および／または物理的結合を表すことを意図される。多くの代替的または追加的な、機能的関係性または物理的接続が、使用の実際上のシステム、または関係付けられる方法において存在し得るということが留意されるべきである。
適化、および／または制御に対する従前の技法は、本明細書において詳細に説明されないことがある。さらにまた、本明細書に内包される様々な図において示される接続線は、様々な要素の間の例示的な機能的関係性および／または物理的結合を表すことを意図される。多くの代替的または追加的な、機能的関係性または物理的接続が、使用の実際上のシステム、または関係付けられる方法において存在し得るということが留意されるべきである。
【0013】
[0037]本開示の原理による熱的管理システムは、所望される寸法的、機械的、電気的、化学的、および／または熱的特性をもたらすために、任意の適した構成要素、構造、および／または要素を伴って構成され得る。
【0014】
[0038]本明細書において使用される際の「蓄電池パック」は、単一の統合された単位装置として、エネルギー貯蔵および／または電力をシステムにもたらすための、直列、または並列、または、直列および並列の組合せで相互接続される、１組の任意の数の蓄電池セルを表すものである。蓄電池パックの例は、数千の円筒形リチウムイオン蓄電池セルからなり得る、電気車両リチウムイオン蓄電池パックであることになる。
【0015】
[0039]本明細書において使用される際の「蓄電池セル」は、化学反応から電気エネルギーを生成する能力がある電気化学セルを表すものである。一部の蓄電池セルは、セルを通る電流を取り入れることにより再充電可能であり得る。蓄電池セルは、電流を生成するために使用される化学反応に基づいて、鉛酸、ニッケルカドミウム、ニッケル水素、ニッケル金属水素化物、リチウムイオン、ナトリウム塩化ニッケル（別名「ゼブラ」）などの異なる型で入手可能である。蓄電池セルは化学反応に基づいて電気を生み出すので、セルの温度は、電気が生み出される効率に影響を及ぼし得る。蓄電池セルは、さらには、酸化水素プロトン交換膜セル、リン酸セル、または固体酸セルなどの燃料セルであり得る。本開示の原理は、望ましくは、多種多様の蓄電池セル型に適用され得るものであり、個別の蓄電池セル化学的性質、サイズ、または構成に制限されない。
【0016】
[0040]本明細書において使用される際の「熱ポンプ」は、熱的エネルギーを、「熱源」として知られているシステムの１つの一部分から、「熱シンク」として知られているシステムの別の一部分に、外部電力源の充当により移動させるシステムを表すものである。典型的には、熱は、熱源と熱シンクとの間で一巡する流体の移動により伝達される。例は、可逆２相冷媒システムおよび単相エチレングリコールシステムを含む。
【0017】
[0041]本明細書において使用される際の「蒸気室」（または「熱パイプ」）は、熱的伝導性および相転移の両方の原理を組み合わせて、２つの境界部の間の熱の伝達を効率的に管理する、熱伝達デバイスを表すものである。
【0018】
[0042]用語「押出加工する」または「押出加工」は、金属またはプラスチックなどの材料を、ダイを通してその材料を押し込むことにより形状設定する工程を指し得る。
[0043]例示的な実施形態によれば、装置は、コールドプレートを含み得る。コールドプレートは、押出加工された板であって、直線的に、上記押出加工された板の第１の端部から、上記押出加工された板の第２の端部に延びる流路を含む、押出加工された板を含み得る。押出加工された板は、押出加工された板の、それぞれの第１および第２の端部において形成される、第１および第２の多岐管をさらに含み得る。コールドプレートは、作動流体を、多岐管によってコールドプレートを通して連通させるために、多岐管のうちの１つと各々が関連付けられる、入口ポートと出口ポートとをさらに含み得る。コールドプレートは、第１の多岐管を完全に閉じる第１の端部キャップと、第２の多岐管を完全に閉じる第２の端部キャップとをさらに含み得る。例示的な実施形態において、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートは、密
閉された外郭を形成するために溶接される。例示的な実施形態において、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートは、密閉された外郭を形成するためにろう付けされる。例示的な実施形態によれば、コールドプレートは、セルとコールドプレートとの間にエポキシ層およびＵＶ被覆のみを伴って、蓄電池セルに直接的に接続され得る。
[0043]例示的な実施形態によれば、装置は、コールドプレートを含み得る。コールドプレートは、押出加工された板であって、直線的に、上記押出加工された板の第１の端部から、上記押出加工された板の第２の端部に延びる流路を含む、押出加工された板を含み得る。押出加工された板は、押出加工された板の、それぞれの第１および第２の端部において形成される、第１および第２の多岐管をさらに含み得る。コールドプレートは、作動流体を、多岐管によってコールドプレートを通して連通させるために、多岐管のうちの１つと各々が関連付けられる、入口ポートと出口ポートとをさらに含み得る。コールドプレートは、第１の多岐管を完全に閉じる第１の端部キャップと、第２の多岐管を完全に閉じる第２の端部キャップとをさらに含み得る。例示的な実施形態において、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートは、密
閉された外郭を形成するために溶接される。例示的な実施形態において、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートは、密閉された外郭を形成するためにろう付けされる。例示的な実施形態によれば、コールドプレートは、セルとコールドプレートとの間にエポキシ層およびＵＶ被覆のみを伴って、蓄電池セルに直接的に接続され得る。
【0019】
[0044]ここで図１Ａおよび１Ｂを参照すると、コールドプレートは、押出加工された板１０５を含み得る。押出加工された板１０５は、押出加工工程を使用して形成される。押出加工された板１０５は、図２、３、４、５、および６を参照して説明されるような、押出加工された板２０５、３０５、４０５、５０５、および６０５の態様を組み込み得る。様々な例示的な実施形態において、コールドプレートは、その幅および長さに相対的に薄く、それゆえに、さらに、コールドプレート羽根として本明細書において説明される。
【0020】
[0045]例示的な実施形態において、押出加工された板１０５は、金属性材料を、ダイを通して押出加工することにより作製される。１つの例示的な実施形態において、金属性材料は、アルミニウム合金である。例えば、金属性材料は、６０６３アルミニウム合金であり得る。しかしながら、金属性材料は、良好な熱的伝導性、および／または、良好な延性を伴う、任意の押出加工可能な金属であり得る。様々な態様によれば、良好な延性を伴う押出加工された板１０５は、低い変形を伴って、衝突荷重に耐えることができる。一部の事例において、コールドプレート羽根は、振動、衝撃、および衝突性能を達成するように延性がある。例示的な実施形態において、コールドプレートは、例えば、モジュール質量の８％未満を有して軽量である。
【0021】
[0046]別の例示的な実施形態において、押出加工された板１０５は、任意の適した材料から作製される。例えば、押出加工された板１０５は、プラスチックまたは合成物から作製され得る。例示的な実施形態において、プラスチックは、熱的伝導性があるプラスチックであり得る。
【0022】
[0047]一部の例示的な実施形態において、押出加工された板１０５は、流路１１０と、壁１１５とを含み得る。例示的な実施形態において、押出加工された板１０５は、押出加工された板１０５の第１の端部１２１から、直線的に、押出加工された板１０５の第１の端部１２１の反対の押出加工された板１０５の第２の端部１２２に延びる、押出加工する工程により形成される流路１１０を含む。押出加工された板１０５は、上部表面１３１と、上部表面１３１に対して実質的に共面である下部表面１３２とを含み得る。一部の例示的な実施形態において、実質的に共面であるとは、プラスまたはマイナス５度を指す。
【0023】
[0048]流路１１０は、押出加工する工程により形成される壁１１５により互いから分離される。各々の流路は、壁１１５、ならびに、流路の上部および下部（それぞれ、上部表面１３１および下部表面１３２と関連付けられる）により画定され得る。一部の事例において、流路間分離は、少なくとも１０ｍｍである。言い換えれば、一部の例示的な実施形態において、壁１１５は、１０ｍｍの厚さがあるが、それらの壁は、任意の適したサイズであり得る。他の例示的な実施形態において、流路間分離は、少なくとも、壁１１５を形成するための、押出加工される金属の要される最小の流れに適した距離である。
【0024】
[0049]壁１１５は、押出加工された板１０５の一部分であり、押出加工された板１０５の形成の間に押出加工され得る。一部の事例において、壁１１５は、流れ分離体である。一部の事例において、流路１１０の間の壁１１５は、押出加工目的のために必要であるより厚くない。一部の事例において、流路１１０の間の壁１１５は、押出加工が、より良好な流れ分布を引き起こすために定めることになるものより厚い。例示的な実施形態において、壁１１５は、冷却板羽根の根本的な構造的完全性をもたらさない。
【0025】
[0050]流路１１０は、任意の適した形状であり得る。一部の事例において、流路１１０は、形状において矩形である。一部の事例において、流路１１０は、すべてが同じサイズである。一部の事例において、流路１１０は、他の流路１１０とは異なるサイズのものであり得る。例えば、一部の事例において、第１の流路の幅、および、第２の流路の幅は、互いとは異なる。一部の事例において、流路１１０は、高さにおいて２から２．５ｍｍ、および、幅において２６ｍｍであり、縦横比は約０．１である。その上、流路１１０は、コールドプレートの所望される熱的抵抗を達成するための、任意の適した高さおよび幅および縦横比のものであり得る。
【0026】
[0051]一部の事例において、流路１１０は、マイクロ流路によって材料の熱的伝導性を疑似的に再現するように構成される。例示的な実施形態において、流路１１０は、作動流体の流れを手助けするように構成される。一部の事例において、作動流体は、気体および液体のうちの１つを含む。例示的な実施形態において、作動流体は、冷媒（例えば、Ｒ１３４ａまたはＲ１２３４ｙｆ）、空気、冷却剤流体、およびグリコール系溶液のうちの１つを含む。例示的な実施形態において、作動流体は、熱ポンプ、または類するものにより循環させられる。他の例示的な実施形態において、作動流体は、ＣＯ２を含み、ＣＯ２系蒸気圧縮サイクルとともに使用される。そのような構成において、流路１１０は、性能のために作動流体の圧力を制御するための妨害物を有するように修正され得る。
【0027】
[0052]例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、任意の適したサイズのものである。一部の事例において、コールドプレート羽根は、第１の端部１２１から第２の端部１２２まで７００～８００ｍｍの長さがある。しかしながら、コールドプレート羽根は、任意の適した長さであり得る。一部の事例において、コールドプレート羽根は、３００～４００ｍｍの幅がある。しかしながら、コールドプレート羽根は、任意の適した幅であり得る。一部の事例において、コールドプレート羽根幅は、ダイサイズにより制限される。一部の事例において、コールドプレートは、第１のコールドプレートを第２のコールドプレートに、それらのコールドプレートのそれぞれの側部に沿って溶接して、超コールドプレート羽根を形成することにより形成され得る。例えば、２つの１８５ｍｍコールドプレート羽根が、３７０ｍｍ幅のコールドプレート羽根を形成するために一体に溶接され得る。一部の事例において、コールドプレート羽根は、第１の表面から第２の表面まで５．５ｍｍ～６ｍｍの厚さがある。しかしながら、コールドプレート羽根は、任意の適した厚さを有し得る。
