CN203026616U - 一种用来调节电池温度的调温装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用来调节电池温度的调温装置（100）。该调温装置（100）包含具有上侧和下侧的上方部件（102），该上方部件在上侧具有朝向电池的热接口。此外，调温装置（100）还具有至少一个下方部件（104），它具有冲制的圆缘（108），用来构成密封边缘（110），并用来构成引导调温液体的中空腔。此密封边缘（110）设置在下方部件（104）的上侧上，并且水密地与上方部件（102）的下侧相连。

Description

一种用来调节电池温度的调温装置

技术领域

本实用新型涉及一种用来调节电池温度的调温装置，还涉及一种制造用来调节电池温度的调温装置的方法。 

背景技术

在使用现代的由许多单个电池构成的高功率电池（例如用于电动汽车或混合动力汽车的蓄电池或二次电池）时，要注意的是，电池的温度在运行时要处于一定的范围内，以确保装置的效率、有用性和安全性。其理由是，电池的效率在低于适当的运行温度时会非常明显地下降，电池会因此产生很高的功率损耗。另一方面，电池内部的工艺在高于适当的温度运行范围时会停止，这会导致不可逆转的损坏。此外，为了避免单个电池的不均匀并因此随之而来的加快的老化，单个电池内部以及在整个电池堆中的温差不能超过规定的阈值。 

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种更好的用来调节电池温度的调温装置，并提供一种制造用来调节电池温度的调温装置的方法。 

此目的通过一种用来调节电池温度的调温装置得以实现，并通过一种方法得以实现，该方法被用来制造按独立权利要求所述的、用来调节电池温度的调温装置。 

优选使用冷却介质来冷却电池，此冷却介质通过联结与电池处于热接触。因此可使用例如冷冻剂、冷却剂或空气作为冷却介质。同样，由两种或多种介质构成组合体也是可行的，它们根据运行条件和周围条件来使用。因为电池的损耗热量跟周围条件一样可强烈地变化，所以冷却要与变换的条件相适应。 

热交换器可用来加热电池，它由两个相对而置的平板构成。通过把 冲制的造型特征集中在热交换器的平板中的第一个中，则在平板中的第二个中可省掉此冲制。因此，可把平整的或只是切开的平板当作热交换器的第二板来用。 

有利的是，通过使用平整的平板作为热交换器的第二侧，可节省模具成本。此外，平整的第二侧还可使电池在热量方面良好地连接到热交换器上。 

本实用新型描述了一种用于双层设计（2L-平板）的电池冷却器的构造和生产系统，此电池冷却器借助扁管来扩展。此系统具有很高的灵活性，并因此可成本低廉地生产不同尺寸的电池冷却器。 

电动汽车或混合动力汽车目前还在小批量地生产，电池或全套电池的标准化还没有进展，从而导致产生了许多不同的、件数很小的电池冷却器，使规模化效应更加困难。因此，有必要提供一种方法从而能够成本较低地制造出调温装置。 

本实用新型提供了一种用来调节电池温度的调温装置，其中调温装置包括： 

上方部件，该上方部件具有作为朝向电池的热接口的上侧，和下侧；以及 

至少一个下方部件，该下方部件具有冲制的纹理，用来形成密封边缘和形成用来引导调温液体的中空腔，其中密封边缘设置在下方部件的上侧，并且水密地与上方部件的下侧相连。 

该调温装置可理解为热交换器。电池可以是蓄电池并具有多个电池单元。电池可具有平整的接触面。上方部件可由平板材料或片材制成。上方部件可在上表面具有基本平整的表面。此平整的表面可构成为接口，用来从电池中传出热能或把热能传往电池。下方部件可由平板材料或片材制成。冲制的纹理可以是拉伸的纹理，尤其是深拉伸的纹理。密封边缘可以是变形的，以便与其它表面形成接触，并实现与其它表面的水密连接。调温液体例如可以是水或冷却介质。 

