DE102019113603A1 - COOLING PLATE FOR A BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE AND BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE WITH A COOLING PLATE - Google Patents

COOLING PLATE FOR A BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE AND BATTERY FOR A MOTOR VEHICLE WITH A COOLING PLATE Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Kühlplatte (14) für eine Batterie (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein von einem Kühlmedium durchströmbares Hohlprofil (20), dessen Höhe bezogen auf eine Ausgangsform durch Aufbringen eines Innendrucks vergrößerbar und durch Aufbringen eines Außendrucks verkleinerbar ist; wobei das Hohlprofil (20) wenigstens einen eine obere Hohlprofilinnenseite (36) und eine untere Hohlprofilinnenseite (38) verbindendenden Dehnungssteg (34) aufweist, wobei der Dehnungssteg (34) einen Querschnitt aufweist, welcher die obere Hohlprofilinnenseite (36) und die untere Hohlprofilinnenseite (38) nicht auf kürzestem Weg miteinander verbindet, wenn das Hohlprofil (20) seine Ausgangsform aufweist, und beim Vergrößern der Höhe des Hohlprofils (20) gestreckt und beim Verkleinern der Höhe des Hohlprofils (20) gestaucht wird. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kühlplatte (14).The invention relates to a cooling plate (14) for a battery (10) of a motor vehicle, comprising a hollow profile (20) through which a cooling medium can flow, the height of which can be increased in relation to an initial shape by applying an internal pressure and reduced by applying an external pressure; wherein the hollow profile (20) has at least one expansion web (34) connecting an upper hollow profile inside (36) and a lower hollow profile inside (38), the expansion web (34) having a cross-section which defines the upper hollow profile inside (36) and the lower hollow profile inside ( 38) does not connect to one another in the shortest possible way when the hollow profile (20) has its original shape and is stretched when the height of the hollow profile (20) is increased and is compressed when the height of the hollow profile (20) is reduced. The invention also relates to a battery (10) for a motor vehicle with such a cooling plate (14).

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Kühlplatte für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und eine Batterie für ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Kühlplatte.The present invention relates to a cooling plate for a battery of a motor vehicle and a battery for a motor vehicle having such a cooling plate.

Stand der TechnikState of the art

Es ist an sich bekannt, zur Kühlung von Batterien Kühlplatten vorzusehen, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden können. Beispielsweise werden derartige Kühlplatten zwischen einzelnen Batteriemodulen angeordnet, sodass insbesondere in jeweiligen Batteriezellen der Batteriemodule entstehende überschüssige Wärme abgeführt werden kann.It is known per se to provide cooling plates for cooling batteries through which a cooling medium can flow. For example, cooling plates of this type are arranged between individual battery modules so that excess heat generated in particular in the respective battery cells of the battery modules can be dissipated.

Solche Kühlplatten und Batteriemodule weisen üblicherweise nur in gewissen Grenzen ebene Oberflächen auf. Tatsächlich sind harte Oberflächen ohne hohen Nacharbeitsaufwand nie ganz eben, sondern haben beispielsweise Buckel, Dellen, Kerben und dergleichen. Um gut Wärme übertragen zu können, ist es vorteilhaft, zwischen derartigen Kühlplatten und Batteriemodulen einen möglichst großflächigen Kontakt ohne Lufteinschlüsse zu realisieren.Such cooling plates and battery modules usually only have flat surfaces within certain limits. In fact, hard surfaces are never completely flat without a lot of reworking, but instead have bumps, dents, notches and the like. In order to be able to transfer heat effectively, it is advantageous to realize the largest possible contact without air inclusions between such cooling plates and battery modules.

Wird ein Batteriemodul auf einer Kühlplatte abgestellt bzw. positioniert, so gibt es in der Praxis üblicherweise keinen vollständigen flächigen Kontakt, sondern eher punktförmige oder linienförmige Kontaktierungen. Zwischen Kühlplatten und Batteriemodulen gibt es also üblicherweise immer gewisse Spalte. Toleranzbedingt kann es zwischen Kühlplatten und Batteriemodulen zu relativ großen Bauteil-, Form-, und/oder Lagetoleranzen kommen. Dabei kann es durchaus passieren, dass Spaltmaße von bis zu 0,7 mm oder auch mehr überbrückt werden müssen.If a battery module is placed or positioned on a cooling plate, in practice there is usually no complete flat contact, but rather point-like or linear contacts. There is usually always a certain gap between the cooling plates and the battery modules. Due to tolerances, there can be relatively large component, shape and / or position tolerances between the cooling plates and the battery modules. It may well happen that gaps of up to 0.7 mm or more have to be bridged.

Um eine möglichst gute thermische Anbindung zwischen Kühlplatten und Batteriemodulen zu ermöglichen, ist es üblich, sogenanntes Gapfillermaterial einzusetzen. Dabei handelt es sich um Wärmeleitmaterial, welches Spalte bzw. Lufteinschlüsse zwischen Kühlplatten und Batteriemodulen ausfüllen kann. Solches Gapfillermaterial leitet Wärme zwar nicht optimal, jedoch wesentlich besser als Luft. Je dünner ein derartiges Gapfillermaterial aufgetragen werden kann, desto besser ist üblicherweise eine thermische Anbindung zwischen Kühlplatte und Batteriemodul. Zudem ist es erstrebenswert, möglichst wenig von diesem recht teuren Gapfillermaterial zu verbrauchen, um Kosten einzusparen.In order to enable the best possible thermal connection between cooling plates and battery modules, it is common to use so-called gap filler material. This is a heat-conducting material that can fill gaps or air pockets between cooling plates and battery modules. Such gap filler material does not conduct heat optimally, but it does so much better than air. The thinner such a gap filler material can be applied, the better the thermal connection between the cooling plate and the battery module. In addition, it is desirable to use as little as possible of this very expensive gap filler material in order to save costs.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Es ist daher die Aufgabe der Erfindung, eine Lösung bereitzustellen, mittels welcher auf besonders einfache und zuverlässige Weise eine besonders gute thermische Anbindung zwischen einer Kühlplatte und wenigstens einem Batteriemodul einer Batterie ermöglicht werden kann.It is therefore the object of the invention to provide a solution by means of which a particularly good thermal connection between a cooling plate and at least one battery module of a battery can be made possible in a particularly simple and reliable manner.

Diese Aufgabe wird durch eine Kühlplatte für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs und durch eine Batterie mit einer derartigen Kühlplatte mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind insbesondere in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a cooling plate for a battery of a motor vehicle and by a battery with such a cooling plate having the features of the independent claims. Further possible configurations of the invention are given in particular in the subclaims.

Die erfindungsgemäße Kühlplatte für eine Batterie eines Kraftfahrzeugs umfasst ein von einem Kühlmedium durchströmbares Hohlprofil dessen Höhe bezogen auf eine Ausgangsform durch Aufbringen eines Innendrucks vergrößerbar und durch Aufbringen eines Außendrucks verkleinerbar ist. Eine Verformung des Hohlprofils kann dabei elastisch oder auch plastisch aufgrund der Material- und/oder Temperatureigenschaften des Hohlprofils erfolgen oder aufgrund zusätzlicher konstruktiver Elemente des Hohlprofils. Bei dem Hohlprofil kann es sich insbesondere um ein dünnwandiges Hohlprofil handeln, beispielsweise mit einer Wandstärke von ca. 0,4 mm. Das dünnwandige Hohlprofil kann beispielsweise aus Aluminium hergestellt sein, wobei es sich bei dem Hohlprofil zum Beispiel um ein Strangpressprofil handeln kann. Als Kühlmedium kann beispielsweise ein Gemisch aus Wasser und Glykol eingesetzt werden, welches das Hohlprofil durchströmen und somit überschüssige Wärme von Batteriezellen und Batteriemodulen aufnehmen und abtransportieren kann.The cooling plate according to the invention for a battery of a motor vehicle comprises a hollow profile through which a cooling medium can flow, the height of which can be increased in relation to an initial shape by applying an internal pressure and reduced by applying an external pressure. Deformation of the hollow profile can take place elastically or also plastically due to the material and / or temperature properties of the hollow profile or due to additional structural elements of the hollow profile. The hollow profile can in particular be a thin-walled hollow profile, for example with a wall thickness of approx. 0.4 mm. The thin-walled hollow profile can be made from aluminum, for example, and the hollow profile can be an extruded profile, for example. A mixture of water and glycol, for example, can be used as a cooling medium, which can flow through the hollow profile and thus absorb and transport away excess heat from battery cells and battery modules.

