專利名稱：電池冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種設(shè)有電池冷卻管的電池冷卻系統(tǒng)，運(yùn)用均勻的接觸カ使該電池冷卻管壓靠在機(jī)動(dòng)車輛的電池或電池模塊上，以獲得改善的熱接觸。
背景技術(shù)：
在電能儲(chǔ)存中，給機(jī)動(dòng)車輛(如電動(dòng)車輛或混合動(dòng)カ車輛)提供電壓的裝置常被稱做電池，大多數(shù)情況下，采用多個(gè)電池模塊，其通過借助于電解質(zhì)的氧化和還原的電化學(xué)原理來工作，從而產(chǎn)生熱損失。一堆單獨(dú)的電池模塊大多數(shù)情況下被夾在機(jī)械端板和拉桿之上以建立能量?jī)?chǔ)存。除了模塊彼此之間的機(jī)械固定，端板和拉桿尤其用于抵消由電池模塊運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的氣壓變化而引起的變形。 為了保證所需的操作溫度，電池模塊通常需要冷卻，即通過熱交換器(也叫做電池冷卻器)消除過量的熱。在混合動(dòng)カ車輛中，電池冷卻器可連接到發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻劑回路，在電動(dòng)車輛中，則連接到HVAC系統(tǒng)的制冷劑回路。在現(xiàn)有技術(shù)中，電池冷卻器或者電池冷卻管分別直接結(jié)合到電池或在電池外殼上壓靠著電池模塊。例如，在DE 102010038600A1中描述了ー種用于電池模塊的冷卻系統(tǒng)，其設(shè)有ー個(gè)彈簧系統(tǒng)，該彈簧系統(tǒng)將冷卻系統(tǒng)平壓在電池模塊的底部，該彈簧系統(tǒng)布置在電池外殼和冷卻系統(tǒng)之間,支撐抵靠著電池外殼的底部。在EP 2337142A1中，描述了ー種用于電池模塊的冷卻系統(tǒng)，其帶有彈性設(shè)立的冷卻系統(tǒng)的平面接觸板，其靠預(yù)應(yīng)カ將自身壓靠在電池底部。在DE 102010029872A1中，描述了ー種用于電池模塊的冷卻系統(tǒng)，其帶有幾個(gè)夾緊元件，迫使平坦的冷卻體到電池模塊的底部。一般而言，目前將電池冷卻器壓合到電池模塊的概念設(shè)計(jì)非常重，以至于需要很大的安裝空間，這大大增加了電池的總重量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種簡(jiǎn)單、重量輕、劃算且能以最小的空間需求來冷卻電池模塊的電池冷卻系統(tǒng)。根據(jù)權(quán)利要求1的特征的主題解決了該問題；從屬權(quán)利要求中給出了進(jìn)ー步的實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明，更具體的說，由ー種包括電池、兩個(gè)電池冷卻管和夾緊元件的電池冷卻系統(tǒng)解決了該問題，夾緊元件為了熱接觸而迫使電池冷卻管抵靠在電池上。假設(shè)電池通常是矩形，則電池冷卻管平行放置，且彼此保持一定距離并縱向放置在電池上。夾緊元件設(shè)計(jì)有中心部分和從中心部分的兩邊延伸的兩個(gè)夾持翼，每個(gè)夾持翼在縱向延伸中(在縱向方向的延伸中)與電池冷卻管相接觸。這樣，對(duì)于ー個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，作為扁管被設(shè)立的電池冷卻管在其整個(gè)長(zhǎng)度被抵靠在電池上，并且提供適當(dāng)?shù)牧?，電池的熱損失就可通過扁管的大表面被吸收。為了在電池冷卻管的整個(gè)縱向延伸上實(shí)現(xiàn)均勻的夾緊カ，夾緊元件的中心部分優(yōu)選地設(shè)有加強(qiáng)件，夾持翼從該中心部分延伸。沿縱向延伸的加強(qiáng)件有利地被設(shè)立為焊道或肋。夾緊元件自身有利地被設(shè)立為由金屬材料制成的彈簧片。根據(jù)本發(fā)明的有利實(shí)施例，夾緊元件借助螺栓連接在中心部分處通過形成和力閉合可逆地直接連接到電池。或者，外殼執(zhí)行形 成閉合導(dǎo)引，電池螺栓執(zhí)行壓到一起的操作。由于已經(jīng)在預(yù)裝配期間單獨(dú)的能量存儲(chǔ)電池可被螺栓連接到電池冷卻器，所以在最后裝配過程中付出的努力相對(duì)較低.為了防止不需要的熱量通過夾緊元件輸入，夾緊元件優(yōu)選地被設(shè)立成與電池冷卻管熱隔尚。如果夾緊元件直接連接到電池，可預(yù)料另外的熱傳遞通過夾緊元件從電池到達(dá)電池冷卻管，一方面熱量直接從電池輸入到電池冷卻管，另ー方面熱量間接通過夾緊元件輸入到電池冷卻管。