CN102986058B - 具有冷却板的电池和具有相应电池的机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明描述了一种电池，其包括至少一个带有下侧的电池模块(16)，还包括冷却板(10)，所述冷却板具有上侧(20)和被布置在冷却板(10)的所述上侧(20)上的用于所述至少一个电池模块(16)的固定系统。在此，所述固定系统具有至少两个彼此间隔开地延伸的轨道(12，12′)，其中，借助于所述轨道(12，12′)将所述至少一个电池模块(16)固定在所述冷却板(10)上，使得所述电池模块(16)的下侧与所述冷却板(10)的上侧(20)处于直接接触中。此外，本发明还提出了一种具有所述电池的机动车。

Description

具有冷却板的电池和具有相应电池的机动车
技术领域
本发明涉及一种具有冷却板的电池和一种具有这种电池的机动车，其中，该电池通过固定系统的设计方案实现了尤其有效的装配和冷却。
背景技术
已知的是，电池模块以其下侧被布置在冷却板的上侧上。在此，在冷却板中布置有多个孔并且电池模块借助于旋接装置与冷却板相连接。在此不利的是，必须从冷却板的下侧施加旋接装置，这使装配过程变得复杂。此外，电池模块到冷却板上的限定的压紧力只能仅能相对高成本地通过获得螺栓在旋入时的扭矩实现。该压紧力应达到限定的大小，从而使在电池模块和冷却板之间的热接触电阻尽可能小。
同样已知蓄电池组壳体借助于轨道布置在底座上。因此，从DE7618323U中得到一种用于将由多个并排布置的壳体组成的蓄电池组保持在底座上的装置。为此，在每个蓄电池组壳体的底部处在其中心的区域中固定有垂直于电池的中心平面指向的导轨，其具有平行于导轨指向的钩式的突出部，该突出部在自身和导轨之间形成与突出部的长度和厚度相应的间隙。在底座上固定有带有与被固定在壳体处的导轨相反地指向的突出部的相同的导轨，并且如此设计每两个被固定在底座上的导轨的间距，使得形成蓄电池组的单个壳体相互在侧向被支撑。
发明内容
根据本发明，提供一种电池，其包括至少一个带有下侧的电池模块，还包括冷却板，该冷却板具有上侧和被布置在该冷却板的上侧上的用于至少一个电池模块的固定系统，其中，该固定系统具有至少两个彼此间隔开地延伸的轨道，并且借助于轨道将该至少一个电池模块固定在冷却板上，使得电池模块的下侧与冷却板的上侧直接处于接触中。优选地，电池为锂离子电池。
由此有利地实现，将电池模块布置在冷却板上，而不必接近冷却板的下侧。现在，在装配根据本发明的电池期间，不再必须旋转冷却板，由此简化了装配过程。此外有利地，借助于导轨实现电池模块的推入，由此电池模块可被引导到达其规定的位置。由此在装配期间没有高成本的再定位。因此，可更简单且更快速地装配或维护根据本发明的电池。
在本发明的优选的设计方案中规定，借助于固定系统将该至少一个电池模块以预定的压紧力，优选地以至少3bar、更为优选地至少5bar的压紧力，固定在冷却板上。有利地，通过限定的压紧力在电池模块的下侧和冷却板之间产生尽可能小的热接触电阻。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，电池模块的下侧与冷却板的上侧的直接接触被构造成导热的。由此有利地实现电池模块的高效的热量导出。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，导轨具有T型材或L型材。由此为了制造能够使用可容易提供的、预制的型材，这有利地节省了材料成本。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，借助于电池模块的下侧和固定系统的导轨构造槽和弹簧系统。由此有利地确保电池模块在冷却板上准确的和快速的定位。此外，槽和弹簧同样可以导热的方式相互连接，由此增大可用于冷却的表面并且有利地实现更高的冷却能力。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，电池模块的下侧具有至少一个突出部，其被构造用于接合到固定系统的导轨中。有利地，利用电池模块的下侧的突出部实现在电池模块和冷却板之间的可尤其简单地实现的且由此成本适宜的连接可能性。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，电池模块的下侧以其整体直接接触冷却板的上侧。由此，电池模块以其下侧的尽可能大的表面与冷却板相连接，因此有利地加强冷却效应。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，导轨具有用于容纳螺栓的孔，由此使得导轨被构造成通过螺栓从冷却板的上侧被固定。由此有利地用简单的器件和高的附加压紧力实现持久且稳定的导轨固定。
在本发明的另一优选的设计方案中规定，冷却板具有冷却介质通道。借助于该冷却通道可有利地使冷却板由冷却介质穿流，并且实现冷却能力提高。
此外，根据本发明提供一种机动车，其具有在以上提及的设计方案中的电池，其中，该电池与机动车的驱动系统相连接。由此，根据本发明的电池作为构件的优点作为部件同样有利于机动车。
本发明的有利的改进方案在从属权利要求中给出并且在说明书中阐述。
在本申请文件中，电池的概念还包括电池系统、蓄电池组、蓄电池、蓄电池系统、尤其是锂离子系统(Li-Ionen-Systeme)或锂-聚合物-离子系统(Li-Polymer-Ionen-Systeme)。
附图说明
根据附图和以下描述详细解释本发明。图1示出了根据本发明的冷却板。
具体实施方式
在图1中绘出了根据本发明的冷却板10的示例。在其上侧20在此布置有两个导轨：中间导轨12和外导轨12′。在图示中，在中间导轨12和外导轨12′之间定位有电池模块16。优选地，电池模块16由多个串联布置的单电池18组成。
冷却板10用于为至少一个电池模块16调温。为此，冷却板10优选地由金属制成，因为金属具有高的导热系数。在装配之后电池模块16直接与冷却板10处于接触中。优选地，电池模块16的下侧直接接触冷却板10的上侧20。在此，电池模块16的下侧、优选地电池模块16的整个下侧导热地与冷却板10的上侧20相连接。在电池模块16的下侧和冷却板10的上侧20之间不存在表示热阻的气隙。也可能的是，电池模块16的下侧或冷却板10的上侧20被构造成带有导热膏，以进一步减小热阻。
根据本发明也可行的是，冷却板10具有冷却介质通道，流体的冷却介质通过该冷却介质通道流动并且由此可产生附加的冷却能力。
轨道12、12′彼此间隔地(优选以彼此平行的方式)被布置在冷却板10的上侧20上。根据本发明，导轨12、12′由塑料或金属制成或由塑料和金属制成。在此，其可被设计成T型材或L型材，其中，型材的连接片别与上侧20相连接。利用导轨12、12′作为T型材或L型材的构造方案，在型材的窄板部(Gurt)和上侧20之间实现下部凹陷部，在电池模块16的下侧处的相应的变形部可接合到该下部凹陷部中。在此，在电池模块16的下侧处的变形部以这种方式与该下部凹陷部相对应，即，在垂直于冷却板10的上侧20的方向上建立形状配合连接，并且电池模块16以预设的压紧力被定位在冷却板10上。优选地，变形部被构造成在电池模块16的下侧处的超出部。此外，电池模块16的下侧可具有底板，其超过通常的电池模块的侧向尺寸，并且因此接合到轨道的槽或凹口中。也可行的是，电池模块16的侧部分具有相应的切口或凹口，型材的窄板部可接合到其中。在一个实施例中，电池模块16的下侧和导轨12、12′也可被构造成槽和弹簧系统。
相应于图1设置T型材。其提供这样的可能性，即，在导轨12或12′的两侧布置电池模块16。
在此，在电池模块16的下侧处的变形部设计成，使得电池模块16以其下侧平面地贴靠在冷却板10的上侧20上。为了装配，至少一个电池模块16侧向地、在相对于导轨12、12′的纵向方向上被推入导轨12、12′之间，或在已经布置电池模块16之后，定位导轨12、12′。
在图1中，导轨12、12′具有多个孔14。借助于穿过这些孔14到冷却板10的上侧20中的旋接装置固定导轨12、12′和电池模块16。根据本发明，也可设置其它用于固定导轨12、12′的接合方案，例如铆接、冲压、粘接或焊接。此外，根据本发明的冷却板10的一种设计方案设置成导轨12、12′从上侧20成型。
如果布置了电池模块16并且固定了导轨12、12′，则导轨12、12′通过弹性的变形将连续的力基本上垂直地且延朝向上侧20的方向施加到在电池模块16的下侧处的变形部上。由此，电池模块16以限定的压紧力被布置在冷却板10上。该限定的压紧力确保了在电池模块16和冷却板10之间尽可能小的热接触电阻。根据本发明，该压紧力为至少3bar、更加优选地为5bar。

