CN113302782A - 用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法和系统 - Google Patents

用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113302782A
CN113302782A CN202080009464.2A CN202080009464A CN113302782A CN 113302782 A CN113302782 A CN 113302782A CN 202080009464 A CN202080009464 A CN 202080009464A CN 113302782 A CN113302782 A CN 113302782A
Authority
CN
China
Prior art keywords
heat
heat transfer
electrically conductive
capacitance measurement
transfer surface
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202080009464.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113302782B (zh
Inventor
斯特凡·塞德尔
亚历山大·哈恩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Lisa Draexlmaier GmbH
Original Assignee
Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Lisa Draexlmaier GmbH filed Critical Lisa Draexlmaier GmbH
Publication of CN113302782A publication Critical patent/CN113302782A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113302782B publication Critical patent/CN113302782B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0404—Machines for assembling batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

本发明涉及一种用于将电池系统的热源(12)热连接到电池系统的散热片(14)上的方法，该方法包括以下步骤：借助于置定装置(18)来实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述热源(12)的导电的壳体面(20)与导电的传热面(22)之间的电绝缘的导热材料(24)的情况下减小所述导电的壳体面(20)与所述导电的传热面(22)之间的间距，其中所述导电的传热面(22)是所述散热片(14)的一部分或者与其邻接；在所述置定过程的期间借助于测量装置(26)在所述壳体面(20)与所述传热面(22)之间实施持续的电容测量；在所述电容测量的基础上监控所述导热材料(24)的层厚度并且借助于控制机构(30)控制所述置定装置(18)，直至达到所述导热材料(24)的预先给定的层厚度。此外，本发明涉及一种用于将电池系统的热源(12)热连接到电池系统的散热片(14)上的系统(10)。

Description

用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法 和系统
技术领域
本发明涉及用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的一种方法和一种系统。
背景技术
在电池系统中一般有许多热源、像比如电池组单体电池、被连接成电池组单体电池的电池模块、导电的组件、像比如保险丝、汇流排、继电器等等。因此，尤其在高效的电池系统中，普遍的并且必需的是，设置比如呈由液体贯穿流过的冷却系统或类似系统的形式的散热片，以用于能够将多余的热从这样的热源上排出。
本身已知的是，比如为了将电池组单体电池热连接到冷却面上而设置热接口。这样的热接口一般来说通过呈所谓的填缝剂或者热接口-材料或者导热胶粘剂的形式的导热材料来形成。这样的用于将电池组单体电池热连接到冷却面上的导热材料一般来说要求限定的层厚度。
由导热材料构成的这样的层的热阻以及能够通过其来获得的冷却能力在电池系统中在给定材料并且给定表面的情况下一般还只能通过相关的导热材料的层厚度来影响。尤其在电池系统中使用多个电池组单体电池时，一般来说值得追求的是，尤其关于电池组单体电池在所述电池系统中获得有针对性的并且首先均匀的温度分布。因为尤其能够通过各个电池组单体电池之间的小的温度差来积极地影响电池系统的老化速度。
不过，这样的导热材料也不得太薄。因为一般来说尤其在热连接导电的组件和电池组单体电池时通常也必须通过所述导热材料来实现并且确保电绝缘作用。
