特表 2025-524195 熱交換用プレート、バッテリーパック、および車両

(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】2025-07-25

(54)【発明の名称】熱交換用プレート、バッテリーパック、および車両

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/6554 20140101AFI20250717BHJP

   H01M 10/613 20140101ALI20250717BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20250717BHJP

   H01M 10/6556 20140101ALI20250717BHJP

   H01M 10/625 20140101ALI20250717BHJP

【ＦＩ】

H01M10/6554

H01M10/613

H01M10/615

H01M10/6556

H01M10/625

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2025504752

(86)(22)【出願日】2023-07-27

(85)【翻訳文提出日】2025-02-13

(86)【国際出願番号】 CN2023109652

(87)【国際公開番号】W WO2024022455

(87)【国際公開日】2024-02-01

(31)【優先権主張番号】202210911342.3

(32)【優先日】2022-07-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(31)【優先権主張番号】202222892882.X

(32)【優先日】2022-10-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】510177809

【氏名又は名称】ビーワイディー カンパニー リミテッド

【氏名又は名称原語表記】ＢＹＤ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ

【住所又は居所原語表記】Ｎｏ． ３００９， ＢＹＤ Ｒｏａｄ， Ｐｉｎｇｓｈａｎ， Ｓｈｅｎｚｈｅｎ， Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５１８１１８， Ｐ． Ｒ． Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100118843

【弁理士】

【氏名又は名称】赤岡 明

(72)【発明者】

【氏名】リエン、ユイポー

(72)【発明者】

【氏名】リン、ホーピン

(72)【発明者】

【氏名】ホアン、ウェイ

(72)【発明者】

【氏名】マー、ルイ

(72)【発明者】

【氏名】チュエ、イェンション

【テーマコード（参考）】

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H031KK01

(57)【要約】

熱交換用プレート（２）、バッテリーパック、および車両。熱交換用プレート（２）は、熱交換エリア（２０３）およびバッテリーエリア（２０４）であって、熱交換エリア（２０３）がバッテリーエリア（２０４）の周りに配置される、熱交換エリア（２０３）およびバッテリーエリア（２０４）と、流路（２１）であって、流路（２１）が熱交換用プレート（２）内に配置され、熱交換作動媒体が流路（２１）を流れることを可能にするように構成されている、流路（２１）とを備えており、第１の流路（１００）が熱交換エリア（２０３）に位置し、第２の流路（２００、３００、４００）がバッテリーエリア（２０４）において分布されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーに対して適用される熱交換用プレートであって、
熱交換領域（２０３）およびバッテリー領域（２０４）であって、前記熱交換領域が前記バッテリー領域の周りに配置され、前記バッテリー領域が前記熱交換用プレート上の前記バッテリーのバッテリー突出領域である、前記熱交換領域および前記バッテリー領域と、
流路（２１）であって、前記流路（２１）が前記熱交換用プレート内に配置されており、前記流路は、熱交換作動媒体が前記流路内を流れることを可能にするように構成されており、前記流路が第１タイプ流路（１００）および第２タイプ流路を備える、前記流路（２１）と、を備えており、
前記第１タイプ流路（１００）は前記熱交換領域（２０３）に位置し、前記第２タイプ流路は前記バッテリー領域（２０４）に分布される、熱交換用プレート。

【請求項2】

前記第１タイプ流路の長さが前記第２タイプ流路の長さよりも短く、および／または前記第１タイプ流路の分岐回数が前記第２タイプ流路の分岐回数よりも少ない、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項3】

前記熱交換用プレートが、第１の終端部（２２１）および第２の終端部（２２２）をさらに備えており、
前記第１タイプ流路の１つの端部が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第１タイプ流路の別の端部が前記第２の終端部に接続されており、
前記第２タイプ流路の１つの端部が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第２タイプ流路の別の端部が前記第２の終端部（２２２）に接続されている、請求項１または２に記載の熱交換用プレート。

【請求項4】

前記第１タイプ流路（１００）が、前記第１の終端部（２２１）から前記第２の終端部（２２２）へ延在するとき、少なくとも１回分岐し、最大で４回分岐する、請求項３に記載の熱交換用プレート。

【請求項5】

前記第２タイプ流路が、前記第１の終端部（２２１）から前記第２の終端部（２２２）へ延在するとき、少なくとも２回分岐し、最大で６回分岐する、請求項３または４に記載の熱交換用プレート。

【請求項6】

前記流路が、複数の幹部、複数段の枝部、および複数段の流れ分岐／収束点を備えており、前記流れ分岐／収束点が、前記作動媒体の流向に従って前記流路を分岐または収束させ、
前記幹部が、複数の第１の幹部（３１）および第２の幹部（４１）を備えており、前記第１の幹部（３１）が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第２の幹部（４１）が前記第２の終端部（２２２）に接続され、
前記第１の幹部（３１）のうちの１つが、２つの第１段枝部（１０１）を形成するために第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通過し、１つの第１段枝部（１０１）が２つの第２段枝部（１０２）を形成するために第２段流れ分岐／収束点（２１２２）を通過して、前記熱交換領域（２０３）内に延在し、前記２つの第２段枝部（１０２）が前記第１タイプ流路（１００）の役割を果たし、
前記第１の幹部（３１）から離れた前記２つの第２段枝部（１０２）の１つの端部が流れ分岐を通して前記第２の幹部（４１）のうちの１つに接続される、請求項３～５のいずれか一項に記載の熱交換用プレート。

【請求項7】

前記第１の幹部（３１）のうちの１つが前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通過した後に形成された別の第１段枝部（１０１）が前記バッテリー領域（２０４）内に延在し、前記第１段枝部（１０１）と、前記第１段枝部が前記流れ分岐／収束点を通過した後に形成された前記枝部が前記第２タイプ流路である、請求項６に記載の熱交換用プレート。

【請求項8】

前記第１タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）が前記第１段枝部（１０１）を形成するために前記第２の幹部（４１）に近接した位置で前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）を通過し、前記第２タイプ流路の役割を果たす前記第１段枝部（１０１）および別の第１段枝部（１０１）が前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通して前記第２の幹部（４１）のうちの１つと接続され、前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）および前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）が互いに隣り合って配置されている、請求項６に記載の熱交換用プレート。

【請求項9】

前記第２の幹部（４１）に近接した位置において、前記第１タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）に接続された前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）、および前記第２タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）に接続された前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）が互いに隣り合って配置されている、請求項８に記載の熱交換用プレート。

【請求項10】

第１タイプ領域（２６）および第２タイプ領域（２７）を備えており、前記流路（２１）が前記第１タイプ領域（２６）および前記第２タイプ領域（２７）において分布されており、
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを冷却するように構成されており、前記作動媒体が前記第１タイプ領域（２６）の流路（２１）から前記第２タイプ領域（２７）の流路（２１）へ流れており、または
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを加熱するように構成されており、前記作動媒体が前記第２タイプ領域（２７）の流路（２１）から前記第１タイプ領域（２６）の流路（２１）へ流れる、請求項１～９のいずれか一項に記載の熱交換用プレート。

【請求項11】

前記第１タイプ領域（２６）が第１の仕切り（２６１）および第２の仕切り（２６２）を備えており、
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを冷却するように構成されているとき、前記作動媒体が前記第１の仕切り（２６１）から前記第２タイプ領域（２７）へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する、請求項１０に記載の熱交換用プレート。

【請求項12】

前記第１タイプ領域（２６）の前記第１の仕切り（２６１）が第２のサブ領域（２６１２）を備えており、前記第１タイプ領域（２６）の前記第２の仕切り（２６２）が第２のサブゾーン（２６２２）を備えており、
前記第２タイプ領域は、第２の仕切り領域（２７２）を備えており、前記第２の仕切り領域（２７２）は、前記第２のサブゾーン（２６２２）と前記第２のサブ領域（２６１２）との間に位置している、請求項１１に記載の熱交換用プレート。

【請求項13】

前記熱交換用プレートが第１の領域および第２の領域を有しており、前記流路が前記第１の領域（２８）および前記第２の領域（２９）内で分布しており、前記第１の領域（２８）内の前記流路（２１）の平均分布密度が前記第２の領域（２９）内の前記流路（２１）の平均分布密度よりも大きい、請求項１～１２のいずれか一項に記載の熱交換用プレート。

【請求項14】

前記熱交換用プレートが流路プレートおよびベースプレートを備えており、前記流路が前記流路プレート上に配置されており、前記熱交換用プレートが位置する平面内において、前記流路を配置するための面積が前記流路プレート（２４）の面積の７０％よりも大きい、請求項１～１３のいずれか一項に記載の熱交換用プレート。

【請求項15】

前記流路（２１）の幅が１５ｍｍ未満である、請求項１～１４のいずれか一項に記載の熱交換用プレート。

【請求項16】

バッテリーパックであって、
請求項１～１５のいずれか一項に記載の熱交換用プレートと、
バッテリーモジュールであって、前記熱交換用プレートが前記バッテリーモジュールを被覆し、前記バッテリーモジュールが前記バッテリー領域に対応する位置に位置する、前記バッテリーモジュールと、を備える、バッテリーパック。

【請求項17】

前記バッテリーモジュールが第１のモジュールおよび第２のモジュールを備えており、前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールが並んで配置され、前記熱交換用プレートの前記熱交換領域が前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールの外周全体を囲む、請求項１６に記載のバッテリーパック。

【請求項18】

請求項１～１５のいずれか一項に記載の前記熱交換用プレート、または
請求項１６または１７に記載の前記バッテリーパック、を備える、車両。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本開示は、２０２２年７月２９日に出願された中国特許出願第２０２２１０９１１３４２．３号および２０２２年１０月３１日に出願された中国特許出願第２０２２２２８９２８８２．Ｘ号に基づいて提案されており、これらの中国特許出願に対する優先権およびその利点を主張するものである。上述の出願の全内容が参照として本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、バッテリー部品の分野に関し、より詳しくは熱交換用プレート、バッテリーパック、および車両に関する。

【背景技術】

【0003】

人々の環境保護への認識が高まるにつれて、より多くの電気自動車が出現している。電気自動車における核となるパワー部品として、バッテリーは、電気自動車の長期かつ安定した動作にとって不可欠である。

【0004】

関連技術では、バッテリーを冷却または加熱するために、水がハーモニカチューブを通過する。しかしながら、ハーモニカチューブなどの熱交換部品を配置するための面積が小さいため、熱交換部品は、バッテリーの中間部のためにしか熱を交換できない。その結果、バッテリーの縁部の温度は、過度に高くまたは低くなりやすく、バッテリーの安定性および耐用年数を低減する。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示の実施形態の１つの目的は、熱交換用プレート、バッテリーパック、および車両の新規技術的解決策を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の第１の態様によれば、バッテリーに適用される熱交換用プレートが提供され、熱交換用プレートは、
熱交換領域およびバッテリー領域であって、熱交換領域がバッテリー領域の周りに配置され、バッテリー領域が熱交換用プレート上のバッテリーのバッテリー突出領域である、熱交換領域およびバッテリー領域と、
流路であって、流路が熱交換用プレート内に配置されており、流路は、熱交換作動媒体が流路内を流れることを可能にするように構成されており、流路が第１タイプ流路および第２タイプ流路を含む、流路と、を含み、
第１タイプ流路は熱交換領域に位置し、第２タイプ流路はバッテリー領域に分布される。

【0007】

任意選択的に、第１タイプ流路の長さが第２タイプ流路の長さよりも短く、および／または第１タイプ流路の分岐回数が第２タイプ流路の分岐回数よりも少ない。

【0008】

任意選択的に、熱交換用プレートが、第１の終端部および第２の終端部をさらに含み、
第１タイプ流路の１つの端部が第１の終端部に接続され、第１タイプ流路の別の端部が第２の終端部に接続されており、
第２タイプ流路の１つの端部が第１の終端部に接続され、第２タイプ流路の別の端部が第２の終端部に接続されている。

【0009】

任意選択的に、第１タイプ流路が、第１の終端部から第２の終端部へ延在するとき、少なくとも１回分岐し、最大で４回分岐する。

【0010】

任意選択的に、第２タイプ流路が、第１の終端部から第２の終端部へ延在するとき、少なくとも２回分岐し、最大で６回分岐する。

【0011】

任意選択的に、流路が、複数の幹部、複数段の枝部、および複数段の流れ分岐／収束点を含み、流れ分岐／収束点が、作動媒体の流向に従って流路を分岐または収束させ、
幹部が、複数の第１の幹部および第２の幹部を含んでおり、第１の幹部が第１の終端部に接続され、第２の幹部が第２の終端部に接続され、
第１の幹部のうちの１つが、２つの第１段枝部を形成するために第１段流れ分岐／収束点を通過し、１つの第１段枝部が２つの第２段枝部を形成するために第２段流れ分岐／収束点を通過して、熱交換領域内に延在し、２つの第２段枝部が第１タイプ流路の役割を果たし、
第１の幹部から離れた２つの第２段枝部の１つの端部が流れ分岐を通して第２の幹部のうちの１つに接続される。

【0012】

任意選択的に、第１の幹部のうちの１つが第１段流れ分岐／収束点を通過した後に形成された別の第１段枝部がバッテリー領域内に延在し、第１段枝部と、第１段枝部が流れ分岐／収束点を通過した後に形成された枝部が第２タイプ流路である。

【0013】

任意選択的に、第１タイプ流路の役割を果たす第２段枝部が、第１段枝部を形成するために第２の幹部に近接した位置で第２段流れ分岐／収束点を通過し、第２タイプ流路の役割を果たす第１段枝部および別の第１段枝部が第１段流れ分岐／収束点を通して第２の幹部のうちの１つと接続され、第１段流れ分岐／収束点および第２段流れ分岐／収束点が互いに隣り合って配置されている。

【0014】

任意選択的に、第２の幹部に近接した位置において、第１タイプ流路の役割を果たす第２段枝部に接続された第２段流れ分岐／収束点、および第２タイプ流路の役割を果たす第２段枝部に接続された第２段流れ分岐／収束点が互いに隣り合って配置されている。