该调温装置可具有至少一个用来引导调温液体的扁管。该至少一个扁管可传热地与上方部件的下侧相连，该至少一个下方部件可以具有至少一个中断密封边缘的卷边，用来容纳该至少一个扁管。卷边可以是孔口，它被构造成用来容纳一个或多个扁管。该至少一个扁管可具有长方 形的、边缘尖锐的横截面。该至少一个扁管可平整地贴靠在上方部件上。该卷边可设计成源自下方部件的穿孔。此扁管可通过钎焊与上方部件相连。通过一个或多个下方部件中的两个中空腔之间的扁管连接，调温装置可简单地与不同的电池尺寸相匹配，而不必创造新的工具。扁管可设置在卷边中，并且水密地与上方部件和下方部件相连。 

该调温装置还可具有至少一个另外的扁管，用来引导调温液体，其中该至少一个另外的扁管传热地与上方部件的下侧相连，并且与扁管平行。在此，该至少一个下方部件可具有至少一个另外的、中断密封边缘的卷边，用来容纳该至少一个另外的扁管。 

该下方部件可在扁管和另外的扁管之间在密封边缘的区域内机械地与上方部件相连。为此，可在钎焊之前建立机械连接。通过该机械连接，下方部件可把扁管夹紧和固定在上方部件上，因此扁管不能再滑脱。 

下方部件可具有两个切口，以便构成卷边，其中切口在扁管的扁管横截面的相对而置的窄侧上对齐。此切口设置为可在上方部件和下方部件之间构成卷边。这两个切口可从侧面限定鱼尾板，此鱼尾板被设计为将压力施加到扁管上，以便固定扁管。通过这些切口，在下方部件中产生设计成长方形的凹槽。因此，扁管可尤其好地进行钎焊。 

下方部件可具有至少一个冲制的饰钉，它设置在下方部件的上侧上。饰钉在上侧上可具有驼峰状的突出。饰钉可作为驼峰状的凹陷处冲制在下侧上。饰钉可一直伸至上方部件的下侧。然后，饰钉可具有朝向上方部件的下侧的接触面，并在接触面上与上方部件水密地相连。饰钉可使调温装置具有更高的稳定性。同样，饰钉可实现更好的热量排放。 

上方部件可具有至少一个通穿孔，其中下方部件的饰钉与该通穿孔同轴，并且饰钉构成环形的另外的密封边缘，此密封边缘水密地与上方部件相连。此通穿孔可设置在调温装置的腔室的区域内。通过此通穿孔，例如电池可固定在调温装置上。环形密封边缘的内径可大于或等于通穿孔的直径。 

下方部件可在密封边缘的区域内借助预固定与上方部件相连。此预固定可以是机械连接。例如，预固定可借助钎焊来实现。同样，预固定还可借助点焊工艺来实现。或者，预固定可借助铆接工艺来实现。通过预固定，装置中的单个部件为组装可彼此相对地定位，可暂时固定在它 的位置上，并可安全地从此装置中拿出。紧接着，调温装置可在钎焊装置中水密地接合。 

上方部件可具有冲制的纹理。上方部件的纹理可设置在与下方部件无接触和/或具有扁管的位置上。例如，上方部件可具有倒棱角的边缘，被设置成用来固定电池。同样，上方部件可具有至少一个接口，用来给调温装置供应冷却介质。上方部件还可具有至少一个缺口，用来固定电池。此冲制的纹理可例如设计为至少一个加固圆缘。 

此外，本实用新型还提供了一种方法，用来制造调节电池温度的调温装置，其中调温装置包括：具有上侧和下侧的上方部件，该上侧作为朝向电池的热接口；下方部件，它具有冲制的纹理，用来构成被至少一个卷边中断的密封边缘，并用来构成引导调温液体的中空腔；以及至少一个用来引导调温液体的扁管，其中该方法具有以下步骤： 

将至少一个扁管设置在上方部件的下侧上，其中该至少一个扁管在至少一个下方部件的至少一个卷边上对齐； 

将至少一个下方部件的密封边缘安放在上方部件的下侧上，并安放在该至少一个扁管上，其中该至少一个卷边在扁管上对齐； 

将至少一个下方部件相对于上方部件借助机械连接预固定在密封边缘的至少一个位置上；以及 

将至少一个下方部件、上方部件和该至少一个扁管至少在密封边缘和卷边的范围内接合成一个水密的单元。 

此接合可例如借助钎焊工艺来实现。具有冲压/切割的边缘的卷边尤其适合稳固地、水密地与挤压成长方形的扁管相结合。扁管可整个表面都与上方部件的下侧相连，以便获得良好的传热性。 