Das Hohlprofil weist wenigstens einen eine obere Hohlprofilinnenseite und eine untere Hohlprofilinnenseite verbindenden Dehnungssteg auf. Der Dehnungssteg weist einen Querschnitt auf, welcher die obere Hohlprofilinnenseite und die untere Hohlprofilinnenseite nicht auf kürzestem Weg miteinander verbindet, wenn das Hohlprofil seine Ausgangsform aufweist, wobei der Querschnitt des Dehnungsstegs beim Vergrößern der Höhe des Hohlprofils gestreckt und beim Verkleinern der Höhe des Hohlprofils gestaucht wird. Der Querschnitt des Dehnungsstegs erstreckt sich also in Hochrichtung des Hohlprofils bzw. der Kühlplatte nicht gerade von unten nach oben, um die beiden Hohlprofilinnenseiten miteinander zu verbinden. Unter der Ausgangsform des Hohlprofils ist insbesondere diejenige Form zu verstehen, welche das Hohlprofil nach der Herstellung aufweist. Unter der Ausgangsform des Hohlprofils ist insbesondere auch diejenige Form bzw. Gestalt des Hohlprofils zu verstehen, wenn weder von innen noch von außen ein Druck auf das Hohlprofil ausgeübt wird.The hollow profile has at least one expansion web connecting an upper hollow profile inside and a lower hollow profile inside. The expansion bar has a cross-section which does not connect the upper hollow profile inside and the lower hollow profile inside by the shortest route when the hollow profile has its original shape, the cross section of the expansion bar being stretched when the height of the hollow profile is increased and compressed when the height of the hollow profile is reduced . The cross-section of the expansion bar does not extend straight up in the vertical direction of the hollow profile or the cooling plate from bottom to top in order to connect the two inner sides of the hollow profile. The starting shape of the hollow profile is to be understood in particular as that shape which the hollow profile has after manufacture. The initial shape of the hollow profile is also to be understood in particular as that shape or shape of the hollow profile when no pressure is exerted on the hollow profile from either the inside or the outside.

Dadurch, dass der Querschnitt des Dehnungsstegs die obere Hohlprofilinnenseite und die untere Hohlprofilinnenseite nicht auf kürzestem Weg miteinander verbindet, kann das Hohlprofil besonders einfach verformt werden, um dessen Höhe bezogen auf seine Ausgangsform zu vergrößern oder auch zu verkleinern. Der besagte Innendruck zum Vergrößern der Höhe des Hohlprofils kann beispielsweise mittels des Kühlmediums aufgebracht werden, indem dieses mit einem erhöhten Druck in das Hohlprofil eingebracht wird. Dadurch kann das Hohlprofil durch eine Art Innenhochdruckumformverfahren aufgeweitet werden, in Folge dessen die Höhe des Hohlprofils verändert werden kann. Ebenso ist es möglich, von außen, beispielsweise von einer Oberseite und von einer Unterseite, Druck auf das Hohlprofil auszuüben, in Folge dessen die Höhe des Hohlprofils verkleinert werden kann.Because the cross section of the expansion bar does not connect the upper hollow profile inside and the lower hollow profile inside by the shortest path, the hollow profile can be deformed particularly easily in order to increase or decrease its height relative to its original shape. Said internal pressure for increasing the height of the hollow profile can be applied, for example, by means of the cooling medium by introducing it into the hollow profile with an increased pressure. As a result, the hollow profile can be expanded by a type of internal high-pressure forming process, as a result of which the height of the hollow profile can be changed. It is also possible to exert pressure on the hollow profile from the outside, for example from an upper side and from a lower side, as a result of which the height of the hollow profile can be reduced.

Sowohl bei der Vergrößerung als auch bei der Verkleinerung der Höhe des Hohlprofils trägt der wenigstens eine Dehnungssteg dazu bei, dass das Hohlprofil einerseits dadurch zuverlässig innenseitig abgestützt wird und andererseits dennoch relativ einfach verformt werden kann. Beim Vergrößern der Höhe des Hohlprofils wird der in der Ausgangsform insbesondere eine gestauchte Gestalt aufweisende Dehnungssteg insbesondere in Hochrichtung des Hohlprofils gestreckt. Dabei verändert sich die Form des Querschnitts des Dehnungsstegs. Wird hingegen die Höhe des Hohlprofils verkleinert, so wird der Querschnitt des Dehnungsstegs insbesondere in Hochrichtung des Hohlprofils gesehen gestaucht.Both when increasing and reducing the height of the hollow profile, the at least one expansion web contributes to the fact that the hollow profile is reliably supported on the inside and, on the other hand, can still be deformed relatively easily. When the height of the hollow profile is increased, the expansion web, which in the initial shape has in particular a compressed shape, is stretched in particular in the vertical direction of the hollow profile. The shape of the cross section of the expansion bar changes. If, on the other hand, the height of the hollow profile is reduced, the cross section of the expansion web is compressed, in particular viewed in the vertical direction of the hollow profile.

Durch Vorsehen des wenigstens einen Dehnungsstegs ist es also möglich, insbesondere die Höhe des Hohlprofils durch Kraftaufbringung bzw. Druckaufbringung von innen und von außen zu verändern. So ist es möglich, vor allem die Höhe des Hohlprofils an eine Einbausituation bzw. Toleranzsituation innerhalb einer Batterie eines Kraftfahrzeugs anzupassen.By providing the at least one expansion web, it is therefore possible, in particular, to change the height of the hollow profile by applying force or applying pressure from inside and outside. It is thus possible, in particular, to adapt the height of the hollow profile to an installation situation or tolerance situation within a battery of a motor vehicle.

Führen beispielsweise Bauteil-, Form- und/oder Lagetoleranzen am Hohlprofil und/oder eines zugehörigen Batteriemoduls dazu, dass sich ein relativ großer Spalt zwischen dem Hohlprofil und dem Batteriemodul einstellen würde, so kann das Hohlprofil quasi von innen aufgeblasen werden, um die Höhe des Hohlprofils zu vergrößern. In Folge dessen kann ein Spalt zwischen dem Hohlprofil und einer Batteriemodulseite erheblich verkleinert werden. Genauso kann auch umgekehrt vorgegangen werden, falls tatsächlich die Situation erfordern sollte, dass die Höhe des Hohlprofils zu groß sein sollte. In dem Fall wird das Hohlprofil einfach vor allem in Hochrichtung gestaucht. Beispielsweise ist es bei der erfindungsgemäßen Kühlplatte möglich, durch Aufbringen eines Innendrucks von 1 bar das Hohlprofil in dessen Höhe um 0,4 mm auszudehnen. Wäre ohne die Maßnahme beispielsweise ein Spalt zwischen dem Hohlprofil und einer Batteriemodulseite 0,7 mm hoch, so ist dieser nach dem Ausdehnen des Hohlprofils nur noch 0,3 mm hoch. Entsprechend weniger Gapfillermaterial muss eingesetzt werden. Dies spart einerseits Kosten und andererseits kann die thermische Anbindung zwischen dem Hohlprofil der Kühlplatte und einer entsprechenden Batteriemodulseite verbessert werden.For example, if component, shape and / or positional tolerances on the hollow profile and / or an associated battery module lead to a relatively large gap between the hollow profile and the battery module, the hollow profile can be inflated from the inside, so to speak, by the height of the To enlarge the hollow profile. As a result, a gap between the hollow profile and a battery module side can be significantly reduced. In the same way, the reverse procedure can also be used if the situation should actually require that the height of the hollow profile should be too great. In that case, the hollow profile is simply compressed in the vertical direction. For example, in the case of the cooling plate according to the invention, it is possible to expand the height of the hollow profile by 0.4 mm by applying an internal pressure of 1 bar. If, without the measure, a gap between the hollow profile and a battery module side would be 0.7 mm high, for example, this is only 0.3 mm high after the hollow profile has been expanded. Correspondingly less gap filler material has to be used. On the one hand, this saves costs and, on the other hand, the thermal connection between the hollow profile of the cooling plate and a corresponding battery module side can be improved.