【0015】

任意選択的に、熱交換用プレートは、第１タイプ領域および第２タイプ領域を有し、流路は、第１タイプ領域および第２タイプ領域において分布され、熱交換用プレートは、バッテリーを冷却するように構成されており、作動媒体は、第１タイプ領域の流路から第２タイプ領域（２７）の流路へ流れ、または熱交換用プレートは、バッテリーを加熱するように構成されており、作動媒体は第２タイプ領域の流路から第１タイプ領域の流路へ流れる。

【0016】

任意選択的に、第１タイプ領域は、第１の仕切りおよび第２の仕切りを含み、熱交換用プレートがバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１の仕切りから第２タイプ領域へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する。

【0017】

任意選択的に、第１タイプ領域の第１の仕切りは第２のサブ領域を含み、第１タイプ領域の第２の仕切りは第２のサブゾーンを含み、第２タイプ領域は第２の仕切り領域を含み、第２の仕切り領域は、第２のサブゾーンと第２のサブ領域との間に位置する。

【0018】

任意選択的に、熱交換用プレートが第１の領域および第２の領域を有しており、流路が第１の領域および第２の領域内で分布しており、第１の領域内の流路の平均分布密度が第２の領域内の流路の平均分布密度よりも大きい。

【0019】

任意選択的に、熱交換用プレートが流路プレートおよびベースプレートを含んでおり、流路が流路プレート上に配置されており、熱交換用プレートが位置する平面内において、流路を配置するための面積が流路プレートの面積の７０％よりも大きい。

【0020】

任意選択的に、流路の幅は、１５ｍｍ未満である。

【0021】

本開示の第２の態様によれば、バッテリーパックであって、バッテリーパックは、
第１の態様による熱交換用プレートと、
バッテリーモジュールであって、熱交換用プレートがバッテリーモジュールを被覆し、バッテリーモジュールがバッテリー領域に対応する位置に位置する、バッテリーモジュールと、を含む、バッテリーパックが提供される。

【0022】

任意選択的に、バッテリーモジュールが第１のモジュールおよび第２のモジュールを含んでおり、第１のモジュールおよび第２のモジュールが並んで配置され、熱交換用プレートの熱交換領域が第１のモジュールおよび第２のモジュールの外周全体を囲む。

【0023】

本開示の実施形態の第３の態様によれば、第１の態様による熱交換用プレートを含むか、または

【0024】

第２の態様によるバッテリーパックを含む車両が提供される。

【0025】

本開示の技術的効果は、以下の通りである。

【0026】

本開示の実施形態は、熱交換用プレートを提供し、熱交換用プレートは、熱交換領域およびバッテリー領域であって、熱交換領域がバッテリー領域の周りに配置されている、熱交換領域およびバッテリー領域と、流路であって、流路が熱交換用プレート内に配置されており、流路は、熱交換作動媒体が流路内を流れることを可能にするように構成されており、第１タイプ流路が熱交換領域内に位置し、第２タイプ流路がバッテリー領域内で位置している、流路と、を含む。第１タイプ流路がバッテリー領域を囲んでおり、バッテリー突出領域の外周に位置するとき、第１タイプ流路は、バッテリーの周りの領域のために熱を交換できるだけでなく、バッテリー全体のための熱交換用プレートの熱交換を確実にし、熱交換用プレートの熱交換効率を改善できる。

【0027】

本開示の他の特徴および利点は、添付の図面を参照して本開示の例示的な実施形態の以下の詳細な説明から明らかとなるであろう。

【0028】

添付の図面は本明細書に組み込まれており、その一部を構成しており、本開示に一致する実施形態を示し、本開示の原理を説明するために本明細書とともに使用される。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】本開示の一実施形態による熱交換用プレートを仕切る第１の概略図である。

【図2】本開示の一実施形態による熱交換用プレートを仕切る第２の概略図である。

【図3】本開示の一実施形態によるバッテリーパックの上面図である。

【図4】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの全体の概略図である。

【図5】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの入口および出口アセンブリの概略図である。

【図6】本開示の一実施形態によるバッテリーパックのバッテリーコアと熱交換用プレートとの間の整合の概略図である。

【図7】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの流路の流向の概略図である。

【図8】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの流れ分岐点の概略図である。

【図9】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの幹部の概略図である。

【図10】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの第１の熱交換モジュールの枝部の概略図である。

【図11】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの第２の熱交換モジュールにおける枝部の概略図である。

【図12】本開示の一実施形態によるバッテリー構造を分割する上面図である。

【図13】本開示の一実施形態による熱交換用プレートを仕切る概略図である。

【図14】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの流路の流向（ａ）および仕切り（ｂ）の第１の概略図である。

【図15】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの流路の流向（ａ）および仕切り（ｂ）の第２の概略図である。

【図16】ベースプレートおよび流路プレートの概略図である。

【図17】本開示の一実施形態による熱交換用プレートの方向転換点の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

本開示の様々な例示的な実施形態が添付図面を参照して以下で詳述される。なお、特段の指定がない限り、実施形態で説明される構成要素および工程の反対の配置、数式、および数値が本開示の範囲を限定しないことに留意されたい。

【0031】

少なくとも１つの例示的な実施形態の以下の説明は例示に過ぎず、本開示および本開示の応用または使用に対していかなる限定も構成することは決してない。

【0032】

関連技術の当業者に知られている技術、方法およびデバイスは本明細書では詳細に議論されない場合があるが、適切な場合、それらの記述、方法およびデバイスは、本明細書の一部として考えられるものとする。

【0033】

本明細書で示され議論されるすべての例において、いかなる特定の値も例示的に過ぎず、限定として解釈されるべきではない。したがって、例示的な実施形態の他の例は、異なる値を有することができる。

【0034】

なお、類似の参照番号および参照文字は、以下の添付図面において類似の項目を指すことに留意されたい。したがって、ある項目が１つの添付図面で定義されると、その項目は後続の添付図面ではさらに議論される必要がない。

【0035】

図１～図５を参照すると、本開示の実施形態は、バッテリーに適用される熱交換用プレートを提供する。熱交換用プレートは、
熱交換領域２０３およびバッテリー領域２０４であって、熱交換領域がバッテリー領域の周りに配置され、バッテリー領域が熱交換用プレート上のバッテリーのバッテリー突出領域である、熱交換領域２０３およびバッテリー領域２０４と、
流路２１であって、流路２１が熱交換用プレート内に配置されており、流路は、熱交換作動媒体が流路内を流れることを可能にするように構成されており、流路が第１タイプ流路１００および第２タイプ流路を含む、流路２１と、を含む。

【0036】

第１タイプ流路１００は熱交換領域２０３に位置し、第２タイプ流路はバッテリー領域２０４に分布される。

【0037】

具体的には、流路２１が熱交換用プレート内で延在するとき、最も外側の第１タイプ流路１００は基本的に１回または２回分岐した後は分岐せず、熱交換用プレートの外縁部の周りを一周し、最終的に、流路出口に近接した位置で再度収束する。これらの流路は、流れの端部において作動媒体の温度のバランスをとるように構成されている。特に、相変化冷却作動媒体が使用されているとき、これらの流路は、より良好な役割を果たすことができる。相変化後の作動媒体の体積は大きく変化し、これは、堆積、不良な循環、および温度集中などの問題を生じやすい。この問題は、流れ収束端において非常に深刻になる可能性が高い。循環している最も外側の流路における作動媒体はより少ない回数分岐し、それによって最も外側の流路における作動媒体は相対的に小さい相変化を有し、循環全体の端部において他の流路における作動媒体の温度と相状態とのバランスをとるように構成されることができる。これは、循環全体の円滑性および均一性を確実にする。

【0038】

第１タイプ流路１００がバッテリー領域を囲んでおり、バッテリー突出領域の外周に位置するとき、第１タイプ流路は、バッテリーの周りの領域のために熱を交換できるだけでなく、バッテリー全体のための熱交換用プレートの熱交換を確実にし、熱交換用プレートの熱交換効率を改善できる。

【0039】

第１タイプ流路１００は、熱交換用プレートにおける第１の循環流路として使用されてもよい。熱交換用プレートの中間部において、第２の循環流路、第３の循環流路、および第４の循環流路を含む第２タイプ流路はまた、熱交換用プレートの熱交換バランスを改善するために形成されることができる。

【0040】

任意選択的に、第１タイプ流路の長さは、第２タイプ流路の長さより短く、および／または
第１タイプ流路の分岐回数は、第２タイプ流路の分岐回数より少ない。

【0041】

具体的には、第１タイプ流路１００は熱交換領域２０３内に位置し、すなわち、第１タイプ流路１００は熱交換用プレートの外縁部の周りを一周し、それによって第２タイプ流路が第１タイプ流路１００の内側に位置する。しかしながら、第１タイプ流路１００が１回または２回分岐した後、第１タイプ流路は、基本的にもはや分岐しない。また、第１タイプ流路１００の分岐回数は少ないが第２タイプ流路は、熱交換用プレートにおいて複数回分岐して方向転換する必要があり、流路は熱交換用プレートにおいて均等に分布される。したがって、熱交換用プレートにおける流路分布のバランスを確実にするために、第１タイプ流路の長さが第２タイプ流路の長さよりも短く、および第１タイプ流路の分岐回数が第２タイプ流路の分岐回数よりも少ない。

【0042】

任意選択的に、図４および図５を参照すると、
熱交換用プレートが、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２をさらに含む。

【0043】

第１タイプ流路の１つの端部が第１の終端部２２１に接続され、第１タイプ流路の別の端部が第２の終端部２２２に接続されている。

【0044】

第２タイプ流路の１つの端部が第１の終端部２２１に接続され、第２タイプ流路の別の端部が第２の終端部に接続されている。

【0045】

具体的には、熱交換用プレート２がバッテリーために熱を交換するときに、熱交換用プレート２上の第１タイプ領域２６は、バッテリーのための熱交換用プレート２の熱交換効果を確実にするために、バッテリーのポスト領域に対応してもよい。バッテリーの実際の構造は、一群のバッテリーコアから構成されてもよく、または配置されたバッテリーコアの複数の群から構成されてもよい。例えば、図６を参照すると、熱交換用プレート２が２群のバッテリーコアから構成されたバッテリーのための熱を交換するときに、熱交換用プレート２は、第１の熱交換モジュールおよび第２の熱交換モジュールに分割されることができる。第１の熱交換モジュールはバッテリーコアの一群に対応し、第２の熱交換モジュールはバッテリーコアの別の群に対応する。加えて、流路２１の少なくとも一部は第１の熱交換モジュールおよび第２の熱交換モジュールの各々において湾曲されており、それによって第１の熱交換モジュールおよび第２の熱交換モジュールにおける流路２１を配置するための面積が増加されることができる。したがって、これは、熱交換用プレート２の効果的な熱交換面積およびバッテリーのための熱交換用プレート２の熱交換量を増加させる。

【0046】

具体的には、第１タイプ流路１００がバッテリーの周りの領域において熱を交換するように構成されているとき、第１タイプ流路の１つの端部は第１の終端部２２１に接続され、第１タイプ流路の別の端部は第２の終端部に接続されている。したがって、この流路における作動媒体は、第１の終端部２２１または第２の終端部２２２から第１タイプ流路に流入し、第１タイプ流路において延在し、第２の終端部２２２または第１の終端部２２１から第１タイプ流路から流出でき、それによってバッテリーの周りの温度が適切な範囲内であることを確実にする。

【0047】

第２タイプ流路がバッテリーの中間部において熱を交換するように構成されているとき、第２タイプ流路の１つの端部が第１の終端部２２１に接続され、第２タイプ流路の別の端部が第２の終端部に接続されている。したがって、この流路における作動媒体は、第１の終端部２２１または第２の終端部２２２から第２タイプ流路に流入し、第２タイプ流路において屈曲および延在し、第２の終端部２２２または第１の終端部２２１から第２タイプ流路から流出でき、それによってバッテリーの中間部の温度が安定していることを確実にする。

【0048】

任意選択的に、第１タイプ流路１００が、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２へ延在するとき、少なくとも１回分岐し、最大で４回分岐する。

【0049】

具体的には、図１および図２を参照すると、熱交換用プレートが第１の熱交換モジュールおよび第２の熱交換モジュールを含んでおり、第１の熱交換モジュールおよび第２の熱交換モジュールの両方が第１タイプ領域２６を含む。第１の熱交換モジュールの第１タイプ領域２６が第１のサブゾーン２６２１および第１のサブ領域２６１１を含んでおり、第２の熱交換モジュールの第１タイプ領域２６が第２のサブゾーン２６２２および第２のサブ領域２６１２を含む。

【0050】

第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第１の循環流路１００は、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１および第２のサブゾーン２６２２、第２の仕切り領域２７２および第２のサブ領域２６１２を順に通過するように延在し、次いで、熱交換用プレートの縁部に沿って、第２の仕切り領域２７２、第２のサブゾーン２６２２、第１のサブ領域２６１１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブゾーン２６２１を通過するように戻って延在する。

【0051】

具体的には、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第１の循環流路１００は、１回目に第１のサブゾーン２６２１を通過するように延在するときに１回目の分岐を行い、２回目に第１のサブゾーン２６２１を通過するように延在するときに１回目の収束を行う。

【0052】

加えて、第１タイプ領域２６は、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を含んでもよい。第１の仕切り２６１が第１のサブ領域２６１１および第２のサブ領域２６１２を含み、第２の仕切り２６２が第１のサブゾーン２６２１および第２のサブゾーン２６２２を含む。

【0053】

任意選択的に、第２タイプ流路が、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２へ延在するとき、少なくとも２回分岐し、最大で６回分岐する。

【0054】

具体的には、図７を参照すると、第２タイプ流路は、第２の循環流路２００、第３の循環流路３００、および第４の循環流路４００を含んでもよい。

【0055】

第２の循環流路２００において、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第２の循環流路２００は、熱交換用プレートの縁部に沿って第１の終端部２２１から第２のサブ領域２６１２へ延在し、第２のサブ領域２６１２および第２の仕切り領域２７２において屈曲および延在し、次いで、熱交換用プレートの縁部に沿って第２の終端部２２２に戻って延在する。

