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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-09-01
(54)【発明の名称】熱管理部材、電池及び電気利用装置
(51)【国際特許分類】
H01M 10/651 20140101AFI20230825BHJP
H01M 10/613 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/625 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/6557 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/617 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/643 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/623 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/6235 20140101ALI20230825BHJP
H01M 10/615 20140101ALI20230825BHJP
【ＦＩ】
H01M10/651
H01M10/613
H01M10/625
H01M10/6557
H01M10/617
H01M10/643
H01M10/623
H01M10/6235
H01M10/615
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2022568604
(86)(22)【出願日】2021-07-22
(85)【翻訳文提出日】2022-11-10
(86)【国際出願番号】 CN2021108010
(87)【国際公開番号】W WO2023000281
(87)【国際公開日】2023-01-26
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】513196256
【氏名又は名称】寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司
【氏名又は名称原語表記】Ｃｏｎｔｅｍｐｏｒａｒｙ Ａｍｐｅｒｅｘ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｉｍｉｔｅｄ
【住所又は居所原語表記】Ｎｏ．２，Ｘｉｎｇａｎｇ Ｒｏａｄ，Ｚｈａｎｇｗａｎ Ｔｏｗｎ，Ｊｉａｏｃｈｅｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｎｉｎｇｄｅ Ｃｉｔｙ，Ｆｕｊｉａｎ Ｐｒｏｖｉｎｃｅ，Ｐ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ ３５２１００
(74)【代理人】
【識別番号】100167689
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 征二
(72)【発明者】
【氏名】李翔
(72)【発明者】
【氏名】王寿▲龍▼
(72)【発明者】
【氏名】肖挺
(72)【発明者】
【氏名】黄小▲騰▼
【テーマコード（参考）】
5H031
【Ｆターム（参考）】
5H031AA09
5H031HH08
5H031KK08
(57)【要約】
本願に係る実施例は、熱管理部材、電池及び電気利用装置を提供する。熱管理部材は、熱管理部材の一側に位置する複数の外側電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第１熱交換表面を含む１組の第１熱交換表面であって、各第１熱交換表面が１つの外側電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものである１組の第１熱交換表面と、熱管理部材の他方側に位置する複数の中間電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第２エッジ熱交換表面を含む１組の第２エッジ熱交換表面であって、各第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものである１組の第２エッジ熱交換表面と、を含み、各第１熱交換表面の熱交換面積が第１熱交換面積Ｓ１であり、各第２エッジ熱交換表面の熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きい。本願によれば、電池空間適応性を強化させることができる。
【選択図】図７
【選択図】図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
熱管理部材において、前記熱管理部材の一側に位置する複数の外側電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第１熱交換表面を含む１組の第１熱交換表面であって、各前記第１熱交換表面が１つの前記外側電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものである１組の第１熱交換表面と、
前記熱管理部材の他方側に位置する複数の中間電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第２エッジ熱交換表面を含む１組の第２エッジ熱交換表面であって、各前記第２エッジ熱交換表面が１つの前記中間電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものである１組の第２エッジ熱交換表面と、を含み、
各前記第１熱交換表面の熱交換面積が第１熱交換面積Ｓ１であり、各前記第２エッジ熱交換表面の熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記第２熱交換面積Ｓ２よりも大きいことを特徴とする、熱管理部材。
【請求項2】
熱管理部材において、前記熱管理部材内に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成され、前記熱管理部材は、対向するように設置され、それらの間に前記第１熱交換流路が形成された第１側板と第２側板を含み、
前記１組の第１熱交換表面が前記第１側板に形成され、前記熱交換流体が前記第１熱交換表面を介して前記外側電池ユニットに対して温度調節を行い、
前記１組の第２エッジ熱交換表面が前記第２側板に形成され、前記熱交換流体が更に前記第２エッジ熱交換表面を介して前記中間電池ユニットに対して温度調節を行うことを特徴とする、請求項１に記載の熱管理部材。
【請求項3】
前記第１側板には、複数の前記外側電池ユニットと提携する部位に複数の前記第１熱交換表面が形成された第１側流路が形成され、前記第２側板には、複数の前記中間電池ユニットと提携する部位に複数の前記第２エッジ熱交換表面が形成された第２側流路が形成さ、
前記第１側流路と前記第２側流路とが提携して前記第１熱交換流路を形成していることを特徴とする、請求項２に記載の熱管理部材。
【請求項4】
前記第１側流路は、１つであり、１つの前記外側電池ユニットと提携する部位に１つの前記第１熱交換表面が形成され、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記第１熱交換表面の表面積であり、前記第２側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの前記中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各前記第２エッジ熱交換表面が複数の前記第２エッジ熱交換部分表面を含み、前記第２熱交換面積Ｓ２が複数の前記第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であることを特徴とする、請求項３に記載の熱管理部材。
【請求項5】
前記第１側流路と前記複数の第２側部分流路は互いに連通して前記第１熱交換流路を形成していることを特徴とする請求項４に記載の熱管理部材。
【請求項6】
各前記第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各前記第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第１熱交換表面の幅であり、前記第２熱交換幅Ｗ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２と前記第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項４又は５に記載の熱管理部材。
【請求項7】
前記第１側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路を含み、各第１側部分流路における１つの前記外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、各前記第１熱交換表面が複数の第１熱交換部分表面を含み、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、前記第２側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの前記中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各前記第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、前記第２熱交換面積Ｓ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であることを特徴とする、請求項３に記載の熱管理部材。
【請求項8】
前記第１熱交換流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数のサブ流路を含み、各サブ流路は、少なくとも１つの前記第１側部分流路と少なくとも１つの前記第２側部分流路を含み、１つの前記サブ流路を構成した前記第１側部分流路と前記第２側部分流路は互いに連通していることを特徴とする、請求項７に記載の熱管理部材。
【請求項9】
各前記第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各前記第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記複数の第１熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２と前記第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項７又は８に記載の熱管理部材。
【請求項10】
更に、前記第１側流路及び／又は前記第２側流路に設置され、前記第１側流路及び／又は前記第２側流路を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第１乱流部を含むことを特徴とする、請求項３－９のいずれか一項に記載の熱管理部材。
【請求項11】
前記第１乱流部が前記第１側流路における前記外側電池ユニットと提携しない部位に設置され、及び／又は、前記第１乱流部が前記第２側流路における前記中間電池ユニットと提携しない部位に設置されることを特徴とする、請求項１０に記載の熱管理部材。
【請求項12】
前記第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項１－１１のいずれか一項に記載の熱管理部材。
【請求項13】
熱管理部材において、各前記第１熱交換表面が前記熱管理部材の幅方向に沿って配置され、前記１組の第１熱交換表面が前記熱管理部材の長さ方向に沿って並べられ、また、
各前記第２エッジ熱交換表面が前記熱管理部材の幅方向に沿って配置され、前記１組の第２エッジ熱交換表面が前記熱管理部材の長さ方向に沿って並べられることを特徴とする、請求項１－１１のいずれか一項に記載の熱管理部材。
【請求項14】
２層の外側電池ユニット及び前記２層の外側電池ユニットの間に位置する少なくとも１層の中間電池ユニットを含み、前記各層の外側電池ユニットと各層の中間電池ユニットがいずれも複数の電池ユニットを含む少なくとも３層の電池ユニットと、前記外側電池ユニット及び前記中間電池ユニットと熱交換することに用いられ、２組の第１熱交換表面と複数組の第２熱交換表面を含む温度調節システムであって、各組の第１熱交換表面が複数の前記第１熱交換表面を含み、各組の第２熱交換表面が複数の前記第２熱交換表面を含み、前記第１熱交換表面と前記第２熱交換表面が前記温度調節システム内部の熱交換流体と熱交換できる温度調節システムと、を含み、
前記温度調節システムは、
各層の外側電池ユニットの１組の側面が１組の第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、各外側電池ユニットの１つの側面が１つの前記第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、各前記第１熱交換表面が第１熱交換面積Ｓ１を有し、
前記各層の中間電池ユニットが２組の第２熱交換表面の間に設置され、前記各層の中間電池ユニットの反対側となる２組の側面がそれぞれ隣接する１組の第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、前記各中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１つの第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、
前記第１熱交換面積Ｓ１が前記第２熱交換表面の熱交換面積よりも大きいように配置されることを特徴とする、電池。
【請求項15】
前記第２熱交換表面の熱交換面積と前記第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項１４に記載の電池。
【請求項16】
前記電池ユニットは、３層であり、２層の外側電池ユニットと１層の中間電池ユニットを含み、前記温度調節システムは、内部に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成された２つのエッジ熱管理部材であって、それぞれ対向するように設置された第１側板と第２側板を含み、前記第１側板に１組の前記第１熱交換表面が形成された２つのエッジ熱管理部材を含み、
前記複数組の第２熱交換表面が２組の第２エッジ熱交換表面を含み、各組の第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換表面を含み、２つのエッジ熱管理部材の前記第２側板にそれぞれ１組の前記第２エッジ熱交換表面が形成され、各前記第２エッジ熱交換表面が第２熱交換面積Ｓ２を有し、
２つの前記エッジ熱管理部材の２つの前記第２側板が隣接し、且つ２つの前記第１側板が反対側であり、
前記２つのエッジ熱管理部材の前記第１側板にそれぞれ１層の前記外側電池ユニットが設けられ、各前記外側電池ユニットの１つの側面が対応する１つの前記第１熱交換表面と提携し、
前記２つのエッジ熱管理部材の間に１層の前記中間電池ユニットが設けられ、各前記中間電池ユニットの２つの反対側となる側面がそれぞれ２つのエッジ熱管理部材の１つの前記第２エッジ熱交換表面と提携することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の電池。
【請求項17】
前記第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項１６に記載の電池。
【請求項18】
前記電池ユニットは、４層以上であり、２層の外側電池ユニットと少なくとも２層の中間電池ユニットを含み、前記温度調節システムは、内部に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成された２つのエッジ熱管理部材であって、それぞれ反対に設置された第１側板と第２側板を含み、前記第１側板に１組の前記第１熱交換表面が形成された２つのエッジ熱管理部材を含み、
前記複数組の第２熱交換表面が２組の第２エッジ熱交換表面を含み、各組の第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換表面を含み、２つのエッジ熱管理部材の前記第２側板にそれぞれ１組の前記第２エッジ熱交換表面が形成され、各前記第２エッジ熱交換表面が第２熱交換面積Ｓ２を有し、
前記温度調節システムは、内部に熱交換流体の移動経路を提供するためのものともなる第２熱交換流路が形成された少なくとも１つの中間熱管理部材であって、それぞれ反対側に位置する２つの第３側板を含む少なくとも１つの中間熱管理部材を更に含み、前記複数組の第２熱交換表面が更に複数組の第２中間熱交換表面を含み、各前記第３側板にそれぞれ１組の前記第２中間熱交換表面が形成され、各組の前記第２中間熱交換表面が複数の前記第２中間熱交換表面を含み、各前記第２中間熱交換表面が第３熱交換面積Ｓ３を有し、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記第３熱交換面積Ｓ３よりも大きく、
前記中間熱管理部材の個数としては前記電池ユニットの層数から３を差し引いたものであり、
前記少なくとも１つの中間熱管理部材が２つの前記エッジ熱管理部材の間に設置され、前記２つのエッジ熱管理部材の２つの前記第２側板がそれぞれ１つの前記中間熱管理部材の１つの前記第３側板に隣接し、前記２つのエッジ熱管理部材の前記２つの第１側板が反対側であり、
前記の２つの前記エッジ熱管理部材の前記第１側板にそれぞれ１層の前記外側電池ユニットが設けられ、各前記外側電池ユニットが対応する前記第１側板の１つの前記第１熱交換表面と提携し、
各前記エッジ熱管理部材と隣接する１つの前記中間熱管理部材との間に１層の中間電池ユニットが設けられ、前記エッジ熱管理部材と提携する１層の中間電池ユニットにおいて、各前記中間電池ユニットの１つの側面が前記エッジ熱管理部材の前記第２側面の１つの前記第２エッジ熱交換表面と提携し、各前記中間電池ユニットのもう１つの側面が前記１つの中間熱管理部材の前記第３側板の１つの前記第２中間熱交換表面と提携し、及び／又は
隣接する２つずつの前記中間熱管理部材の間に更に１層の中間電池ユニットが設けられ、両側がいずれも前記中間熱管理部材と提携する１層の中間電池ユニットにおいて、各前記中間電池ユニットの２つの側面がそれぞれ２つの前記中間熱管理部材の対向した前記第３側板の１つの前記第２中間熱交換表面と提携することを特徴とする、請求項１４又は１５に記載の電池。
【請求項19】
前記第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあり、及び／又は前記第２熱交換面積Ｓ２と前記第３熱交換面積Ｓ３の和と前記第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．２－１．８の間にあることを特徴とする、請求項１８に記載の電池。
【請求項20】
前記エッジ熱管理部材の前記第１側板には、１層の前記外側電池ユニットと提携する部位に前記複数の第１熱交換表面が形成された第１側流路が形成され、前記エッジ熱管理部材の前記第２側板には、１層の前記中間電池ユニットと提携する部位に前記複数の第２エッジ熱交換表面が形成された第２側流路が形成され、
前記第１側流路と前記第２側流路とが組み合わせられて前記第１熱交換流路を形成していることを特徴とする、請求項１６－１９のいずれか一項に記載の電池。
【請求項21】
前記第１側流路は、１つであり、１つの前記外側電池ユニットと提携する部位に前記１つの第１熱交換表面が形成され、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記第１熱交換表面の表面積であり、前記第２側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの前記中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、前記１つの第２エッジ熱交換表面が１つの前記中間電池ユニットと提携する複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、前記第２熱交換面積Ｓ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であることを特徴とする、請求項２０に記載の電池。
【請求項22】
前記第１側流路と前記複数の第２側部分流路は互いに連通して前記第１熱交換流路を形成していることを特徴とする、請求項２１に記載の電池。
【請求項23】
各前記第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各前記第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第１側流路における１つの前記外側電池ユニットと提携する部位の幅であり、前記第２熱交換幅Ｗ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２と前記第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項２１又は２２に記載の電池。
【請求項24】
前記第１側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路を含み、各第１側部分流路における１つの前記外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、各前記第１熱交換表面が１つの前記外側電池ユニットと提携する複数の第１熱交換部分表面を含み、前記第１熱交換面積Ｓ１が前記複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、前記第２側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの前記中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各前記第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、前記第２熱交換面積Ｓ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であることを特徴とする、請求項２０に記載の電池。
【請求項25】
各前記第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各前記第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、前記第１熱交換幅Ｗ１が前記複数の第１熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２が前記複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、前記第２熱交換幅Ｗ２と前記第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にあることを特徴とする、請求項２４に記載の電池。
【請求項26】