Eine mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass ein oberer Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg mit der oberen Hohlprofilinnenseite verbunden ist, und ein unterer Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg mit der unteren Hohlprofilinnenseite verbunden ist, gegenüberliegend voneinander angeordnet sind. Da diese Anbindungsbereiche bzw. Anbindungsstellen bezogen auf eine Querrichtung des Hohlprofils an derselben Position angeordnet sind, kann beim Ausdehnen des Hohlprofils und auch beim Stauchen des Hohlprofils verhindert werden, dass eine Oberseite und eine Unterseite des Hohlprofils bezogen auf die Querrichtung des Hohlprofils zueinander abgleiten bzw. sich zueinander verschieben.A possible embodiment of the invention provides that an upper connection area, on which the expansion bar is connected to the upper hollow profile inside, and a lower connection area, at which the expansion bar is connected to the lower hollow profile inside, are arranged opposite one another. Since these connection areas or connection points are arranged in the same position in relation to a transverse direction of the hollow profile, when expanding the hollow profile and also when compressing the hollow profile, it can be prevented that an upper side and a lower side of the hollow profile slide relative to one another in relation to the transverse direction of the hollow profile. shift towards each other.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Querschnitt des Dehnungsstegs wenigstens einen zumindest im Wesentlichen s-förmigen Abschnitt aufweist. Beispielsweise kann der Querschnitt zickzackförmig von der oberen Hohlprofilinnenseite zur unteren Hohlprofilinnenseite verlaufen. Diese Zickzackform weist zumindest eine einfache s-Form auf. Innerhalb einer von der Hochrichtung und Querrichtung aufgespannten Ebene können z.B. zwei Abschnitte des Querschnitts diagonal verlaufen, wobei ein dazwischen liegender Abschnitt z.B. in Querrichtung verlaufen kann. Wird das Hohlprofil aufgeweitet, so stellen sich die diagonalen Abschnitte steiler auf und ermöglich so eine kontrollierte Aufweitung des Hohlprofils. Es ist auch möglich, dass der Querschnitt des Dehnungsstegs mehrere s-förmige Abschnitte aufweist, die aufeinander folgen. Mit anderen Worten kann der Querschnitt des Dehnungsstegs also eine Vielzahl von Abschnitten aufweisen, welche sich in einer Zickzackform aneinanderreihen. Durch diese Formgebung des Querschnitts wird insbesondere das Ausdehnen des Hohlprofils in Hochrichtung begünstigt. Gleichzeitig kann durch diese Form des Querschnitts eine gute Abstützwirkung des Hohlprofils im Inneren gewährleistet werden.Another possible embodiment of the invention provides that the cross section of the expansion web has at least one at least substantially S-shaped section. For example, the cross section can run in a zigzag shape from the upper hollow profile inside to the lower hollow profile inside. This zigzag shape has at least a simple s-shape. Within a plane spanned by the vertical and transverse directions, e.g. two sections of the cross-section run diagonally with an intermediate section e.g. can run in the transverse direction. If the hollow profile is widened, the diagonal sections stand up more steeply and thus enable a controlled widening of the hollow profile. It is also possible that the cross section of the expansion web has several S-shaped sections which follow one another. In other words, the cross-section of the expansion web can thus have a plurality of sections which are lined up in a zigzag shape. This shaping of the cross section in particular promotes the expansion of the hollow profile in the vertical direction. At the same time, this shape of the cross section ensures a good support effect for the hollow profile inside.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Dehnungssteg sich parallel zur Längsrichtung der Kühlplatte erstreckt, insbesondere über die gesamte Länge des Hohlprofils. Dadurch kann das Hohlprofil, sofern nur ein einziger Dehnungssteg vorgesehen ist, in zwei Kammern unterteilt werden.According to a further possible embodiment of the invention, it is provided that the expansion web extends parallel to the longitudinal direction of the cooling plate, in particular over the entire length of the hollow profile. As a result, the hollow profile can be divided into two chambers if only a single expansion web is provided.

In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Kühlplatte mehrere der Dehnungsstege aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind. Dadurch kann ein besonders gleichmäßiges Aufdehnen und Stauchen des Hohlprofils in Hochrichtung gewährleistet werden. Zudem sorgt die Vielzahl der Dehnungsstege dafür, dass das Hohlprofil innenseitig relativ stabil abgestützt wird. Zudem sorgen die Dehnungsstege dafür, dass von einem Batteriemodul abgegebene Wärme die Kühlplatte, insbesondere das Hohlprofil, nicht nur außenseitig erwärmt. Über die Dehnungsstege kann Wärme ins Innere des Hohlprofils geleitet werden, welches vom Kühlmedium durchströmt werden kann.In a further possible embodiment of the invention, it is provided that the cooling plate has several of the expansion webs, which are arranged parallel to one another. In this way, a particularly uniform expansion and compression of the hollow profile in the vertical direction can be ensured. In addition, the large number of expansion bars ensures that the hollow profile is supported relatively stable on the inside. In addition, the expansion bars ensure that the heat given off by a battery module does not only heat the cooling plate, in particular the hollow profile, on the outside. Heat can be conducted into the interior of the hollow profile via the expansion webs, through which the cooling medium can flow.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass das Hohlprofil wenigstens einen Trennsteg aufweist, welcher an einer der Hohlprofilinnenseiten angeordnet und von der anderen Hohlprofilinnenseite beabstandet ist. Bezogen auf die Hochrichtung des Hohlprofils ist dieser Trennsteg also nicht durchgängig. Der Trennsteg sorgt insbesondere dafür, dass das Hohlprofil nicht nur in äußeren Bereichen erwärmt wird, sondern auch eine Wärmeübertragung ins Innere des Hohlprofils erfolgt, wenn das Hohlprofil an einem Batteriemodul angeordnet ist. Dadurch kann eine besonders gute Wärmeübertragung vom betreffenden Batteriemodul über das Hohlprofil an das Kühlmedium erfolgen, welches das Hohlprofil durchströmt. Dadurch, dass der wenigstens eine Trennsteg die Hohlprofilinnenseiten nicht miteinander verbindet, verhindert der Trennsteg nicht das Ausdehnen bzw. Stauchen des Hohlprofils in Hochrichtung.Another possible embodiment of the invention provides that the hollow profile has at least one separating web, which is arranged on one of the hollow profile insides and is spaced apart from the other hollow profile inner. In relation to the vertical direction of the hollow profile, this separating web is therefore not continuous. The separating web ensures in particular that the hollow profile is not only heated in the outer regions, but that heat is also transferred into the interior of the hollow profile when the hollow profile is arranged on a battery module. This allows particularly good heat transfer from the battery module in question via the hollow profile to the cooling medium which flows through the hollow profile. Because the at least one separating web does not connect the inner sides of the hollow profile to one another, the separating web does not prevent the hollow profile from expanding or compressing in the vertical direction.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass ein Querschnitt des Trennstegs parallel zur Hochrichtung der Kühlplatte verläuft. Mit anderen Worten verläuft der Trennsteg also bezogen auf die Hochrichtung der Kühlplatte bzw. des Hohlprofils gerade. Andere Formgebungen sind allerdings auch möglich, beispielsweise ebenfalls eine Zickzackform oder dergleichen, solange der Trennsteg die Hohlprofilinnenseiten nicht miteinander verbindet. Eine nicht gerade Form des Querschnitts kann insbesondere zur Oberflächenvergrößerung des Trennsteges beitragen, was sich positiv auf die thermodynamischen Eigenschaften des Hohlprofils auswirken kann.According to a further possible embodiment of the invention, it is provided that a cross section of the separating web runs parallel to the vertical direction of the cooling plate. In other words, the separating web runs straight in relation to the vertical direction of the cooling plate or the hollow profile. However, other shapes are also possible, for example also a zigzag shape or the like, as long as the separating web does not connect the inner sides of the hollow profile to one another. A non-straight shape of the cross-section can in particular contribute to increasing the surface area of the separating web, which can have a positive effect on the thermodynamic properties of the hollow profile.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Trennsteg sich parallel zur Längsrichtung der Kühlplatte erstreckt, insbesondere über die gesamte Länge des Hohlprofils. Dadurch kann ein besonders gleichmäßiger Wärmeeintrag von der Batterie unter Vermittlung des Trennstegs auf das Kühlmedium erfolgen, welches das Hohlprofil durchströmt.Another possible embodiment of the invention provides that the separating web extends parallel to the longitudinal direction of the cooling plate, in particular over the entire length of the hollow profile. As a result, heat can be introduced from the battery in a particularly uniform manner to the cooling medium, which flows through the hollow profile, through the intermediary of the separating web.