【0056】

具体的に、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第２の循環流路は、第１の終端部２２１から、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１、第２のサブゾーン２６２２、第２の仕切り領域２７２および第２のサブ領域２６１２を順に通過するように延在し、次いで、第２の循環流路は、第２のサブ領域２６１２および第２の仕切り領域２７２において屈曲および延在し、第２のサブゾーン２６２２、第１のサブ領域２６１１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブゾーン２６２１を順に通過するようにさらに延在して、第２の終端部２２２に戻る。

【0057】

第２の循環流路は、第２のサブ領域２６１２および第２の仕切り領域２７２において方向を６回転換する。

【0058】

具体的には、第２の循環流路は、第１のサブゾーン２６２１を１回目に通過するように延在するときに１回目の分岐を行い、第２のサブ領域２６１２において２回目および３回目の分岐を行い、第２の仕切り領域２７２から第２の終端部２２２に戻って延在するときに１回目の収束を行い、第１のサブゾーン２６２１を２回目に通過するように延在するときに２回目および３回目の収束を行う。

【0059】

第３の循環流路３００において、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第３の循環流路は、熱交換用プレートの縁部に沿って第１の終端部２２１から第２のサブゾーン２６２２へ延在し、第２のサブゾーン２６２２および第２の仕切り領域２７２において屈曲および延在し、次いで、熱交換用プレートの縁部に沿って第２の終端部２２２に戻って延在する。

【0060】

具体的には、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第３の循環流路は、第１の終端部２２１から、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１、および第２のサブゾーン２６２２を順に通過するように延在し、次いで、第３の循環流路は、第２のサブゾーン２６２２および第２の仕切り領域２７２において屈曲および延在し、第２のサブゾーン２６２２、第１のサブ領域２６１１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブゾーン２６２１を順に通過するようにさらに延在して、第２の終端部２２２に戻る。

【0061】

第３の循環流路は、第２のサブゾーン２６２２において方向を４回転換する。

【0062】

具体的には、第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第３の循環流路は、第１のサブゾーン２６２１を１回目に通過するときに１回目の分岐を行い、第２のサブゾーン２６２２を１回目に通過するように延在するときに２回目および３回目の分岐を行い、第２の仕切り領域２７２において１回目および２回目の収束を行い、第１のサブゾーン２６２１を２回目に通過するように延在するときに３回目および４回目の収束を行う。

【0063】

第１の終端部２２１から第２の終端部２２２への方向に沿って、第４の循環流路４００は、第１の終端部２２１から、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブ領域２６１１を順に通過するように延在し、次いで、第１の仕切り領域２７１を通過するように戻って延在し、第１のサブゾーン２６２１まで延在し、次いで、第１の仕切り領域２７１および第１のサブ領域２６１１に入るように屈曲および延在し、最後に、第４の循環流路は、第１の仕切り領域２７１を再度通過するように戻って延在し、第１のサブゾーン２６２１まで延在して、第２の終端部２２２に戻る。

【0064】

第４の循環流路が第１の仕切り領域２７１および第１のサブ領域２６１１に入るように屈曲および延在するプロセスにおいて、第４の循環流路は方向を少なくとも８回転換する。

【0065】

具体的には、第４の循環流路は、第１のサブゾーン２６２１を１回目に通過するように延在するときに１回目の分岐を行い、１回目に第１のサブ領域２６１１を通過するように延在するときに２回目および３回目の分岐を行い、第１のサブゾーン２６２１を２回目に通過するように延在するときに４回目の分岐を行い、第１のサブ領域２６１１を２回目に通過するように延在するときに１回目および２回目の収束を行い、第１のサブゾーン２６２１を３回目に通過するように延在するときに３回目および４回目の収束を行う。

【0066】

一実施形態では、図８～図１１を参照すると、流路が、複数の幹部、複数段の枝部、および複数段の流れ分岐／収束点を含み、流れ分岐／収束点が、作動媒体の流向に従って流路を分岐または収束させる。

【0067】

幹部が、複数の第１の幹部３１および第２の幹部４１を含んでおり、第１の幹部３１が第１の終端部に接続され、第２の幹部４１が第２の終端部に接続される。

【0068】

第１の幹部３１のうちの１つが、２つの第１段枝部１０１を形成するために第１段流れ分岐／収束点２１２１を通過し、１つの第１段枝部１０１が２つの第２段枝部１０２を形成するために第２段流れ分岐／収束点２１２２を通過して、熱交換領域内に延在し、２つの第２段枝部１０２が第１タイプ流路の役割を果たし、第１段流れ分岐／収束点２１２１および第２段流れ分岐／収束点２１２２は、流れ分岐点２１２を形成する。

【0069】

第１の幹部３１から離れた２つの第２段枝部１０２の１つの端部が流れ分岐を通して第２の幹部４１のうちの１つに接続される。

【0070】

一実施形態では、第１の幹部３１のうちの１つが第１段流れ分岐／収束点２１２１を通過した後に形成された別の第１段枝部１０１がバッテリー領域内に延在し、第１段枝部１０１と、第１段枝部が流れ分岐／収束点を通過した後に形成された枝部が第２タイプ流路である。

【0071】

また、別の第１の幹部３１の後に形成された枝部は第２段流れ分岐／収束点２１２２を通過してバッテリー領域内に延在し、枝部はまた、第２タイプ流路であってもよい。

【0072】

任意選択的に、作動媒体の相変化によって引き起こされた温度および体積の差を低減し、熱交換用プレートにおけるエネルギー利用を改善するために、第１タイプ流路の役割を果たす第２段枝部１０２が第１段枝部１０１を形成するために第２の幹部４１に近接した位置で第２段流れ分岐／収束点２１２２を通過し、第２タイプ流路の役割を果たす第１段枝部１０１および別の第１段枝部１０１が第１段流れ分岐／収束点２１２１を通して第２の幹部４１のうちの１つと接続され、第１段流れ分岐／収束点２１２１および第２段流れ分岐／収束点２１２２が互いに隣り合って配置されている。

【0073】

任意選択的に、第２の幹部４１に近接した位置において、第１タイプ流路の役割を果たす第２段枝部１０２に接続された第２段流れ分岐／収束点２１２２および第２タイプ流路の役割を果たす第２段枝部１０２に接続された第２段流れ分岐／収束点２１２２が互いに隣り合って配置され、これもまた、作動媒体の相変化によって引き起こされた温度および体積の差を低減し、熱交換用プレートにおけるエネルギー利用を改善することができる。

【0074】

本開示の一実施形態は、バッテリートレイであって、バッテリートレイは、
熱交換用プレートと、
バッテリーモジュールであって、熱交換用プレートがバッテリーモジュールを被覆し、バッテリーモジュールがバッテリー領域に対応する位置に位置する、バッテリーモジュールと、を含む、バッテリートレイが提供される。

【0075】

具体的には、バッテリーモジュールは、バッテリー領域に対応する位置に位置する。第１タイプ流路１００がバッテリー領域を囲んでおり、バッテリー突出領域の外周に位置するとき、第１タイプ流路は、バッテリーモジュールの周りの領域のために熱を交換できるだけでなく、バッテリー全体のための熱交換用プレートの熱交換を確実にできる。熱交換用プレートの中間部において、第２の循環流路、第３の循環流路、および第４の循環流路を含む第２タイプ流路は、熱交換用プレートの熱交換バランスを改善するために、バッテリーモジュールの大部分のために熱を交換するように構成されている。

【0076】

任意選択的に、バッテリーモジュールが第１のバッテリーモジュールおよび第２のバッテリーモジュールを含んでおり、第１のバッテリーモジュールおよび第２のバッテリーモジュールが並んで配置され、熱交換用プレートの熱交換領域が第１のバッテリーモジュールおよび第２のバッテリーモジュールの外周全体を囲む。

【0077】

具体的には、図６を参照すると、バッテリーパックは、熱交換用プレート２と、複数のバッテリーコア１とを含む。各バッテリーコア１の２つの端部はポストが設けられている。複数のバッテリーコアは第１の方向に沿って配置され、バッテリーパックのエネルギー密度を増加させるために、第１の方向は図１ではＸ方向でよい。熱交換用プレートは、第２の方向に沿ってバッテリーコアの１つまたは２つの側部上に配置される。第２の方向は、図１のＺ方向でよい。第２の方向に沿った複数のバッテリーコア１の側面は、バッテリーコア１の大表面を形成する。熱交換用プレートは、バッテリーコア１の１つまたは２つの大表面に近接して配置され、これはバッテリーコアのための熱交換用プレートの熱交換効果を確実にできる。

【0078】

加えて、複数バッテリーコア１は、第１のバッテリーモジュール１１および第２のバッテリーモジュール１２を形成してもよい。第２のバッテリーモジュール１２は、入口および出口アセンブリ２２から離れた第１のバッテリーモジュール１１の側部上に位置し、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、入口および出口アセンブリ２２上に位置する。第１のバッテリーモジュール１１は、熱交換用プレート上の第１の熱交換モジュールに対応でき、第２のバッテリーモジュール１２は、熱交換用プレート上の第２の熱交換モジュールに対応できる。

【0079】

具体的には、第１タイプ領域２６の流路は第１のバッテリーモジュール１１に対向していてもよく、かつ入口および出口アセンブリ２２に近接していてもよく、すなわち、第１タイプ領域２６の流路は、熱交換用プレートの近端部に位置する。第２タイプ領域２７の流路２１は入口および出口アセンブリ２２から遠く離れていてもよく、すなわち、第２タイプ領域２７の流路は、熱交換用プレートの遠端部に位置する。熱交換用プレートの近端部および遠端部のバランスのとれた熱交換効果を確実にするために、遠端部における流路２１の流量は増加されることができ、例えば、第２のバッテリーモジュール１２の反対の流路２１における流路の流量は、第２の流量に設定され、第１の流量は第２の流量より小さい。

【0080】

任意選択的に、バッテリーコアの２つの端部におけるポストが接続される方向は、第３の方向である。第３の方向は、図１におけるＹ方向であってもよい。すなわち、各バッテリーコア１は、長い帯状のバッテリーコアを形成するために第３の方向に沿って延在してもよい。第１の方向、第２の方向、および第３の方向は、それぞれ、バッテリーコア１の幅方向、高さ方向、長さ方向に平行であってもよい。第１の方向、第２の方向、および第３の方向が互いに対して垂直であるとき、複数のバッテリーコア１は、バッテリーパックのエネルギー密度を確実にするために小型バッテリーパック構造を形成してもよい。

【0081】

任意選択的に、熱交換用プレートは、下部プレートまたは上部カバーである。

【0082】

具体的には、熱交換用プレートは、第２の方向に沿ってバッテリーコアの１つの側部または２つの側部上に配置されることができる。熱交換用プレートが第２の方向に沿ったバッテリーコアの１つの側部上に配置されることができるとき、例えば、熱交換用プレートが複数のバッテリーコアの下側部上に配置されるとき、熱交換用プレートは、バッテリーパックの下部プレートを形成できる。一方で、熱交換用プレートがバッテリーコアに接触しているとき、バッテリーコアの熱交換効果を確実にすることができる。他方で、バッテリーパックは、バッテリーパックの底部が衝撃を受けたときに良好に保護されることができる。熱交換用プレートが複数のバッテリーコアの上側部上に配置されるとき、熱交換用プレートは、バッテリーパックの上部カバーを形成できる。同様に、熱交換用プレートがバッテリーコアに接触しているとき、バッテリーコアの熱交換効果を確実にすることができる。他方で、バッテリーパックは保護されることができる。

【0083】

本開示の一実施形態は、熱交換用プレートを含む、または
バッテリーパックを含む車両をさらに提供する。

【0084】

この技術的解決策は、電気自動車上で使用されることができる熱交換流路デバイスをさらに提供し、熱交換流路デバイスは、バッテリーのための良好な熱交換効果を提供できる。バッテリーが加熱される必要があるとき、熱を有する熱交換剤が、バッテリー加熱を支援するために、流路２１を通ってバッテリーの様々な領域に伝導されることができる。バッテリーが冷却される必要があるとき、流路２１は逆方向で使用されることができ、それによって低温を有する熱交換剤が、バッテリー冷却を支援するために、流路２１を通ってバッテリーの様々な領域に逆方向で伝導される。

【0085】

熱交換流路デバイスに基づいて、熱交換用プレート２およびバッテリートレイも形成されることができ、バッテリー構造もまた集積されることができる。この技術的解決策によって提供される熱交換流路デバイスは、新エネルギー電気自動車のバッテリーのための安定した熱交換性能を提供し、かつバッテリーのためのより良好な温度環境を提供するように設計されている。

【0086】

図１６に示されるように、この技術的解決策は、熱交換用プレート２を提供する。熱交換用プレート２は、第１の終端部２２１、第２の終端部２２２、および流路２１が形成されている。流路２１は、流れ収束端を通って第１の終端部２２１および第２の終端部２２２に収束する。

【0087】

熱交換用プレート２は、流路プレート２４と、ベースプレート２３とを含んでもよい。様々な流路２１は、流路プレート２４上に提供される。流路２１は、流れ収束端から流路プレート２４の内側へ延在している。流路２１は、枝部のより多くの段を形成するために、流れ分岐／収束点によって分岐される。これらの流路２１はまた、次いで、方向転換点を通って配置され、各領域における流れ熱交換を達成するために、枝部は流路プレート２４全体を被覆する。

【0088】

図１６に示すように、流路プレート２４およびベースプレート２３は、熱交換用プレート２を形成するために組み合わされている。流路プレート２４上で、流路２１は溝構造を有することができ、封止されていない上面を有する。ベースプレート２３が流路プレート２４を被覆した後に、ベースプレート２３は、流路２１上に上面シールを形成できる。このようにして、ベースプレート２３および流路２１は全体として熱交換用プレート２を形成する。第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、ベースプレート２３および流路プレート２４上に設けられた終端部構成要素を組み合わせることによって形成されることができる。終端部構成要素は、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２が設けられている。ベースプレート２３が流路プレート２４を被覆した後に、流路２１の第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２に接続されることができる。