前記第１熱交換流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１サブ流路を含み、各第１サブ流路は、少なくとも１つの前記第１側部分流路と少なくとも１つの前記第２側部分流路を含み、１つの前記第１サブ流路を構成した第１側部分流路と第２側部分流路は互いに連通していることを特徴とする、請求項２４又は２５に記載の電池。
【請求項27】
前記エッジ熱管理部材は、更に、前記第１側流路及び／又は前記第２側流路に設置され、前記第１側流路及び／又は前記第２側流路を流れる前記熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第１乱流部を含むことを特徴とする、請求項２０－２６のいずれか一項に記載の電池。
【請求項28】
前記第１乱流部が前記第１側流路における前記外側電池ユニットと提携しない部位に設置され、及び／又は、前記第１乱流部が前記第２側流路における前記中間電池ユニットと提携しない部位に設置されることを特徴とする、請求項２７に記載の電池。
【請求項29】
各前記第１熱交換表面が前記エッジ熱管理部材の幅方向に沿って分布され、各組の前記第１熱交換表面が前記エッジ熱管理部材の長さ方向に沿って並べられ、また、各前記第２エッジ熱交換表面が前記エッジ熱管理部材の幅方向に沿って分布され、１組の前記第２エッジ熱交換表面が第１前記熱管理部材の長さ方向に沿って並べられることを特徴とする、請求項１６－２８のいずれか一項に記載の電池。
【請求項30】
前記中間熱管理部材の各前記第３側板には、それぞれの１層の前記中間電池ユニットと提携する部位に１組の前記第２中間熱交換表面が形成された第３側流路が形成され、２つの対向した前記第３側板の前記第３側流路が組み合わせられて前記第２熱交換流路を形成していることを特徴とする、請求項１８－２９のいずれか一項に記載の電池。
【請求項31】
前記第３側流路は、前記熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第３側部分流路を含み、各第３側部分流路における１つの前記中間電池ユニットと提携する部分に１つの第２中間熱交換部分表面が形成され、各前記第２中間熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２中間熱交換部分表面を含み、前記第３熱交換面積Ｓ３が前記複数の第２中間熱交換部分表面の表面積の和であることを特徴とする、請求項３０に記載の電池。
【請求項32】
前記第３熱管理部材は、更に、前記第３側流路に設置され、前記第３側流路を流れる前記熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第２乱流部を含むことを特徴とする、請求項３０又は３１に記載の電池。
【請求項33】
前記第２乱流部が前記第３側流路における前記中間電池ユニットと提携しない部位に設置されることを特徴とする、請求項３２に記載の電池。
【請求項34】
各前記第２中間熱交換表面が前記中間熱管理部材の幅方向に沿って分布され、各組の前記第２中間熱交換表面が前記中間熱管理部材の長さ方向に沿って並べられることを特徴とする、請求項１９－３３のいずれか一項に記載の電池。
【請求項35】
請求項１４－３４のいずれか一項に記載の電池を含むことを特徴とする、電気利用装置。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願に係る実施例は、電池分野に関し、より具体的には、熱管理部材、電池及び電気利用装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
動力電池は、電気自動車の中核部材の一つであり、電気化学反応がその充放電基礎であるので、電池の安全性、性能及び寿命は温度に密接に関わっている。電気自動車技術の急速な発展に伴い、動力電池の比エネルギー、充放電速度及び使用寿命に対する要求が高くなる傾向があるため、電池熱管理もますます重要になってきている。
【0003】
電気自動車の電池パックは多量の電池ユニットが直並列方式で並べられて多層アレイとなっていて、電池ユニット間の温度差が一致しない電池状態を誘起して、電池パックの全体的な性能に影響を与えるため、解決策を講ずって電池ユニット間の最大温度差を低下させることが必要になった。熱管理部材を用いて電池ユニットを冷却する場合があり、熱管理部材は一般に流動可能な熱交換流体を内部に収容する中空の板状構造であり、熱交換流体によって電池ユニットを冷却する。電池ユニットは多層に並べられ、各層の電池ユニットの一側が１枚の液体冷却板の一側と提携して熱交換を行い、又は、各層の電池ユニットの両側にそれぞれ１枚の液体冷却板を設置することで、複数の熱管理部材と多層の電池とを組み合わせて電池にすることを実現し、全体的な体積が大きくなり、このような場合に、異なる使用状況の要求を満たすように電池の空間適応性をいかに向上させるは、電池技術において早急に解決しようとする技術的問題である。
【発明の概要】
【0004】
本願に係る実施例は、電池の空間適応性を改善できる、熱管理部材、電池、電気利用装置、製造方法及び装置を提供した。
【0005】
本願の第１局面によれば、１組の第１熱交換表面と１組の第２エッジ熱交換表面を含む熱管理部材を提供した。その中、１組の第１熱交換表面は、熱管理部材の一側に位置する複数の外側電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第１熱交換表面を含み、各第１熱交換表面が１つの外側電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものであり、１組の第２エッジ熱交換表面は、熱管理部材の他方側に位置する複数の中間電池ユニットと提携して温度調節を行うための複数の第２エッジ熱交換表面を含み、各第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携して温度調節を行うためのものであり、その中、各第１熱交換表面の熱交換面積が第１熱交換面積Ｓ１であり、各第２エッジ熱交換表面の熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きい。
【0006】
当該実施例において、熱管理部材は、２組の異なる熱交換面積の熱交換表面を有し、電池ユニットに柔軟的に組み合わせて使用でき、１層の中間電池ユニットの両側に２つの熱管理部材を設置することで、１層の中間電池ユニット中の各中間電池ユニットが２つの熱管理部材の２つの小さい熱交換面積の第２エッジ熱交換表面と熱交換するが、１層の外側電池ユニット中の各外側電池ユニットが１つの熱管理部材の１つの大きい熱交換面積の第１熱交換表面と熱交換でき、中間電池ユニットと外側電池ユニットに基本的同じ熱交換効果を達成させることを実現した。本実施例の熱管理部材は、奇数層の電池ユニットを備えた電池と偶数層の電池ユニットを備えた電池の均一熱交換要求を満たすことができ、より柔軟的に電池の厚さを調節できるので、電池の空間適応性を強化させ、電池モジュール化の柔軟性を改善することができる。
【0007】
一部の実施例において、熱管理部材内に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成され、熱管理部材は、対向するように設置され、それらの間に第１熱交換流路が形成された第１側板と第２側板を含み、１組の第１熱交換表面が第１側板に形成され、熱交換流体が第１熱交換表面を介して外側電池ユニットに対して温度調節を行い、１組の第２エッジ熱交換表面が第２側板に形成され、熱交換流体が更に第２エッジ熱交換表面を介して中間電池ユニットに対して温度調節を行う。
【0008】
当該実施例において、２組の異なる熱交換面積の熱交換表面がそれぞれ第１側板と第２側板に形成され、第１側板と第２側板との間に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成されていることで、熱交換流体が第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面を介して電池ユニットと熱交換でき、熱交換流体の循環流動によって、電池ユニットの持続的な温度調節を実現することができる。
【0009】
一部の実施例において、第１側板には、複数の外側電池ユニットと提携する部位に複数の第１熱交換表面が形成された第１側流路が形成され、第２側板には、複数の中間電池ユニットと提携する部位に複数の第２エッジ熱交換表面が形成された第２側流路が形成され、第１側流路と第２側流路とが提携して第１熱交換流路を形成している。
【0010】
当該実施例において、第１側板と第２側板にそれぞれ側流路が形成され、側流路にそれぞれ第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面が形成され、第１側流路と第２側流路が組み合わせられて第１熱交換流路を形成していることで、第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面は、共通の第１熱交換流路内の熱交換流体との熱交換を実現でき、そして熱交換面積を異なるように設置することによって、第１熱交換表面が第２エッジ熱交換表面よりも優れた熱交換効果を有することを実現した。
【0011】
一部の実施例において、第１側流路は、１つであり、１つの外側電池ユニットと提携する部位に１つの第１熱交換表面が形成され、第１熱交換面積Ｓ１が第１熱交換表面の表面積であり、第２側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0012】
当該実施例において、第１側流路は１つであり、第２側流路は複数の第２側部分流路に分けられており、第２熱交換面積が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積が第１熱交換面積より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現し、熱交換の均一性を改善することができる。
【0013】
一部の実施例において、第１側流路と複数の第２側部分流路は互いに連通して熱交換流路を形成している。
【0014】
当該実施例において、第１側流路と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、熱交換流路内の熱交換流体が同時に第１側板と第２側板と熱交換でき、熱交換流路の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。
【0015】
一部の実施例において、各第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、第１熱交換幅Ｗ１が第１熱交換表面の幅であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。
【0016】
当該実施例において、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１と第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の割合を調節することによって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を実現し、その中、第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の調節は第２エッジ熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現され、第１熱交換幅Ｗ１と第２熱交換幅Ｗ２の割合の制御によって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を簡単に実現できる。
【0017】
一部の実施例において、第１側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路を含み、各第１側部分流路における１つの外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、各第１熱交換表面は複数の第１熱交換部分表面を含み、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0018】
当該実施例において、第１側流路は複数の第１側部分流路に分けられ、第１熱交換面積が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路は複数の第２側部分流路に分けられ、第２熱交換面積が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。第１熱交換部分表面と第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積Ｓ２が第１熱交換面積Ｓ１より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0019】
一部の実施例において、第１熱交換流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数のサブ流路を含み、各サブ流路は、少なくとも１つの第１側部分流路と少なくとも１つの第２側部分流路を含み、１つのサブ流路を構成した第１側部分流路と第２側部分流路は互いに連通している。
【0020】
当該実施例において、一部の第１側部分流路と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路が複数のサブ流路に分けられ、各サブ流路内の熱交換流体が同時に第１側板と第２側板と熱交換でき、第１熱交換流路の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。
【0021】
一部の実施例において、各第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、第１熱交換幅Ｗ１が複数の第１熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。
【0022】
当該実施例において、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１と第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の割合を調節することによって、第１熱交換面積と第２熱交換面積の比例調節を実現する。その中、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１の調節は第１熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現され、第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の調節は第２エッジ熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現される。第１熱交換幅Ｗ１と第２熱交換幅Ｗ２の割合制御によって第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を簡単に実現できる。
【0023】
一部の実施例において、更に、第１側流路及び／又は第２側流路に設置され、第１側流路及び／又は第２側流路を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第１乱流部を含む。
【0024】
当該実施例において、第１側流路及び／又は第２側流路に第１乱流部を設置することによって、第１側流路及び／又は第２側流路を流れる熱交換流体を乱流させて、熱交換流体温度を均一にして、電池ユニットの温度調節をより均一にすることができる。
【0025】
一部の実施例において、第１乱流部が第１側流路における外側電池ユニットと提携しない部位に設置され、及び／又は、第１乱流部が第２側流路における中間電池ユニットと提携しない部位に設置される。
【0026】
当該実施例において、第１乱流部を電池ユニットと提携する部位に設置すれば、第１乱流部は第１熱交換表面及び／又は第２エッジ熱交換表面の表面積を占める可能性があり、更に熱交換効果に影響を及ぼす。第１乱流部を電池ユニットと提携しない部位に設置することで、第１乱流部は第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２に影響を及ぼすことがなく、下流の第１熱交換表面及び／又は第２エッジ熱交換表面で乱流を形成することができ、熱交換流体温度分布をより均一にし、熱交換係数を向上させ、熱交換流体と電池ユニットの間の熱交換を増強させ、熱交換効率を向上させた。
【0027】
一部の実施例において、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。
【0028】
当該実施例において、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合が０．１－０．９の間にあるが、熱管理部材両側の電池ユニットの異なる熱交換性能要求に応じて、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合変化を調整し、更に異なる電池ユニットの熱交換性能要求を満たすことができる。
【0029】
一部の実施例において、各第１熱交換表面が熱管理部材の幅方向に沿って配置され、１組の第１熱交換表面が熱管理部材の長さ方向に沿って並べられ、また、各第２エッジ熱交換表面が熱管理部材の幅方向に沿って配置され、１組の第２エッジ熱交換表面が熱管理部材の長さ方向に沿って並べられる。
【0030】
当該実施例において、第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面を熱管理部材の幅方向に沿って配置することで、外側電池ユニットと中間電池ユニットを長さ方向が熱管理部材の幅方向と一致するように熱管理部材の第１側板と第２側板に配置した。１組の第１熱交換表面と１組の第２エッジ熱交換表面を共に熱管理部材の長さ方向に沿って並べることで、熱管理部材の長さ方向に複数列の外側電池ユニットと中間電池ユニットを配置でき、１つの熱管理部材による複数の外側電池ユニットと複数の中間電池ユニットの熱交換を実現した。
【0031】
第２局面によれば、少なくとも３層の電池ユニットと温度調節システムを含む電池を提供した。その中、少なくとも３層の電池ユニットは、２層の外側電池ユニット及び２層の外側電池ユニットの間に位置する少なくとも１層の中間電池ユニットを含み、各層の外側電池ユニットと各層の中間電池ユニットがいずれも複数の電池ユニットを含み、温度調節システムは、外側電池ユニット及び中間電池ユニットと熱交換することに用いられ、２組の第１熱交換表面と複数組の第２熱交換表面を含み、各組の第１熱交換表面が複数の第１熱交換表面を含み、各組の第２熱交換表面が複数の第２熱交換表面を含み、第１熱交換表面と第２熱交換表面が温度調節システム内部の熱交換流体と熱交換でき、そのうち、温度調節システムは、各層の外側電池ユニットの１組の側面が１組の第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、各外側電池ユニットの１つの側面が１つの第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、各第１熱交換表面が第１熱交換面積Ｓ１を有し、各層の中間電池ユニットが２組の第２熱交換表面の間に設置され、各層の中間電池ユニットの反対側となる２組の側面がそれぞれ隣接する１組の第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、各中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１つの第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換表面の熱交換面積よりも大きいように配置される。
【0032】
当該実施例において、温度調節システムは、２組の第１熱交換表面と複数組の第２熱交換表面を含み、２層の外側電池ユニットと少なくとも１層の中間電池ユニットと熱交換し、その中、各層の外側電池ユニットの１つの側面が１組の第１熱交換表面と熱交換し、即ち、各外側電池ユニットと温度調節システムが第１熱交換面積Ｓ１を介して熱交換し、各層の中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１組の第２熱交換表面と熱交換し、即ち、各中間電池ユニットと温度調節システムが２つの第２熱交換表面の熱交換面積を介して熱交換する。更に奇数層の電池ユニットを備える電池と偶数層の電池ユニットを備える電池の構築を実現でき、電池の層数と厚さをより自由に設計でき、より望ましい空間適応性を有するようになった。なお、第１熱交換面積が第２熱交換表面の熱交換面積よりも大きいので、中間電池ユニットと外側電池ユニットの冷却効果の自由調節を実現できる。第１熱交換面積と第２熱交換表面の熱交換面積の割合を変えることによって、外側電池ユニットと中間電池ユニットに近接した冷却効果を持たせて、電池ユニット間の温度差を低下させて、電池状態を一致させて、電池の全体的な性能を向上させることができる。
【0033】
一部の実施例において、第２熱交換表面の熱交換面積と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。当該実施例において、２つの第２熱交換表面の熱交換面積と１つの第１熱交換面積の割合が０．２－１．８の間にあることで、中間電池ユニットと外側電池ユニットの冷却面積を０．２－１．８の間に自由に調節できる。
【0034】
一部の実施例において、電池ユニットは、３層であり、２層の外側電池ユニットと１層の中間電池ユニットを含み、温度調節システムは、内部に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成された２つのエッジ熱管理部材であって、それぞれ反対に設置された第１側板と第２側板を含み、第１側板に１組の第１熱交換表面が形成された２つのエッジ熱管理部材を含み、複数組の第２熱交換表面が２組の第２エッジ熱交換表面を含み、各組の第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換表面を含み、２つのエッジ熱管理部材の第２側板にそれぞれ１組の第２エッジ熱交換表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が第２熱交換面積Ｓ２を有し、２つのエッジ熱管理部材の２つの第２側板が隣接し、且つ２つの第１側板が反対側であり、２つのエッジ熱管理部材の第１側板にそれぞれ１層の外側電池ユニットが設けられ、各外側電池ユニットの１つの側面が対応する１つの第１熱交換表面と提携し、２つのエッジ熱管理部材の間に１層の中間電池ユニットが設けられ、各中間電池ユニットの２つの反対側となる側面がそれぞれ２つのエッジ熱管理部材の１つの第２エッジ熱交換表面と提携する。
【0035】
当該実施例において、温度調節システムは２つのエッジ熱管理部材を含み、各エッジ熱管理部材の第１側板に１組の第１熱交換表面が形成され、複数組の第２熱交換表面が２組の第２エッジ熱交換表面を含み、２つのエッジ熱管理部材の第２側板にそれぞれ１組の第２エッジ熱交換表面が形成される。２層の外側電池ユニットがそれぞれ２つのエッジ熱管理部材の１組の第１熱交換表面と提携し、１層の中間電池ユニットが２つのエッジ熱管理部材の間に配置され、各中間電池ユニットの２つの反対側となる側面がそれぞれ２つのエッジ熱管理部材の１つの第２エッジ熱交換表面と提携する。２つのエッジ熱管理部材によって３層の電池ユニットの熱交換が実現され、奇数層の電池ユニットの配置を実現すると共に、熱管理部材の数量を低減し、構造がよりコンパクトになり、厚さ全体が少なくなり、より望ましい空間適応性を有するようになった。