附图说明

下面参照附图详细地阐述了本实用新型的有利的实施例。其中： 

图1示出了根据本实用新型的实施例的调温装置； 

图2示出了根据本实用新型的另一实施例的调温装置； 

图3示出了根据本实用新型的实施例的调温装置的上方部件； 

图4示出了根据本实用新型的实施例的调温装置的剖面图； 

图5示出了卷边的详细视图，其具有根据本实用新型的实施例的调 温装置的所用的扁管； 

图6示出了用来制造根据本实用新型的实施例的调温装置的方法的流程图。 

具体实施方式

在本实用新型的优选实施例的以下描述中，在不同附图中描述作用相似的元件使用相同的或相似的附图标记，其中省略了这些元件的重复描述。 

图1示出了根据本实用新型的实施例的用来调节电池温度的调温装置100的截面图。该调温装置100由多个单个的部件通过钎焊连接水密地接合在一起。在此实施例中，该调温装置由上方部件102、至少一个下方部件104和五个扁管106构成。该上方部件102设计成无突出纹理的平整平板。在所示的截面图中，上方部件102具有设计成长方形的轮廓，其中在上方部件102的长方形基体的窄侧上偏心地设有长方形舌状物。下方部件104构成为具有冲制纹理的平整平板。下方部件104设计的与上方部件102的结构重合。此下方部件104像上方部件102一样具有设计成长方形的轮廓，其中在下方部件104的长方形基体的宽侧上偏心地设有长方形舌状物。该下方部件104具有环绕的圆缘108。借助此圆缘108，下方部件104的大部件的平面平行于围绕着下方部件104的密封边缘110偏置。密封边缘110水密地与上方部件102的下侧相连。 

在与鱼尾板相对而置的宽侧上，下方部件104具有用来容纳五个扁管106的五个卷边112。此卷边112分别由两个平行的、经过密封边缘110和圆缘108的切口构成。产生的鱼尾板缩短了，并且定向在下方部件104的大部件的平面的延伸部分中。此密封边缘110和圆缘108在卷边112的区域内中断。在鱼尾板和上方部件102的下侧之间设置有五个孔口，它们描画了扁管106的外部轮廓。这些扁管106设置在上方部件102的下侧上，并且扁管106的平面侧（Flachseite）与上方部件传热地相连。这些扁管106彼此平行，并且与上方部件102的宽侧平行。这些扁管106通过卷边112伸入上方部件102和下方部件104之间的腔室中。这些扁管106水密地钎焊在卷边112中。 

下方部件104还具有饰钉114、116。此饰钉114、116作为突起设 置在上方部件102和下方部件104之间的腔室中。饰钉114是这样成形的，即饰钉114的最高点接触上方部件102，以便相对于上方部件102来支撑下方部件104。下方部件104具有五个支撑的饰钉114，它们在扁管106中的一个的延伸部位中排成一列平行于下方部件104的宽侧。饰钉116是环形的，并且分别包围着上方部件102中的通穿孔。此饰钉116分别构成密封边缘，它环形地在通穿孔的周围水密地与上方部件相连。这些通穿孔例如用来把电池固定在调温装置100上。下方部件104具有四个饰钉116，它们均匀分布地在一条线上平行于下方部件104的宽侧。 

图2示出了根据本实用新型的实施例的调温装置的截面图。该调温装置100设计成所谓的模块管板（Modular Tube Plate），并具有如图1所述的特征。调温装置附加地在上方部件中具有下方部件的六个预固定件200。如同借助图1所示的一样，调温装置100具有平整的上方部件102、作为下方部件104的冲制分配器以及五个扁管106。下方部件104具有五个饰钉114，用来提高强度和改善传热性。此外，下方部件104具有用于四个通穿孔的四个饰钉116。这四个预固定件200在密封边缘110中分别设置在扁管106之间的中间腔中。此外，两个预固定件200与位于外面的扁管106相邻，并在上方部件102的宽侧和位于外面的扁管106之间设置在密封边缘110中。 

根据本实用新型的一个实施例，电池冷却器100是以结构系统为基础的，此结构系统作为上方部件102具有优选平整的、单体的平板102。此平板102一方面作为接触面或功能面用来冷却或加热电池，另一方面构成半个收集器或分配器。 