【0089】

この解決策における熱交換用プレート２の各特徴の設計思想は、異なる区分に分割されることができる。異なる区分は、この解決策が焦点を当てている異なる技術的特徴を表す。流路２１は、より均等な熱交換解決策を得るために、焦点が当てられている技術的特徴に基づいて設計されている。

【0090】

第１の態様
この技術的解決策は、異なる領域に対して異なる程度の熱交換処理を実行するために、熱交換用プレート２を異なる領域に分割することができる。終端部から流路２１内へ流れた後に、作動媒体が熱交換のための領域にまず必ず流入し、その後、熱交換のための領域に流入するというレイアウト特性に基づいて、流路２１は、異なる領域における熱条件に従って選択的に配置されることができる。

【0091】

実際的応用において、異なるバッテリー構造が集積バッテリー構造の異なる領域に設けられているため、動作中に生成された熱の度合いもまた異なる。これは、バッテリー電極コアの配置および構成に関連している。図２に示されるように、熱交換用プレート２は、第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７を含むことができる。第１タイプ領域２６は、電極コアが集積バッテリー構造において相対的に高熱を生成する領域に対応し、第２タイプ領域２７は、電極コアが集積バッテリー構造において相対的に低熱を生成する領域に対応する。図２に示される実施態様において、バッテリーの電極コアは、図１２に示すように２列に並んで配置されることができる。電気接続のために、タブが電極コアの２つの端部に通常設けられているため、より多くの熱が生成される。したがって、図３における最左長手方向領域は第１タイプ領域２６であり、中間部における幅広の長手方向領域は第１タイプ領域２６であり、最右長手方向領域は第１タイプ領域２６である。これらの３つの領域はすべて、電極コアの２つの端部における大きな熱生成領域に対応する。

【0092】

集積バッテリー構造の電極コアが他のやり方で配置されているとき、または電極コアが他のやり方で電気的に接続されているとき、第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７の位置および数は異なる。この技術的解決策は、この部分の設計特徴を説明するために、一例として図１２および図２に示された場合を使用する。

【0093】

熱交換用プレート２は流路２１が設けられており、流路２１は作動媒体が流れることを可能にするように構成されている。作動媒体は、熱を交換でき、異なる領域に流れるときに次第に熱を交換する。流路２１は、全体として第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７へ延在している。

【0094】

熱交換用プレート２は、２つの状態、すなわち冷却モードおよび加熱モードに切り替えられることができる。これらの２つの状態において、熱交換用プレート２またはポンプデバイスは、作動媒体に反対の方向に流れさせ、それにより領域に対して熱交換を優先的に実行するという目的を達成する。

【0095】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、流路２１は、作動媒体が第１タイプ領域２６から第２タイプ領域２７へ流れることができるように設計されている。すなわち、流路２１は、作動媒体がまず第１タイプ領域２６内の流路２１に流入し、その後、第２タイプ領域２７内の流路２１に流入するように設計されている。このように、作動媒体は第１タイプ領域２６においてまず熱交換を実行でき、作動媒体は、第１タイプ領域２６に対応するバッテリー構造によって生成された熱を優先的に吸収し、その後、作動媒体の熱交換能力が減少する。その後、作動媒体は、第２タイプ領域２７へ流れ、この領域に対応するバッテリーによって生成された熱を交換する。最後に、作動媒体は、終端部へ流れ、熱交換用プレート２から流出する。

【0096】

一方、熱交換用プレート２が加熱モードにあるとき、流路２１は、作動媒体が第２タイプ領域２７から第１タイプ領域２６へ流れることができるように設計されている。すなわち、流路２１は、逆流中に、作動媒体がまず第２タイプ領域２７内の流路２１に流入し、その後、第１タイプ領域２６内の流路２１に流入することができるように設計されている。作動媒体は、まず第２タイプ領域２７と熱を交換し、第２タイプ領域２７に対応するバッテリー構造が位置する空間へ熱を放散することができる。その後、作動媒体の熱交換能力が減少し、第１タイプ領域２６に流入する。作動媒体は、第１タイプ領域２６内の残りの熱を、バッテリー構造が位置する空間へ放散し、その後、終端部へ戻って流れる。

【0097】

バッテリー電極コアの加熱は、通常一定である。外部環境およびバッテリーが放電状態にあるか充電状態にあるかにかかわらず、図１２に示すように、タブおよび電気接続点が設けられている電極コアの一部は、常に、より高い熱を生成する領域であり、電極コアの中間領域は、中熱を生成し、すなわち、電気接続点およびタブが設けられていない電極コアの部分は熱を生じやすくない。加熱が要求されているとき、タブを有さない電極コアの領域は、より低温になることが多く、より多くの熱を必要とする。冷却が要求されているとき、タブを有する電極コアの領域は、より高温になることが多く、より良好な冷却を必要とする。この設計の利点は、熱交換用プレート２の流路２１が、異なる熱を生成する構造の異なる領域に従ってバッテリー電極コアの作動特性に基づいて配置される。さらに、加熱モードおよび冷却モードで使用される作動媒体の流向は、逆である。放熱中に、作動媒体はまず流路２１に沿ってより高い熱を有する領域へ流れる。加熱中に、作動媒体はまず流路２１に沿ってより低い熱を有する領域へ流れる。これは、作動媒体が、熱交換を必要とする領域に優先的に流れることを可能にする。

【0098】

任意選択的に、第１タイプ領域２６はバッテリーの第１の位置に対応し、第２タイプ領域２７はバッテリーの第２の位置に対応する。バッテリーが動作するとき、第１の位置にバッテリーによって生成された熱は、第２の位置のバッテリーによって生成された熱よりも基本的に大きい。図１２に示される実施態様に対応して、第１の位置は、図２に示される左の垂直バー、中間垂直バー、および右垂直バーに対応する。第２の位置は、左垂直バーと中間垂直バーとの間に挟まれた領域に対応してもよく、右垂直バーと中間垂直バーとの間の領域に対応してもよい。他のバッテリーおよび電極コア分布の解決策では、第１の位置および第２の位置の配置および数は変化してもよいが、これは上述された流路２１の配置思想から逸脱しない。流路２１は、常に、第１タイプ領域２６へ演出されることができ、その後、第１タイプ領域２６と第２タイプ領域２７との間に繰り返し延在することなしに第２タイプ領域２７へ延在されることができる。

【0099】

図１７に示すように、熱交換用プレート２は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端を含む。第１の流れ収束端は、流路２１が第１の終端部２２１に収束する接続点である。第２の流れ収束端は、流路２１が第２の終端部２２２に収束する接続点である。

【0100】

熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体は、第２の流れ収束端から熱交換用プレート２に流入できる。流路２１のレイアウトが実行可能であるとき、作動媒体は、より低い温度を有する第２タイプ領域２７に優先的に流入して第２タイプ領域２７を加熱し、その後、第１タイプ領域２６に流入する。最後に、作動媒体は、収束後に第１の流れ収束端から流出できる。第２タイプ領域２７に対応する位置の加熱を優先させることは、バッテリーをより良好に保護でき、バッテリーのための十分な動作温度を提供できる。特に、バッテリーモジュールが自己加熱機能を有するとき、熱交換用プレート２は、熱を生成して過度に低い温度を防ぐことが困難な電極コアの中央領域に対して温度保護をより良好に提供するために、自己加熱機能と協働できる。

【0101】

熱交換用プレート２がバッテリーモジュールを冷却するように構成されているとき、作動媒体は、第１の流れ収束端から熱交換用プレート２に流入できる。流路２１のレイアウトが実行可能であるとき、作動媒体は、より高い温度を有する第１タイプ領域２６に優先的に流入して第１タイプ領域２６を冷却し、その後、第２タイプ領域２７に流入する。

【0102】

実際的応用において、図２に示すように、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、熱交換用プレート２の左側部上に集中される。流路２１を配置するとき、パネル空間の制限に起因して、流路２１が上記の理想的なやり方で配置されることができない場合がある可能性がある。図２に示される実施態様では、右側に位置する３つの領域２６２２、２６１２、および２７２について、流路２１の任意選択的な構成に従って、２７２は優先的に加熱されることができ、または２６２２および２６１２が優先的に冷却されることができる。流れ収束端および入口および出口に近い左側部上に位置する３つの領域２６２１、２６１１、および２７１において、流路２１の相対的な密集に起因して、上記の任意選択的な構成が実施されることができない。これに関して、以下の実施態様が採用されることができる。すなわち、流路２１が第１の流れ収束端から導入され、その後、まず領域２６１１へ配置され、その後、２つの領域２７１および２６２１へ延長され、最終的に第２の流れ収束端へ戻る。

【0103】

任意選択的に、流路２１が第１の流れ収束端から導入された後に、全表面上での温度制御をより良好に実現するために、流路は、流れ分岐を通して作動媒体を分岐させることができる。例えば、第１の流れ収束端から第１タイプ領域２６へ流れる作動媒体は、第１タイプ領域２６におけるより多くの枝部流路２１に分岐されることができる。その後、作動媒体が第２タイプ領域２７に流入するとき、図３の領域２７１に示すように流れ収束および分岐は必要とされない。最終的に、作動媒体が流路２１に沿って領域２６２１に入った後、流路２１は作動媒体を収集するように収束されることができ、それによって作動媒体は、第２の流れ収束端から流出できる。

【0104】

作動媒体が第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７を通過し、その後、第２の流れ収束端に収束するプロセスにおいて、作動媒体は少なくとも１回分岐および収束される。

【0105】

作動媒体がバッテリーモジュールを加熱するように構成されるとき、すなわち、作動媒体が第２の流れ収束端から流入し、第１の流れ収束端から流出するとき、流路２１は、冷却とは反対の拡張特性を有する。作動媒体はまず１回または２回分岐してパイプラインに沿った様々な領域に分散し、その後、少なくとも１回収束し、第１の流れ収束端へ流れる。

【0106】

特に、この解決策における作動媒体は、気相と液相との間で切り替えられることができる冷却作動媒体として選択されることができる。このタイプの冷却作動媒体は、相状態変化を通して熱交換を効果的に実施でき、従来の水冷却、冷却材、および他の方法よりも高い熱交換効率を有する。対照的に、冷却作動媒体の相状態変化に起因して、冷却作動媒体がある領域において集中され、かなりの相変化を経験した場合、他の領域は良好な熱交換効果を得ることができない。これに関して、この解決策は、可能な限り１つの流路を２つに分岐させ、２つの流路を４つに分岐させるなどの流れ分岐方法を使用して、流路２１における作動媒体流れの均一性を改善する。任意選択的に、この解決策は、長さが可能な限り均等に変化する複数の平行な流路２１を使用して、第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７において熱交換を共同で実行して、さらに不均等な流れによって引き起こされた作動媒体の集中された相変化を低減する。

【0107】

図１および図２に示すように、流れ収束端に近い左領域では、すなわち、３つの領域２６２１、２７１、および２６１１では、混雑した空間に起因して、この解決策は、２つの領域２６２１および２６１１に流れ分岐点および流れ収束点を優先的に配置することができる。これらの２つの領域は、バッテリーの高加熱領域に対応する。これらの領域において分岐および収束を実行することは、狭い空間における作動媒体の高速および集中した熱交換を低減することを助け、それによって作動媒体は、これらの領域における熱交換をより均等に実行できる。例えば、第１の流れ収束端から流れる作動媒体は、領域２６２１の角部において集中し、１回目の分岐が行われ、その後、２６１１の上部において２回目の分岐が行われることができる。その後、いくつかの流路２１は、領域２７１の下部で再度分岐することができる一方、他の流路２１は分岐する必要がない。最終的に、流路２１が領域２６２１の下部まで延長するとき、流路は集中および収束することができ、その後、第２の流れ収束端に戻ることができる。通常、流れ収束は、１回または２回実行されることができる。上記の説明は、一例として放熱を使用する。加熱中において、分岐および収束の形態は完全に反対である。

【0108】

任意選択的に、図１および図２に示すように、流れ収束端から離れた右領域では、すなわち、３つの領域２６２２、２６１２、および２７２において、空間は相対的に大きい。この解決策は、流れ分岐点および流れ収束点を３つの領域の上端部および下端部において優先的に均等に分布することができ、流れ分岐および収束の回数が対応してより大きくなることができる。一例として冷却する解決策を使用すると、左側部の第１の流れ収束端から右側部へ延在する流路２１は、別個に分岐して、領域２６２２および領域２６１２内に延在することができる。これらの２つの領域において、流路２１は、直線的に延在でき、２つの領域の大部分のエリアを長手方向にわたって延在できる。その後、流路２１は、２６２２と２６１２との間で領域２７２へ折り返すことができる。流路２１は、通常、領域２７２を通って直線的に延在し、最終的に、平行な流路２１は領域２７２の下側部で収束する。最終的に、流路２１は左へ延在し、第２の流れ収束端へ戻る。この解決策において、流路２１は、大面積の平行かつ長距離の延在というレイアウト特性を達成するために、２回または３回分岐することができる。その後、流路は、２回から３回収束して幹部へ収束し、流れ収束端へ戻る。同様に、加熱モードでは、作動媒体が第２の流れ収束端から流入し、領域２７２の下側部に直接流れ、複数の平行な流路を形成するために複数回分岐する。

【0109】

特に、第１の流れ収束端から導入された流路２１のうちで、最も外側の流路２１は基本的に最初の分岐後は分岐せず、熱交換用プレート２の外縁部の周りを一周し、最終的に、第２の流れ収束端に近接した位置で再度収束する。これらの流路２１は、流れの端部において作動媒体の温度のバランスをとるように構成されている。特に、相変化冷却作動媒体が使用されているとき、これらの流路２１は、より良好な役割を果たすことができる。相変化後の作動媒体の体積は大きく変化し、これは、堆積、不良な循環、および温度集中などの問題を生じやすい。この問題は、流れ収束端において非常に深刻になる可能性が高い。循環している最も外側の流路２１における作動媒体は相対的に小さい相変化を有し、循環全体の端部において他の流路２１における作動媒体の温度と相状態とのバランスをとるように構成されることができる。これは、循環全体の円滑性および均一性を確実にする。

