CN115579569A - 制造用于安装电池模块的电池托架的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种制造用于安装电池模块的电池托架的方法，所述方法包括：提供具有板坯区域(107)的材料板坯(103)；在板坯区域(107)中提供换热器结构(112)，所述换热器结构(112)具有不可分离地连接至材料板坯(103)的中空通道(111)，其中中空通道(111)用于通过流体对电池模块进行温度调节；以及成形所述材料板坯(103)以形成支撑托盘(101)，所述支撑托盘(101)具有用于支撑所述电池模块的托盘底座(105)以及侧壁(109‑1～109‑4)，所述侧壁(109‑1～109‑4)于周侧限定出所述托盘底座(105)，其中所述托盘底座(105)由板坯区域(107)形成，所述成形步骤包括深拉所述材料板坯。

Description

制造用于安装电池模块的电池托架的方法
本申请是申请日为2019年3月8日、申请号为201910175227.2、发明创造名称为制造用于安装电池模块的电池托架的方法的中国发明专利申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及用于安装电动车辆的电池模块的电池托架的制造方法。
背景技术
为了安装例如可具有一个或多个蓄能器的电池模块，通常使用安装在电动车辆上的电池托架。这种电池托架通常由多个金属件制成，这些金属件以材料结合或摩擦锁定的方式互连，以便获得用于支撑电池模块的支撑托盘。在安装电池模块之后，支撑托盘通常由盖子封闭。
然而，如上所述的电池托架的制造很昂贵。而且，以这种方式制造的支撑托盘会阻碍设置在其中的电池模块的有效冷却。
发明内容
因此，本发明的目的是提出一种用于电池托架的高效制造概念，并且，所述电池托架能够有效地冷却安装在其中的电池模块。
此目的通过独立权利要求的特征实现。本发明的有利实施例是从属权利要求、说明书和附图的主题。
本发明基于如下知识：上述目的可以通过具有用于支撑电池模块的整体式支撑托盘的电池托架来实现。
支撑托盘可以例如通过折叠或深拉工件形成，所述工件由金属板组成。支撑托盘包含双壁式底座，中空通道集成在所述底座中。双壁式底座可以例如通过使用双壁式工件或通过连接另一壁来获得。
根据一个方面，发明涉及一种用于电动车辆的电池模块的电池托架的制造方法，包括：提供具有板坯区域的材料板坯；在板坯区域中提供换热器结构，所述换热器结构具有不可分离地连接至材料板坯的中空通道，其中中空通道用于通过流体对电池模块进行温度调节；以及成形材料板坯以形成支撑托盘，所述支撑托盘具有用于支撑所述电池模块的托盘底座以及侧壁，所述侧壁于周侧限定出所述托盘底座，其中所述托盘底座由板坯区域形成。
在一个实施例中，换热器结构形成换热器。
在一个实施例中，所述成形包含折叠材料板坯，其中两个相邻的侧壁随后以材料结合，尤其是流体密封的方式互连。
在一个实施例中，所述成形包含深拉材料板坯。
在一个实施例中，在成形材料板坯之前提供具有中空通道的换热器结构，其中机械材料板坯机械地形成有换热器结构，以便获得支撑托盘。
在一个实施例中，材料板坯形成有双层壁，尤其是形成为辊轧结合板坯，其中通过在成形之前或之后加宽，尤其是充气板坯区域中的双壁式材料板坯来提供换热器结构的中空通道，以形成支撑托盘。
在一个实施例中，面向支撑托盘内部的双壁式材料板坯的壁比背对支撑托盘内部的双壁式材料板坯的壁更薄。因此，这实现了换热器结构的中空通道形成在支撑托盘内部的效果，并且支撑托盘更容易折叠。较厚的壁也可作为钻撞保护装置或石头防护装置。
在一个实施例中，面向支撑托盘内部的双壁式材料板坯的壁比背对支撑托盘内部的双壁式材料板坯的壁更厚。因此，这实现了中空通道形成在支撑托盘外部的效果，并且为电池模块提供了均匀平坦的支撑表面。
在一个实施例中，换热器结构的所有中空通道仅形成在双壁式板坯区域中。
在一个实施例中，材料板坯具有另一双壁式板坯区域，所述区域具有在侧面邻接双壁式板坯区域的平坦对接壁，其中通过机械成形尤其是具有平坦对接壁的另一板坯区域来形成至少一个侧壁。