在制造并且装配这样的电池系统时，通常必然产生以下问题，即：各种组件、比如热源和散热片带有一定的公差。这无论如何会使电池系统的热源与电池系统的散热片的有针对性的热连接变得困难，因为比如连接点等等的由制造引起的不平整度、波纹、不同的位置可能使导热材料的在其厚度方面的精确的并且如愿的调节变得困难。
比如为了确保导热材料的最小层厚度为了足够的电绝缘而使用也被称为间隔物的间隔垫片，其比如被埋入在导热材料中。不过，这尤其在所述导热材料也应该具有粘合功能时可能在机械方面不利地影响到热源与散热片的连接。此外，通过这样的间隔垫片或者间隔物虽然能够确保所述导热材料的最小厚度，但是不能确保均匀的层厚度。
电绝缘比如也能够通过额外的保护膜来得到保证，不过由此产生额外的成本。随之出现的生产开销也相应地高。此外，通过这样的措施也许在进行结构上的粘合的情况下可能产生薄弱之处。此外，经常仅仅在成品的电池系统上或者在电池系统的成品的组件上实施绝缘测量，由此只有在后来才能识别电绝缘不足方面的缺陷或者与导热材料相关的不利的层厚度。可能必需的维修而后比较昂贵并且部分地也在经济上不再有意义。
发明内容
本发明的任务是，提供一种解决方案，借助于该解决方案能够以尽可能最佳的并且此外特别简单的方式将电池系统的热源热连接到所述电池系统的散热片上。
该任务通过具有独立的权利要求的特征的、用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的一种方法和一种系统来解决。本发明的有利的设计方案连同适宜的且重要的改进方案在从属权利要求中得到了说明。
在所述按本发明的用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片的方法来说，借助于置定装置来实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述热源的导电的壳体面与导电的传热面之间的电绝缘的导热材料的情况下减小所述导电的壳体面与导电的传热面之间的间距，其中所述导电的传热面是所述散热片的一部分或者与该散热片邻接。在所述置定过程的期间借助于测量装置持续地在所述壳体面与所述传热面之间实施电容测量。在所述电容测量的基础上持续地监控所述导热材料的层厚度并且此外在所述电容测量的基础上借助于控制机构来操控所述置定装置，直至达到所述导热材料的预先给定的层厚度。
所述热源能够包括电池组单体电池和/或电子组件，其中所述传热面能够是冷却系统的一部分或者是与所述冷却系统邻接的组件。因此，所述传热面能够是散热片的直接的组成部分或者是布置在真正的散热片与壳体面之间的、比如呈隔断壁等等的形式的构件。所述热源比如能够是单个的电池组单体电池或者也能够是电池模块，所述电池模块具有多个彼此连接的电池组单体电池。所述热源比如也能够是各种电子组件、像比如保险丝、汇流排、继电器等等。所述热源也能够是一个完整的结构组合件，该结构组合件包括一个或者多个电池组单体电池或者多个导电的组件或者电子组件。
对于所述按本发明的方法来说，重要的是，在实施置定过程的期间借助于壳体面与传热面之间的所提到的持续的电容测量来对所述壳体面与所述传热面之间的导热材料的目前的层厚度进行监控。所述用作热接口层的导热材料的层厚度因此在置定过程的期间借助于所述基片、也就是壳体面与所述传热面之间的电容测量来优选连续地来查明，其中所述置定过程也还能够额外地是接合过程。所述电容测量能够提供测量信号，该测量信号代表着所测量的电容。在此所测量的电容代表着层厚度。
在此基础上，能够生成用于所述置定装置的控制信号，按照该控制信号所述置定装置控制置定过程，从而能够确保所述壳体面与所述传热面之间的导热材料的预先给定的层厚度。换言之，能够对所述测量信号进行处理并且在使用所述测量信号的情况下产生所述控制信号。因此，能够在不取决于电池系统的制造公差的情况下可靠地并且容易地可重复地调节所述壳体面与所述传热面之间的在置定过程结束时所产生的间距以及由此所述导热材料的层厚度。
比如由于制造原因而经常在电池底部或者单体电池底部上存在相当大的不平整度。这样的不平整度对按本发明的用于设定导热材料的预先给定的层厚度的方法来说不是问题。因为通过持续的电容测量，能够以简单而可靠的方式在置定过程的期间对所述导热材料的层厚度进行持续的监控。因此，能够在没有另外的花钱多的测量的情况下在整个置定过程的期间可靠地监控所述导热材料的层厚度。一旦达到了所述导热材料的预先给定的层厚度，就能够可靠地并且首先及时地停止所述置定过程。
因此，通过所述按本发明的方法可以完全有针对性地并且精确地调节所述导热材料的层厚度。由此，能够有针对性地调节所述导热材料的热性能和电性能、也就是首先是其电绝缘的性能和导热性能。因此，借助于所述按本发明的方法，比如能够在不取决于单体电池底部或者能够用作传热面的隔断壁的公差的情况下将电池组单体电池置定到或者调节到整个电池系统中的相同的缝隙尺寸，而在此比如不必局部精确地测量所述电池组单体电池的各自的底部。
借助于所述按本发明的方法，也能够取消所述导热材料的过度配量，否则经常要考虑所述过度配量，以用于能够对相应的缝隙容积方面的由公差引起的偏差进行补偿。因此，借助于按本发明的方法，不仅能够精确地精确地调节所述导热材料的层厚度，而且也还能够在没有过度配量的情况下调节所述导热材料的使用量。通过所述导热材料的降低的材料使用量，能够降低整个电池系统的重量以及与此相关的成本。