【0036】
一部の実施例において、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。当該実施例において、２つの第２熱交換面積２Ｓ２と１つの第１熱交換面積Ｓ１の割合が０．２－１．８の間にあることで、中間電池ユニットと外側電池ユニットの冷却面積を０．２－１．８の間に自由に調節できる。
【0037】
一部の実施例において、電池ユニットは、４層以上であり、２層の外側電池ユニットと少なくとも２層の中間電池ユニットを含み、温度調節システムは、それぞれエッジ熱管理部材を含む２つのエッジ熱管理部材を含み、エッジ熱管理部材内に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路が形成され、エッジ熱管理部材は反対に設置された第１側板と第２側板を含み、第１側板に１組の第１熱交換表面が形成され、複数組の第２熱交換表面が２組の第２エッジ熱交換表面を含み、各組の第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換表面を含み、２つのエッジ熱管理部材の第２側板にそれぞれ１組の第２エッジ熱交換表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が第２熱交換面積Ｓ２を有し、温度調節システムは、それぞれ中間熱管理部材を含む少なくとも１つの中間熱管理部材を更に含み、中間熱管理部材内に熱交換流体の移動経路を提供するためのものともなる第２熱交換流路が形成され、各中間熱管理部材は反対側に位置する２つの第３側板を含み、複数組の第２熱交換表面が更に複数組の第２中間熱交換表面を含み、その中、各第３側板にそれぞれ１組の第２中間熱交換表面が形成され、各組の第２中間熱交換表面が複数の第２中間熱交換表面を含み、各第２中間熱交換表面が第３熱交換面積Ｓ３を有し、第１熱交換面積Ｓ１が第３熱交換面積Ｓ３よりも大きく、中間熱管理部材の個数としては電池ユニットの層数から３を差し引いたものであり、その中、少なくとも１つの中間熱管理部材が２つのエッジ熱管理部材の間に設置され、２つのエッジ熱管理部材の２つの第２側板がそれぞれ１つの中間熱管理部材の１つの第３側板に隣接し、２つのエッジ熱管理部材の２つの第１側板が反対側であり、２つのエッジ熱管理部材の第１側板にそれぞれ１層の外側電池ユニットが設けられ、各外側電池ユニットが対応する第１側板の１つの第１熱交換表面と提携し、その中、各エッジ熱管理部材と隣接する１つの中間熱管理部材との間に１層の中間電池ユニットが設けられ、エッジ熱管理部材と提携する１層の中間電池ユニットにおいて、各中間電池ユニットの１つの側面がエッジ熱管理部材の第２側面の１つの第２エッジ熱交換表面と提携し、各中間電池ユニットのもう１つの側面が１つの中間熱管理部材の第３側板の１つの第２中間熱交換表面と提携し、及び／又は隣接する２つずつの中間熱管理部材の間に更に１層の中間電池ユニットが設けられ、両側がいずれも中間熱管理部材と提携する１層の中間電池ユニットにおいて、各中間電池ユニットの２つの側面がそれぞれ２つの中間熱管理部材の対向した第３側板の１つの第２中間熱交換表面と提携する。
【0038】
当該実施例において、電池ユニットは４層の以上であり、２層の外側電池ユニットと少なくとも２層の中間電池ユニットを含む。温度調節システムは２つの第１熱管理部材と少なくとも１つの第２熱管理部材を含み、第２熱管理部材の２つの第３側板にそれぞれ１組の第２中間熱交換表面が形成され、第２中間熱交換表面も第２熱交換表面に属し、第２中間熱交換表面が第３熱交換面積Ｓ３を有し、第３熱交換面積Ｓ３も第１熱交換面積Ｓ１より小さい。このようにして、第１熱管理部材の第１熱交換表面は外側電池ユニットに対して片側冷却を行うことに用いられ、第１熱管理部材に隣接する１層の中間電池ユニットはエッジ熱管理部材の第２側面の第２エッジ熱交換表面及び１つの中間熱管理部材の第３側板の第２中間熱交換表面と熱交換する。残りの層の中間電池ユニットの２つの側面は両側の２つの中間熱管理部材の反対側となる第３側板の第２中間熱交換表面と提携して熱交換する。このようにして、任意層数の中間電池ユニット＋２層の外側電池ユニットといった電池配置構造を実現でき、熱管理部材の数量が電池ユニットの層数より１層少なく、熱管理部材の数量を低減させ、構造がよりコンパクトになり、厚さ全体が少なくなり、より望ましい空間適応性を有するようになった。
【0039】
一部の実施例において、第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあり、及び／又は第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３の和と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．２－１．８の間にある。
【0040】
当該実施例において、２つの第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合２Ｓ２／Ｓ１が０．２－１．８の間にあり、及び／又は第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３の和と第１熱交換面積Ｓ１の割合が０．２－１．８の間にあることで、温度調節システムと１つの中間電池ユニットとが熱交換する合計熱交換面積と温度調節システムと１つの外側電池ユニットとが熱交換する熱交換面積の割合を０．２－１．８の間に変化させることができ、当該比例変化を調節することによって外側電池ユニットと中間電池ユニットに近接した冷却効果を持たせて、電池ユニット間の温度差を低下させて、電池状態を一致させて、電池の全体的な性能を向上させることができる。
【0041】
一部の実施例において、エッジ熱管理部材の第１側板には、１層の外側電池ユニットと提携する部位に複数の第１熱交換表面が形成された第１側流路が形成され、エッジ熱管理部材の第２側板には、１層の中間電池ユニットと提携する部位に複数の第２エッジ熱交換表面が形成された第２側流路が形成され、第１側流路と第２側流路が組み合わせられて第１熱交換流路を形成している。
【0042】
当該実施例において、エッジ熱管理部材の第１側板と第２側板にそれぞれ側流路が形成され、側流路に第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面が形成され、第１側流路と第２側流路が組み合わせられて第１熱交換流路を形成していることで、第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面は、共通の第１熱交換流路内の熱交換流体との熱交換を実現でき、そして熱交換面積を異なるように設置することによって、第１熱交換表面が第２エッジ熱交換表面よりも優れた熱交換効果を有することを実現した。
【0043】
一部の実施例において、第１側流路は、１つであり、１つの外側電池ユニットと提携する部位に１つの第１熱交換表面が形成され、第１熱交換面積Ｓ１が第１熱交換表面の表面積であり、第２側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、１つの第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0044】
当該実施例において、第１側流路は１つであり、第２側流路は複数の第２側部分流路に分けられ、第２熱交換面積が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であり、第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積が第１熱交換面積より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積と第１熱交換面積との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積と第１熱交換面積との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0045】
一部の実施例において、第１側流路と複数の第２側部分流路は互いに連通して第１熱交換流路を形成している。
【0046】
当該実施例において、第１側流路と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路内の熱交換流体が同時に第１側板と第２側板と熱交換でき、第１熱交換流路の設計が簡素化され、エッジ熱管理部材の製造が容易になる。
【0047】
一部の実施例において、第１側流路は、それぞれの１つの外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成された複数の第１側部分流路を含み、１つの第１熱交換表面が１つの外側電池ユニットと提携する複数の第１熱交換部分表面を含み、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路は、間隔をおいて設置された複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、１つの第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0048】
一部の実施例において、各第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、第１熱交換幅Ｗ１が第１側流路における１つの外側電池ユニットと提携する部位の幅であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。
【0049】
当該実施例において、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１と第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の割合を調節することによって、第１熱交換面積と第２熱交換面積の比例を実現し、その中、第２熱交換幅Ｗ２の調節は第２エッジ熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現され、第１熱交換幅Ｗ１と第２熱交換幅Ｗ２の割合の制御によって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を簡単に実現できる。
【0050】
一部の実施例において、第１側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路を含み、各第１側部分流路における１つの外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、各第１熱交換表面が１つの外側電池ユニットと提携する複数の第１熱交換部分表面を含み、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0051】
当該実施例において、第１側流路は複数の第１側部分流路に分けられ、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路は複数の第２側部分流路に分けられ、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。第１熱交換部分表面と第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積Ｓ２が第１熱交換面積Ｓ１より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0052】
一部の実施例において、各第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、第１熱交換幅Ｗ１が複数の第１熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。
【0053】
当該実施例において、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１と第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の割合を調節することによって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例を実現する。その中、第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１の調節は第１熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現され、第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２の調節は第２エッジ熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現される。第１熱交換幅Ｗ１と第２熱交換幅Ｗ２の割合の制御によって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を簡単に実現できる。
【0054】
一部の実施例において、第１熱交換流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１サブ流路を含み、各第１サブ流路は、少なくとも１つの第１側部分流路と少なくとも１つの第２側部分流路を含み、１つの第１サブ流路を構成した第１側部分流路と第２側部分流路は互いに連通している。
【0055】
当該実施例において、第１側部分流路と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路がそれぞれの内部の熱交換流体が同時に第１側板と第２側板と熱交換できる複数のサブ流路に分けられて、第１熱交換流路の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。
【0056】
一部の実施例において、エッジ熱管理部材は、更に、第１側流路及び／又は第２側流路に設置され、第１側流路及び／又は第２側流路を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第１乱流部を含む。
【0057】
当該実施例において、第１側流路及び／又は第２側流路に第１乱流部を設置することによって、第１側流路及び／又は第２側流路を流れる熱交換流体を乱流させて、熱交換流体の熱交換効果を向上させることができる。
【0058】
一部の実施例において、第１乱流部が第１側流路における外側電池ユニットと提携しない部位に設置され、及び／又は、第１乱流部が第２側流路における中間電池ユニットと提携しない部位に設置される。
【0059】
当該実施例において、第１乱流部を電池ユニットと提携する部位に設置すれば、第１乱流部は第１熱交換表面及び／又は第２エッジ熱交換表面の表面積を占める可能性があり、更に熱交換効果に影響を及ぼす。第１乱流部を電池ユニットと提携しない部位に設置することで、第１乱流部は第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２に影響を及ぼすことがなく、下流の第１熱交換表面及び／又は第２エッジ熱交換表面で乱流を形成することができ、熱交換流体温度分布をより均一にし、熱交換係数を向上させ、熱交換流体と電池ユニットの間の熱交換を増強させ、熱交換効率を向上させた。
【0060】
一部の実施例において、各第１熱交換表面がエッジ熱管理部材の幅方向に沿って分布され、各組の第１熱交換表面がエッジ熱管理部材の長さ方向に沿って並べられ、また、各第２エッジ熱交換表面がエッジ熱管理部材の幅方向に沿って分布され、１組の第２エッジ熱交換表面が第１熱管理部材の長さ方向に沿って並べられる。
【0061】
当該実施例において、第１熱交換表面と第２エッジ熱交換表面をエッジ熱管理部材の幅方向に沿って分布することで、外側電池ユニットと中間電池ユニットを長さ方向がエッジ熱管理部材の幅方向と一致するようにエッジ熱管理部材の第１側板と第２側板に配置した。１組の第１熱交換表面と１組の第２エッジ熱交換表面を共にエッジ熱管理部材の長さ方向に沿って並べることで、エッジ熱管理部材の長さ方向に複数列の外側電池ユニットと中間電池ユニットを配置でき、１つのエッジ熱管理部材による複数の外側電池ユニットと複数の中間電池ユニットの熱交換を実現した。
【0062】
一部の実施例において、中間熱管理部材の各第３側板には、それぞれの１層の中間電池ユニットと提携する部位に１組の第２中間熱交換表面が形成された第３側流路が形成され、２つの対向した第３側板の第３側流路が組み合わせられて第２熱交換流路を形成している。
【0063】
当該実施例において、中間熱管理部材の２つの第３側板にそれぞれ第３側流路が形成され、両側の第３側流路が組み合わせられて第２熱交換流路を形成していることで、２つの第２中間熱交換表面が共通の第２熱交換流路内の熱交換流体との熱交換を実現できる。
【0064】
一部の実施例において、第３側流路は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第３側部分流路を含み、各第３側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に１つの第２中間熱交換部分表面が形成され、各第２中間熱交換表面が１つの中間電池ユニットと提携する複数の第２中間熱交換部分表面を含み、第３熱交換面積Ｓ３が複数の第２中間熱交換部分表面の表面積の和である。
【0065】
当該実施例において、第３側流路は複数の第３側部分流路に分けられ、第３熱交換面積Ｓ３が複数の第３側部分流路の第２中間熱交換部分表面の表面積の和である。第２中間熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第３熱交換面積Ｓ３が第１熱交換面積Ｓ１より小さいことを実現できるだけでなく、第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１及び第３熱交換面積Ｓ３と第２熱交換面積Ｓ２の間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３の和と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例、及び２つの第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0066】
一部の実施例において、第３熱管理部材は、更に、第３側流路に設置され、第３側流路を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第２乱流部を含む。
【0067】
当該実施例において、第３側流路に第２乱流部を設置することによって、第３側流路を流れる熱交換流体を乱流させて、熱交換流体の熱交換効果を向上させることができる。
【0068】
一部の実施例において、第２乱流部が第３側流路における中間電池ユニットと提携しない部位に設置される。
【0069】
当該実施例において、第２乱流部を中間電池ユニットと提携する部位に設置すれば、第２乱流部は第２中間熱交換表面の表面積を占める可能性があり、更に熱交換効果に影響を及ぼす。第２乱流部を中間電池ユニットと提携しない部位に設置することで、第２乱流部は第３熱交換面積Ｓ３に影響を及ぼすことがなく、下流の第２中間熱交換表面で乱流を形成することができ、熱交換効果を向上させた。
【0070】
一部の実施例において、各第２中間熱交換表面が中間熱管理部材の幅方向に沿って配置され、１組の第２中間熱交換表面が中間熱管理部材の長さ方向に沿って並べられる。
【0071】
当該実施例において、第２中間熱交換表面を中間熱管理部材の幅方向に沿って配置することで、中間電池ユニットを長さ方向が中間熱管理部材の幅方向と一致するように中間熱管理部材の第３側板に配置した。１組の第２中間熱交換表面を中間熱管理部材の長さ方向に沿って並べることで、中間熱管理部材の長さ方向に複数列の中間電池ユニットを配置でき、１つの中間熱管理部材が両側で２層の中間電池ユニットと熱交換することを実現した。
【0072】
第３局面によれば、第２局面の電池を含む電気利用装置を提供した。
【0073】
本願により提供された熱管理部材、電池及びそれに関連する電気利用装置は、奇数層の電池ユニットを備えた電池と偶数層の電池ユニットを備えた電池の均一熱交換要求を満たすことができ、より柔軟的に電池の厚さを調節でき、電池の空間適応性を強化させることができる。
【0074】
ここで説明される添付図面は、本願に対する更なる理解を提供して本願の一部を構成するためのものであり、本願に係る模式的な実施例及びその説明は、本願を解釈するためのものであり、本願を不適切に限定するためのものでない。添付図面は、以下のようなものである。
【図面の簡単な説明】
【0075】
【図1】従来技術における一電池構造の模式図である。
【図2】従来技術の熱管理部材のＡ－Ａ横断面の構造模式図である。
【図3】従来技術の電池ユニットと熱管理部材とが接触する熱交換部位の上面図である。
【図4】従来技術の電池ユニットと熱管理部材とが接触する熱交換部位のＡ－Ａ断面の模式図である。
【図5】従来技術の２つの熱管理部材が共同で中間にある１層の電池ユニットと熱交換する場合の模式図である。
【図7】本願の一部の実施例のエッジ熱管理部材の構造模式図である。
【図8】本願の一部の実施例のエッジ熱管理部材の両側にそれぞれ電池ユニットが配置された時の側面図である。
【図10】本願の一部の実施例のエッジ熱管理部材の第１側板の部分拡大図である。
【図11】本願の一部の実施例のエッジ熱管理部材の第１側板の部分上面図である。
【図13】本願の一実施例のエッジ熱管理部材の第２側板の部分拡大図である。
【図14】本願の一部の実施例のエッジ熱管理部材の第２側板の部分上面図である。
【図20】本願の一実施例の３層の電池ユニット構造を備えた電池の模式図である。
【図23】本願の一実施例の電池の熱管理部材の組合構造の斜視模式図である。
【図25】本願の一実施例の４層の電池ユニット構造を備えた電池の模式図である。
【図27】本願の一実施例の中間熱管理部材の構造模式図である。
【図30】本願の一実施例の５層の電池ユニット構造を備えた電池の模式図である。
【図32】本願の一実施例の断面が四辺形の柱状電池ユニットを採用した電池の模式図である。
【図33】本願の一実施例の断面が六辺形の柱状電池ユニットを採用した電池の模式図である。
【図34】本願の別の実施例の電気利用装置の構造模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0076】
以下、本願に係る実施例の目的、技術手段及び利点を更に明らかにするために、本願に係る実施例における添付図面に基づいて、本願に係る実施例における技術手段を詳細に記述するが、もちろん、記述される実施例は、本願の全ての実施例ではなく、ただ一部の実施例である。当業者が本願における実施例に基づいて創造的な労働をしない限り得られた全ての他の実施例は、いずれも本願の保護範囲に属する。
【0077】