在一个实施例中，换热器结构的至少一个中空通道尤其是通过加宽材料板坯而形成在材料板坯的另一双壁式板坯区域中，所述区域邻接板坯区域，其中通过机械地成形具有至少一个中空通道的另一板坯区域而形成至少一个侧壁。
在替代实施例中，换热器结构在成形之后，尤其是在折叠材料板坯之后连接到托盘底座，尤其是通过材料结合连接。
在一个实施例中，具有经连接的换热器结构的托盘底座形成有双层壁，其中侧壁形成有单层壁或双层壁。单壁式侧壁的优点是更简单的可成形性，尤其是形成支撑托盘的更简单的可折叠性。
在一个实施例中，至少一个第一侧壁通过折叠材料板坯形成，并且经配置有成角的接合板，其中成角的接合板以材料结合，尤其是流体密封的方式连接至与第一侧壁邻接的第二侧壁。
在一个实施例中，换热器结构的中空通道彼此平行地形成，或者是蛇形的、螺旋形或线圈形的，或者至少在某些部分中为圆形或波浪形。
在一个实施例中，在板坯区域中，中空通道具有环形的，尤其是环形纵向延伸的中空通道单元，所述中空通道单元具有平行地流体分支然后结合在一起的部分，其中相邻中空通道的环形中空通道单元具有至少一个共同部分。
在一个实施例中，第一中空通道的开口在机械成形之后设置有流体入口连接器，其中第二中空通道的开口设置有流体出口连接器。
根据第二方面，本发明涉及一种用于支撑电动车辆的至少一个电池模块的电池托架，所述电池托架具有：支撑托盘，所述支撑托盘由材料板坯形成，所述材料板坯至少在某些部分中具有双层壁，其中支撑托盘具有支撑电池模块的双壁式底座，以及将双壁式托盘底座限定在侧面的侧壁，尤其是单层壁或双层壁；和换热器结构，所述换热器结构具有中空通道，所述中空通道形成在双壁式托盘底座中并且流体可流经所述中空通道以对电池模块进行温度调节。
在一个实施例中，双壁式材料板坯是辊轧结合板坯。
在本发明的范围内的术语“辊轧结合板坯”是指至少双层的金属板坯形成有第一层、第二层和局部布置在其间的分离装置，其中在不具备分离装置的区域中，存在平坦的、材料结合的，尤其是冶金连接的层。设有分离装置的辊轧结合板坯的区域随后，尤其是在将材料板坯形成到支撑托盘中之后被加宽或膨胀以形成中空通道。
材料板坯，尤其是辊轧结合板坯优选由至少一种铝合金形成。但是，也可以将不锈钢层连接到由钢材料构成的层上。此外，两个较薄的不锈钢层可以作为辊轧结合板坯连接到由钢材料构成的较厚层，以便在流体传导的中空通道周围以及围绕支撑托盘本身和电池模块实现改进的防腐蚀性。
在一个实施例中，换热器结构仅在双壁式托盘底座中形成，其中侧壁形成有单层壁或双层壁。
在一个实施例中，换热器结构的中空通道彼此平行地形成，或者是蛇形的、螺旋形或线圈形的，或者至少在某些部分中为圆形或波浪形。
在一个实施例中，双壁式材料板坯是通过激光焊接、软钎焊、粘接或辊缝焊接组装而成的板坯。
在一个实施例中，换热器结构在至少一个双壁式侧壁中形成有至少一个中空通道。
在一个实施例中，折叠双壁式材料板坯以形成双壁式支撑托盘，尤其是由经配置的换热器结构折叠。
在一个实施例中，换热器结构仅在双壁式托盘底座中形成，其中侧壁形成有单层壁或双层壁。
优选地，电池托架通过根据第一方面的方法制造。
附图说明
参考附图更详细地阐述本发明的实施例，其中：
图1示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图2A、图2B和图2C示出一个实施例中的电池托架；
图3示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图4示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图5示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图6A和图6B示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图7示意性地示出一个实施例中的电池托架；
图8示出用于制造电池托架的示例性制造步骤；
图9A示出用于制造电池托架的示例性制造步骤；
图9B示出材料连接；
图10示出用于制造电池托架的示例性制造步骤；
图11A、图11B和图11C示出电池托架的实施例；
图12示出了一个实施例中的材料板坯；以及
图13示出了一个实施例中的材料板坯。