【0028】
[0053]例示的な実施形態によれば、コールドプレート羽根は、車両内の蓄電池パックにより遭遇される振動および衝突に適している剛性を有する。１つの例示的な実施形態において、０．０１７の縦横比［ｔ／Ｗ］を伴う羽根は、５５Ｈｚを上回る（自由）、および、２３０Ｈｚを上回る（両方の端部においての固定）１次固有振動数を有する。他の例示的な実施形態において、羽根は、３０Ｈｚを上回る、４０Ｈｚを上回る、または５０Ｈｚを上回る（自由）、および、２００Ｈｚ、２１０Ｈｚ、２２０Ｈｚを上回る（両方の端部においての固定）１次固有振動数を有する。１次固有振動数範囲の意義は、相対的に剛性があるコールドプレート羽根を、剛性がないマイクロ流路と区別することである。マイクロ流路は、約５Ｈｚ未満の１次固有振動数を有する。
【0029】
[0054]マイクロ流路は単独では剛性が不足するので、何らの追加的な構造的支持もなく、マイクロ流路を伴う蓄電池パックの蓄電池を支持することになったならば、通常の振動および衝突衝撃は、マイクロ流路が、蓄電池セルに相対的に移動することを引き起こすことになる。このことは、結局のところ、マイクロ流路と蓄電池セルとの間の接合が、疲労および分離することを引き起こすことになる。かくして、マイクロ流路が冷却のために使用されているとき、それらのマイクロ流路は、厚い／剛性がある支持構造に接続される。
【0030】
[0055]ここで図９Ａを参照すると、単純なマイクロ流路条片９５０が、セル９６０を含む蓄電池パックを冷却するために使用される。マイクロ流路条片９５０と関連付けられる積重体は、蓄電池セル９６０と、第１のエポキシ層９６１と、被覆９６２と、支持構造９５１と、第２のエポキシ層９６３と、マイクロ流路条片９５０とを含み得る。被覆９６２は、蓄電池セル９６０と支持構造９５１との間の電気的隔離をもたらし得る。様々な実施形態において、被覆９６２は、紫外被覆、粉末被覆、アノード酸化被覆、エポキシ、または、当技術分野において一般に知られている任意の他の被覆であり得る。第１のエポキシ層９６１は、蓄電池セル９６０を支持構造９５１に接合し、第２のエポキシ層９６３は、マイクロ流路９５０を支持構造９５１に接合する。その上、ＵＶ被覆層９６２が、蓄電池セル９６０と支持構造９５１との間に配置され得る。そのような製造技法は、複数個のステップ、および、離散的構成要素（すなわち、蓄電池セル、支持構造、およびマイクロ流路の積重を含む。この積重は、許容差誤差、ならびに、増大される熱的抵抗、特に、割増のエポキシ層および追加的な支持構造の追加される熱的抵抗につながる。
【0031】
[0056]マイクロ流路条片コールドプレートは、さらには、間隙に起因する、より大きい熱的抵抗を被る。マイクロ流路条片構造は細いので、それらは条片の形で据えられ、必然的に、第１のマイクロ流路条片と、第２のマイクロ流路条片との間に、少なくとも些細な間隙９５２が存することになる。これらの間隙は、マイクロ流路条片９５０と支持構造との間の空間、支持構造に起因する間隙、および、２つの横並びの条片の間の間隙を含み得る。これらの間隙は、（増大される製造費を払って）許容差を低減することにより低減され得るが、残存する間隙は、より高い熱的抵抗をしばしば有する、何らかの材料または空気によって満たされることになる。かくして、これらの間隙は、ｘ方向において、および－ｙ方向においての両方で、セルから離れて熱的抵抗を増大する。
【0032】
[0057]対照的に、図９Ｂを参照すると、本明細書において説明される押出加工されたコールドプレート羽根９７４は、支持構造へと統合される流路９７５を含み、そのことによって、押出加工されたコールドプレート羽根は、セルを支持するのに十分な剛性を、それにもかかわらず、積重体の低い総合的な熱的抵抗を有する。例示的な実施形態において、コールドプレート羽根９７４と関連付けられる積重体は、蓄電池セル９７０と、エポキシ層９７１と、被覆層９７２と、コールドプレート羽根９７４と含む。この例示的な実施形態は、接続するための、より少ない離散的部品が存するので、上記のマイクロ流路の例より製造するのが容易である。例示的な実施形態において、システム９８０は、コールドプレート羽根９７４と、コールドプレート羽根９７４の表面上の被覆９７２と、エポキシ層９７１によってコールドプレート羽根９７４および被覆９７２に接続される蓄電池セル９７０とを含む。被覆９７２は、蓄電池セル９７０とコールドプレート羽根９７４との間の電気的隔離をもたらし得る。様々な実施形態において、被覆９７２は、紫外被覆、粉末被覆、アノード酸化被覆、エポキシ、または、当技術分野において一般に知られている任意の他の被覆であり得る。
【0033】
[0058]コールドプレート羽根は、例示的な実施形態において、複数のセルにわたって蓄電池パックに取り付けられ得る。かくして、コールドプレート羽根は、空気間隙を伴わずに複数個のセルに広がることができる。
【0034】
[0059]かくして、コールドプレート羽根は、設計／製造においての、許容差に関係付けられる問題点を低減し得る。コールドプレート羽根は、さらには、上記のマイクロ流路の例においての空気間隙に起因して生起し得る熱的抵抗を消失させ得る。コールドプレート羽根は、さらには、少なくとも、第２のエポキシ層、および、その関連付けられる熱的抵抗を消失させることにより、そうでないとしても、さらには、蓄電池セルと作動流体との間の金属の厚さを低減することにより、総体的な熱的抵抗を低減し得る。例示的な実施形
態において、コールドプレート羽根流路と蓄電池セルとの間の金属は、約１．７５ｍｍの厚さ、もしくは、１ｍｍ～２．５ｍｍの厚さ、もしくは、０．５ｍｍ～３ｍｍの厚さがあり、または、任意の適した厚さである。
態において、コールドプレート羽根流路と蓄電池セルとの間の金属は、約１．７５ｍｍの厚さ、もしくは、１ｍｍ～２．５ｍｍの厚さ、もしくは、０．５ｍｍ～３ｍｍの厚さがあり、または、任意の適した厚さである。
【0035】
[0060]例示的な実施形態において、コールドプレートは、モノコックコールドプレート羽根である。モノコックコールドプレート羽根は、１つの例示的な実施形態において、構造的外皮として説明され得るものであり、構造的システムは、卵殻と同様に、物体の外部外皮によって支持される荷重を有する。他の例示的な実施形態において、モノコックコールドプレート羽根は、引張力および圧縮力の両方を上記外皮の中で担持する、外部外皮を有する、ならびに、荷重担持内部枠を欠く、物体として説明される。例示的な実施形態において、モノコックコールドプレート羽根は、圧縮性構造を伴う引張応力外皮である外部外皮を有する。
【0036】
[0061]主に、１つの押出加工引出しにおいて形成される押出加工された板１０５として、または、複数個の押出加工された板を、端部と端部とをつなぐように配置して、一方の端部から他方までの流路を伴う押出加工されたコールドプレートを形成することにより形成される押出加工された板１０５として、本明細書において説明されるが、他の製造方法が使用され得るということ、および、コールドプレートは、本明細書において説明されるコールドプレートの例と構造的に同様である任意のデバイスを含み得るということが、ここでは留意される。例えば、コールドプレートは、コールドプレートの上部部分、および、コールドプレートの下部部分を別々に作製することにより形成され得る。上部部分および／または下部部分は、コールドプレートの第１の端部から第２の端部に延びる流路を含み得るものであり、そのことによって、一体に組み合わされるとき、構造は、図１Ａに関して説明されるものと同様である。上部および下部部分は、押出加工により形成され、鋳造により形成され、射出成形により形成され、付加製造により形成され、還元製造により形成され、スタンプ加工／成形加工、および／または、任意の他の適した製造技法により形成され得る。上部および下部部分は、摩擦溶接、ろう付け、スタンプ加工／成形加工された設計、構造的接合、レーザ溶接、および／または類するものなどの、任意の適した製造技法により一体に接続され得る。その上、独特の実施形態において、上部部分は、下部部分の上方に重ね成形され得る。
【0037】
[0062]その上、この例示的な実施形態において、上部部分は、第１の材料を含み得るものであり、一方で、下部部分は、第１のものとは異なる（同様でない）第２の材料を含む。例えば、上部部分は、非常に熱的伝導性がある材料（例えば、アルミニウム）であり得るものであり、下部部分は、相対的に低い熱的伝導性（上部部分と比較して）材料（例えば、鋼または成形されたプラスチック）であり得る。この様式において、蓄電池からの熱は、流路内の作動流体に伝導されるが、他の構造からの（例えば、車両車台、または、蓄電池パックを支持する他の構造からの）熱は、作動流体に同じように容易には伝導されない。このことは意義深く、なぜならば、作動流体は、かくして、蓄電池を主として冷却するように構成されるからである。この様式において、システムは、その蓄電池冷却効率を、両方が同じ材料を含むコールドプレート羽根の上部および下部を有するシステムのものより高くするように構成される。言い換えれば、コールドプレート羽根は、蓄電池セルに対する熱シンク、および、蓄電池セルから離れた側の環境に対する絶縁体（相対的に言えば）の両方として働く。
【0038】
[0063]例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、材料の量、および、熱が蓄電池セルから作動流体までに通過する境界部の数を最小化する。その上、例示的な実施形態において、流路は、マイクロ流路（約１０～２００マイクロメートルであると算出される水力直径を有する）ではなく、ミニ流路（約２００マイクロメートル～３ミリメートルであると算出される水力直径を有する）であり、または、従前の流路（３ミリメートル
より大きい水力直径）である。例示的な実施形態において、矩形流路の水力直径は、４＊面積／周長として算出される。様々な例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、多くの熱源を伴う大きい区域からの熱を一様に除去するように構成される。例示的な実施形態において、コールドプレート羽根流路は、チョークされた流れを防止するようにサイズ設定される。例えば、流路は、上部および下部における共形のくぼみ、ジグザグ表面、または、乱流を創出するための任意の形状もしくは構造的デバイスを含み得る。
より大きい水力直径）である。例示的な実施形態において、矩形流路の水力直径は、４＊面積／周長として算出される。様々な例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、多くの熱源を伴う大きい区域からの熱を一様に除去するように構成される。例示的な実施形態において、コールドプレート羽根流路は、チョークされた流れを防止するようにサイズ設定される。例えば、流路は、上部および下部における共形のくぼみ、ジグザグ表面、または、乱流を創出するための任意の形状もしくは構造的デバイスを含み得る。
【0039】
[0064]ここで図２Ａおよび２Ｂを参照すると、押出加工された板２０５が、本開示の態様による鋸切込みを伴って例解される。押出加工された板２０５は、図１、３、４、５、および６を参照して説明されるような、押出加工された板１０５、３０５、４０５、５０５、および６０５の態様を組み込み得る。多岐管が、押出加工された板２０５からフライス加工され得るものであり、図３、４、および５を参照して説明されるような、多岐管３１０、４１０、および５１０の態様を組み込み得る。例示的な実施形態において、多岐管は、押出加工された板と統合される。