通过所填塞的用作热接口的导热材料产生的绝缘能力能够通过所限定的最小缝隙尺度、也就是预先给定的层厚度的预先规定来得到保证，而不需要额外的措施、像比如开头所提到的保护膜、间隔垫片、层厚度的过量尺寸及类似措施。
如果所述热源比如是电池组单体电池，那么借助于按本发明的方法能够为所述电池系统的所有电池组单体电池相对于各自相关的散热片建立相同的热阻并且由此确保关于所述电池系统的所有电池组单体电池的均匀的温度分布。所述电池组单体电池的老化由此能够变慢，因为所述电池组单体电池具有十分相同的温度分布。当然，所述按本发明的方法不仅仅局限于电池组单体电池。借助于所述按本发明的方法，能够以所描述的方式将电池系统的各种热源连接到电池系统的各种散热片上。
本发明的一种可能的实施方式规定，所述电容测量借助于交流电压测量来进行。由此能够在置定过程的期间进行连续的或持续的电容测量。
本发明的另一种可能的实施方式规定，所述电容测量用处于1kHz与100kHz之间、尤其是处于5kHz与20kHz的测量频率来进行。因此，所述电容测量能够用相当高的测量频率来进行，由此能够对所述置定过程进行很快的控制或调节。因此，所述电容测量没有影响置定过程的速度，因为所述测量频率能够被选择得足够高，从而与置定运动相比在置定过程的期间能够进行很多次单个的测量，以用于持续地监控所述导热材料的层厚度。
本发明的另一种可能的实施方式规定，给多次单个的电容测量的结果求平均值并且在此基础上查明所述导热材料的相应的层厚度。由此能够非常精确地查明所述导热材料的相应的层厚度。即使单个的电容测量可能稍许被歪曲，通过多次电容测量的平均值也能够持续地在置定过程的期间特别精确地查明所述导热材料的相应的层厚度。
按照本发明的另一种可能的实施方式来规定，在进行电容测量时持续地将测量信号加载在壳体侧和/或传热面上并且为了进行电容测量而对其进行测评。所述测量信号比如能够直接在置定的期间通过所使用的置定装置的抓具施加在电池组单体电池的单体电池杯上。将所述测量信号持续地加载在置定配对物或者接合配对物的壳体侧和/或传热面上并且为了进行电容测量而对其进行测评，由此能够特别精确地进行电容测量并且由此对置定过程进行监控。
本发明的另一种可能的实施方式规定，在所述电容测量的基础上在置定过程的期间在所述壳体面与所述传热面之间的短路和/或导热材料中的气套的方面实施过程监控。如果比如由于所述壳体面与所述传热面之间的导热材料中的异物颗粒而在置定过程的期间出现短路，则这一点能够在电容测量的基础上十分容易并且快速地被探测到。因为在存在短路时所述电容测量似乎失灵，因为所述电容而后趋向于零。因此，所述导热材料中的异物颗粒的夹入能够以简单的方式来识别。此外，也能够通过所述电容测量来探测到所述导热材料中的气套。因为空气具有与导热材料完全不同的电介质常数，这也相应地影响到所述电容测量并且而后能够被探测。由此，在所述电容测量的过程中在置定过程的期间已经能够识别各种缺陷。
本发明的另一种可能的实施方式规定，如果在过程监控时发现缺陷，则中断所述置定过程，并且如果所述导热材料还没有时效硬化，则在消除缺陷的情况下重新实施所述置定过程。由此，能够或多或少地直接实施可能的缺陷消除，因为在所述电容测量的基础上在置定过程的期间就已经能够识别某些缺陷。否则可能在所述电池系统的终检中才能识别的缺陷就这样在置定过程的期间就已经被识别并且只要可能也能够被消除。
所述按本发明的用于将电池系统的热源连接到电池系统的散热片上的系统包括置定装置，该置定装置被设计用于实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述热源的导电的壳体面与导电的传热面之间的电绝缘的导热材料的情况下减小所述导电的壳体面与所述导电的传热面之间的间距，其中所述导电的传热面是所述散热片的一部分或者与该散热片邻接。此外，所述系统包括测量装置，该测量装置被设计用于在置定过程的期间持续地在所述壳体面与所述传热面之间实施电容测量。此外，所述系统包括控制机构，该控制机构被设立用于在所述电容测量的基础上监控所述导热材料的层厚度并且操控所述置定装置，直至达到所述导热材料的预先给定的层厚度。所述按本发明的方法的有利的设计方案可以视为所述按本发明的系统的有利的设计方案并且反之亦可，其中所述系统尤其具有用于实施方法步骤的器件。所述置定装置比如能够是机械手或者也能够是其他适合用于实施所提到的置定过程的装置。所述测量装置和所述控制机构能够是单独的组件或者模块。作为替代方案，比如也可能的是，所述测量装置和所述控制机构以被集成在一种测量及测评模块中的方式来构成。
本发明的另外的优点、特征和细节从以下关于一种优选的实施例的描述中并且借助于附图来得出。前面在说明书中所提到的特征和特征组合以及接下来在附图说明中并且/或者在唯一的插图中所示出的特征和特征组合能够不仅在相应所说明的组合中、而且也在其他的组合中或者单独地使用，而不离开本发明的范围。
附图说明
附图在唯一的插图中示出了用于在布置导热材料的情况下将电池组单体电池热连接到冷却板上的系统的示意图。
具体实施方式