本願に利用される全ての技術・科学用語は、別に定義しない限り、当業者が通常に理解する意味と同じであり、本願において出願の明細書に利用される用語は、本願を制限することなく、ただ具体的な実施例を記述するためのものであり、本願の明細書、請求の範囲及び上記添付図面に説明される「含む」、「有する」という用語及びこれらのいずれの変形は、排他的でない包含を含むという意味である。本願の明細書、請求の範囲及び上記添付図面における「第１の」、「第２の」という用語は、ただ異なる対象を区別するためのものであり、所定の順序又は主次関係を記述するためのものでない。
【0078】
本願に「実施例」を言及する場合、実施例に基づいて記述された所定の特徴、構成又は特性が本願の少なくとも１つの実施例に含まれてもよいと意味する。明細書における各箇所に当該用語が現れる場合、必ず同じ実施例を指すこともなく、他の実施例と互いに排斥して独立又は候補の実施例でもない。本文に記述された実施例が他の実施例と結合してもよいことは、当業者に明確的・隠蔽的に理解される。
【0079】
本願の記述において、「取付」、「繋がる」、「接続」、「固定」などという用語は、別に明確的に規定・限定しない限り、広義に理解されるべきであり、例えば、固定して接続されてもよいし、着脱可能に接続されてもよく、一体にしてもよいが、また、直接的に繋がってもよいし、中間のものを介して繋がってもよく、２つの素子内部の連通であってもよい。当業者は、具体的な状況に基づいて本願における上記用語の具体的な意味を理解することができる。
【0080】
本願において、「及び／又は」という用語は、ただ関連対象の関連関係を記述するためのものであり、３つの関係が存在できると表し、例えば、Ａ及び／又はＢは、Ａが単独して存在してもよいし、ＡとＢが同時に存在してもよいし、Ｂが単独して存在してもよいという３つの場合を表す。なお、本文における「／」という符号は、一般的に、前後の関連対象が「又は」という関係を有することを表す。
【0081】
本願において現れる「複数」は、２つ以上（２つを含む）を表し、同じ理由で、「複数組」とは２組以上（２組を含む）を表し、「複数枚」とは２枚以上（２枚を含む）を表す。
【0082】
本願において、電池ユニットは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池等を含んでもよいが、本願に係る実施例で限定されることがない。電池ユニットは、円柱体、扁平体、直方体又は他の形状等であってもよいが、本願に係る実施例で限定されることもない。電池ユニットは、一般にパッケージング方式により、柱状電池ユニット、直方体方形電池ユニット及びパウチ型電池ユニットといった３種に分けられ、本願に係る実施例で限定されることもない。
【0083】
本願の実施例に記載の電池は、もっと高い電圧と容量を提供するために１つ又は複数の電池ユニットを含む単一の物理的モジュールを表す。例えば、本願に記載の電池は、電池モジュール又は電池パック等を含んでもよい。電池は一般に１つ又は複数の電池ユニットをパッケージングするための筐体を含む。筐体は液体又は他の異物が電池ユニットの充電又は放電に影響を及ぼすことを回避できる。
【0084】
電池技術の開発では、電池性能の向上に加えて、使用寿命と安全性の面の問題も軽視できない問題となっている。電池の使用寿命が予想していた期限に到達できなければ、電池のメンテナンスと使用のコストが非常に大きくなってしまう。電池の安全性の面の問題を確保できなければ、当該電池が利用不可能になってしまう。電池の欠点の一つとしては、性能が温度に大きく影響され、電池が所定の温度範囲内で動作する必要があることであり、温度が低過ぎても高過ぎても電池に回復不能の損害を与え、電池性能を弱くすることになり、ひどい時に電池内部短絡、ひいては熱暴走を引き起こして、深刻な事故に繋がる。従って、電池を適切な温度範囲内に確保することは、電池使用寿命を確保する必要条件である。
【0085】
空気冷却と比べて、従来技術において液体冷却を採用した電池は構造がよりコンパクトであり、冷却効果がより優れる。図１～図４に示すように、円柱体電池ユニットで構成された電池ユニットを例とすると、電池ユニット１０は、通常、上下の２枚の板が互いに完全に仕切られて電池１０を有効に冷却できる大きい流路が形成された蛇状扁平管の冷却板２０を用いて冷却する。
【0086】
図２には従来技術の冷却板２０のＡ－Ａ断面の模式図が示され、冷却板２０は内部に複数の流路２０１が形成され、上側表面と下側表面２０２に電池ユニットと熱交換する熱交換表面２００が形成されている。各層の電池ユニット２０は１つの側面が１つの冷却板の１つの側表面と接触して熱交換する。図３と図４には従来技術の冷却板２０の熱交換表面２００が電池ユニット２０において電池ユニット２０と接触する部位の模式図が示されている。図１～図４の電池において、１つの冷却板に２層の電池ユニットを組み合わせれば、電池における電池ユニットの層数が偶数層の方式でしか存在できなく、電池の厚さ設計が大きく制限され、空間適応性が劣ることが本願の発明者に発見された。奇数層の電池ユニットを実現したい場合に、１枚の冷却板の１つの側面に電池ユニットが搭載されないことになり、浪費の問題があった。又は、図５に示すような３層の電池ユニットの電池構造において、上側と下側に位置する電池ユニットは液体冷却板と熱交換する側面が１つだけあるが、中間層に位置する電池ユニットは上下の２つの側面がいずれも液体冷却板と熱交換するので、中間層電池ユニットの冷却効果は、図６の図Ｂ－Ｂに示すように（中間層電池ユニットと液体冷却板とが接触する熱交換面積が上側と下側の電池ユニットの２倍になる）、上側と下側の電池ユニット（図４参照）の冷却効果を遥かに超えるため、異なる層の電池ユニット同士に非常に大きい温度差が存在し、不一致の電池状態を招き、更に電池の全体的な性能に影響を及ぼす。従って、従来技術の冷却板２０は奇数層の電池ユニットの冷却の実現に適用されない。
【0087】
従来技術において、更に、各層の電池ユニットの両側のそれぞれに蛇状扁平管を採用した液体冷却板が設置され、任意層数の電池ユニットの構造を実現できるという別の電池構造（未図示）が存在する。しかし、このような方式において、最縁部の２つの液体冷却板の１つの側面に共に電池ユニットが搭載されず、浪費の問題が存在すると共に、液体冷却板の数量が電池ユニットの層数より多く、電池の全厚を増加させることが本願の発明者に発見された。
【0088】
従来技術における電池に存在する上記問題及び他の潜在的問題を解決し、又は少なくとも部分的に解決するために、本願の発明者は、任意層数の電池ユニットの組合を実現でき、各層の電池ユニットを均一に冷却させると共に、空間を省き、厚さを低減させ、電池の空間適応性を向上させる熱管理部材及び電池を提案した。
【0089】
本願に係る実施例に記載の技術手段はいずれも、例えば、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、電動バイク、電動玩具、電動工具、電動車、船舶及び宇宙機等、電池を利用する種々の装置に適用され、例えば、宇宙機は飛行機、ロケット、スペースシャトル及び宇宙飛行船等を含む。
【0090】
【0091】
図１に示すように、本願の実施例に記載の熱管理部材は、熱交換流体を収容して複数の電池ユニットに対して温度調節を行うためのものである。ここの熱交換流体は液体又はガスであってもよく、温度調節は複数の電池ユニットを加熱又は冷却することである。電池ユニットを冷却又は降温させる場合に、当該熱管理部材は冷却熱交換流体を収容して複数の電池ユニットを降温させるためのものであり、この時に、熱管理部材は冷却部材、冷却システム又は冷却板等と呼んでもよく、収容される熱交換流体は冷却媒体又は冷却熱交換流体と呼んでもよく、より具体的には、熱交換流体又は冷却ガスと呼んでもよい。なお、熱管理部材は複数の電池ユニットを昇温させるように加熱するためのものとなってもよく、本願に係る実施例はこれを限定するものでない。選択可能に、熱交換流体はより望ましい温度調節効果を達成するために循環流動してもよい。選択可能に、熱交換流体は水、水とグリコールの混合液、空気又は冷媒等であってもよい。
【0092】
本願の実施例に記載の熱管理部材の波形は、凹凸面を連結してなった、電池ユニットの表面と提携する電池ユニット収容用の表面形状である。ここで説明必要であるように、電池ユニットが円柱体、扁平体、直方体又は他の形状等であってもよいので、他の形状の電池ユニットの場合に、熱管理部材の波形は、電池ユニットの表面に適応するように、適応的に変化してもよい。その中、熱管理部材内の熱交換流体通路の断面形状も適応的に変化してもよい。
【0093】
本願の実施例の熱管理ユニットは電池ユニットの表面と直接的に接触して温度調節を行うようにしてもよい。熱管理ユニットは熱伝導層を介して電池ユニット表面と間接的に接触して温度調節を行うように、熱管理ユニットと電池ユニットの表面の間に熱伝導層を配置してもよい。熱伝導層は優れた熱伝導性、絶縁性を有し、熱伝達と絶縁作用に寄与し、電池ユニット性能を確保した上でより望ましい熱交換を実現する。次に、熱伝導層は一般に一定の可撓性を有するので、電池ユニットと熱管理ユニットとの間の衝突を低減させることができる。熱伝導層としては弾性ゴム、熱伝導性グリース、熱伝導性シリカゲル等の材料を採用してもよい。
【0094】
本願の実施例に記載の電池セルは、リチウムイオン二次電池、リチウムイオン一次電池、リチウム硫黄電池、ナトリウムリチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池又はマグネシウムイオン電池等を含んでもよいが、本願に係る実施例で限定されることがない。電池セルは、円柱体、扁平体、直方体又は他の形状等であってもよいが、本願に係る実施例で限定されることもない。電池セルは、一般にパッケージング方式により、柱状電池ユニット、直方体方形電池ユニット及びパウチ型電池ユニットといった３種に分けられ、本願に係る実施例で限定されることもない。電池セルは、正極シート、負極シート及びセパレータで構成される電極素子と、電解液とを含む。電池セルは主に、金属イオンが正極シートと負極シートとの間を移動することにより働くものである。正極シートは、正極集電体と正極活物質層を含み、正極活物質層が正極集電体の表面に塗布され、正極活物質層が塗布されない集電体は、正極活物質層が塗布された集電体よりも突出し、正極タブとして機能する。リチウムイオン電池を例とすると、正極集電体の素材はアルミニウムであってもよく、正極活物質はコバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、三元リチウム又はマンガン酸リチウム等であってもよい。負極シートは、負極集電体と負極活物質層を含み、負極活物質層が負極集電体の表面に塗布され、負極活物質層が塗布されない集電体は、負極活物質層が塗布された集電体よりも突出し、負極タブとして機能する。負極集電体の素材は銅であってもよく、負極活物質は炭素又はケイ素等であってもよい。溶断しないように大電流を通すために、複数の正極タブを利用して一緒に積層すると共に、複数の負極タブを利用して一緒に積層するようになる。セパレータの素材はＰＰ又はＰＥ等であってもよい。なお、電極素子は巻き回された構造であってもよいし、積み重ねられた構造であってもよく、本願に係る実施例はこれに制限されない。
【0095】
本願の実施例に記載の電池ユニットは、電池が正常に使用される時に鉛直方向の同じ層に位置して並べられた複数の電池ユニットである。具体的には、同じ層の複数の電池ユニット１１を熱管理部材の長さ方向Ｙに沿って並列に並べて設置してもよく、熱管理部材の幅方向Ｘにおいて１つの電池ユニットを配置してもよい。各電池ユニットは、１つの電池セルを含んでもよいし、同軸に配置された複数の電池セルを含んでもよい。１つの電池ユニットに属する複数の電池セル同士は、電気的に接続してもよく、例えば、直列接続又は並列接続してもよく、電気的に接続しなくてもよい。同軸に配置された複数の電池セルは１列に並べられ、その軸線方向が熱管理部材の幅方向Ｘと平行する。各層の電池ユニットの隣接した列の電池ユニットはバス部材によって直列接続又は並列接続してもよい。少なくとも２層の電池ユニットは、本願の実施例の電池が少なくとも鉛直方向に沿って積層して配置された上記の２層の電池ユニットを含むことを表し、即ち、２層よりも多い電池ユニットを含んでもよい。当然ながら、電池ユニットは熱管理部材の長さＹ方向又は幅方向Ｘに対して傾斜して配置されるなどのようになってもよく、本願はここで限定するものでない。
【0096】
本願の実施例に記載の熱管理部材が波形であることは、熱管理部材が長さ方向Ｙに沿って、隣接する弧状外壁を繋ぎ合わせることで波形に形成されることを表し、波形を構成する凹凸面の大きさは隣接する列の電池ユニットの距離により限定され、波形の形状は電池ユニットの外表面形状により決まる。本願の実施例に記載の熱管理部材の弧状外壁は本願の手段を当業者に更に良好に理解させるためのものであり、当該弧状は任意の曲線又は直線を連続させ又は連続させないように組み合わせてなったものであってもよく、例えば楕円形、多角柱状等である。
【0097】
本願の実施例に記載の温度調節システムとは、電池における電池ユニットに対して温度調節を行うためのシステムを指し、一般的には温度調節システムは車両熱管理システム又は電池熱管理システムの一部として、熱交換流体の循環流動によって電池ユニットに対して温度調節を行う。
【0098】
一部の実施例において、図７～図１７に示すように、本願に係る実施例の第１局面において、１組の第１熱交換表面３１０と１組の第２エッジ熱交換表面３２０を含む熱管理部材３００を提供する。その中、１組の第１熱交換表面３１０は、熱管理部材３００の一側に位置する複数の外側電池ユニット１３と提携して温度調節を行うための複数の第１熱交換表面３１０を含み、各第１熱交換表面３１０が１つの外側電池ユニット１３と提携して温度調節を行うためのものであり、１組の第２エッジ熱交換表面３２０は、熱管理部材３００の他方側に位置する複数の中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行うための複数の第２エッジ熱交換表面３２０を含み、各第２エッジ熱交換表面３２０が１つの中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行うためのものであり、その中、各第１熱交換表面３１０の熱交換面積が第１熱交換面積Ｓ１であり、各第２エッジ熱交換表面３２０の熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きい。
【0099】
当該実施例において、熱管理部材３００は、２組の異なる熱交換面積の熱交換表面３１０、３２０を有し、電池ユニット１３、１４に柔軟的に組み合わせて使用でき、１層の中間電池ユニット１４の両側に２つの熱管理部材を設置することで、１層の中間電池ユニット１４中の各中間電池ユニット１４が２つの熱管理部材３００の２つの小さい熱交換面積の第２エッジ熱交換表面３２０と熱交換するが、１層の外側電池ユニット１３中の各外側電池ユニット１３が１つの熱管理部材３００の１つの大きい熱交換面積の第１熱交換表面３１０と熱交換でき、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３に基本的同じ熱交換効果を達成させることを実現した。本実施例の熱管理部材３００は、奇数層の電池ユニットを備えた電池と偶数層の電池ユニットを備えた電池の均一熱交換要求を満たすことができ、より柔軟的に電池の厚さを調節できるので、電池の空間適応性を強化させることができる。
【0100】
一部の実施例において、熱管理部材３００内に熱交換流体の移動経路を提供するための第１熱交換流路３４が形成され、熱管理部材３００は、対向するように設置され、それらの間に第１熱交換流路３４が形成された第１側板３１と第２側板３２を含み、１組の第１熱交換表面３１０が第１側板３１に形成され、熱交換流体が第１熱交換表面３１０を介して外側電池ユニット１３に対して温度調節を行い、１組の第２エッジ熱交換表面３２０が第２側板３２に形成され、熱交換流体が更に第２エッジ熱交換表面３２０を介して中間電池ユニット１４に対して温度調節を行う。
【0101】
上記の設置によれば、熱管理部材３００の第１側板３１に複数の第１熱交換表面３１０が設けられ、少なくとも１つの第１熱交換表面３１０が第１熱交換面積Ｓ１を有し、第２側板３２に複数の第２エッジ熱交換表面３２０が設けられ、少なくとも１つの第２エッジ熱交換表面３２０が第２熱交換面積Ｓ２を有し、第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きく、即ち、熱管理部材３００の第１側板３１と第２側板３２における電池ユニットと熱交換する部位に異なる熱交換面積を有し、これによって、１層の中間電池ユニット１４の両側に２つの熱管理部材３００を設置することで、１層の中間電池ユニット１４が２つの熱管理部材３００の２つの小さい熱交換面積の第２エッジ熱交換表面３２０と熱交換するが、外側電池ユニット１３が１つの熱管理部材３００の１つの大きい熱交換面積の第１熱交換表面３１０と熱交換でき、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３に基本的同じ熱交換効果を達成させることを実現できる。このようにして、本実施例の熱管理部材３００は、異なる位置の電池ユニットに合わせて、１つの熱管理部材３００の１つの第１熱交換表面３１０又は２つの熱管理部材の２つの第２エッジ熱交換表面３２０を１層の電池ユニットと熱交換させ、基本的同じ冷却効果を達成させることができ、このようにいずれか１層の電池ユニットの均一な熱交換を実現でき、優れた空間適応性を有し、異なる空間使用要求を満たすことができ。
【0102】
一部の実施例において、第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１は互いに同じであっても、異なってもよく、第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２は互いに同じであっても、異なってもよい。第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が互いに同じであり、且つ第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２が互いに同じである場合に、上記実施例に記載の第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きいことは、具体的には、第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１がいずれも第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２よりも大きいことを指す。第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が互いに異なり、又は、第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２が互いに異なる場合に、上記実施例に記載の第１熱交換面積Ｓ１が第２熱交換面積Ｓ２よりも大きいことは、具体的に、第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０のうちの少なくとも１つの第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０のうちの少なくとも１つの第２エッジ熱交換表面の第２熱交換面積Ｓ２よりも大きく、又は、第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１の平均値が第２側板３２における複数の第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２の平均値よりも大きいことであってもよい。
【0103】
具体的には、図７と図１０における熱管理部材３００を例とすると、熱管理部材３００は長さ方向Ｙに沿って隣接する弧状外壁を繋ぎ合わせて波形に形成されたものである。１組の第１熱交換表面３１０が第１側板３１の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁部分に配置され、１組の第１熱交換表面３１０が長さ方向Ｙに沿って並べられ、各第１熱交換表面３１０が幅方向Ｘに沿って配置されている。１組の第２エッジ熱交換表面３２０が第２側板３２の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁部分に配置され、１組の第２エッジ熱交換表面３２０が長さ方向Ｙに沿って並べられ、各第２エッジ熱交換表面３２０が幅方向Ｘに沿って配置されている。
【0104】
一部の実施例において、図７に示すように、本願に係る実施例の熱管理部材３００は更に、いずれも熱管理部材３００内の第１熱交換流路３４と連通する第１流体入口３６と第１流体出口３７を含む。
【0105】
一部の実施例において、図８、図９、図１６及び図１７に示すように、本願に係る実施例の熱管理部材３００の第１側板３１における複数の第１熱交換表面３１０が第１側板３１における弧状外壁の一部に形成され、第２エッジ熱交換表面３２０が第２側板３２における弧状外壁の一部に形成されている。
【0106】
以下、熱交換表面の定義を説明し、第１熱交換表面３１０を例とし、本願に係る実施例における他の熱交換表面、例えば第２エッジ熱交換表面３２０の定義については第１熱交換表面３１０を参照できる。１つの外側電池ユニット１３が第１側板３１に対して直接接触する方式で熱伝導式熱交換を行う時に、１つの第１熱交換表面３１０は第１側板３１と１つの外側電池ユニット１３とが直接接触する部位である。１つの外側電池ユニット１３と第１側板３１との間に熱伝導層が配置されている時に、第１熱交換表面３１０は第１側板３１と１つの外側電池ユニット１３とが熱伝導層を介して間接的に接触して伝導式熱交換を行う部位である。第１熱交換表面３１０は１つの連続的表面であってもよいし、仕切られた複数の熱交換部分表面で構成されてもよく、熱交換部分表面は第１側板３１の局所と１つの外側電池ユニット１３の局所とが熱伝導層を介して間接的に接触して伝導式熱交換を行う部位である。具体的な方式は後の実施例に基づいて具体的に説明する。
【0107】