Claims (10)

1.一种电池，其具有至少一个带有下侧的电池模块(16)，还具有冷却板，所述冷却板(10)具有上侧(20)和被布置在该冷却板(10)的所述上侧(20)上的用于所述至少一个电池模块(16)的固定系统，其特征在于，所述固定系统具有至少两个彼此间隔开地延伸的导轨(12，12')，并且借助于所述导轨(12，12')将所述至少一个电池模块(16)固定在所述(10)冷却板上，使得所述电池模块(16)的下侧与所述冷却板(10)的上侧(20)处于直接接触中，其中，所述导轨(12，12')具有T型材或L型材，所述电池模块(16)的下侧具有至少一个突出部，所述突出部用于接合到所述固定系统的导轨(12，12')中。
2.按照权利要求1所述的电池，其中，借助于所述固定系统将所述至少一个电池模块(16)以预定的压紧力固定在所述冷却板(10)上。
3.按照权利要求2所述的电池，其中，所述压紧力至少为3bar。
4.按照权利要求2所述的电池，其中，所述压紧力至少为5bar。
5.按照前述权利要求1至4中任一项所述的电池，其中，所述电池模块(16)的下侧与所述冷却板(10)的上侧(20)的直接接触是导热的。
6.按照权利要求1所述的电池，其中，借助于所述电池模块(16)的下侧和所述固定系统的导轨(12，12')构造槽和弹簧系统。
7.按照权利要求1所述的电池，其中，所述电池模块(16)的下侧以其整体直接接触所述冷却板(10)的上侧(20)。
8.按照权利要求1所述的电池，其中，所述导轨(12，12')在其上侧上具有用于容纳螺栓的孔(14)，由此使得所述导轨(12，12')能够借助于螺栓从所述冷却板(10)的上侧(20)被固定。
9.按照权利要求1所述的电池，其中，所述冷却板(10)具有冷却介质通道。
10.一种机动车，其具有按照权利要求1至9中任一项所述的电池，其中，所述电池与所述机动车的驱动系统相连接。
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