具体实施方式
图1示意性地示出电动车辆的电池模块(图1中未示出)的电池托架100。
电池托架100具有通过机械成形材料板坯103而形成的支撑托盘101。在图1所示的示例性实施例中，材料板坯103通过折叠形成。对所述材料板坯103的机械成形还可替代地或另外地包含深拉成形。
支撑托盘101包含托盘底座105，所述托盘底座105由材料板坯103的板坯区域107形成。在通过折叠材料板坯103形成支撑托盘的情况下，托盘底座105可以对应于板坯区域107。
如果通过深拉材料板坯103制造支撑托盘101，则材料板坯103的原始板坯区域107和托盘底座105的尺寸可以不同。
支撑托盘101还包含侧壁109-1、109-2、109-3、109-4，各所述侧壁从侧面限定出托盘底座105并与托盘底座105成一定角度延伸。侧壁109-1、109-2、109-3、109-4可以通过折叠或弯曲或深拉材料板坯103的方式而形成。
可选地，侧壁109-1、109-2、109-3、109-4可各自具有弯角的凸缘110，如图1中示意性所示。凸缘110可以用于将盖子(未图示)固定在支撑托盘101上。
侧壁109-1、109-2、109-3、109-4以材料结合的方式，例如通过焊接或粘接，并以流体密封的方式互连。由于流体密封连接，侧壁109-1、109-2、109-3、109-4的连接点是水密和/或气密的。
可选地，如图1中的示例所示，侧壁109-1、109-2、109-3、109-4的转角区域可布置有转角连接件113，所述转角连接件113用于侧壁109-1、109-2、109-3、109-4的材料结合和流体密封连接。
托盘底座105具有双壁式设计，具有面向支撑托盘101内部的第一底壁105-1和背对支撑托盘101内部的第二底壁105-2。
第一底壁105-1和第二底壁105-2可以是辊轧结合板坯的壁，在一个实施例中，材料板坯103由所述辊轧结合板坯形成。
在一个实施例中，第一底壁105-1可以材料结合的方式连接到第二底壁105-2，例如，通过粘接或焊接。或者，第二底壁105-2可以材料结合的方式连接到第一底壁105-1。
图1中示意性示出的中空通道111形成在托盘底座105中。中空通道111形成换热器结构112。在一个实施例中，换热器结构112形成集成式换热器。
在一个实施例中，优选地，在将材料板坯103成形为支撑托盘101之前，通过对由辊轧结合板坯形成的材料板坯103进行膨胀成形来制造中空通道111。然而，在另一实施例中，也可以在将材料板坯103成形为支撑托盘101之后，再通过对由辊轧结合板坯形成的材料板坯103进行膨胀成形来制造中空通道111。在两个实施例中，均可通过第一底壁105-1和/或第二底壁105-2的变形来形成中空通道111。
第一底壁105-1可以形成得比第二底壁105-2薄。在这种情况下，中空通道111拱起到支撑托盘101的内部，不同于示例所示。此实施例的优点是流经中空通道111的流体的高能效热吸收。而且，较厚的第二底壁105-2可保护支撑托盘101的内部。此外，较薄的第一底壁105-1可使侧壁109-1至109-4朝向支撑托盘101内部的折叠变得容易。
然而，第一底壁105-1也可以形成得比第二底壁105-2厚。在这种情况下，如图所示，中空通道111向外拱起。因此，托盘底座105可以提供用于安装电池模块的平坦的或至少在某些部分中平坦的表面。
中空通道111可以在例如较短侧壁109-2和109-4之间纵向延伸。然而，如图1所示，中空通道111也可以在较长侧壁109-1和109-3之间纵向延伸。
在一个实施例中，中空通道111可以是蛇形的、螺旋形或线圈形的。
在一个实施例中，中空通道111流体连接到集流管(未图示)，由此换热器结构112可以连接到流体回路，从而可以对支撑托盘101和电池模块进行温度调节。
在一个实施例中，中空通道111可以例如通过管或通过一个或多个盘管形成，所述管或盘管以材料结合的方式连接到第二底壁105-2。
在一个实施例中，中空通道111和第二底壁105-2可以材料结合的方式连接到第一底壁105-1。在另一实施例中，中空通道111和第一底壁105-1可以材料结合的方式连接到第二底壁105-2。
