DE102020211612A1

DE102020211612A1 - Temperiermodul für eine Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie

Info

Publication number: DE102020211612A1
Application number: DE102020211612.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Luksch; Felix Senf; Joachim Schnurrenberger; Kurt Höhe; Magnus Glänzer; Tobias Wolf
Original assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Current assignee: Reinz Dichtungs GmbH
Priority date: 2019-09-20
Filing date: 2020-09-16
Publication date: 2021-03-25
Also published as: DE202019105238U1; CN112542636A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Temperiermodul für eine Batterie, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie, mit einem Profilbehälter, welcher zum Tragen und/oder mechanischen Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist und auf zumindest zwei Seiten geschlossen ist, wobei jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände über eine Profilbehälterkante ineinander übergehen, und mit einer oder mehreren geprägte Lagen, deren jeweilige Prägung oder Prägungen den Verlauf zumindest eines Fluidkanals zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Temperiermodul für eine Batterie, insbesondere für eine Fahrzeugbatterie, mit einem Profilbehälter, welcher zum Tragen und/oder mechanischen Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist und auf zumindest zwei Seiten geschlossen ist, wobei jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände über eine Profilbehälterkante ineinander übergehen, und mit einer oder mehreren geprägte Lagen, deren jeweilige Prägung oder Prägungen den Verlauf zumindest eines Fluidkanals zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt.
Beim Nutzen von Batterien, als welche im Rahmen vorliegender Anmeldung jegliche elektrochemischen Systeme zum Speichern elektrischer Energie, also beispielsweise auch Sekundärbatterien wie Akkumulatoren, zu verstehen sind, kommt es sowohl bei Entladevorgängen als auch bei Aufladevorgängen zum Entstehen von Wärme in der Batterie. Diese Wärme ist für einen sicheren Betrieb abzuführen. Umgekehrt erfordert ein effizientes Betreiben der Batterie aber auch eine gewisse Mindesttemperatur, sodass für ein effizientes Betreiben der Batterie dieser gegebenenfalls auch Wärme zuzuführen ist - beispielsweise, wenn es sich um eine Fahrzeugbatterie eines Kraftfahrzeugs mit elektrischem Antriebsmotor handelt, welches winters im Kalten steht. Allgemein umfasst der effiziente Betrieb von Batterien daher in vielen Anwendungsszenarien ein Temperieren, wie es durch ein oder mehrere Temperiermodule realisiert werden kann.
Von besonderem Interesse ist dies in Kraftfahrzeugen mit elektrischem Antriebsmotor für die zugehörige Fahrzeugbatterie, bei welcher es sich insbesondere um eine Hochvolt-Fahrzeugbatterie, also eine Fahrzeugbatterie mit mehr als 50V Spannung oder mehr handelt. In diesen Batterien sind nämlich aufgrund der hohen Lade- und Entladeleistungen sowie der stark schwankenden Umgebungstemperaturen Temperiermodule im besonderen Maße erforderlich. Die bekannten Temperiermodule werden dabei typischerweise an der Außenseite von vorgefertigten Profilen positioniert, in deren Innerem eine Reihe von Batteriezellen angeordnet ist. Die vorliegenden Temperiermodule können aber auch bei 48 V Bordnetzen, wie sie bei Mild Hybrid Anwendungen verbreitet sind, Einsatz finden.
Es stellt sich somit die Aufgabe, das Temperieren von Batterien effizienter zu gestalten.
Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Schutzanspruchs erfüllt. Vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus den abhängigen Schutzansprüchen, der Beschreibung und den Figuren.
Ein Aspekt betrifft ein Temperiermodul für eine Batterie, welche auch eine Sekundärbatterie, also ein Akku sein oder umfassen kann. Dabei weist die Batterie mehrere miteinander verschaltete Batteriezellen auf. Die Batterie kann auch eine Steuerelektronik aufweisen. Das Temperiermodul weist einen (bevorzugt metallischen) Profilbehälter auf, welcher zum Tragen mehrerer Batteriezellen der Batterie und/oder zum gemeinsamen mechanischen Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist. Dies ist beispielsweise an Befestigungselementen für das Befestigen des Profilbehälters an einer Karosserie erkennbar sowie an einer Materialwahl und/oder Materialdicke der Profilbehälterwände und/oder der Steifigkeit des Profilbehälters.
Der Profilbehälter ist auf zumindest zwei, bevorzugt zumindest drei Seiten geschlossen, also beispielsweise auch umlaufend auf vier Seiten geschlossen, wobei die Seiten jeweils in voneinander verschiedenen Raumebenen verlaufen und jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände über eine zugehörige Profilbehälterkante ineinander übergehen. Die Profilbehälterwände grenzen somit einen Innenraum des Profilbehälters, in welchem die Batteriezellen angeordnet sind, von einem Außenraum ab. Dass der Profilbehälter auf zwei oder mehr Seiten geschlossen ist, steht dabei nicht der Möglichkeit entgegen, dass es punktuell Verbindungen zwischen Innenraum und Außenraum geben kann, beispielsweise zur Durchführung von elektrischen Kabeln oder zur Entlüftung. Des Weiteren können die Profilbehälterwände und/oder die Profilbehälterkante(n) auch Hohlräume oder Durchführungen aufweisen und immer noch den Innenraum effektiv begrenzen, d.h. einen auf zumindest zwei Seiten geschlossenen Profilbehälter realisieren.
Das Temperiermodul weist auch eine oder mehrere geprägte, also nichtflache Lagen auf, deren jeweilige Prägung oder Prägungen den Verlauf zumindest eines Fluidkanals zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt. Die zumindest eine geprägte Lage ist dabei an einer dem bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Temperiermoduls die Batterie enthaltenden Innenraum des Profilbehälters abgewandten Außenseite des Profilbehälters angeordnet. Die zumindest eine geprägte Lage ist dabei bevorzugt eine metallische Lage. Die Stabilität der Profilbehälterwände ist dabei bevorzugt größer als die Stabilität der zumindest einen geprägten Lage, was beispielsweise über eine im Vergleich zu der oder den geprägten Lagen höhere Dicke der Profilbehälterwände realisiert werden kann. Die beschriebene zumindest eine geprägte Lage und auch andere als geprägt oder als mit einer Prägung versehen beschriebenen Teile können mittels Gesenkprägen und/oder Biegeumformen und/oder Tiefziehen und/oder Hydroforming und/oder sonstigen (Verformungs-) Verfahren erzeugt werden.
Die eine und/oder die mehreren geprägten Lagen erstrecken sich dabei zumindest bereichsweise über beide Profilbehälterwände. Es kann sich somit eine geprägte Lage über zwei unterschiedliche Profilbehälterwände, und dann auch über die am Übergang der jeweiligen Profilbehälterwände vorhandene Profilbehälterkante erstrecken. Alternativ oder ergänzend können sich eine oder mehrere unterschiedliche geprägte Lagen über jeweils eine einzige Profilbehälterwand erstrecken. Es ist auch denkbar, dass sich eine geprägte Lage über zwei unterschiedliche Profilbehälterwände erstreckt, und zusätzlich an einer der beiden Profilbehälterwände eine weitere geprägte Lage angeordnet ist. Die eine oder die mehreren geprägten Lagen sind dabei direkt, also ohne weitere Zwischenlagen, an der Außenseite der Profilbehälterwände mit dem Profilbehälter verschweißt. Das Verschweißen erfolgt dabei vorzugsweise mittels Laserschweißens, insbesondere linienförmig entlang des Fluidkanals oder entlang von Fluidkanalabschnitten. Die mit dem der Temperierung der Batterie dienenden Fluid in Berührung kommenden Innenwände des zumindest einen Fluidkanals können somit teilweise durch die Außenseite des Profilbehälters gebildet werden und teilweise durch die dem Profilbehälter und damit der Batterie zugewandten Innenseite der einen oder mehreren geprägten Lagen. Dabei verläuft die Fluidführung, also der zumindest eine Fluidkanal, von einer zu einer anderen Profilbehälterwand, also über die Profilbehälterkante hinweg. Das Fluid wird somit in Betrieb des Temperiermoduls zumindest einmal von einer Seite des Profilbehälters um die Profilbehälterkante auf eine andere Seite des Profilbehälters geleitet. Die Fluidführung über die Profilbehälterkante dient dabei in erster Linie einer gezielten Fluidführung zu den Bereichen, die einer besonders guten Temperierung bedürfen. Eine Temperierung im Bereich der Profilbehälterkante ist dagegen meist kaum notwendig. Insbesondere beim Kühlen des Batteriemoduls wird in das über die Profilbehälterkante geführte Temperierfluid in diesem Bereich kaum Wärme eingetragen.
