冷卻裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種冷卻裝置，用于冷卻電池，特別是車輛牽引電池。
【背景技術(shù)】
[0002]由于具有純內(nèi)燃發(fā)動機的車輛所產(chǎn)生的環(huán)境損害，車輛驅(qū)動器的發(fā)展已經(jīng)變得越來越集中于電驅(qū)動器上，電驅(qū)動器至少部分地取代傳統(tǒng)的內(nèi)燃發(fā)動機。電驅(qū)動器通常具有牽引電池子組件，電驅(qū)動器經(jīng)由所述牽引電池子組件產(chǎn)生其功率。這里的牽引電池子組件包括至少一個電池組，電池組由至少一個包括多個電池單元的電池模塊構(gòu)成，所述電池單元特別是棱柱電池單元。所使用的電池模塊可以是高電壓電池，其可以具有130?360V的電壓。由于電池單元在它們被充電和放電時釋放熱量，電池單元必須被冷卻，從而使電池單元保持在最佳工作范圍內(nèi)。這通過冷卻裝置實現(xiàn)，冷卻流體或冷卻劑流過所述冷卻裝置。通過冷卻電池單元，因此使用壽命還被延長。電池單元通常必須保持低于40至50°C，這取決于所使用的電池類型，例如鋰離子電池單元或者鎳金屬氫化物(NiMH)電池單元。
[0003]從現(xiàn)有技術(shù)已知，冷卻裝置具有多個冷卻元件，所述冷卻元件每一個經(jīng)由彈簧元件被直接推壓抵靠推向電池模塊的待冷卻側(cè)部，從而實現(xiàn)良好的熱接觸。但是，現(xiàn)已證明不利的是，彈簧元件的彈性行為隨著時間退化。進一步地，現(xiàn)有技術(shù)已知的冷卻裝置具有它們不能以柔性方式使用的缺點。該問題特別發(fā)生在電池模塊與彈簧元件的相對端之間有不均勻或不相同的距離的情況，由此使冷卻元件抵靠待冷卻側(cè)部施加的彈力變化。這可意味著，由于減小的彈力而不能良好地實現(xiàn)熱接觸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是創(chuàng)建一種冷卻裝置，所述冷卻裝置以持續(xù)的方式確保與待冷卻側(cè)部的恒定熱接觸，此外可以以柔性方式使用，使得其可對不均勻性進行補償。
[0005]本發(fā)明的目的通過一種冷卻裝置實現(xiàn)，所述冷卻裝置用于冷卻電池，特別是車輛牽引電池，所述冷卻裝置具有至少一個冷卻元件，用于將熱能運送走的冷卻流體流動通過所述冷卻元件，并且所述冷卻裝置具有預(yù)載元件和承載元件，所述承載元件具有用于接觸冷卻元件的接觸表面，所述預(yù)載元件在與接觸表面相反的側(cè)部上加載所述承載元件，且所述承載元件由具有與形成預(yù)載元件的材料相比更低導(dǎo)熱率的材料形成。
[0006]因此，本發(fā)明因此建立了預(yù)載元件相對于被暴露于熱負載的冷卻元件的熱絕緣，由此確保了預(yù)載元件的彈性性質(zhì)可以以持續(xù)的方式保持。另外，由于承載元件，由預(yù)載元件產(chǎn)生的壓縮力均勻地分布到冷卻元件上，使其均勻地支承抵靠待冷卻側(cè)部。
[0007]特別的，該冷卻元件是具有多個彼此平行的通道的冷卻元件，冷卻流體流動通過所述通道。
[0008]進一步地，承載元件的材料的熱導(dǎo)率可以小于形成預(yù)載元件的材料的導(dǎo)熱率的50 %。因此創(chuàng)建了特別好的熱絕緣。
[0009]在根據(jù)本發(fā)明的一個方面，承載元件被布置在冷卻元件與預(yù)載元件之間。從而以簡單方式保證該預(yù)載元件不與冷卻元件直接配合，從而保證了熱脫離。
[0010]承載元件的材料可以是與預(yù)載元件或冷卻元件的材料相比具有更不良導(dǎo)電率的材料。這產(chǎn)生了預(yù)載元件相對于冷卻元件的電絕緣。由于承載元件產(chǎn)生的電絕緣，預(yù)載元件和冷卻元件可由對于其用途最敏感(sensible)的材料形成，這是由于不再需要考慮預(yù)載元件和冷卻元件之間的任何相互作用，諸如電化學(xué)腐蝕。作為例子，所述承載元件可以由塑料制成，而所述冷卻元件由鋁形成且預(yù)載元件由鋼形成。
[0011 ] 在根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，承載元件聯(lián)接至預(yù)載元件，特別地，與預(yù)載單元形成了預(yù)組裝單元。由于結(jié)合聯(lián)接，承載元件相對于預(yù)載元件可靠安裝。組成預(yù)組裝單元的開發(fā)提供了以下優(yōu)勢，在冷卻裝置組裝在電池上時，承載元件可與預(yù)載元件一起插入，從而相應(yīng)地有助于組裝過程。
[0012]進一步地，該承載元件可以具有第一柔性結(jié)構(gòu)，和/或預(yù)載元件可具有第二柔性結(jié)構(gòu)。各個柔性結(jié)構(gòu)形成為使得其增加了承載元件和/或預(yù)載元件的柔性，從而使承載元件和/或預(yù)載元件可以更好的適應(yīng)不均勻性。這改善了熱接觸。