In weiterer möglicher Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bezogen auf die Querrichtung der Kühlplatte zwischen zwei der Dehnungsstege mehrere der Trennstege angeordnet sind. Die Dehnungsstege unterteilen also das Hohlprofil in jeweilige voneinander getrennte Kammern, wobei innerhalb dieser Kammern mehrere der Trennstege angeordnet sind. Dadurch kann das die jeweiligen Kammern durchströmende Kühlmedium besonders homogen Wärme vom zugehörigen Batteriemodul aufnehmen.In a further possible embodiment of the invention, it is provided that, with respect to the transverse direction of the cooling plate, several of the separating webs are arranged between two of the expansion webs. The expansion webs thus subdivide the hollow profile into chambers which are separate from one another, several of the separating webs being arranged within these chambers. As a result, the cooling medium flowing through the respective chambers can absorb heat from the associated battery module in a particularly homogeneous manner.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Trennstege alternierend an der oberen Hohlprofilinnenseite und der unteren Hohlprofilinnenseite angeordnet sind. Insbesondere wenn oberseitig und unterseitig vom Hohlprofil jeweilige Batteriemodule angeordnet sind, trägt dies dazu bei, dass besonders gleichmäßig sowohl vom oberen als auch vom unteren Batteriemodul Wärme auf das Kühlmedium innerhalb des Hohlprofils übertragen werden kann.Another possible embodiment of the invention provides that the separating webs are arranged alternately on the upper hollow profile inside and the lower hollow profile inside. In particular, if respective battery modules are arranged on the top and bottom of the hollow profile, this contributes to the fact that heat can be transferred to the cooling medium within the hollow profile particularly evenly from both the upper and the lower battery module.

Eine weitere mögliche Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass gegenüberliegende Längsseiten des Hohlprofils jeweils eine Hohlprofilseite und Hohlprofilunterseite nicht auf kürzestem Weg miteinander verbinden, wenn das Hohlprofil seine Ausgangsform aufweist. Beispielsweise können die Längsseiten des Hohlprofils einen bogenförmigen Querschnitt oder wenigstens einen zumindest im Wesentlichen s-förmigen Abschnitt aufweisen. Mit anderen Worten können also jeweilige Querschnitte der Längsseiten des Hohlprofils bogenförmig oder auch beispielsweise s-förmig ausgestaltet sein. Beispielsweise ist es möglich, dass die Längsseiten des Hohlprofils bezogen auf ihren Querschnitt die gleiche Form wie die Dehnungsstege aufweisen. Dies kann das Aufdehnen und Stauchen des Hohlprofils in Hochrichtung begünstigen.A further possible embodiment of the invention provides that opposite longitudinal sides of the hollow profile each do not connect a hollow profile side and a hollow profile underside to one another by the shortest path when the hollow profile has its original shape. For example, the longitudinal sides of the hollow profile can have an arcuate cross-section or at least one at least essentially S-shaped section. In other words, the respective cross-sections of the longitudinal sides of the hollow profile can be designed in an arc-shaped or, for example, an S-shape. For example, it is possible for the longitudinal sides of the hollow profile to have the same shape as the expansion webs in relation to their cross section. This can promote the expansion and compression of the hollow profile in the vertical direction.

Gemäß einer weiteren möglichen Ausführungsform der Erfindung ist es vorgesehen, dass jeweilige offene Stirnseiten des Hohlprofils von jeweiligen Endabschnitten der Kühlplatte verschlossen sind, wobei zumindest einer der Endabschnitte einen Anschluss zum Zuführen und/oder Abführen des Kühlmittels aufweist Die Endabschnitte können je nachdem, wie die Anschlüsse für die Zuführung und Abführung der Kühlmittel angeordnet sind, auch dazu dienen, eine Kühlmittelumlenkung von einer Kammer des Hohlprofils zur anderen Kammer des Hohlprofils zu bewerkstelligen.According to a further possible embodiment of the invention, it is provided that respective open end faces of the hollow profile are closed by respective end sections of the cooling plate, at least one of the end sections having a connection for supplying and / or discharging the coolant.The end sections can, depending on how the connections are arranged for the supply and discharge of the coolant, also serve to accomplish a coolant deflection from one chamber of the hollow profile to the other chamber of the hollow profile.

Die erfindungsgemäße Batterie für ein Kraftfahrzeug umfasst wenigstens eine erfindungsgemäße Kühlplatte oder wenigstens eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kühlplatte, wobei diese an einer Batteriemodulseite eines Batteriemoduls der Batterie angeordnet ist. Beispielsweise ist es auch möglich, jeweils eine der Kühlplatten zwischen einem Paar von Batteriemodulen anzuordnen. Insbesondere durch die Möglichkeit der Aufweitung der Kühlplatte in Hochrichtung ist es möglich, Spaltmaße zwischen der Kühlplatte und jeweiligen Batteriemodulseiten zu verringen.The battery according to the invention for a motor vehicle comprises at least one cooling plate according to the invention or at least one possible embodiment of the cooling plate according to the invention, this being arranged on a battery module side of a battery module of the battery. For example it is also possible to arrange one of the cooling plates between a pair of battery modules. In particular, due to the possibility of widening the cooling plate in the vertical direction, it is possible to reduce gaps between the cooling plate and the respective battery module sides.

Schließlich sieht eine mögliche Ausführungsform der Batterie vor, dass an einer der Batteriemodulseite zugeordneten Seite des Hohlprofils der Kühlplatte eine Matte aus einem Wärmeleitmaterial angeordnet ist. Mit anderen Worten ist es möglich, eine Art Gapfillermatte auf der Seite des Hohlprofils aufzukleben oder anderweitig anzuordnen, welche der Batteriemodulseite zugeordnet ist. Die Handhabung solcher Gapfillermatten ist wesentlich einfacher und man benötigt kein Dosiersystem, um den Gapfiller aufzutragen.Finally, one possible embodiment of the battery provides that a mat made of a thermally conductive material is arranged on a side of the hollow profile of the cooling plate assigned to the battery module side. In other words, it is possible to glue or otherwise arrange a type of gap filler mat on the side of the hollow profile which is assigned to the battery module side. The handling of such gap filler mats is much easier and you don't need a dosing system to apply the gap filler.

Weitere mögliche Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung möglicher Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further possible advantages, features and details of the invention emerge from the following description of possible exemplary embodiments and with reference to the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations shown below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or alone, without the scope of the invention to leave.

FigurenlisteFigure list

Die Zeichnung zeigt in:

  • 1 eine Perspektivansicht einer Batterie für ein Kraftfahrzeug mit mehreren Batteriemodulen, wobei zwischen den Batteriemodulen Kühlplatten angeordnet sind;
  • 2 eine Draufsicht auf die Batterie;
  • 3 eine Querschnittansicht der Batterie entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene A-A;
  • 4 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform der Kühlplatte;
  • 5 eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform der Kühlplatte;
  • 6 eine Perspektivansicht einer dritten Ausführungsform der Kühlplatte;
  • 7 eine Perspektivansicht einer ersten Ausführungsform eines Endabschnitts für die Kühlplatten;
  • 8 eine Perspektivansicht einer zweiten Ausführungsform eines Endabschnitts für die Kühlplatten;
  • 9 eine Perspektivansicht einer weiteren Ausführungsform eines Endabschnitts der Kühlplatte;
  • 10 eine Perspektivansicht eines Hohlprofils der Kühlplatte, welches mittels eines Kühlmediums durchströmbar ist;
  • 11 eine perspektivische Detailansicht des Hohlprofils;
  • 12 eine Frontalansicht des Hohlprofils.
The drawing shows in:
  • 1 a perspective view of a battery for a motor vehicle with a plurality of battery modules, wherein cooling plates are arranged between the battery modules;
  • 2 a plan view of the battery;
  • 3 a cross-sectional view of the battery along the line in FIG 2 marked cutting plane AA;
  • 4th a perspective view of a first embodiment of the cooling plate;
  • 5 a perspective view of a second embodiment of the cooling plate;
  • 6th a perspective view of a third embodiment of the cooling plate;
  • 7th a perspective view of a first embodiment of an end portion for the cooling plates;
  • 8th a perspective view of a second embodiment of an end portion for the cooling plates;
  • 9 a perspective view of a further embodiment of an end portion of the cooling plate;
  • 10 a perspective view of a hollow profile of the cooling plate, through which a cooling medium can flow;
  • 11 a perspective detailed view of the hollow profile;
  • 12 a front view of the hollow profile.