图2A、图2B和图2C示出一个实施例中的电池托架。图2A示出沿着在侧壁109-2和109-4之间的延伸部分的横截面。
中空通道111优选地通过辊轧结合来形成，其中通过膨胀双壁式材料板坯103来形成中空通道。还可以通过软钎焊工艺或焊接工艺制造双壁式材料板坯103，在上述工艺中，形成有中空通道111的第二底壁105-1连接到第一底壁105-1。在上述情况下，第一底壁105-1可以比第二底壁厚。
例如，图2B中示出中空通道111的横截面，其中示出了材料连接部分。
在一个实施例中，材料板坯103形成为双壁式辊轧结合板坯。在这种情况下，中空通道111例如仅在托盘底座105的区域中延伸。中空通道111可以在成形材料板坯103之前形成以形成支撑托盘101，或者之后例如通过膨胀形成。因此，在上述情况下，第二底壁105-2可在中空通道111的区域中向外拱起。
侧壁109-1至109-4可以没有中空通道111，并且可以是单壁式或双壁式设计。
在图2C所示的实施例中，当使用双壁式辊轧结合板坯时，尤其是在转角201区域中的侧壁109-1至109-4为具有平坦邻接壁105-1、105-2的双壁形式。
侧壁109-1至109-4可以在成形中空通道111之前或之后，例如通过折叠或深拉材料板坯103而形成。
图3示出电池托架100的一个实施例，其中换热器结构112以材料结合的方式连接，例如焊接到托盘底座105的第一底壁105-1，这可以在成形(例如折叠)材料板坯103之前的单独连接过程期间进行。
换热器结构112可以例如通过图3中未示出的第二底壁105-2连接到第一底壁105-1。因此，形成了托盘底座105的双壁式结构。得到的横截面结构可以对应于图2B中所示的横截面结构。
侧壁109-1至109-4例如是单壁式设计。
在一个实施例中，换热器结构112限定出冷却区域，所述冷却区域在周侧具有一边界区域，或者说，所述冷却区域到侧壁109-1至109-4之间具有一距离301。距离301限定用于折叠或弯曲侧壁109-1至109-4的弯曲工具的接触表面，由此侧壁109-1至109-4可以在连接换热器结构112之后弯曲或折叠。
图4示出一个实施例中的电池托架100，其中设置有内壁或横向壁301-1、301-2，所述内壁或横向壁301-1、301-2在例如在相对设置的侧壁109-1和109-3之间的支撑托盘101内延伸，并且以材料结合的方式连接到侧壁109-1、109-3，例如通过焊接或粘接。用于多个电池模块的支撑区域或支撑凹槽由横向壁301-1、301-2限定。其他横向壁，例如用于公差补偿或碰撞能量消减的横向壁，也可以间接连接到侧壁，或者通过连接元件或变形元件(未图示)连接。
在一个实施例中，横向壁301-1、301-2具有单层壁结构且不具有中空通道111。
在图5所示的实施例中，换热器结构包含形成在横向壁301-1、301-2中的中空通道511。为此，示意性示出的横向壁301-1、301-2可以例如设计成具有双层壁并且是辊轧结合板坯。在这种情况下，中空通道511例如通过膨胀来实现。
然而，横向壁301-1、301-2也可以通过材料结合将两个材料板坯连接在一起而形成，其中至少一个或两个材料板坯形成中空通道511。中空通道511，例如管也可以材料结合的方式固定在材料板坯上。
横向壁301-1、301-2可以由折叠的材料板坯形成。以这种方式，横向壁301-1、301-2可以形成半开口轮廓，以便从外部触及中空通道511，如图5所示。因此，中空通道511可以更简单的方式连接到流体回路。
在一个实施例中，中空通道511在相应的侧壁109-1至109-4中形成为单层，并且在与中空通道111相同的方向上延伸。
在一个实施例中，相应侧壁中的中空通道511形成为双层且彼此相对，并且在与中空通道311相同的方向上延伸。在这种情况下，横向壁301-1、301-2的左侧中空通道511可以流体连接到位于左侧中空通道511左侧的中空通道311。相应地，横向壁301-1、301-2的右侧中空通道511可以流体连接到位于右侧中空通道511右侧的中空通道311。
中空通道511流体连接到中空通道111，例如通过流体连接件或焊接或粘接的管件进行连接。