[0013]特別地，第一和/或第二柔性結(jié)構(gòu)具有切口，翅片和/或凹部。由于切口、凹部和/或翅片，承載元件和/或預(yù)載元件在某些區(qū)域中具有相應(yīng)較低的材料厚度，由此增加了那里的柔性。柔性結(jié)構(gòu)(一個或多個)可特別地關(guān)于承載元件和/或預(yù)載元件的縱向軸線橫向和/或縱向地形成，由此增加沿垂直于其的方向的柔性。
[0014]按照本發(fā)明的另一方面，預(yù)載元件具有至少一個支承部分，優(yōu)選具有兩個支承部分，預(yù)載元件經(jīng)由所述支承部分支承抵靠電池外殼的側(cè)部。預(yù)載元件經(jīng)由支承部分被支撐在電池外殼上，由此其沿電池模塊的待冷卻側(cè)部的方向相應(yīng)地推壓布置在預(yù)載元件的另一端處的承載元件。
[0015]按照本發(fā)明的又一方面，預(yù)載元件具有兩個自由端，所述自由端彎折以使得它們形成支承部分，特別地，所述自由端沿朝向彼此的方向彎折。因此，經(jīng)由自由端的彎折，例如點或線接觸，始終確保了具有相同的支承條件。支承位置在預(yù)載元件壓縮的情況下以限定方式移動(travel)。
[0016]彎折的自由端優(yōu)選為圓的。
[0017]特別的，預(yù)載元件形成為具有兩個自由端的軛彈簧，支承部分設(shè)置在所述自由端處。軛彈簧是預(yù)載元件的簡單實施例。
[0018]按照本發(fā)明的又一方面，提供至少一個預(yù)固定元件，其與預(yù)載元件配合以使預(yù)載元件被預(yù)先加載或預(yù)先固定。由于預(yù)載元件的預(yù)先加載，預(yù)載元件可以具有足夠高的彈力，即使是在不均勻支承表面的情況下(這導(dǎo)致更大的距離或更大的彈簧行程)，仍將冷卻元件強固地推壓抵靠電池組的待冷卻側(cè)部。帶有長和短距離的彈力的差異由于所述預(yù)先固定/預(yù)先加載而顯著減小。冷卻元件在待冷卻側(cè)部上的熱接觸因此增加，由此，冷卻裝置能夠以柔性方式使用。
[0019]特別地，所述至少一個預(yù)固定元件具有用于預(yù)先固定該預(yù)載元件的鉤狀部分。鉤狀部分與預(yù)載元件接合，以便將其牢固地保持在預(yù)載狀態(tài)下。在預(yù)載狀態(tài)下，冷卻裝置優(yōu)選地具有比電池外殼和電池模塊之間的最大距離更短的高度。進一步地，鉤狀部分可以用來形成預(yù)組裝單元。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述至少一個預(yù)固定元件被布置在承載元件上，特別是在與接觸表面的相反的側(cè)部上。預(yù)固定元件因而可與預(yù)載元件直接配合，由此預(yù)載元件的預(yù)先固定被相應(yīng)地簡化，特別是在預(yù)載元件和承載元件聯(lián)接的情況下。
[0021]預(yù)固定元件可以與承載元件形成為單件。
[0022]進一步地，該承載元件和/或所述至少一個預(yù)固定元件可以具有用于限制所述預(yù)載元件的壓縮的限制元件，特別地，為限制部分。這確保了，在安裝期間，預(yù)載元件不會被過于強固地預(yù)先加載或過于強固地壓縮，使得因此能有效地防止對預(yù)載元件的損壞。
[0023]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供至少一個加熱元件。加熱元件可用于在較冷的環(huán)境溫度下加熱所述電池模塊或者電池模塊的電池單元。所述電池單元因而能在其最佳工作范圍內(nèi)操作。
[0024]加熱元件可布置在承載元件和冷卻元件之間，特別是可以嵌入在承載元件中。因此確保了預(yù)載元件也與加熱元件熱隔離，從而預(yù)載元件的彈性性質(zhì)不暴露于任何熱影響，并因此不隨時間退化。由于加熱元件嵌入在承載元件中，所述加熱元件可以簡單的方式被組裝，這是由于不需要在承載元件和冷卻元件之間的加熱元件的額外組件。
[0025]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供多個彼此分立的冷卻元件，其被分配有至少一個承載元件和至少一個預(yù)載元件，特別地，每個冷卻元件分配一個承載元件和一個預(yù)載元件。取決于冷卻元件的尺寸設(shè)置，多個冷卻元件可以由一個承載元件承載，同時所述一個承載元件通過預(yù)載元件以預(yù)先加載的方式推壓抵靠冷卻元件，使得冷卻元件被推壓抵靠待冷卻側(cè)部。然而，替代地，也可以提供多個彼此分立的冷卻元件，其每個都被分配專用的承載元件和專用的預(yù)載元件。
【附圖說明】
[0026]本發(fā)明進一步的優(yōu)點和特性將通過以下說明和參考的附圖顯現(xiàn)。在附圖中:
[0027]圖1示出具有按照第一實施例的、根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的車輛牽引電池橫截面圖；
[0028]圖2示出圖1的放大詳細視圖；
[0029]圖3示出按照第二實施例的、根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的橫截面圖；
[0030]圖4示出按照第三實施例的、根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的橫截面