Wie weiter unten noch genauer erläutert, kann das Fluid dabei außen um die Profilbehälterkante herumgeleitet werden, oder aber im Inneren der Wandung des Profilbehälters (also nicht im für die Aufnahme der Batteriezellen vorgesehenen Innenraum des Profilbehälters) um die Profilbehälterkante geleitet werden, d.h. durch eine entsprechende Durchführung durch die Profilbehälterkante hindurch. Die Batterie kann somit auf zwei, drei oder vier Seiten gekühlt werden. Zugleich wird die Bauteilvielfalt verringert und die Anzahl an erforderlichen Zu- und Ableitungen durch die fluidische Kopplung der Fluidführung an den unterschiedlichen Seiten des Profilbehälters reduziert.
Grundsätzlich ist beispielsweise eine fluidische Kopplung von an unterschiedlichen Seiten des Profilbehälters angeordneten Fluidkanalabschnitten durch einen Schlauch, ein Rohr oder dergleichen möglich.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist jedoch vorgesehen, dass die Fluidführung im Temperiermodul durchgängig (beispielsweise in Richtung der Fluidführung zwischen einem Einlass und einem Auslass durchgängig) durch einen (insbesondere nur) von dem Profilbehälter und der einen oder den mehreren geprägten Lagen begrenzten Hohlkörper hindurch verläuft. Das hat den Vorteil, dass die Fluidführung besonders kompakt erfolgt, und die Bauteilvielfalt verringert wird. Überdies wird die Temperierleistung weiter verbessert, da die Wärme durchgängig, insbesondere auch im Bereich der Profilbehälterkante(n), in das Fluid ein- von diesem abgeführt werden kann.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mindestens eine geprägte Lage auf einer den Batteriezellen der Batterie abgewandten Außenseite des Profilbehälters aufgeschweißt ist. Das Aufschweißen der einen oder mehreren geprägten Lagen direkt auf der Profilbehälteraußenseite ermöglicht nicht nur eine einfache Produktion, sondern verbessert durch die Fluidführung auf der Profilbehälteraußenseite auch den Wärmetransport zwischen Batterie und dem Fluid. Besonders vorteilhaft ist hier die mindestens eine geprägte Lage mittels Laser auf die Außenseite des Profilbehälters aufgeschweißt. Dadurch wird das Temperiermodul besonders wenig erhitzt, was die Langzeitstabilität verbessert. Die beschriebene Fluidführung direkt an dem Profilbehälter über die Profilbehälterkante hinweg spart nicht nur eine zusätzliche Verrohrung ein, sondern ist überdies besonders platzsparend. Die gewählte Ausgestaltung ermöglicht auch die Nutzung von beispielsweise in Strangpressprofilen vorhandenen Hohlräumen für die Fluidführung, was ebenfalls die Bauteilvielfalt verringert und die Effektivität der Kühlung verbessert. Auch wenn Hohlräume in Strangpressprofilen oder ähnlichen Bauteilen zur Fluidführung verwendet werden, so findet die Fluidführung nur abschnittsweise in diesen Hohlräumen statt, mehr als die Hälfte des Kanalverlaufs erstreckt sich zwischen dem Profilbehälter und der mindestens einen außen aufgebrachten geprägten Lage.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine der einen oder mehreren geprägten Lagen sich zumindest bereichsweise über zumindest die zwei (also zwei, drei, vier oder mehr) Profilbehälterwände und damit zumindest zwei (also zwei, drei, vier oder mehr) Seiten des Profilbehälters sowie die entsprechende(n) Profilbehälterkante(n) erstreckt und dabei an der oder den Profilbehälterkanten jeweils eine gebogene Lagenkante ausbildet. Der Begriff der Kante umfasst im Rahmen der vorliegenden Offenbarung entsprechend eine Biegung mit hinreichend kleinem Biegeradius. Das hat den Vorteil, dass die geprägte Lage um den Profilbehälter herum gebogen sein kann und somit besonders einfach und effizient ein Fluidkanal auf den unterschiedlichen Seiten des Profilbehälters realisiert werden kann. Die Biegung der gebogenen Lagenkante kann dabei einen durchgängigen Radius aufweisen, der im Wesentlichen 90° aufspannt, sie kann auch mehrere Radien mit einer jeweils kürzeren Strecke überspannen, die vorteilhafterweise in Summe wiederum 90° ergeben, beispielsweise zwei Biegestellen mit jeweils im Wesentlichen 45°.
In besonders vorteilhafter Weise ist dabei vorgesehen, dass die eine geprägte Lage in einem Bereich, in welchem sie sich über die Profilbehälterkante erstreckt, also im Bereich der jeweiligen gebogenen Lagenkante, einen Fluidkanal, d.h. den Fluidkanal oder einen der Fluidkanäle, aufweist, welcher sich von einer Profilbehälterwand über die Profilbehälterkante zu einer anderen Profilbehälterwand erstreckt. Das hat den Vorteil, dass so auf herstellungstechnisch einfache Weise ohne zusätzliches Bauteil die fluidische Kopplung des oder der Fluidkanäle auf den unterschiedlichen Profilbehälterwänden realisiert wird.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Fluidkanal oder einer der Fluidkanäle, insbesondere der Fluidkanal oder ein Fluidkanal, welcher sich über die Profilbehälterkante erstreckt, zumindest ein in die Lage eingeprägtes Stützelement aufweist. Das Stützelement dient dabei zum Stützen der geprägten Lage in einem vorgegebenen Abstand vom Profilbehälter im Bereich des Fluidkanals. Das Stützelement kann dabei in Anlage an dem Profilbehälter angeordnet sein, und somit eine von außen wirkende Kraft auf den Profilbehälter ableiten. Alternativ kann das Stützelement beabstandet vom Profilbehälter angeordnet sein, und somit die geprägte Lage in sich stabilisieren. Das hat den Vorteil, dass auf fertigungstechnisch einfache Weise der Lage eine ausreichende Formstabilität gegeben werden kann, so dass der Strömungsquerschnitt auch bei wechselnden Fluiddrücken stabil bleibt.
Besonders vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass das mindestens ein Stützelement maximal 15mm, vorzugsweise maximal 10mm, insbesondere maximal 5mm von der gebogenen Lagenkante, die zur entsprechenden Profilbehälterkante benachbart ist, entfernt ist. Das hat den Vorteil, dass die geprägte Lage besonders effektiv abgestützt ist und dass auch im Bereich der Fluidbehälterkante bei wechselnden Fluiddrücken der gewünschte Strömungsquerschnitt gesichert ist.