在一个实施例中，当使用双壁式辊轧结合板坯时，尤其是在侧壁109-1至109-4的转角区域201中，可以形成有具有平坦的邻接壁105-1、105-2的双层壁，如图2C所示。
在另一个实施例中，中空通道511也可以形成在侧壁109-1至109-4中。
如图6A和图6B中示意性所示，换热器结构112(未图示)可以连接到具有流体入口601-1和流体出口601-2的流体回路。
在图6A所示的实施例中，流体入口601-1和流体出口601-2可以被引导通过图6A中未示出的盖子，并且经由托盘底座105可以连接到换热器结构112的中空通道。
在图6B所示的实施例中，流体入口601-1和流体出口601-2可以被引导通过底侧的托盘底座105。
但是，如果这些中空通道在端面上具有可进入的开口，则流体入口601-1和流体出口601-2也可以在端面侧与中空通道接触，如图1所示。
流体入口601-1和流体出口601-2可以分别构造为流体连接件601-1、601-2。
为了连接流体入口601-1和流体出口601-2，连接孔(未图示)可以引入到中空通道111，所述连接孔可以是作为换热器的换热器结构112的冷却通道。连接孔形成在相应的托盘底壁105-1、105-2的一侧上或者形成在额外形成为中空通道的集流器中。
流体连接件601-1、601-2可以在直接膨胀过程中通过在用于形成中空通道111的辊轧结合过程中仍然存在压力的时刻抽出冲孔机而形成。为了液压穿孔，形成材料板坯103的辊轧结合金属板可以在膨胀之前放置在冲孔模或压花模中。
使用设有刀形环的冲头，用于相应的入口连接件601-1和出口连接件601-2的孔可以预先冲压在为其设置的托盘底座105的金属板中。在冲孔模中还可以设置用于在成形过程中吸收反作用力的止回器。在充气过程中，通过抽出冲头形成连接孔。
连接器601-1、601-2的连接孔的形成也可以在中空通道111的热膨胀过程中进行。
图7示出电池托盘100的一个实施例，其中与图2A，2B和2C所示的实施例相反，中空通道向内拱起。为此，第一底壁105-1例如比第二底壁105-2薄。
图8示出用于制造图7中所示的电池托架100的示例性制造步骤。
在步骤801中，提供在板坯区域107中形成有中空通道111的材料板坯103。材料板坯103例如可以是辊轧结合板坯，其中例如通过膨胀预先形成中空通道111。
然而，形成有中空通道111的材料板坯103也可以由以材料结合的方式连接的单独底壁105-1、105-2形成。
在步骤801之后，在步骤803中，通过弯曲工具(未图示)弯曲或折叠侧壁109-1至109-4。为此，弯曲工具可以在没有形成中空通道的边界区域中延伸。弯曲半径R例如小于底壁105-1、105-2之一的双倍壁厚。侧壁109与底壁105之间形成大约90°的夹角。由于所述弯曲半径和所述夹角，可提供更好的电池模块空间利用率。
在步骤803中，侧壁109-1至109-4可以材料结合和介质密封，即流体密封的方式互连。
或者，侧壁109-1至109-4可以通过深拉形成。在这种情况下，弯曲半径可以是底壁105-1、105-2之一的厚度的三倍至十倍。因此，可以省去随后的侧壁连接。
在步骤803之后，执行可选步骤805，其中，各个弯角的凸缘110通过弯曲工具弯曲或通过深拉形成。
图9A示出用于制造例如图2A所示的电池托架100的示例性制造步骤。
在步骤901中，提供在板坯区域107中形成有中空通道111的材料板坯103。材料板坯103例如可以是辊轧结合板坯，其中例如通过膨胀预先形成中空通道111。
然而，形成有中空通道111的材料板坯103也可以由以材料结合的方式连接的单独底壁105-1、105-2形成。
在步骤901之后，在步骤903中，通过弯曲工具(未图示)弯曲或折叠侧壁109-1至109-4。为此，弯曲工具可以在没有形成中空通道的边界区域301中延伸。弯曲半径R例如小于底壁105-1、105-2之一的双倍壁厚。
在步骤903中，侧壁109-1至109-4可以材料结合和介质密封，即流体密封的方式互连。
或者，侧壁109-1至109-4可以通过深拉形成。在这种情况下，弯曲半径是底壁105-1、105-2之一的厚度的三倍至十倍。
在步骤903之后，执行可选步骤905，其中，各个弯角的凸缘110通过弯曲工具弯曲或通过深拉形成。