【0110】

本開示の第１の態様によれば、この解決策は、バッテリーに適用される熱交換用プレートを提供し、熱交換用プレートは、
第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７と、
流路２１であって、流路２１は作動媒体が流れることを可能にするように構成され、流路２１は第１タイプ領域および第２タイプ領域において分布されている、流路２１と、を含む。

【0111】

熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されており、作動媒体が第１タイプ領域２６の流路２１から第２タイプ領域２７の流路２１へ流れており、または
熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されており、作動媒体が第２タイプ領域２７の流路２１から第１タイプ領域２６の流路２１へ流れる。

【0112】

任意選択的に、第１タイプ領域はバッテリーの第１の位置に対応するように使用され、第２タイプ領域はバッテリーの第２の位置に対応するように使用される。バッテリーの動作中に、第１の位置の温度は、第２の位置の温度より高い。

【0113】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端を含む。

【0114】

熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体は第２の流れ収束端から第２タイプ領域２７へ流入し、第１タイプ領域２６を通過後、第１の流れ収束端内に収束する。

【0115】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端を含む。

【0116】

熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体は第１の流れ収束端から第１タイプ領域２６へ流入し、第２タイプ領域２７を通過後、第２の流れ収束端内に収束する。

【0117】

任意選択的に、作動媒体が第１の流れ収束端から第１タイプ領域２６へ流入し、第２タイプ領域２７を通過後、第２の流れ収束端内に収束するプロセスにおいて、作動媒体は少なくとも１回分岐し、および／または少なくとも１回収束する。

【0118】

任意選択的に、作動媒体が第２の流れ収束端から第２タイプ領域２７へ流入し、第１タイプ領域２６を通過後、第１の流れ収束端内に収束し、作動媒体は少なくとも２回分岐し、および／または少なくとも１回収束する。

【0119】

任意選択的に、作動媒体が第２の流れ収束端から第２タイプ領域２７へ流入し、第１タイプ領域２６を通過後、第１の流れ収束端内に収束するプロセスにおいて、作動媒体は少なくとも１回分岐し、および／または少なくとも１回収束する。

【0120】

任意選択的に、第１タイプ領域２６は、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を含む。

【0121】

第２タイプ領域２７は、第１の仕切り領域２７１を含む。

【0122】

熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１へ流れており、および／または
作動媒体が第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２から第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１へ流れる。

【0123】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１へ流れるプロセスにおいて少なくとも１回分岐する。

【0124】

任意選択的に、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１へ流れるプロセスにおいて少なくとも１回分岐し、少なくとも１回収束する。

【0125】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１の仕切り２６１において少なくとも１回分岐し、次いで第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１に流入する。

【0126】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１の仕切り２６１において少なくとも１回分岐し、その後、第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１に流入し、第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１において少なくとも１回収束する。

【0127】

任意選択的に、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１は第１のサブ領域２６１１を含み、第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２は第１のサブゾーン２６２１を含み、第１の仕切り領域２７１は、第１のサブゾーン２６２１と第１のサブ領域２６１１との間に位置する。

【0128】

任意選択的に、作動媒体は、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブ領域２６１１において少なくとも１つの開ループ循環を経験する。

【0129】

任意選択的に、この開ループ循環は、作動媒体が第１のサブゾーン２６２１から第１の仕切り領域２７１へ流れ、次いで第１のサブ領域２６１１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブゾーン２６２１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブ領域２６１１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブゾーン２６２１へ流れることを含む。

【0130】

任意選択的に、その開ループ循環プロセスにおいて、作動媒体は少なくとも２回分岐し、少なくとも１回収束する。

【0131】

任意選択的に、作動媒体は第１のサブ領域２６１１において１回目の分岐を行い第１のサブゾーン２６２１において２回目の分岐を行い、第１のサブ領域２６１１において１回収束する。

【0132】

任意選択的に、第１タイプ領域２６が少なくとも２つのサブ領域を含み、および／または第２タイプ領域２７が少なくとも２つのサブゾーンを含む。

【0133】

任意選択的に、熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体が第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する。

【0134】

任意選択的に、熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体が第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する。

【0135】

任意選択的に、作動媒体が第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐し、少なくとも１回収束する。

【0136】

任意選択的に、第１タイプ領域２６は、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を含む。

【0137】

第２タイプ領域２７は、第２の仕切り領域２７２を含む。

【0138】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２タイプ領域２７２へ流れており、および／または
作動媒体が第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２から第１の仕切り領域２７１へ流れる。

【0139】

任意選択的に、熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２の仕切り領域２７２へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する。

【0140】

任意選択的に、作動媒体が第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１から第２の仕切り領域２７２へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐し、少なくとも１回収束する。

【0141】

任意選択的に、熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体は、第１の仕切り２６１において少なくとも２回分岐した後に第２の仕切り領域２７２に流入する。

【0142】

任意選択的に、熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体は、第１の仕切り２６１において少なくとも２回分岐した後に第２の仕切り領域２７１に流入し、第２の仕切り領域２７２において少なくとも１回収束する。

【0143】

任意選択的に、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１は第２のサブ領域２６１２を含み、第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２は第２のサブゾーン２６２２を含み、第２の仕切り領域２７２は、第２のサブゾーン２６２２と第２のサブ領域２６１２との間に位置する。

【0144】

任意選択的に、作動媒体は、順に、第２のサブゾーン２６２２、第２の仕切り領域２７２、第２のサブ領域２６１２、および第２の仕切り領域２７２を通って流れる。

【0145】

任意選択的に、作動媒体は、第２のサブゾーン２６２２から第２の仕切り領域２７２に流入する。

【0146】

任意選択的に、作動媒体は、第２のサブ領域２６１２において２回分岐する。

【0147】

任意選択的に、作動媒体は、第２の仕切り領域２７２１において１回収束する。

【0148】

任意選択的に、第１のサブ領域２６１１は、第２のサブゾーン２６２２に隣り合っている。

【0149】

任意選択的に、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブ領域２６１１を通過した後に、作動媒体は第２のサブゾーン２６２２に流入する。

【0150】

任意選択的に、作動媒体は、第２のサブゾーン２６２２から第２の仕切り領域２７２、第２のサブ領域２６１２、および第２の仕切り領域２７２を順に通って流れ、第２の仕切り領域２７２から流出する。

【0151】

任意選択的に、作動媒体は、第２のサブゾーン２６２２から第２の仕切り領域２７２に流入し、第２の仕切り領域２７２から流出する。

【0152】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、第３タイプ領域をさらに含む。第３タイプ領域は、熱交換用プレート２がバッテリーパックによって被覆されている領域である。第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７は、熱交換領域を形成する。第３タイプ領域は、熱交換領域に位置している。

【0153】

任意選択的に、熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、最大で６回分岐し、または最大で６回収束する。

【0154】

任意選択的に、熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、第１タイプ領域２６において分岐後に第２タイプ領域２７に入る。

【0155】

任意選択的に、熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１、および第１の仕切り領域２７１を通過し、次いで第１のサブゾーン２６２１から流出する。

【0156】

任意選択的に、熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１、第２のサブゾーン２６２２、第２の仕切り領域２７２、第２のサブ領域２６１２、第２の仕切り領域２７２、第２のサブゾーン２６２２、第１のサブ領域２６１１、および第１の仕切り領域２７１を通過し、次いで第１のサブゾーン２６２１に入って流出する。

【0157】

任意選択的に、熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、第１のサブゾーン２６２１において分岐し、および／または熱交換領域と第３タイプ領域との間に位置する流路２１は、第１のサブゾーン２６２１において収束する。

【0158】

任意選択的に、第１タイプ領域２６は、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を含む。

【0159】

熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体が第２タイプ領域２７の第１の仕切り２７１から第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１へ流れており、および／または
作動媒体が第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１から第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２へ流れる。

【0160】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体が第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１から第１タイプ領域２６の第２の仕切り領域２６２へ流れるプロセスにおいて少なくとも１回収束する。

【0161】

任意選択的に、作動媒体は、第２タイプ領域２７の第１の仕切り領域２７１から第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２へ流れる前に少なくとも１回分岐し、第２の仕切り２６２に流れた後に少なくとも１回収束する。

【0162】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体が第１の仕切り領域２７１において少なくとも１回分岐し、次いで第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２に流入する。

【0163】

任意選択的に、熱交換用プレート２がバッテリーを加熱するように構成されているとき、作動媒体が少なくとも１回分岐し、その後、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１に流入し、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１において少なくとも１回分岐する。

【0164】

任意選択的に、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１は第１のサブ領域２６１１を含み、第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２は第１のサブゾーン２６２１を含み、第１の仕切り領域２７１は、第１のサブゾーン２６２１と第１のサブ領域２６１１との間に位置する。

【0165】

任意選択的に、作動媒体は、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブ領域２６１１において少なくとも１つの開ループ循環を経験する。

【0166】

任意選択的に、この開ループ循環は、作動媒体が第１のサブゾーン２６２１から第１の仕切り領域２７１へ流れ、次いで第１のサブ領域２６１１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブゾーン２６２１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブ領域２６１１へ、次いで第１の仕切り領域２７１へ、次いで第１のサブゾーン２６２１へ流れることを含む。

【0167】

任意選択的に、この開ループ循環プロセスは、少なくとも２回の分岐および少なくとも１回の収束を含む。

【0168】

任意選択的に、作動媒体は第１のサブゾーン２６２１において１回目の分岐を行い第１のサブ領域２６１１において２回目の分岐を行い、第１のサブゾーン２６２１に戻り、その後に１回収束する。

【0169】

任意選択的に、作動媒体は、第１のサブゾーン２６２１に近接した位置から流路２１に流入する。作動媒体は、第１のサブゾーン２６２１から第１の仕切り領域２７１へ流れ、第１のサブゾーン２６２１にさらに戻る。流路２１から流出するプロセスは、少なくとも２回の分岐および少なくとも２回の収束を含む。

【0170】

任意選択的に、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１が第１のサブ領域２６１１および第２のサブ領域２６１２を含んでおり、第１タイプ領域２６の第２の仕切り２６２が第１のサブゾーン２６２１および第２のサブゾーン２６２２を含んでいる。

【0171】

第２タイプ領域２７は、第１の仕切り領域２７１および第２の仕切り領域２７２を含む。

【0172】

第２の仕切り領域２７２が第２のサブゾーン２６２２と第２のサブ領域２６１２との間に位置し、第１の仕切り領域２７１が第１のサブ領域２６１１と第１のサブゾーン２６２１との間に位置する。

【0173】

第１のサブ領域２６１１および第１のサブゾーン２６２２は互いに隣り合っている。

【0174】

任意選択的に、いくつかの流路２１は、作動媒体に、第１のサブゾーン２６２１、第１の仕切り領域２７１、第１のサブ領域２６１１、および第２のサブゾーン２６２２の縁部を通過させ、最初に第２の仕切り領域２７２に流入させ、次いで第２のサブゾーン２６２２および第２のサブ領域２６１２に分岐させる。

【0175】

任意選択的に、いくつかの他の流路２１は、作動媒体に、第１のサブゾーン２６２１および第１の仕切り領域２７１の縁部を通過させ、最初に第１のサブ領域２６１１に流入させ、次いで第１の仕切り領域２７１に分岐させ、最後に第１のサブゾーン２６２１に流入させる。

【0176】

任意選択的に、流路２１は、作動媒体に、第２の仕切り領域２７２において少なくとも２回分岐させる。

【0177】

流路２１は、作動媒体に、第２のサブ領域２６１２および第２のサブゾーン２６２２の各々において少なくとも１回収束させる。

【0178】

任意選択的に、第２のサブ領域２６１２および第２のサブゾーン２６２２から流出した作動媒体は、熱交換用プレート２の縁部に沿って第１のサブ領域２６１１、第１の仕切り領域２７１、および第１のサブゾーン２６２１を通過し、収束し、次いで熱交換用プレート２から流出する。

【0179】

任意選択的に、流路２１は、第１のサブゾーン２６２１に流入した作動媒体に、第１のサブゾーン２６２１において１回収束させ、第１のサブ領域２６１１に戻って流れさせ、次いでもう１回収束させる。

【0180】

任意選択的に、第１のサブ領域２６１１における収束後に、作動媒体は熱交換用プレート２の縁部から流出する。

【0181】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体は、第１の仕切り２６１において少なくとも２回分岐した後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において少なくとも１回収束し、次いで第２の流れ収束端に流入する。

【0182】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、作動媒体は、第１の仕切り２６１において少なくとも２回分岐した後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において少なくとも２回収束し、次いで第２の流れ収束端に流入する。

【0183】

第１の流れ収束端は第２の流れ収束端に近接しており、熱交換用プレート２の第１の側部上に位置する。

【0184】

熱交換用プレート２は、第１の熱交換領域および第２の熱交換領域を含む。第２の熱交換領域は、第１の熱交換領域と第１の側部との間に位置する。第１の熱交換領域は、第２タイプ領域２７の２つの対向する側部上に分布された第２タイプ領域２７および第１タイプ領域２６を含む。

【0185】

第２の熱交換領域は、第２タイプ領域２７の２つの対向する側部上に分布された第２タイプ領域２７および第１タイプ領域２６を含む。

【0186】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、第２の熱交換領域において、作動媒体は、１つの第１タイプ領域２６において１回分岐後に別の第１タイプ領域に流入し、別の第１タイプ領域２６において１回分岐後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において２回収束後に第２の流れ収束端に流入する。

【0187】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、第１の熱交換領域において、作動媒体は、１つの第１タイプ領域２６において１回分岐後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において２回収束後に第２の流れ収束端に流入する。

【0188】

作動媒体は、別の第１タイプ領域２６において２回分岐後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において２回収束後に第２の流れ収束端に流入する。

【0189】

第２タイプ領域２７の２つの対向する側部上に分布された第１タイプ領域２６は、それぞれ、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２である。

【0190】

熱交換用プレート２が冷却モードにあるとき、第１の熱交換領域において、作動媒体は、第１仕切り２６１において１回分岐後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において２回収束後に第２の流れ収束端に流入する。