此外，冷却器100具有至少两个另外的平板104，它们构成收集器或分配器的另一半。在这些另外的平板104中既可压印出用来引导冷却介质的通道结构，也可压印出其它元件（例如饰钉114），它们一方面用来提供在出现内压或外压时的结构刚性，另一方面用来提高热力学的传热功率。还可在收集器区域或分配器区域的任意位置上应用这些饰钉116的更大变形形式，以便实现通穿孔，例如为实现固定的目的。此外，冲制的半个收集器或半个分配器104还可在边缘上具有切口或圆缘108，用来容纳和密封地钎焊扁管106，以便有针对性地且成本低廉地引导介 质。 

此外，冷却器100还可具有扁管，此扁管装在收集器和分配器之间，平整的平板102与此扁管材料锁合地通过钎焊相连。这些扁管106具有边缘尽量尖锐的长方形型材。扁管106的位置和间距可几乎自由选择。因此，在扁管106之间可任意地设置尺寸不同的其它缺口、加热元件或拉紧元件。 

优选平整的、优选单体的上方部件102还可在边缘上具有倒棱角，以便进一步提高牢固性。此外，上方部件102还可具有缺口或压印，例如为实现固定或加固目的的圆缘。但是，上方部件102也可由多个部件组接在一起。 

多个扁管106还可直接并排地在一个更宽的卷边112中组接在一起。通过冲制的半个收集器或半个分配器104，可在几何形状方面实现较高的灵活性，并可在缺口和连接法兰的布置和定位方面实现较高的灵活性。由于冲制的收集器或分配器104和扁管106，通过把扁管106平放在平整平面102上可实现简单的单轴安装，并借助半个收集器或半个分配器104可实现遮盖。 

通过预固定件200可把所有单个零件固定在它们的位置上，因此在进行其它处理时（例如调换至钎焊装置时或在钎焊中振荡时），能可靠地避免打滑或摔碎。 

图3示出了根据本实用新型的实施例的调温装置的上方部件的截面图。上方部件102优选设计成平整且单体的。在所示的截面中，上方部件102具有设计成长方形的轮廓，其中在上方部件102的长方形基体的窄侧上偏心地设有长方形的舌状物。在此舌状物的区域内，上方部件具有用于冷却介质的接口300。此接口设计成冲制的环形辊环。在设置有分配器的区域中，上方部件具有四个通穿孔302，例如为达到固定目的。这些通穿孔302均匀分布地在一条线上平行于上方部件102的端侧。 

通过平整的、优选单体的上方部件102，可创造出具有朝向电池单元的统一界面。 

图4示出了根据本实用新型的实施例的调温装置100的剖视图。视线方向是从调温装置100的中空腔朝外。调温装置100具有上方部件102、下方部件104和至少一个扁管106，它们彼此水密地相连。上方部 件102在此设计成平整的。下方部件104在此设计成分配器，并具有至少一个切割或冲制的卷边，用于至少一个扁管106。此扁管106具有平整的、长方形的横截面，此横截面具有较小的倒圆和多个并排设置的长方形通道。扁管106推入卷边中，因此它在下方部件104的冲制圆缘108上突出来。卷边的侧面切割边缘设计的与扁管106的窄侧齐平。此扁管在平面侧上与上方部件102的下侧接触，并在另一平面侧上与下方部件104的上侧接触。 

图5示出了根据本实用新型的实施例的图4的卷边112的细节。示出的是，具有卷边112侧边的下方部件104和扁管106。下方部件设计成冲制的分配器，并具有切割或冲制的用于扁管106的卷边。为此，在下方部件104中每个扁管106设置有两个切口500，它们在扁管106的纵向边缘上对齐。切割的过程可在冲制下方部件的工作步骤中进行。在切口500之间，在下方部件104的原材料的原始平面中在扁管106的宽度中留下鱼尾板502。圆缘108和密封边缘110从两侧接在鱼尾板502的后面进行延伸。 