在唯一的插图中以示意图示出了一种用于将电池组单体电池12热连接到未进一步示出的电池系统的冷却板14上的系统10。所述电池组单体电池12和冷却板14在以下解释中仅仅代表着用于电池系统中的可能的热源或散热片的示范性的实例。
所述系统10包括呈机械手或类似器件的形式的置定装置16，该置定装置被设计用于在使用相应的手臂18的情况下实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述电池组单体电池12的导电的壳体面20与所述用作散热片的冷却板14的导电的传热面22之间的电绝缘的导热材料24的情况下减小所述导电的壳体面20与所述导电的传热面22之间的间距。为此所述置定装置16能够用其手臂18来抓住电池组单体电池12并且使其朝冷却板14的方向运动。同时对布置在所述壳体面20与所述传热面22之间的导热材料24进行挤压。所述导热材料24事先被涂覆在壳体面20和/或传热面22上。
此外，所述系统10包括测量装置26，该测量装置通过线路28与电池组单体电池12和冷却板14相连接。所述测量装置26被设计用于在置定过程的期间持续地在壳体面20与传热面22之间实施电容测量。最后，所述系统10还包括控制机构30，该控制机构通过线路32与所述置定装置16在信号技术上相连接。所述控制机构30被设立用于在所述电容测量的基础上在置定过程的期间监控所述导热材料24的相应当前的层厚度并且操控所述置定装置16，直至达到所述导热材料24的预先给定的层厚度。
在所述置定过程中在挤压布置在所述电池组单体电池12的导电的壳体面20与所述冷却板14的导电的传热面22之间的电绝缘的导热材料24的情况下减小所述导电的壳体面20与所述导电的传热面22之间的间距，因此在实施所述置定过程时所述测量装置26持续地实施所提到的电容测量。所述电容测量在此借助于交流电压测量来进行。在此，比如能够设置处于1kHz与100kHz之间、尤其是处于5kHz与20kHz之间的测量频率。在所述电容测量中持续地通过线路28将测量信号加载在所述壳体面20和/或所述传热面22上并且为进行电容测量而对其进行测评。尤其给多次单个的电容测量的结果求平均值，其中而后在这种求平均值的基础上查明所述导热材料24的相应的当前的层厚度。
所述测量装置26将所述电容测量的相应的结果持续地传送给控制机构30。所述控制机构30在所述持续的电容测量的基础上或者在所述持续的电容测量的结果的基础上生成相应的用于对置定装置16进行操控的控制信号。在最简单的情况中，一旦在电容测量的过程中获知已经达到了所述导热材料24的预先给定的层厚度，所述控制机构30就容易地通过所述线路32将停止信号发送给所述置定装置16。也能够比如随着所述导热材料24的厚度变小而减慢所述置定运动、也就是电池组单体电池12的朝冷却板14的方向的运动。此外，所述置定运动优选也在与电池组单体电池12及冷却板14的机械的负荷能力相协调的情况下受到控制。
除此以外，所述测量装置26和/或所述控制机构30被设立用于在电容测量的基础上在置定过程的期间实施过程监控。尤其能够借助于电容测量来探测所述壳体面20与所述传热面22之间的短路，所述短路可能比如通过所述导热材料24中的异物颗粒所引起。
除此以外，也能够在电容测量的基础上探测所述导热材料24中的气套。如果在过程监控的过程中发现缺陷，则能够中断所述置定过程。如果而后所述导热材料24还没有时效硬化，则比如能够重新在消除相关的缺陷的情况下——只要可能——重新实施所述置定过程。因此，已经在置定过程的期间通过一种在线过程监控通过所述电容测量来发现否则可能在置定过程中出现的可能难以探测的或者在较迟的时刻才能探测的缺陷。因此，比如能够不仅特别精确地并且均匀地调节电池组单体电池12与冷却板14之间的缝隙厚度以及由此所述导热材料24的层厚度，而且此外也还能够借助于所述电容测量在置定过程的期间检测各种缺陷并且必要时而后也直接将其消除。
如已经提到的那样，所述电池组单体电池12和冷却板14对电池系统的可能的热源或者散热片来说应该理解为仅仅是代表性的并且示范性的。原则上，能够将所解释的系统10和所解释的方法用于将电池系统的各种热源热连接到电池系统的各种散热片上。
附图标记列表：
10 系统
12 电池组单体电池
14 冷却板
16 置定装置
18 置定装置的手臂
20 壳体面
22 传热面
24 导热材料
26 测量装置
28 测量装置的线路
30 控制机构
32 控制机构的线路

Claims (9)

1.用于将电池系统的热源(12)热连接到该电池系统的散热片(14)上的方法，包括以下步骤：
-借助于置定装置(18)来实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述热源(12)的导电的壳体面(20)与导电的传热面(22)之间的电绝缘的导热材料(24)的情况下减小所述导电的壳体面(20)与所述导电的传热面(22)之间的间距，其中所述导电的传热面(22)是所述散热片(14)的一部分或者与该散热片(14)邻接；
-在所述置定过程的期间借助于测量装置(26)在所述壳体面(20)与所述传热面(22)之间实施持续的电容测量；
-在所述电容测量的基础上监控所述导热材料(24)的层厚度并且借助于控制机构(30)控制所述置定装置(18)，直至达到所述导热材料(24)的预先给定的层厚度。
