CN113424360A - 用于制造汽车的牵引电池的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制造汽车的牵引电池的方法，其中，所述牵引电池(10)包括壳体(11)和多个容纳在所述壳体(11)中的电池模块(14)，其中，在所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间设置糊状的热传导物质(16)，用于使得所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)热耦接，具有如下步骤：提供所述壳体(11)和所述电池模块(14)；测量相应的所述电池模块(14)的至少一个区段和/或所述壳体(11)的至少一个区段；根据该测量来求取在所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)之间的实际‑间隙；根据所求出的实际‑间隙来求取热传导物质(16)的量；把所求出的所述热传导物质(16)的量涂敷到所述被冷却的壳体壁(13)和/或相应的所述电池模块(14)上；以规定的装入力把相应的所述电池模块(14)装入到所述壳体(11)中，并且所述热传导物质(16)在相应的所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间分布。

Description

用于制造汽车的牵引电池的方法
技术领域
本发明在此涉及一种用于制造汽车的牵引电池的方法。
背景技术
汽车的牵引电池具有壳体以及多个电池模块。为了冷却电池模块，已知的是，牵引电池的壳体具有被冷却的壳体壁。被冷却的壳体壁尤其具有被冷却剂流过的冷却剂通道。为了能实现从电池模块到被冷却的壳体壁的有效的热传递，已知的是，在电池模块与被冷却的壳体壁之间设置糊状的热传导物质。
由DE 10 2016 001 145 A1已知一种牵引电池，其带有电池壳体和容纳在电池壳体中的电池模块，其中，电池壳体既包括被冷却的底壁，又包括被冷却的顶壁。
由US 2016/0268657 A1已知一种带有多个电池模块的电池总成，其中，所谓的接触件位于电池模块与冷却板之间，这些接触件用于从电池模块到冷却板的热传递。
由EP 3 246 978 A1已知牵引电池的电池模块的结构。电池模块具有多个电池单体，这些电池单体被带有冷却壁的承载结构接纳。热传导物质位于电池单体与承载结构的冷却壁之间，该热传导物质用于从电池单体到冷却壁的热传递。
因而由现有技术已知，针对牵引电池，在壳体的冷却壁与电池模块之间布置了热传导物质。该热传导物质是一种具有通常小的粘度的糊状材料，该材料在把电池模块装入到牵引电池的壳体中时要尽量均匀地分布在壳体的冷却壁与电池模块之间。
在把电池模块安装于壳体中时，由于热传导物质的粘度小，在热传导物质分布于壳体的被冷却的壳体壁与电池模块之间时，在热传导物质中出现应力，并且在电池模块以及壳体的区域中出现变形。在把电池模块装入到壳体中时的安装力越大，那些应力就越大。这是不利的。
因此对用于制造这种牵引电池的方法存在需求，该方法以小的安装力就足以在安装牵引电池时并且进而在制造牵引电池时把电池模块的以及壳体的机械负荷保持得尽量小。
发明内容
本发明的目的是，提出一种新式的用于制造汽车的牵引电池的方法。
根据本发明的第一方面，该目的通过一种根据权利要求1的用于制造汽车的牵引电池的方法得以实现。
根据第一方面，该方法至少包括如下步骤：提供壳体和电池模块；测量相应的电池模块的至少一个区段和/或壳体的至少一个区段；基于该测量来求取在电池模块与被冷却的壳体壁之间的实际-间隙；根据所求出的实际-间隙来求取热传导物质的量；把所求出的热传导物质的量涂敷到被冷却的壳体壁和/或相应的电池模块上；以规定的装入力把相应的电池模块装入到壳体中，并且热传导物质在相应的电池模块与壳体的被冷却的壳体壁之间分布。
根据第一方面，根据在电池模块与被冷却的壳体壁之间的所求出的实际-间隙，求取布置在相应的电池模块与相应的被冷却的壳体壁之间的热传导物质的量，以便于是精确地使用基于在电池模块与被冷却的壳体壁之间的实际-间隙实际上所需要的热传导物质的量。为了确定实际-间隙，在此测量相应的电池模块的至少一个区段和/或壳体的特别是被冷却的壳体壁的至少一个区段，以便根据测量结果来计算实际-间隙。采用本发明的第一方面，可以实现减小或限制在把电池模块装入到壳体中时的装入力，进而减小或限制安装力。