通过使用切割和冲制成尖角的卷边112，并结合边缘尖锐的长方形扁管106，可实现牢固的密封钎焊。 

图6示出了用来制造根据本实用新型的实施例的调温装置的方法600的流程图。如同前面附图所述的一样，调温装置包含带下侧和下侧的上方部件。此上方部件在上侧具有朝向电池的热接口。此调温装置包含至少一个下方部件，它具有冲制的纹理，以便构成密封边缘和构成用来引导调温液体的中空腔。此密封边缘具有至少一个中断密封边缘的卷边。此调温装置还具有至少一个用来引导调温液体的扁管。 

制造用来调节电池温度的调温装置的方法600包含布局步骤602、安放步骤604、预固定步骤606和接合步骤608。 

在布局步骤602中，至少一个扁管设置在上方部件的下侧上，并在此至少一个下方部件的至少一个卷边上对齐。在安放步骤604中，该至少一个下方部件的密封边缘安放在上方部件的下侧上，并安放在该至少一个扁管上。在此，该至少一个卷边在扁管上对齐。在预固定步骤606中，该至少一个下方部件相对于上方部件预固定在密封边缘的至少一个位置上。为此，应用了一个或多个机械连接。在接合步骤608中，该至 少一个下方部件、上方部件和该至少一个扁管接合成一个水密的单元。在此，单个构件至少在密封边缘和卷边的区域内接合。 

本实用新型描述的实施例只是示例性的，并且可以彼此结合。 

参考附图标记列表： 

100    调温装置 

102    上方部件 

104    下方部件 

106    扁管 

108    圆缘 

110    密封边缘 

112    卷边 

114    饰钉 

116    大的饰钉 

200    预固定件 

300    冷却介质接口 

302    通穿孔 

500    切口 

502    鱼尾板 

600    方法 

602    布局 

604    安放 

606    预固定 

608    接合 

Claims (9)

1.一种用来调节电池温度的调温装置（100），其特征在于，所述调温装置（100）包括： 

具有上侧和下侧的上方部件（102），所述上侧作为朝向电池的热接口； 

至少一个下方部件（104），它具有冲制的圆缘（108），用来构成密封边缘（110），并用来构成引导调温液体的中空腔，其中密封边缘（110）设置在下方部件（104）的上侧，并且水密地与上方部件（102）的下侧相连。 

2.根据权利要求1所述的调温装置（100），其特征在于，所述调温装置（100）具有至少一个用来引导调温液体的扁管（106），其中所述至少一个扁管（106）传热地与上方部件（102）的下侧相连，并且所述至少一个下方部件（104）可以具有至少一个中断密封边缘（110）的卷边（112），用来容纳所述至少一个扁管（106）。 

3.根据权利要求2所述的调温装置（100），其特征在于，所述调温装置（100）具有至少一个另外的扁管（106），用来引导调温液体，其中所述至少一个另外的扁管（106）传热地与上方部件（102）的下侧相连，并且与扁管（106）平行，其中所述至少一个下方部件（104）可具有至少一个另外的、中断密封边缘（110）的卷边（112），用来容纳所述至少一个另外的扁管（106）。 

4.根据权利要求3所述的调温装置（100），其特征在于，下方部件（104）在扁管（106）和另外的扁管（106）之间在密封边缘（110）的区域内机械地与上方部件（102）相连。 

5.根据权利要求2至4中任一项所述的调温装置（100），其特征在于，下方部件（104）可具有两个切口（500），以便构成卷边（112），其中切口（500）在扁管（106）的扁管横截面的相对而置的窄侧上对齐，并且所述切口设置成可在上方部件（102）和下方部件（104）之间构成卷边（112）。 

6.根据权利要求5所述的调温装置（100），其特征在于，下方部 件（104）可具有至少一个冲制的饰钉（114、116），所述饰钉设置在下方部件（104）的上侧上。 

7.根据权利要求6所述的调温装置（100），其特征在于，所述上方部件（102）具有至少一个通穿孔（302），其中下方部件（104）的饰钉（116）与所述通穿孔（302）同轴，并且饰钉（116）构成环形的另外的密封边缘，此密封边缘水密地与上方部件（102）相连。 

8.根据权利要求1所述的调温装置（100），其特征在于，所述下方部件（104）在密封边缘（110）的区域内借助预固定件（200）与上方部件（102）相连。 

9.根据权利要求1所述的调温装置（100），其特征在于，所述上方部件（102）具有冲制的冷却介质接口（300）。 

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