热交换器、电池模块组件以及其制造方法与流程

1.本公开涉及电池模块，并且特别地，涉及电池模块的热管理。


背景技术：

2.锂离子电池已经成为动力电动车辆(ev)的一种价格合理且方便的能量存储解决方案。然而，仍需要进一步的发展来提高动力电动车辆的性能、使用寿命和安全性，这需要更好地控制其紧密地联接的电气响应和热响应。
3.电池单元的电气响应和热响应高度依赖于充电率/放电率、荷电状态(soc)、温度和健康状态(soh)。关于温度，在高温(通常>35℃)下操作电池能提高效率，但是也会加速电池单元的劣化，而低温(通常<15℃)则会增加单元的内部电阻，降低所述电池单元的容量，并且还会引起劣化。因此，热管理策略对于将所述单元维持在最佳温度范围并最小化跨电池组的温度波动是至关重要的。
4.因此，仍然非常需要实现对电池模块的热管理的设备、系统和方法。


技术实现要素：

5.根据本公开的一个方面，公开了一种用于电池单元的热管理的热交换器，所述热交换器包括：多个挤出通道组，每个挤出通道组包括至少一个挤出通道，并且其中相邻的挤出通道组彼此平行地布置并且在第一方向上间隔开第一距离，以允许将一个或多个电池单元放置在所述相邻的组之间；入口集管，所述入口集管设置在所述多个挤出通道组的第一端处，并且与所述挤出通道流体地联接；入口箱，所述入口箱与所述入口集管流体地联接，并且具有入口喷嘴以用于接收通过所述入口集管分配至所述挤出通道的冷却剂；出口集管，所述出口集管设置在所述多个挤出通道组的第二端处，并且与所述挤出通道流体地联接；以及出口箱，所述出口箱与所述出口集管流体地联接，并且具有出口喷嘴以用于排出通过所述出口集管从所述挤出通道接收的冷却剂。
6.在热交换器的一些方面，所述挤出通道被布置成在第二方向上在所述入口集管与所述出口集管之间延伸第二距离，所述第二距离等于一个或多个电池单元使用时的长度。
7.在热交换器的一些方面，所述第二距离等于至少两个电池单元使用时的长度。
8.在热交换器的一些方面，所述相邻的挤出通道组之间的所述第一距离等于一个或多个电池单元使用时的宽度。
9.在热交换器的一些方面，所述第一距离等于至少两个电池单元使用时的宽度。
10.在热交换器的一些方面，所述多个挤出通道组各自包括在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上对准的多个挤出通道。
11.在一些方面，所述热交换器还包括第一板和第二板，所述第一板和第二板设置在所述热交换器的相对侧处以在使用时包封所述多个挤出通道组和所述电池单元。
12.在热交换器的一些方面，所述挤出通道中的一者或多者相应地包括由内部翅片结构隔开的微通道。
13.在热交换器的一些方面，所述微通道的高度沿着相应的挤出通道的高度而变化。
14.在一些方面，所述热交换器还包括挡板，所述挡板布置在所述入口箱和所述出口箱中，以产生通过所述多个挤出通道组的所述冷却剂的不均匀流动。
15.在热交换器的一些方面，所述挤出通道的宽度在1mm与2mm之间。
16.在热交换器的一些方面，所述挤出通道由铝制成。
17.在一些方面，所述热交换器还包括安装支架，所述安装支架用于将所述热交换器安装在电池模块组件内。
18.根据本公开的另一方面，公开了一种电池模块组件，所述电池模块组件包括：所述热交换器；以及多个子模块组件，每个子模块组件包括电池单元，其中每个子模块组件的所述电池单元设置在所述热交换器的相邻的挤出通道组之间。
19.在电池模块组件的一些方面，所述多个子模块组件各自包括串联地布置的至少两个电池单元。
20.在电池模块组件的一些方面，所述多个子模块组件各自包括并联地布置的至少两个电池单元。
21.在电池模块组件的一些方面，并联地布置的所述至少两个电池单元由内框架隔开。