一部の実施例において、図１０に示すように、熱管理部材は、第１熱交換流路３４と連通する第１流体入口３６と第１流体出口３７を含む。１つの第１熱交換流路３４は迂回設置された複数の流路部分区間を含み、隣接する２つの流路部分区間の間に仕切部３３が設けられ、第１熱交換流路３４は更に中間流路部分区間３４２を含み、隣接する２つの流路部分区間が中間流路部分区間３４２を介して連通している。具体的に図１０に示すように、本実施例で、１つの第１熱交換流路３４には第１流体入口３６と連通する１番目の流路部分区間３４１、及び第１流体出口３７と連通する２番目の流路部分区間３４３が設けられ、１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３が熱管理部材の長さ方向Ｙに沿って延在し、１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３との間には１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３を仕切る仕切部３３が設けられている。中間流路部分区間３４２は、仕切部３３のエッジに位置し、熱管理部材の幅方向Ｘに沿って延在し、隣接する１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３とが中間流路部分区間３４２を介して連通する。全体的には第１熱交換流路３４が迂回した構造を形成し、隣接する１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３が１８０°折り畳まれることで、電池ユニットを冷却するための冷却空間が比較的コンパクトになった。１つの第１熱交換流路３４の区間数は実際に冷却必要な電池寸法及び実際の使用環境によって決まり、１つの流路部分区間の具体的数量と具体的長さ寸法はいずれも限定されるものでない。第１流体入口３６に近いところの熱交換流体温度が比較的低く、第１流体出口３７に近いところの熱交換流体温度が比較的高いので、１つの電池ユニット（外側電池ユニット１３、中間電池ユニット１４を含む）と熱交換する１つの熱交換表面（第１熱交換表面３１０と第２エッジ熱交換表面３２０を含む）には、第１流体入口３６に近い温度の低い熱交換部分表面を含ませながら、第１流体出口３７に近い温度の高い熱交換部分表面を含ませることで、温度を中和させて電池ユニット温度に極端状況が発生することに至らないようにできることに加えて、第１流体入口３６、第１流体出口３７に近いところの電池ユニット温度と中間流路部分区間３４２（熱管理部材３００の端部に位置する）に近いところの電池ユニット温度が大きく相違することがなく、電池ユニットの温度均一性を向上させることができる。
【0108】
一部の実施例において、図７と図１０に示すように、第１流体入口３６と第１流体出口３７との間の連結線の両側にそれぞれ１つの第１熱交換流路３４が設けられている。具体的には、第１流体入口３６と第１流体出口３７が熱管理部材の長さ方向Ｙに沿った中間位置に設置され、第１流体入口３６と第１流体出口３７との間の連結線の両側にそれぞれ１つの第１熱交換流路３４が配置され、両側の第１熱交換流路３４がいずれも第１流体入口３６と第１流体出口３７と連通していることで、第１流体入口３６と第１流体出口３７が同時に２つの第１熱交換流路３４に流体を供給することができる。第１流体入口３６と第１流体出口３７が熱管理部材３００の中間に配置され、第１流体入口３６と第１流体出口３７との間の連結線の両側にそれぞれ１つの第１熱交換流路３４が配置されていることで、熱交換流体の流動距離を短縮できると共に、熱交換流体の並列接続回路を増加させて流動抵抗を効果的にすることができ、同時に熱管理部材３００の第１流体入口３６と第１流体出口３７との間の連結線の両側の電池ユニットの温度一致性の向上に寄与する。
【0109】
【0110】
一部の実施例において、図１０に示すように、熱管理部材３００内の１つの第１熱交換流路３４は１番目の流路部分区間３４１、２番目の流路部分区間３４３及び中間流路部分区間３４２に分けられている。それらの中で、１番目の流路部分区間３４１、２番目の流路部分区間３４３は主に電池ユニットと提携して温度調節を行うことに用いられる。１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３は基本的同じ構造を有し、第１流路部分区間３４１を例として説明する。
【0111】
一部の実施例において、図１０、図１１、図１６及び図１７に示すように、１番目の流路部分区間３４１が設けられた部位において、熱管理部材３００の第１側板３１における１番目の流路１部分区間３４１に対応する位置に第１側流路１部分区間３１４が形成され、第１側流路１部分区間３１４における外側電池ユニット１３と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第１熱交換表面１部分区間３１１が形成されている。２番目の流路部分区間３４３が設けられた部位において、熱管理部材３００の第１側板３１における２番目の流路部分区間３４３に対応する位置に第１側流路２部分区間３１５が形成され、第１側流路２部分区間３１５における外側電池ユニット１３と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第１熱交換表面２部分区間３１２が形成されている。
【0112】
図１０と図１１に示すように、第１側流路３１００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路３１４１－３１４４と３１５１－３１５４を含み、第１側部分流路３１４１－３１４４と３１５１－３１５４のそれぞれにおける１つの外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面３１１１－３１１４と３１２１－３１２４が形成され、第１熱交換部分表面３１１１－３１１４が第１熱交換表面１部分区間３１１を構成し、第１熱交換部分表面３１２１－３１２４が第１熱交換表面２部分区間３１２を構成し、第１熱交換表面１部分区間３１１と第１熱交換表面２部分区間３１２が共同で第１熱交換表面３１０を構成している。即ち、各第１熱交換表面３１０は、複数の第１熱交換部分表面３１１１－３１１４と３１２１－３１２４を含み、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面３１１１－３１１４と３１２１－３１２４の表面積の和である。ただし、それに限定されることがなく、第１熱交換表面１部分区間３１１又はより小さい第１熱交換部分表面３１１１－３１１４が１つの電池ユニットに対して温度調節を行うことに用いられる場合に、第１熱交換表面３１０は１つの第１熱交換表面１部分区間３１１又はより小さい第１熱交換部分表面３１１１－３１１４であってもよい。
【0113】
図１４に示すように、第２側流路３２００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路３２４１－３２４６と３２５１－３２５６を含み、第２側部分流路３２４１－３２４６と３２５１－３２５６のそれぞれにおける１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６と３２２１－３２２６が形成されている。第２熱交換部分表面３２１１－３２１６が第２熱交換表面１部分区間３２１を構成し、第２熱交換部分表面３２２１－３２２６が第２熱交換表面２部分区間３２２を構成し、第２熱交換表面１部分区間３２１と第２熱交換表面２部分区間３２２が共同で第２熱交換表面３２０を構成している。即ち、各第２エッジ熱交換表面３２０は、複数の第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６と３２２１－３２２６を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６と３２２１－３２２６の表面積の和である。ただし、それに限定されることがなく、第２熱交換表面１部分区間３２１又はより小さい複数の第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６が１つの電池ユニットに対して温度調節を行うことに用いられる場合に、第２エッジ熱交換表面３２０は第２熱交換表面１部分区間３２１又はより小さい複数の第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６であってもよい。
【0114】
当該実施例において、第１熱交換部分表面３１１１－３１１４、３１２１－３１２４と第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６、３２２１－３２２６の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積Ｓ２が第１熱交換面積Ｓ１より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0115】
具体的には、図１０、図１１、図１６及び図１７に示すように、第１側流路３１００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた２つの第１側流路部分区間、即ち、第１側流路１部分区間３１４と第１側流路２部分区間３１５を含む。
【0116】
第１側流路１部分区間３１４は、複数の第１側部分流路を含み、一部の実施例において、第１側部分流路部分区間３１４は、第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３及び第１側４部分流路３１４４といった４つの第１側部分流路を含み、４つの第１側部分流路３１４１、３１４２、３１４３、３１４４の間が若干の第１側仕切部３１５を介して仕切られている。第１側仕切部３１５は、熱管理部材３００の内部へ凹み、外側電池ユニットまで所定の距離離れ、外側電池ユニット１３と直接的又は間接的に接触しない。４つの第１側部分流路が第１側板３１から突出し、各第１側部分流路における１つの外側電池ユニット１３と提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、つまり、各第１側部分流路の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁における外側電池ユニット１３と提携する部分に１つの第１熱交換部分表面が形成され、第１熱交換部分表面が外側電池ユニット１３の外形に適応し、第１熱交換部分表面が外側電池ユニット１３と直接的に接触したり、熱伝導層を介して間接的に接触して熱交換する。隣接する第１熱交換部分表面が第１側仕切部３１５を介して互いに仕切られていることで、各第１側部分流路の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁において、外側電池ユニット１３に直接的に接触したり、熱伝導層を介して間接的に接触して熱交換するのは第１熱交換部分表面しかなく、第１側仕切部３１５が外側電池ユニット１３と直接的又は間接的に接触することなく、このようにして、第１熱交換部分表面と第１側仕切部の面積と数量を変えることによって、第１熱交換表面の熱交換面積を調節できる。第１側流路２部分区間３１５も、第１側５部分流路３１５１、第１側６部分流路３１５２、第１側７部分流路３１５３及び第１側８部分流路３１５４といった４つの第１側部分流路を含む。つまり、第１側流路３１００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた８つの第１側部分流路、即ち第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３、第１側４部分流路３１４４、第１側５部分流路３１５１、第１側６部分流路３１５２、第１側７部分流路３１５３及び第１側８部分流路３１５４を含む。
【0117】
具体的には、図１０に示すように、１つの第１熱交換表面１部分区間３１１は、第１側１部分流路３１４１に位置する第１熱交換１部分表面３１１１、第１側２部分流路３１４２に位置する第１熱交換２部分表面３１１２、第１側３部分流路３１４３に位置する第１熱交換３部分表面３１１３及び第１側４部分流路３１４４に位置する第１熱交換４部分表面３１１４を含む。第１熱交換１部分表面３１１１、第１熱交換２部分表面３１１２、第１熱交換３部分表面３１１３及び第１熱交換４部分表面３１１４は、第１外側壁３１における同一の凹んだ弧状外壁に位置し、幅Ｘ方向に沿って並べられている。同様に、２番目の流路部分区間３４３が設けられた部位において、熱管理部材３００の第１側板３１における２番目の流路部分区間３４３に対応する位置にも第１側流路２部分区間３１５が形成され、第１側流路２部分区間３１５における外側電池ユニット１３と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第１熱交換表面２部分区間３１２が形成されている。それぞれが幅Ｘ方向において１つの第１熱交換表面１部分区間３１１に並列に並べられている。各第１熱交換表面２部分区間３１２も、幅Ｘ方向に沿って並べられた４つの第１熱交換部分表面３１２１－３１２４を含む。第１熱交換表面２部分区間３１２の構造については第１熱交換表面１部分区間３１１の構造を参照できる。
【0118】
具体的には、図１０に示すように、幅Ｘ方向に並列に並べられた１つの第１熱交換表面１部分区間３１１と１つの第１熱交換表面２部分区間３１２は１つの第１熱交換表面３１０を構成している。つまり、第１熱交換表面３１０が１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３に配置されている。１つの第１熱交換表面３１０が８つの第１熱交換部分表面３１１１－３１１４、３１２１－３１２４で構成されている。ただし、これに限定されることがなく、第１熱交換表面の部分区間数量と部分表面数量は流路部分区間の数量と各流路部分区間中の第１側流路部分区間の数量に依存し、実際に冷却必要な電池寸法及び実際の使用環境によって決定してもよく、具体的に限定しない。１つの第１熱交換表面３１０は１つの外側電池ユニット１３と提携して温度調節を行い、１つの外側電池ユニット１３は、１つの電池セルを含んでもよいし、同軸に配置された複数の電池セルを含んでもよい。
【0119】
上記の実施例から分かるように、図１０に示すように、１つの第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が１つの外側電池ユニット１３と提携して温度調節を行う複数の第１熱交換部分表面の表面積の和である。具体的には、１つの第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が、１つの第１熱交換表面１部分区間３１１の４つの第１熱交換部分表面３１１１－３１１４と１つの第１熱交換表面２部分区間３１２の４つの第１熱交換部分表面３１２１－３１２４の表面積の和である。
【0120】
一部の実施例において、各第１熱交換表面３１０は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面３２０は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、その中、第１熱交換幅Ｗ１が複数の第１熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。
【0121】
当該実施例において、第１熱交換表面３２０の第１熱交換幅Ｗ１と第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換幅Ｗ２の割合を調節することによって、第１熱交換面積と第２熱交換面積の比例調節を実現した。その中、第１熱交換表面３１０の第１熱交換幅Ｗ１の調節は第１熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現され、第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換幅Ｗ２の調節は第２エッジ熱交換部分表面の幅と数量を調節することによって実現される。第１熱交換幅Ｗ１と第２熱交換幅Ｗ２の割合制御によって、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２の比例調節を簡単に実現できる。以下、添付図面に基づいて具体的に説明する。
【0122】
一部の実施例において、図１１と図１２に示すように、１つの第１熱交換表面１部分区間３１１において、長さＹ方向で、第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３及び第１側４部分流路３１４４の幅がいずれも変わっていない。第１熱交換１部分表面３１１１は第１部分幅Ｗ１１を有し、第１熱交換２部分表面３１１２は第２部分幅Ｗ１２を有し、第１熱交換３部分表面３１１３は第３部分幅Ｗ１３を有し、第１熱交換４部分表面３１１４は第４部分幅Ｗ１４を有する。第１部分幅Ｗ１１、第２部分幅Ｗ１２、第３部分幅Ｗ１３及び第４部分幅Ｗ１４は同じであっても、異なってもよく、限定されることがない。例えば、図１２において、第２部分幅Ｗ１２、第３部分幅Ｗ１３が第１部分幅Ｗ１１と第４部分幅Ｗ１４より大きくてもよい。このようにして、１つの第１熱交換表面３１０の幅が複数の第１熱交換部分表面の幅の和である。第１熱交換表面２部分区間３１２の構造は第１熱交換１部分表面３１１１の構造と同じであるか、又は対称する。具体的には、図１０において、１つの第１熱交換表面３１０の幅が１つの第１熱交換表面１部分区間３１１の４つの熱交換部分表面３１１１－３１１４と１つの第１熱交換表面２部分区間３１２の４つの熱交換部分表面３１２１－３１２４の幅の和である。第１熱交換部分表面と第１側仕切部の幅と数量を変えることによって、第１熱交換表面３１０の幅を調節できる。
【0123】
一部の実施例において、１つの熱交換表面部分区間に対応する側部分流路の長さＹ方向に沿った幅は固定値でなく、変わる可能性がある。この時に、１つの第１熱交換部分表面の第１幅は長さＹ方向における平均幅であり、１つの第１熱交換表面３１０の幅は複数の第１熱交換部分表面の平均幅の和である。
【0124】
図１４に示すように、第２側流路３２００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた２つの第２側流路部分区間、即ち第２側流路１部分区間３２４と第２側流路２部分区間３２５を含む。第２側流路３２００は第１側流路３１００と提携して第１熱交換流路３４を形成している。
【0125】
具体的には、図１３～図１７に示すとおりである。各第２側流路１部分区間３２４は、複数の第２側部分流路を含み、一部の実施例において、１つの第２側部分流路１部分区間３２４は、第２側１部分流路３２４１、第２側２部分流路３２４２、第２側３部分流路３２４３、第２側４部分流路３２４４、第２側５部分流路３２４５、第２側６部分流路３２４６といった６つの第２側部分流路を含み、６つの第２側部分流路が若干の第２側仕切部３２５と３２６を介して仕切られている。第２側仕切部３２５、３２６は、熱管理部材の内部へ凹み、中間電池ユニット１４まで所定の距離離れ、中間電池ユニット１４と直接的又は間接的に接触しない。６つの第２側部分流路が第２側板３２から突出し、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニット１４と提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、つまり、各第２側部分流路の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁における中間電池ユニット１４と提携する部分に１つの第２エッジ熱交換部分表面が形成されている。隣接する第２エッジ熱交換部分表面が第２側仕切部３２５、３２６を介して互いに仕切られていることで、各第１側部分流路のエッジ熱管理部材の内部へ凹んだ弧状外壁において、中間電池ユニット１４と直接的に接触したり、熱伝導層を介して間接的に接触して熱交換するのは第２エッジ熱交換部分表面しかなく、第２側仕切部３２５、３２６が中間電池ユニット１４と直接的又は間接的に接触することなく、このようにして、第２エッジ熱交換部分表面と第２側仕切部の面積と数量を変えることによって、第２エッジ熱交換表面の熱交換面積を調節できる。同様に、１つの第２側部分流路２部分区間３２５も、第２側７部分流路３２５１、第２側８部分流路３２５２、第２側９部分流路３２５３、第２側１０部分流路３２５４、第２側１１部分流路３２５５、第２側１２部分流路３２５６といった６つの第２側部分流路を含む。つまり、第２側流路３２００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた第２側１部分流路３２４１、第２側２部分流路３２４２、第２側３部分流路３２４３、第２側４部分流路３２４４、第２側５部分流路３２４５、第２側６部分流路３２４６、第２側７部分流路３２５１、第２側８部分流路３２５２、第２側９部分流路３２５３、第２側１０部分流路３２５４、第２側１１部分流路３２５５、第２側１２部分流路３２５６といった１２個の第２側部分流路を含む。
【0126】
一部の実施例において、図１３～図１７に示すように、１番目の流路部分区間３４１が設けられた部位において、熱管理部材３００の第２側板３２における１番目の流路部分区間３４１に対応する位置に第２側流路１部分区間３２４が形成され、第２側流路１部分区間３２４における１つの中間電池ユニット１４と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１形成されている。２番目の流路部分区間３４３が設けられた部位において、熱管理部材３００の第２側板３２における２番目の流路部分区間３４３に対応する位置に第２側流路２部分区間３２５が形成され、第２側流路２部分区間３２５における１つの中間電池ユニット１４と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２が形成されている。
【0127】
図１４に示すように、並列に並べられた１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２は１つの第２エッジ熱交換表面３２０を構成している。
【0128】
具体的には、図１４に示すように、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１は、第２側１部分流路３２４１に位置する第２熱交換１部分表面３２１１、第２側２部分流路３２４２に位置する第２熱交換２部分表面３２１２、第２側３部分流路３２４３に位置する第２熱交換３部分表面３２１３、第２側４部分流路３２４４に位置する第２熱交換４部分表面３２１４、第２側５部分流路３２４５に位置する第２熱交換５部分表面３２１５、第２側６部分流路３２４６に位置する第２熱交換６部分表面３２１６を含む。第２熱交換１部分表面３２１１、第２熱交換２部分表面３２１２、第２熱交換３部分表面３２１３、第２熱交換４部分表面３２１４、第２熱交換５部分表面３２１５、第２熱交換６部分表面３２１６は、第２外側壁３２における同一の凹んだ弧状外壁に位置し、幅Ｘ方向に沿って並べられている。同様に、２番目の流路部分区間３４３が設けられた部位において、熱管理部材３００の第２側板３２における２番目の流路部分区間３４３に対応する位置にも第２側流路２部分区間３２５が形成され、第２側流路２部分区間３２５における中間電池ユニット１４と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２が形成されている。各第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２も、幅Ｘ方向に沿って並べられた６つの第２エッジ熱交換部分表面３２２１－３２２６を含む。第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２の構造については第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の構造を参照できる。
【0129】
具体的には、図１４に示すように、並列に並べられた１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２は１つの第２エッジ熱交換表面３２０を構成している。つまり、第２熱交換表面３２０が１番目の流路部分区間３４１と２番目の流路部分区間３４３に配置されている。１つの第２エッジ熱交換表面３２０が１２個の第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６、３２２１－３２２６で構成されている。ただし、これに限定されることがなく、第２エッジ熱交換表面３２０の部分区間数量と部分表面数量は流路部分区間の数量と各流路部分区間中の第２側流路部分区間の数量に依存し、実際に冷却必要な電池寸法及び実際の使用環境によって決定してもよく、具体的に限定しない。１つの第２エッジ熱交換表面３２０は１つの中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行い、１つの中間電池ユニット１４は、１つの電池セルを含んでもよいし、複数の電池セルを含んでもよい。