【0191】

作動媒体は、第２の仕切り２６２において２回の分岐後に第２タイプ領域２７に流入し、第２タイプ領域２７において２回収束後に第２の流れ収束端に流入する。

【0192】

第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は両方とも第２の熱交換領域に位置し、第１の流れ収束端の数および第２の流れ収束端の数は両方とも２である。

【0193】

本開示の実施形態は、４つの態様において熱交換用プレートをさらに提供する。

【0194】

第１の態様によれば、図１～図１７を参照すると、本開示の実施形態は、熱交換用プレートを提供する。熱交換用プレートは、
第１の終端部２２１および第２の終端部２２２と、
第１の流れ収束端および第２の流れ収束端であって、第１の流れ収束端が第１の終端部２２１に接続され、第２の流れ収束端が第２の終端部２２２に接続されている、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端と、
流路２１であって、この流路２１は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端を接続するように構成されており、流路は、少なくとも１回方向転換した後に、第１の流れ収束端から第２の流れ収束端に延在する。

【0195】

具体的には、熱交換用プレート２は、流れ分岐構成要素２２が提供されることができ、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、図１２に示されるように、流れ分岐構成要素２２上に配置されることができる。第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、熱交換用プレートを、作動媒体を提供する外部構成要素に接続するように構成されることができる。例えば、外部ポンプは、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２を通って熱交換用プレートに接続されることができる。

【0196】

第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、流路２１の２つの端部において端構造として使用されることができる。例えば、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、流路２１の２つの端部を塞ぐ、またはそれらを第１の終端部２２１および第２の終端部２２２にそれぞれねじによって接続するように構成された端構造として使用されることができる。熱交換用プレートにおける流路２１は、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を改善するために、少なくとも１回方向転換した後に第１の流れ収束端から第２の流れ収束端へ延在する。例えば、熱交換用プレートにおいて流路２１の分布密度を確実にするために、流路２１は熱交換用プレートにおいてジグザクまたはへび形状で分布され、それによって熱交換用プレートの熱交換効果を改善する。

【0197】

任意選択的に、図１７を参照すると、方向転換点２１１は、流路２１の方向転換位置に形成されている。方向転換点は、第１タイプ方向転換点２１１１を含む。第１タイプ方向転換点２１１１の１つの端部における流路方向は、第１タイプ方向転換点２１１１の別の端部における流路方向と方向転換角度を形成する。加えて、第１タイプ方向転換点２１１１の１つの端部における流路の数は、第１タイプ方向転換点２１１１の別の端部における流路の数よりも大きい。

【0198】

具体的には、第１タイプ方向転換点２１１１の構造は、図７に示されることができる。流路２１の柔軟な方向転換を実現し、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を確実にするために、流路２１は、第１タイプ方向転換点２１１１を通過するときにある方向転換角度だけ屈曲することができ、例えば、９０°または１８０°だけ屈曲することができる。第１タイプ方向転換点２１１１はまた、屈曲するように機能しながら流路の数を調節できる。例えば、流路２１が第１タイプ方向転換点２１１１を通過するときに、熱交換用プレートにおける流路２１の分布柔軟性を改善するために、流路は、１つの流路を２つに分岐する、１つの流路を３つに分岐する、または１つの流路をそれよりも多くに分岐する流路構造を形成する。

【0199】

任意選択的に、第１タイプ方向転換点２１１１の１つの端部における流路の数は、第１タイプ方向転換点２１１１の別の端部における流路の数の２倍である。すなわち、流路２１は、第１タイプ方向転換点２１１１を通過するときに分岐または収束することができる。流路の数および単一の流路の流量を調節することによって、熱交換中の熱交換用プレートの温度均一性が確実にされることができる。

【0200】

任意選択的に、図１７を参照すると、方向転換点２１１は、第２タイプ方向転換点２１１２を含む。第２タイプ方向転換点２１１２の１つの端部における流路方向は、第２タイプ方向転換点２１１２の別の端部において流路方向と方向転換角度を形成する。流路２１の柔軟な方向転換を実現し、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を確実にするために、流路２１は、第２タイプ方向転換点２１１２を通過するときにある方向転換角度だけ屈曲することができ、例えば、９０°または１８０°だけ屈曲することができる。

【0201】

任意選択的に、図２および図１７を参照すると、第１タイプ方向転換点２１１１は熱交換用プレートの周辺に位置しており、第２タイプ方向転換点２１１２は熱交換用プレートの中間部に位置する。第１タイプ方向転換点２１１１および第２タイプ方向転換点２１１２の両方が方向転換機能を有するため、流路２１は、熱交換用プレートの周辺および中間部の両方での屈曲中に方向を転換できる。さらに、第１タイプ方向転換点２１１１の１つの端部における流路の数は、第１タイプ方向転換点２１１１の別の端部における流路の数よりも大きく、それによって、流路２１が熱交換用プレートの周辺で分岐および収束した後に、熱交換用プレートの中間部における流路２１の円滑な流れが確実にされることができる。

【0202】

任意選択的に、図１２および図７を参照すると、第１の終端部２２１、第２の終端部２２２、第１の流れ収束端、および第２の流れ収束端はすべて、熱交換用プレートの第１の側部上に位置する。例えば、熱交換用プレートは、四角形のプレートであってもよく、第１の側部は、図３の熱交換用プレートの左側部であってもよい。流路２１において、熱交換用プレートにおける流路２１の作動媒体の熱交換効率を改善するために、Ｒ１２３ａおよびＲ３２などの冷却材およびＣＯ２および水などの作動媒体は、熱交換用プレートの左側部から流路２１に入り、熱交換用プレートの周りを流れ、熱交換を実行し、次いで熱交換用プレートの左側部から流路２１から流出することができる。

【0203】

任意選択的に、図１２、図７および図１７を参照すると、第１の流れ収束端は、２つの第２タイプ方向転換点２１１２に接続され、第２の流れ収束端は２つの第１タイプ方向転換点２１１１に接続されている。具体的には、熱交換用プレートが冷却を実行するとき、第１の流れ収束端が流路２１において作動媒体の入口であってもよく、第２の流れ収束端が流路２１において作動媒体の出口であってもよい。第１の流れ収束端を通過し、流路２１に流入するとき、作動媒体は予備的に方向転換してもよい。第２の流れ収束端を通過し、流路２１から流出するとき、作動媒体は方向転換しながら収束できる。すなわち、作動媒体は、収束後に流れ収束端から流路２１から流出でき、これは流路２１と外部構成要素との間の接続を簡略化できる。

【0204】

熱交換用プレートが加熱を実行するとき、第２の流れ収束端が流路２１において作動媒体の入口であってもよく、第１の流れ収束端が流路２１において作動媒体の出口であってもよい。

【0205】

任意選択的に、図１および図２を参照すると、熱交換用プレートは四角形であり、熱交換用プレートの３つの角部位置に第１タイプ方向転換点２１１１および第２タイプ方向転換点２１１２を設けられており、熱交換用プレートの１つの角部位置は第１タイプ方向転換点２１１１が設けられている。

【0206】

具体的には、熱交換用プレートは、図２に示されるように、四角形の熱交換用プレートであってもよい。図２において、熱交換用プレートの左上角部、すなわち、第１の流れ収束端に近接した熱交換用プレートの角部は、１つまたは複数の第１タイプ方向転換点２１１１が設けられることができ、それによって第１の流れ収束端から流れる、または第１の流れ収束端から流路２１を流出しようとする作動媒体は、高速に分岐または収束することができる。

【0207】

図２において、流路２１における作動媒体が熱交換用プレートにおいて方向転換しながら柔軟に分岐および収束ことを確実にするために、１つまたは複数の第１タイプ方向転換点２１１１および１つまたは複数の第２タイプ方向転換点２１１２は、熱交換用プレートの左下角部および２つの右角部上に設けられることができる。

【0208】

任意選択的に、図２を参照すると、複数の第２タイプ方向転換点２１１２が矩形に延在している。

【0209】

具体的には、第２タイプ方向転換点２１１２は、方向転換中に９０°または１８０°だけ屈曲できる。例えば、第２タイプ方向転換点２１１２が９０°だけ屈曲するとき、複数の連続的な第２タイプ方向転換点２１１２は、矩形の第２タイプ方向転換点２１１２の組合せを形成でき、すなわち、複数の第２タイプ方向転換点２１１２が矩形に延在するジグザグ構造を形成できる。ジグザグ構造を有する複数の第２タイプ方向転換点２１１２は、熱交換用プレートの熱交換効率を改善できる。

【0210】

任意選択的に、図２を参照すると、複数の第１タイプ方向転換点２１１１が並んで配置されている。具体的には、水平流路が垂直流路に変更されるとき、流路は同時に分岐または収束することができ、それによって第１タイプ方向転換点２１１１は、水平流路と垂直流路との間に形成されることができる。水平流路の複数の行が垂直流路の複数の行に変更されるとき、並んで配置されている複数の第１タイプ方向転換点２１１１は、方向転換後の水平流路および垂直流路の流路密度を増加させるように形成されることができる。

【0211】

任意選択的に、熱交換用プレートは熱交換用プレート２をさらに含む。

【0212】

第２の態様によれば、図２～図１７を参照すると、本開示の実施形態は、熱交換用プレートを提供する。熱交換用プレートは、
第１の流れ収束端および第２の流れ収束端と、
流路２１であって、流路２１が第１の流れ収束端および第２の流れ収束端を接続するように構成されている、流路２１と、
流れ分岐／収束点２１２であって、流れ分岐／収束点２１２が流路２１上で分布され、流れ分岐／収束点２１２の２つの端部における流路２１の数が異なる、流れ分岐／収束点２１２と、を含む。

【0213】

具体的には、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、流路２１の２つの端部において端構造として使用されることができる。例えば、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、流路２１の２つの端部を塞ぐ、またはそれらを第１の終端部２２１および第２の終端部２２２にそれぞれねじによって接続するように構成された端構造として使用されることができる。熱交換用プレートにおける流路２１の分布は、少なくとも１回分岐し、少なくとも１回収束した後に、第１の流れ収束端から第２の流れ収束端に延在している。熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を改善し、熱交換用プレートの熱交換効果を改善するように、流路２１上に１つまたは複数の流れ分岐／収束点２１２を形成するために、この流れ分岐は、１つの流路を２つに分岐させるか、１つの流路を３つに分岐させるか、または１つの流路をそれよりも多く分岐させることであってもよく、流れ収束が２つの流路を１つに収束させるか、３つの流路を１つに収束させるか、またはより多くの流路を１つに収束させることであってもよい。

【0214】

任意選択的に、図２を参照すると、流路２１は幹部および枝部を含む。幹部は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端に接続される。枝部は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端から離れた幹部の端部に接続される。

【0215】

具体的には、流路２１の幹部は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端に直接接続され、かつ分岐または収束されていない流路の一部であることができる一方、枝部は、幹部からの分岐または幹部への収束後に幹部に接続される流路の一部であることができ、それによって、熱交換用プレート上の流路２１の分布密度を確実にするために、枝部の数が幹部の数より多くなる。

【0216】

任意選択的に、図８を参照すると、流れ分岐／収束点２１２は第１段流れ分岐／収束点２１２１を含み、枝部は第１段枝部を含む。第１段流れ分岐／収束点２１２１が幹部と第１段枝部との間で接続されている。

【0217】

具体的には、第１段流れ分岐／収束点２１２１は、幹部と第１段枝部との間の分岐または収束構造として機能しており、幹部における作動媒体を２つ以上の第１段枝部に均等に分岐させることができ、それによって、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度および熱交換調節の柔軟性を確実にするために、作動媒体は、熱交換用プレートにおいて可能な限り早期に分散される。

【0218】

任意選択的に、少なくとも２つの第１段枝部が配置され、すなわち、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を確実にするために、第１段流れ分岐／収束点２１２１は、幹部における作動媒体を２、３、またはそれより多い第１段枝部に均等に分岐させることができる。

【0219】

特定の実施形態では、図８を参照すると、第１段流れ分岐／収束点２１２１の一端部は幹部のうちの１つに接続されており、第１段流れ分岐／収束点２１２１の別の端部は第１段枝部のうちの２つに接続されており、すなわち、第１段流れ分岐／収束点２１２１は、幹部における作動媒体を２つの第１段枝部に均等に分岐させることができ、それによって２つの第１段枝部における作動媒体の流れのバランスの制御を容易にし、２つの第１段枝部における作動媒体の均等な流れを確実にする。

【0220】

任意選択的に、図２および図８を参照すると、流れ分岐／収束点２１２は第２段流れ分岐／収束点２１２２をさらに含み、枝部は第２段枝部を含む。第２段流れ分岐／収束点２１２２が第１段枝部と第２段枝部との間で接続されている。

【0221】

具体的には、第２段流れ分岐／収束点２１２２は、第１段枝部と第２段枝部との間の分岐または収束構造として機能しており、第１段枝部における作動媒体を２つ以上の第２段枝部に均等に分岐させることができ、それによって、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度および熱交換調節の柔軟性を確実にするために、作動媒体は、熱交換用プレートにおいて分散される。

【0222】

任意選択的に、少なくとも２つの第２段枝部が配置されている。すなわち、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を確実にするために、第２段流れ分岐／収束点２１２２は、第１段枝部における作動媒体を２、３、またはそれより多い第２段枝部に均等に分岐させることができる。

【0223】

特定の実施形態では、図８を参照すると、第２段流れ分岐／収束点２１２２の一端部は第１段枝部のうちの１つに接続されており、第２段流れ分岐／収束点２１２２の別の端部は第２段枝部のうちの２つに接続されている。すなわち、２つの第２段枝部における作動媒体の流れのバランスの制御を容易にするために、第２段流れ分岐／収束点２１２２は、第１段枝部における作動媒体を２つの第２段枝部に均等に分岐させることができる。

【0224】

任意選択的に、図２を参照すると、流れ分岐／収束点２１２は、熱交換用プレートの周辺上に位置する。

【0225】

具体的には、流れ分岐／収束点２１２が熱交換用プレートの周辺に位置するとき、連続的な流路２１は、熱交換用プレートにおける流路２１の作動媒体の円滑な流れを改善するために、熱交換用プレートの中間部において形成されることができる。

