JP2020510534A - 冷却板およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.電気バッテリー用冷却板の製造方法、2つの実質的に平らな金属部をレーザビーム溶接(はんだを追加してもしなくても)で接合し、実質的に平らな板状の金属部は、レーザ溶接プロセス中に隙間なく重なり合って部分的に配置され、溶接中の入熱を減らし、溶接シームは、連続して配置された線形部分として実現されるが、金属部間の液密空洞の接合部の領域において互いに離れていることが好ましく、
2.使用されている厚さ0.2〜1.5mmの金属部(異なる厚さの金属部を互いに接合することも可能で、これは異なる合金で作成することもできる)、
3.例えば、レーザ溶接プロセス中に隙間なく重なり合って部分的に配置された正確に2つの平らな板状の金属部、および溶接中の入熱を減らすために、溶接シームは線形部分として設計され、連続して配置されているが、互いに離れていて、および/または
4.断続的な溶接シームの2つの線形要素間の水平距離が1〜8cm、好ましくは2〜6cmであり、
5.例えば、接合する金属部の異なる領域を交互に溶接して、空間と時間の両方で入熱の均一化を実現し、
6.例えば、溶接シームの線形部分が湾曲し、および/または
7.直線運動中に実行されるレーザビームの追加の円形運動である。
Claims (33)
- 電気自動車のための、特に前記電気自動車の電気バッテリーを冷却するための冷却板を製造する方法であって、少なくとも2つの板状の金属部が互いに接合されて冷却板を形成し、前記金属部の前記接合はレーザビーム溶接によって実行される、方法。
- 前記レーザビーム溶接は、接合される前記金属部の間にはんだを追加してもしなくてもいずれの場合にも、ファイバレーザ、YAGレーザ、CO2レーザおよび/またはダイオードレーザによって実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記レーザビーム溶接は、レーザビーム溶接装置で行われ、この装置は、互いに溶接される前記金属部を固定するためのクランプ固定具と、1つまたは複数のレーザビームを放射するビームヘッドとを備えている、請求項1または2に記載の方法。
- 前記クランプ固定具および/または前記ビームヘッドが可動式に誘導される、
および/または
前記ビームヘッドは、ビーム誘導用の可動ミラーシステムを有し、互いに溶接される前記金属部の異なる領域がミラーの動きに応じて活性化され得る、
および/または
前記クランプ固定具が前記金属部を形状固定方式で部分的に取り囲む、
および/または
前記クランプ固定具は、前記板状の金属部がレーザ溶接中に隙間なく部分的に重なり合って配置されるように設計されている、
および/または
前記クランプ固定具が、溶接される領域に保護ガスを導くためのユニットを有する、
および/または
前記ビームヘッドに面する上面において、前記クランプ固定具は、レーザビームを金属部に導く放射切り欠き部を含む、
および/または
前記ビームヘッドとは反対側の底面において、前記クランプ固定具は、金属部が所定の位置に溶接されるのを防ぐための溶接切り欠き部を含む、請求項3に記載の方法。 - 前記金属部の縁領域での溶接が、前記金属部間に液密空洞を形成するように本質的に周辺で行われる、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記液密空洞内の対向する金属部が、「島」を形成するように互いに溶接される、請求項5に記載の方法。
- 接合目的で、重なり合った金属部が接合される場合、重ね合わせ溶接が導入され、および/または接合される金属部の縁が互いに同一平面上にある場合、端面溶接が導入され、および/または金属部が同一平面上にない縁で互いに溶接される場合、隅肉溶接が導入される、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記液密空洞が、冷媒を供給および/または除去するための少なくとも1つの流体用開口部を含む、請求項5に記載の方法。
- 前記金属部の厚さが、溶接されていない状態で0.2〜1.5mmである、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属部の材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、金属化プラスチックまたはステンレス鋼であり、特に3xxxグループまたは5xxxグループのアルミニウム合金である、請求項1〜9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属部は、前記液密空洞の領域で、少なくとも部分的にスポット溶接、ステッチ溶接、マルチシール溶接、円形または楕円形のシール溶接もしくは波状溶接、または相互に重なり合った単一のトラック溶接によって互いに溶接されている、請求項5に記載の方法。
- シーム端が、好ましくは前記シーム端に接続される、対向する横方向にオフセットしたシーム部、特にループ状のシーム部によって補強される、請求項1〜11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属部のうちの少なくとも1つは、エンボス加工、深絞り加工および/または別の形成方法によって変形し、少なくとも1つのチャネルを構成する、請求項1〜12のいずれか一項に記載の方法。