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，夾緊元件的長(zhǎng)度在150mm到400mm之間，與電池的長(zhǎng)度相配。如果夾緊元件被設(shè)立成由片構(gòu)成，則夾緊元件的材料厚度在0. 3mm到1. Omm之間。優(yōu)選地，夾緊元件被保持在剛性載體處，以用于增加剛性，該載體的材料厚度在6mm到IOmm之間。或者，可以使用預(yù)拱度的載體，使得在裝配時(shí)可以以限定的方式變形。這樣，材料的厚度可小于6mm。載體也可是電池外殼的一部分，如受彈簧片支撐的肋。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例是載體設(shè)有用于增加剛性的預(yù)拱度，因此其材料厚度小于Omm0根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)ー步的有利實(shí)施例，剛性載體設(shè)立在電池的外殼結(jié)構(gòu)中。優(yōu)選地，本發(fā)明的概念是通過由金屬片制成的夾緊元件而建立的，夾緊元件通過限定的變形分別產(chǎn)生從電池冷卻器到電池或電池模塊上的接觸力。根據(jù)技術(shù)要求，彈簧特性可根據(jù)胡克定律通過夾緊元件的材料特性、材料厚度和形成設(shè)計(jì)來調(diào)整。為了獲得安裝空間和電池模塊的大容限，在第一次組裝時(shí)分別對(duì)彈簧片進(jìn)行塑性變形或特意允許塑性變形，均會(huì)比較有利。用這種方法，可以說是，根據(jù)安裝空間進(jìn)行沖壓。為了在無附加支撐的情況下在大跨度上使用夾緊元件，中心部分被加強(qiáng)。對(duì)于小跨度來說，可通過片中的焊道或肋來進(jìn)行加強(qiáng)。對(duì)于大于200mm的跨度來說，通過單獨(dú)載體的附加加強(qiáng)件比較有利。使用附加載體允許更精準(zhǔn)地針對(duì)所需的接觸力來適應(yīng)彈簧片的彈簧特性。在本發(fā)明的有利實(shí)施例中，提供了具有垂直于縱軸的狹縫的夾緊元件的夾持翼。因此，各個(gè)部分形成為獨(dú)立于彼此可變形。高度柔性的扁管很好地適應(yīng)于電池的表面不規(guī)則性。夾持翼的各柔性部分適時(shí)動(dòng)作，就像單個(gè)彈簧ー樣，從而使扁管更好的適應(yīng)電池表面。
在本發(fā)明中，很輕的重量和較小的安裝空間這些優(yōu)勢(shì)可以實(shí)現(xiàn)與持續(xù)迫使電池冷卻管到電池上的可能性相結(jié)合(也是為了獲得部件的較大尺度的容限)。


本發(fā)明進(jìn)一歩的細(xì)節(jié)、特征和優(yōu)勢(shì)將通過接合附圖的示例性性實(shí)施例的后續(xù)描述變得明顯。其通過如下附圖顯示圖1 :電池冷卻系統(tǒng)的剖視圖，和圖2:夾緊元件的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了剖視圖中的電池冷卻系統(tǒng)。該剖視圖顯示了電池冷卻的基本結(jié)構(gòu)，其中在所示的本發(fā)明的表示中，夾緊元件4被設(shè)立成彈簧片4，其分別迫使電池冷卻管3抵靠著電池或電池模塊I。在將電池模塊1、電池冷卻管3和彈簧片4安裝到電池外殼2中的期間，彈簧片4被預(yù)加應(yīng)力，確保在電池冷卻管3的縱向延伸中持續(xù)將其抵靠在電池I上。如果對(duì)于彈簧片4的長(zhǎng)度設(shè)置成跨度大于200mm，所示的本發(fā)明的特定實(shí)施例有利，其通過單獨(dú)的剛性載體5而在縱向上給彈簧片4建立了附加的增強(qiáng)。設(shè)有中心部分9的彈簧片4固定到載體5，載體5吸收彈簧片4的夾持翼8的彈簧彈力。載體5連接到電池外殼2，將彈簧彈カ傳遞到電池外殼2?；蛘?，彈簧彈力可經(jīng)由載體傳入外殼結(jié)構(gòu)中。電池冷卻管3設(shè)計(jì)成扁管，使得與電池模塊I熱接觸的表面設(shè)立得相對(duì)較大。彈簧片4有W型的橫截面。夾持翼8是外支柱，其在端部呈角度，使得夾持翼8平坦地放置在電池冷卻管3上。因此，對(duì)機(jī)械負(fù)荷相對(duì)敏感的扁管3不會(huì)由于彈簧弾力和可能發(fā)生的通過夾持翼8的鋒利邊緣的夾持翼8的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而被損壞。而且，保證了到扁管3的均勻且定向的力傳遞。圖2示出了在縱軸7的兩側(cè)設(shè)有加強(qiáng)件的彈簧片4的實(shí)施例是示例。彈簧片4包括中心部分9，中心部分9在兩側(cè)轉(zhuǎn)變?yōu)閵A持翼8，其中在所示設(shè)計(jì)中，彈簧片4由適當(dāng)形成的且被熱處理過的片一體成型。剖面(橫截面)鏡像對(duì)稱，使得在所示的表示中，夾持翼8的每個(gè)產(chǎn)生向上的接觸力。加強(qiáng)件被形成為與彈簧片4的縱軸7平行的片中的焊道或肋6。術(shù)語1.電池，電池模塊2.電池外殼3.電池冷卻管，扁管4.夾緊元件，彈簧片5.剛性載體6.焊道，肋7.縱軸8.夾持翼9.中心部分