Das Stützelement kann beispielsweise eine (Stütz-)Sicke und/oder eine Noppe und/oder eine Rippe umfassen oder sein. Bevorzugt ist das Stützelement einstückig mit der geprägten Lage ausgeführt. Ist das Stützelement als Stützsicke ausgeführt und in Anlage an den Profilbehälter angeordnet, so kann diese Ausführungsform auch in die im folgenden Abschnitt erläuterte Ausführungsform übergehen.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Fluidkanal oder einer der Fluidkanäle, welcher sich über die Profilbehälterkante erstreckt, sich im Bereich der Profilbehälterkante verzweigt, beispielsweise in jeweils mindestens zwei und/oder höchstens sechs Teilkanäle. Vorteilhafterweise verläuft der verzweigte Fluidkanal, d.h. verlaufen die Teilkanäle, schräg zur Profilbehälterkante, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Profilbehälterkante. Die Verzweigung kann sich beispielsweise über einen Abschnitt der Lage erstrecken, der entlang seinem Scheitel eine Länge aufweist, die dem ein- bis vierfachen der Kanalbreite vor der Verzweigung entspricht. Entsprechend ist der verzweigte Bereich des Fluidkanals in Durchflussrichtung betrachtet dann im Scheitelbereich ein- bis viermal so lang wie der Fluidkanal im nicht verzweigten Bereich im Fußbereich breit ist. Zwischen den Teilkanälen liegt die Lage zumindest abschnittsweise auf dem Profilbehälter auf. Die aufliegenden Abschnitte können dabei nur aufliegen oder stoffschlüssig mit dem Profilbehälter verbunden sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine Fluidkanal oder einer der Fluidkanäle, welcher sich über die Profilbehälterkante erstreckt, zu mindestens einem Einschnitt oder einer Aussparung in der Lage benachbart ist. Hierdurch kann eine größere Prägetiefe erreicht werden, so dass beim Biegen des einer Kante des Profilbehälters entsprechenden Radius in der Lage ein größerer freier Querschnitt für den Fluidkanal erhalten bleibt. Die Lage wird dabei vorzugsweise beidseitig des Fluidkanals, zumindest jedoch auf jeder Seite auf der ein Einschnitt/eine Aussparung vorhanden ist, mit dem Profilbehälter dicht verbunden, insbesondere verschweißt, und zwar auf der dem Kanal zugewandten Seite der Aussparung/des Einschnitts. Vorteilhafterweise verläuft auch hier der sich verzweigende Fluidkanal schräg, insbesondere im Wesentlichen senkrecht zur Profilbehälterkante.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die eine geprägte Lage an der Lagenkante in einem Abschnitt der gebogenen Lagenkante, welche einen Fluidkanal der einen oder mehreren Fluidkanäle begrenzt, also in einem Fluidkanalbereich, welcher sich über die Lagenkante und über die Profilbehälterkante erstreckt, dünner ist, als in einem Fluidkanalbereich, welcher sich entlang einer der oder beider Profilbehälterwände, welche über die zugeordnete Profilbehälterkante ineinander übergehen, erstreckt und dort den einen Fluidkanal begrenzt. Dies kann im Herstellungsprozess einer tieferen Prägung des Fluidkanals in dem der Lagenkante entsprechenden Bereich in der noch nicht um den Profilbehälter gebogenen geprägten Lage entsprechen. Das hat den Vorteil, dass einer Verengung des Fluidkanals bei dem Biegen der geprägten Lage um die Profilbehälterkante vorgebeugt wird und damit ein gewünschter Minimalquerschnitt des um die Profilbehälterkante verlaufenden Fluidkanals erreicht ist. Somit trägt auch dieses Merkmal zu einer guten, zuverlässigen Temperierung der Batterie bei.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Profilbehälterkante eine Anfasung und/oder eine Durchführung aufweist, sodass die Fluidführung über den angefasten Abschnitt der Profilbehälterkante bzw. durch die durchführte, beispielsweise durchbohrte Profilbehälterkante verläuft. Das hat den Vorteil, dass im Bereich der Profilbehälterkante ein gewünschter Querschnitt in der Fluidführung um die Profilbehälterkante herum sehr genau erreicht werden kann, was erneut die Effektivität der Temperierung steigert. Der angefaste Abschnitt kann dabei nur einen kurzen Abschnitt der betreffenden Kante umfassen, beispielsweise eine Länge von höchstens 25 mm und insbesondere auch mindestens 15 mm entlang des Kantenverlaufs aufweisen. Durch eine Kombination unterschiedlicher Maßnahmen zum Vorgeben des gewünschten Mindestquerschnitts, beispielsweise durch eine Anfasung oder Durchführung in Kombination mit der dünneren, tiefer ausgeprägten Fluidkanalbegrenzung im Bereich der gebogenen Lagenkante, können auch besonders große Fluidkanalquerschnitte realisiert werden.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Anfasung und/oder Durchführung sich in einem Abschnitt der Profilbehälterkante erstrecken, in welchem die geprägte Lage sich über die Profilbehälterkante erstreckt, d.h. in einem Abschnitt, in welchem die geprägte Lage eine gebogene Lagenkante aufweist. Das hat den Vorteil, dass die Fluidführung über die Profilbehälterkante hinweg auf besonders einfache und effektive Weise realisiert ist. Ist hier in einem Abschnitt der Profilbehälterkante sowohl eine Durchführung als auch ein in die Lagenkante eingeprägter Fluidkanal vorgesehen, so wird durch die Durchführung einerseits und den eingeprägten Fluidkanal andererseits ein Fluidkanal im Bereich der Profilbehälterkante in zwei voneinander unabhängige parallele Fluidkanalarme aufgezweigt, von welchen einer außen am Profilbehälter die Profilbehälterkante umströmt und einer durch den Profilbehälter, durch die Durchführung hindurch, und somit durch die Profilbehälterkante strömt. Dies kann als erweiterte Fluidführung bezeichnet werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass sich eine Anfasung und/oder Abrundung über den gesamten Verlauf, d.h. die volle Länge einer Profilbehälterkante erstreckt. Die Anfasung oder Abrundung kann sich aber auch nur über einen signifikanten Abschnitt der Profilbehälterkante erstrecken, also beispielsweise über eine Länge von mehr als dem fünffachen des Querschnitts des Kanals oder einer Länge von mehr als 15% der Länge der Profilbehälterkante. Ebenso ist es möglich, die Anfasung und/oder Abrundung so auszuführen, dass die beiden Enden der betreffenden Profilbehälterkante nicht signifikant angefast oder abgerundet sind und ein zwischen diesen nicht angefasten bzw. nicht abgerundeten Abschnitten sich erstreckender Abschnitt von beispielsweise zwischen 1/3 und ¾ der Länge der Profilbehälterkante eine Anfasung oder Abrundung aufweist. Dies ermöglicht es, in der geprägten Lage über zumindest einen Abschnitt der entsprechenden Kante einen von einer Profilbehälterseite über die angefaste und/oder abgerundete Profilbehälterkante zu einer benachbarten Profilbehälterseite führenden Fluidkanalabschnitt auszubilden, dessen Ausformung eine gegenüber einer entsprechenden Ausführungsform ohne Anfasung oder Abrundung der Kante vereinfacht hergestellt werden kann, beispielsweise mit einer deutlich verringerten Materialausdünnung der Lage.
Ebenso ist es möglich, die beiden vorgenannten Ausführungsformen miteinander zu kombinieren. Insbesondere ist es möglich, ein Strangpressprofil zu verwenden, das bereits mit einer angefasten oder abgerundeten Kante hergestellt wird und bei dem dann in zumindest einem Abschnitt die im vorletzten Abschnitt genannte zusätzliche, das heißt tiefer ausgeformte Anfasung vorgesehen ist.