根据本发明的第二方面，该目的通过一种根据权利要求4的用于制造汽车的牵引电池的方法得以实现。
根据第二方面，该方法至少包括如下步骤：提供壳体和电池模块；把热传导物质的规定的量涂敷到壳体壁和/或相应的电池模块上；以规定的装入力把相应的电池模块装入到壳体中，并且热传导物质在相应的电池模块与壳体壁之间分布，其中，在测量技术上检测并调节实际-装入力，使得该实际-装入力沿着相应的电池模块的装入行程等于给定-装入力，或者处于给定-装入力周围的规定的公差带以内。
根据第二方面，借助装入力沿着装入行程把相应的电池模块装入到壳体中，该装入力经过调节，使得装入力沿着装入行程等于给定-装入力，并且不超过该给定-装入力。这样就可以减小装入力，进而减小安装力。
根据本发明的第三方面，该目的通过一种根据权利要求8的用于制造汽车的牵引电池的方法得以实现。
根据第三方面，该方法至少包括如下步骤：提供壳体和电池模块；把热传导物质的规定的量涂敷到被冷却的壳体壁和/或相应的电池模块上；沿着装入行程以规定的装入力把相应的电池模块装入到壳体中，直至在装入行程的终点到达装入位置，并且热传导物质在相应的电池模块与被冷却的壳体壁之间分布，其中，利用光测量机构来监视到达装入位置。
根据第三方面，检测在装入行程的终点到达装入位置，以便特别是在装入行程的终点限制和降低装入力。由此也可以减小安装力。
优选地，上述三个方面中的至少两个方面相互组合地使用，以便在制造牵引电池时限制装入力，进而限制安装力。特别优选地，全部三个方面都相互组合地使用，以便在制造牵引电池时限制装入力，进而限制安装力，由此避免电池模块和壳体可能受损。
附图说明
本发明的优选改进可由从属权利要求和后续说明得到。将借助附图详述本发明的实施例，但不局限于此。在此：
图1为根据本发明要制造的汽车牵引电池的示意性的局部剖视图；
图2示出图1的细节；
图3示出力-行程-曲线。
具体实施方式
图1为汽车的牵引电池10的示意性的局部剖视图。牵引电池10具有由侧壁12和底壁13构成的壳体11。附加地，该壳体可以具有图1中未示出的顶壁或顶盖。
壳体具有多个用于电池模块14的容纳区域，其中，为简明起见，在图1中只示出了一个这种容纳腔，在该容纳腔中安装了电池模块14。容纳区域至少部分地被侧壁12和底壁13限定。
牵引电池10的壳体11的底壁13是被冷却的底壁13，其中，图1非常示意性地示出了用于冷却底壁13的冷却机构15。通常，底壁13被冷却剂流过，于是具有用于冷却剂的流动通道。在这种情况下，被冷却剂流过的冷却通道于是形成了冷却机构15。
为了有效地冷却电池模块14，电池模块14通过糊状的热传导物质16与被冷却的壳体壁13耦接。
在此，图1示出在把电池模块14装入到壳体11的相应的容纳区域中时处于中间状态的热传导物质16。在装入时，糊状的物质16优选全平面地在被冷却的壳体壁13与相应的电池模块14的对面的壁17之间平面地分布，以便提供相应的电池模块14与被冷却的壳体壁13的尽量良好的热耦接。
热传导物质16是一种具有低粘度的糊状的物质，当在装入电池模块14情况下对电池模块14施加了太大的装入力时，可以在该物质中引入应力。
由于这些应力，对于相应的电池模块14和/或被冷却的壳体壁13存在变形危险，因而存在受损危险。这要采用本发明予以避免。
此外由图1可见，相应的电池模块14在安装于壳体11中抵靠到保持器19上时与侧向的固定凸缘18接触，这些保持器伸入到壳体11的侧壁12的凸起20中。这些保持器19尤其是用于使得电池模块14与电池壳体11拧紧的螺纹套筒，其中，固定螺钉穿过相应的电池模块14的凸缘18的固定孔眼21伸入到这些螺纹套筒19中，以便使得电池模块14与壳体11拧紧。
现在为了减小在制造或安装牵引电池10时需要的装入力或安装力，根据本发明的第一方面，提出一种方法，在该方法中，在提供壳体11之后，以及在提供要安装于壳体11中的电池模块14之后，对相应的电池模块14的至少一个区段进行测量，和/或对壳体11的容纳着相应的电池模块14的至少一个区段进行测量。
优选地，作为相应的电池模块14的区段，测量模块壁17的面向被冷却的壳体壁13的区段，和/或作为壳体11的区段，测量被冷却的壳体壁13的面向相应的电池模块的区段。优选既测量壳体壁13的相应的区段，又测量电池模块14的相应的区段。
基于在此得到的测量结果，求取出在把相应的电池模块14安装于壳体11的相应的容纳区域中时在相应的电池模块14与被冷却的壳体壁13之间可能形成的实际-间隙。