2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
所述热源(12)包括电池组单体电池和/或电子组件，其中所述散热片(14)是所述电池系统的冷却系统的一部分。
3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
所述电容测量借助于交流电压测量来进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
所述电容测量用处于1kHz与100kHz之间、尤其是处于5kHz与20kHz之间的测量频率来进行。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
给多次单个的电容测量的结果求平均值并且在此基础上查明所述导热材料(24)的相应的层厚度。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在所述电容测量中持续地将测量信号加载在壳体侧和/或传热面(22)上并且为进行电容测量而对其进行测评。
7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，
其特征在于，
在所述电容测量的基础上在置定过程的期间由所述壳体面(20)与所述传热面(22)之间的短路和/或所述导热材料(24)中的气套看来实施过程监控。
8.根据权利要求7所述的方法，
其特征在于，
如果在所述过程监控中发现缺陷，则中断所述置定过程，并且如果所述导热材料(24)还没有时效硬化，则在消除所述缺陷的情况下重新实施所述置定过程。
9.用于将电池系统的热源(12)热连接到电池系统的散热片(14)上的系统(10)，包括：
-置定装置(18)，该置定装置被设计用于实施置定过程，在所述置定过程中在挤压布置在所述热源(12)的导电的壳体面(20)与导电的传热面(22)之间的电绝缘的导热材料(24)的情况下减小所述导电的壳体面(20)与所述导电的传热面(22)之间的间距，其中所述导电的传热面(22)是所述散热片(14)的一部分或者与该散热片(14)邻接；
-测量装置(26)，该测量装置被设计用于在所述置定过程的期间持续地在所述壳体面(20)与所述传热面(22)之间实施电容测量；
-控制机构(30)，该控制机构被设立用于在所述电容测量的基础上监控所述导热材料(24)的层厚度并且操控所述置定装置(18)，直至达到所述导热材料(24)的预先给定的层厚度。
CN202080009464.2A 2019-01-28 2020-01-22 用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法和系统 Active CN113302782B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019102003.4A DE102019102003B4 (de) 2019-01-28 2019-01-28 Verfahren und system zur thermischen anbindung einer wärmequelle eines batteriesystems an eine wärmesenke eines batteriesystems
DE102019102003.4 2019-01-28
PCT/EP2020/051485 WO2020156899A1 (de) 2019-01-28 2020-01-22 Verfahren und system zur thermischen anbindung einer wärmequelle eines batteriesystems an eine wärmesenke eines batteriesystems

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113302782A true CN113302782A (zh) 2021-08-24
CN113302782B CN113302782B (zh) 2023-12-19

Family

ID=69190784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080009464.2A Active CN113302782B (zh) 2019-01-28 2020-01-22 用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法和系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US11888105B2 (zh)
EP (1) EP3918649B1 (zh)
CN (1) CN113302782B (zh)
DE (1) DE102019102003B4 (zh)
ES (1) ES2938319T3 (zh)