In einer anderen vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zwei der mehreren geprägten Lagen sich jeweils zumindest bereichsweise über eine unterschiedliche Profilbehälterwand erstrecken und der Profilbehälter im Bereich der die beiden Profilbehälterwände verbindenden Profilbehälterkante zumindest eine Durchführung, beispielsweise eine Durchbohrung, aufweist, welche den durch die eine geprägte Lage in seinem Verlauf vorgegebenen Fluidkanal an der einen Profilbehälterwand mit dem durch die andere geprägte Lage in seinem Verlauf vorgegebenen Fluidkanal an der anderen Profilbehälterwand fluidisch koppelt. Das hat den Vorteil, dass eine verlässliche Führung des Fluids über die Profilbehälterkante hinweg realisiert werden kann, ohne dass die geprägten Lagen eine gebogene Lagenkante aufweisen müssen, welche unter gewissen Umständen, beispielsweise bei beengten Platzverhältnissen oder einer Abstützung des Profilbehälters an der Profilbehälterkante nachteilig sein kann.
Die Durchführung kann beispielsweise als Bohrung oder Fräsung ausgebildet sein. Dabei weist die Bohrung oder Fräsung in ihrem Verlauf vorzugsweise eine Richtungsänderung mit einem vorgegebenen Winkel α auf, welcher >0 ist. Die Bohrung oder Fräsung kann aber in ihrem Verlauf auch keine Richtungsänderung aufweisen, was besonders bei einem Profilbehälter mit großer Wandstärke aufgrund der vereinfachten Fertigung vorteilhaft ist. In Fällen einer geringeren Wandstärke des Profilbehälters ist hingegen ein Verlauf mit Richtungsänderung vorteilhafter. Durch die Richtungsänderung wird der maximal mögliche Durchmesser der Bohrung oder Fräsung und somit die Effektivität der Temperierung bei gleichbleibender Wandstärke vergrößert. Alternativ kann die Durchführung in dem Profilbehälter auch urgeformt sein.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass zusätzlich zu den sich an der Außenseite des Profilbehälters außen über die Profilbehälterkante erstreckten Teil des Fluidkanals durch zumindest eine Durchführung durch den Profilbehälter im Bereich der die beiden Profilbehälterwände verbindenden Profilbehälterkante der Fluidkanal an der einen Profilbehälterwand mit dem Fluidkanal an der anderen Profilbehälterwand fluidisch gekoppelt ist. Diese Ausführungsform betrifft somit die bereits oben kurz erwähnte erweiterte Fluidführung, bei welcher ein Fluidkanal im Bereich der Profilbehälterkante in zwei voneinander unabhängige parallele Fluidkanalarme aufgezweigt wird, von welchen einer außen am Profilbehälter die Profilbehälterkante umströmt und einer durch den Profilbehälter, durch die Durchführung hindurch, und somit durch die Profilbehälterkante strömt. Das hat den Vorteil, dass die Fluidführung besonders flexibel gestaltet werden kann und auf besonders viele Randbedingungen Rücksicht genommen werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Profilbehälter ein Hohlstrangpressprofil ist oder umfasst. Das hat den Vorteil einer besonders einfachen Herstellung, wobei insbesondere im Bereich der Profilkante auf einfache Weise die besagte Durchführung erzeugt werden kann.
Entsprechend ist hier in einer besonders vorteilhaften Ausführungsform vorgesehen, dass der Profilbehälter im Bereich der Profilbehälterkante einen im Inneren seiner Wandung urgeformten Innenkanal aufweist, welcher fluidisch mit dem mit der geprägten Lage gebildeten Fluidkanal gekoppelt ist. An dem Innenkanal ist bevorzugt ein Einlass und/oder Auslass zum Durchströmen des Temperiermoduls mit dem Fluid angeordnet.
In einer vorteilhaften alternativen Ausführungsform ist der Profilbehälter aus Blech gebogen.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Profilbehälter auf drei Seiten geschlossen ist, bevorzugt als U-Profil ausgebildet ist, und die Fluidführung entlang der den drei Seiten entsprechenden Profilbehälterwände und über die Profilbehälterkanten zwischen den Profilbehälterwänden hinweg verläuft. Der Profilbehälter kann aber auch auf drei Seiten geschlossen sein und dabei eine nur entlang zweier von den drei den Seiten entsprechenden Profilbehälterwänden und nur über die eine Profilbehälterkante zwischen den Profilbehälterwänden verlaufende Fluidführung aufweisen. Analog kann der Profilbehälter auch auf vier Seiten geschlossen sein und die Fluidführung entlang zweier, dreier, oder aller vier der den vier Seiten entsprechenden Profilbehälterwänden und über die entsprechenden Profilbehälterkanten zwischen den Profilbehälterwänden hinweg verlaufen. Das hat den Vorteil einer besonders einfachen Herstellung, mit erhöhter Stabilität und Temperierleistung.
Der Profilbehälter besteht vorzugsweise aus einer Aluminiumlegierung oder weist eine solche auf. Die Wandstärke des Profilbehälters kann zwischen 1,5 und 5 mm betragen, wobei Wandstärken zwischen 2,0 und 3,0 mm im Allgemeinen bevorzugt sind. Soll die fluidische Kopplung über eine Durchführung oder Anfasung erfolgen, sind Wandstärken zwischen 2,5 und 5 mm bevorzugt. Die mindestens eine Lage kann aus einer Kupferlegierung bestehen, oder, was bevorzugt ist, aus einer Aluminiumlegierung. Die Blechstärke beträgt dabei beispielsweise zwischen 0,4 und 1,5 mm. Vorzugsweise ist die mindestens eine Lage also in dieser oder auch anderen Ausführungsformen dünner, insbesondere maximal 0,75 mal so dick wie die Wandstärke des Profilbehälters. Das hat den Vorteil, dass im Falle einer externen Krafteinwirkung wie beispielsweise einem Autounfall das Temperierfluid nicht zur Batterie hin, sondern von dieser fort austritt.
Ein weiterer Aspekt betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Temperiermoduls für eine Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie, mit einem Profilbehälter, welcher zum Tragen und/oder mechanischem Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist und auf zumindest zwei Seiten geschlossen ist, wobei jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände über eine Profilbehälterkante ineinander übergehen und mit einer oder mehreren geprägte Lagen, deren jeweilige Prägung den Verlauf zumindest eines Fluidkanals zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt. Das Verfahren umfasst dabei die Verfahrensschritte eines Abkantens der einen oder mehreren geprägten Lagen entsprechend einer Kontur des Profilbehälters, eines Anordnens der einen oder mehreren geprägten Lagen in Anlage an die Profilbehälterwände und die Profilbehälterkante derart, dass die durch die Prägung der einen oder mehreren geprägten Lagen vorgegebene Fluidführung über die Profilbehälterkante hinweg verläuft, und eines Verschweißens der einen oder mehreren geprägten Lagen mit den Profilbehälterwänden und/oder der Profilbehälterkante. Das Erzeugen der Kante in dem Profilbehälter und der entsprechenden Kante in der geprägten Lage, das Abkanten, erfolgt hierbei unabhängig voneinander, insbesondere in einem Zustand, in dem die geprägte Lage und der Profilbehälter nicht miteinander verbunden sind.
Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens entsprechen dabei Vorteilen und vorteilhaften Ausführungsformen des Temperiermoduls und umgekehrt.
Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen, sowie die nachfolgenden in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungen von der Erfindung als umfasst und offenbart anzusehen, die in den Figuren nicht explizit gezeigt und erläutert sind, jedoch durch separierte Merkmalskombinationen aus den erläuterten Ausführungen hervorgehen und erzeugbar sind. Es sind auch Ausführungen und Merkmalskombinationen als offenbart anzusehen, die somit nicht alle Merkmale eines ursprünglich formulierten unabhängigen oder abhängigen Anspruchs aufweisen. Es sind darüber hinaus Ausführungen und Merkmalskombinationen, insbesondere durch die oben dargelegten Ausführungen, als offenbart anzusehen, die über die in den Rückbezügen in den Ansprüchen dargelegten Merkmalskombinationen hinausgehen oder von diesen abweichen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

1 und 2 Ansichten eines beispielhaften Temperiermoduls, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist;
3 - 8 unterschiedliche Ansichten einer ersten beispielhaften Ausführungsform eines Temperiermoduls;
9-13 unterschiedliche Ansichten einer zweiten beispielhaften Ausführungsform eines Temperiermoduls;
14 -17 unterschiedliche Ansichten einer dritten beispielhaften Ausführungsform eines Temperiermoduls;
18 - 21 unterschiedliche Ansichten einer vierten beispielhaften Ausführungsform eines Temperiermoduls;
22 - 25 unterschiedliche Ansichten einer fünften beispielhaften Ausführungsform eines Temperiermoduls;
26 eine Ansicht einer sechsten Ausführungsform eines Temperiermoduls;
27 eine Ansicht einer siebten Ausführungsform eines Temperiermoduls;
28 eine Ansicht einer achten Ausführungsform eines Temperiermoduls;
29 eine Ansicht einer neunten Ausführungsform eines Temperiermoduls; sowie
30 - 31 zwei Ansichten einer zehnten Ausführungsform eines Temperiermoduls.
Gleiche oder funktionsgleiche Elemente sind dabei in unterschiedlichen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

1 zeigt ein Temperiermodul 1 für eine Batterie in einer Draufsicht auf seine Haupterstreckungsebene. Auf einem Profilbehälter 2, der vorliegend von seiner Unterseite dargestellt ist, sind dabei mehrere geprägte Lagen 3, 3', 3" aufgeschweißt, deren jeweilige Prägung den Verlauf eines Fluidkanals 4 zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt. Die geprägten Lagen 3', 3" sind dabei direkt auf den Profilbehälter 2 aufgeschweißt, die Lage 3 indirekt über die Lagen 3', 3". Der Fluidkanal 4 weist dabei einen Einlass 5 und einen Auslass 6 auf. Wie in 2 ersichtlich, erstreckt sich die Fluidführung dabei ausschließlich an einer Seite des Profilbehälters 2, nämlich der Unterseite, welche in 2 in negative z-Richtung orientiert ist.
In den 3 - 8 ist eine erste beispielhafte Ausführungsform eines Temperiermoduls 1 dargestellt. In 3 ist dabei ausschließlich der zugehörige Profilbehälter 2 dargestellt, welcher vorliegend als U-Profil ausgeführt ist. Dabei entsprechen die beiden parallel verlaufenden Profilbehälterwände 2a, 2c den Schenkeln des Us und die senkrecht zu den beiden Profilbehälterwänden 2a, 2c verlaufende Profilbehälterwand 2b dem Boden des Us. Die erste Profilbehälterwand 2a geht hier dabei über die erste Profilbehälterkante 2ab in die zweite Profilbehälterwand 2b über, welche ihrerseits über die zweite Profilbehälterkante 2bc in die dritte Profilbehälterwand 2c übergeht. Das gezeigte U-Profil ist ein Beispiel für einen in drei Richtungen geschlossenen Profilbehälter 2. Von dem Profilbehälter 2 an den drei Seiten umschlossen ist somit ein Innenraum 7, in welchem bei bestimmungsgemäßem Gebrauch des Temperiermoduls 1 eine entsprechende Batterie mit mehreren Batteriezellen angeordnet ist.
In 4 ist das Temperiermodul 1 nun mit dem Profilbehälter 2 und einer geprägten Lage 3 dargestellt. Die geprägte Lage 3 ist auf einer dem Innenraum 7 und damit den Batteriezellen abgewandten Außenseite des Profilbehälters 2 auf den Profilbehälter 2 aufgeschweißt. Die geprägte Lage 3 weist eine Prägung auf, deren Verlauf zumindest einen Fluidkanal 4 zur Fluidführung der Temperierung der Batterie im Innenraum 7 dienenden Fluids vorgibt. Dabei erstreckt sich die geprägte Lage 3 vorliegend zumindest bereichsweise über zumindest zwei, hier drei unterschiedliche Profilbehälterwände 2a, 2b, 2c. Entsprechend ist die geprägte Lage 3 in einem ersten Bereich 3a an die erste Profilbehälterwand 2a geschweißt, in einem zweiten Bereich 3b an die zweite Profilbehälterwand 2b und in einem dritten Bereich 3c an die dritte Profilbehälterwand 2c. Die geprägte Lage 3 bildet dabei zwischen den an den Profilbehälterwänden 2a - 2c angeschweißten Bereichen 3a - 3c jeweilige gebogene Lagenkanten 3ab, 3bc aus. Die Schweißnähte (nicht dargestellt) verlaufen dabei vorteilhafterweise ebenfalls über die gebogenen Lagenkanten 3ab, 3bc.
Wie in 4 und 5 dargestellt, verläuft die Fluidführung durch den Fluidkanal 4 dabei über die Profilbehälterkante 2ab hinweg. Dies ist beispielsweise in den Abschnitten 4ab', 4ab'',4bc', 4bc'' des Fluidkanals 4 der Fall.
In 5 ist eine Draufsicht auf die in xy-Ebene verlaufende Oberseite des Temperiermoduls 1 dargestellt. Ausgehend von dem Einlass 5 erstreckt sich der vorliegend durchgängig innerhalb des durch den Profilbehälter 2 und die geprägte Lage 3 gebildeten Körpers verlaufende Fluidkanal mit der gebogenen Lagenkante 3bc über die Profilbehälterkante 2bc von der Seite der Profilbehälterwand 2b zur Profilbehälterwand 2c. Der entsprechende Abschnitt des Fluidkanals 4 ist hier der Abschnitt 4bc'. Senkrecht zur Zeichenebene erstreckt sich die Fluidführung dann weiter auf der der Profilbehälterwand 2c entsprechenden Seite des Temperiermoduls, um sodann in Abschnitt 4bc'' den Fluidkanal 4 wieder auf die Oberseite des Temperiermoduls zu führen. Dabei stellt ein mäanderartiger Verlauf des Fluidkanals 4 auf den jeweiligen Profilbehälterwänden 2a, 2b, 2c im gezeigten Beispiel eine großflächige Temperierung durch das Temperiermodul sicher.
Der Fluidkanal 4 verläuft in Abschnitt 4ab'' wieder mit der gebogenen Lagenkante 3ab über die Profilbehälterkante 2ab hinweg auf die der Profilbehälterwand 2a entsprechende Seite des Temperiermoduls 1. Von dort verläuft der Kanal 4 dann mit dem Abschnitt 4ab' wieder zur Oberseite des Temperiermoduls und schließlich zum Auslass 6.
Dies ist auch nochmals in 6 veranschaulicht, welche eine Draufsicht auf die seitliche Profilbehälterwand 2b zeigt. In 6 ist auch die Schnittebene A-A, welche für die in 7 und 8 gezeigte Schnittdarstellung des Temperiermoduls 1 in der xz-Ebene relevant ist, eingezeichnet.