基于所求取的该实际-间隙，然后求取需要用来尽量平面地或完全地填充该实际-间隙的热传导物质16的量，而不把多余量的热传导物质16引入到该实际-间隙中。
根据所求取的热传导物质16的量，在把相应的电池模块14安装到相应的容纳区域中之前，把热传导物质16以相应地求取的量涂敷到被冷却的壳体壁13和/或电池模块14上。在此也可以规定用于把热传导物质16涂敷到被冷却的壳体壁13和/或电池模块14上的样式，比如圆形、椭圆形或矩形。
接下来，把相应的电池模块14装入到相应的容纳区域中，确切地说，在热传导物质16分布于相应的电池模块14与壳体11的被冷却的壳体壁13之间的情况下以规定的装入力装入。
由于给每个电池模块14使用的热传导物质16的量精确地适配于相应的电池模块14的尺寸或被冷却的壳体壁13的相应区段的尺寸，所以可以减小装入力，进而减小安装力，由此于是在安装时不会对相应的电池模块14或牵引电池的壳体11产生受损危险。
根据本发明的优选与本发明的第一方面相组合地采用的第二方面，在测量技术上检测并调节在把相应的电池模块14装入到壳体11中即壳体11的相应的容纳区域中时形成的实际-装入力，使得该实际-装入力沿着相应的电池模块14的装入行程等于给定-装入力，或者处于给定-装入力周围的规定的公差带以内，热传导物质16沿着该装入行程变形并且在相应的电池模块14与被冷却的壳体壁13之间分布。
为此在装入行程开始时，热传导物质16沿着该装入行程变形和分布，把实际-装入力首先从优选为0的值提高到与最大允许的装入力FMAX相等的给定-装入力。图3示出了装入力F关于装入行程S的力-行程-曲线。在装入行程S起始于S0时，装入力F为零，并且该装入力直至装入行程S的位置S1提高到最大允许的装入力FMAX。从该位置S1直至位置SMAX—其对应于装入行程的终点并且进而对应于电池模块14装入到壳体11中的所希望的装入位置，装入力F优选保持恒定。为此，沿着装入行程S优选利用力-行程-测量机构在测量技术上检测实际-装入力，并且沿着装入行程S调控实际-装入力F，使得该实际-装入力沿着装入行程保持恒定，直至装入行程的终点，即直至到达最终的装入位置SMAX。
由此，热传导物质16于是可以最佳地变形和分布。避免了热传导物质16中的不允许的大应力。同样减小了相应的电池模块14以及电池壳体11的受损危险。
根据本发明的可以与第一方面相组合和/或与第二方面相组合地采用的第三方面，沿着装入行程S以规定的装入力F把相应的电池模块14装入到壳体11中，直至在装入行程S的终点到达装入位置SMAX，并且热传导物质16在相应的电池模块14与壳体的被冷却的壳体壁13之间分布，这如下进行：利用光测量机构22来监视到达装入位置SMAX。
优选设计成光电二极管的光测量机构22监视入射到相应的电池模块14的固定孔眼21中的光量，其中，进入到固定孔眼21中的光量取决于在相应的螺纹套筒19与具有相应的固定孔眼21的固定凸缘18的邻接端部之间的距离或间隙Y。该间隙Y越小，就有越少的光入射到固定孔眼21中。
如果固定凸缘18的下端靠置在螺纹套筒19上，确切地说，在热传导物质16变形和分布的情况下靠置，则经由间隙Y不再有或者几乎不再有光量入射到固定孔眼21中。
当确定出入射到相应的固定孔眼21中的光量小于极限值时，推断出待安装的电池模块14已到达装入行程S的装入位置SMAX。随着到达该装入位置，于是没有其它的装入力F施加到电池模块14上。
上述根据本发明的全部三个方面可以单独地采用或者任意地相互组合采用，这些方面借助机器人全自动地执行。
在把电池模块14装入到壳体11的相应的容纳区域中时，可以限制装入力，进而限制安装力。这样就减小了电池模块14以及壳体11的受损危险。

Claims (11)

1.一种用于制造汽车的牵引电池(10)的方法，其中，所述牵引电池(10)包括壳体(11)和多个容纳在所述壳体(11)中的电池模块(14)，其中，在所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间设置糊状的热传导物质(16)，用于使得所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)热耦接，
具有如下步骤：
提供所述壳体(11)和所述电池模块(14)；
测量相应的所述电池模块(14)的至少一个区段和/或所述壳体(11)的至少一个区段；
根据该测量来求取在所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)之间的实际-间隙；
