DE102020120947A1 - Temperature control device for an electric module, electric module with temperature control device and method for temperature control of an electric module - Google Patents

Temperature control device for an electric module, electric module with temperature control device and method for temperature control of an electric module Download PDF

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine Temperiervorrichtung (1) für ein Elektromodul, insbesondere für ein Batteriemodul oder für einen Elektromotor, aufweisend: eine zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls, mit Ausnahme von elektrischen Anschlusskontakten und/oder einer Abtriebswelle desselben, ausgebildete Ummantelung, welche Ummantelung einen rohrförmigen Wandabschnitt umfasst; in dem rohrförmigen Wandabschnitt wenigstens einen gewellten Bereich, in dem die Ummantelung wenigstens eine radial nach außen bezüglich einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts ausgebildete erste Welle (1a) aufweist, welche erste Welle (1a) sich zumindest abschnittweise quer zu einer Längsachse (L) des rohrförmigen Wandabschnitts erstreckt und eine Begrenzung für einen Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren eines in der Ummantelung aufzunehmenden Elektromoduls () bildet; welche sich dadurch auszeichnet, dass die Ummantelung (11) noch wenigstens eine zweite Welle aufweist, die als Klebewelle ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung nach außen aufweist. Weiterhin vorgeschlagen werden ein temperiertes Elektromodul und ein entsprechendes Temperierverfahren.The proposal is for a temperature control device (1) for an electrical module, in particular for a battery module or for an electric motor, comprising: a casing designed to accommodate the electrical module essentially completely, with the exception of electrical connection contacts and/or an output shaft thereof, which casing has a tubular shape Wall section includes; in the tubular wall section at least one corrugated area, in which the casing has at least one first corrugation (1a) formed radially outwards with respect to a longitudinal axis of the tubular wall section, which first corrugation (1a) extends at least in sections transversely to a longitudinal axis (L) of the tubular Wall section extends and forms a boundary for a flow channel for a tempering fluid for tempering an electrical module () to be accommodated in the casing; which is characterized in that the casing (11) also has at least one second corrugation, which is designed as an adhesive corrugation and has at least one opening to the outside for this purpose. A temperature-controlled electronic module and a corresponding temperature-control method are also proposed.

Description

Die Erfindung betrifft eine Temperiervorrichtung für ein Elektromodul, insbesondere für ein Batteriemodul oder für einen Elektromotor, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, aufweisend: eine zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls, mit Ausnahme von elektrischen Anschlusskontakten und/oder einer Abtriebswelle desselben, ausgebildete Ummantelung, welche Ummantelung einen rohrförmigen Wandabschnitt umfasst; in dem rohrförmigen Wandabschnitt wenigstens einen gewellten Bereich, in dem die Ummantelung wenigstens eine radial nach außen bezüglich einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts ausgebildete erste Welle aufweist, welche erste Welle sich zumindest abschnittweise quer zu einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts erstreckt und eine Begrenzung für einen Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren eines in der Ummantelung aufzunehmenden Elektromoduls bildet.The invention relates to a temperature control device for an electrical module, in particular for a battery module or for an electric motor, according to the preamble of claim 1, comprising: a casing designed to accommodate the electrical module essentially completely, with the exception of electrical connection contacts and/or an output shaft thereof , which casing comprises a tubular wall section; in the tubular wall section at least one corrugated area, in which the casing has at least one first corrugation formed radially outwards with respect to a longitudinal axis of the tubular wall section, which first corrugation extends at least in sections transversely to a longitudinal axis of the tubular wall section and a boundary for a flow channel for forms a tempering fluid for tempering an electrical module to be accommodated in the casing.

Die Erfindung betrifft mit dem Anspruch 10 auch ein Elektromodul mit einer Temperiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse aufweist, innerhalb der Ummantelung aufgenommen ist und deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle ein Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse gebildet ist.With claim 10, the invention also relates to an electrical module with a temperature control device according to the preamble of claim 1, which electrical module has a housing that is accommodated within the casing and whose tubular wall section makes contact with its housing at least in areas, so that in the area of the first shaft a Flow channel for a tempering fluid for tempering the electrical module is formed between the casing and the housing.

Außerdem betrifft die Erfindung gemäß Anspruch 15 ein Verfahren zum Temperieren eines Elektromoduls mit einer Temperiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse aufweist, oder zum Temperieren eines erfindungsgemäßen Elektromoduls.In addition, the invention according to claim 15 relates to a method for controlling the temperature of an electronic module with a temperature control device according to the preamble of claim 1, which electronic module has a housing, or for controlling the temperature of an electronic module according to the invention.

Aus der DE 10 2018 109 420 A1 (nachfolgend „DE'420“) ist eine Temperiervorrichtung für ein Elektromodul, insbesondere für ein Batteriemodul oder für einen Elektromotor, bekannt. 5 dieser Druckschrift (entspricht der beigefügten 1a) zeigt im Längsschnitt ein Detail einer solchen Temperiervorrichtung, die auch als „Kühlbalg“ oder „Kühlhülse“ bzw. allgemein als „Temperierbalg“ bezeichnet werden kann. Ein Balg besitzt regelmäßig - neben glattzylindrischen Anschlussenden - einen rohrförmigen, gewellten Wandabschnitt, der in 5 der DE'420 bei Bezugszeichen 10a dargestellt ist. Die gesamte Temperiervorrichtung ist mit Bezugszeichen 10 bezeichnet. Sie weist in dem gewellten Bereich 10a eine Mehrzahl von Wellen auf, von denen in 5 der DE'420 aus Gründen der Übersichtlichkeit nur einige jeweilige Wellenberge dieser Wellen mit dem Bezugszeichen 10b versehen sind. Der Temperierbalg 10 umgibt einen zu temperierenden Körper 1 (gemäß 5 der DE'420 ein sogenanntes Elektromodul), im Bereich von dessen Oberfläche (Mantelfläche) 1a. Dabei liegt der Temperierbalg 10 im Bereich seiner Wellentäler 10c an der genannten Oberfläche 1a an. Dann wird ein Temperiermedium oder Temperierfluid durch den zwischen Körper-Oberfläche 1a und einer Innenseite des Temperierbalgs 10 definierten Strömungsraum 4 geleitet. Der Temperierbalg 10 ist im Bereich seiner Wellentäler 10c an der genannten Oberfläche 1a angelegt und dort regelmäßig stoffschlüssig fixiert, z.B. durch thermischen Pressverband unter Vorspannung und eine Schweißnaht. Hierdurch lässt sich ein Massenstromschlupf zwischen benachbarten Strömungsräumen 4 unterbinden; außerdem kann die stoffschlüssige Anbindung des Temperierbalgs 10 an den zu temperierenden Körper 1 zu einer Versteifung des letzteren führen, was insbesondere im Falle einer Ausgestaltung des Körpers 1 in Form eines Batteriemoduls oder einer Batteriezelle (speziell in Form von prismatischen, tiefgezogenen oder fließgepressten Batteriebechern) vorteilhaft und erwünscht sein kann.From the DE 10 2018 109 420 A1 (hereinafter “DE'420”) discloses a temperature control device for an electrical module, in particular for a battery module or for an electric motor. 5 of this publication (corresponds to the enclosed 1a) shows a longitudinal section of a detail of such a temperature control device, which can also be referred to as “cooling bellows” or “cooling sleeve” or generally as “temperature control bellows”. A bellows regularly has - in addition to smooth-cylindrical connection ends - a tubular, corrugated wall section, which 5 of DE'420 is shown at reference numeral 10a. The entire temperature control device is denoted by reference number 10 . In the corrugated area 10a, it has a plurality of corrugations, of which in 5 DE'420, for reasons of clarity, only some of the respective wave crests of these waves are provided with the reference symbol 10b. The tempering bellows 10 surrounds a body 1 to be tempered (according to 5 DE'420 a so-called electrical module), in the area of its surface (lateral surface) 1a. The tempering bellows 10 lies in the area of its wave troughs 10c on said surface 1a. A temperature control medium or temperature control fluid is then passed through the flow space 4 defined between the body surface 1a and an inside of the temperature control bellows 10 . The temperature control bellows 10 is applied in the region of its corrugation troughs 10c to the surface 1a mentioned and is regularly fixed there in a materially bonded manner, for example by a thermal pressure bond under pretension and a weld seam. In this way, a mass flow slippage between adjacent flow spaces 4 can be prevented; In addition, the integral connection of the temperature control bellows 10 to the body 1 to be temperature-controlled can lead to a stiffening of the latter, which is particularly advantageous if the body 1 is designed in the form of a battery module or a battery cell (especially in the form of prismatic, deep-drawn or extruded battery cups). and may be desirable.