22.在电池模块组件的一些方面，所述内框架包括狭槽，所述狭槽接纳所述热交换器的挤出通道组。
23.根据本公开的另一方面，公开了一种制造热交换器的方法，所述方法包括：布置热交换器结构，包括：将多个挤出通道组在其第一端处联接至入口集管，并且在其第二端处联接至出口集管，其中每个挤出通道组包括至少一个挤出通道，并且其中使相邻的挤出通道组彼此平行地布置并且在第一方向上间隔开第一距离，以允许将一个或多个电池单元放置在所述相邻的组之间；以及在熔炉中钎焊所述热交换器结构。
24.在该方法的一些方面，布置所述热交换器结构还包括将构成入口箱和出口箱的金属板联接至所述入口集管和所述出口集管中的相应一者。
25.在一些方面，所述方法还包括在所述钎焊之后将构成入口箱和出口箱的金属板焊接至所述入口集管和所述出口集管中的相应一者。
26.在一些方面，所述方法还包括分别为所述入口箱和所述出口箱装配入口喷嘴和出口喷嘴。
27.根据本公开的另一方面，公开了一种制造电池模块组件的方法，所述方法包括：组装多个子模块组件，每个子模块组件包括：彼此并联地布置的至少两个电池单元；以及布置在所述至少两个电池单元之间的内框架，所述内框架包括狭槽；将所述多个子模块组件堆叠在一起；以及将所述热交换器插入到堆叠在一起的所述多个子模块组件中，其中每个子模块组件中的所述内框架的所述狭槽接纳所述热交换器的相应的挤出通道组。
28.在一些方面，所述方法还包括通过聚碳酸酯使用注射成型来为所述子模块组件中的每一者形成所述内框架。
29.在所述方法的一些方面，将所述多个子模块组件堆叠在一起还包括将泡沫垫放置在相邻的子模块组件之间。
附图说明
30.根据以下结合附图进行的详细描述，本公开的其他特征和优点将变得显而易见，在附图中：
31.图1a和图1b示出了用于电池单元的热管理的热交换器的表示；
32.图1c示出了由挡板的用于产生不均匀流动的示例配置引起的流体分布的变化；
33.图2a和图2b分别示出了示例挤出通道结构的表示的等距视图和正视图；
34.图3示出了制造热交换器的方法；
35.图4示出了制成的热交换器的实例；
36.图5a和图5b示出了电池单元的子模块组件的表示；
37.图6示出了布置在一起的热交换器和子模块组件的表示；
38.图7a和图7b示出了包括热交换器和多个子模块组件的电池模块组件的表示；并且
39.图8示出了制造电池模块组件的方法。
40.应当注意，在所有附图中，相似的特征由相似的附图标记标识。
具体实施方式
41.本公开描述了一种用于电池单元的热管理的热交换器。热交换器包括多个平行的挤出通道，冷却剂流动通过所述多个平行的挤出通道，以经由并行冷却来提供对电池单元的热管理。并行方法产生了出色的加热/冷却性能，因为它最小化了跨电池单元的温度梯度降，并且可提供适合于电动车辆所需的快速充电和放电的快速冷却。此外，挤出通道的平行布置允许在跨多个通道的压降最小的情况下分配冷却剂。由于存在最小压降，因此可将钎焊技术用作制造热交换器的方法，从而使热交换器设计适合于大批量制造，而无需高资本投入，因为制造商可利用现有的资本设备和钎焊工艺中的的专有技术(诸如，制造汽车散热器)来制造热交换器。此外，热交换器可被制造为单件，而不需要o形环或其他密封件，并且仅需要用于冷却剂的单个入口和单个出口，由此降低了设计的复杂性并最小化了泄漏的风险。热交换器可由轻质金属结构(诸如，铝)制成，所述轻质金属结构可能占电池模块总重量的仅10％。
42.还描述了一种电池模块组件，所述电池模块组件包括具有结合热交换器布置的电池单元的子模块组件。热交换器被设计成是两用的，因为它不仅实现了对单元的高效冷却/加热，而且还为单元提供结构支撑。子模块组件相对于热交换器的布置、以及电池单元在子模块组件内的布置可被优化，以最小化温度梯度，同时适应车辆的空间约束并遵守制造/结构要求。还公开了一种制造电池模块组件的方法。