【0226】

任意選択的に、第１段枝部は、環状枝部を含む。環状枝部は、図１および図３の第１タイプ流路２５であってもよい。環状枝部の２つの端部は、幹部に直接接続される。流路２１の幹部は第１の流れ収束端および第２の流れ収束端に直接接続された流路の一部であり、分岐または収束されていないため、熱交換中に流路２１の温度バランスを確実にするために、環状枝部の配置は、環状枝部における作動媒体の流路を単純化し、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端の過度な加熱および冷却を避けることができる。

【0227】

任意選択的に、図２を参照すると、流れ分岐／分岐点２１２は第３段流れ分岐点をさらに含み、枝部は第３段枝部を含み、幹部は第１段枝部、第２段枝部、および第３段枝部に順に接続される。

【0228】

第１段流れ分岐／収束点２１２１は幹部と第１段枝部との間で接続されており、第２段流れ分岐／収束点２１２２は第１段枝部と第２段枝部との間に接続されており、第３段流れ分岐／収束点は第２段枝部と第３段枝部との間に接続されており、それによって第１段枝部の数は幹部の数の２倍になり、第２段枝部の数は第１段枝部の数の２倍になり、第３段枝部の数は第２段枝部の数の２倍になる。

【0229】

加えて、流れ分岐／収束点２１２は、第４段流れ分岐点、第５段流れ分岐点、第６段流れ分岐点、またはより多くの流れ分岐点をさらに含むことができる。枝部は、第４段枝部、第５段枝部、第６段枝部、またはより多くの枝部を含む。第４段流れ分岐点は第３段枝部と第４段枝部との間に接続されており、第５段流れ分岐点は第４段枝部と第５段枝部との間に接続されており、第６段流れ分岐点は第５段枝部と第６段枝部との間に接続されており、それによって流路２１は、多段の分岐および収束を形成する。

【0230】

任意選択的に、熱交換用プレートは熱交換用プレート２をさらに含む。

【0231】

第３の態様によれば、図１～図１７を参照すると、本開示の実施形態は、熱交換用プレートを提供する。図１３を参照すると、熱交換用プレートは、
第１の領域２８および第２の領域２９と、
流路２１であって、流路が第１の領域２８および第２の領域２９内で分布しており、第１の領域２８内の流路２１の平均分布密度が第２の領域２９内の流路２１の平均分布密度よりも大きい、流路２１とを含む。

【0232】

具体的には、熱交換用プレートは、バッテリーを冷却または加熱するように構成されることができる。例えば、熱交換用プレートがバッテリーを冷却するとき、大量の熱がバッテリーの動作中に正の電極位置および負の電極位置で生成される。すなわち、熱交換用プレートは、バッテリーの正の電極位置および負の電極位置に対してより良好な冷却効果を提供する必要がある。第１の領域２８における流路２１の平均分布密度が第２の領域２９における流路２１の平均分布密度よりも大きいとき、第１の領域２８はバッテリーの正の電極位置および負電極位置に対向し、第２の領域２９は、バッテリーのための熱交換用プレートの熱交換効果を改善するためにバッテリーの中間部に対向することができる。

【0233】

任意選択的に、流路２１の幅は、１５ｍｍ未満である。

【0234】

特に、本開示の実施形態によって提供された熱交換用プレートは、異なる位置における異なる熱交換要件に直面するとき、熱交換用プレートの熱交換効率は、流路２１の異なる分布密度を通して改善されることができ、すなわち、より狭い幅を有する流路２１が熱交換のために使用されることができる。流路２１の幅は、３ｍｍ～１２ｍｍであってもよい。流路２１の幅はまた、流路２１の放射状サイズである。任意選択的に、流路２１の分布密度を増加させるために、流路２１の幅は、５ｍｍ～１０ｍｍに設定されることができる。

【0235】

任意選択的に、熱交換用プレートは熱交換用プレート２をさらに含む。

【0236】

第４の態様によれば、図１～図１７を参照すると、本開示の実施形態は、熱交換用プレートを提供する。熱交換用プレートは、
流路プレート２４と、
流路２１であって、流路２１は流路プレート２４上に配置され、熱交換用プレートが位置する平面において、流路２１を配置するための面積は、流路プレート２４の面積の７０％よりも大きい、流路２１と、を含む。

【0237】

特に、流路プレート２４における流路２１の面積の比率は、熱交換用プレートの熱交換対象物に従って柔軟に設定されることができる。例えば、高い熱交換要件を有するバッテリーなどの熱交換対象物のために熱を交換するとき、異なる電力および電圧を有するバッテリーについて、熱交換用プレートの熱交換の柔軟性を改善するために、流路２１を配置するための面積は、流路プレート２４の面積の７５％、８０％、８５％、９０％、または９５％に設定されることができる。

【0238】

任意選択的に、流路の幅は、１５ｍｍ未満である。

【0239】

具体的には、本開示の実施形態によって提供された熱交換用プレートは、異なる位置における異なる熱交換要件に直面するとき、熱交換用プレートの熱交換効率は、流路の異なる分布密度を通して改善されることができ、すなわち、より狭い幅を有する流路２１が熱交換のために使用されることができる。流路２１の幅は、３ｍｍ～１２ｍｍであってもよい。流路２１の幅はまた、流路２１の放射状サイズである。任意選択的に、流路２１の分布密度を増加させるために、流路２１の幅は、５ｍｍ～１０ｍｍに設定されることができる。

【0240】

任意選択的に、熱交換用プレートは熱交換用プレート２をさらに含む。

【0241】

本開示の一実施形態は、バッテリートレイであって、バッテリートレイは、
熱交換用プレート、または
熱交換用プレート、を含む、バッテリートレイをさらに提供する。

【0242】

本開示の一実施形態は、バッテリー構造をさらに提供する。バッテリー構造は、上記バッテリートレイを含む。

【0243】

特に、バッテリー構造は、
バッテリーモジュール１であって、バッテリーモジュール１が電極位置および非電極位置を有する、バッテリーモジュール１と、
熱交換用プレート２であって、熱交換用プレート２がバッテリーモジュール１の下部に配置され、作動媒体を循環させるための流路２１が熱交換用プレート２内に配置され、熱交換用プレート２が、電極位置に対向する第１タイプ領域２６および非電極位置に対向する第２タイプ領域２７を含む、熱交換用プレート２と、を含む。

【0244】

熱交換用プレート２が作動媒体を通してバッテリーモジュール１を冷却するように構成されているとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の流路２１から第２タイプ領域２７の流路２１へ流れる。

【0245】

熱交換用プレート２が作動媒体を通してバッテリーモジュール１を加熱するように構成されているとき、作動媒体が第２タイプ領域２７の流路２１から第１タイプ領域２６の流路２１へ流れる。

【0246】

具体的には、流路２１における作動媒体は、Ｒ１２３ａおよびＲ３２またはＣＯ２もしくは水などの冷却材であってもよい。例えば、作動媒体が冷却材であるとき、熱交換用プレート２が低温かつ低圧の冷却作動媒体を通してバッテリーモジュール１を冷却するように構成されることができるとき、作動媒体が第１タイプ領域２６の流路２１から第２タイプ領域２７の流路２１へ流れる。冷却作動媒体が気相および液相のバランスのとれた状態であることができることを確実にし、それによってバッテリーモジュール１のための熱交換用プレート２の熱交換効果を改善し、バッテリー構造の長期の安定動作を確実にするために、熱交換用プレート２が高温かつ高圧の作動媒体を通してバッテリーモジュール１を加熱するように構成されているとき、作動媒体は、第２タイプ領域２７の流路２１から第１タイプ領域２６の流路２１へ流れる。

【0247】

加えて、流路２１は、熱交換用プレート２に刻まれてもよく、バッテリーモジュール１は複数のセルを含んでもよい。熱交換用プレート２は、バッテリーモジュール１を順方向（流路２１の作動媒体の流向）に冷却し、バッテリーモジュールを逆方向（流路２１の作動媒体の流向）に加熱し、これは、バッテリーモジュール１の冷却動作および加熱動作を改善でき、バッテリーモジュール１の温度均一性を確実にでき、バッテリーモジュール１のための熱交換用プレート２の熱交換能力を改善できる。

【0248】

任意選択的に、電極位置は、正の電極位置および負の電極位置を含み、正の電極位置および負の電極位置は、互いに遠く離れてバッテリーモジュール１の２つの対向する側部上に位置する。

【0249】

具体的には、バッテリーモジュール１の動作中に、大量の熱が正の電極位置および負の電極位置で生成される。すなわち、熱交換用プレートは、バッテリーモジュールの正の電極位置および負の電極位置に対してより良好な冷却効果を提供する必要がある。正の電極位置および負の電極位置が互いに遠く離れてバッテリーモジュール１の２つの対向する側部上に位置するとき、バッテリーモジュール１のための熱交換用プレート２の熱交換効果を改善するために、熱交換用プレート２は、互いに遠く離れたバッテリーモジュール１の２つの対向する側部上の電極のために加熱および熱交換を実行できる。

【0250】

任意選択的に、図１および図２を参照すると、第１タイプ領域２６は、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を含む。第１の仕切り２６１は正の電極位置に対向しており、第２の仕切り２６２は負の電極位置に対向している。

【0251】

熱交換用プレート２が作動媒体を通してバッテリーモジュール１を冷却するとき、作動媒体が互いに遠く離れた第１の仕切りおよび第２の仕切りの流路２１から第２タイプ領域２７の流路２１へ流れる。この場合、作動媒体は、低温かつ低圧の作動媒体であってもよい。低温かつ低圧の作動媒体はまず、より多くの熱を生成するバッテリーモジュール１の正の電極位置および負の電極位置を冷却し、次いで、バッテリーモジュール１の温度均一性を確実にするために、バッテリーモジュール１の他の領域を冷却する。

【0252】

熱交換用プレート２が作動媒体を通してバッテリーモジュール１を加熱するように構成されているとき、作動媒体が第２タイプ領域２７の流路２１から第１の仕切りおよび第２の仕切りの流路２１へ流れる。この場合、作動媒体は、高温かつ高圧の作動媒体でもよく、高温かつ高圧の作動媒体はまず、正の電極位置および負の電極位置以外では熱をあまり生成しないバッテリーモジュール１の領域を加熱し、次いで、バッテリーモジュール１の温度均一性を確実にするために、バッテリーモジュール１の正の電極位置および負の電極位置を加熱する。

【0253】

任意選択的に、熱交換用プレート２が作動媒体を通してバッテリーモジュール１を冷却するとき、作動媒体は、第１の仕切り２６１の流路２１から第２の仕切りの流路２１へ流れ、第２の仕切り２６２の流路２１から第２タイプ領域２７の流路２１へ流れる。

【0254】

具体的には、第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２を流れる作動媒体はすべて、第２タイプ領域２７の流路２１内に収束する。第１の仕切り２６１の熱交換要件が第２の仕切り２６２の熱交換要件よりも高いとき、バッテリー構造における熱交換用プレート２の熱交換柔軟性を改善するために、第１の仕切り２６１内の作動媒体がまず第２の仕切り２６２を通って流れ、次いで、第２の仕切り２６２に戻るように流れ、第２の仕切り２６２内の作動媒体は、第２タイプ領域２７の流路２１に直接流れることができる。

【0255】

任意選択的に、第１タイプ領域２６から第２タイプ領域２７へ流れる方向において、流路２１の数は、徐々に増加する。

【0256】

具体的には、第１タイプ領域２６から第２タイプ領域２７へ流れる方向において、流路２１の数は徐々に増加してもよく、例えば、流路２１の数は分岐を通して増加し、それによって流路２１の分布密度を増加させる。流路２１が分岐した後、流路はまた、流路２１の入口および出口における作動媒体の回収を容易にするために収束することができる。

【0257】

任意選択的に、第１タイプ領域２６から第２タイプ領域２７へ流れる方向において、流路２１は、互いに接続された第１の流路区分および第２の流路区分を含む。第２の流路区分の流路の数は、第１の流路区分の流路の数の２倍である。

【0258】

具体的には、第１の流路区分および第２の流路区分は、流れ分岐点を通して接続されることができる。２つの第２の流路区分内の作動媒体の流量のバランスの制御を容易にするために、流れ分岐点は、第１の流路区分内の作動媒体を２つの第２の流路区分に均等に分割できる。

【0259】

任意選択的に、第１タイプ領域２６から第２タイプ領域２７へ流れる方向において、流路２１は第３の流路区分をさらに含んでおり、第３の流路区分は第２の流路区分に接続されており、第３の流路区分の流路の数は、第２の流路区分の流路の数の２倍である。

【0260】

具体的には、第２の流路区分および第３の流路区分は、流れ分岐点を通して接続されることができる。２つの第３の流路区分内の作動媒体の流量のバランスの制御を容易にするために、流れ分岐点は、第２の流路区分内の作動媒体を２つの第３の流路区分に均等に分割できる。

【0261】

任意選択的に、流路２１の断面の放射状サイズは６ｍｍ～９ｍｍの範囲である。

【0262】

具体的に、第１タイプ領域２６の流路２１の放射状サイズは、第２タイプ領域２７の流路２１の放射状サイズよりも小さい。

【0263】

具体的には、第１タイプ領域２６の流路２１は流路２１の入口および出口に近接していてもよく、すなわち、第１タイプ領域２６の流路２１は、流路の近端部に位置する。第２タイプ領域２７の流路２１は流路２１の入口および出口から遠く離れていてもよく、すなわち、第２タイプ領域２７の流路２１は、流路２１の遠端部に位置する。流路２１の近端部と遠端部との間の熱交換効果のバランスを確実にするために、遠端部における流路２１の放射状サイズは、徐々に増加されることができる。例えば、第１タイプ領域２６の流路２１の放射状サイズは、第２タイプ領域２７の流路２１の放射状サイズよりも小さくなるように設定される。