權(quán)利要求
1.電池冷卻系統(tǒng)，其包括 -電池(I); -兩個(gè)電池冷卻管(3)，縱向布置在電池(I)處且彼此以一定距離互相平行；和 -夾緊元件(4)，迫使電池冷卻管(3)抵靠電池模塊(1)，以進(jìn)行熱接觸， 其中，夾緊元件(4)包括兩個(gè)夾持翼(8)和在兩個(gè)夾持翼(8)之間的中心部分(9)，且 每個(gè)夾持翼(8 )在縱向延伸中與電池冷卻管(3 )接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)的中心部分(9)在縱向延伸中設(shè)有加強(qiáng)件。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，沿縱向延伸的加強(qiáng)件被設(shè)立為焊道或肋(6)。
4.如權(quán)利要求1到3中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)被設(shè)立為由金屬材料制成的彈簧片。
5.如權(quán)利要求1到4中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)借助螺栓連接在中心部分(9 )處通過形成閉合可逆地連接到電池(I)。
6.如權(quán)利要求1到5中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)被設(shè)立成與電池冷卻管(3)熱隔離。
7.如權(quán)利要求1到6中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)的長(zhǎng)度在150_到400mm之間。
8.如權(quán)利要求1到7中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)的材料厚度在O. 3mm到1. Omm之間。
9.如權(quán)利要求1到8中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾緊元件(4)被保持在剛性載體(5)處，以用于增加剛性。
10.如權(quán)利要求9所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，剛性載體(5)的材料厚度在6mm到IOmm之間，以用于增加剛性。
11.如權(quán)利要求9所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，剛性載體(5)設(shè)有用于增加剛性的拱度，因此具有小于6_的材料厚度。
12.如權(quán)利要求9到11中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，載體(5)設(shè)立在所述電池的外殼結(jié)構(gòu)中。
13.如權(quán)利要求1到12中的一項(xiàng)所述的電池冷卻系統(tǒng)，其特征在于，夾持翼(8)設(shè)有垂直于縱軸(7)的狹縫，所述狹縫將夾持翼(8)分成單獨(dú)的部分，所述單獨(dú)的部分獨(dú)立于彼此可變形。
全文摘要
一種電池冷卻系統(tǒng)，其包括電池(1)；兩個(gè)電池冷卻管(3)，縱向布置在電池(1)處且彼此以一定距離互相平行；和夾緊元件(4)，迫使電池冷卻管(3)抵靠電池模塊(1)，以進(jìn)行熱接觸，其中，夾緊元件(4)包括兩個(gè)夾持翼(8)和在兩個(gè)夾持翼(8)之間的中心部分(9)，且每個(gè)夾持翼(8)在縱向延伸中與電池冷卻管(3)接觸。
文檔編號(hào)H01M10/50GK103022589SQ20121035694
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2012年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者F·吉姆沙伊德, J·塔爾蒙, A·埃梅里希, S·克斯特 申請(qǐng)人:威斯通全球技術(shù)公司