Obwohl eine solche Ausgestaltung in vielfältiger Weise vorteilhaft ist, benötigt sie einen relativ hohen Energieeintrag und kann durch Erhitzung der Bauteile zu thermischem Verzug führen.Although such a configuration is advantageous in many ways, it requires a relatively high input of energy and can lead to thermal distortion due to heating of the components.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesbezüglich Abhilfe zu schaffen und eine Temperiervorrichtung, ein temperiertes Elektromodul sowie ein zugehöriges Herstellungsverfahren anzugeben, das mit verringertem Energiebedarf bei der Herstellung auskommt und keinen thermischen Verzug erwarten lässt.The object of the invention is to provide a remedy in this regard and to specify a temperature control device, a temperature-controlled electronic module and an associated production method that requires less energy during production and that no thermal distortion is to be expected.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Temperiervorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1, durch ein Elektromodul mit den Merkmalen des Anspruch 10 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruch 15.The object is achieved according to the invention by a temperature control device having the features of claim 1, by an electrical module having the features of claim 10 and by a method having the features of claim 15.

Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen definiert.Advantageous developments are defined in the dependent claims.

Eine erfindungsgemäße Temperiervorrichtung für ein Elektromodul, insbesondere für ein Batteriemodul oder für einen Elektromotor, weist auf: eine zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls, mit Ausnahme von elektrischen Anschlusskontakten und/oder einer Abtriebswelle desselben, ausgebildete Ummantelung, welche Ummantelung einen rohrförmigen Wandabschnitt umfasst; in dem rohrförmigen Wandabschnitt wenigstens einen gewellten Bereich, in dem die Ummantelung wenigstens eine radial nach außen bezüglich einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts ausgebildete erste Welle aufweist, welche erste Welle sich zumindest abschnittweise quer zu einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts erstreckt und eine Begrenzung für einen Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren eines in der Ummantelung aufzunehmenden Elektromoduls bildet; die Temperiervorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung noch wenigstens eine zweite Welle aufweist, die als Klebewelle ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung nach außen aufweist.A temperature control device according to the invention for an electrical module, in particular for a battery module or for an electric motor, has: a casing designed to accommodate the electrical module essentially completely, with the exception of electrical connection contacts and/or an output shaft thereof, which casing comprises a tubular wall section; in the tubular wall section at least one corrugated area, in which the casing has at least one first corrugation formed radially outwards with respect to a longitudinal axis of the tubular wall section, wel The first wave extends at least in sections transversely to a longitudinal axis of the tubular wall section and forms a boundary for a flow channel for a temperature control fluid for temperature control of an electronic module to be accommodated in the casing; the temperature control device is characterized in that the casing also has at least one second shaft, which is designed as an adhesive shaft and has at least one opening to the outside for this purpose.

Ein erfindungsgemäßes Elektromodul mit einer gattungsgemäßen Temperiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wobei das Elektromodul ein Gehäuse aufweist, innerhalb der Ummantelung aufgenommen ist und deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle ein Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse gebildet ist, ist dadurch gekennzeichnet, dass a) die Ummantelung gemäß dem Kennzeichen des Anspruch 1 ausgebildet ist; und/oder dass b) die Ummantelung außerhalb der ersten Welle im Wesentlichen glattwandig ausgebildet ist und das Gehäuse in diesem Bereich wenigstens eine rinnenförmige Ausnehmung aufweist, die als Kleberinne ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung nach außen aufweist, vorzugsweise durch die Ummantelung hindurch.An electrical module according to the invention with a generic temperature control device according to the preamble of claim 1, wherein the electrical module has a housing that is accommodated within the casing and the tubular wall section of which makes contact with its housing at least in areas, so that in the area of the first shaft there is a flow channel for a temperature control fluid to Temperature control of the electrical module is formed between the casing and the housing, is characterized in that a) the casing is formed according to the characterizing part of claim 1; and/or that b) the casing outside the first shaft is essentially smooth-walled and the housing has at least one channel-shaped recess in this area, which is designed as an adhesive channel and for this purpose has at least one opening to the outside, preferably through the casing .

Es existieren demnach zwei grundlegende Varianten, bei einer von denen die Klebewelle in der Ummantelung ausgebildet ist (Variante a)), während bei der anderen das Gehäuse des Elektromoduls eine (negative) Welle bzw. Rinne aufweist, wobei die Ummantelung vorzugsweise glattwandig ausgebildet ist (Variante b)). Grundsätzlich ist es aber auch möglich, eine Welle der Ummantelung und eine Rinne des Gehäuses zu kombinieren, obwohl dies einen erhöhten Herstellungsaufwand bedeuten kann.There are therefore two basic variants, in one of which the adhesive wave is formed in the casing (variant a)), while in the other the housing of the electrical module has a (negative) wave or channel, with the casing preferably being designed with smooth walls ( Variant b)). In principle, however, it is also possible to combine a shaft of the casing and a channel of the housing, although this can mean increased production costs.

Das Gehäuse kann - im Falle eines Elektromotors - die Form eines Statorgehäuses oder Statorträgers annehmen.In the case of an electric motor, the housing can take the form of a stator housing or stator support.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Temperieren eines Elektromoduls mit einer Temperiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse aufweist, oder zum Temperieren eines erfindungsgemäßen Elektromoduls beinhaltet: i) bei Verwendung der Temperiervorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Anordnen des Elektromoduls innerhalb der Ummantelung, wobei es deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle ein Strömungskanal für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse gebildet ist, und ist gekennzeichnet durch ii) bei einer gemäß dem Kennzeichen des Anspruch 1 ausgebildeten Ummantelung (11), Füllen der Klebewelle, d.h. der zweiten Welle durch die wenigstens eine Öffnung von außen mit einem fließfähigen Klebstoff, vorzugsweise Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester, und/oder iii) bei einer gemäß Variante b) ausgebildeten Ummantelung, Füllen der wenigstens einen Kleberinne, d.h. der rinnenförmigen Ausnehmung durch die wenigstens eine Öffnung von außen mit einem fließfähigen Klebstoff, vorzugsweise Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester, iv) Aushärten oder Abbinden des Klebstoffs, und v) Durchströmen der ersten Welle mit einem Temperierfluid, vorzugsweise während eines Betriebs des Elektromoduls.A method according to the invention for temperature control of an electrical module with a temperature control device according to the preamble of claim 1, which electrical module has a housing, or for temperature control of an electrical module according to the invention includes: i) when using the temperature control device according to the preamble of claim 1, arranging the electrical module within the casing , whereby it contacts its tubular wall section with its housing at least in areas, so that in the area of the first shaft a flow channel for a tempering fluid for tempering the electronic module is formed between the casing and the housing, and is characterized by ii) in a according to the identifier of Claim 1 formed casing (11), filling the adhesive wave, ie the second wave through the at least one opening from the outside with a flowable adhesive, preferably epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester, and / or iii) in a according to variant b) ouch sformed casing, filling the at least one adhesive channel, ie the channel-shaped recess through the at least one opening from the outside with a flowable adhesive, preferably epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester, iv) curing or setting of the adhesive, and v) flowing through the first Shaft with a tempering fluid, preferably during operation of the electrical module.