【0264】

具体的には、第１タイプ領域２６の流路２１の放射状サイズは６ｍｍ～７．５ｍｍの範囲であり、第２タイプ領域２７の流路２１の放射状サイズは、７．５ｍｍ～９ｍｍの範囲である。

【0265】

任意選択的に、電極位置は、正の電極位置および負の電極位置を含み、正の電極位置および負の電極位置は、バッテリーモジュール１の同一の側部上に位置する。すなわち、第１タイプ領域２６の第１の仕切り２６１および第２の仕切り２６２は、互いに近接しており、バッテリーモジュールの正の電極位置および負の電極位置について熱交換を共同で実行する。

【0266】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、流れ分岐構成要素２２が設けられている。流れ分岐構成要素２２は、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２を有する。第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、流路２１の２つの端部にそれぞれ接続されている。

【0267】

具体的には、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２は、熱交換用プレート２を、作動媒体を提供する外部構成要素に接続するように構成されることができる。例えば、熱交換用プレート２内の作動媒体の流れ安定性を確実にするために、外部ポンプは、第１の終端部２２１および第２の終端部２２２を通して熱交換用プレート２に接続されることができる。

【0268】

任意選択的に、第１の終端部２２１は第１タイプ領域２６の流路２１に接続され、第２の終端部２２２は第２タイプ領域２７の流路２１に接続される。

【0269】

具体的には、流路２１の２つの端部は、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端であってもよい。例えば、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端は、流路２１の２つの端部を塞ぐ、またはそれらを第１の終端部２２１および第２の終端部２２２にそれぞれねじによって接続するように構成された端構造として使用されることができる。熱交換用プレートにおける流路２１は、熱交換用プレートにおける流路２１の分布密度を改善するために、少なくとも１回方向転換した後に、第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７の流路２１を通して第１の流れ収束端から第２の流れ収束端へ延在する。例えば、熱交換用プレートにおいて流路２１の分布密度を確実にするために、流路２１は熱交換用プレートにおいてジグザクまたはへび形状で分布され、それによって熱交換用プレートの熱交換効果を改善する。

【0270】

任意選択的に、図６および図１２を参照すると、バッテリーモジュール１は、第１のバッテリーモジュール１１および第２のバッテリーモジュール１２を含む。第２のバッテリーモジュール１２は、流れ分岐構成要素２２から離れた第１のバッテリーモジュール１１の側部上に位置する。

【0271】

第１のバッテリーモジュール１１に対向する流路２１の流路の流量が第１の流量であり、第２のバッテリーモジュール１２に対向する流路２１の流路の流量が第２の流量である。第１の流量は、第２の流量より少ない。

【0272】

具体的には、第２のバッテリーモジュール１２が流れ分岐構成要素２２から離れた第１のバッテリーモジュール１１の側部上に位置するとき、具体的には、第１タイプ領域２６の流路２１は第１のバッテリーモジュール１１に対向していてもよく、かつ流れ分岐構成要素２２に近接していてもよく、すなわち、第１タイプ領域２６の流路２１は、熱交換用プレート２の近端部に位置する。第２タイプ領域２７の流路２１は流れ分岐構成要素２２から遠く離れていてもよく、すなわち、第２タイプ領域２７の流路２１は、熱交換用プレート２の遠端部に位置する。熱交換用プレート２の近端部および遠端部のバランスのとれた熱交換効果を確実にするために、遠端部における流路２１の流量は増加されることができ、例えば、第２のバッテリーモジュール１２の反対の流路２１における流路の流量は、第２の流量に設定され、第１の流量は第２の流量より小さい。

【0273】

加えて、第１のバッテリーモジュール１１および第２のバッテリーモジュール１２によって形成されたバッテリーの２セットは、モーターのコイルを通して接続された後に互いに充電および放電することができ、すなわち、バッテリーの温度は自己加熱によって上昇させられ、それによってバッテリーは、より良好な充電および放電を実行できる。

【0274】

特定の実施形態では、第１のバッテリーモジュール１１に対向する流路２１の流路の平均放射状サイズは、第２のバッテリーモジュール１２に対向する流路２１の流路の平均放射状サイズよりも小さい。

【0275】

加えて、第１のバッテリーモジュール１１に面する流路２１における流路の数はまた、第２のバッテリーモジュール１２に面する流路２１における流路の数よりも少なく設定されることができる。

【0276】

任意選択的に、流路２１は、流路２１の外周上に位置する第１タイプ流路２５を含み、第１タイプ流路２５は、熱交換用プレート２上のバッテリーモジュール１の突出部の外側に位置する。

【0277】

第１タイプ流路２５の流量は流路２１の総流量の２０％～２５％であり、第１の流量は流路２１の総流量の３０％～４０％であり、第２の流量は、流路２１の総流量の４０％～５０％である。

【0278】

具体的には、第１タイプ流路２５の２つの端部は、流路の幹部に直接接続されている。流路２１の幹部は第１の流れ収束端および第２の流れ収束端に直接接続された流路の一部であり、分岐または収束されていないため、熱交換中に流路２１の温度バランスを確実にするために、第１タイプ流路２５の配置は、第１タイプ流路２５における作動媒体の流路を単純化し、第１の流れ収束端および第２の流れ収束端の過度な加熱および冷却を避けることができる。

【0279】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、第１タイプ領域２６と第２タイプ領域２７との間に位置する第３の領域を含む。

【0280】

具体的には、熱交換用プレート２がバッテリーモジュール１のために熱交換を実行するとき、第１タイプ領域２６および第２タイプ領域２７は、バッテリーモジュール１の正の電極位置および負の電極位置に対応してもよく、第３の領域は、バッテリーモジュールの中間部の非電極位置またはバッテリーモジュール内のセル間の間隙位置に対応してもよい。熱交換用プレート２に、バッテリーモジュール１の正の電極位置および負の電極位置の熱交換効率を高めさせ、第３の領域に対応するバッテリーモジュール１の位置のための熱交換効率を低減させるために、以下の２つの実施形態が実施されてもよい。

【0281】

一実施形態では、第１タイプ領域２６の流路２１の密度は、第３の領域の流路２１の密度よりも高い。

【0282】

別の実施形態では、第２タイプ領域２７の流路２１の密度は、第３の領域の流路２１の密度よりも高い。

【0283】

任意選択的に、熱交換用プレート２は、ベースプレート２３と、流路プレート２４とを含む。ベースプレート２３は、流路プレート２４とバッテリーモジュール１との間に挟まれている。流路２１は、流路プレート２４上に配置されている。

【0284】

本開示の一実施形態は、上記バッテリー構造を含む車両をさらに提供する。

【0285】

本開示のいくつかの特定の実施形態が例を通して詳細に説明されたが、当業者は、上記の例が例示のために過ぎず、本開示の範囲を限定することは意図されないことを理解するであろう。当業者は、上記実施形態が本開示の範囲および趣旨から逸脱することなく修正されることができることを理解するであろう。本開示の範囲は、添付の特許請求の範囲にのみ従う。

【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14a】

【図14b】

【図15a】

【図15b】

【図16】

【図17】

【手続補正書】

【提出日】2025-02-13

【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】

バッテリーに対して適用される熱交換用プレートであって、
熱交換領域（２０３）およびバッテリー領域（２０４）であって、前記熱交換領域が前記バッテリー領域の周りに配置され、前記バッテリー領域が前記熱交換用プレート上の前記バッテリーのバッテリー突出領域である、前記熱交換領域および前記バッテリー領域と、
流路（２１）であって、前記流路（２１）が前記熱交換用プレート内に配置されており、前記流路は、熱交換作動媒体が前記流路内を流れることを可能にするように構成されており、前記流路が第１タイプ流路（１００）および第２タイプ流路を備える、前記流路（２１）と、を備えており、
前記第１タイプ流路（１００）は前記熱交換領域（２０３）に位置し、前記第２タイプ流路は前記バッテリー領域（２０４）に分布される、熱交換用プレート。

【請求項2】

前記第１タイプ流路の長さが前記第２タイプ流路の長さよりも短く、および／または前記第１タイプ流路の分岐回数が前記第２タイプ流路の分岐回数よりも少ない、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項3】

前記熱交換用プレートが、第１の終端部（２２１）および第２の終端部（２２２）をさらに備えており、
前記第１タイプ流路の１つの端部が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第１タイプ流路の別の端部が前記第２の終端部に接続されており、
前記第２タイプ流路の１つの端部が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第２タイプ流路の別の端部が前記第２の終端部（２２２）に接続されている、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項4】

前記第１タイプ流路（１００）が、前記第１の終端部（２２１）から前記第２の終端部（２２２）へ延在するとき、少なくとも１回分岐し、最大で４回分岐する、請求項３に記載の熱交換用プレート。

【請求項5】

前記第２タイプ流路が、前記第１の終端部（２２１）から前記第２の終端部（２２２）へ延在するとき、少なくとも２回分岐し、最大で６回分岐する、請求項３に記載の熱交換用プレート。

【請求項6】

前記流路が、複数の幹部、複数段の枝部、および複数段の流れ分岐／収束点を備えており、前記流れ分岐／収束点が、前記作動媒体の流向に従って前記流路を分岐または収束させ、
前記幹部が、複数の第１の幹部（３１）および第２の幹部（４１）を備えており、前記第１の幹部（３１）が前記第１の終端部（２２１）に接続され、前記第２の幹部（４１）が前記第２の終端部（２２２）に接続され、
前記第１の幹部（３１）のうちの１つが、２つの第１段枝部（１０１）を形成するために第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通過し、１つの第１段枝部（１０１）が２つの第２段枝部（１０２）を形成するために第２段流れ分岐／収束点（２１２２）を通過して、前記熱交換領域（２０３）内に延在し、前記２つの第２段枝部（１０２）が前記第１タイプ流路（１００）の役割を果たし、
前記第１の幹部（３１）から離れた前記２つの第２段枝部（１０２）の１つの端部が流れ分岐を通して前記第２の幹部（４１）のうちの１つに接続される、請求項３に記載の熱交換用プレート。

【請求項7】

前記第１の幹部（３１）のうちの１つが前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通過した後に形成された別の第１段枝部（１０１）が前記バッテリー領域（２０４）内に延在し、前記第１段枝部（１０１）と、前記第１段枝部が前記流れ分岐／収束点を通過した後に形成された前記枝部が前記第２タイプ流路である、請求項６に記載の熱交換用プレート。

【請求項8】

前記第１タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）が前記第１段枝部（１０１）を形成するために前記第２の幹部（４１）に近接した位置で前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）を通過し、前記第２タイプ流路の役割を果たす前記第１段枝部（１０１）および別の第１段枝部（１０１）が前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）を通して前記第２の幹部（４１）のうちの１つと接続され、前記第１段流れ分岐／収束点（２１２１）および前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）が互いに隣り合って配置されている、請求項６に記載の熱交換用プレート。

【請求項9】

前記第２の幹部（４１）に近接した位置において、前記第１タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）に接続された前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）、および前記第２タイプ流路の役割を果たす前記第２段枝部（１０２）に接続された前記第２段流れ分岐／収束点（２１２２）が互いに隣り合って配置されている、請求項８に記載の熱交換用プレート。

【請求項10】

第１タイプ領域（２６）および第２タイプ領域（２７）を備えており、前記流路（２１）が前記第１タイプ領域（２６）および前記第２タイプ領域（２７）において分布されており、
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを冷却するように構成されており、前記作動媒体が前記第１タイプ領域（２６）の流路（２１）から前記第２タイプ領域（２７）の流路（２１）へ流れており、または
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを加熱するように構成されており、前記作動媒体が前記第２タイプ領域（２７）の流路（２１）から前記第１タイプ領域（２６）の流路（２１）へ流れる、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項11】

前記第１タイプ領域（２６）が第１の仕切り（２６１）および第２の仕切り（２６２）を備えており、
前記熱交換用プレート（２）が前記バッテリーを冷却するように構成されているとき、前記作動媒体が前記第１の仕切り（２６１）から前記第２タイプ領域（２７）へ流れるプロセスにおいて少なくとも２回分岐する、請求項１０に記載の熱交換用プレート。

【請求項12】

前記第１タイプ領域（２６）の前記第１の仕切り（２６１）が第２のサブ領域（２６１２）を備えており、前記第１タイプ領域（２６）の前記第２の仕切り（２６２）が第２のサブゾーン（２６２２）を備えており、
前記第２タイプ領域は、第２の仕切り領域（２７２）を備えており、前記第２の仕切り領域（２７２）は、前記第２のサブゾーン（２６２２）と前記第２のサブ領域（２６１２）との間に位置している、請求項１１に記載の熱交換用プレート。

【請求項13】

前記熱交換用プレートが第１の領域および第２の領域を有しており、前記流路が前記第１の領域（２８）および前記第２の領域（２９）内で分布しており、前記第１の領域（２８）内の前記流路（２１）の平均分布密度が前記第２の領域（２９）内の前記流路（２１）の平均分布密度よりも大きい、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項14】

前記熱交換用プレートが流路プレートおよびベースプレートを備えており、前記流路が前記流路プレート上に配置されており、前記熱交換用プレートが位置する平面内において、前記流路を配置するための面積が前記流路プレート（２４）の面積の７０％よりも大きい、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項15】

前記流路（２１）の幅が１５ｍｍ未満である、請求項１に記載の熱交換用プレート。

【請求項16】

バッテリーパックであって、
請求項１に記載の熱交換用プレートと、
バッテリーモジュールであって、前記熱交換用プレートが前記バッテリーモジュールを被覆し、前記バッテリーモジュールが前記バッテリー領域に対応する位置に位置する、前記バッテリーモジュールと、を備える、バッテリーパック。

【請求項17】

前記バッテリーモジュールが第１のモジュールおよび第２のモジュールを備えており、前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールが並んで配置され、前記熱交換用プレートの前記熱交換領域が前記第１のモジュールおよび前記第２のモジュールの外周全体を囲む、請求項１６に記載のバッテリーパック。

【請求項18】

請求項１～１５のいずれか一項に記載の前記熱交換用プレート、または
請求項１６または１７に記載の前記バッテリーパック、を備える、車両。

【国際調査報告】