Gleiche oder funktionsgleiche Elemente wurden in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Identical or functionally identical elements have been provided with the same reference symbols in the figures.

Eine Batterie 10 für ein Kraftfahrzeug ist in einer Perspektivansicht in 1 gezeigt. Die Batterie 10 umfasst mehrere Batteriemodule 12, welche gemäß der vorliegenden Darstellung übereinander angeordnet sind. Zwischen den oberen beiden Batteriemodulen 12 und zwischen den unteren beiden Batteriemodulen 12 ist jeweils eine Kühlplatte 14 angeordnet, welche von einem Kühlmedium durchströmt werden kann, um überschüssige Wärme insbesondere von hier nicht dargestellten Batteriezellen der Batteriemodule 12 abzuführen. Bei kalten Umgebungstemperaturen können die Kühlplatten 14 auch beispielsweise dazu genutzt werden, die Batteriemodule 12, insbesondere die darin enthaltenen Batteriezellen, auf eine günstige Betriebstemperatur aufzuheizen. Über einen Zulauf 16 können die Kühlplatten 14 mit dem Kühlmedium versorgt werden. Über einen Ablauf 18 kann das erwärmte Kühlmittel abgeführt werden.One battery 10 for a motor vehicle is in a perspective view in 1 shown. The battery 10 includes several battery modules 12 which are arranged one above the other according to the present illustration. Between the top two battery modules 12 and between the lower two battery modules 12 is a cooling plate each 14th arranged, through which a cooling medium can flow, in order to remove excess heat, in particular from battery cells, not shown here, of the battery modules 12 discharge. When the ambient temperature is cold, the cooling plates 14th can also be used, for example, for the battery modules 12 , especially the battery cells contained therein, to be heated to a favorable operating temperature. About an inlet 16 can use the cooling plates 14th are supplied with the cooling medium. About a process 18th the heated coolant can be discharged.

In 2 ist die Batterie 10 in einer Draufsicht gezeigt. Diese Ansicht dient insbesondere dazu, eine Schnittebene A-A zu kennzeichnen.In 2 is the battery 10 shown in a top view. This view is used in particular to identify a section plane AA.

In 3 ist die Batterie 10 in einer Querschnittsansicht entlang der in 2 gekennzeichneten Schnittebene A-A gezeigt. Vorliegend kann man nochmal gut erkennen, wie die Kühlplatten 14 zwischen den jeweiligen Batteriemodulen 12 angeordnet sind. Um eine besonders gute Wärmeübertragung von den Batteriemodulen 12 auf das in den Kühlplatten 14 vorhandene Kühlmedium zu gewährleisten, ist es wünschenswert, die Batteriemodule 12 möglichst flächig an den Kühlplatten 14 anzubinden, insbesondere ohne dass Lufteinschlüsse vorhanden sind. Üblicherweise werden dafür sogenannte Gapfillermaterialien verwendet, da fertigungsbedingt üblicherweise weder die Batteriemodule 12 noch die Kühlplatten 14 an ihren Oberflächen ganz eben ausgestaltet sind. Beispielsweise können die Oberflächen der Batteriemodule 12 und der Kühlplatten 14 Buckel, Dellen, Kerben usw. aufweisen. Bauteil-, form- und lagetoleranzbedingt, können sich dadurch Spalte ergeben.In 3 is the battery 10 in a cross-sectional view along the in 2 shown cutting plane AA. Here you can see again how the cooling plates 14th between the respective battery modules 12 are arranged. To ensure particularly good heat transfer from the battery modules 12 on that in the cold plates 14th To ensure existing cooling medium, it is desirable to use the battery modules 12 as flat as possible on the cooling plates 14th to be connected, especially without air pockets being present. Usually, so-called gap filler materials are used for this, since usually neither the battery modules are due to production 12 nor the cooling plates 14th are designed quite flat on their surfaces. For example, the surfaces of the battery modules 12 and the cooling plates 14th Have bumps, dents, notches, etc. Depending on the component, shape and position tolerance, this can result in gaps.

In 4 ist eine mögliche Ausführungsform der Kühlplatte 14 in einer Perspektivansicht gezeigt. Diese Ausführungsform der Kühlplatte 14 ist zwischen den oberen beiden Batteriemodulen 12 (siehe 1 und 3) angeordnet. Die Kühlplatte 14 umfasst ein Hohlprofil 20, bei dem es sich um ein dünnwandiges Hohlprofil mit einer Wandstärke von beispielsweise ca. 0,4 mm handeln kann. Das gesamte Hohlprofil 20 kann beispielsweise mittels Strangpressen hergestellt werden. An hier nicht jeweils erkennbaren offenen Enden des Hohlprofils 20 sind Endabschnitte 22, 24 angeordnet, welche das Hohlprofil 20 flüssigkeitsdicht verschließen. Der gemäß der vorliegenden Darstellung vordere Endabschnitt 22 weist mehrere Anschlüsse 26 zum Zuführen und Abführen sowie zum Durchschleusen von Kühlmittel auf.In 4th is a possible embodiment of the cooling plate 14th shown in a perspective view. This embodiment of the cooling plate 14th is between the top two battery modules 12 (please refer 1 and 3 ) arranged. The cooling plate 14th comprises a hollow profile 20th , which can be a thin-walled hollow profile with a wall thickness of, for example, approximately 0.4 mm. The entire hollow profile 20th can for example be produced by extrusion. At open ends of the hollow profile that are not each recognizable here 20th are end sections 22nd , 24 arranged which the hollow profile 20th close liquid-tight. The front end section according to the present illustration 22nd has multiple connections 26th for supplying and discharging as well as for passing coolant through.

Beispielsweise ist es möglich, dass durch den oberen rechten Anschluss 26 Kühlmittel in das Hohlprofil 20 eingeführt wird. Das Hohlprofil kann beispielsweise eine linke und eine rechte Kammer aufweisen. So wird also das Kühlmittel zunächst der rechten Kammer zugeführt und fließt bis zu dem Endabschnitt 24, welcher eine hier nicht erkennbare Kühlmittelumlenkung aufweist. Über diese Kühlmittelumlenkung gelangt dann das Kühlmittel in die linke Kammer des Hohlprofils 20 und strömt dann bis zum Anschluss 26, durch welchen das nun erwärmte Kühlmittel das Hohlprofil 20 verlassen kann. Die unteren beiden Anschlüsse 26 dienen dazu, die untere Kühlplatte 14 (siehe 1 und 3) ebenfalls mit Kühlmittel zu versorgen bzw. das Kühlmittel wieder abzuführen.For example, it is possible that through the top right connector 26th Coolant in the hollow profile 20th is introduced. The hollow profile can for example have a left and a right chamber. So the coolant is first fed to the right chamber and flows to the end section 24 , which has a coolant deflection that cannot be seen here. The coolant then reaches the left-hand chamber of the hollow profile via this coolant deflection 20th and then flows to the connection 26th , through which the now heated coolant the hollow profile 20th can leave. The lower two connections 26th serve to the lower cooling plate 14th (please refer 1 and 3 ) also to be supplied with coolant or to discharge the coolant again.