43.虽然本公开设想了用于电动车辆中的热交换器和电池模块组件，但是本领域技术人员将了解，该技术可应用于电力驱动且可移位的各种类型的机器(出于举例的目的，包括但不限于电动公共汽车、自主车辆、无人机、机器人等)。此外，虽然本公开相对于软包单元描述了热交换器和电池模块组件，但是本领域技术人员将了解，本公开不限于此，并且可相对于其他类型的电池单元(例如像，棱柱形单元)配置本文中公开的设备和系统。另外，虽然本公开参考了锂离子电池，但是本领域技术人员将了解，本公开不限于此，并且本文的教示可应用于其他类型的电池化学成分，例如像锂钴氧化物(lco)、锂锰氧化物(lmo)、锂镍锰钴氧化物(nmc)、磷酸锂铁(lfp)和锂镍钴铝氧化物(nca)的使用。
44.下面仅通过举例的方式参考图1至图8描述了实施方案。
45.图1a和图1b示出了用于电池单元的热管理的热交换器的表示。图1a示出了处于已组装状态的热交换器100，而图1b以分解图示出了热交换器100。
46.如图1a和图1b所示，热交换器100包括多个挤出通道102，例如像水或水
‑
乙二醇混合物的冷却剂流动通过所述挤出通道。多个挤出通道102可由例如像铝的金属制成，该金属不会被水
‑
乙二醇混合物腐蚀。通过使用挤出通道，由于不存在焊缝，最小化了泄漏的风险。
47.多个挤出通道组在热交换器100的第一方向152(例如，宽度方向)上彼此平行地布置。也就是说，挤出通道组在第一方向152上彼此间隔开，并且每个挤出通道在垂直于第一方向的第二方向154上延伸。可通过沿着第一方向的位置来对挤出通道组划界。也就是说，挤出通道组可包括在第一方向152上的固定位置处的所有挤出通道，并且可包括在垂直于第一方向152和第二方向154的第三方向156上对准的多个挤出通道。出于举例的目的，图1b标识了两个挤出通道组102a和102b，当组装时，这两个挤出通道组在第一方向152上彼此隔开一定距离。每个挤出通道组被示出为包括在第三方向156上对准的四个挤出通道；然而，应当了解，通道组可包括不同数量的挤出通道，包括仅单个挤出通道。
48.热交换器100被设计用于一个或多个电池单元以设置在相邻的挤出通道组之间，以提供对电池单元的出色的温度管理。通过将挤出通道组彼此平行地布置，可将电池单元布置在相邻的通道之间，并且在冷却剂在第二方向154上流动通过挤出通道时，可对电池单元的整个长度进行加热/冷却。此外，在挤出通道组包括在第三方向156上对准的多于一个挤出通道的情况下，可对电池单元的整个高度进行加热/冷却。
49.挤出通道组可被配置成与电池单元的具有最大表面积的一侧对接，以便最大化热传递。例如，在软包单元的情况下，单元的面具有最大表面积。因此，在一个实现方式中，可将挤出通道组布置成与软包型电池单元的面对接。
50.在第一方向152上的相邻的单元组之间的距离可等于一个或多个电池单元使用时的宽度。另外，挤出通道在第二方向上延伸的长度可等于一个或多个电池单元使用时的长度。本文将更详细地描述电池单元相对于挤出通道102的封装的更具体的实例。
51.热交换器100还包括：入口集管104a，所述入口集管布置在多个挤出通道102的第一端处；以及出口集管104b，所述出口集管布置在多个挤出通道102的第二端处。入口集管和出口集管在本文中可被统称为集管104。集管104与多个挤出通道102流体地联接，并且挤出通道102在入口集管104a与出口集管104b之间延伸。也就是说，集管104布置在包括第一方向152和第三方向156的平面中，并且挤出通道102在正交于该平面的第二方向154上延伸。