图9B示出具有例如比第一底壁105-1薄的第二底壁105-2的材料连接901。连接层903，例如材料结合层，例如粘合层或焊接层，可以布置在底壁105-1和105-2之间。在辊轧结合板坯的情况下，它可以是材料结合的、平坦的、冶金连接的而不需要焊料或焊接添加剂。
图10示出根据图7的一个实施例用于通过成形中空通道111来制造电池托架100的示例性制造步骤1001、1003、1005。与图8和图9中所示的示例性实施例相反，在图10所示的示例性实施例中，在通过折叠或深拉方式将材料板坯103成形为支撑托盘之后，形成中空通道111。
在步骤1001中，材料板坯103例如设置为双壁式辊轧结合板坯。
在步骤1001之后，在步骤1003中，通过弯曲工具(未图示)弯曲或折叠侧壁109-1至109-4。为此，弯曲工具可以在没有形成中空通道的边界区域301中延伸。弯曲半径R例如小于底壁105-1、105-2之一的双倍厚度。
在步骤1003之后，在步骤1005中，例如通过材料板坯103的膨胀或其他加宽方式来形成中空通道111，材料板坯103形成为辊轧结合板坯。在这种情况下，可以在侧壁109-1至109-4与底壁105之间形成附加空腔1007，所述附加空腔1007例如不是空腔结构112的空腔。附加空腔1007例如具有比空腔结构112的空腔111大的横截面。附加空腔1007可提供用于吸收冲击能量并形成缓冲结构。附加空腔或中空通道1007还可以提高电池托架100的横向刚度。附加空腔1007也可以形成集流器。
设有分隔部件的材料板坯103的金属板可以例如在辊轧结合过程中进行互连，以形成附加空腔1007中的至少一个。例如用作集流器的附加空腔1007的区域在金属板的较大区域中设有分隔部件。然后将收集区域弯曲并形成凸缘，如步骤1003所示。通过膨胀，可形成不同尺寸的区域，例如换热器112的集流管1007(例如收集冷却介质)，以及较小的冷却通道111。
为了提高换热器结构112的刚度，可仅使用前述方法引入额外的中空通道1007、肋板、支撑结构和凸台。通过弯曲材料板坯103的底壁105-1、105-2的辊轧结合金属板，换热器112可以制成各种形状，例如U形，L形或带有阶梯状的台阶。此外，可以改善电池托架100的结构特性并因此改善碰撞特性。
图11A、图11B和图11C示出电池托架100的实施例，其中侧壁109-1至109-4通过材料板坯103的弯曲或折叠过程形成，然后以材料结合和流体密封的方式连接。另外，设置有以材料结合的方式连接到侧壁109-1至109-4的弯角的接合板1101。
在图11A所示的示例性实施例中，焊接接头1103-1至1103-4沿着平行于侧壁109-1至109-4延伸的连接边缘形成。弯角的接合板1101向外折叠或布置在外侧并且以材料结合的方式连接到相应的侧壁109-1至109-4。
在图11B所示的示例性实施例中，焊接接头1103-1至1103-4沿着平行于侧壁109-1至109-4延伸的连接边缘形成。弯角的接合板1101向内折叠或布置在内侧并且以材料结合的方式连接到相应的侧壁109-1至109-4。
在图11C所示的示例性实施例中，焊接接头1103-1至1103-4沿对角延伸的连接边缘形成。弯角的接合板1101例如向内或向外折叠或布置在内侧或外侧并且以材料结合的方式连接到相应的侧壁109-1至109-4。
图12示出材料板坯103或辊轧结合板坯的实施例，其中例如流体传导中空通道111设计成几何形式的纵向延伸的中空通道单元。
在一个实施例中，在板坯区域107中，中空通道111具有蜂窝状或环形的，尤其是环形纵向延伸的中空通道单元，所述中空通道单元具有平行的流体分支然后结合在一起的中空通道部分1201-1、1201-2。中空通道111彼此流体分离。
图13示出材料板坯103的另一实施例，其中例如辊轧结合的流体传导中空通道111设计成几何形式的纵向延伸的中空通道单元。与图12中所示的实施例相反，相邻中空通道111的中空通道单元具有至少一个公共部分1201-2。
图13中所示的材料板坯103可以由连续的环形板坯制成，其通过示例的方式示出，并且能够在底侧对这里所示的电池模块进行温度调节或冷却。