In 5 ist eine weitere Ausführungsform der Kühlplatte 14 in einer Perspektivansicht gezeigt. Diese Ausführungsform ist bei der Batterie 10 zwischen den unteren beiden Batteriemodulen 12 (siehe 1 und 3) verbaut. Diese Kühlplatte 14 dient also als eine Art Endstück, was auch daran zu erkennen ist, dass ein gemäß der vorliegenden Darstellung vorderer Endabschnitt 28 nur zwei der Anschlüsse 26 aufweist. Einer der Anschlüsse 26 dient wiederum dazu, Kühlmittel zuzuführen, wobei der andere der Anschlüsse 26 dazu dient, Kühlmittel abzuführen.In 5 is a further embodiment of the cooling plate 14th shown in a perspective view. This embodiment is with the battery 10 between the lower two battery modules 12 (please refer 1 and 3 ) installed. This cold plate 14th thus serves as a type of end piece, which can also be seen from the fact that a front end section according to the present illustration 28 only two of the connections 26th having. One of the connections 26th in turn serves to supply coolant, the other of the connections 26th serves to discharge coolant.

In 6 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der Kühlplatte 14 gezeigt. Wie man hier erkennen kann, weisen beide Endabschnitte 28 jeweilige Anschlüsse 26 auf. Die gemäß der vorliegenden Darstellung links angeordneten Anschlüsse 26 können beispielsweise dazu dienen, Kühlmittel zuzuführen, wobei die rechten Anschlüsse 26 dazu dienen können, das Kühlmittel abfließen lassen zu können. Es ist auch möglich, die Kühlplatte 14 im Gegenstrombetrieb zu betreiben.In 6th is another possible embodiment of the cooling plate 14th shown. As you can see here, both end sections have 28 respective connections 26th on. The connections arranged on the left according to the present illustration 26th can serve, for example, to supply coolant, with the right connections 26th can serve to allow the coolant to drain. It is also possible to use the cooling plate 14th to operate in countercurrent operation.

In 7 ist der Endabschnitt 22 der Kühlplatte 14 in einer Perspektivansicht gezeigt. Vorliegend kann man gut eine Trennwand 30 innerhalb des Endabschnitts 22 erkennen. Durch diesen wird eine getrennte Zufuhr und Abfuhr des Kühlmittels ermöglicht.In 7th is the end section 22nd the cooling plate 14th shown in a perspective view. In the present case you can use a partition 30th within the end section 22nd detect. This enables separate supply and removal of the coolant.

In 8 ist der Endabschnitt 28 in einer Perspektivansicht gezeigt, wobei dieser ebenfalls eine Trennwand 30 aufweist.In 8th is the end section 28 shown in a perspective view, this also being a partition 30th having.

In 9 ist der Endabschnitt 24 mit der besagten Kühlmittelumlenkung in einer Perspektivansicht gezeigt. Dieser Endabschnitt 24 dient bei den in den 4 und 5 gezeigten Ausführungsformen der Kühlplatte 14 also dafür, Kühlmittel beispielsweise von einer in eine andere Kammer des Hohlprofils 20 umzulenken.In 9 is the end section 24 with said coolant deflection shown in a perspective view. This end section 24 is used by those in the 4th and 5 shown embodiments of the cooling plate 14th So for example, coolant from one to another chamber of the hollow profile 20th redirect.

In 10 ist das Hohlprofil 20 allein in einer Perspektivansicht gezeigt. Bei der vorliegend gezeigten Ausführungsform des Hohlprofils 20 weist dieses vier einzelne Kammern 32 auf, welche voneinander getrennt sind und sich in Längsrichtung x des Hohlprofils 20 bzw. der Kühlplatte 14 erstrecken.In 10 is the hollow profile 20th shown alone in a perspective view. In the embodiment of the hollow profile shown here 20th this has four separate chambers 32 on, which are separated from each other and extend in the longitudinal direction x of the hollow profile 20th or the cooling plate 14th extend.

In 11 ist das Hohlprofil 20 in einer perspektivischen Detailansicht gezeigt. Hier ist vor allem die ganz rechts angeordnete Kammer 32 und noch ein Teil der daneben angeordneten Kammer 32 zu erkennen. Die beiden Kammern 32 werden durch einen Dehnungssteg 34 des Hohlprofils 20 voneinander getrennt. Der Dehnungssteg 34 verbindet eine obere Hohlprofilinnenseite 36 mit einer unteren Hohlprofilinnenseite 38 und ist integraler Bestandteil des Hohlprofils 20, kann also beispielsweise ebenfalls durch Strangpressen hergestellt werden.In 11 is the hollow profile 20th shown in a perspective detailed view. Here, above all, is the chamber on the far right 32 and another part of the chamber next to it 32 to recognize. The two chambers 32 are made by an expansion bar 34 of the hollow profile 20th separated from each other. The expansion bar 34 connects an upper hollow profile inside 36 with a lower hollow profile inside 38 and is an integral part of the hollow profile 20th , can therefore also be produced by extrusion, for example.

Das mittels des Kühlmediums durchströmbare Hohlprofil 20 kann durch Aufbringen eines Innendrucks insbesondere in Hochrichtung z aufgeweitet werden. Genauso ist es möglich, durch Aufbringen eines Außendrucks von oben und unten die Höhe des Hohlprofils 20 zu verkleinern. Dieses Aufweiten und Stauchen des Hohlprofils 20 wird durch die Querschnittsform der Dehnungsstege 34 begünstigt. Wie zu erkennen, weist der hier erkennbare Dehnungssteg 34 einen Querschnitt auf, welcher die obere Hohlprofilinnenseite 36 und die untere Hohlprofilinnenseite 38 nicht auf kürzestem Weg miteinander verbindet. Mit anderen Worten verläuft der Dehnungssteg 34 also nicht gerade in Hochrichtung z, sondern s-förmig bzw. zickzackförmig. Vorliegend weist der Dehnungssteg 34 zwei nicht näher bezeichnete diagonal verlaufende Streben und eine in Querrichtung y verlaufende Strebe auf. Beim Aufweiten bzw. Vergrößern der Höhe des Hohlprofils 20 wird der Querschnitt des Dehnungsstegs 34 gestreckt, wohingegen beim Stauchen des Hohlprofils 20 bezogen auf dessen Hochrichtung z der Querschnitt des Dehnungsstegs 34 ebenfalls gestaucht wird. Sowohl beim Aufweiten als auch beim Stauchen des Hohlprofils 20 sorgt der Dehnungssteg 34 einerseits dafür, dass das Hohlprofil 20 innenseitig zuverlässig abgestützt wird. Andererseits begünstigt die Querschnittsform des Dehnungsstegs 34 das Aufweiten und auch das Stauchen des Hohlprofils 20. Die übrigen hier nicht erkennbaren Dehnungsstege 34 weisen die gleiche Form wie der hier erkennbare Dehnungssteg 34 auf.The hollow profile through which the cooling medium can flow 20th can be achieved by applying internal pressure, particularly in the vertical direction z be expanded. It is also possible to adjust the height of the hollow profile by applying external pressure from above and below 20th to zoom out. This expansion and compression of the hollow profile 20th is determined by the cross-sectional shape of the expansion bars 34 favored. As can be seen, the expansion bar that can be seen here has 34 a cross section, which the upper hollow profile inside 36 and the lower hollow profile inside 38 not connecting by the shortest route. In other words, the expansion web runs 34 so not exactly in a vertical direction z , but s-shaped or zigzag. In the present case, the expansion bar 34 two unspecified diagonal struts and one in the transverse direction y running strut. When expanding or increasing the height of the hollow profile 20th becomes the cross section of the expansion bar 34 stretched, whereas when upsetting the hollow profile 20th based on its vertical direction z the cross section of the expansion bar 34 is also compressed. Both when expanding and compressing the hollow profile 20th the expansion bar ensures 34 on the one hand that the hollow profile 20th reliable on the inside is supported. On the other hand, the cross-sectional shape of the expansion bar is beneficial 34 expanding and compressing the hollow profile 20th . The remaining expansion bars that cannot be seen here 34 have the same shape as the expansion bar that can be seen here 34 on.