【0040】
[0065]例示的な実施形態において、押出加工された板２０５は、押出加工された板２０５の第１の端部において形成される第１の多岐管２１１と、押出加工された板２０５の第２の端部において形成される第２の多岐管２１２とを含む。例示的な実施形態において、多岐管は、押出加工された板２０５のそれぞれの端部において溝穴または空所を創出するための、押出加工された板の端部からの材料の除去により創出される。様々な例示的な実施形態において、材料は、押出加工された板の端部において鋸切込みを作製することにより、または、溝掘り用器具を使用して材料を除去することにより除去される。一部の事例において、鋸切込みの深さは、２．５ｍｍの高さで、３７０ｍｍの幅で、２４ｍｍの深さがある。その上、鋸切込みの任意の適したサイズが使用され得る。
【0041】
[0066]一部の例において、コールドプレートは、端部キャップ２１５をさらに含み得る。端部キャップ２１５は、多岐管に完全に被さるように構成される。端部キャップ２１５は、図５および６を参照して説明されるような、端部キャップ５２５および６１５の態様を組み込み得る。一部の事例において、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップは、各々、作動流体の流れを導くために、第１の多岐管２１１および第２の多岐管２１２それぞれに挿入される流れ導き構造２３０を含む。一部の事例において、流れ導き構造は、第１のポートからの作動流体が、第１の流路内で、および、第１の流路の近隣にある第２の流路内で、直線的に、並列に、同じ方向において、板の第１の端部から第２の端部に流れることを引き起こす。
【0042】
[0067]１つの例において、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップは、各々の端部において単一の多岐管を創出するように構成され、そのことによって、流体は、羽根の第１の端部における入口内で流れ、コールドプレート羽根を通って並列の流路内で流れ、第１の端部の反対の、コールドプレート羽根の第２の端部において布置される出口の外に流れる。
【0043】
[0068]別の例示的な実施形態において、流れ導き構造は、第１の多岐管２１１および／または第２の多岐管２１２を細分割して、流れを個別の流路内に、および／または、個別の流路の外に導く、歯状物を含み得る。
【0044】
[0069]作動流体の入口および出口が第１の多岐管内にある、１つの例示的な実施形態において、流れ導き構造は、第１の多岐管２１１を２つの半分体に分離し得るものであり、そのことによって、作動流体は、流れ導き構造の分離壁の一方の側の入口ポート内で流れ、流路の半分体を下って第２の多岐管２１２に流れ、流路の他方の半分体を下って戻るように、第１の多岐管２１１の第２の半分体に戻るように、および、第１の多岐管２１１の
第２の半分体における出口ポートの外に流れる。
第２の半分体における出口ポートの外に流れる。
【0045】
[0070]別の例示的な実施形態において、流れ導き構造は、流れを、１つおきの流路または流路の群を下り、戻るように導くように構成される歯状物を有し得る。この例示的な実施形態において、流れは、第１の側の１つの端部において進入し、蛇行様式で、コールドプレート羽根を横切って、下り、戻るように流れ得る。この例示的な実施形態において、流体は、羽根の反対の端部付近の第１の側で抜け出し得るものであり、または、その流体は、羽根の反対の端部付近の第１の側の反対の第２の側で抜け出し得る。いずれにしても、この例示的な実施形態において、流体流れは、その流体流れが１つの並列の通路から次のものに方向を変更させる際に、その流体流れがＵターンを為すときを例外として、コールドプレート羽根の全体を通して、相対的に一定の速度にある。
【0046】
[0071]別の例示的な実施形態において、流れ導き構造は、流れを、上部多岐管部分から、第１の流路（または流路の群）を下り、近隣の流路（または流路の群）において戻るように、および、下部多岐管部分内に導くための歯状物を伴って構成される段違い多岐管を含み得る。かくして、例示的な実施形態において、流れは、第１の側の１つの端部において進入し、コールドプレート羽根を横切って、下り、戻るように、ただし、熱的勾配を最小化するように、２回以上往復して通過することなく流れ得る。段違い多岐管管寄せは、追加的な流れ経路設定自由度を創出する。
【0047】
[0072]なおも別の例示的な実施形態において、中央多岐管が、第１の押出加工された板と、第２の押出加工された板との間に布置され得る。中央多岐管は、それぞれの第１および第２の押出加工された板における鋸切込みに挿入され得るものであり、両方の板から受けられる流れを導くように構成され得る。例えば、中央多岐管は、第１の押出加工された板からの流れが、第１の押出加工された板の別の流路に戻ることを、および、第２の押出加工された板からの流れが、第２の押出加工された板の別の流路に戻ることを引き起こし得る。
【0048】
[0073]別の例示的な実施形態において、流れ導き構造２３０は、作動流体が、押出加工された板を通って、入口ポートから出口ポートに流れることを引き起こす。一部の事例において、流れ導き構造２３０は、第１のポートからの作動流体が、第１の流路内で、板の第１の端部から第２の端部に、次いで、第２の端部から第１の端部に戻るように、近隣の流路内で、蛇行様式で流れることを引き起こす。
【0049】
[0074]一部の事例において、押出加工された板２０５は、流れ経路を含み、流れ経路は、直線的、蛇行、交差流れ、並列、および直列のうちの１つである。一部の事例において、流れ経路は、第１および第２の端部キャップの構造に依存的である。一部の事例において、押出加工された板２０５は、端部キャップにより創出される蛇行流れ経路を含む。様々な例示的な実施形態によれば、流路構成は、端部キャップ設計を変更することにより変更可能である。
【0050】
[0075]１つの例示的な実施形態において、前に説明した流れ導き構造２３０とはいくらか異なるようにそれて、図２Ｃを参照すると、多岐管は、端部キャップ２１５内に形成され得る。例えば、端部キャップ２１５は、１つまたは複数の空洞２４１を有する構造を含み得る。単一の空洞２４１が存する実施形態において、端部キャップ２１５は、分離壁を伴わない、単一の中空にされた多岐管を含む。２つの空洞が存する実施形態において、単一の分離壁２４２が、第１の空洞と第２の空洞との間に存する。その上、任意の適した数の空洞Ｎが、Ｎ－１個の分離壁を使用して形成され得る。端部キャップ２１５は、例えば、溝掘り用器具または鋸によって、中実構造から材料を除去することにより形成され得る。他の例示的な実施形態において、端部キャップは、付加製造、または、任意の他の適し
た方法により形成され得る。この例において、端部キャップ２１５は、次いで、非鋸切込み押出加工された板に接続される。別の例示的な実施形態において、中空にされた多岐管区間が、押出加工された板の端部において形成され、平坦な板（例えば）が、かくして形成される多岐管に完全に被さるために使用され得る。
た方法により形成され得る。この例において、端部キャップ２１５は、次いで、非鋸切込み押出加工された板に接続される。別の例示的な実施形態において、中空にされた多岐管区間が、押出加工された板の端部において形成され、平坦な板（例えば）が、かくして形成される多岐管に完全に被さるために使用され得る。
【0051】
[0076]その上、多岐管が、押出加工された板の端部にある、別の例示的な実施形態において、前に説明した流れ導き構造２３０に戻って、および、図２Ｄを参照すると、端部キャップ２１５は、基部構成要素２５５と、指状部２５７と、側壁２５８とを含み得る。この実施形態は、多岐管内の挿入のために「Ｔ」形状設定され得る。側壁２５８は、端部キャップ２５０の両端部において布置され得るものであり、多岐管の端部を完全に閉じるように構成され得る。指状部２５７は、多岐管内への挿入のために基部構成要素２５５から延びるように構成され得る。指状部２５７は、流体の流れを導き、多岐管を細分割するようにさらに構成され得る。かくして、例示的な実施形態において、コールドプレート羽根内の流体の流れ経路は、端部キャップ２５０における指状部の設計を再構成することにより修正され得る。例えば、指状部は、多岐管をさらに細分割するために追加され得るものであり、指状部は、より多くの並列流れを引き起こすために除去され得るものであり、指状部は、羽根の再設計なしにコールドプレート羽根内の流れを変化させて、異なる場所において配置され得る。このことは、コールドプレート羽根の本体に対する製造工程の変更を伴わない、機敏な設計を手助けする。
【0052】
[0077]一部の事例において、押出加工された板２０５は、セルの下方の流れを最大化するように設計される。
[0078]例示的な実施形態において、流れを入口から、コールドプレート内の流路を通して（それらの流路が本明細書において説明されたように）、出口に導く、任意の適した多岐管構造が使用され得る。
[0078]例示的な実施形態において、流れを入口から、コールドプレート内の流路を通して（それらの流路が本明細書において説明されたように）、出口に導く、任意の適した多岐管構造が使用され得る。
【0053】
[0079]図３は、本開示の態様による、押出加工された板３０５の上部側および下部側のうちの１つ、この事例においては上部側３１３から切り取られる切欠き３１５を伴う押出加工された板３０５を例解する。かくして、例示的な実施形態において、押出加工された板３０５は、多岐管３１０と、切欠き３１５とを含み得る。押出加工された板３０５は、図１、２、４、５、および６を参照して説明されるような、押出加工された板１０５、２０５、４０５、５０５、および６０５の態様を組み込み得る。切欠き３１５は、押出加工された板３０５からフライス加工され得るものであり、図４および５を参照して説明されるような、切欠き４１５および５１５の態様を組み込み得る。
【0054】
[0080]特に、切欠き３１５は、押出加工された板３０５の上部側または下部側の部分の、溝掘り用器具またはレーザ除去を含む、任意の適した方法により形成され得る。切欠き３１５は、下記で説明されるようなポートを受けるために、任意の適したサイズである。切欠きは、多岐管３１０に対する開口部を提供するように構成される。多岐管が端部キャップ内に布置される実施形態において、切欠きが、さらには端部キャップ内にあり得る。
【0055】
[0081]図４は、本開示の態様による、ポート４２０を伴う押出加工された板４０５を例解する。一部の例において、押出加工された板４０５は、多岐管４１０と、切欠き４１５と、ポート４２０とを含み得る。押出加工された板４０５は、図１、２、３、５、および６を参照して説明されるような、押出加工された板１０５、２０５、３０５、５０５、および６０５の態様を組み込み得る。
【0056】
[0082]例示的な実施形態において、ポート４２０は、鍔部４２１を含み得る。例示的な実施形態において、鍔部４２１は、切欠き４１５内に嵌合するように構成される。例示的な実施形態において、第１のポート４２０は、第１の切欠き４１５と対になるための鍔部
４２１を含む。例示的な実施形態において、ポート４２０は、鍔部４２１を押出加工された板４０５に摩擦溶接することにより、押出加工された板４０５に取り付けられる。その上、多岐管内へのポートを創出する任意の適した方法が使用され得る。
４２１を含む。例示的な実施形態において、ポート４２０は、鍔部４２１を押出加工された板４０５に摩擦溶接することにより、押出加工された板４０５に取り付けられる。その上、多岐管内へのポートを創出する任意の適した方法が使用され得る。
【0057】
[0083]ポート４２０は、図５および６を参照して説明されるような、ポート５２０および６２０の態様を組み込み得る。例示的な実施形態において、第１のポート４２０は、注入ポートである。例示的な実施形態において、第１のポート４２０は、入口ポートである。例示的な実施形態において、第１のポート４２０は、入口嵌合具を含む。