具有纵向延伸单元的换热器结构112产生层流。对于流体分配，在电池支撑表面(即托盘底座105)的待冷却表面上使用Y形分支。这种多次分配流体流动而彻底混合流体并然后形成类似于湍流的结构可提供良好的散热效果并且伴随着低压力损耗。此外，单元之间的链路连接简化了流体连接结构的制造。还可以实现具有高稳定性的改进的电池模块的覆盖。
在一个实施例中，可以将热障应用于换热器结构112的外侧。
因此，可以有效地支持改善的温度水平，特别是在冬季操作期间。此外，还可以实现钻撞保护或石头防护。
在一个实施例中，换热器结构112可以例如在100℃和600℃之间的温度下热膨胀，在此情况下可以使用分隔部件，例如耐热高达600℃的氧化钛。用于中空通道111的拱起的热膨胀是有利的，因为底壁105-1和105-2的金属板随后可以更坚固地形成而不会破裂。
在一个实施例中，金属板，即换热器112的底壁105-1和105-2，由不同的材料构成，例如铝和/或钢。为了实现对集成到电池壳体中的提高的强度值的改进并因此实现对电池托架100的稳定性，负载能力和碰撞要求的改进，可以使用6XXX合金的可硬化铝材料或5082/5083合金的不可硬化铝材料。
在一个实施例中，通过辊轧结合过程连接的底壁105-1和105-2的金属板可以在不同的板材厚度下形成，其中由于在膨胀期间较低的阻力，较薄的板材由内部压力形成。根据压力施加，不同情况下较厚的板材保持不变形。此外，提供一个止回器，例如挤压杆，以使得较厚的板材保持不变形。
由于电池模块到换热器112的热传递取决于换热器112的底壁105-1和105-2的板材厚度，所以形成有中空通道111，例如冷却通道的薄板侧可以有利地定位成指向电池模块。而较厚的下板材可保护中空通道111免受石头撞击。
在替代实施例中，为了改善电池模块的负载功能，可以将较厚的平板布置成指向电池模块，即布置在电池侧。
在一个实施例中，有利的是在电池模块和电池托架100之间应用例如均匀的导热膏涂层以改善热传递。
中空通道111可以通过一侧或两侧的膨胀形成。当使用两侧的膨胀时，冷却通道的较大横截面得以实现。金属板的单侧膨胀可形成半圆形通道结构。
在一个实施例中，为了形成不同高度的中空通道111，也可以使用具有预设高度步幅的压花模。
对于中空通道的膨胀，可以使用压缩空气。相应的中空通道111，例如冷却通道，的直径由施加压力的持续时间和压力水平决定，并取决于板材厚度和材料。

Claims (16)

1.一种用于电动车辆的电池模块的电池托架(100)的制造方法，其特征在于，包括：
提供具有板坯区域(107)的材料板坯(103)；
在所述板坯区域(107)中提供换热器结构(112)，所述换热器结构(112)具有不可分离地连接至所述材料板坯(103)的中空通道(111)，其中所述中空通道(111)用于通过流体对所述电池模块进行温度调节；以及
成形所述材料板坯(103)以形成支撑托盘(101)，所述支撑托盘(101)具有用于支撑所述电池模块的托盘底座(105)以及侧壁(109-1～109-4)，所述侧壁(109-1～109-4)于周侧限定出所述托盘底座(105)，其中所述托盘底座(105)由板坯区域(107)形成，所述成形步骤包括深拉所述材料板坯(103)。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在成形所述材料板坯(103)后，所述换热器结构(112)通过材料结合的方式连接至所述托盘底座(105)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在成形所述材料板坯(103)之前，提供，尤其是形成，具有所述中空通道(111)的所述换热器结构(112)，其中，具有所述换热器结构(112)的所述材料板坯(103)通过机械方式形成，以获得所述支撑托盘(101)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，所述材料板坯(103)形成有双层壁，尤其是形成为辊轧结合板坯，其中，通过在形成所述支撑托盘(101)的成形步骤之前或之后，对所述板坯区域(107)中的双壁式材料板坯(103)进行加宽，尤其是膨胀，来提供所述换热器结构(112)的所述中空通道(111)。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述双壁式材料板坯(103)中面向所述支撑托盘(101)内部的第一壁(105-1)比背对所述支撑托盘(101)内部的第二壁(105-2)更薄或更厚。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述换热器结构(112)的所有中空通道(111)均形成在所述双壁式板坯区域(107)中。