Durch das erfindungsgemäße Vorsehen der Klebewelle bzw. Kleberinne und deren Anfüllung mit Klebstoff besteht die Möglichkeit der Herstellung einer Temperiervorrichtung bzw. eines Elektromoduls, das mit verringertem Energiebedarf auskommt und keinen thermischen Verzug erwarten lässt. Als Klebstoff wird vorzugsweise Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester verwendet, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre.The provision of the adhesive shaft or adhesive groove and its filling with adhesive according to the invention makes it possible to produce a temperature control device or an electrical module that requires less energy and does not have any thermal distortion to be expected. Epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester is preferably used as the adhesive, without the invention being limited thereto.

Alternativ kann auf die genannte Öffnung und das Einfüllen eines Klebstoffs von außen in die Klebewelle bzw. Kleberinne auch verzichtet werden. Das Einbringen des Kleb-/Dichtstoffes kann dann in Form eines Dichtbands/Klebebands erfolgen, das nach Einbringung in die Dichtrinne/Klebewelle und Montage von Ummantelung und Gehäuse expandiert und dadurch den Kontakt zum Elektromodul herstellt.Alternatively, the mentioned opening and the filling of an adhesive from the outside into the adhesive shaft or adhesive channel can also be dispensed with. The adhesive/sealant can then be introduced in the form of a sealing tape/adhesive tape, which expands after it has been introduced into the sealing groove/adhesive shaft and the casing and housing have been installed, thereby establishing contact with the electronic module.

Es können beispielsweise Klebe-/Dichtbänder auf Basis von Polyurethan (PU), Butyl oder EPDM eingesetzt werden. Die Abdichtung kann über eine mechanische Entspannung nach vorausgehender Vorkomprimierung oder Reaktion mit Luftsauerstoff bzw. -Feuchtigkeit erfolgen. Ebenfalls sind ein- oder mehrkomponentige Systeme einsetzbar, die durch einen Temperaturanstieg expandieren und vernetzen, „aushärten“ bzw. abdichten. PU kann beispielsweise mit Reaktionsverzögerern versetzt aufgetragen werden und verbindet die Fügeteile erst nach relativer Positionierung innerhalb eines definierten Zeitfensters unter optionalem Einfluss von Temperatur und Feuchtigkeit.For example, adhesive/sealing tapes based on polyurethane (PU), butyl or EPDM can be used. Sealing can take place via mechanical relaxation after previous pre-compression or reaction with atmospheric oxygen or moisture. One- or multi-component systems can also be used, which expand and cross-link, "harden" or seal as a result of a rise in temperature. For example, PU can be applied with added reaction retarders and only connects the parts to be joined after relative positioning within a defined time window under the optional influence of temperature and moisture.

Eine erste Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass die zweite Welle wenigstens eine zweite Öffnung aufweist. Die zweite Öffnung kann als Entlüftung dienen und begünstigt so das Anfüllen der Klebewelle bzw. Kleberinne mit Klebstoff.A first development of the temperature control device according to the invention provides that the second shaft has at least one second opening. The second opening can serve as a vent and thus promotes the filling of the adhesive shaft or adhesive channel with adhesive.

Eine zweite Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass die eine Öffnung und/oder die zweite Öffnung konisch ausgebildet ist/sind und sich vorzugsweise von außen nach innen verjüngt bzw. verjüngen. Eine solche Ausgestaltung erleichtert das Einstecken einer Klebevorrichtung zum Einfüllen des Klebstoffs.A second further development of the temperature control device according to the invention provides that one opening and/or the second opening is/are conical and preferably tapers from the outside inwards. Such an embodiment facilitates the insertion of an adhesive device for filling in the adhesive.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass die zweite Welle(n) eine definierte Breite in der Längsrichtung aufweist oder aufweisen, vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm, höchst vorzugsweise 3-5 mm. Hierdurch kann eine bevorzugte Abmessung der Klebeverbindung definiert und eine entsprechende Verbindungssicherheit erreicht werden.Another development of the temperature control device according to the invention provides that the second shaft(s) has or have a defined width in the longitudinal direction, preferably between 2 and 10 mm, most preferably 3-5 mm. In this way, a preferred dimension of the adhesive connection can be defined and a corresponding security of connection can be achieved.

Eine wieder andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass die zweite Welle(n) eine definierte Höhe in radialer Richtung aufweist oder aufweisen, vorzugsweise 0,1 bis 3 mm, höchst vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm. Auch hierdurch kann eine bevorzugte Abmessung der Klebeverbindung definiert und eine entsprechende Verbindungssicherheit erreicht werden.Yet another further development of the temperature control device according to the invention provides that the second shaft(s) has or have a defined height in the radial direction, preferably 0.1 to 3 mm, most preferably 0.2 to 0.5 mm. A preferred dimension of the adhesive connection can also be defined in this way and a corresponding security of connection can be achieved.

Noch eine Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass mehr als eine erste Welle vorgesehen sind, wobei benachbarte erste Wellen axial voneinander beabstandet sind und die zumindest eine zweite Welle axial zwischen zwei ersten Wellen angeordnet ist. Auf diese Weise trennt die Klebewelle zwei Strömungskanäle für das Temperierfluid voneinander und kann einen Massenstromschlupf sicher unterbinden.Another development of the temperature control device according to the invention provides that more than one first shaft is provided, with adjacent first shafts being spaced apart axially and the at least one second shaft being arranged axially between two first shafts. In this way, the adhesive shaft separates two flow channels for the tempering fluid from one another and can reliably prevent mass flow slippage.

Eine noch andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass mehr als eine zweite Welle vorgesehen ist, vorzugsweise unter Ausbildung einer in axialer Richtung abwechselnder Abfolge erster und zweiter Wellen. Dies ist eine konsequente Weiterentwicklung der vorstehend genannten Idee und kann einen Massenstromschlupf noch besser unterbinden.Yet another further development of the temperature control device according to the invention provides that more than one second shaft is provided, preferably forming an alternating sequence of first and second shafts in the axial direction. This is a logical further development of the idea mentioned above and can prevent a mass flow slip even better.