Wie zu erkennen, befinden sich ein oberer nicht näher bezeichneter Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg 34 mit der oberen Hohlprofilinnenseite 36 verbunden ist, und ein nicht näher bezeichneter unterer Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg 34 mit der unteren Hohlprofilinnenseite 38 verbunden ist, bezogen auf die Querrichtung y gegenüberliegend voneinander. Sowohl beim Aufweiten als auch beim Stauchen des Hohlprofils 20 trägt dies dazu bei, dass die hier nicht näher bezeichnete Oberseite und Unterseite des Hohlprofils 20 nicht in Querrichtung y zueinander abgleiten bzw. sich zueinander verschieben. Der Dehnungssteg 34 erstreckt sich zudem parallel zur Längsrichtung x der Kühlplatte 14 über die gesamte Länge des Hohlprofils 20, in Folge dessen die jeweiligen Kammern 32 voneinander abgetrennt werden.As can be seen, there is an upper, unspecified connection area on which the expansion web is located 34 with the upper hollow profile inside 36 is connected, and an unspecified lower connection area on which the expansion web 34 with the lower hollow profile inside 38 is connected, based on the transverse direction y opposite from each other. Both when expanding and compressing the hollow profile 20th this contributes to the fact that the top and bottom of the hollow profile, which are not designated in any more detail here 20th not in the transverse direction y slide towards one another or shift towards one another. The expansion bar 34 also extends parallel to the longitudinal direction x the cooling plate 14th over the entire length of the hollow profile 20th , as a result of which the respective chambers 32 be separated from each other.

Wie anhand von 10 bereits zu erkennen ist, weist die Kühlplatte 14 bzw. das Hohlprofil 20 mehrere der Dehnungsstege 34 auf, welche parallel zueinander angeordnet sind. Das Hohlprofil 20 weist zudem mehrere Trennstege 40 auf, welche jeweils an einer der Hohlprofilinnenseiten 36, 38 angeordnet sind und von der jeweils anderen Hohlprofilinnenseite 36, 38 beabstandet sind. Jeweilige Querschnitte der Trennstege 40 verlaufen gerade bzw. parallel zur Hochrichtung z der Kühlplatte 14 bzw. des Hohlprofils 20. Die Trennstege 40 dienen insbesondere dazu, eine gute Wärmeübertragung von den Batteriemodulen 12 auf das Kühlmedium zu gewährleisten, welches die einzelnen Kammern 32 des Hohlprofils 20 durchströmt. Dadurch, dass die Trennstege 40 ins Innere des Hohlprofils 20 ragen, wird das Hohlprofil 20 nicht nur außenseitig sondern auch innenseitig aufgeheizt, wenn Wärme von den Batteriemodulen 12 über das Hohlprofil 20 auf das Kühlmedium übertragen wird.As with 10 can already be seen, the cooling plate 14th or the hollow profile 20th several of the expansion bars 34 which are arranged parallel to each other. The hollow profile 20th also has several dividers 40 each on one of the hollow profile insides 36 , 38 are arranged and from the other hollow profile inside 36 , 38 are spaced. Respective cross-sections of the dividers 40 run straight or parallel to the vertical direction z the cooling plate 14th or the hollow profile 20th . The dividers 40 serve in particular to ensure good heat transfer from the battery modules 12 to ensure the cooling medium, which the individual chambers 32 of the hollow profile 20th flows through. Because the dividers 40 inside the hollow profile 20th protrude, the hollow profile 20th not only heated on the outside but also on the inside when heat from the battery modules 12 over the hollow profile 20th is transferred to the cooling medium.

Wie zu erkennen, sind die Trennstege 40 alternierend an der oberen Hohlprofilinnenseite 36 und der unteren Hohlprofilinnenseite 38 angeordnet. Sowohl beim Aufweiten als auch beim Stauchen des Hohlprofils 20 behindern die Trennstege 40 die Verformung des Hohlprofils 20 nicht. Denn wie bereits erwähnt verbinden die Trennstege 40 die Hohlprofilinnenseiten 36, 38 nicht miteinander. Dies erleichtert sowohl das Aufweiten als auch das Stauchen des Hohlprofils 20 insbesondere in Hochrichtung z.As you can see, the dividers are 40 alternating on the upper hollow profile inside 36 and the lower inside of the hollow profile 38 arranged. Both when expanding and compressing the hollow profile 20th obstruct the dividers 40 the deformation of the hollow profile 20th Not. Because, as already mentioned, the dividers connect 40 the hollow profile insides 36 , 38 not with each other. This facilitates both the expansion and compression of the hollow profile 20th especially in vertical direction z .

In 12 ist das Hohlprofil 20 in einer Frontalansicht gezeigt. Vorliegend kann man nochmal gut die Querschnittsformen der Dehnungsstege 34 und der Trennstege 40 erkennen. Bezogen auf die Querrichtung y sind mehrere der Trennstege 40 zwischen jeweils zwei der Dehnungsstege 34 angeordnet. Jeweilige gegenüberliegende Längsseiten 42 des Hohlprofils 20 verbinden jeweils eine Hohlprofiloberseite 44 und eine Hohlprofilunterseite 46 nicht auf kürzestem Wege, da sie gemäß der vorliegenden Darstellung bogenförmig bezüglich ihres Querschnitts sind. Andere Querschnittsformen sind aber ebenfalls möglich, sodass die gegenüberliegenden Längsseiten 42 beispielsweise die gleiche Querschnittsform wie die Dehnungsstege 34 aufweisen können. Dadurch, dass die gegenüberliegenden Längsseiten 42 nicht gerade in Hochrichtung z verlaufen, begünstigt die Formgebung der Längsseiten 42 ebenfalls das Aufweiten und Stauchen des Hohlprofils 20 insbesondere in Hochrichtung z. In 12 is the hollow profile 20th shown in a front view. In the present case you can again see the cross-sectional shapes of the expansion bars 34 and the dividers 40 detect. In relation to the transverse direction y are several of the dividers 40 between two of the expansion bars 34 arranged. Respective opposite long sides 42 of the hollow profile 20th each connect a hollow profile top 44 and a hollow profile underside 46 not by the shortest route, since according to the present illustration they are arcuate with respect to their cross-section. Other cross-sectional shapes are also possible, so that the opposite long sides 42 for example the same cross-sectional shape as the expansion bars 34 can have. By having the opposite long sides 42 not straight up z run, favors the shape of the long sides 42 also expanding and compressing the hollow profile 20th especially in vertical direction z .

Durch die beschriebene Gestaltung des Hohlprofils 20 ist es also möglich, dessen Form, insbesondere dessen Dicke in Hochrichtung z, relativ einfach zu verändern, indem entweder ein Innendruck oder ein Außendruck aufgebracht wird. Jeweilige Spalte zwischen Hohlprofiloberseite 44 bzw. Hohlprofilunterseite 46 und Außenseiten der Batteriemodule 12 können dadurch vor allem verringert werden. Dadurch kann in erheblichem Maße einzusetzendes Gapfillermaterial verringert werden. Zudem ist es beispielsweise auch möglich, an der Hohlprofiloberseite 44 und/oder der Hohlprofilunterseite 46 eine hier nicht dargestellte Gapfillermatte anzuordnen. Bei derartigen Gapfillermatten ist das Handling relativ einfach im Gegensatz dazu, wenn man den Gapfiller beispielsweise raupenförmig oder dergleichen mittels eines Dosiersystems aufbringt.Through the design of the hollow profile described 20th it is therefore possible to change its shape, in particular its thickness in the vertical direction z , relatively easy to change by applying either an internal pressure or an external pressure. Respective gap between the top of the hollow profile 44 or hollow profile underside 46 and outsides of the battery modules 12 can be reduced above all. As a result, the gap filler material to be used can be reduced to a considerable extent. In addition, it is also possible, for example, on the upper side of the hollow profile 44 and / or the underside of the hollow profile 46 to arrange a gap filler mat, not shown here. In the case of gap filler mats of this type, the handling is relatively simple in contrast to when the gap filler is applied, for example, in the form of a caterpillar or the like by means of a metering system.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
Batteriebattery
1212
BatteriemoduleBattery modules
1414th
KühlplattenCooling plates
1616
ZulaufIntake
1818th
Ablaufprocedure
2020th
Hohlprofil der KühlplatteHollow profile of the cooling plate
2222nd
Endabschnitt der KühlplatteEnd section of the cooling plate
2424
Endabschnitt der Kühlplatte mit KühlmittelumlenkungEnd section of the cooling plate with coolant deflection
2626th
Anschlüsse der EndabschnitteConnections of the end sections
2828
Endabschnitt der KühlplatteEnd section of the cooling plate
3030th
Trennwand in den EndabschnittenPartition wall in the end sections
3232
Kammern im HohlprofilChambers in the hollow profile
3434
Dehnungsstege des HohlprofilsExpansion bars of the hollow profile
3636
obere Hohlprofilinnenseiteupper hollow profile inside
3838
untere Hohlprofilinnenseitelower hollow profile inside
4040
Trennstege des HohlprofilsSeparators of the hollow profile
4242
Längsseiten des HohlprofilsLong sides of the hollow profile
4444
HohlprofiloberseiteHollow profile top
4646
Hohlprofilunterseite Hollow profile underside
xx
LängsrichtungLongitudinal direction
yy
QuerrichtungTransverse direction
zz
HochrichtungVertical direction

Claims (15)

Kühlplatte (14) für eine Batterie (10) eines Kraftfahrzeugs, umfassend - ein von einem Kühlmedium durchströmbares Hohlprofil (20), dessen Höhe bezogen auf eine Ausgangsform durch Aufbringen eines Innendrucks vergrößerbar und durch Aufbringen eines Außendrucks verkleinerbar ist; - wobei das Hohlprofil (20) wenigstens einen eine obere Hohlprofilinnenseite (36) und eine untere Hohlprofilinnenseite (38) verbindendenden Dehnungssteg (34) aufweist, - wobei der Dehnungssteg (34) einen Querschnitt aufweist, welcher die obere Hohlprofilinnenseite (36) und die untere Hohlprofilinnenseite (38) nicht auf kürzestem Weg miteinander verbindet, wenn das Hohlprofil (20) seine Ausgangsform aufweist, und beim Vergrößern der Höhe des Hohlprofils (20) gestreckt und beim Verkleinern der Höhe des Hohlprofils (20) gestaucht wird.Cooling plate (14) for a battery (10) of a motor vehicle, comprising - A hollow profile (20) through which a cooling medium can flow, the height of which, in relation to an initial shape, can be increased by applying an internal pressure and reduced by applying an external pressure; - the hollow profile (20) having at least one expansion web (34) connecting an upper hollow profile inside (36) and a lower hollow profile inside (38), - The expansion web (34) has a cross section which does not connect the upper hollow profile inside (36) and the lower hollow profile inside (38) to one another by the shortest path when the hollow profile (20) has its original shape, and when the height of the hollow profile is increased ( 20) is stretched and when reducing the height of the hollow profile (20) is compressed. Kühlplatte (14) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein oberer Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg (34) mit der oberen Hohlprofilinnenseite (36) verbunden ist, und ein unterer Anbindungsbereich, an welchem der Dehnungssteg (34) mit der unteren Hohlprofilinnenseite (38) verbunden ist, gegenüberliegend voneinander angeordnet sind.Cooling plate (14) Claim 1 , characterized in that an upper connection area, on which the expansion web (34) is connected to the upper hollow profile inside (36), and a lower connection area, at which the expansion web (34) is connected to the lower hollow profile inside (38), opposite one another are arranged. Kühlplatte (14) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Querschnitt des Dehnungsstegs (34) wenigstens einen zumindest im Wesentlichen s-förmigen Abschnitt aufweist.Cooling plate (14) Claim 1 or 2 , characterized in that the cross section of the expansion web (34) has at least one at least substantially S-shaped section. Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Dehnungssteg (34) sich parallel zur Längsrichtung (x) der Kühlplatte (14) erstreckt, insbesondere über die gesamte Länge des Hohlprofils (20).Cooling plate (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the expansion web (34) extends parallel to the longitudinal direction (x) of the cooling plate (14), in particular over the entire length of the hollow profile (20). Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlplatte (14) mehrere der Dehnungsstege (34) aufweist, welche parallel zueinander angeordnet sind.Cooling plate (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling plate (14) has several of the expansion webs (34) which are arranged parallel to one another. Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlprofil (20) wenigstens einen Trennsteg (40) aufweist, welcher an einer der Hohlprofilinnenseiten (36, 38) angeordnet und von der anderen Hohlprofilinnenseite (36, 38) beabstandet ist.Cooling plate (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the hollow profile (20) has at least one separating web (40) which is arranged on one of the hollow profile inner sides (36, 38) and is spaced from the other hollow profile inner side (36, 38) . Kühlplatte (14) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Querschnitt des Trennstegs (40) parallel zur Hochrichtung (z) der Kühlplatte (14) verläuft.Cooling plate (14) Claim 6 , characterized in that a cross section of the separating web (40) runs parallel to the vertical direction (z) of the cooling plate (14). Kühlplatte (14) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Trennsteg (40) sich parallel zur Längsrichtung (x) der Kühlplatte (14) erstreckt, insbesondere über die gesamte Länge des Hohlprofils (20).Cooling plate (14) Claim 6 or 7th , characterized in that the separating web (40) extends parallel to the longitudinal direction (x) of the cooling plate (14), in particular over the entire length of the hollow profile (20). Kühlplatte (14) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, in deren Rückbezug auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bezogen auf die Querrichtung der Kühlplatte (14) zwischen zwei der Dehnungsstegen (34) mehre der Trennstege (40) angeordnet sind.Cooling plate (14) after one of the Claims 6 to 8th , in their reference to Claim 5 , characterized in that, based on the transverse direction of the cooling plate (14), a plurality of the separating webs (40) are arranged between two of the expansion webs (34). Kühlplatte (14) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstege (40) alternierend an der oberen Hohlprofilinnenseite (36) und unteren Hohlprofilinnenseite (38) angeordnet sind.Cooling plate (14) Claim 9 , characterized in that the separating webs (40) are arranged alternately on the upper hollow profile inside (36) and the lower hollow profile inside (38). Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass gegenüberliegende Längsseiten (42) des Hohlprofils (20) jeweils eine Hohlprofiloberseite (44) und Hohlprofilunterseite (46) nicht auf kürzestem Weg miteinander verbinden, wenn das Hohlprofil (20) seine Ausgangsform aufweist.Cooling plate (14) according to one of the preceding claims, characterized in that opposite longitudinal sides (42) of the hollow profile (20) each do not connect a hollow profile upper side (44) and hollow profile lower side (46) to one another by the shortest route when the hollow profile (20) is in its original shape having. Kühlplatte (14) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Längsseiten (42) des Hohlprofils (20) einen bogenförmigen Querschnitt oder wenigstens einen zumindest im Wesentlichen s-förmigen Abschnitt aufweisen.Cooling plate (14) Claim 11 , characterized in that the longitudinal sides (42) of the hollow profile (20) have an arcuate cross-section or at least one at least substantially S-shaped section. Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeweilige offene Stirnseiten des Hohlprofils (20) von jeweiligen Endabschnitten (22, 24, 28) der Kühlplatte (14) verschlossen sind, wobei zumindest einer der Endabschnitte (22, 24, 28) einen Anschluss (26) zum Zuführen und/oder Abführen des Kühlmittels aufweist.Cooling plate (14) according to one of the preceding claims, characterized in that the respective open end faces of the hollow profile (20) are closed by respective end sections (22, 24, 28) of the cooling plate (14), at least one of the end sections (22, 24, 28) has a connection (26) for supplying and / or removing the coolant. Batterie (10) für ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Kühlplatte (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche an einer Batteriemodulseite eines Batteriemoduls (12) der Batterie (10) angeordnet ist.Battery (10) for a motor vehicle with at least one cooling plate (14) according to one of the preceding claims, which is arranged on a battery module side of a battery module (12) of the battery (10). Batterie (10) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an einer der Batteriemodulseite zugeordneten Seite des Hohlprofils (20) der Kühlplatte (14) eine Matte aus einem Wärmeleitmaterial angeordnet ist.Battery (10) Claim 14 , characterized in that on one of the battery module side associated side of the hollow profile (20) the Cooling plate (14) a mat made of a thermally conductive material is arranged.
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