7.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，具有所述换热器结构(112)的所述托盘底座(105)由双层壁形成，其中，所述侧壁(109-1～109-4)由单层壁形成。
8.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其特征在于，在所述板坯区域(107)中，所述中空通道(111)具有环形的，尤其是环形纵向延伸的中空通道单元，所述中空通道单元具有平行地流体分支然后结合在一起的中空通道部分(1201-1、1201-2)，所述中空通道部分彼此分开，或者相邻中空通道(111)的中空通道单元具有至少一个共同部分(1201-2)。
9.一种用于支撑电动车辆的至少一个电池模块的电池托架(100)，其特征在于，包括：
支撑托盘(101)，所述支撑托盘(101)由双壁式材料板坯(103)形成，其中，所述支撑托盘(101)具有用于支撑所述电池模块的双壁式托盘底座(105)以及双壁式或单壁式侧壁(109-1～109-4)，所述侧壁(109-1～109-4)从周侧限定出所述双壁式托盘底座(105)；以及
换热器结构(112)，所述换热器结构(112)具有中空通道(111)，所述中空通道(111)形成在所述双壁式托盘底座(105)中，并且流体可流经所述中空通道(111)以对所述电池模块进行温度调节，所述双壁式材料板坯(103)是通过激光焊接、软钎焊、粘接或辊缝焊接组装而成的板坯。
10.根据权利要求9所述的电池托架(100)，其特征在于，所述换热器结构(112)的所述中空通道(111)彼此平行地形成，或者是蛇形的、螺旋形或线圈形的，或者至少在某些部分中为圆形或波浪形。
11.根据权利要求9或10所述的电池托架(100)，其特征在于，所述换热器结构(112)仅形成在所述双壁式托盘底座(105)中，其中，所述侧壁(109-1～109-4)由单层壁形成。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的电池托架(100)，其特征在于，设置有横向壁(301-1、301-2)，所述横向壁(301-1、301-2)在位于相对设置的侧壁(109-1、109-3)之间的所述支撑托盘(101)内延伸，并且以材料结合的方式连接到所述侧壁(109-1、109-3)。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的电池托架(100)，其特征在于，用于多个电池模块的支撑区域或支撑凹槽由所述横向壁(301-1、301-2)限定。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的电池托架(100)，其特征在于，所述换热器(112)的所述底壁(105-1、105-2)由不同的材料构成，例如铝和/或钢。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的电池托架(100)，其特征在于，在所述电池模块和所述电池托架(100)之间应用均匀的导热膏涂层以改善热传递。
16.根据权利要求9至15中任一项所述的电池托架(100)，其特征在于，所述换热器结构(112)连接到具有流体入口(601-1)和流体出口(601-2)的流体回路，所述流体入口(601-1)和所述流体出口(601-2)被引导通过底侧的托盘底座(105)，所述流体入口(601-1)和所述流体出口(601-2)分别构造为流体连接件(601-1、601-2)。
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