【0058】
[0084]他の例示的な実施形態において、図４において示されないが、押出加工された板４０５は、押出加工された板４０５内の第２の切欠き内で対になるための第２の鍔部を伴う第２のポートをさらに含む。例示的な実施形態において、第２のポートは、作動流体の、外への流れのための出口ポートである。第２のポートは、第１のポートと同じ多岐管において布置され得るものであり、または、その第２のポートは、第１のポートとは反対の多岐管において布置され得る。その上、第２のポートは、押出加工された板４０５の、第１のポートと同じ側に、または、押出加工された板４０５の反対の側に布置され得る。かくして、例示的な実施形態において、第１のポートは、第１の多岐管への作動流体の入口のために構成され、第２のポートは、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために構成される。一部の事例において、第１のポート４２０および第２のポート（この図において示されない）は、各々、押出加工された板内で統合される、統合された接続ポートである。
【0059】
[0085]図５は、本開示の態様による、端部キャップ５２５を伴う押出加工された板５０５を含むコールドプレート５００を例解する。一部の例において、コールドプレート５００は、押出加工された板５０５と、多岐管５１０と、切欠き５１５と、ポート５２０および５２１と、端部キャップ５２５とを含む。その上、図５において例解されるように、コールドプレート５００は、側部レール５３０をさらに含み得る。押出加工された板５０５は、図１、２、３、４、および６を参照して説明されるような、押出加工された板１０５、２０５、３０５、４０５、および６０５の態様を組み込み得る。
【0060】
[0086]多岐管５１０は、図２、３、および４を参照して説明されるような、多岐管２１０、３１０、および４１０の態様を組み込み得る。切欠き５１５は、図３および４を参照して説明されるような、切欠き３１５および４１５の態様を組み込み得る。ポート５２０は、図４および６を参照して説明されるような、ポート４２０および６２０の態様を組み込み得る。端部キャップ５２５は、図２および６を参照して説明されるような、端部キャップ２１５および６１５の態様を組み込み得る。
【0061】
[0087]側部レール５３０は、図６を参照して説明されるような、側部レール６３０の態様を組み込み得る。一部の事例において、側部レール５３０は、装着境界部または鍔部を含む。様々な例示的な実施形態において、側部レール５３０は、押出加工、スタンプ加工、および類するものにより形成される。一部の事例において、側部レール５３０は、コールドプレート５００の側部縁部に摩擦溶接される。かくして、一部の事例において、コールドプレート５００は、コールドプレート５００を他の物体に装着するための装着境界部をさらに含む。一部の事例において、他の物体は、蓄電池パックおよび車両構造のうちの１つを含む。かくして、例示的な実施形態において、側部レール５３０は、装着側部レールと呼ばれ得る。
【0062】
[0088]図６は、本開示の態様による、側部レール６３０を伴うコールドプレート６００の端面図を例解する。一部の例において、コールドプレート６００は、ポート６２０および６２１と、端部キャップ６１５と、側部レール６３０とを含み得る。
【0063】
[0089]ポート６２０は、図４および５を参照して説明されるような、ポート４２０および５２０の態様を組み込み得る。端部キャップ６１５は、図２および５を参照して説明されるような、端部キャップ２１５および５２５の態様を組み込み得る。側部レール６３０は、図５を参照して説明されるような、側部レール５３０の態様を組み込み得る。
【0064】
[0090]図７は、本開示の態様による、押出加工工程を使用して形成されるコールドプレート製造システム７０５の線図７００を示す。一部の例において、コールドプレート製造システム７０５は、押出加工機７１０と、フライス加工構成要素７１５と、ポート配置構成要素７２０と、端部キャップ構成要素７２５と、溶接構成要素７３０と、接合構成要素７３５とを含み得る。
【0065】
[0091]押出加工機７１０は、押出加工された板を形成するために、金属性材料を、ダイを通して押出加工し得る。様々な実施形態において、コールドプレート製造システムは、押出加工機７１０を、ダイ鋳造機またはスタンプ加工／成形加工構成要素に置き換え得る。
【0066】
[0092]フライス加工構成要素７１５は、板の第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工し、板の第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工し、第１の切欠きを、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工し、第２の切欠きを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの、上方または下方の、上部表面内または下部表面内のうちの１つにフライス加工し得る。一部の事例において、フライス加工は、鋸切込みにより実施される。一部の事例において、フライス加工は、フライス加工「溝掘り用器具」により実施され得る。一部の事例において、鋸切込みの深さは、２．５ｍｍの高さで、３７０ｍｍの幅で、２４ｍｍの深さがあり、または、任意の適した寸法である。
【0067】
[0093]ポート配置構成要素７２０は、第１の切欠き内に、第１のポートを、第１の多岐管への作動流体の入口のために配置し、第２の切欠き内に、第２のポートを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置し得る。
【0068】
[0094]端部キャップ構成要素７２５は、本明細書において説明されるような、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップを形成し得る。
[0095]溶接構成要素７３０は、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接し得る。一部の事例において、溶接は、摩擦溶接を含む。一部の事例において、摩擦溶接は、はんだなしの様式で、および、接合または接着剤なしで、第１の多岐管への第１の端部キャップ、および、第２の多岐管への第２の端部キャップを密閉することをさらに含む。一部の事例において、摩擦溶接は、漏れが、車両の用途においてありがちな荷重および振動のもとでさえ発生することを防止するための様式で、第１の多岐管への第１の端部キャップ、および、第２の多岐管への第２の端部キャップを密閉することをさらに含む。一部の事例において、摩擦溶接は、密閉剤の後続の使用なしで、押出加工された板と、第１および第２のポートと、第１および第２の端部キャップとの間の自己密閉境界部を結果的に生じさせる。摩擦溶接技法による密閉として全体的に本明細書において説明されるが、２つの物体を結び付けるための任意の適した技法が、他の例示的な実施形態において使用され得る。例えば、プラスチックは、摩擦攪拌され得る。構造的接合、レーザ溶接、および、物体に結び付けるための他の知られている技法が、個別の接続に適するように使用され得る。様々な実施形態において、様々な構成要素が鋳造またはスタンプ加工／成形加工によって形成されたとき、溶接構成要素７３０は、図示されないろう付け構成要素に置き換えられ得る。
[0095]溶接構成要素７３０は、押出加工された板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接し得る。一部の事例において、溶接は、摩擦溶接を含む。一部の事例において、摩擦溶接は、はんだなしの様式で、および、接合または接着剤なしで、第１の多岐管への第１の端部キャップ、および、第２の多岐管への第２の端部キャップを密閉することをさらに含む。一部の事例において、摩擦溶接は、漏れが、車両の用途においてありがちな荷重および振動のもとでさえ発生することを防止するための様式で、第１の多岐管への第１の端部キャップ、および、第２の多岐管への第２の端部キャップを密閉することをさらに含む。一部の事例において、摩擦溶接は、密閉剤の後続の使用なしで、押出加工された板と、第１および第２のポートと、第１および第２の端部キャップとの間の自己密閉境界部を結果的に生じさせる。摩擦溶接技法による密閉として全体的に本明細書において説明されるが、２つの物体を結び付けるための任意の適した技法が、他の例示的な実施形態において使用され得る。例えば、プラスチックは、摩擦攪拌され得る。構造的接合、レーザ溶接、および、物体に結び付けるための他の知られている技法が、個別の接続に適するように使用され得る。様々な実施形態において、様々な構成要素が鋳造またはスタンプ加工／成形加工によって形成されたとき、溶接構成要素７３０は、図示されないろう付け構成要素に置き換えられ得る。
【0069】
[0096]接合構成要素７３５は、セルをコールドプレートに直接的に接合し得る。例示的な実施形態において、直接的な接合は、熱的積重を低減する。
[0097]図８は、本開示の態様による、押出加工工程を使用してコールドプレートを製造するためのコールドプレート製造システム７０５により実施される工程のフローチャート８００を示す。一部の例において、コールドプレート製造システムは、コールドプレート製造システムの機能的要素を制御して、説明される機能を実施するための、１組のコードを実行し得る。追加的または代替的に、コールドプレート製造システムは、特殊用途のハードウェアを使用し得る。例示的な実施形態において、本明細書において説明される動作は、様々なサブステップから成立させられ得るものであり、または、本明細書において説明される他の動作と関連して実施され得る。これらの動作は、本開示の態様によって説明される方法および工程によって実施され得る。
[0097]図８は、本開示の態様による、押出加工工程を使用してコールドプレートを製造するためのコールドプレート製造システム７０５により実施される工程のフローチャート８００を示す。一部の例において、コールドプレート製造システムは、コールドプレート製造システムの機能的要素を制御して、説明される機能を実施するための、１組のコードを実行し得る。追加的または代替的に、コールドプレート製造システムは、特殊用途のハードウェアを使用し得る。例示的な実施形態において、本明細書において説明される動作は、様々なサブステップから成立させられ得るものであり、または、本明細書において説明される他の動作と関連して実施され得る。これらの動作は、本開示の態様によって説明される方法および工程によって実施され得る。
【0070】
[0098]ブロック８０５において、コールドプレート製造システムは、押出加工された板を形成するために、金属性材料を、ダイを通して押出加工し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、押出加工機７１０により実施され得る。押出加工された板は、板の第１の端部から、直線的に、板の第１の端部の反対の板の第２の端部に延びる、押出加工する工程により形成される流路を含み得る。板は、上部表面と、上部表面に平行な下部表面とを含む。流路は、互いと並列に、および、上部表面と下部表面との間に布置され、一部の事例において、流路は、押出加工する工程により形成される壁により互いから分離される。
【0071】
[0099]ブロック８１０において、コールドプレート製造システムは、板の第１の端部を、第１の多岐管を形成するためにフライス加工し得る。ブロック８１５において、コールドプレート製造システムは、板の第２の端部を、第２の多岐管を形成するためにフライス加工し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、フライス加工構成要素７１５により実施され得る。