Entsprechend ist in 7 und vergrößert in 8 gezeigt, wie der Fluidkanal 4 sich durch den Verlauf der Prägung der geprägten Lage 3 bedingt entlang der Außenseite des Profilbehälters 2 über die drei Profilbehälterwände 2a - 2c sowie die beiden Profilbehälterkanten 2bc und 2ab erstreckt. Im Bereich der Profilbehälterkanten 2ab, 2bc weist die geprägte Lage 3 dabei ihre jeweiligen gebogenen Lagenkanten 3ab, 3bc auf, welche vorliegend mit der Profilbehälterkante 2ab, 2bc den Kanalabschnitt 4ab'', 4bc'' bilden. Damit wird ein Fluss des Fluids an der Außenseite des Profilbehälters 2 entlang ermöglicht. Bevorzugt ist die Dicke der geprägten Lage 3 im Bereich der Kanalabschnitte 4ab', 4ab'', 4bc', 4bc'' im Vergleich zur Dicke der geprägten Lage 3 in anderen Bereichen dünner, also in einem Prägeprozess tiefer ausgeprägt. Weiter zeigt insbesondere 8 zwei noppenförmige Stützelemente 14, 14', die im Bereich 4ab'' des Kanals 4 in der Lage 3 ausgebildet, nämlich zur Profilbehälteraußenwand hin eingeprägt sind.
In den 9 - 13 ist eine zweite beispielhafte Ausführung eines Temperiermoduls 1 gezeigt. Diese unterscheidet sich von der oben beschriebenen Ausführungsform dahingehend, dass der Profilbehälter 2 an vier Seiten geschlossen ist und entsprechend eine weitere Profilbehälterwand 2d mit entsprechenden Profilbehälterkanten 2cd und 2da aufweist. Dementsprechend ist auch die geprägte Lage 3 vorliegend an den vier den Profilbehälterwänden 2a - 2d entsprechenden Seiten des Profilbehälters 2 mit vier Bereichen 3a-3d an dessen Außenseite angeschweißt. Daher wird hier durch die Prägung der geprägten Lage 3 der Kanal 4 über vier gebogene Lagenkanten 3ab, 3bc, 3cd, 3da um die vier Seiten des Profilbehälters 2 geführt, wie dies beispielsweise in 10 und 11 dargestellt ist. In 11 ist auch die Schnittebene B-B eingezeichnet. Die Schnittdarstellungen von 12 und 13 mit der Schnittebene B-B entsprechen dabei den Schnittdarstellungen von 7 und 8 mit der Schnittebene A-A und zeigen in 12 im Detail wie im Abschnitt 4ab' des Kanals 4 dieser an der Außenseite des Profilbehälters 2 zwischen der Profilbehälterkante 2ab und der gebogenen Lagenkante 3ab geformt ist, um das Fluid bei Betrieb außen um die Profilbehälterkante 2ab zu führen. Analog erfolgt dies, wenngleich aufgrund der Positionierung der Schnittebene B-B in den 12 und 13 nicht erkennbar auch für die Profilbehälterkanten 2cd und 2da, wie in 11 und 13 ersichtlich. Anders als die Ausführungsform der 3-8 zeigt diejenige der 9-13 keine Stütznoppen.
In den 14 - 17 ist eine dritte beispielhafte Ausführungsform eines Temperiermoduls 1 dargestellt. 14 zeigt dabei den entsprechenden Profilbehälter 2, welcher vorliegend nur zwei Profilbehälterwände 2a, 2b aufweist, die über eine Profilbehälterkante 2ab ineinander übergehen. Die Profilbehälterkante 2ab weist dabei vorliegend eine Durchführung 8 auf, deren Teilbereiche 8a, 8b jeweils in die Profilbehälterwand 2a bzw. 2b münden. Dies ermöglicht, wie in 15 gezeigt, die Verwendung zweier geprägter Lagen 3, 3', welche sich jeweils nur auf einer Profilbehälterwand erstrecken, nämlich die geprägte Lage 3 auf der Profilbehälterwand 2a und die geprägte Lage 3' auf der Profilbehälterwand 2b. Durch die Durchführung 8 wird entsprechend der Fluidkanal 4 in einem ersten, auf der Profilkantenseite 2a verorteten Endbereich 4a' mit einem zweiten Endbereich 4b' des Fluidkanals 4 auf der zweiten Profilbehälterwand 2b verbunden. Entsprechend ist hier ohne die Erfordernis einer gebogenen Lagenkante der geprägten Lage 3 bzw. 3' die Führung des Fluids um die Profilbehälterkante 2ab herum und somit die fluidische Kopplung des Fluidkanals 4 auf den unterschiedlichen Seiten des Temperiermoduls 1 ermöglicht. Dies ist im Detail nochmals in den 16 und 17 dargestellt, wobei aus 16 die Lage der Schnittebene C-C für die Schnittdarstellung in 17 hervorgeht. In 17 wiederum ist gezeigt, dass die Abschnitte 8a und 8b der Durchführung 8 unter einem Winkel α zueinander verlaufen, welcher > 0° ist. Dies ermöglicht die fluidische Kopplung des Fluidkanals 4 auf den unterschiedlichen Seiten des Temperiermoduls 1 auch bei sehr dünnen Wandstärken der Lagen 3, 3' durch die Profilbehälterkante 2ab selber hindurch.
In den 18 - 21 ist eine vierte beispielhafte Ausführung eines Temperiermoduls dargestellt. Wie im dritten Ausführungsbeispiel weist der Profilbehälter 2 hier nur zwei unterschiedlich orientierte Profilbehälterwände 2a, 2b auf, welche durch die Profilbehälterkante 2ab miteinander verbunden sind. Dabei weist die Profilbehälterkante 2ab vorliegend auch entlang eines kurzen Abschnitts eine Anfasung 9 auf. Dies hat zur Folge, dass, wie in 19 dargestellt, auf einfache Weise, nämlich ohne eine Prägung der geprägten Lage 3 in den Bereichen 4ab', 4ab'' zur Fluidführung um die Kante (vgl. beispielsweise 4) mit der geprägten Lage 3, welche sich über beide Profilbehälterwände 2a, 2b erstreckt, eine Fluidführung um die Profilbehälterkante 2ab herum realisiert werden kann. Ähnlich der Verbindung der beiden Endbereiche 4a', 4b' auf den unterschiedlichen Seiten des Temperiermoduls in 15 durch die Durchführung 8 werden nun durch die Anfasung 9 die beiden Endbereiche 4a', 4b' auf den beiden unterschiedlichen Profilbehälterwänden 2a, 2b miteinander gekoppelt. 18 zeigt zur Verdeutlichung der lokalen Anfasung 9 eine ansonsten im Wesentlichen weder verrundete noch angefaste Profilbehälterkante 2ab. Auf die Darstellung dieses Details wurde in den übrigen Figuren zu diesem Ausführungsbeispiel verzichtet.
Dies ist auch nochmals in den 20 und 21 im Detail dargestellt, wobei 20 den Verlauf der Schnittebene D-D für die Schnittdarstellung in 21 angibt. 21 zeigt, wie sich durch die Anfasung 9 zwischen dem Profilbehälter 2 und der gebogenen Lagenkante 3ab eine fluidische Kopplung zwischen den Endbereichen 4a', 4b' des Fluidkanals 4 auf den unterschiedlichen Seiten des Profilbehälters 2 bildet, auch ohne dass hier die geprägte Lage 3 in besonderem Maße geprägt werden müsste, wie es beispielsweise im ersten oder zweiten Ausführungsbeispiel erfolgt ist.