- 前記金属部のうちの少なくとも1つは、冷却されるバッテリーを配置するため、および/もしくは等電位化のための一体型タブ、並びに/または前記バッテリーを形状固定方式で受け入れるため、および/もしくは前記冷却板および/もしくは前記バッテリーを車両のフレームに取り付けるためのウェブまたはボルトを有する、請求項1〜13のいずれか一項に記載の方法。
- 接合される前記金属部は組成および形状が異なり、特に、これらの金属部は異なる厚さを有し、並びに/または異なる合金および/もしくは異なるエンボス加工を含むことが可能である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の方法。
- コネクタおよび/または受容開口部が、前記金属部のうちの少なくとも1つから一体的に形成される、請求項1〜15のいずれか一項に記載の方法。
- 少なくとも1つのコネクタおよび/または受容開口部が、前記金属部のうちの1つの平坦部から一体的に形成され、前記方法は、少なくとも1つの切断段階および/またはスタンピング段階と、少なくとも1つのエンボス加工段階、深絞り加工段階および/または他の形成段階とを含む、請求項16に記載の方法。
- 少なくとも1つのコネクタおよび/または受容開口部が、2つの金属部の縁部から一体的に形成され、前記方法は、少なくとも1つのエンボス加工段階、深絞り加工段階および/または他の形成段階、並びに少なくとも1つの溶接段階を含む、請求項16または17に記載の方法。
- 前記少なくとも1つのコネクタおよび/または前記受容開口部は、残りの外縁部を越えて突出する外縁部を有し、または、前記縁部は、前記コネクタおよび/または前記受容開口部のうちの少なくとも一方の側に切り欠き部を含む、請求項18に記載の方法。
- 少なくとも1つのコネクタが、別個の構成要素として設計され、また受容開口部の領域内において前記金属部のうちの少なくとも1つに溶接される、請求項1〜19のいずれか一項に記載の方法。
- 別個のコネクタが、対向する金属部において少なくとも部分的に支持されることによって、好ましくは、冷却空洞の境界が画定されるような方法で、また、特に、前記別個のコネクタが前記金属部の一方または両方に溶接されるような方法で、前記別個のコネクタが、前記金属部の貫通開口部に挿入される、請求項1〜20のいずれか一項に記載の方法。
- 完成した冷却板で互いに支え合う2つの金属部の縁領域において、それぞれほぼ半円形の湾曲部が、別個のコネクタのための受容開口部を完成した冷却板に構成するように形成され、その後
特に、前記金属部がまだ分離している状態では、前記金属部のその後の変形が、後で前記別個のコネクタとの接触領域になるところで行われ、残存する隙間をふさぐ、および/または
前記金属部の、これらの金属部がまだ分離している前記状態では、またはこれらの金属部が既に重なり合って配置されている場合、はんだが導入されて残存する隙間をふさぎ、
その後、前記金属部が重なり合って配置された後、前記金属部のレーザ溶接が、好ましくは両側で行われ、前記別個のコネクタを既存の前記残存する隙間の領域において液密方式で前記金属部に接続する、請求項1〜21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記別個のコネクタが、金属部の好ましくはカップ形状の構成に接続される、請求項20に記載の方法。
- 流れに影響を与えるための構成要素が、2つの金属部の間の空洞内に、レーザ溶接によって固定される、請求項1〜23のいずれか一項に記載の方法。
- 特に電気自動車のバッテリーを冷却するための冷却板、また特に請求項1〜24のいずれか一項に記載の方法に従って製造された冷却板であって、前記冷却板は、互いに溶接された少なくとも2つの金属部を備える、冷却板。
- 前記冷却板には、溶接中の入熱を減少させるために、断続的な溶接が少なくとも部分的に提供される、請求項25に記載の冷却板。
- コネクタまたは受容開口部は、少なくとも1つの金属部から突き出ており、前記コネクタおよび/または前記受容開口部は、前記少なくとも1つの金属部から一体的に形成される、請求項25または26に記載の冷却板。
- コネクタが、受容開口部の周りの領域での溶接により、少なくとも1つの金属部に取り付けられるか挿入される、請求項25〜27のいずれか一項に記載の冷却板。
- 互いに溶接された前記2つの金属部のそれぞれの縁部で形成された少なくとも1つのコネクタは、前記冷却板の縁部に構成され、前記2つの縁部は少なくとも部分的に互いに溶接されている、請求項25〜28のいずれか一項に記載の冷却板。
- 単層の冷媒伝導を備える、請求項25〜29のいずれか一項に記載の冷却板。
- 複数のサブ冷却板で構成され、これらのサブ冷却板は、本質的に1つの平面に互いに隣接し、好ましくは、冷媒を導くためのコネクタおよび/または管によって互いに接続される、請求項25〜30のいずれか一項に記載の冷却板。
- 車両用のバッテリーシステムであって、バッテリーと、それに接続された請求項25〜31のいずれか一項に記載の冷却板とを備える、バッテリーシステム。
- 電気自動車であって、前記電気自動車を駆動するための電気モータと、請求項32に記載のバッテリーシステムとを備える、電気自動車。
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