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht vor, dass in fluidleitender Verbindung mit der wenigstens einen ersten Welle eine Zuleitung und eine Ausleitung für ein Temperierfluid angeordnet ist. Auf diese Weise kann die erste Welle von einem Temperierfluid durchströmt werden, um die Temperiervorrichtung in ihrer Effizienz zu optimieren.A preferred development of the temperature control device according to the invention provides that a supply line and an outlet line for a temperature control fluid are arranged in fluid-conducting connection with the at least one first shaft. In this way, a temperature control fluid can flow through the first shaft in order to optimize the efficiency of the temperature control device.

Eine äußerst bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung sieht wenigstens eine zusätzliche zweite Welle vor, die sich im Wesentlichen, d.h. größtenteils in axialer Richtung erstreckt und vorzugsweise einen Bereich der Zuleitung von einem Bereich der Ausleitung für ein Temperierfluid trennt, um für eine weitreichende Umströmung des ummantelten Bereichs zu sorgen. Des Weiteren kann mittels dieser zusätzlichen zweiten Welle(n) eine Anbindung an eine stirnseitige Abdichtung der Temperiervorrichtung erfolgen. An extremely preferred development of the temperature control device according to the invention provides at least one additional second shaft, which extends essentially, ie mostly in the axial direction, and preferably separates an area of the supply line from an area of the outlet line for a temperature control fluid in order to ensure a far-reaching flow around the encased area to care. Furthermore, this additional second shaft(s) can be used to connect to an end seal of the temperature control device.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Elektromoduls kann gemäß Variante a) die Temperiervorrichtung weiter so ausgebildet sein, wie weiter oben im Zusammenhang mit der als Klebewelle(n) ausgebildeten zweiten Welle(n) ausführlich beschrieben wurde.In a further development of the electronic module according to the invention, according to variant a), the temperature control device can also be designed as described in detail above in connection with the second shaft(s) designed as an adhesive shaft(s).

Bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Elektromoduls kann/können gemäß Variante b) die Kleberinne(n) analog zu der zweiten Welle oder den zweiten Wellen angeordnet und/oder ausgebildet sein. Dies betrifft insbesondere die Anordnung relativ zu den ersten Wellen sowie die Breite und Höhe bzw. Tiefe der Kleberinne(n).In another development of the electrical module according to the invention, according to variant b), the adhesive channel(s) can be arranged and/or designed analogously to the second shaft or shafts. This relates in particular to the arrangement relative to the first waves and the width and height or depth of the adhesive channel(s).

Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektromoduls sieht vor, dass die zweite Welle oder die zweiten Wellen mit einem Klebstoff gefüllt ist/sind, vorzugsweise mit Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester oder mit einem expandierbaren bzw. expandierten Klebeband, siehe oben. Dadurch wird eine sichere und innige Verbindung von Ummantelung und Gehäuse erreicht.A preferred development of the electrical module according to the invention provides that the second shaft or shafts is/are filled with an adhesive, preferably with epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester or with an expandable or expanded adhesive tape, see above. This achieves a secure and intimate connection between the casing and the housing.

Allgemein kann der Klebstoff zur stoffschlüssigen, mechanisch belastbaren Verbindung und optional zur Abdichtung eingesetzt werden. In Rahmen einer Ausgestaltungsvariante ist auch der Einsatz einer reinen Dichtmasse möglich. Vorliegend soll der Begriff „Klebstoff“ also auch „Dichtstoffe“ mit abdecken.In general, the adhesive can be used for materially bonded, mechanically resilient connections and optionally for sealing. Within the framework of a design variant, the use of a pure sealing compound is also possible. In the present case, the term "adhesive" is also intended to cover "sealants".

Eine äußerst bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemäßen Elektromoduls sieht vor, dass die erste Welle oder die ersten Wellen mit einem Temperierfluid, z.B. Wasser mit und ohne Zusatzstoffen, gefüllt ist/sind. Dadurch lässt sich die Temperierwirkung optimieren. Für das Temperierfluid können geeignete Förder- und Bevorratungsmittel vorhanden sein.An extremely preferred development of the electrical module according to the invention provides that the first shaft or shafts is/are filled with a temperature control fluid, e.g. water with and without additives. This allows the temperature control effect to be optimized. Suitable conveying and storage means can be present for the tempering fluid.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

  • 1a zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Temperiervorrichtung gemäß Stand der Technik (DE'420, dort 5);
  • 1b zeigt ein temperiertes Elektromodul gemäß Stand der Technik (DE'420; dort 31);
  • 2 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung;
  • 3 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung; und
  • 4 zeigt einen teilweisen Längsschnitt durch noch eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung.
Further properties and advantages of the invention result from the description of exemplary embodiments with reference to the drawing.
  • 1a shows a partial longitudinal section through a temperature control device according to the prior art (DE'420, there 5 );
  • 1b shows a temperature-controlled electronic module according to the prior art (DE'420; there 31 );
  • 2 shows a partial longitudinal section through an embodiment of the temperature control device according to the invention;
  • 3 shows a partial longitudinal section through another embodiment of the temperature control device according to the invention; and
  • 4 shows a partial longitudinal section through yet another embodiment of the temperature control device according to the invention.

Auf die 1a wurde im einleitenden Teil der Beschreibung bereits eingehend hingewiesen.On the 1a was already pointed out in detail in the introductory part of the description.

1b entspricht der Darstellung in 31 der DE'420. Hierauf und auf die Bedeutung für die vorliegende Erfindung wird weiter unten noch genauer eingegangen. 1b corresponds to the representation in 31 the DE'420. This and its importance for the present invention will be discussed in more detail below.

2 zeigt in einem teilweisen Längsschnitt eine erste Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung, die insgesamt mit dem Bezugszeichen 1 bezeichnet ist. Bei Bezugszeichen 2 ist ein Teil eines Gehäuses eines nicht weiter gezeigten Elektromoduls dargestellt, beispielsweise des Gehäuses einer Batteriezelle oder der Statorträger eines Elektromotors. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel liegt das Gehäuse 2 in Form einer glattwandigen (kreis)zylindrischen Hülse vor, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre. Die eigentliche Temperiervorrichtung 1 wird gebildet durch eine (dünnwandige) Hülse, vorzugsweise aus einem metallischen Werkstoff, die nach Art einer Ummantelung radial außen um das Gehäuse 2 herum angeordnet ist. In 2 sowie in den folgenden 3 und 4 bezeichnet L die Längsrichtung (Richtung einer Längsachse) und R die radiale Richtung. 2 shows in a partial longitudinal section a first embodiment of the temperature control device according to the invention, which is denoted overall by the reference numeral 1. Reference number 2 shows part of a housing of an electronic module, not shown in any more detail, for example the housing of a battery cell or the stator support of an electric motor. In the present exemplary embodiment, the housing 2 is in the form of a smooth-walled (circular) cylindrical sleeve, without the invention being limited thereto. The actual temperature control device 1 is formed by a (thin-walled) sleeve, preferably made of a metallic material, which is arranged radially on the outside around the housing 2 in the manner of a jacket. In 2 as well as in the following 3 and 4 L denotes the longitudinal direction (direction of a longitudinal axis) and R denotes the radial direction.

Wie man der Darstellung in 2 entnimmt, weist die Ummantelung bzw. die Temperiervorrichtung 1, die zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls ausgebildet ist, einen rohrförmigen Wandabschnitt mit wenigstens einem gewellten Bereich auf, im welchen Bereich die Ummantelung wenigstens eine radial nach außen bezüglich der Längsachse ausgebildete erste Welle 1a aufweist. Diese erste Welle 1a erstreckt sich quer zu der Längsachse, das heißt in die Zeichenebene hinein bzw. aus dieser heraus und bildet eine äußere Begrenzung für einen Strömungskanal 1d für ein (nicht gezeigtes) Temperierfluid zum Temperieren eines in der Ummantelung aufgenommenen Elektromoduls, von dem - wie gesagt - nur ein Teil des Gehäuses 2 sichtbar ist. Die Temperiervorrichtung 1 bzw. die Ummantelung weist außer der ersten Welle 1a noch wenigstens eine zweite Welle 1b auf, die speziell als Klebewelle ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung 1c nach außen aufweist. Durch die Öffnung 1c kann Klebstoff von außen in dem Bereich zwischen Klebewelle 1b und Gehäuse 2 eingebracht werden, um die Temperiervorrichtung 1 und das Gehäuse 2 definiert stoffschlüssig miteinander zu verbinden (zu verkleben). Zu diesem Zweck weist die zweite Welle 1b vorzugsweise noch wenigstens eine zweite, nicht gezeigte Öffnung auf, durch die beim Einfüllen von Klebstoff in der Klebewelle enthaltene Luft nach außen entweichen kann. Wie man der 2 noch entnimmt, ist die Öffnung 1c konisch ausgebildet und verjüngt sich in ihrem Querschnitt von außen nach innen in radialer Richtung, was das Ansetzen eines Werkzeugs zum Einfüllen des Klebstoffs erleichtert.How to show in 2 removes, the casing or the temperature control device 1, which is designed to accommodate the electrical module substantially completely, has a tubular wall section with at least one corrugated area, in which area the casing has at least one first wave 1a formed radially outwards with respect to the longitudinal axis . This first shaft 1a extends transversely to the longitudinal axis, that is, into and out of the plane of the drawing, and forms an outer boundary for a flow channel 1d for a temperature control fluid (not shown) for temperature control of an electrical module accommodated in the casing, from which - as I said - only part of the housing 2 is visible. In addition to the first shaft 1a, the temperature control device 1 or the casing also has at least one second shaft 1b, which is specially designed as an adhesive shaft and has at least one opening 1c to the outside for this purpose. Adhesive can be introduced from the outside through the opening 1c in the area between the adhesive shaft 1b and the housing 2 in order to connect (glue) the temperature control device 1 and the housing 2 to one another in a defined material connection. For this purpose, the second shaft 1b preferably also has at least one second opening, not shown, through which the air contained in the adhesive shaft can escape to the outside when adhesive is poured in. How to 2 still removes, the opening 1c is conical and tapers in cross section from the outside inward in the radial direction, which facilitates the attachment of a tool for filling the adhesive.

Um eine definierte Verklebung von Temperiervorrichtung 1 und Gehäuse 2 zu erreichen, weist die zweite Welle 1b eine definierte Breite B in der Längsrichtung L auf. Gleiches gilt für die Höhe H in radialer Richtung R. Auf diese Weise ergibt sich, zusammen mit der Querschnittsform der zweiten Welle 1b, eine definierte Klebefläche, was für eine sichere Verklebung von Temperiervorrichtung 1 und Gehäuse 2 sorgt.In order to achieve a defined bonding of the temperature control device 1 and the housing 2, the second shaft 1b has a defined width B in the longitudinal direction L. The same applies to the height H in the radial direction R. In this way, together with the cross-sectional shape of the second shaft 1b, a defined adhesive surface results, which ensures that the temperature control device 1 and the housing 2 are securely bonded.

Vorzugsweise ist neben der Temperiervorrichtung 1 auch das Gehäuse 2 in einem metallischen Werkstoff ausgebildet, ohne dass die Erfindung hierauf beschränkt wäre. Als geeignete metallische Werkstoffe kommen insbesondere Aluminium, Aluminiumlegierungen und Stahl in Betracht.In addition to the temperature control device 1, the housing 2 is preferably also made of a metallic material, without the invention being restricted thereto. Aluminum, aluminum alloys and steel in particular come into consideration as suitable metallic materials.

Die Erfindung ist nicht auf die in 2 beispielhaft gezeigten Querschnittsformen der ersten Welle 1a und der zweiten Welle 1b beschränkt. The invention is not limited to 2 shown as an example cross-sectional shapes of the first shaft 1a and the second shaft 1b limited.

3 zeigt eine andere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1, die mehrere, vorliegend jeweils zwei, erste Wellen 1a und zweite Wellen 1b aufweist. Dabei ist immer zwischen zwei ersten Wellen 1a, die in der Längsrichtung L voneinander beabstandet angeordnet sind, eine zweite Welle 1b vorgesehen, ohne dass die Erfindung auf eine solche Ausgestaltung beschränkt wäre. Diese Abfolge von ersten und zweiten Wellen kann sich in der Längsrichtung L beliebig oft wiederholen; bevorzugt ist dabei die jeweils endständige Welle eine zweite Welle 1b. Vorteilhaft bei der Ausgestaltung gemäß 3 ist, dass die zweiten Wellen 1b, nachdem sie mit Klebstoff gefüllt sind, für eine effiziente Unterbindung eines möglichen Massenstromschlupfes (des Temperierfluids) zwischen den ersten Wellen 1a bzw. den Strömungsräumen 1d sorgen. Auf diese Weise kann eine besonders gute Temperierwirkung dauerhaft sichergestellt werden. 3 shows another embodiment of the temperature control device 1 according to the invention, which has several, in this case two, first shafts 1a and second shafts 1b. A second shaft 1b is always provided between two first shafts 1a, which are arranged at a distance from one another in the longitudinal direction L, without the invention being limited to such a configuration. This sequence of first and second waves can be repeated as often as desired in the longitudinal direction L; preferably, the terminal shaft in each case is a second shaft 1b. Advantageously in accordance with the design 3 is that the second shafts 1b, after they are filled with adhesive, ensure efficient suppression of a possible mass flow slip (of the tempering fluid) between the first shafts 1a and the flow spaces 1d. In this way, a particularly good temperature control effect can be permanently ensured.

Ansonsten bezeichnen hier und im Folgenden gleiche Bezugszeichen gleiche oder zumindest gleichwirkende Elemente.Otherwise, here and in the following, the same reference symbols designate the same elements or at least elements with the same effect.

In 4 ist eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung 1 dargestellt, bei der die Verklebung zwischen Temperierfluid 1 und Gehäuse 2 nicht im Bereich einer zweiten Welle der Temperiervorrichtung 1 erfolgt, sondern im Bereich einer rillenartigen oder rinnenartigen Vertiefung 2a des Gehäuses 2. Wiederum ist an der Temperiervorrichtung 1 im Bereich der Kleberinne 2a eine Öffnung 1c vorgesehen, um in einfacher Weise von außen Klebstoff in die Kleberinne 2a injizieren zu können. Grundsätzlich ist es jedoch auch möglich, eine entsprechende Injektionsöffnung an dem Gehäuse 2 vorzusehen, um Klebstoff von innen in die Kleberinne 2a zu injizieren. Dies kann jedoch unter Umständen Nachteile bei der Fertigung mit sich bringen.In 4 Another development of the temperature control device 1 according to the invention is shown, in which the bonding between the temperature control fluid 1 and the housing 2 does not take place in the area of a second shaft of the temperature control device 1, but in the area of a groove-like or channel-like depression 2a of the housing 2. Again, on the temperature control device 1 An opening 1c is provided in the area of the adhesive channel 2a in order to be able to inject adhesive into the adhesive channel 2a in a simple manner from the outside. In principle, however, it is also possible to provide a corresponding injection opening on the housing 2 in order to inject adhesive from the inside into the adhesive channel 2a. However, under certain circumstances, this can entail disadvantages in production.

Es ist nicht erforderlich, dass das Gehäuse 2 im Bereich der Kleberinne 2a in radialer Richtung R nach innen eingezogen ist, sodass in diesem Bereich ein lichter Innendurchmesser des Gehäuses 2 verringert ist. Es liegt auch im Rahmen der Erfindung, die Kleberinne 2a ohne eine Verringerung des lichten Gehäusequerschnitts in diesem Bereich vorzusehen - beispielsweise indem einfach im Bereich der Kleberinne 2a Material des Gehäuses 2 an der Außenseite abgetragen wird.It is not necessary for the housing 2 to be drawn inwards in the radial direction R in the area of the adhesive channel 2a, so that the clear inner diameter of the housing 2 is reduced in this area. It is also within the scope of the invention to provide the adhesive channel 2a without reducing the clear housing cross section in this area—for example, by simply removing material from the housing 2 on the outside in the area of the adhesive channel 2a.

Auch bei der Ausgestaltung gemäß 4 können in der Temperiervorrichtung 1 wenigstens zwei Öffnungen entsprechend Bezugszeichen 1c vorgesehen sein, um ein Entweichen von Luft beim Injizieren von Klebstoff zu ermöglichen.Also in accordance with the design 4 At least two openings corresponding to reference numeral 1c can be provided in the temperature control device 1 in order to allow air to escape when injecting adhesive.

Analog zur Ausgestaltung in 3 können auch beim Gegenstand der 4 mehrere erste Wellen 1a mit Beabstandung in axialer Richtung L vorgesehen sein, wobei jeweils zwischen zwei ersten Wellen 1a eine Kleberinne 2a angeordnet ist, um dieselben Vorteile zu erreichen, wie weiter oben anhand von 3 beschrieben.Analogously to the design in 3 can also at the subject of 4 several first shafts 1a can be provided spaced apart in the axial direction L, with an adhesive channel 2a being arranged between each two first shafts 1a in order to achieve the same advantages as above with reference to FIG 3 described.

Die Kleberinne(n) 2a kann bzw. können hinsichtlich ihrer Breite und Höhe (Tiefe) so ausgebildet sein, wie die zweite Welle 1b gemäß 2.The width and height (depth) of the adhesive channel(s) 2a can be designed like the second shaft 1b according to FIG 2 .

Bevorzugt steht die erste Welle 1a bzw. stehen die ersten Wellen 1a gemäß den 2 bis 4 mit einer Zuleitung und einer Ausleitung (nicht gezeigt) für ein Temperierfluid in Wirkverbindung, um das Temperierfluid in den betreffenden Strömungsraum 1d einzuleiten und wieder aus dem Strömungsraum 1d auszuleiten. Die Strömungsräume 1d können wirkverbunden sein, wie unten beispielhaft anhand von 1b erläutert wird.The first shaft 1a or the first shafts 1a are preferably in accordance with the 2 until 4 operatively connected to a feed line and a discharge line (not shown) for a tempering fluid in order to introduce the tempering fluid into the relevant flow chamber 1d and to discharge it again from the flow chamber 1d. The flow spaces 1d can be operatively connected, as shown in FIG 1b is explained.

Eine andere Weiterbildung der erfindungsgemäßen Temperiervorrichtung wird nun anhand der 1b erläutert, welche - wie bereits angemerkt - der 31 aus DE'420 entspricht.Another development of the temperature control device according to the invention will now be based on the 1b explains which - as already noted - the 31 from DE'420.

Wie sich aus der perspektivischen Darstellung in 31 der DE'420 (vgl. die beigefügte 1b) entnehmen lässt, sind die Wellenberge 11b der Ummantelung 11 der dortigen Temperiereinrichtung (Temperiervorrichtung) eines Elektromoduls 20 an ihren Enden leicht hin zu einem betreffenden Verteiler- und Sammelkanal 12.1, 12.2 bzw. einer zugehörigen Zuleitung 13 oder Ableitung 14 hin gekrümmt, wie dargestellt. Wie sich der Darstellung nur andeutungsweise entnehmen lässt, verbreitert sich ein Querschnitt der Verteiler- und Sammelkanäle 12.1, 12.2 hin zu der betreffenden Zuleitung 13 bzw. Ableitung 14, wobei eine lichte Höhe des betreffenden Verteiler- und Sammelkanal 12.1, 12.2 abnehmen kann. Streng genommen handelt es sich bei der Trennlinie TL zwischen Verteiler- und Sammelkanal 12.1, 12.2 um eine Trennfläche, weil in diesem Bereich die Ummantelung 11 flächig an einem darunterliegenden Modulgehäuse anliegt, um einen Fluideinzugsbereich der Zuleitung 13 von einem Fluideinzugsbereich der Ableitung 14 zu trennen.As can be seen from the perspective view in 31 of DE'420 (cf. the attached 1b) can be seen, the crests 11b of the casing 11 of the local temperature control device (temperature control device) of an electrical module 20 are slightly curved at their ends towards a relevant distribution and collection channel 12.1, 12.2 or an associated supply line 13 or discharge line 14, as shown. As can only be inferred from the illustration, a cross-section of the distribution and collection channels 12.1, 12.2 widens towards the feed line 13 or discharge line 14 in question, with a clear height of the distribution and collection channel 12.1, 12.2 in question being able to decrease. Strictly speaking, the separating line TL between the distribution and collecting ducts 12.1, 12.2 is a separating surface, because in this area the casing 11 rests flat against a module housing underneath, in order to separate a fluid intake area of the supply line 13 from a fluid intake area of the discharge line 14.

Die angesprochene Weiterbildung der vorliegenden Erfindung sieht vor, die Temperiervorrichtung analog der Ausgestaltung gemäß 1b auszubilden und dabei entlang der Trennlinie TL gemäß 1b eine (weitere) Klebewelle (zweite Welle) oder Kleberinne vorzusehen, welche den Bereich der in 1b gezeigten Zuleitung 13 von dem Bereich der in 1b gezeigten Ableitung 14 trennt. Wie man der 1b noch entnehmen kann, geht die Trennlinie TL an den Stirnseiten des gezeigten Elektromoduls 20 in eine umfänglich umlaufende, stirnseitige Abdichtung der Temperiervorrichtung gegenüber dem innenliegenden Gehäuse des Elektromoduls über. Dies kann im Rahmen der vorliegenden Erfindung durch eine entsprechende Ausgestaltung bzw. Anordnung der Klebewelle oder Kleberinne erreicht werden.The mentioned further development of the present invention provides for the temperature control device to be analogous to the embodiment 1b train and along the dividing line TL according to 1b to provide a (further) adhesive shaft (second shaft) or adhesive channel which covers the area of the in 1b shown supply line 13 from the area in 1b derivative 14 shown separates. How to 1b can still be seen, the dividing line TL on the end faces of the electric module 20 shown merges into a circumferential, end-side seal of the temperature control device relative to the internal housing of the electric module. Within the scope of the present invention, this can be achieved by a corresponding configuration or arrangement of the adhesive shaft or adhesive channel.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung entsprechen die in 1b gezeigten Wellenberge 11b der Ummantelung 11 den Wellenbergen der ersten Wellen 1a (vgl. 2 bis 4). Im Bereich der dazwischenliegenden Wellentäler (nicht bezeichnet) berührt die Ummantelung 11 nach dem Stand der Technik die Außenseite des Gehäuses des Elektromoduls und kann hier insbesondere stoffschlüssig befestigt sein (vgl. 1a). Gemäß der vorliegenden Erfindung ist nun vorgesehen, in diesen Anbindungsbereichen an das Elektromodul-Gehäuse die bereits angesprochenen Klebewellen 1b oder Kleberinnen 2a vorzusehen. Deren Anordnung und Ausgestaltung kann ansonsten so erfolgen, wie gemäß 1b aus dem Stand der Technik bekannt, sodass der Stand der Technik eine vorteilhafte Weiterbildung erfährt.In the context of the present invention, the 1b The wave crests 11b of the casing 11 shown correspond to the wave crests of the first waves 1a (cf. 2 until 4 ). According to the prior art, the casing 11 touches the outside of the housing of the electrical module in the area of the intervening wave troughs (not labeled) and can be fastened here in particular with a material connection (cf. 1a) . According to the present invention, it is now provided that the already mentioned adhesive shafts 1b or adhesive inners 2a be provided in these connection areas to the electronic module housing. Their arrangement and design can otherwise be done as per 1b known from the prior art, so that the prior art undergoes an advantageous development.

Dies wird erreicht durch wenigstens eine zusätzliche zweite Welle, die sich analog zu der Trennlinie TL im Wesentlichen in axialer Richtung erstreckt und vorzugsweise einen Bereich der Zuleitung 13 von einem Bereich der Ausleitung oder Ableitung 14 trennt. Die genannte zusätzliche zweite Welle kann in Weiterbildung auch für eine Anbindung an die stirnseitigen Abdichtungen der Temperiervorrichtung sorgen, wie dargestellt.This is achieved by at least one additional second wave, which is analogous to that Separating line TL extends essentially in the axial direction and preferably separates an area of the supply line 13 from an area of the discharge line or discharge line 14 . In a further development, the additional second shaft mentioned can also ensure a connection to the front seals of the temperature control device, as shown.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102018109420 A1 [0004]DE 102018109420 A1 [0004]

Claims (16)

Temperiervorrichtung (1) für ein Elektromodul, insbesondere für ein Batteriemodul oder für einen Elektromotor, aufweisend: eine zum im Wesentlichen vollständigen Aufnehmen des Elektromoduls, mit Ausnahme von elektrischen Anschlusskontakten und/oder einer Abtriebswelle desselben, ausgebildete Ummantelung, welche Ummantelung einen rohrförmigen Wandabschnitt umfasst; in dem rohrförmigen Wandabschnitt wenigstens einen gewellten Bereich, in dem die Ummantelung wenigstens eine radial nach außen bezüglich einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts ausgebildete erste Welle (1a) aufweist, welche erste Welle (1a) sich zumindest abschnittweise quer zu einer Längsachse des rohrförmigen Wandabschnitts erstreckt und eine Begrenzung für einen Strömungskanal (1d) für ein Temperierfluid zum Temperieren eines in der Ummantelung aufzunehmenden Elektromoduls bildet; dadurch gekennzeichnet, dass die Ummantelung noch wenigstens eine zweite Welle (1b) aufweist, die als Klebewelle ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung (1c) nach außen aufweist.Temperature control device (1) for an electrical module, in particular for a battery module or for an electric motor, comprising: a casing designed to accommodate the electrical module substantially completely, with the exception of electrical connection contacts and/or an output shaft thereof, which casing comprises a tubular wall section; at least one corrugated area in the tubular wall section, in which the casing has at least one first corrugation (1a) formed radially outwards with respect to a longitudinal axis of the tubular wall section, which first corrugation (1a) extends at least in sections transversely to a longitudinal axis of the tubular wall section and forms a boundary for a flow channel (1d) for a tempering fluid for tempering an electronic module to be accommodated in the casing; characterized in that the casing also has at least one second shaft (1b), which is designed as a glued shaft and has at least one opening (1c) to the outside for this purpose. Temperiervorrichtung (1) nach Anspruch 1, bei der die zweite Welle (1b) wenigstens eine zweite Öffnung aufweist.Temperature control device (1) after claim 1 , wherein the second shaft (1b) has at least one second opening. Temperiervorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, bei der die eine Öffnung (1c) und/oder die zweite Öffnung gemäß Anspruch 2 konisch ausgebildet ist und sich vorzugsweise von außen nach innen verjüngt.Temperature control device (1) after claim 1 or 2 , In accordance with the one opening (1c) and/or the second opening claim 2 is conical and preferably tapers from the outside inwards. Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die zweite Welle(n) (1b) eine definierte Breite (B) in der Längsrichtung (L) aufweist oder aufweisen, vorzugsweise zwischen 2 und 10 mm, höchst vorzugsweise 3-5 mm.Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 3 , in which the second wave(s) (1b) has or have a defined width (B) in the longitudinal direction (L), preferably between 2 and 10 mm, most preferably 3-5 mm. Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die zweite Welle(n) (1b) eine definierte Höhe (H) in radialer Richtung (R) aufweist oder aufweisen, vorzugsweise 0,1 bis 3 mm, höchst vorzugsweise 0,2 bis 0,5 mm.Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 4 , in which the second wave(s) (1b) has or have a defined height (H) in the radial direction (R), preferably 0.1 to 3 mm, most preferably 0.2 to 0.5 mm. Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der mehr als eine erste Welle (1a) vorgesehen sind, wobei benachbarte erste Wellen (1a) axial voneinander beabstandet sind und die zumindest eine zweite Welle (1b) axial zwischen zwei ersten Wellen (1a) angeordnet ist.Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 5 In which more than one first shaft (1a) is provided, adjacent first shafts (1a) being spaced axially from one another and the at least one second shaft (1b) being arranged axially between two first shafts (1a). Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der mehr als eine zweite Welle (1b) vorgesehen ist, vorzugsweise unter Rückbezug auf Anspruch 6 eine in axialer Richtung (L) abwechselnde Abfolge erster Wellen (1a) und zweiter Wellen (1b).Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 6 , in which more than one second shaft (1b) is provided, preferably with reference to claim 6 an alternating sequence of first waves (1a) and second waves (1b) in the axial direction (L). Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der in fluidleitender Verbindung mit der wenigstens einen ersten Welle (1a) eine Zuleitung (13) und eine Ausleitung (14) für ein Temperierfluid angeordnet ist.Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 7 , in which a supply line (13) and a discharge line (14) for a tempering fluid are arranged in fluid-conducting connection with the at least one first shaft (1a). Temperiervorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, mit wenigstens einer zusätzlichen zweiten Welle (1b), die sich im Wesentlichen in axialer Richtung (L) erstreckt und vorzugsweise einen Bereich der Zuleitung (13) von einem Bereich der Ausleitung (14) gemäß Anspruch 8 trennt.Temperature control device (1) according to one of Claims 1 until 8th , with at least one additional second shaft (1b) which extends substantially in the axial direction (L) and preferably according to a portion of the inlet line (13) from a portion of the outlet line (14). claim 8 separates. Elektromodul mit einer Temperiervorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse (2) aufweist, innerhalb der Ummantelung aufgenommen ist und deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse (2) zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle (1a) ein Strömungskanal (1d) für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse (2) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass a) die Ummantelung gemäß dem Kennzeichen des Anspruch 1 ausgebildet ist; und/oder b) die Ummantelung außerhalb der ersten Welle (1a) im Wesentlichen glattwandig ausgebildet ist und das Gehäuse (2) in diesem Bereich wenigstens eine rinnenförmige Ausnehmung (2a) aufweist, die als Kleberinne ausgebildet ist und zu diesem Zweck wenigstens eine Öffnung (1c) nach außen aufweist, vorzugsweise durch die Ummantelung hindurch.Electrical module with a temperature control device (1) according to the preamble of claim 1 , which electrical module has a housing (2), is accommodated within the casing and the tubular wall section of which makes contact with its housing (2) at least in areas, so that in the area of the first shaft (1a) there is a flow channel (1d) for a temperature control fluid for temperature control of the Electrical module between the casing and the housing (2) is formed, characterized in that a) the casing according to the indicator of claim 1 is trained; and/or b) the casing outside the first shaft (1a) is designed to be essentially smooth-walled and the housing (2) has at least one channel-shaped recess (2a) in this area, which is designed as an adhesive channel and for this purpose at least one opening ( 1c) to the outside, preferably through the casing. Elektromodul nach Anspruch 10, bei dem gemäß Variante a) die Temperiervorrichtung (1) weiter gemäß einem der Ansprüche 2 bis 9 ausgebildet ist.electric module after claim 10 , In which, according to variant a), the temperature control device (1) further according to one of claims 2 until 9 is trained. Elektromodul nach Anspruch 10 oder 11, bei dem gemäß Variante b) die wenigstens eine Kleberinne (2a) analog zu der zweiten Welle oder den zweiten Wellen (1b) gemäß einem der Ansprüche 2 bis 8 angeordnet und/oder ausgebildet ist/sind.electric module after claim 10 or 11 , In which according to variant b) the at least one adhesive channel (2a) analogous to the second shaft or the second waves (1b) according to one of claims 2 until 8th is arranged and / or formed / are. Elektromodul nach einem der Ansprüche 10 bis 12, bei dem die zweite Welle (1b) oder die zweiten Wellen mit einem Klebstoff gefüllt ist/sind, vorzugsweise mit Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester oder mit einem expandierten Kleb-/Dichtstoff.Electrical module according to one of Claims 10 until 12 , in which the second shaft (1b) or the second shafts is/are filled with an adhesive, preferably with epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester or with an expanded adhesive/sealant. Elektromodul nach einem der Ansprüche 10 bis 13, bei dem die erste Welle (1a) oder die ersten Wellen mit einem Temperierfluid gefüllt ist/sind.Electrical module according to one of Claims 10 until 13 , In which the first shaft (1a) or the first waves is/are filled with a tempering fluid. Verfahren zum Temperieren eines Elektromoduls mit einer Temperiervorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse (2) aufweist, oder eines Elektromoduls gemäß Anspruch 10, das Verfahren beinhaltend: i) bei Verwendung der Temperiervorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Anordnen des Elektromoduls innerhalb der Ummantelung, wobei es deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse (2) zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle (1a) ein Strömungskanal (1d) für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse (2) gebildet ist, gekennzeichnet durch ii) bei einer gemäß dem Kennzeichen des Anspruch 1 ausgebildeten Ummantelung, Füllen der Klebewelle (1b) durch die wenigstens eine Öffnung (1c) von außen mit einem fließfähigen Klebstoff, vorzugsweise Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester, und/oder iii) bei einer gemäß Variante b) des Anspruchs 10 ausgebildeten Ummantelung, Füllen der wenigstens einen Kleberinne (2a) durch die wenigstens eine Öffnung (1c) von außen mit einem fließfähigen Klebstoff, vorzugsweise Epoxid, Polyurethan, Phenolharz, Polyimid oder Polyester, iv) Aushärten oder Abbinden des Klebstoffs, und v) Durchströmen der ersten Welle (1a) mit einem Temperierfluid, vorzugsweise während eines Betriebs des Elektromoduls.Method for temperature control of an electronic module with a temperature control device (1) according to the preamble of claim 1 Which electrical module has a housing (2), or according to an electrical module claim 10 , the method including: i) when using the temperature control device (1) according to the preamble of claim 1 , arranging the electric module within the casing, with its tubular wall section contacting its housing (2) at least in areas, so that in the area of the first shaft (1a) there is a flow channel (1d) for a tempering fluid for tempering the electric module between the casing and the Housing (2) is formed, characterized by ii) at a according to the indicator of claim 1 formed casing, filling the adhesive shaft (1b) through the at least one opening (1c) from the outside with a flowable adhesive, preferably epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester, and/or iii) in the case of a variant b) of claim 10 formed casing, filling the at least one adhesive channel (2a) through the at least one opening (1c) from the outside with a flowable adhesive, preferably epoxy, polyurethane, phenolic resin, polyimide or polyester, iv) curing or setting of the adhesive, and v) flowing through the first shaft (1a) with a temperature control fluid, preferably during operation of the electrical module. Verfahren zum Temperieren eines Elektromoduls mit einer Temperiervorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, welches Elektromodul ein Gehäuse (2) aufweist, oder eines Elektromoduls gemäß Anspruch 10, das Verfahren beinhaltend: i) bei einer Ummantelung, die noch wenigstens eine zweite Welle (1b) aufweist, die als Klebewelle ausgebildet ist, Einlegen eines expandierbaren Klebebands in die Klebewelle und/oder ii) bei einer Ummantelung, die außerhalb der ersten Welle (1a) im Wesentlichen glattwandig ausgebildet ist, während das Gehäuse (2) in diesem Bereich wenigstens eine rinnenförmige Ausnehmung (2a) aufweist, die als Kleberinne ausgebildet ist, Einlegen eines expandierbaren Klebebands in die Kleberinne, iii) bei Verwendung der Temperiervorrichtung (1) nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, Anordnen des Elektromoduls innerhalb der Ummantelung, wobei es deren rohrförmigen Wandabschnitt mit seinem Gehäuse (2) zumindest in Bereichen kontaktiert, sodass im Bereich der ersten Welle (1a) ein Strömungskanal (1d) für ein Temperierfluid zum Temperieren des Elektromoduls zwischen der Ummantelung und dem Gehäuse (2) gebildet ist, iv) Expandieren des Klebebands, und v) Durchströmen der ersten Welle (1a) mit einem Temperierfluid, vorzugsweise während eines Betriebs des Elektromoduls.Method for temperature control of an electronic module with a temperature control device (1) according to the preamble of claim 1 Which electrical module has a housing (2), or according to an electrical module claim 10 , the method including: i) in the case of a casing which also has at least one second wave (1b) which is designed as an adhesive wave, inserting an expandable adhesive tape into the adhesive wave and/or ii) in the case of a casing which is outside the first wave ( 1a) is essentially smooth-walled, while the housing (2) has at least one channel-shaped recess (2a) in this area, which is designed as an adhesive channel, inserting an expandable adhesive tape into the adhesive channel, iii) when using the temperature control device (1). the generic term of claim 1 , arranging the electric module within the casing, with its tubular wall section contacting its housing (2) at least in areas, so that in the area of the first shaft (1a) there is a flow channel (1d) for a tempering fluid for tempering the electric module between the casing and the Housing (2) is formed, iv) expanding the adhesive tape, and v) flowing through the first shaft (1a) with a tempering fluid, preferably during operation of the electrical module.
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