In den 22 - 25 ist eine fünfte beispielhafte Ausführungsform eines Temperiermoduls 1 dargestellt. In der dort dargestellten Ausführungsform weist der Profilbehälter 2 wiederum zwei Profilbehälterwände 2a, 2b auf, welche in einer Profilbehälterkante 2ab ineinander übergehen. Der Fluidkanal 4 an den unterschiedlichen Seiten bzw. Profilbehälterwänden 2a, 2b ist dabei vorliegend zugleich auf zwei unterschiedliche Weisen fluidisch miteinander gekoppelt. Einerseits ist im Bereich der gebogenen Lagenkante 3ab in einem Kanalabschnitt 4ab' eine Prägung in der geprägten Lage 3 vorgesehen, welche das Fluid an der Profilbehälterkante 2ab außen von der einen Profilbehälterwand 2b zur anderen Profilbehälterwand 2a führt. Zusätzlich ist in weiteren Bereichen 4a', 4b' eine fluidische Kopplung des Kanals 4 auf den unterschiedlichen Seiten vorgesehen. Dies erfolgt vorliegend durch eine Anfasung 9, wie auch aus dem vierten Ausführungsbeispiel bekannt. Alternativ zur Anfasung 9 aus dem vierten Beispiel kann hier auch eine Durchführung 8 vorgesehen sein. In 24 ist der Bereich der Prägung der geprägten Lage 3 mit dem Kanalabschnitt 4ab' als Schnittdarstellung entlang der Schnittebene E-E (vgl. 23) gezeigt. In 25 ist der Bereich mit der Anfasung 9 als Schnittdarstellung entlang der Schnittebene F-F (vgl. 23) gezeigt.
26 zeigt in einer einzigen Darstellung eine sechste beispielhafte Ausführungsform eines Temperiermoduls 1. Wie in den drei vorhergehenden Ausführungsformen weist der Profilbehälter 2 zwei Profilbehälterwände 2a, 2b auf, die über eine Profilbehälterkante 2ab ineinander übergehen. Diese Profilbehälterkante 2ab ist im dem Betrachter nächstliegenden Abschnitt ohne Anfasung ausgeführt, weist dann einen über knapp die Hälfte seiner Länge sich erstreckenden Abschnitt mit einer Anfasung 9 auf, dem wiederum ein Abschnitt ohne Anfasung folgt. Ähnlich wie im vierten Ausführungsbeispiel erfolgt die fluidische Kopplung des Kanals 4 (hier nicht dargestellt) von der Profilbehälterwand 2b zur Profilbehälterwand 2a über diese Anfasung. Die gestrichelten Pfeile geben eine mögliche Strömungsrichtung im Kopplungsabschnitt wieder. Mit der Anfasung 9 über einen Abschnitt signifikanter Länge, also beispielsweise mit einer Länge von mehr als dem fünffachen des Querschnitts des Kanals 4 oder einer Länge von mehr als 15% der Länge der Profilbehälterkante 2ab, lässt sich das Fluid also nicht nur um die Kante, sondern auch entlang der Kante führen. Dies gilt entsprechend auch für eine Abrundung.
27 zeigt in einer einzigen Schnittdarstellung eine siebte beispielhafte Ausführungsform eines Temperiermoduls 1. Der Profilbehälter 2 weist hier wie in der ersten Ausführungsform eine U-Form mit drei Profilbehälterwänden 2a, 2b, 2c und zwei Profilbehälterkanten 2ab, 2bc auf. Auf die Profilbehälterwände 2a, 2b ist eine erste profilierte Lage 3 mit einer gebogenen Lagenkante 3ab' aufgeschweißt, auf die Profilbehälterwand 2c eine weitere geprägte Lage 3'. Die Fluidkopplung zwischen dem zwischen der geprägten Lage 3 und der Profilbehälterwand 2a verlaufenden Kanalabschnitt über die Profilbehälterkante 2ab zu dem zwischen der geprägten Lage 3 und der Profilbehälterwand 2b verlaufenden Kanalabschnitt erfolgt wie im zweiten Ausführungsbeispiel über einen zwischen der Profilbehälterkante 2ab und der gebogenen Lagenkante 3ab verlaufenden Kanalabschnitt 4ab' (vgl. 12). Die Fluidkopplung zwischen dem zwischen der geprägten Lage 3 und der Profilbehälterwand 2b verlaufenden Kanalabschnitt über die Profilbehälterkante 2bc zum zwischen der geprägten Lage 3' und der Profilbehälterwand 2c verlaufenden Kanalabschnitt erfolgt hier hingegen über eine Durchführung 8 wie in der dritten Ausführungsform (vgl. 17). Eine solche Ausführungsform kann beispielsweise zum Einsatz kommen, wenn die Profilbehälterkante 2bc, nicht aber die Profilbehälterkante 2ab, von außen zugänglich sein muss.
In 28 ist ein achtes Ausführungsbeispiels eines Temperiermoduls 1 im Ausschnitt gezeigt, wobei der Ausschnitt in einem Bereich gewählt ist, der in 23 dem oberen linken Bildteil entspricht. Gegenüber dem Kanal 4ab' in 23 ist der entsprechende Kanal 4ab' in 28 im Bereich der Kante 3ab tiefer ausgeprägt, wölbt sich also weiter von der Oberfläche des Profilbehälters 2 weg, so dass insbesondere im Bereich des Kanals 4ab', der sich über die Profilbehälterkante 2ab erstreckt, ein größerer Durchflussquerschnitt vorhanden ist. Hierbei ist es vorteilhaft, dass beiderseits des über die Profilbehälterkante 2ab führenden Kanalabschnitts ein Ausschnitt 10 in der geprägten Lage 3 vorhanden ist, der sich jeweils auch auf der für den Betrachter nicht sichtbaren Fläche jenseits der Kante fortsetzt und für mehr Freiheitsgrade beim Biegen der Kante in der geprägten Lage 3 bietet.
Der in 29 gezeigte Ausschnitt eines neunten Ausführungsbeispiels eines Temperiermoduls 1 ist wieder im selben Bereich gewählt wie schon der Ausschnitt aus 28. Hier wird ein ausreichender Durchflussquerschnitt des Kanals 4ab' im Bereich der Kante 3ab dadurch erreicht, dass der Kanal 4ab' in zwei Teilkanäle oder Kanalabschnitte 4ab*, 4ab** aufgetrennt wird, die sich jenseits der Kante 3ab wieder vereinigen (nicht gezeigt).
30 und 31 zeigen in zwei Ansichten ein Ausführungsbeispiel eines Temperiermoduls 1 im Bereich einer Kante 3ab einer geprägten Lage 3 bzw. einer Kante 2ab eines Profilbehälters 2. 31 zeigt dabei einen Schnitt entlang der Linie G-G aus 30. Die in Richtung des Profilbehälters 2 weisende Stützsicke 15 verleiht der geprägten Lage 3 eine erhöhte Steifigkeit und verhindert, dass der Kanal 4ab' beim Biegen der Kante 2ab stark einfällt. Die Stützsicke 15 erstreckt sich dabei über den Bereich der Kante 3ab. Hierdurch ergibt sich auch im Bereich der gebogenen Kante 2ab ein ausreichender Strömungsquerschnitt des Kanals 4ab'. Aus 30 wird auch deutlich, dass sowohl im Profilbehälter 2 als auch in der geprägten Lage 3 die Kante 2ab bzw. die Kante 3ab keinen scharfen Knick aufweisen, sondern einen gebogenen Bereich mit einem Radius, der zwei Flachseiten verbindet. 30 und 31 verdeutlichen, dass die geprägte Lage 3 vorteilhafterweise eine geringere Materialstärke aufweist als der Profilbehälter 2.
Die in den unterschiedlichen Beispielen gezeigten Merkmale, insbesondere die unterschiedliche Anzahl der Profilbehälterwände 2a-2d und die unterschiedlich gewählten fluidischen Kopplungen des Kanals 4 auf den unterschiedlichen Seiten des Temperiermoduls 1 sind hier je beispielhaft gewählt und sind unabhängig von den jeweils anderen Merkmalen und daher frei kombinierbar.

Claims

Temperiermodul (1) für eine Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie, mit - einem Profilbehälter (2), welcher zum Tragen und/oder mechanischem Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist und auf zumindest zwei Seiten geschlossen ist, wobei jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) über eine Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) ineinander übergehen; - eine oder mehrere geprägte Lagen (3, 3'), deren jeweilige Prägung den Verlauf zumindest eines Fluidkanals (4) zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt; dadurch gekennzeichnet, dass - sich die eine oder die mehreren geprägten Lagen zumindest bereichsweise über beide Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) erstrecken; und - die eine oder die mehreren geprägten Lagen mit dem Profilbehälter (2) verschweißt sind; wobei die Fluidführung über die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) hinweg verläuft.
Temperiermodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fluidführung im Temperiermodul (1) durchgängig durch einen von dem Profilbehälter (2) und der zumindest einen geprägten Lage (3, 3') begrenzten Hohlkörper hindurch verläuft.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine geprägte Lage (3, 3') auf einer den Batteriezellen abgewandten Außenseite des Profilbehälters (2) aufgeschweißt ist.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine der einen oder mehreren geprägten Lagen (3, 3') sich zumindest bereichsweise über die zwei Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) und die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) erstreckt und dabei eine gebogene Lagenkante (3ab, 3bc, 3cd, 3da) ausbildet.
Temperiermodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die eine geprägte Lage (3, 3') im Bereich der gebogene Lagenkante (3ab, 3bc, 3cd, 3da) einen Fluidkanal (4) aufweist, der sich von einer Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) über die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) zu einer anderen Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) erstreckt.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Fluidkanal (4) zumindest ein in die geprägte Lage (3, 3') eingeprägtes Stützelement (14, 14', 15) aufweist zum Stützen der geprägten Lage (3, 3') in einem vorgegebenen Abstand vom Profilbehälter (2).
Temperiermodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch soweit rückbezogen auf Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Stützelement (14, 14', 15) maximal 15 mm, vorzugsweise maximal 10 mm, insbesondere maximal 5 mm von der gebogenen Lagenkante (3ab, 3bc, 3cd, 3da) entfernt ist, die zur Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) benachbart ist.
Temperiermodul (1) nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützelement (14, 14', 15) eine Sicke (15) und/oder eine Noppe (14, 14') und/oder eine Rippe umfasst oder ist.
Temperiermodul (1) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die eine geprägte Lage (3, 3') an der gebogenen Lagenkante (3ab, 3bc, 3cd, 3da), in einem Abschnitt der gebogenen Lagenkante (3ab, 3bc, 3cd, 3da), welcher einen Fluidkanal (4) begrenzt, dünner ist als in einem Fluidkanal-Bereich, welcher sich entlang einer der Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) erstreckt und dort den einen Fluidkanal (4) begrenzt.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) eine Anfasung (9) oder eine Durchführung (8) aufweist.
Temperiermodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfasung (9) und/oder Durchführung (8) sich in einem Abschnitt der Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) erstreckt, in welchem die geprägte Lage (3, 3') sich über die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) erstreckt.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei geprägte Lagen (3, 3') sich jeweils zumindest bereichsweise über eine unterschiedliche Profilbehälterwand erstrecken und der Profilbehälter (2) im Bereich der die beiden Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) verbindenden Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) zumindest eine Durchführung (8) aufweist, welche den durch die eine geprägte Lage (3, 3') in seinem Verlauf vorgegebenen Fluidkanal (4) an der einen Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) mit dem durch die andere geprägte Lage (3, 3') in seinem Verlauf vorgegebenen Fluidkanal (4) an der anderen Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) fluidisch koppelt.
Temperiermodul (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung (8) als Bohrung oder Fräsung ausgebildet ist, wobei die Bohrung oder Fräsung in ihrem Verlauf vorzugsweise eine Richtungsänderung mit einem vorgegebenen Winkel α aufweist, wobei α > 0.
Temperiermodul (1) nach Anspruch einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchführung (8) urgeformt ist.
Temperiermodul (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14 soweit rückbezogen auf Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem sich an der Außenseite des Profilbehälters (2) außen über die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) erstreckenden Teil des Fluidkanals (4) durch zumindest eine Durchführung (8) durch den Profilbehälter (2) im Bereich der die beiden Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) verbindenden Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) der Fluidkanal (4) an der einen Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) mit dem Fluidkanal (4) an der anderen Profilbehälterwand (2a, 2b, 2c, 2d) fluidisch gekoppelt ist.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch sowohl zwei geprägte Lagen (3, 3') entsprechend einem der Ansprüche 12 und13 bis 14 soweit rückbezogen auf Anspruch 12 als auch einer weiteren geprägten Lage entsprechend einem der Ansprüche 4 bis 9 und 11.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbehälter (2) ein Hohlstrangpressprofil ist oder umfasst.
Temperiermodul (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbehälter (2) im Bereich der Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) einen urgeformten Innenkanal aufweist, welcher fluidisch mit dem mit der geprägten Lage (3, 3') gebildeten Fluidkanal (4) gekoppelt ist und an welchem bevorzugt ein Einlass (5) und/oder Auslass (6) zum Durchströmen des Temperiermoduls (1) mit dem Fluid angeordnet ist.
Temperiermodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbehälter (2) aus Blech gebogen ist.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbehälter (2) auf drei Seiten geschlossen ist, bevorzugt als U-Profil ausgebildet ist, und die Fluidführung entlang der den drei Seiten entsprechenden Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) und über die Profilbehälterkanten (2ab, 2bc, 2cd, 2da) zwischen den Profilbehälterwänden (2a, 2b, 2c, 2d) hinweg verläuft.
Temperiermodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Profilbehälter (2) auf vier Seiten geschlossen ist und die Fluidführung entlang der den vier Seiten entsprechenden Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) und über die Profilbehälterkanten (2ab, 2bc, 2cd, 2da) zwischen den Profilbehälterwänden (2a, 2b, 2c, 2d) hinweg verläuft.
Verfahren zum Herstellen eines Temperiermoduls (1) für eine Batterie, insbesondere Fahrzeugbatterie, mit einem Profilbehälter (2), welcher zum Tragen und/oder mechanischem Schutz mehrerer Batteriezellen der Batterie ausgebildet ist und auf zumindest zwei Seiten geschlossen ist, wobei jeweilige den Seiten entsprechende Profilbehälterwände (2a, 2b, 2c, 2d) über eine Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) ineinander übergehen und mit einer oder mehreren geprägte Lagen (3, 3'), deren jeweilige Prägung den Verlauf zumindest eines Fluidkanals (4) zur Fluidführung eines der Temperierung der Batterie dienenden Fluids vorgibt; gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte a) Abkanten der einen oder mehreren geprägten Lagen entsprechend einer Kontur des Profilbehälters; b) Anordnen der einen oder mehreren geprägten Lagen in Anlage an die Profilbehälterwände und die Profilbehälterkante derart, dass die durch die Prägung der einen oder mehreren geprägten Lagen vorgegebene Fluidführung über die Profilbehälterkante (2ab, 2bc, 2cd, 2da) hinweg verläuft; c) Verschweißen der einen oder mehreren geprägten Lagen mit den Profilbehälterwänden und/oder der Profilbehälterkante .