WO (1) WO2020156899A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021104146A1 (de) 2021-02-22 2022-08-25 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln eines Qualitätszustands eines während eines Setzprozesses verwendeten Bauteils und Steuereinrichtung zum Überwachen eines Setzprozesses
DE102022113964B4 (de) 2022-06-02 2024-03-28 Audi Aktiengesellschaft Verfahren zum Ermitteln und Speichern von bestimmten Eigenschaften einer Wärmeleitschicht

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598194A1 (de) * 1992-11-11 1994-05-25 VARTA Batterie Aktiengesellschaft Metalloxid-Wasserstoffbatterie hoher Kapazität
WO2012013789A1 (fr) * 2010-07-29 2012-02-02 E4V Système de refroidissement de batterie électrique et batterie comprenant un tel système
DE102013220690A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul, Verfahren zu dessen Herstellung und Kraftfahrzeug mit einem Batteriemodul
DE102017116420A1 (de) * 2016-07-22 2018-01-25 Ford Global Technologies, Llc Batteriewärmeleitmaterialinstallationsbaugruppe und verfahren
CN108647432A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 西安交通大学 基于热阻网络模型的电池热失控预测方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE941322C (de) * 1954-12-23 1956-04-05 Siemens Ag Messverfahren zur Dicken- bzw. Abstandsmessung unter Verwendung eines Kondensators, insbesondere eines Plattenkondensators mit beweglichen Platten
DE102008059961B4 (de) * 2008-12-02 2014-08-28 Daimler Ag Batterie, umfassend einen Zellverbund aus mehreren parallel und/oder seriell miteinander verschalteten Einzelzellen
US10403869B2 (en) * 2015-04-13 2019-09-03 Cps Technology Holdings, Llc Adhesive tape for positioning battery cells in a battery module
DE102017223664B4 (de) * 2017-12-22 2019-09-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Verfahren und Handhabungsvorrichtung zur Anordnung eines Batteriemoduls auf einer Platte

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0598194A1 (de) * 1992-11-11 1994-05-25 VARTA Batterie Aktiengesellschaft Metalloxid-Wasserstoffbatterie hoher Kapazität
WO2012013789A1 (fr) * 2010-07-29 2012-02-02 E4V Système de refroidissement de batterie électrique et batterie comprenant un tel système