52.入口箱106a和出口箱106b(在图1a/1b中无法清楚地看到，参见图7b)与相应的入口集管104a和出口集管104b流体地联接。单个入口喷嘴108a设在入口箱106a处以用于接收冷却剂，并且单个出口喷嘴108b设在出口箱106b处以用于排出冷却剂。入口喷嘴108a和出口喷嘴108b可在热交换器的相对侧上彼此斜对角地设置，以确保适当的流体流通过所有通道。例如，在图1a/1b中，入口喷嘴108a设置在入口箱106a的右上角位置，而出口喷嘴108b设置在出口箱106b的左下角位置，然而入口喷嘴和出口喷嘴的定位可根据应用和期望的热传递特性而变化。然而，一般而言，入口喷嘴朝向入口箱的顶部定位，并且出口喷嘴朝向出口箱的底部定位。
53.在操作中，冷却剂经由入口喷嘴108a接收到入口箱106中，并且经由入口集管104a分配至多个挤出通道102。冷却剂流动通过多个挤出通道102，同时与设置在相邻的挤出通道组之间的电池单元进行热交换，并流入出口集管104b中，在此处冷却剂被收集在出口箱106b中并经由出口喷嘴108b排出。
54.图1a/1b所示的热交换器设计提供了冷却剂在多个挤出通道102中的均匀流动。然而，特别是在高充电率/放电率下，可能存在可能期望不均匀流动的一些应用。入口箱106a和出口箱106b可被机械地配置(例如，使用挡板)以产生前往不同的挤出通道和/或挤出通道组的不同的流。例如，在操作中，电池单元可具有跨单元的温度梯度。在软包单元的情况下，例如，在单元的顶部处(由于集流器的位置，电流密度是最高的)的发热可能大于在单元的底部处的发热。为了最小化温度梯度，可将入口箱106a机械地配置成将较高流速的冷却剂传送至布置在单元的顶部附近的挤出通道。在另一个实例中，在操作中，位于更靠近电池模块组件的中心处的电池单元可达到比位于热交换器的侧部的电池单元更高的温度，在热交换器的侧部处，一定的热量可能会散发至周围环境。为了最小化温度梯度，可将入口箱106a配置成将较高流速的冷却剂传送至在热交换器100的中心处的挤出通道组。入口箱106a和出口箱106b的用于产生不同的冷却剂流的具体配置可取决于应用并且基于单元和热交换系统的表征。
55.图1c示出了由挡板的用于产生不均匀流动的示例配置引起的流体分布的变化。挡板被布置在入口箱内，以用于修改所述箱内的传送至入口集管的流分布。图1c所示的附图示出了热交换器中的负流体体积。挡板的不同配置可用于产生不同的流分布，这取决于具体应用。在热交换器100a中，挡板以阶梯式设计布置，并且入口喷嘴和出口喷嘴跨模块对角地放置。在热交换器100b中，挡板以阶梯式设计连同开放通道一起布置，并且入口喷嘴和出口喷嘴跨模块对角地放置。在热交换器100c中，挡板以v形阶梯式设计布置，并且入口喷嘴和出口喷嘴放置在模块的中心平面中。相比之下，图1a/1b所示的入口箱106a不包括任何挡板，这会带来冷却剂的更加均匀的流动。
56.回头参考图1a/1b，第一板110a和第二板110b可在第一方向152上设在热交换器100的相对侧，以在使用时包封多个挤出通道102和电池单元。另外，可提供安装支架112以允许牢固地安装热交换器100，诸如安装到电池组的基座。
57.如此设计的热交换器100具有仅带有单个入口和单个出口的简单配置，同时能够通过挤出通道的平行配置来分配冷却剂，以促进与布置在相邻的通道组之间的电池单元的有效热传递。此外，如本文中更详细地描述的，热交换器可被制造为单个部件，并且因此至少在多个挤出通道102与集管104之间不需要o形环或其他密封件，这最小化了泄漏的风险。
58.在使用中，入口喷嘴108a和出口喷嘴108b可连接至机器内的较大的热管理系统布局(未示出)，热交换器100(以及更一般地，将在本文中更详细地描述的电池模块组件)设置在所述机器中。热管理系统可包括二次热交换过程，借此通过出口喷嘴108b离开热交换器100的冷却剂在经由入口喷嘴108a重新引入到热交换器100之前被加热/冷却至期望的入口温度。例如，这种热管理系统可包括：车辆的散热器，所述散热器用于与环境(例如，在非热密集状况期间)进行热交换；和/或液