【0072】
[00100]ブロック８２０において、コールドプレート製造システムは、第１の切欠きを
、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工し得る。ブロック８２５において、コールドプレート製造システムは、第２の切欠きを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、フライス加工構成要素７１５により実施され得る。
、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工し得る。ブロック８２５において、コールドプレート製造システムは、第２の切欠きを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、フライス加工構成要素７１５により実施され得る。
【0073】
[00101]ブロック８３０において、コールドプレート製造システムは、第１の切欠き内
に、第１のポートを、第１の多岐管への作動流体の入口のために配置し得る。ブロック８３５において、コールドプレート製造システムは、第２の切欠き内に、第２のポートを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、ポート配置構成要素７２０により実施され得る。
に、第１のポートを、第１の多岐管への作動流体の入口のために配置し得る。ブロック８３５において、コールドプレート製造システムは、第２の切欠き内に、第２のポートを、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、ポート配置構成要素７２０により実施され得る。
【0074】
[00102]ブロック８４０において、コールドプレート製造システムは、第１の端部キャ
ップおよび第２の端部キャップを形成し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、端部キャップ構成要素７２５により実施され得る。
ップおよび第２の端部キャップを形成し得る。所定の例において、説明される動作の態様は、図７を参照して説明されるような、端部キャップ構成要素７２５により実施され得る。
【0075】
[00103]ブロック８４５において、コールドプレート製造システムは、押出加工された
板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接し得る。所定の例において、説明される動作の態様
は、図７を参照して説明されるような、溶接構成要素７３０により実施され得る。
板、第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートを、密閉された外郭を形成するために溶接し得る。所定の例において、説明される動作の態様
は、図７を参照して説明されるような、溶接構成要素７３０により実施され得る。
【0076】
[00104]図１０Ａは、本開示の態様による、入口ポート１０２０と出口ポート１０２１
とを伴うコールドプレート１０００の上面図を例解する。コールドプレート１０００は、押出加工された板１００５と、入口ポート１０２０および出口ポート１０２１を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１０１５と、第１の端部キャップの反対に配設される第２の端部キャップ１０１６とをさらに含み得る。
とを伴うコールドプレート１０００の上面図を例解する。コールドプレート１０００は、押出加工された板１００５と、入口ポート１０２０および出口ポート１０２１を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１０１５と、第１の端部キャップの反対に配設される第２の端部キャップ１０１６とをさらに含み得る。
【0077】
[00105]図１０Ｂは、本開示の態様による、押出加工された板１００５と、第１の端部
キャップ１０１５と、第２の端部キャップ１０１６とを含むコールドプレート１０００の側面図を例解する。図１０Ｃは、コールドプレート１０００の断面Ａ－Ａに沿った断面図を例解する。第１の端部キャップ１０１５は、コールドプレート１０００の第１の端部において、１つおきの壁１０７０と境界部で接続するように構成される、指状部１０５７をさらに含み得る。同様に、第２の端部キャップ１０１６は、第１の端部キャップ１０１５が境界部で接続しない各々の壁と境界部で接続するように構成される、指状部１０６７を含み得る。このことは、蛇行流れ経路を創出し得るものであり、作動流体は、入口ポート１０２０に進入し、流路１０１０を通って、コールドプレート１０００の第１の端部からコールドプレート１０００の第２の端部に、次いで、コールドプレート１０００の第２の端部からコールドプレート１０００の第１の端部に戻るように流れる。このことは、いくらかの回数繰り返され得るものであり、出口ポート１０２１は、図１０Ａにおいて示されるように、入口ポート１０２０と同じ側にあり得る。
キャップ１０１５と、第２の端部キャップ１０１６とを含むコールドプレート１０００の側面図を例解する。図１０Ｃは、コールドプレート１０００の断面Ａ－Ａに沿った断面図を例解する。第１の端部キャップ１０１５は、コールドプレート１０００の第１の端部において、１つおきの壁１０７０と境界部で接続するように構成される、指状部１０５７をさらに含み得る。同様に、第２の端部キャップ１０１６は、第１の端部キャップ１０１５が境界部で接続しない各々の壁と境界部で接続するように構成される、指状部１０６７を含み得る。このことは、蛇行流れ経路を創出し得るものであり、作動流体は、入口ポート１０２０に進入し、流路１０１０を通って、コールドプレート１０００の第１の端部からコールドプレート１０００の第２の端部に、次いで、コールドプレート１０００の第２の端部からコールドプレート１０００の第１の端部に戻るように流れる。このことは、いくらかの回数繰り返され得るものであり、出口ポート１０２１は、図１０Ａにおいて示されるように、入口ポート１０２０と同じ側にあり得る。
【0078】
[00106]図１１Ａは、本開示の態様による、第１の入口ポート１１２０と、第１の出口
ポート１１２１と、第２の入口ポート１１２２と、第２の出口ポート１１２３とを伴うコールドプレート１１００の上面図を例解する。コールドプレート１１００は、押出加工された板１１０５と、第１の入口ポート１１２０および第２の入口ポート１１２２を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１１１５と、第１の端部キャップの反対に配設される第２の端部キャップ１１１６とをさらに含み得る。様々な実施形態において、入口ポートは出口ポートであり得るものであり、逆もしかりであり、そのことは、第１の入口ポートが１つの端部にあり、第２の入口ポートが反対の端部にあることを結果的に生じさせる。例示的な実施形態において、入口ポート（１１２０、１１２２）および出口ポート（１１２１、１１２３）の長さ方向の向きは、コールドプレート１１００の中の流れ経路に平行であり得る。この構成は、流体接続が、システムに対して外部的に為されることを可能とし、流体接続が、蓄電池セルが布置されるところから離れて密閉されることを可能とし得る。このことは、破壊、めり込み、または破壊衝撃荷重の事例において、より安全なシステムを創出することの、追加の利益を有し得る。さらに、このことは、流体接続が、製造誤り、整備、または類するものから損傷させられるという公算を減少し得る。
ポート１１２１と、第２の入口ポート１１２２と、第２の出口ポート１１２３とを伴うコールドプレート１１００の上面図を例解する。コールドプレート１１００は、押出加工された板１１０５と、第１の入口ポート１１２０および第２の入口ポート１１２２を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１１１５と、第１の端部キャップの反対に配設される第２の端部キャップ１１１６とをさらに含み得る。様々な実施形態において、入口ポートは出口ポートであり得るものであり、逆もしかりであり、そのことは、第１の入口ポートが１つの端部にあり、第２の入口ポートが反対の端部にあることを結果的に生じさせる。例示的な実施形態において、入口ポート（１１２０、１１２２）および出口ポート（１１２１、１１２３）の長さ方向の向きは、コールドプレート１１００の中の流れ経路に平行であり得る。この構成は、流体接続が、システムに対して外部的に為されることを可能とし、流体接続が、蓄電池セルが布置されるところから離れて密閉されることを可能とし得る。このことは、破壊、めり込み、または破壊衝撃荷重の事例において、より安全なシステムを創出することの、追加の利益を有し得る。さらに、このことは、流体接続が、製造誤り、整備、または類するものから損傷させられるという公算を減少し得る。
【0079】
[00107]図１１Ｂは、本開示の態様による、押出加工された板１１０５と、第１の端部
キャップ１１１５と、第２の端部キャップ１１１６とを含むコールドプレート１１００の側面図を例解する。図１１Ｃは、コールドプレート１１００の断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を例解する。第１の端部キャップ１１１５は、コールドプレート１１００の第１の端部において、中間壁１１７０と境界部で接続するように構成される、指状部１１５７をさらに含み得る。同様に、第２の端部キャップ１１１６は、第２の端部において、中間壁１１７０と境界部で接続するように構成される、指状部１１６７を含み得る。この構成は、押出加工された板１１０５の第１の半分体における、および、押出加工された板の第２の半分体における、流れ経路の通過を創出し得る。作動流体は、第１の入口ポート１１２０に進入し、流路１１１０を通って、コールドプレート１１００の第１の半分体において第１の端部から第２の端部に、および、第１の出口ポート１１２１の外に流れ得る。同様に、作動流体は、第２の入口ポート１１２２に進入し、流路１１１１を通って、コールドプレー
ト１１００の第２の半分体において第１の端部から第２の端部に、および、第２の出口ポート１１２３の外に流れ得る。このことは、コールドプレート１１００の各々の半分体における、２つの別々の、および相違する流れ経路を確実にし得る。
キャップ１１１５と、第２の端部キャップ１１１６とを含むコールドプレート１１００の側面図を例解する。図１１Ｃは、コールドプレート１１００の断面Ｂ－Ｂに沿った断面図を例解する。第１の端部キャップ１１１５は、コールドプレート１１００の第１の端部において、中間壁１１７０と境界部で接続するように構成される、指状部１１５７をさらに含み得る。同様に、第２の端部キャップ１１１６は、第２の端部において、中間壁１１７０と境界部で接続するように構成される、指状部１１６７を含み得る。この構成は、押出加工された板１１０５の第１の半分体における、および、押出加工された板の第２の半分体における、流れ経路の通過を創出し得る。作動流体は、第１の入口ポート１１２０に進入し、流路１１１０を通って、コールドプレート１１００の第１の半分体において第１の端部から第２の端部に、および、第１の出口ポート１１２１の外に流れ得る。同様に、作動流体は、第２の入口ポート１１２２に進入し、流路１１１１を通って、コールドプレー
ト１１００の第２の半分体において第１の端部から第２の端部に、および、第２の出口ポート１１２３の外に流れ得る。このことは、コールドプレート１１００の各々の半分体における、２つの別々の、および相違する流れ経路を確実にし得る。
【0080】
[00108]図１２Ａは、本開示の態様による、入口ポート１２２０と出口ポート１２２１
とを伴うコールドプレート１２００の上面図を例解する。コールドプレート１２００は、押出加工された板１２０５と、入口ポート１２２０を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１２１５と、出口ポート１２２１に近接して第１の端部キャップ１２１５の反対に配設される第２の端部キャップ１２１６とをさらに含み得る。入口ポート１２２０は、第１の端部キャップ１２１５に近接して、押出加工された板１２０５の第１の側に配設され得るものであり、出口ポート１２２１は、第２の端部キャップ１２１６に近接して、押出加工された板１２０５の第２の側に配設され得る。この構成は、例えば圧力降下に関して有益であり、なぜならば、流体は、コールドプレートの長さを横切ってよりむしろ、コールドプレートの幅を横切って流れる（幅は、長さより短い距離である）からである。かくして、流体ポート（１２２０、１２２１）をコールドプレート１２００の反対の側に配置し、次いで、流体を、板を横切る方向において、一方の側から他方に流すことにより、より低い圧力降下が創出される。その上、「直列式（ｉｎｌｉｎｅ）」流入口／流出口ポートは、ポートにおいて９０度方向転換を為す流体のすべてから発生することになる圧力降下を低減する。
とを伴うコールドプレート１２００の上面図を例解する。コールドプレート１２００は、押出加工された板１２０５と、入口ポート１２２０を有する端部に近接して配設される第１の端部キャップ１２１５と、出口ポート１２２１に近接して第１の端部キャップ１２１５の反対に配設される第２の端部キャップ１２１６とをさらに含み得る。入口ポート１２２０は、第１の端部キャップ１２１５に近接して、押出加工された板１２０５の第１の側に配設され得るものであり、出口ポート１２２１は、第２の端部キャップ１２１６に近接して、押出加工された板１２０５の第２の側に配設され得る。この構成は、例えば圧力降下に関して有益であり、なぜならば、流体は、コールドプレートの長さを横切ってよりむしろ、コールドプレートの幅を横切って流れる（幅は、長さより短い距離である）からである。かくして、流体ポート（１２２０、１２２１）をコールドプレート１２００の反対の側に配置し、次いで、流体を、板を横切る方向において、一方の側から他方に流すことにより、より低い圧力降下が創出される。その上、「直列式（ｉｎｌｉｎｅ）」流入口／流出口ポートは、ポートにおいて９０度方向転換を為す流体のすべてから発生することになる圧力降下を低減する。
【0081】
[00109]図１２Ｂは、本開示の態様による、押出加工された板１２０５と、第１の端部
キャップ１２１５と、第２の端部キャップ１２１６と、入口ポート１２２０とを含むコールドプレート１２００の側面図を例解する。図１２Ｃは、コールドプレート１２００の断面Ｃ－Ｃに沿った断面図を例解する。この構成は、押出加工された板１２０５における、流れ経路の通過を創出し得る。作動流体は、入口ポート１２２０に進入し、流路１２１０を通って、コールドプレート１２００の第１の端部から第２の端部に、および、出口ポート１２２１の外に流れ得る。
キャップ１２１５と、第２の端部キャップ１２１６と、入口ポート１２２０とを含むコールドプレート１２００の側面図を例解する。図１２Ｃは、コールドプレート１２００の断面Ｃ－Ｃに沿った断面図を例解する。この構成は、押出加工された板１２０５における、流れ経路の通過を創出し得る。作動流体は、入口ポート１２２０に進入し、流路１２１０を通って、コールドプレート１２００の第１の端部から第２の端部に、および、出口ポート１２２１の外に流れ得る。
【0082】
[00110]図１３Ａは、本開示の態様による、スタンプ加工された板１３０５の斜視図を
例解する。スタンプ加工された板１３０５は、スタンプ加工された板１３０５により蓄電池にもたらされるものの冷却を増大するように設計され得る、複数の摂動部（ｐｅｒｔｕｒｂａｎｃｅ）１３０７を含み得る。スタンプ加工された板１３０５は、別の押出加工された板とともに組立てられ、コールドプレートを形成するように構成され得る。スタンプ加工された板１３０５は、境界部で接続する押出加工された板の平坦な表面と対になり、蛇行流れ経路を創出するように構成される第１の壁１３７０をさらに含み得る。
例解する。スタンプ加工された板１３０５は、スタンプ加工された板１３０５により蓄電池にもたらされるものの冷却を増大するように設計され得る、複数の摂動部（ｐｅｒｔｕｒｂａｎｃｅ）１３０７を含み得る。スタンプ加工された板１３０５は、別の押出加工された板とともに組立てられ、コールドプレートを形成するように構成され得る。スタンプ加工された板１３０５は、境界部で接続する押出加工された板の平坦な表面と対になり、蛇行流れ経路を創出するように構成される第１の壁１３７０をさらに含み得る。
【0083】
[00111]図１３Ｂは、本開示の態様による、コールドプレート組立体１３００の斜視図
を例解する。コールドプレート組立体１３００は、第１のスタンプ加工された板１３０５と、第１のスタンプ加工された板１３０５に結合される第２の板１３０６とを含み得る。コールドプレート組立体１３００は、入口ポート１３２０と、出口ポート１３２１とをさらに含み得る。例示的な実施形態において、スタンプ加工された板１３０５は、スタンプ加工されたシート金属を含み得る。例示的な実施形態において、第１のスタンプ加工された板１３０５、および、第２の板１３０６は、ろう付けによって結合され得る。この構成は、押出加工され溶接された実施形態と同じ、または同様の構造的利益をもたらし得る。
を例解する。コールドプレート組立体１３００は、第１のスタンプ加工された板１３０５と、第１のスタンプ加工された板１３０５に結合される第２の板１３０６とを含み得る。コールドプレート組立体１３００は、入口ポート１３２０と、出口ポート１３２１とをさらに含み得る。例示的な実施形態において、スタンプ加工された板１３０５は、スタンプ加工されたシート金属を含み得る。例示的な実施形態において、第１のスタンプ加工された板１３０５、および、第２の板１３０６は、ろう付けによって結合され得る。この構成は、押出加工され溶接された実施形態と同じ、または同様の構造的利益をもたらし得る。
【0084】
[00112]図１４Ａは、本開示の態様による、鋳造された板１４０５の斜視図を例解する
。鋳造された板１４０５は、鋳造された板１４０５により蓄電池にもたらされるものの冷却を増大するように設計され得る、複数の摂動部１４０７を含み得る。鋳造された板１４０５は、別の押出加工された板とともに組立てられ、コールドプレート組立体を形成するように構成され得る。鋳造された板１４０５は、境界部で接続する板の平坦なシート金属
表面と対になり、２つの別々の流れ経路を創出するように構成される壁１４７０をさらに含み得る。シート金属は、境界部で接続する蓄電池セルに対する、高度に熱的伝導性がある材料をもたらし得る。鋳造された板１４０５は、蓄電池モジュールに対する構造的支持の大部分をもたらし得るものであり、鋳造された板１４０５は、元来、熱的絶縁性があり得る。例示的な実施形態において、第１の入口ポート１４２０、第１の出口ポート１４２１、第２の入口ポート１４２２、および、第２の出口ポート１４２３は、鋳造された板１４０５に溶接またはろう付けされ得る。例示的な実施形態において、作動流体は、第１の入口ポート１４２０を通って、第１の流路１４１０を通って、第１の出口ポート１４２１に流れ得る。同様に、作動流体は、第２の入口ポート１４２２を通って、第２の流路１４１１を通って、第２の出口ポート１４２３に流れ得る。例示的な実施形態において、鋳造された板１４０５は、鋳造によって製造され得る。
。鋳造された板１４０５は、鋳造された板１４０５により蓄電池にもたらされるものの冷却を増大するように設計され得る、複数の摂動部１４０７を含み得る。鋳造された板１４０５は、別の押出加工された板とともに組立てられ、コールドプレート組立体を形成するように構成され得る。鋳造された板１４０５は、境界部で接続する板の平坦なシート金属
表面と対になり、２つの別々の流れ経路を創出するように構成される壁１４７０をさらに含み得る。シート金属は、境界部で接続する蓄電池セルに対する、高度に熱的伝導性がある材料をもたらし得る。鋳造された板１４０５は、蓄電池モジュールに対する構造的支持の大部分をもたらし得るものであり、鋳造された板１４０５は、元来、熱的絶縁性があり得る。例示的な実施形態において、第１の入口ポート１４２０、第１の出口ポート１４２１、第２の入口ポート１４２２、および、第２の出口ポート１４２３は、鋳造された板１４０５に溶接またはろう付けされ得る。例示的な実施形態において、作動流体は、第１の入口ポート１４２０を通って、第１の流路１４１０を通って、第１の出口ポート１４２１に流れ得る。同様に、作動流体は、第２の入口ポート１４２２を通って、第２の流路１４１１を通って、第２の出口ポート１４２３に流れ得る。例示的な実施形態において、鋳造された板１４０５は、鋳造によって製造され得る。
【0085】
[00113]図１４Ｂは、本開示の態様による、コールドプレート組立体１４００の斜視図
を例解する。コールドプレート組立体１４００は、第１の鋳造された板１４０５と、第１の鋳造された板１４０５に結合される第２の板１４０６と、第１の鋳造された板１４０５の第１の端部に結合される第１の入口ポート１４２０と、第１の鋳造された板１４０５の第２の端部に結合される第１の出口ポート１４２１と、第１の鋳造された板１４０５の第１の端部に結合される第２の入口ポート１４２２と、第１の鋳造された板１４０５の第２の端部に結合される第２の出口ポート１４２３とを含み得る。ポート（１４２０、１４２１、１４２２、１４２３）は、ろう付けまたは溶接により、第１の鋳造された板１４０５に結合され得る。例示的な実施形態において、入口ポート（１４２０、１４２２）および出口ポート（１４２１、１４２３）の向きは、流路（１４１０、１４１１）に平行であり得るものであり、作動流体が流路（１４１０、１４１１）に進入するための９０度方向転換を創出し得る。
を例解する。コールドプレート組立体１４００は、第１の鋳造された板１４０５と、第１の鋳造された板１４０５に結合される第２の板１４０６と、第１の鋳造された板１４０５の第１の端部に結合される第１の入口ポート１４２０と、第１の鋳造された板１４０５の第２の端部に結合される第１の出口ポート１４２１と、第１の鋳造された板１４０５の第１の端部に結合される第２の入口ポート１４２２と、第１の鋳造された板１４０５の第２の端部に結合される第２の出口ポート１４２３とを含み得る。ポート（１４２０、１４２１、１４２２、１４２３）は、ろう付けまたは溶接により、第１の鋳造された板１４０５に結合され得る。例示的な実施形態において、入口ポート（１４２０、１４２２）および出口ポート（１４２１、１４２３）の向きは、流路（１４１０、１４１１）に平行であり得るものであり、作動流体が流路（１４１０、１４１１）に進入するための９０度方向転換を創出し得る。
【0086】
[00114]図１５Ａは、本開示の態様による、コールドプレート組立体１５００の斜視図
を例解する。コールドプレート組立体１５００は、押出加工された板１５０５と、第１の側で第１の押出加工された板に結合される第１の側部レール１５３０と、第１の側部レール１５３０の反対に配設され、押出加工された板１５０５に結合される第２の側部レール１５３１とを含み得る。第１の側部レール１５３０は、入口ポート１５２０を含み得るものであり、第２の側部レール１５３１は、出口ポート１５２１を含み得る。作動流体を供給することに加えて、第１の側部レール１５３０および第２の側部レール１５３１は、蓄電池組立体に対する構造的支持をもたらし得る。