根据所求出的实际-间隙来求取热传导物质(16)的量；
把所求出的所述热传导物质(16)的量涂敷到所述被冷却的壳体壁(13)和/或相应的所述电池模块(14)上；
以规定的装入力把相应的所述电池模块(14)装入到所述壳体(11)中，并且所述热传导物质(16)在相应的所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间分布。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，作为相应的所述电池模块(14)的区段，测量面向所述被冷却的壳体壁(13)的模块壁区段，和/或作为所述壳体(11)的区段，测量所述被冷却的壳体壁(13)的面向相应的所述电池模块(14)的区段。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，该方法根据权利要求4～6中任一项和/或根据权利要求8～11中任一项予以改进。
4.一种用于制造汽车的牵引电池(10)的方法，其中，所述牵引电池(10)包括壳体(11)和多个容纳在所述壳体(11)中的电池模块(14)，其中，在所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间设置糊状的热传导物质(16)，用于使得所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)热耦接，
具有如下步骤：
提供所述壳体(11)和所述电池模块(14)；
把所述热传导物质(16)的规定的量涂敷到所述被冷却的壳体壁(13)和/或相应的所述电池模块(14)上；
以规定的装入力把相应的所述电池模块(14)装入到所述壳体(11)中，并且所述热传导物质(16)在相应的所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间分布，
其中，在测量技术上检测并调节实际-装入力，使得该实际-装入力沿着相应的所述电池模块(14)的装入行程等于给定-装入力，或者处于给定-装入力周围的规定的公差带以内。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述装入行程开始时，把所述实际-装入力提高到所述给定-装入力，随后保持恒定，直至所述装入行程的终点。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，沿着所述装入行程利用力-行程-测量机构在测量技术上检测所述实际-装入力，并且沿着所述装入行程调控所述实际-装入力。
7.如权利要求4～6中任一项所述的方法，其特征在于，该方法根据权利要求1～2中任一项和/或根据权利要求8～11中任一项予以改进。
8.一种用于制造汽车的牵引电池(10)的方法，其中，所述牵引电池(10)包括壳体(11)和多个容纳在所述壳体(11)中的电池模块(14)，其中，在所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间设置糊状的热传导物质(16)，用于使得所述电池模块(14)与所述被冷却的壳体壁(13)热耦接，
具有如下步骤：
提供所述壳体(11)和所述电池模块(14)；
把所述热传导物质(16)的规定的量涂敷到所述被冷却的壳体壁(13)和/或相应的所述电池模块(14)上；
沿着装入行程以规定的装入力把相应的所述电池模块(14)装入到所述壳体(11)中，直至在装入行程的终点到达装入位置，并且所述热传导物质(16)在相应的所述电池模块(14)与所述壳体(11)的被冷却的壳体壁(13)之间分布，
其中，利用光测量机构(22)来监视在所述装入行程的终点到达所述装入位置。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，作为光测量机构(22)，使用光电二极管。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述光测量机构(22)监视入射到相应的所述电池模块(14)的固定孔眼(21)中的光量，其中，当入射的所述光量小于极限值时，推断出在所述装入行程的终点到达所述装入位置。
11.如权利要求8～10中任一项所述的方法，其特征在于，该方法根据权利要求1～2中任一项和/或根据权利要求4～6中任一项予以改进。
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