‑
液冷却器，所述液
‑
液冷却器用于在热密集状况期间与车辆的空调系统进行热交换。本领域技术人员将了解，只要能够实现冷却剂的适当的入口温度，热管理系统就没有特别限制。
59.图2a和图2b分别示出了示例挤出通道结构的表示的等距视图和正视图。图1所示的挤出通道102可具有与图2a和图2b所示类似的挤出通道结构。出于一致性考虑，相对于参考图1所描述的第一方向、第二方向和第三方向的坐标示出了图2a所示的挤出通道202。
60.挤出通道202的大小直接影响性能度量，诸如热传递速率和压降以及模块的质量和封装密度。为了促进热传递，用于挤出通道的金属的厚度通常应为1mm至2mm。此外，一般而言，通道高度(在第三方向156上)与通道宽度(在第一方向152上)的较高的纵横比能提供较高的热传递系数。然而，由于压降的指数式增加，应避免宽度尺寸小于1mm的通道。一般而言，通道的宽度可在1mm与2mm之间。此外，虽然相对于宽度具有较大的高度(高纵横比)的通道是优选的，但是纵横比过高的通道可能无法挤出来。此外，在受到由设置有热交换器的车辆或机器的加速引起的g力作用时，在单元的重量下，纵横比过高的通道可能会塌陷。因此，最佳设计是一种在符合制造和结构要求的同时最大化通道高度的设计，并且特定于热交换器正在其中使用的应用。
61.此外，如图2b所示，挤出通道202可包括多个微通道204。微通道204可由通道202的内部翅片结构来划界，所述内部翅片结构还提供了对通道202的进一步的结构支撑并且增加了通道202内的内部表面积以实现更好的热传递。每个微通道204在其中还可具有额外的翅片结构以增加热传递。再次，微通道高度与微通道宽度的较高的纵横比能提供较高的热传递系数。仅出于举例的目的，微通道的纵横比可在3与4之间，但是这在以下方面取决于具体应用：需要传递至单元/从所述单元传递的热量，以及制造和结构要求。
62.图1所示的挤出通道102可具有与挤出通道202相同或相似的通道结构，即具有多个微通道204。微通道的使用进一步提高了热传递能力，同时维持紧凑的热交换设计。此外，不同的挤出通道可具有不同的配置和/或尺寸。例如，如先前所讨论的，在单元顶部与单元底部之间可能存在电池单元的温度梯度。因此，布置在电池单元的顶部附近的挤出通道可具有比布置在单元的底部附近的挤出通道更高的纵横比或包括具有更高的纵横比的微通道，由此在电池单元的顶部附近提供较高的热传递，以最小化温度梯度。同一挤出通道内的微通道的纵横比也可通过改变微通道的高度而变化。
63.图2a和图2b所示的挤出通道202是仅出于举例的目的而提供的，并且不限于附图中示出的形状和配置。例如，挤出的通道202可具有管状结构，并且可在通道中提供更少或更多的微通道，或者根本不存在微通道。挤出通道202的尺寸也可相对于彼此变化，并且附图不一定按比例绘制。
64.图3示出了制造热交换器的方法300。方法300使用钎焊技术，由于多个挤出通道的平行布置最小化了压降，因此这是可行的。因此，不需要较高强度的接合技术(诸如手动焊接)，所述接合技术也将是时间和劳力密集的技术，特别是在将多个挤出通道接合至入口集管和出口集管上时。使用钎焊技术的特别有利之处在于，可大批量制造热交换器，并且制造商可能能够利用现有的资本设备和现有的钎焊工艺中的专有技术(例如，汽车制造商使用钎焊来制造散热器)。
65.在方法300中，通过将多个挤出通道在其第一端处推动穿过入口集管并在其第二端处推动穿过出口集管来布置(302)热交换器结构。挤出通道包括多个挤出通道组，所述多个挤出通道组彼此平行地布置并且在第一方向上间隔开第一距离，以允许一个或多个电池单元放置在相邻的组之间。每个挤出通道组包括至少一个挤出通道。可对入口集管和出口
集管进行预先切割(例如，使用激光切割)，以限定适当地设定大小和间隔开的开口以用于接纳挤出通道。
66.在302中布置热交换器结构还可包括将构成入口箱(连同任一个或多个内部挡板)和出口箱(连同任一个或多个内部挡板)的金属板联接至入口集管和出口集管中的相应一者。在302中布置热交换器结构另外可包括布置板，所述板包封并保护最外侧的单元以及在热交换器结构的侧部的挤出通道组。还可布置安装支架以允许安装热交换器。
67.使热交换器结构通过熔炉以将挤出通道与入口集管和出口集管真空钎焊在一起(304)。本领域技术人员将了解，执行钎焊的工艺参数可根据热交换器材料等而变化。可在钎焊过程期间使用作业工具以确保挤出通道组保持平行。
68.钎焊前的金属板或钎焊后形成的箱可适当地装配有入口软管接头和出口软管接头。可对热交换器进行压力测试，以检查任何缺陷/泄漏。
69.在一些情况下，可将金属板焊接到包括挤出通道和集管的经钎焊的热交换器结构上，以产生入口箱和出口箱和/或端板。焊接可提供较高强度的接缝，但是在热交换器设计中，这并不是冷却剂压力所需的。此外，虽然可使用焊接来形成热交换器的一些方面，但是一般而言，应使用钎焊将多个挤出通道接合至入口集管/出口集管，以便最小化时间和劳力。
70.图4示出了制成的热交换器400的实例。如图4中所见，焊缝402表明在该实例中，入口箱已被焊接至包括挤出通道和集管的经钎焊的热交换器结构，但是入口箱通常可如上所述进行钎焊。
71.图5a和图5b示出了电池单元的子模块组件的表示。图5a示出了处于已组装状态的子模块组件502，而图5b以分解图示出了子模块组件502。
72.如下面更详细地描述的，子模块组件可用于促成对电池的封装并且用于相对于热交换器100布置电池单元。每个子模块组件502包括电池单元。在图5a和图5b中，子模块组件502包括四个软包型单元504。在该实例中，单元504以2s2p配置(2个串联且2个并联)电气地连接。然而，本领域技术人员将了解，子模块组件的配置不限于此，并且可取决于应用特定的参数，诸如对单元的加热/冷却的程度以及电池模块组件可用的空间。
73.例如，从热传递的角度来看，在冷却剂沿着通道的长度流动并且与单元进行热交换时，随着冷却剂与单元之间的温度差变小，对单元的加热/冷却通常也会变得效率低下。因此，如果所有单元都并联地布置在相邻的挤出通道组之间并且没有单元串联地布置，则可实现最高效的热传递。然而，这会导致一个非常宽的电池模块组件，特别是在单元的数量变大时。大量并联地布置的单元还可能会带来一个问题，即入口箱处冷却剂的压力可能必须非常高，以便以期望的流速将冷却剂传送通过平行的挤出通道中的每一者。如此高的压力可能会使额外的入口箱和入口接头成为必需。
74.通过图5a和图5b所示的子模块组件502中的单元504的示例布置，单元504和热交换系统的表征可表明：当两个单元串联地布置时可实现足够的加热/冷却，从而允许将电池模块组件的总体宽度减小大约一半。对于包括24个单元的电池模块组件，各自包括以2s2p配置布置的四个单元的六个子模块组件因此可提供期望的加热/冷却，以最小化温度梯度，同时也符合机器中的可用空间限制。
75.如图5a和图5b所示，子模块组件502包括包封单元504的外框架506，以及布置在相
邻的并联单元之间并将相邻的并联单元隔开的内框架508。框架元件507用于将内框架508和外框架506夹在中间，以将框架固持在一起。此外，如图6中最佳地示出，内框架508包括狭槽510，所述狭槽被配置用于在组装电池模块组件时接纳热交换器100的相应的挤出通道组。