を例解する。コールドプレート組立体１５００は、押出加工された板１５０５と、第１の側で第１の押出加工された板に結合される第１の側部レール１５３０と、第１の側部レール１５３０の反対に配設され、押出加工された板１５０５に結合される第２の側部レール１５３１とを含み得る。第１の側部レール１５３０は、入口ポート１５２０を含み得るものであり、第２の側部レール１５３１は、出口ポート１５２１を含み得る。作動流体を供給することに加えて、第１の側部レール１５３０および第２の側部レール１５３１は、蓄電池組立体に対する構造的支持をもたらし得る。
【0087】
[00115]図１５Ｂは、押出加工された板１５０５の上部表面１５０１と下部表面１５０
２との間の平面内の断面を例解する。例示的な実施形態において、押出加工された板１５０５は、複数の多岐管１５１０を含む。各々の多岐管１５１０は、押出加工された板１５０５の第１の側１５０３から、押出加工された板１５０５の第２の側１５０４に延びる、複数の流路１５１１を含み得る。各々の多岐管１５１０は、第１の側部レール１５３０（図１５Ａ）の入口ポート１５２０と流体連通している多岐管入口１５２２と、第２の側部レール１５３１（図１５Ａ）の出口ポート１５２１と流体連通している多岐管出口１５２３とをさらに含み得る。作動流体が、コールドプレート組立体１５００を横断して横方向に進行することにより、流体は、圧力降下の減少、より大きい質量流量、および、より大きい冷却能力に遭遇し得る。
２との間の平面内の断面を例解する。例示的な実施形態において、押出加工された板１５０５は、複数の多岐管１５１０を含む。各々の多岐管１５１０は、押出加工された板１５０５の第１の側１５０３から、押出加工された板１５０５の第２の側１５０４に延びる、複数の流路１５１１を含み得る。各々の多岐管１５１０は、第１の側部レール１５３０（図１５Ａ）の入口ポート１５２０と流体連通している多岐管入口１５２２と、第２の側部レール１５３１（図１５Ａ）の出口ポート１５２１と流体連通している多岐管出口１５２３とをさらに含み得る。作動流体が、コールドプレート組立体１５００を横断して横方向に進行することにより、流体は、圧力降下の減少、より大きい質量流量、および、より大きい冷却能力に遭遇し得る。
【0088】
[00116]様々な実施形態において、押出加工された板１５０５は、押出加工され、スタ
ンプ加工／成形加工され、または鋳造され得る。様々な実施形態において、様々な構成要素が、溶接またはろう付けにより結び付けられ得る。
ンプ加工／成形加工され、または鋳造され得る。様々な実施形態において、様々な構成要素が、溶接またはろう付けにより結び付けられ得る。
【0089】
[00117]コールドプレートを製造するための方法は、板を形成するステップを含み得る
。板は、板の第１の端部から、直線的に、板の第１の端部の反対の板の第２の端部に延びる流路を含み得る。板は、上部表面と、上部表面に対して共面である下部表面とを含み得る。流路は、互いと並列に、および、上部表面と下部表面との間に布置され得る。流路は、壁により互いから分離され得る。板の第１の端部は、第１の多岐管を形成するためにフライス加工され得る。板の第２の端部は、第２の多岐管を形成するためにフライス加工され得る。第１の切欠きが、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工され得る。第２の切欠きが、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工され得る。第１のポートが、第１の切欠き内に、第１の多岐管への作動流体の入口として配置され得る。第２のポートが、第２の切欠き内に、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置され得る。第１の端部キャップおよび第２の端部キャップが形成され得る。第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートが、密閉された外郭を形成するために密閉され得る。
。板は、板の第１の端部から、直線的に、板の第１の端部の反対の板の第２の端部に延びる流路を含み得る。板は、上部表面と、上部表面に対して共面である下部表面とを含み得る。流路は、互いと並列に、および、上部表面と下部表面との間に布置され得る。流路は、壁により互いから分離され得る。板の第１の端部は、第１の多岐管を形成するためにフライス加工され得る。板の第２の端部は、第２の多岐管を形成するためにフライス加工され得る。第１の切欠きが、第１の多岐管の上方の上部表面内にフライス加工され得る。第２の切欠きが、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つの上方の上部表面内にフライス加工され得る。第１のポートが、第１の切欠き内に、第１の多岐管への作動流体の入口として配置され得る。第２のポートが、第２の切欠き内に、第１の多岐管または第２の多岐管のうちの１つからの作動流体の出口のために配置され得る。第１の端部キャップおよび第２の端部キャップが形成され得る。第１の端部キャップ、第２の端部キャップ、第１のポート、および第２のポートが、密閉された外郭を形成するために密閉され得る。
【0090】
[00118]例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、構造の全体を通して、
より均一な温度等高線を有する。特に、コールドプレート羽根は、コールドプレート羽根を通る流体の流れの方向に垂直な「板内」方向において、ほとんど一様な温度等高線を有するように構成される。対照的に、マイクロ流路コールドプレートは、コールドプレート羽根を通る流体のマイクロ流路流れの方向に垂直な「板内」方向において、温度等高線においての有意な温度差（熱点）を有する。これらの熱点は、部分的には、マイクロ流路への熱伝達のための小さい表面積に起因し、間に布置される金属を伴う条片に起因する。対照的に、本明細書において説明される様々な例示的な実施形態においての、近隣の流路内での、並列の、ただし反対の方向においての流れ経路は、コールドプレート羽根内の熱的勾配を最小化するように構成され得る。
より均一な温度等高線を有する。特に、コールドプレート羽根は、コールドプレート羽根を通る流体の流れの方向に垂直な「板内」方向において、ほとんど一様な温度等高線を有するように構成される。対照的に、マイクロ流路コールドプレートは、コールドプレート羽根を通る流体のマイクロ流路流れの方向に垂直な「板内」方向において、温度等高線においての有意な温度差（熱点）を有する。これらの熱点は、部分的には、マイクロ流路への熱伝達のための小さい表面積に起因し、間に布置される金属を伴う条片に起因する。対照的に、本明細書において説明される様々な例示的な実施形態においての、近隣の流路内での、並列の、ただし反対の方向においての流れ経路は、コールドプレート羽根内の熱的勾配を最小化するように構成され得る。
【0091】
[00119]例示的な実施形態において、コールドプレート羽根は、押出加工された板に取
り付けられる、蓄電池パックを形成する、複数の蓄電池セルを有し、コールドプレート羽根は、車両内に装着される。蓄電池パック担持コールドプレート羽根は、移動性環境、または、任意の他の適したシステムにおいて設置され得る。例示的な実施形態において、冷却システムまたは「熱ポンプ」が、コールドプレート羽根の入口ポートおよび出口ポートに接続される。冷却システムは、作動流体が、コールドプレート羽根と熱シンクとの間の閉ループ内で流れることを引き起こすように構成される。例えば、冷却流体は、コールドプレート羽根と放熱器との間の閉ループ内で流れ得る。例示的な実施形態において、流体ポンプは、作動流体が、コールドプレート羽根に、コールドプレート羽根を通って、および、コールドプレート羽根から離れて、ならびに、放熱器に、放熱器を通って、および、放熱器から離れて、コールドプレート羽根に戻るように流れることを引き起こす。一般的にはコールドプレート羽根を冷却することに対して有用であるが、冷却システムは、逆に、コールドプレート羽根を加温するために使用され得る。
り付けられる、蓄電池パックを形成する、複数の蓄電池セルを有し、コールドプレート羽根は、車両内に装着される。蓄電池パック担持コールドプレート羽根は、移動性環境、または、任意の他の適したシステムにおいて設置され得る。例示的な実施形態において、冷却システムまたは「熱ポンプ」が、コールドプレート羽根の入口ポートおよび出口ポートに接続される。冷却システムは、作動流体が、コールドプレート羽根と熱シンクとの間の閉ループ内で流れることを引き起こすように構成される。例えば、冷却流体は、コールドプレート羽根と放熱器との間の閉ループ内で流れ得る。例示的な実施形態において、流体ポンプは、作動流体が、コールドプレート羽根に、コールドプレート羽根を通って、および、コールドプレート羽根から離れて、ならびに、放熱器に、放熱器を通って、および、放熱器から離れて、コールドプレート羽根に戻るように流れることを引き起こす。一般的にはコールドプレート羽根を冷却することに対して有用であるが、冷却システムは、逆に、コールドプレート羽根を加温するために使用され得る。
【0092】
[00120]本開示の原理が、様々な実施形態において示されたが、特に特定の環境および
動作要件に対して適合させられる、実際に使用される、構造、編成、割合、要素、材料、および構成要素の多くの修正が、本開示の原理および範囲から逸脱することなく使用され得る。これらおよび他の変更または修正は、本開示の範囲の中に含まれることを意図され、後に続く特許請求の範囲において表現され得る。
動作要件に対して適合させられる、実際に使用される、構造、編成、割合、要素、材料、および構成要素の多くの修正が、本開示の原理および範囲から逸脱することなく使用され得る。これらおよび他の変更または修正は、本開示の範囲の中に含まれることを意図され、後に続く特許請求の範囲において表現され得る。
【0093】
[00121]本開示は、様々な実施形態を参照して説明された。しかしながら、当業者は、
様々な修正および変更が、本開示の範囲から逸脱することなく為され得るということを察知する。よって、本明細書は、制約的な意味よりむしろ例解的な意味で考慮されるべきであり、すべてのそのような修正は、本開示の範囲の中に含まれることを意図される。同じように、利益、他の利点、および、問題に対する解決策が、様々な実施形態に関して、上記で説明された。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決策、および、何らかの利
益、利点、または解決策が、出現する、またはより顕著になることを引き起こし得るいかなる要素も、いずれかまたはすべての請求項の、決定的な、必須の、または本質的な、特徴または要素と解釈されるべきではない。
様々な修正および変更が、本開示の範囲から逸脱することなく為され得るということを察知する。よって、本明細書は、制約的な意味よりむしろ例解的な意味で考慮されるべきであり、すべてのそのような修正は、本開示の範囲の中に含まれることを意図される。同じように、利益、他の利点、および、問題に対する解決策が、様々な実施形態に関して、上記で説明された。しかしながら、利益、利点、問題に対する解決策、および、何らかの利
益、利点、または解決策が、出現する、またはより顕著になることを引き起こし得るいかなる要素も、いずれかまたはすべての請求項の、決定的な、必須の、または本質的な、特徴または要素と解釈されるべきではない。
【0094】
[00122]本明細書において使用される際、用語「含む」、「含むこと」、または、それ