【0130】
上記の実施例から分かるように、１つの第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２が１つの中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行う複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。具体的には、１つの第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２が、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の６つの第２エッジ熱交換部分表面３２１１－３２１６と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間３２２の６つの第２エッジ熱交換部分表面３２２１－３２２６の表面積の和である。
【0131】
一部の実施例において、図１５に示すように、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１において、長さＹ方向で、第２側１部分流路３２４１、第２側２部分流路３２４２、第２側３部分流路３２４３、第２側４部分流路３２４４、第２側５部分流路３２４５、第２側６部分流路３２４６の幅が変わっていない。第２熱交換１部分表面３２１１は第１部分幅Ｗ２１を有し、第２熱交換２部分表面３２１２は第２部分幅Ｗ２２を有し、第２熱交換３部分表面３２１３は第３部分幅Ｗ２３を有し、第２熱交換４部分表面３２１４は第４部分幅Ｗ２４を有し、第２熱交換５部分表面３２１５は第５部分幅Ｗ２５を有し、第２熱交換６部分表面３２１６は第６部分幅Ｗ２６を有する。第１部分幅Ｗ２１、第２部分幅Ｗ２２、第３部分幅Ｗ２３、第４部分幅Ｗ２４、第５部分幅Ｗ２５、第６部分幅Ｗ２６は同じであっても、異なってもよく、限定されることがない。このようにして、１つの第２エッジ熱交換表面３２０の幅が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和である。具体的には、図１５において、１つの第２エッジ熱交換表面３２０の幅が、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の６つの熱交換部分表面３２１１－３２１６と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間の６つの熱交換部分表面３２２１－３２２６の幅の和である。第２エッジ熱交換部分表面と第２側仕切部３２５、３２６の幅と数量を変えることによって、第２エッジ熱交換表面３２０の幅を調節できる。
【0132】
一部の実施例において、１つの熱交換表面部分区間の側面部分流路の長さＹ方向に沿った幅は固定値でなく、変わる可能性がある。この時に、１つの第２エッジ熱交換部分表面の幅は第２エッジ熱交換部分表面の長さＹ方向における平均幅であり、１つの第２エッジ熱交換表面の幅は複数の第２エッジ熱交換部分表面の平均幅の和である。
【0133】
一部の実施例において、第１熱交換流路３４は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数のサブ流路を含み、各サブ流路は、少なくとも１つの第１側部分流路と少なくとも１つの第２側部分流路を含み、１つのサブ流路を構成した第１側部分流路と第２側部分流路は互いに連通している。
【0134】
当該実施例において、一部の第１側部分流路と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路３４がそれぞれの内部の熱交換流体が同時に第１側板と第２側板と熱交換できる複数のサブ流路に分けられて、第１熱交換流路３４の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。
【0135】
図１６、図１７において第１流路部分区間３４１を例として説明する。第２流路部分区間３４３が第１流路部分区間と同じ構造を有する。一部の第１側部分流路３１００と複数の第２側部分流路３２００を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路３４がそれぞれの内部の熱交換流体が同時に第１側板３１と第２側板３２と熱交換できる複数のサブ流路に分けられて、第１熱交換流路３４の設計が簡素化され、熱管理部材３００の製造が容易になる。一部の実施例において、１つのサブ流路を構成した少なくとも１つの第１側部分流路３１００の熱交換面積の和が少なくとも１つの第２側部分流路３２００の熱交換面積の和よりも大きい。一部の実施例において、１つのサブ流路を構成した少なくとも１つの第１側部分流路３１００の幅の和が少なくとも１つの第２側部分流路３２００の幅の和よりも大きい。
【0136】
具体的には、第１側板３１に第１側仕切部３１３が設けられ、第２側板３２に第２側仕切部３２３が設けられ、第１側仕切部３１３と第２側仕切部３２３が熱管理部材３００の内部へ凹んで連結して仕切部３３を構成して、熱管理部材３００を間隔のある１番目の流路部分区間３４１と第２流路部分区間３４３とに仕切っている。
【0137】
一部の実施例において、図１６と図１７に示すように、第１側板３１の第１側流路３１００と第２側板３２の第２側流路３２００が組み合わせられて第１熱交換流路３４を形成している。具体的には、第１熱交換流路３４は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数のサブ流路を含んでもよい。第１流路部分区間３４１を例とすると、第１流路部分区間３４１は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数のサブ流路、即ち第１サブ流路３４１１、第２サブ流路３４１２、第３サブ流路３４１３、第４サブ流路３４１４を含む。第２流路部分区間３４３の構造については第１流路部分区間３４１の構造を参照できる。１つのサブ流路を構成した第１側部分流路３１００と第２側部分流路３２００は互いに連通している。
【0138】
一部の実施例において、第１側流路３１００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第１側部分流路を含み、各第１側部分流路における１つの外側電池ユニットと提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、各第１熱交換表面が複数の第１熱交換部分表面を含む。第２側流路３２００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２側部分流路を含み、各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。
【0139】
当該実施例において、第１側流路３１００が複数の第１側部分流路に分けられ、第１熱交換面積Ｓ１が複数の第１熱交換部分表面の表面積の和であり、第２側流路３２００が複数の第２側部分流路に分けられ、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和であり、第１熱交換部分表面と第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積Ｓ２が第１熱交換面積Ｓ１より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0140】
【0141】
第１側板３１の１番目の流路部分区間３４１には熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた４つの第１側部分流路、即ち第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３及び第１側４部分流路３１４４が設けられている。第２側板３２の１番目の流路部分区間３４１には６つの第２側部分流路、即ち第２側１部分流路３２４１、第２側２部分流路３２４２、第２側３部分流路３２４３、第２側４部分流路３２４４、第２側５部分流路３２４５、第２側６部分流路３２４６が設けられている。
【0142】
第１側板３１と第２側板３２が一体に組み立てられた後、１番目の流路部分区間３４１が、第１サブ流路３４１１、第２サブ流路３４１２、第３サブ流路３４１３、第４サブ流路３４１４といった４つのサブ流路に分けられた。その中、第１サブ流路３４１１は第１側１部分流路３１４１と第２側１部分流路３２４１を互いに連通するように組合せてなったものであり、第１側１部分流路３１４１の幅Ｗ１１が第２側１部分流路３２４１の幅Ｗ２１以上であり、第１側１部分流路３１４１の熱交換面積も第２側１部分流路３２４１の熱交換面積以上であり、第２サブ流路３４１２は第１側２部分流路３１４２と第２側２部分流路３２４２及び第２側３部分流路３２４３をそれぞれ連通させて構成されたものである。説明必要であるように、図１７に示すように、第２側仕切部３２６が第２側２部分流路３２４２と第２側３部分流路３２４３を仕切ったが、第２側仕切部３２６が全て第１側板３１に連結されたというわけではなく、また、第１側２部分流路３１４２の幅Ｗ１２が第２側２部分流路３２４２と第２側３部分流路３２４３の幅の和Ｗ２２＋Ｗ２３よりも大きいので、第１側２部分流路３１４２、第２側２部分流路３２４２、第２側３部分流路３２４３の三者が互いに連通して第２サブ流路３４１２を構成し、第１側２部分流路３１４２の熱交換面積も第２側２部分流路３２４２と第２側３部分流路３２４３の熱交換面積の和よりも大きい。
【0143】
同じ理由で、第３サブ流路３４１３は第１側３部分流路３１４３と第２側４部分流路３２４４及び第２側５部分流路３２４５を互いに連通させて構成されたものであり、また、第１側３部分流路３１４３の幅Ｗ１３が第２側４部分流路３２４４と第２側５部分流路３２４５の幅の和Ｗ２４＋Ｗ２５よりも大きく、第４サブ流路３４１４は第１側４部分流路３１４４と第２側６部分流路３２４６を互いに連通するように組み合わせてなったものであり、また、第１側４部分流路３１４４の幅Ｗ１４が第２側６部分流路３２４６の幅Ｗ２６よりも大きい。つまり、１つのサブ流路を構成した第１側部分流路と第２側部分流路は互いに連通している。
【0144】
図１６と図１７を比較することで分かったように、１つの第１熱交換表面３１０の全幅である第１熱交換幅Ｗ１が、１つの第１熱交換表面１部分区間３１１の４つの熱交換部分表面３１１１－３１１４と１つの第１熱交換表面２部分区間３１２の４つの熱交換部分表面３１２１－３１２４の幅の和であり、一部の実施例において、第１熱交換幅Ｗ１が、第１熱交換表面１部分区間３１１の４つの熱交換部分表面３１１１－３１１４の幅の和の２倍であり、Ｗ１＝２＊（Ｗ１１＋Ｗ１２＋Ｗ１３＋Ｗ１４）であると考えてもよい。
【0145】
１つの第２エッジ熱交換表面３２０の全幅である第２熱交換幅Ｗ２が、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の６つの熱交換部分表面３２１１－３２１６と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間の６つの熱交換部分表面３２２１－３２２６の幅の和であり、一部の実施例において、第２熱交換幅Ｗ２が、第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の６つの熱交換部分表面３２１１－３２１６の幅の和の２倍であり、Ｗ２＝２＊（Ｗ２１＋Ｗ２２＋Ｗ２３＋Ｗ２４＋Ｗ２５＋Ｗ２６）であると考えてもよい。Ｗ１１＋Ｗ１２＋Ｗ１３＋Ｗ１４＞Ｗ２１＋Ｗ２２＋Ｗ２３＋Ｗ２４＋Ｗ２５＋Ｗ２６の場合に、少なくとも１つの第１熱交換表面３１０の第１熱交換幅Ｗ１が少なくとも１つの第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、Ｗ１＞Ｗ２である。
【0146】
各電池ユニットと熱管理部材３００の第１熱交換表面３１０及び第２エッジ熱交換表面３２０の長さＹ方向における直接的接触又は間接的接触の長さが基本的に同じな場合に、１つの第１熱交換表面３１０の第１熱交換面積Ｓ１が、１つの第１熱交換表面１部分区間３１１の４つの熱交換部分表面３１１１－３１１４と１つの第１熱交換表面２部分区間３１２の４つの熱交換部分表面３１２１－３１２４の熱交換面積の和である。１つの第２エッジ熱交換表面３２０の第２熱交換面積Ｓ２が、１つの第２エッジ熱交換表面１部分区間３２１の６つの熱交換部分表面３２１１－３２１６と１つの第２エッジ熱交換表面２部分区間の６つの熱交換部分表面３２２１－３２２６の熱交換面積の和である。第１熱交換表面３１０の全幅が第２エッジ熱交換表面３２０の全幅よりも大きい場合に、第１熱交換面積Ｓ１も第２熱交換面積Ｓ２よりも大きく、Ｓ１＞Ｓ２である。
【0147】
なお、図１８と１９を参照し、図１９は、Ｙ方向に沿った側面図に示すように、外側電池ユニット１３の表面と第１熱交換表面３１０とが伝導式熱交換を行う局所模式図を示し、図１８は、Ｙ方向に沿った側面図に示すように、中間電池ユニット１４の表面と第２エッジ熱交換表面３２０とが伝導式熱交換を行う局所模式図を示し、図１８と１９からも分かったように、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、Ｗ１＞Ｗ２であり、第１熱交換面積Ｓ１も第２熱交換面積Ｓ２よりも大きく、Ｓ１＞Ｓ２である。
【0148】
本実施例では、第１側板３１と第２側板３２における部分流路の幅／面積と部分流路の数量を調節することによって、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積と第１熱交換面積との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現し、更に、熱管理部材の２つの側板３１と３２が同じ規格の電池ユニットと提携する場合でも、第１側板３１と第２側板３２において電池ユニットに対して異なる冷却効果を形成することを実現した。なお、一部の第１側部分流路と第２側部分流路を連通するように設置することによって、第１熱交換流路３４内の熱交換流体が同時に第１側板３１と第２側板３２の外の電池ユニットと熱交換でき、第１熱交換流路３４の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。当然ながら、第１側流路と第２側流路とが連通しないように第１側板３１と第２側板３２との間に更にセパレータを設置して、それぞれ独立的な第１熱交換流路３４を形成させるようにしてもよい。
【0149】
一部の実施例において、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合は０．１－０．９の間にあり、例えば、Ｗ２／Ｗ１は０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５から選択できるが、これらの具体的な数値に限定されることがない。
【0150】
一部の実施例において、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。Ｓ２／Ｓ１は０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５から選択できるが、これらの具体的な数値に限定されることがない。
【0151】
図に示されていない一部の実施例では、第１側板３１に第１側流路３１００を１つしか形成しなくてもよく、第１側流路３１００内に更に部分流路を設置しない。第２側板３２の第２側流路３２００は更に上記の実施例に示すように、間隔をおいて設置された複数の第２側部分流路を含んでもよく、１つの第１側流路３１００が全ての第２側部分流路と連通している。各第２側部分流路における１つの中間電池ユニットと提携する部分に第２エッジ熱交換部分表面が形成され、各第２エッジ熱交換表面が複数の第２エッジ熱交換部分表面を含み、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。第１側流路３１００は１つであり、第２側流路３２００は複数の第２側部分流路に分けられ、第２熱交換面積Ｓ２が複数の第２側部分流路の第２エッジ熱交換部分表面の表面積の和である。第２エッジ熱交換部分表面の表面積と数量を調節することによって、第２熱交換面積が第１熱交換面積より小さいことを実現できるだけでなく、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、より正確な熱交換制御を実現した。
【0152】
一部の実施例において、１つの第１側流路３１００と複数の第２側部分流路は互いに連通して第１熱交換流路３４を形成している。当該実施例において、１つの第１側流路３１００と複数の第２側部分流路を互いに連通するように設置することによって、第１熱交換流路３４内の熱交換流体が同時に第１側板３１と第２側板３２と熱交換でき、第１熱交換流路３４の設計が簡素化され、熱管理部材３００の製造が容易になる。
【0153】
一部の実施例において、各第１熱交換表面は第１熱交換幅Ｗ１を有し、各第２エッジ熱交換表面は第２熱交換幅Ｗ２を有し、第１熱交換幅Ｗ１が第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、その中、第１熱交換幅Ｗ１が第１熱交換表面の幅であり、第２熱交換幅Ｗ２が複数の第２エッジ熱交換部分表面の幅の和であり、第２熱交換幅Ｗ２と第１熱交換幅Ｗ１の割合が０．１－０．９の間にある。このように設置することによって、各第１熱交換表面の第１熱交換幅Ｗ１が各第２エッジ熱交換表面の第２熱交換幅Ｗ２よりも大きく、Ｗ１＞Ｗ２であり、第１熱交換面積Ｓ１も第２熱交換面積Ｓ２よりも大きく、Ｓ１＞Ｓ２であることも実現できる。このようにして、第１熱交換流路３４の設計が簡素化可能になり、熱管理部材の製造が容易になる。当然ながら、第１側流路と第２側流路が連通しないように第１側板３１と第２側板３２との間に更にセパレータを設置して、それぞれ独立的な第１熱交換流路３４を形成させるようにしてもよい。
【0154】
一部の実施例において、熱管理部材３００には、第１側流路３１００及び／又は第２側流路３２００に設置され、第１側流路３１００及び／又は第２側流路３２００を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる第１乱流部３１６が更に設けられている。第１側流路３１００及び／又は第２側流路に第１乱流部３１６を設置することによって、第１側流路３１００及び／又は第２側流路３２００を流れる熱交換流体を乱流させて、熱交換流体の熱交換効果を向上させることができる。
【0155】
具体的には、図１０、１１、１２及び１７に示す一実施例では、第２サブ流路３４１２、第３サブ流路３４１３に対応する第１側板３１には、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３から熱管理部材３００の内部へ突出する複数の第１乱流部３１６が設けられ、第１乱流部３１６は、対向する第２側板３２における第２側仕切部３２６と接触してもいし、第２側仕切部３２６との間に所定の隙間を残してもよい。第１乱流部３１６は、第２サブ流路３４１２、第３サブ流路３４１３を十分に乱流させて、第１熱交換流路３４内の熱交換流体温度を均一にして、電池ユニットの温度調節をより均一にすることができる。第１乱流部３１６が第２サブ流路３４１２、第３サブ流路３４１３の長さ方向Ｙに複数設置され、一部の実施例において、複数の第１乱流部３１６が幅方向Ｘにおいてずらして設置されてもよい。第１乱流部３１６が第２側板の第２側部分流路に設けられてもよい。
【0156】
一部の実施例において、第１乱流部３１６が第１側流路及び／又は第２側流路における電池ユニットと提携しない部位に設置されている。第１乱流部３１６を電池ユニットと提携する部位に設置すれば、第１乱流部３１６は第１熱交換表面及び／又は第２エッジ熱交換表面の表面積を占める可能性があり、更に熱交換効果に影響を及ぼす。第１乱流部３１６を電池ユニットと提携しない部位に設置することで、第１乱流部３１６は第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２に影響を及ぼすことがなく、下流の第１熱交換表面３１０及び／又は第２エッジ熱交換表面３２０で乱流を形成することができ、熱交換効果を向上させた。具体的には、図１０に示すように、第１乱流部３１６は、第１側板３１の弧状外壁における熱管理部材３００から離れる方向へ突出した、電池ユニットと提携しない部分に設置されるため、第１熱交換面積Ｓ１と第２熱交換面積Ｓ２に影響を及ぼすことがない。
【0157】
図２０－図２９は本願に係る実施例の第２局面により提供された電池構造を示す。その中、図２０－図２９に示す実施例におけるエッジ熱管理部材４００と５００は本願に係る実施例の第１局面により提供された熱管理部材３００の構造と同じであり、その具体的な構造について上記実施例の記述を参照する。
【0158】
本願に係る実施例の電池は、少なくとも３層の電池ユニットと温度調節システムを含む。その中、少なくとも３層の電池ユニットは、２層の外側電池ユニット及び２層の外側電池ユニットの間に位置する少なくとも１層の中間電池ユニットを含み、各層の外側電池ユニットと各層の中間電池ユニットがいずれも複数の電池ユニットを含み、温度調節システムは、外側電池ユニット及び中間電池ユニットと熱交換することに用いられ、２組の第１熱交換表面と複数組の第２熱交換表面を含み、各組の第１熱交換表面が複数の第１熱交換表面を含み、各組の第２熱交換表面が複数の第２熱交換表面を含み、第１熱交換表面と第２熱交換表面が温度調節システム内部の熱交換流体と熱交換でき、その中、温度調節システムは、各層の外側電池ユニットの１つの側面が１組の第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、各外側電池ユニットの１つの側面が１組の第１熱交換表面中の１つの第１熱交換表面と提携して温度調節を行い、少なくとも１つの第１熱交換表面が第１熱交換面積Ｓ１を有し、各層の中間電池ユニットが２組の第２熱交換表面の間に設置され、各層の中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１組の第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、各中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１つの第２熱交換表面と提携して温度調節を行い、第１熱交換面積Ｓ１が少なくとも１つの第２熱交換表面の熱交換面積よりも大きいように配置される。
【0159】