76.可在外框架506与内框架508之间铺设单元接片512，使得所述单元接片被框架包封并且不与金属热交换器部件接触。另外，外框架506和内框架508将单元504的层压缝夹在中间，并且沿着其所有四个边缘将所述层压缝牢牢地固持在适当的位置。外框架506可比单元厚约1mm，从而在每个单元的外侧上留有供单元膨胀的自由空间。例如，软包单元会在循环(充电和放电)期间膨胀，因此该空间允许安全地进行膨胀，从而确保压力不会积聚在单元的层压软包内部。可将热电偶放置在每个单元的顶部边缘的中心处，并且从子模块组件502的一侧铺设出去，以连接至电池管理系统(bms)。汇流条514与单元504的接片512电气地联接，这可使用机械紧固、激光焊接和超声焊接技术来实现。
77.图6示出了布置在一起的热交换器和子模块组件的表示。如图6所示，在电池模块组件的组装期间，多个子组件502的每个狭槽510接纳热交换器100的相应的挤出通道组。在图6中，挤出通道组102f被插入到子模块组件502a的狭槽510中。同样地，在电池模块组件的组装期间，可将相邻的挤出通道组102e插入到相邻的子模块组件的狭槽中。在这种情况下，有两个单元在第一方向152上设置在相邻的挤出通道组102e和102f之间，一个单元属于子模块组件502a，而另一个单元属于相邻的子模块组件(未示出)。子模块组件中的每个单元具有与相应的挤出通道组对接的至少一个表面，从而提供有效的热交换能力。此外，通过将挤出通道组插入到相应的狭槽中而将子组件布置到热交换器100上提供了紧凑的设计中的简易组装以及结构支撑。
78.图7a和图7b示出了包括热交换器和多个子模块组件的电池模块组件的表示。图7a示出了已组装状态，而图7b示出了部分分解图。
79.如参考图5a和5b以及图6所描述的，该示例电池模块组件700包括开槽装入热交换器100的六个子模块组件502。例如，由硅制成的泡沫垫可放置在相邻的子模块组件之间。泡沫垫可放置在子模块组件的每一侧上留下的1mm间隙中。虽然泡沫垫仍允许单元膨胀，但所述泡沫垫也将一定的外部压力施加到单元上。该压力确保单元始终与热交换器的挤出通道保持接触，并且还可帮助减少单元随时间的容量衰减，从而延长单元循环寿命。
80.以期望的配置(在这种情况下，12个串联，且2个并联)电气地连接子模块的汇流条被紧固并电气地联接至模块端子706，并且电压感测导线可连接在每个节点处以监测单元电压。电压感测引线和热电偶引线可铺设至模块的安装有bms 702的一侧。将罩盖704拧紧到热交换器100上。该罩盖704向下按压到子模块组件的框架上，从而确保所述框架在机器操作期间被固持在适当的位置并且不会振动。
81.图8示出了制造电池模块组件的方法800。在方法800中，组装多个子模块组件(802)。每个子模块组件可包括彼此并联地布置的至少两个电池单元，以及布置在至少两个电池单元之间的内框架。如图5a和图5b以及图6所示，内框架包括狭槽。可通过能够承受高温并提供强度的聚碳酸酯使用注射成型来制作相对于图5a和5b所描述的该内框架以及外框架。
82.将多个子模块组件堆叠在一起(804)。如参考图7a和图7b所描述的，可在堆叠期间
将泡沫垫放置在相邻的子模块组件之间。
83.将热交换器插入到堆叠在一起的多个子模块组件中(806)。如参考图6所描述的，每个子模块组件中的内框架的狭槽接纳热交换器的相应的挤出通道组。将热交换器插入到堆叠的子模块组件中有助于组装，因为如果一次一个地将子模块组件开槽装入热交换器通道组，则将泡沫垫插入相邻的子模块组件之间将是有挑战性的。
84.可通过以下方式完成电池模块组件的组装：紧固汇流条，在每个节点处连接电压感测导线，安装bms，以及将罩盖附连到组件上。
85.本领域的普通技术人员将了解，附图中示出的系统和部件可包括附图中未示出的部件。为了说明的简单和清楚起见，附图中的元件不一定按比例绘制，仅是示意性的，并且不是对元件结构的限制。对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可在不脱离如本文所描述的本发明的范围的情况下进行若干变化和修改。