らの任意の他の異形は、非排他的な含みを対象とすることを意図され、そのことによって、要素の列挙を含む工程、方法、物品、または装置は、それらの要素のみを含むのではなく、明示的に列挙されない、または、そのような工程、方法、物品、もしくは装置に本来備わっている、他の要素を含み得る。さらには、本明細書において使用される際、用語「結合される」、「結合すること」、または、それらの任意の他の異形は、物理的接続、電気的接続、磁気的接続、光学的接続、連通的接続、機能的接続、熱的接続、および／または、任意の他の接続を対象とすることを意図される。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」または「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」と同様の文言が、本明細書または特許請求の範囲において使用されるとき、上記語句は、後に続くもののいずれかを意味することを意図される：（１）Ａのうちの少なくとも１つ、（２）Ｂのうちの少なくとも１つ、（３）Ｃのうちの少なくとも１つ、（４）Ａのうちの少なくとも１つ、および、Ｂのうちの少なくとも１つ、（５）Ｂのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ、（６）Ａのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ、または、（７）Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ。
らの任意の他の異形は、非排他的な含みを対象とすることを意図され、そのことによって、要素の列挙を含む工程、方法、物品、または装置は、それらの要素のみを含むのではなく、明示的に列挙されない、または、そのような工程、方法、物品、もしくは装置に本来備わっている、他の要素を含み得る。さらには、本明細書において使用される際、用語「結合される」、「結合すること」、または、それらの任意の他の異形は、物理的接続、電気的接続、磁気的接続、光学的接続、連通的接続、機能的接続、熱的接続、および／または、任意の他の接続を対象とすることを意図される。「Ａ、Ｂ、またはＣのうちの少なくとも１つ」または「Ａ、Ｂ、およびＣのうちの少なくとも１つ」と同様の文言が、本明細書または特許請求の範囲において使用されるとき、上記語句は、後に続くもののいずれかを意味することを意図される：（１）Ａのうちの少なくとも１つ、（２）Ｂのうちの少なくとも１つ、（３）Ｃのうちの少なくとも１つ、（４）Ａのうちの少なくとも１つ、および、Ｂのうちの少なくとも１つ、（５）Ｂのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ、（６）Ａのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ、または、（７）Ａのうちの少なくとも１つ、Ｂのうちの少なくとも１つ、および、Ｃのうちの少なくとも１つ。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11A】
【図11B】
【図11C】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図13A】
【図13B】
【図14A】
【図14B】
【図15A】
【図15B】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-24
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
蓄電池モジュールのためのコールドプレートであって、
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
前記複数の平行な壁に含まれる中間壁であって、前記上部表面および前記下部表面に結合される中間壁と、
を備える押出加工体である板と、
前記押出加工体である板に結合され、前記中間壁の第１の端部に結合された第１の指状部を備える第１の端部キャップと、
前記押出加工体である板に結合され、前記中間壁の第２の端部に結合された第２の指状部を備える第２の端部キャップと、
を備え、
前記第１の指状部と前記第２の指状部と前記中間壁とは、冷却剤の第１部分を受けるように構成された第１の複数の流路と、前記冷却剤の第２部分を受けるように構成された第２の複数の流路とに、前記複数の流路を分割する、コールドプレート。
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
前記複数の平行な壁に含まれる中間壁であって、前記上部表面および前記下部表面に結合される中間壁と、
を備える押出加工体である板と、
前記押出加工体である板に結合され、前記中間壁の第１の端部に結合された第１の指状部を備える第１の端部キャップと、
前記押出加工体である板に結合され、前記中間壁の第２の端部に結合された第２の指状部を備える第２の端部キャップと、
を備え、
前記第１の指状部と前記第２の指状部と前記中間壁とは、冷却剤の第１部分を受けるように構成された第１の複数の流路と、前記冷却剤の第２部分を受けるように構成された第２の複数の流路とに、前記複数の流路を分割する、コールドプレート。
【請求項2】
前記冷却剤の前記第１部分と前記冷却体の前記第２部分とは、前記第１の指状部と前記第２の指状部と前記中間壁とによって前記コールドプレート内で流体的に隔離される、請求項１に記載のコールドプレート。
【請求項3】
前記第１の端部キャップと前記第２の端部キャップとは、前記上部表面と前記下部表面との間に少なくとも部分的に配置される、請求項１に記載のコールドプレート。
【請求項4】
前記第１の複数の流路は、５つの直線流路を備え、前記第２の複数の流路は、５つの直線流路を備える、請求項１に記載のコールドプレート。
【請求項5】
前記第１の端部キャップと前記上部表面と前記下部表面とによって画定される第１の多岐管をさらに備える請求項１に記載のコールドプレート。
【請求項6】
前記第２の端部キャップと前記上部表面と前記下部表面とによって画定される第２の多岐管をさらに備える請求項５に記載のコールドプレート。
【請求項7】
蓄電池モジュールのためのコールドプレートであって、
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
前記押出加工体である板の第１の端部に位置して前記複数の流路に流体連通する第１の多岐管と、
前記押出加工体である板の第２の端部に位置して前記複数の流路に流体連通する第２の多岐管と、
を備える押出加工体である板と、
前記上部表面に沿って延在して前記第１の多岐管に流体連通する第１の入口ポートおよび第２の入口ポートと、
前記上部表面に沿って延在して前記第２の多岐管に流体連通する第１の出口ポートおよび第２の出口ポートと、
を備え、
前記第１の出口ポートは、前記第１の入口ポートを通って前記コールドプレートに送られる冷却剤の第１部分を受けるように構成され、前記第２の出口ポートは、前記第２の入口ポートを通って前記コールドプレートに送られる前記冷却剤の第２部分を受けるように構成される、コールドプレート。
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
前記押出加工体である板の第１の端部に位置して前記複数の流路に流体連通する第１の多岐管と、
前記押出加工体である板の第２の端部に位置して前記複数の流路に流体連通する第２の多岐管と、
を備える押出加工体である板と、
前記上部表面に沿って延在して前記第１の多岐管に流体連通する第１の入口ポートおよび第２の入口ポートと、
前記上部表面に沿って延在して前記第２の多岐管に流体連通する第１の出口ポートおよび第２の出口ポートと、
を備え、
前記第１の出口ポートは、前記第１の入口ポートを通って前記コールドプレートに送られる冷却剤の第１部分を受けるように構成され、前記第２の出口ポートは、前記第２の入口ポートを通って前記コールドプレートに送られる前記冷却剤の第２部分を受けるように構成される、コールドプレート。
【請求項8】
前記押出加工体である板の前記上部表面に形成された第１の切欠き、第２の切欠き、第３の切欠き、及び第４の切欠きをさらに備える、請求項７に記載のコールドプレート。
【請求項9】
前記第１の入口ポートは第１の鍔部を備え、前記第２の入口ポートは第２の鍔部を備え、前記第１の出口ポートは第３の鍔部を備え、前記第２の出口ポートは第４の鍔部を備える、請求項８に記載のコールドプレート。
【請求項10】
前記第１の鍔部、前記第２の鍔部、前記第３の鍔部、及び前記第４の鍔部は、前記第１の切欠き、前記第２の切欠き、前記第３の切欠き、及び前記第４の切欠きをそれぞれ介して前記押出加工体である板に結合される、請求項９に記載のコールドプレート。
【請求項11】
前記第１の鍔部の上部表面と、前記第２の鍔部の上部表面と、前記第３の鍔部の上部表面と、前記第４の鍔部の上部表面とは、前記押出加工体である板の前記上部表面と面一である、請求項１０に記載のコールドプレート。
【請求項12】
前記第１の切欠きと前記第２の切欠きとは、前記押出加工体である板の前記上部表面の第１の縁部を通って延在する、請求項８に記載のコールドプレート。
【請求項13】
前記第３の切欠きと前記第４の切欠きとは、前記押出加工体である板の前記上部表面の第２の縁部を通って延在する、請求項１２に記載のコールドプレート。
【請求項14】
蓄電池モジュールのためのコールドプレートであって、
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
を備える押出加工体である板と、
前記押出加工体である板の第１の端部に位置して前記上部表面に沿って延在する第１の入口ポートおよび第２の入口ポートと、
前記押出加工体である板の第２の端部に位置して前記上部表面に沿って延在する第１の出口ポートおよび第２の出口ポートと、
を備え、
前記コールドプレートは、前記第１の端部から前記第２の端部まで測定される長さを備え、
前記コールドプレートは、前記長さに垂直に測定される幅を備え、
前記第１の入口ポートと前記第１の出口ポートとは前記幅に関してオフセットしており、
前記第２の入口ポートと前記第２の出口ポートとは前記幅に関してオフセットしている、コールドプレート。
押出加工体である板であって、
上部表面と、
前記上部表面の反対側の下部表面と、
前記上部表面および前記下部表面に結合されて複数の流路を画定する複数の平行な壁と、
を備える押出加工体である板と、
前記押出加工体である板の第１の端部に位置して前記上部表面に沿って延在する第１の入口ポートおよび第２の入口ポートと、
前記押出加工体である板の第２の端部に位置して前記上部表面に沿って延在する第１の出口ポートおよび第２の出口ポートと、
を備え、
前記コールドプレートは、前記第１の端部から前記第２の端部まで測定される長さを備え、
前記コールドプレートは、前記長さに垂直に測定される幅を備え、
前記第１の入口ポートと前記第１の出口ポートとは前記幅に関してオフセットしており、
前記第２の入口ポートと前記第２の出口ポートとは前記幅に関してオフセットしている、コールドプレート。
【請求項15】
前記複数の平行な壁は、前記コールドプレートの前記幅に関して中央に配置される中間壁を備える、請求項１４に記載のコールドプレート。
【請求項16】
前記第１の入口ポートは、前記第２の入口ポートよりも前記中間壁の近くに配置される、請求項１５に記載のコールドプレート。
【請求項17】
前記第２の出口ポートは、前記第１の出口ポートよりも前記中間壁の近くに配置される、請求項１６に記載のコールドプレート。
【請求項18】
前記第１の入口ポートと前記第１の出口ポートとは、前記中間壁の第１の側部に配置され、前記第２の入口ポートと前記第２の出口ポートとは、前記中間壁の第２の側部に配置される、請求項１５に記載のコールドプレート。
【請求項19】
前記第１の入力ポートと前記第２の入力ポートとの下に配置されて前記押出加工体である板の前記上部表面と前記下部表面との間に配置される第１の多岐管をさらに備える請求項１４に記載のコールドプレート。
【請求項20】
前記第１の出口ポートと前記第２の出口ポートとの下に配置されて前記押出加工体である板の前記上部表面と前記下部表面との間に配置される第２の多岐管をさらに備える請求項１９に記載のコールドプレート。
【外国語明細書】