当該実施例において、温度調節システムは、２組の第１熱交換表面と複数組の第２熱交換表面を含み、２層の外側電池ユニットと少なくとも１層の中間電池ユニットと熱交換し、その中、各層の外側電池ユニットの１つの側面が１組の第１熱交換表面と熱交換し、即ち、各外側電池ユニットと温度調節システムが第１熱交換面積を介して熱交換し、各層の中間電池ユニットの反対側となる２つの側面がそれぞれ隣接する１組の第２熱交換表面と熱交換し、即ち、各中間電池ユニットと温度調節システムが２つの第２熱交換表面の熱交換面積を介して熱交換する。更に奇数層の電池ユニットを備える電池と偶数層の電池ユニットを備える電池の構築を実現でき、更に電池の層数と厚さをより自由に設計でき、より望ましい空間適応性を有するようになった。なお、第１熱交換面積が第２熱交換表面の熱交換面積よりも大きいので、中間電池ユニットと外側電池ユニットの冷却効果の自由調節を実現できる。第１熱交換面積と第２熱交換表面の熱交換面積の割合を変えることによって、外側電池ユニットと中間電池ユニットに近接した冷却効果を持たせて、電池ユニット間の温度差を低下させて、電池状態を一致させて、電池の全体的な性能を向上させることができる。
【0160】
一部の実施例において、同じ層の複数の外側電池ユニットを熱管理部材の長さ方向Ｙに沿って並列に並べて設置でき、熱管理部材の幅方向Ｘに１つの外側電池ユニットを配置できる。各外側電池ユニットは、１つの電池セルを含んでもよいし、同軸に配置された複数の電池セルを含んでもよい。１つの外側電池ユニットに属する複数の電池セル同士は電気的に接続してもしなくてもよい。各層の外側電池ユニットの隣接した列の電池ユニットはバス部材によって直列接続又は並列接続してもよい。各層の中間電池ユニットの構造については各層の外側電池ユニットの構造を参照できる。
【0161】
一部の実施例において、第２熱交換表面の熱交換面積と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。
【0162】
一部の実施例において、図２０－２４に示すように、本実施例の電池は、３層の電池ユニットと温度調節システム１０００を含む。図２０に示すように、その中、３層の電池ユニットは、２層の外側電池ユニット１３、１５と１層の中間電池ユニット１４を含み、２層の外側電池ユニット１３、１５と１層の中間電池ユニット１４が平行し、各層の外側電池ユニット１３、１５がいずれも複数の外側電池ユニット１３、１５を含み、１層の中間電池ユニット１４が複数の中間電池ユニット１４を含み、温度調節システム１０００は、平行して設置された２つのエッジ熱管理部材４００、５００を含む。図２０－２４に示すエッジ熱管理部材４００、５００の構造は図７－１７における熱管理部材３００の構造と同じであるため、繰り返して説明しない。
【0163】
具体的には、エッジ熱管理部材４００の第１側板４１に１組の上記温度調節システム１０００の第１熱交換表面４１０が形成され、エッジ熱管理部材５００の第１側板５１にも１組の上記温度調節システム１０００の第１熱交換表面５１０が形成され、エッジ熱管理部材４００、５００の第１熱交換表面４１０、５１０が、図７－図１１、１６、１７における第１熱交換表面３１０の構造と同じで、第１熱交換面積Ｓ１を有する。上記の温度調節システム１０００の複数組の第２熱交換表面は、それぞれ２つのエッジ熱管理部材４００、５００の第２側板４２、５２に形成された２組の第２エッジ熱交換表面４２０、５２０を含み、第２エッジ熱交換表面４２０、５２０が、図１３－１７における第２エッジ熱交換表面３２０の構造と同じで、第２熱交換面積Ｓ２を有する。
【0164】
２つのエッジ熱管理部材４００、５００の２つの第２側板４２、５２が隣接し、且つ２つの第１側板４１、５１が反対側であり、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の第１側板４１、５１にそれぞれ１層の外側電池ユニット１３、１５が設けられ、各外側電池ユニット１５、１３の１つの側面が対応する１つの第１熱交換表面４１０、５１０と提携し、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の間に１層の中間電池ユニット１４が設けられ、各中間電池ユニット１４の２つの反対側となる側面がそれぞれ２つのエッジ熱管理部材４００、５００の１つの第２エッジ熱交換表面４２０、５２０と提携する。
【0165】
このようにして、図２１と図２２を参照し、図２１において、Ｙ方向に沿った側面図に示す中間電池ユニット１４と２つの熱管理部材４００、５００の温度調節提携部位の局所模式図が示され、中間電池ユニット１４の上側面が上方のエッジ熱管理部材４００の第２側板４２の第２エッジ熱交換表面４２０と熱交換し、熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、中間電池ユニット１４の下側面が下方のエッジ熱管理部材５００の第２側板５２の第２エッジ熱交換表面５２０と熱交換し、熱交換面積も第２熱交換面積Ｓ２であるため、中間電池ユニット１４と２つのエッジ熱管理部材４００、５００の合計熱交換面積が第２熱交換面積２Ｓ２の２倍である。図１９において、Ｙ方向に沿った側面図に示す外側電池ユニット１３と１つの熱管理部材５００の温度調節提携部位の局所模式図が示され、外側電池ユニット１３の表面が上部のエッジ熱管理部材５００の第１側板５１の第１熱交換表面５１０と伝導式熱交換を行い、合計熱交換面積である第１面積がＳ１である。最も上の１層の外側電池ユニットにおいて、１つの外側電池ユニット１５とエッジ熱管理部材４００の合計熱交換面積が外側電池ユニット１３の合計熱交換面積と同じであり、Ｓ１でもある。
【0166】
第１局面に係る実施例によれば、第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。Ｓ２／Ｓ１は０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５であってもよい。従って、本実施例の電池において、中間電池ユニットと外側電池ユニットの合計熱交換面積比２Ｓ２／Ｓ１は０．２－１．８の間にあってもよい。一部の実施例において、２Ｓ２／Ｓ１は０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７等であってもよいが、これらの具体的な値に限定されることがない。中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の合計熱交換面積比２Ｓ２／Ｓ１は実際の要求に応じて適切な範囲を選択できる。例えば、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５として同じ規格の電池を採用した時に、２Ｓ２／Ｓ１は０．３－１．２の間、例えば、０．４－１．０の間や０．３－０．６の間、０．６－０．８の間にあってもよく、このようにして、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５に基本的同じ冷却効果を持たせることができ、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にする。更に例えば、中間電池ユニット１４の放熱効果が低く、又は中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の規格が同じでない等の場合に、中間電池ユニット１４に更に強い冷却効果が必要になる時に、２Ｓ２／Ｓ１は１．２－１．８の間、例えば１．３－１．６や１．４－１．５の間にあってもよく、このようにして、中間電池に更に強い温度調節性能を持たせ、更に中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にする。従って、本実施例の電池によれば、２Ｓ２／Ｓ１の比例を調節することによって、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の冷却効果の自由調節を実現でき、異なるタイプの電池に対応でき、異なる部位の電池の異なる温度調節性能要求を満す。なお、更に奇数層電池の組合を実現でき、各熱管理部材の２つの側板を共に電池ユニットに対する温度調節に用い、熱管理部材の数量が電池ユニットの層数より１層少なく、電池の全厚が少なくなり、より望ましい空間適応性を有するようになった。
【0167】
一部の実施例において、図２３、２４に示すように、２つのエッジ熱管理部材４００、５００は熱交換流体が連通している。具体的には、エッジ熱管理部材４００に第１流体入口４６、第１流体出口４７が設けられている。第１流体入口４６、第１流体出口４７が図１０における流体入口３６と流体出口３７の構造と同じであり、これに基づき、エッジ熱管理部材４００には更に第２流体出口４８、第２流体入口４９が設けられ、その中、第２流体出口４８が第１流体入口４６と連通し、第２流体入口４９が第１流体出口４７と連通している。下方のエッジ熱管理部材５００に第３流体入口５６と第３流体出口５７が設けられ、次に第３流体入口５６が第２流体出口４８と連通し、第３流体出口５７が第２流体入口４９と連通し、更に２つのエッジ熱管理部材４００、５００の熱交換流体を連通させる。このようにして２つの熱管理部材４００、５００が同じ熱管理システムに接続されることになり、管路を簡素化し、コストを低減し、電池構造をよりコンパクトにすることができる。ただし、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の熱交換流体連通方式は図２３、図２４の方式に限定されることがなく、直列接続であっても、並列接続であってもよく、本願は限定するものでない。
【0168】
一部の実施例において、図２５に示すように、電池ユニットは、４層以上であり、２層の外側電池ユニット１３、１５と少なくとも２層の中間電池ユニットを含む。温度調節システム２０００は、平行して設置された２つのエッジ熱管理部材４００、５００及び少なくとも１つの中間熱管理部材６００を含む。その中、少なくとも１つの中間熱管理部材６００は、エッジ熱管理部材４００、５００のいずれに対しても平行するように２つのエッジ熱管理部材４００、５００の間に設置され、２つのエッジ熱管理部材４００、５００は、２つの第２側板４２、５２がそれぞれ１つの中間熱管理部材６００の１つの第３側板６１、６２と隣接し、２つの第１側板４１、５１が反対側である。
【0169】
２つのエッジ熱管理部材４００、５００の第１側板４１、５１のそれぞれには対応する第１側板４１、５１の第１熱交換表面４１０、５１０と提携する１層の外側電池ユニット１３、１５が設けられ、具体的な提携方式は図２０、図２２と同じであり、ここで繰り返して説明しない。
【0170】
各エッジ熱管理部材４００、５００と隣接する１つの中間熱管理部材６００との間に１層の中間電池ユニットが設けられ、エッジ熱管理部材４００、５００と提携する１層の中間電池ユニットにおいて、各中間電池ユニットの２つの側面がそれぞれエッジ熱管理部材４００、５００の第２側面４２、５２の第２エッジ熱交換表面４２０、５２０、及び１つの中間熱管理部材６００の第３側板６１の第２中間熱交換表面６１０と提携し、及び／又は、
隣接する２つずつの中間熱管理部材６００の間に更に１層の中間電池ユニット１７が設けられ、両側がいずれも中間熱管理部材６００と提携する１層の中間電池ユニット１７において、各中間電池ユニット１７の２つの側面がそれぞれ２つの中間熱管理部材６００の対向した第３側板６１、６２の第２中間熱交換表面６１０と提携する。
隣接する２つずつの中間熱管理部材６００の間に更に１層の中間電池ユニット１７が設けられ、両側がいずれも中間熱管理部材６００と提携する１層の中間電池ユニット１７において、各中間電池ユニット１７の２つの側面がそれぞれ２つの中間熱管理部材６００の対向した第３側板６１、６２の第２中間熱交換表面６１０と提携する。
【0171】
図２０の実施例と比べると、図２５における実施例は、少なくとも１つの中間熱管理部材６００と少なくとも１層の中間電池ユニットを増加したことで相違する。中間熱管理部材６００の個数は電池ユニットの層数から３を差し引いたものである。
【0172】
以下、中間熱管理部材６００を備えた電池の構造について具体的に説明する。
【0173】
一部の実施例において、図２５に示すように、電池は、２層の外側電池ユニット１３、１５と２層の中間電池ユニット１４、１６を含む４層の電池ユニットを備え、温度調節システム２０００は、２つのエッジ熱管理部材４００、５００と１つの中間熱管理部材６００を含む。その中、１つの中間熱管理部材６００が２つのエッジ熱管理部材４００、５００の間に設置され、中間熱管理部材がエッジ熱管理部材のいずれに対しても平行して設置され、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の２つの第２側板４２、５２がそれぞれ１つの中間熱管理部材６００の１つの第３側板６１、６２と隣接し、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の２つの第１側板４１、５１が反対側であり、２つのエッジ熱管理部材４００、５００の第１側板４１、５１にそれぞれ１層の外側電池ユニット１３、１５が設けられ、外側電池ユニット１３、１５が対応する第１側板４１、５１の第１熱交換表面と提携し、具体的な構造と提携方式は図２０、図２２と同じであり、ここで繰り返して説明しない。
【0174】
別の局面において、図２５に示すように、各エッジ熱管理部材４００、５００と隣接する１つの中間熱管理部材６００との間に１層の中間電池ユニット１４、１６が設けられ、エッジ熱管理部材４００、６００と提携する１層の中間電池ユニット１４、１６において、各中間電池ユニット１４、１６の１つの側面がそれぞれエッジ熱管理部材４００、５００の第２側面４２、５２の第２エッジ熱交換表面４２０、５２０と提携し、各中間電池ユニット１４、１６のもう１つの側面がそれぞれ１つの中間熱管理部材６００の第３側板６１の第２中間熱交換表面６１０と提携する。
【0175】
図２６に示すように、具体的に中間電池ユニット１６を例とし、中間電池ユニット１６の上側面が上方のエッジ熱管理部材４００の第２側板４２の第２エッジ熱交換表面４２０と熱交換し、熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２であり、中間電池ユニット１４の上側面が上方の中間熱管理部材６００の第３側板６１の第２中間熱交換表面６１０と熱交換し、熱交換面積が第３熱交換面積Ｓ３であるため、中間電池ユニット１６と１つのエッジ熱管理部材４００及び１つの中間熱管理部材６００の合計熱交換面積が第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３の和Ｓ２＋Ｓ３である。外側電池ユニット１３、１５とエッジ熱管理部材の熱交換面積がＳ１である。中間電池ユニット１４については中間電池ユニット１６を参照できる。
【0176】
第２熱交換面積Ｓ２と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にあり、第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。従って、本実施例の電池において、中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の合計熱交換面積比、即ち第１熱交換面積Ｓ２と第２熱交換面積Ｓ３の和と第１熱交換面積Ｓ１の割合（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１は０．２－１．８の間にあってもよい。一部の実施例において、（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１は０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７等であってもよいが、これらの具体的な値に限定されることがない。中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の合計熱交換面積比（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１は実際の要求に応じて適切な範囲を選択できる。例えば、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５として同じ規格の電池を採用した時に、（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１は０．３－１．２の間、例えば０．４－１．０の間や０．３－０．６の間、０．６－０．８の間にあってもよく、このようにして、中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５に基本的同じ冷却効果を持たせ、中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にすることができる。更に例えば、中間電池ユニット１４、１６の放熱効果が低く、又は中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の規格が異なる等の場合に、中間電池ユニット１４、１６に更に強い冷却効果が必要になる時に、（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１は１．２－１．８の間、例えば１．３－１．６や１．４－１．５の間にあってもよく、このようにして、中間電池に更に強い温度調節性能を持たせ、更に中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にする。
【0177】
従って、本実施例の電池によれば、（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１の比例を調節することによって、中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の冷却効果の自由調節を実現でき、異なるタイプの電池に対応でき、異なる部位の電池の異なる温度調節性能要求を満す。なお、中間熱管理部材を用いることによって、電池は４層以上の奇数層又は偶数層の電池ユニットの温度調節を実現でき、電池モジュール化方式がより柔軟的になり、そして各熱管理部材の２つの側板を共に電池ユニットに対する温度調節に用い、熱管理部材の数量が電池ユニットの層数より１層少なく、電池の全厚が少なくなり、より望ましい空間適応性を有するようになった。なお、第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３は同じであっても、異なってもよく、このようにして、異なるエッジ熱管理部材と中間管理部材を組み合わせ、第１熱交換面積Ｓ１、第２熱交換面積Ｓ２、第３熱交換面積Ｓ３の大きさと比例関係を調整することによって、多種の形式の電池ユニット組合方式を満たすことができ、また、各層の電池冷却ユニットの異なる温度調節性能要求及び熱管理部材中の熱交換流体のそれぞれの箇所での温度差に応じて、差別化設計とより精確な温度調節制御を行って、中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にすることができる。
【0178】
一部の実施例において、２つのエッジ熱管理部材４００、５００と中間熱管理部材６００は熱交換流体が連通しており、熱交換流体連通方式は直列接続であっても、並列接続であってもよく、本願に係る実施例は限定するものでない。当然ながら、２つのエッジ熱管理部材４００、５００と中間熱管理部材は互いに連通せず、独立して動作してもよい。
【0179】
具体的には、図２７は本願に係る実施例の中間熱管理部材６００の構造を示した。中間熱管理部材の両側の第３側板６１、６２は図１３における熱管理部材３００の第２側板３２と類似した構造を有する。２つの第３側板６１、６２は中間熱管理部材６００の厚さＺ方向の中線に対して対称して設置されている。
【0180】
中間熱管理部材６００内には熱交換流体を流動させる第２熱交換流路６４が形成され、中間熱管理部材は、第２熱交換流路６４と連通する第４流体入口６６と第４流体出口６７を含む。１つの第２熱交換流路６４は迂回設置された複数の流路部分区間を含み、隣接する２つの流路部分区間の間に第３仕切部６３が設けられ、第２熱交換流路６４は更に第２中間流路部分区間６４２を含み、隣接する２つの流路部分区間が第２中間流路部分区間６４２を介して連通している。
【0181】
具体的には図２７に示すように、本実施例で、１つの第２熱交換流路６４には第３流体入口６６と連通する第３流路部分区間６４１、及び第３流体出口６７と連通する第４流路部分区間６４３が設けられ、第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４３が中間熱管理部材６００の長さ方向Ｙに沿って延在し、第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４３との間には第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４３を仕切る第３仕切部６３が設けられている。第２中間流路部分区間６４２は、第３仕切部６３３のエッジに位置し、中間熱管理部材の幅方向Ｘに沿って延在し、隣接する第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４３とが第２中間流路部分区間６４２を介して連通する。全体的には第２熱交換流路６４が迂回した構造を形成し、隣接する第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４３が１８０°折り畳まれることで、電池ユニットを冷却するための冷却空間が比較的コンパクトになった。１つの第２熱交換流路６４の区間数は実際に冷却必要な電池寸法及び実際の使用環境によって決まり、１つの流路部分区間の具体的数量と具体的長さ寸法はいずれも限定されるものでない。第３流体入口６６に近いところの熱交換流体温度が比較的低く、第３流体出口６７に近いところの熱交換流体温度が比較的高いので、１つの電池ユニットと熱交換する１つの第３熱交換表面６１０には、第３流体入口６６に近い温度の低い熱交換部分表面を含ませながら、第３流体出口６７に近い温度の高い熱交換部分表面を含ませることで、温度を中和させて電池ユニット温度に極端状況が発生することに至らないようにできることに加えて、第３流体入口６６、第３流体出口６７に近いところの電池ユニット温度と第２中間流路部分区間６４２（中間熱管理部材６００の端部に位置する）に近いところの電池ユニット温度が大きく相違することがなく、電池ユニットの温度均一性を向上させることができる。
【0182】
一部の実施例において、第３流体入口６６と第３流体出口６７の両側にそれぞれ１つの第２熱交換流路６４が設けられている。具体的には、第３流体入口６６と第３流体出口６７が中間熱管理部材の長さ方向Ｙに沿った中間位置に設置され、両側にそれぞれ１つの第２熱交換流路６４が配置され、両側の第２熱交換流路６４がいずれも第３流体入口６６と第３流体出口６７と連通していることで、第３流体入口６６と第３流体出口６７が同時に２つの第２熱交換流路６４に流体を供給することができ、第３流体入口６６と第３流体出口６７が中間熱管理部材６００の中間に配置され、第３流体入口６６と第３流体出口６７の間の連結線の両側にそれぞれ１つの第２熱交換流路６４が配置されていることで、熱交換流体の流動距離を短縮できると共に、熱交換流体の並列接続回路を増加させて流動抵抗を効果的にすることができ、同時に中間熱管理部材６００の第３流体入口６６と第３流体出口６７との間の連結線の両側の電池ユニットの温度一致性の向上に寄与する。
【0183】
具体的には、図２７、２８に示すように、中間熱管理部材６００の２つの第３側板６１、６２のそれぞれにおいて、第３流路部分区間６４１に対応する位置に第３側流路部分区間が形成され、第３側流路部分区間６１４における１つの中間電池ユニットと提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第２中間熱交換表面１部分区間６１１が形成されている。各第３側流路部分区間は、複数の第３側部分流路を含み、一部の実施例において、１つの第３側部分流路部分区間は、第３側１部分流路６１４１、第３側２部分流路６１４２、第３側３部分流路６１４３、第３側４部分流路６１４４、第３側５部分流路６１４５、第３側６部分流路６１４６といった６つの第３側部分流路を含み、６つの第３側部分流路が若干の第３側仕切部６２５と６２６を介して仕切られている。６つの第３側部分流路が第３側板６１から突出し、各第３側部分流路における１つの中間電池ユニット１４と提携する部分に第３熱交換部分表面が形成され、つまり、各第３側部分流路の中間熱管理部材６００の内部へ凹んだ弧状外壁における中間電池ユニット１４と提携する部分に１つの第３熱交換部分表面が形成されている。第４流路部分区間６４３の構造については第３流路部分区間６４１の構造を参照できる。
【0184】
具体的には、図２９に示すように、１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１は、第３側１部分流路６１４１に位置する第３熱交換１部分表面６１１１、第３側２部分流路６１４２に位置する第３熱交換２部分表面６１１２、第３側３部分流路６１４３に位置する第３熱交換３部分表面６１１３、第３側４部分流路６１４４に位置する第３熱交換４部分表面６１１４、第３側５部分流路６１４５に位置する第３熱交換５部分表面６１１５、第３側６部分流路６１４６に位置する第３熱交換６部分表面６１１６を含む。第３熱交換１部分表面６１１１、第３熱交換２部分表面６１１２、第３熱交換３部分表面６１１３、第３熱交換４部分表面６１１４、第３熱交換５部分表面６１１５、第３熱交換６部分表面６１１６は、第３側板６１における同一の凹んだ弧状外壁に位置し、幅Ｘ方向に沿って並べられている。同様に、第３流路部分区間６４３が設けられた部位において、中間熱管理部材６００の第３側板６１における第３流路部分区間６４３に対応する位置にも第３側流路部分区間が形成され、第３側流路部分区間における第３電池ユニット１４と提携する部位に長さＹ方向に沿って並べられた複数の第２中間熱交換表面２部分区間６１２が形成されている。それぞれが幅Ｘ方向において１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１に並列に並べられている。各第２中間熱交換表面２部分区間６１２も、幅Ｘ方向に沿って並べられた６つの第３熱交換部分表面を含む。第２中間熱交換表面２部分区間６１２の構造については第２中間熱交換表面１部分区間６１１の構造を参照でき、第２中間熱交換表面２部分区間６１２の構造は第２中間熱交換表面１部分区間６１１の構造と同じであってもよいし、第３仕切部６３に対して鏡面対称してもよい。
【0185】
具体的には、図２７に示すように、並列に並べられた１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１と１つの第２中間熱交換表面２部分区間６１２は１つの第２中間熱交換表面６１０を構成している。１つの第２中間熱交換表面６１０が１２個の第３熱交換部分表面で構成されている。ただし、これに限定されることがなく、第２中間熱交換表面１部分区間６１１又はより小さい第３熱交換部分表面６１１１－６１１６が１つの電池ユニットに対して温度調節を行うことに用いられる場合に、第２中間熱交換表面は第２中間熱交換表面１部分区間６１１又はより小さい第３熱交換部分表面であってもよい。第２中間熱交換表面６１０の部分区間数量と部分表面数量は流路部分区間の数量と各流路部分区間中の第３側流路部分区間の数量に依存し、実際に冷却必要な電池寸法及び実際の使用環境によって決定してもよく、具体的に限定しない。１つの第２中間熱交換表面６１０は１つの中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行い、１つの中間電池ユニット１４は、１つの電池セルを含んでもよいし、複数の電池セルを含んでもよい。
【0186】
具体的には、各第２中間熱交換表面６１０が中間熱管理部材６００の幅方向Ｘに沿って分布され、１組の第２中間熱交換表面６１０が中間熱管理部材６００の長さ方向Ｙに沿って並べられる。
【0187】
具体的には、少なくとも１つの第２中間熱交換表面６１０の第３熱交換面積Ｓ３が１つの中間電池ユニット１４と提携して温度調節を行う複数の第３熱交換部分表面の表面積の和である。具体的には、１つの第２中間熱交換表面６１０の第３熱交換面積Ｓ３が、１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１の６つの第３熱交換部分表面６１１１－６１１６と１つの第２中間熱交換表面２部分区間６１２の６つの第３熱交換部分表面の表面積の和である。
【0188】
一部の実施例において、図２９に示すように、１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１において、長さＹ方向で、第３側１部分流路６１４１、第３側２部分流路６１４２、第３側３部分流路６１４３、第３側４部分流路６１４４、第３側５部分流路６１４５、第３側６部分流路６１４６の幅が変わっていない。第３熱交換１部分表面６１１１は第１部分幅Ｗ３１を有し、第３熱交換２部分表面６１１２は第３部分幅Ｗ３２を有し、第３熱交換３部分表面６１１３は第３部分幅Ｗ３３を有し、第３熱交換４部分表面６１１４は第４部分幅Ｗ３４を有し、第３熱交換５部分表面６１１５は第５部分幅Ｗ３５を有し、第３熱交換６部分表面６１１６は第６部分幅Ｗ３６を有する。第１部分幅Ｗ３１、第３部分幅Ｗ３２、第３部分幅Ｗ３３、第４部分幅Ｗ３４、第５部分幅Ｗ３５、第６部分幅Ｗ３６は同じであっても、異なってもよく、限定されることがない。このようにして、１つの第２中間熱交換表面６１０の幅が複数の第３熱交換部分表面の幅の和である。具体的には、図２５において、１つの第２中間熱交換表面６１０の全幅である第３熱交換幅Ｗ３が、１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１の６つの熱交換部分表面６１１１－６１１６と１つの第２中間熱交換表面２部分区間６１２の６つの熱交換部分表面の幅の和である。
【0189】
一部の実施例において、１つの第２中間熱交換表面部分区間の側面部分流路の長さＹ方向に沿った幅は固定値でなく、変わる可能性がある。この時に、１つの第３熱交換部分表面の幅は第３熱交換部分表面の長さＹ方向における平均幅であり、１つの第２中間熱交換表面の全幅である第３熱交換幅Ｗ３は複数の第３熱交換部分表面の平均幅の和である。
【0190】
一部の実施例において、図２８に示すように、２つの第３側板６１、６２の第３側流路が組み合わせられて第２熱交換流路６４になった。具体的には、第２熱交換流路６４は複数のサブ流路を含んでもよく、各第３側板６１、６２における側流路は複数の側面部分流路を含んでもよい。各サブ流路は、１つの第３側板６１の少なくとも１つの部分流路ともう１つの第３側板６２の少なくとも１つの側面部分流路を含み、１つのサブ流路を構成した側面部分流路は互いに連通している。このように設置することで、第２熱交換流路６４が複数のサブ流路に分けられ、各サブ流路内の熱交換流体が同時に２つの第３側板と熱交換でき、第２熱交換流路６４の設計が簡素化され、熱管理部材の製造が容易になる。
【0191】
具体的には、図２８と図２９を参照し、第３側板６１に第３側仕切部６１３が設けられ、第３側板６２に第４側仕切部６２３が設けられ、第３側仕切部６１３と第４側仕切部６２３が連結されて第３仕切部６３を構成して、中間熱管理部材６００を間隔のある第３流路部分区間６４１と第４流路部分区間６４２とに仕切っている。第３側板６１には第３側１部分流路６１４１、第３側２部分流路６１４２、第３側３部分流路６１４３、第３側４部分流路６１４４、第３側５部分流路６１４５、第３側６部分流路６１４６といった６つの第３側部分流路が設けられている。第３側板６２は第３側板６１に対称して設置され、それにも６つの第４側部分流路６２４１－６２４６が設けられている。第３側部分流路６１４１－６１４６と第４側部分流路６２４１－６２４６は中間熱管理部材６００の厚さＺ方向の中線に沿って鏡面対称し、対向した２つの第３側部分流路と第４側部分流路は連通して６つの第２サブ流路６４１１－６４１６を構成している。第３側板６１、６２のそれぞれには６つの第２サブ流路６４１１－６４１６を仕切る若干の第３側仕切部６２５と６２６が設けられている。第４流路部分区間６４３は第３流路部分区間６４１と同じ構造を有する。第２熱交換流路６４は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた複数の第２サブ流路を含み、各第２サブ流路は、少なくとも２つの第３側部分流路を含み、１つの第２サブ流路を構成した少なくとも２つの第３側部分流路は互いに連通している。
【0192】
図２７、図２９によると、第３側板６１と６２の１つの第２中間熱交換表面６１０の全幅である第３熱交換幅Ｗ３が、１つの第２中間熱交換表面１部分区間６１１の６つの熱交換部分表面と１つの第２中間熱交換表面２部分区間６１２の６つの熱交換部分表面の幅の和である（第２中間熱交換表面１部分区間６１１の６つの熱交換部分表面６１１１－６１１６の幅の和の２倍であり、第３熱交換幅Ｗ３＝２＊（Ｗ３１＋Ｗ３２＋Ｗ３３＋Ｗ３４＋Ｗ３５＋Ｗ３６）であると考えてもよい）。その中、中間熱管理部材６００の第３側板６１、６２の少なくとも１つの第２中間熱交換表面６１０の第３熱交換幅Ｗ３が、エッジ熱管理部材４００の少なくとも１つの第１熱交換表面４１０の第１熱交換幅Ｗ１より小さく、Ｗ３＜Ｗ１である。エッジ熱管理部材５００の第１熱交換表面５１０の第１熱交換幅もＷ１である。
【0193】
更に、中間熱管理部材６００の第３側板６１、６２の少なくとも１つの第２中間熱交換表面６１０の第３熱交換面積Ｓ３もエッジ熱管理部材４００の少なくとも１つの第１熱交換表面４１０の第１熱交換面積Ｓ１よりも小さく、Ｓ３＜Ｓ１である。エッジ熱管理部材５００の第１熱交換表面５１０の熱交換面積も第１熱交換面積Ｓ１である。
【0194】
一部の実施例において、第３熱交換幅Ｗ３と第１熱交換幅Ｗ１の割合は０．１－０．９の間にあり、例えば、Ｗ３／Ｗ１は０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５から選択できるが、これらの具体的な数値に限定されることがない。第３熱交換幅Ｗ３と第２熱交換幅Ｗ２は同じであっても、異なってもよく、実際の要求に応じてＷ３、Ｗ２とＷ１の組合を選択できる。
【0195】
一部の実施例において、第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。Ｓ３／Ｓ１は０．１５、０．２、０．２５、０．３、０．３５、０．４、０．４５、０．５、０．６、０．６５、０．７、０．７５、０．８、０．８５から選択できるが、これらの具体的な数値に限定されることがない。第３熱交換面積Ｓ３と第２熱交換面積Ｓ２は同じであっても、異なってもよく、実際の要求に応じてＳ３、Ｓ２とＳ１の組合を選択できる。
【0196】
図示されていない一部の実施例では、中間熱管理部材６００には更に第３側流路に設置される第２乱流部が設けられている。一部の実施例において、第２乱流部は、第３側流路における中間電池ユニット１４と提携しない部位に設置され、第３側流路を流れる熱交換流体に乱流を発生させることに用いられる。第２乱流部の設置位置と方式については上記の実施例を参照できる。
【0197】
一部の実施例において、図３０に示すように、温度調節システム３０００は、中間熱管理部材６００が２つ以上であり、各エッジ熱管理部材４００、５００と隣接する１つの中間熱管理部材６００との間に１層の中間電池ユニット１４、１６が設けられている以外に、隣接する２つの中間熱管理部材６００の間にも１層の中間電池ユニット１７が設けられていることで、図２０における温度調節システム２０００と相違する。外側電池ユニット１３、１５と中間電池ユニット１４、１６の温度調節方式は図２８における調節方式と同じであり、繰り返して説明しなく、以下、中間電池ユニット１７の温度調節方式を説明する。
【0198】
具体的に中間電池ユニット１７を例とすると、中間電池ユニット１７の上下側面がいずれも両側の中間熱管理部材６００の第３側板６１の第２中間熱交換表面６１０と熱交換し、熱交換面積が第３熱交換面積Ｓ３であるので、中間電池ユニット１７と２つの中間熱管理部材６００の合計熱交換面積が第３熱交換面積Ｓ３の２倍であり、即ち２Ｓ３である。
【0199】
第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合は０．１－０．９の間にある。従って、本実施例の電池において、中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５の合計熱交換面積比、即ち２倍の第２熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１の割合２Ｓ３／Ｓ１は０．２－１．８の間にあってもよい。一部の実施例において、２Ｓ３／Ｓ１は０．３、０．４、０．５、０．６、０．７、０．８、０．９、１．０、１．１、１．２、１．３、１．４、１．５、１．６、１．７等であってもよいが、これらの具体的な値に限定されることがない。中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５の合計熱交換面積比２Ｓ３／Ｓ１は実際の要求に応じて適切な範囲を選択できる。例えば、中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５として同じ規格の電池を採用した時に、２Ｓ３／Ｓ１は０．３－１．２の間、例えば０．４－１．０の間や０．３－０．６の間、０．６－０．８の間にあってもよく、このようにして、中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５に基本的同じ冷却効果を持たせ、中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にすることができる。更に例えば、中間電池ユニット１７の放熱効果が低く、又は中間電池ユニット１７と外側電池ユニット１３、１５の規格が異なる等の場合に、中間電池ユニット１７に更に強い冷却効果が必要になる時に、２Ｓ３／Ｓ１は１．２－１．８の間、例えば１．３－１．６や１．４－１．５の間にあってもよく、このようにして、中間電池１７に更に強い温度調節性能を持たせる。Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の具体的比例を調節することによって、中間電池ユニット１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にする。
【0200】
従って、本実施例の電池によれば、Ｓ１、Ｓ２及びＳ３の比例を調節することによって、中間電池ユニット１７、１４、１６と外側電池ユニット１３、１５の冷却効果の自由調節を実現でき、更に異なるタイプの電池に対応でき、異なる部位の電池の異なる温度調節性能要求を満す。なお、中間熱管理部材を用いることによって、電池は４層以上の電池ユニットの温度調節を実現でき、そして各熱管理部材の２つの側板を共に電池ユニットに対する温度調節を行うことに用い、熱管理部材の数量が電池ユニットの層数より１層少なく、電池の全厚さが少なくなり、より望ましい空間適応性を有するようになった。なお、第２熱交換面積Ｓ２と第３熱交換面積Ｓ３は同じであっても、異なってもよく、このようにして、異なるエッジ熱管理部材と中間管理部材を組み合わせ、第１熱交換面積Ｓ１、第２熱交換面積Ｓ２、第３熱交換面積Ｓ３の大きさと比例関係を調整することによって、多種の形式の電池ユニット組合方式を満たすことができ、また、各層の電池冷却ユニットの異なる温度調節性能要求及び熱管理部材中の熱交換流体のそれぞれの箇所での温度差に応じて、差別化設計とより精確な温度調節制御を行って、更に中間電池ユニット１４と外側電池ユニット１３、１５の温度と性能を一致させ、電池性能をより安定的にし、優れた信頼性、より長い寿命にすることができる。
【0201】
本実施例では、第３側板６１、６２における部分流路の幅／面積と部分流路の数量を調節することによって、第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例関係を精確に調節でき、実際の要求に応じて組み合わせて第３熱交換面積Ｓ３と第１熱交換面積Ｓ１との間の比例を適切にし、更に（Ｓ２＋Ｓ３）／Ｓ１及び２Ｓ３／Ｓ１の比例を調節する。
【0202】
一部の実施例において、２つのエッジ熱管理部材４００、５００と中間熱管理部材６００は熱交換流体が連通しており、熱交換流体連通方式は直列接続であってもよいし、並列接続であってもよく、本願は限定するものでない。当然ながら、２つのエッジ熱管理部材４００、５００と中間熱管理部材は互いに連通せず、独立して動作してもよい。
【0203】
一部の実施例において、図３２に示すように、電池ユニット１３０、１４０、１５０は断面が四辺形の柱状電池であり、熱管理部材８１、８２は電池ユニット１３０、１４０、１５０の形状に適応するように平板状に形成されている。熱管理部材８１、８２の横断面構造は図２３におけるエッジ熱管理部材４００、５００の横断面構造と同じである。
【0204】
一部の実施例において、図３３に示すように、電池ユニット１３１、１４１、１５１は断面が六辺形の柱状電池であり、熱管理部材９１、９２は電池ユニット１３１、１４１、１５１の形状に適応するように三角波形に形成されている。熱管理部材９１、９２の横断面構造は図２３におけるエッジ熱管理部材４００、５００の横断面構造と同じである。
【0205】
図３２と図３３に示す実施例では、熱管理部材は電池ユニットの形状に適応するように、長さ方向に沿って平板状又は波形に形成され、電池ユニットに好適に合って、高い熱交換効率を図って、より望ましい熱交換効果を実現することができる。
【0206】
本発明に係る実施例の第３局面によれば、更に、電気エネルギーを提供するための上記実施例に記載の電池を含む電気利用装置を提供する。本願に係る実施例に記載の電池は、例えば、携帯電話、携帯機器、ノートパソコン、電動バイク、電気自動車、汽船、宇宙機、電動玩具及び電動工具等、電池を使用する種々の電気利用装置に適用され、例えば、宇宙機は、飛行機、ロケット、スペースシャトル及び宇宙飛行船等を含み、電動玩具は、例えば、ゲーム機、電動車玩具、電動汽船玩具及び電動飛行機玩具等、固定型又は携帯型の電動玩具を含み、電動工具は、金属切削電動工具、研磨電動工具、組み立て電動工具及び鉄道用電動工具、例えば、電気ドリル、電動グラインダー、電動スパナ、電動ドライバー、電気ハンマー、電動インパクトドリル、コンクリートバイブレータ及び電気カンナを含む。
【0207】
例えば、図３４は本願の別の実施例の電気利用装置の構造模式図を示し、電気利用装置は自動車であってもよく、自動車は燃料油による自動車、天然ガスによる自動車又は新エネルギーによる自動車であってもよく、新エネルギーによる自動車は、純電気自動車、ハイブリッドカー又は航続距離延長型自動車等であってもよい。自動車は、電池２１０１、制御器２１０２及びモータ２１０３を含む。電池２１０１は、自動車の操作電源と駆動電源として制御器２１０２とモータ２１０３に給電するためのものであり、例えば、電池２１０１は自動車の始動、ナビゲーション及び走行時の作動のための電気利用ニーズに用いられる。例えば、電池２１０１は制御器２１０２に給電し、制御器２１０２はモータ２１０３に給電するように電池２１０１を制御し、モータ２１０３は電池２１０１の電力を受け取って自動車の駆動電源として、燃料油又は天然ガスに代って又は部分的に代わって自動車に駆動動力を提供する。
【0208】
最後に説明すべきであるように、以上の実施例はただ本願の技術手段を説明するためのものであり、本願はこれに制限されない。上記した実施例を参照して本願を詳細に説明したが、当業者にとって明らかであるように、依然として上記した各実施例に記載の技術手段を変更し、又はその中の一部の技術特徴を同等に置き換えることができるが、これらの変更又は置換は、対応する技術手段の本質を本願の各実施例の技術手段の精神と範囲から逸脱させるものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【手続補正書】
【提出日】2022-11-10
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【0116】
第１側流路１部分区間３１４は、複数の第１側部分流路を含み、一部の実施例において、第１側部分流路部分区間３１４は、第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３及び第１側４部分流路３１４４といった４つの第１側部分流路を含み、４つの第１側部分流路３１４１、３１４２、３１４３、３１４４の間が若干の第１側仕切部３１７を介して仕切られている。第１側仕切部３１７は、熱管理部材３００の内部へ凹み、外側電池ユニットまで所定の距離離れ、外側電池ユニット１３と直接的又は間接的に接触しない。４つの第１側部分流路が第１側板３１から突出し、各第１側部分流路における１つの外側電池ユニット１３と提携する部分に第１熱交換部分表面が形成され、つまり、各第１側部分流路の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁における外側電池ユニット１３と提携する部分に１つの第１熱交換部分表面が形成され、第１熱交換部分表面が外側電池ユニット１３の外形に適応し、第１熱交換部分表面が外側電池ユニット１３と直接的に接触したり、熱伝導層を介して間接的に接触して熱交換する。隣接する第１熱交換部分表面が第１側仕切部３１７を介して互いに仕切られていることで、各第１側部分流路の熱管理部材３００の内部へ凹んだ弧状外壁において、外側電池ユニット１３に直接的に接触したり、熱伝導層を介して間接的に接触して熱交換するのは第１熱交換部分表面しかなく、第１側仕切部３１７が外側電池ユニット１３と直接的又は間接的に接触することなく、このようにして、第１熱交換部分表面と第１側仕切部の面積と数量を変えることによって、第１熱交換表面の熱交換面積を調節できる。第１側流路２部分区間３１５も、第１側５部分流路３１５１、第１側６部分流路３１５２、第１側７部分流路３１５３及び第１側８部分流路３１５４といった４つの第１側部分流路を含む。つまり、第１側流路３１００は、熱交換流体の流動方向に垂直な方向に沿って並列に並べられた８つの第１側部分流路、即ち第１側１部分流路３１４１、第１側２部分流路３１４２、第１側３部分流路３１４３、第１側４部分流路３１４４、第１側５部分流路３１５１、第１側６部分流路３１５２、第１側７部分流路３１５３及び第１側８部分流路３１５４を含む。
【手続補正2】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図10】
【手続補正3】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図11】
【手続補正4】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図16】
【手続補正5】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図17】
【国際調査報告】