DE102013220690A1 (de) * 2013-10-14 2015-04-16 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Batteriemodul, Verfahren zu dessen Herstellung und Kraftfahrzeug mit einem Batteriemodul
DE102017116420A1 (de) * 2016-07-22 2018-01-25 Ford Global Technologies, Llc Batteriewärmeleitmaterialinstallationsbaugruppe und verfahren
CN108647432A (zh) * 2018-05-09 2018-10-12 西安交通大学 基于热阻网络模型的电池热失控预测方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
林成涛;李腾;陈全世;: "锰酸锂动力蓄电池散热影响因素分析", 兵工学报, no. 01 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019102003A1 (de) 2020-07-30
US11888105B2 (en) 2024-01-30
EP3918649B1 (de) 2023-01-11
EP3918649A1 (de) 2021-12-08
WO2020156899A1 (de) 2020-08-06
US20210359334A1 (en) 2021-11-18
ES2938319T3 (es) 2023-04-10
CN113302782B (zh) 2023-12-19
DE102019102003B4 (de) 2020-11-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9967966B2 (en) Device and method for determining the temperature of a heat sink
JP6610664B2 (ja) 蓄電装置
CN113302782A (zh) 用于将电池系统的热源热连接到电池系统的散热片上的方法和系统
US20210066771A1 (en) Solid-state battery, battery module, and charging method of solid-state battery
KR20130066803A (ko) 신규한 구조의 스위칭 보드 및 그것을 포함하고 있는 전지모듈
US20230324233A1 (en) Testing method for a thermal contact
CN108489627B (zh) 一种嵌入多层pcb板的薄膜热电偶温度传感器、瞬态温度监测系统和方法
CN112858933A (zh) 用于电池模块的传感器系统
CN102628668A (zh) 用于确定多层结构中感兴趣的层的厚度的系统和方法
CN212963756U (zh) 一种温度传感器、温度传感器组及测温装置
US10665911B2 (en) Battery module
KR101639210B1 (ko) 이차전지 검사 장치
US20220089044A1 (en) Device for electrical charging of a vehicle battery of an electrically operated vehicle, and method for manufacturing a device for electrical charging of a vehicle battery of an electrically operated vehicle
KR102032190B1 (ko) 히터 플레이트, 이 히터 플레이트를 이용하는 열유속 센서의 제조 장치, 이 히터 플레이트의 제조 방법 및 이 히터 플레이트의 제조 장치
US20220393262A1 (en) Sealed battery module with cooling and heating
US11609125B2 (en) Systems and methods for thermal monitoring
KR102512061B1 (ko) 배터리 모듈을 위한 센서 시스템
JP2014521205A (ja) 導電性かつ熱伝導性の部材と基板との適正な接着の検査方法
CN106981680B (zh) 用于测量电位差的导电测量层
KR20210117706A (ko) 진단 회로 기판 및 진단 회로 기판의 진단 방법
WO2022219913A1 (ja) 電池管理システム、温度測定装置及び制御方法
US20190235014A1 (en) Test socket heating module and device test apparatus having same
CN112033560A (zh) 一种温度传感器组、温度传感器配对方法及配对装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant