WO2017045951A1 - Method for producing a cooling device for cooling batteries - Google Patents

Method for producing a cooling device for cooling batteries Download PDF

Info

Publication number
WO2017045951A1
WO2017045951A1 PCT/EP2016/070829 EP2016070829W WO2017045951A1 WO 2017045951 A1 WO2017045951 A1 WO 2017045951A1 EP 2016070829 W EP2016070829 W EP 2016070829W WO 2017045951 A1 WO2017045951 A1 WO 2017045951A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cooling channels
cooling
batteries
arrangement
plates
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/070829
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Torsten Koller
Xiaofeng Yan
Lisa Lorenz
Alfons Doerr
Christian Loew
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Priority to CN201680054154.6A priority Critical patent/CN108028333B/en
Publication of WO2017045951A1 publication Critical patent/WO2017045951A1/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227Organic material
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • lithium batteries In electric vehicles or hybrid vehicles, high-voltage batteries are used as energy storage, such as lithium batteries.
  • Such lithium batteries (Li-ion batteries) are cooled or tempered by means of a coolant.
  • the batteries or the battery cells are contacted at their bottom and / or side with cooling plates, which allow a dissipation of heat for cooling or a supply of heat for heating.
  • cooling plates are usually made of metal, for example aluminum, and with internal flow channels and inlet connection or outlet connection
  • cooling plates are assembled from different components. This leads to energetically unfavorable production processes and to a relatively long process duration. This is associated with high production costs.
  • Coolant hose is inserted and mechanically clamped.
  • a method for producing a cooling device for cooling batteries, in particular batteries for motor vehicles, in which two plates of elastic material are joined together to form an array of cooling channels communicating with each other.
  • the inventive method thus creates mutually communicating cooling channels, which can form, for example, a grid-like or net-like structure.
  • the cooling channels form flexible cooling hoses.
  • cooling channels For example, it is possible to realize meandering or branching arrangements of cooling channels.
  • the flow guidance of coolant through the cooling channels can be constructively designed so that it runs along a preferred direction to the individual cells of the batteries. It is
  • cooling channels communicating three-dimensional so that both a bottom cooling, as well as a side cooling of the individual cells and / or the entire battery is made possible.
  • the resulting from the inventive arrangement of cooling channels resulting flow guidance is thus very easy and inexpensive to implement. Since the entire assembly is made of an elastic material, this can be easily and inexpensively replaced, for example during service work.
  • the manufacturing method according to the invention enables fast and flexible adaptation and scaling to different battery arrangements, battery sizes and / or arrangements of individual cells.
  • the release agent prevents the joining of the plates of the elastic material joining along the cooling channels to be generated and represents a very simple and reliable measure.
  • this method step can also be automated in a simple manner.
  • the invention it is possible to remove before joining or after joining the areas of the plates on which no cooling channels are to be formed.
  • the invention can thus be adapted to a wide variety of requirements.
  • the arrangement of the cooling channels with at least one inlet region and with at least one outlet region is formed around a
  • the inlet area and the outlet area may be for example
  • the cooling channels are made of a plastic material, of a rubber material or of a metal foil. It is crucial that the material is flexible, so that after joining the plates and the
  • Completing the arrangement of cooling channels filled with a coolant or can be flowed through by a coolant It is particularly advantageous if the material is thin and good thermal conductivity.
  • the cooling channel or the arrangement of cooling channels produced according to the invention are thus inflated with the coolant during the flow through and flexibly adapt to the surfaces of the batteries to be cooled or the
  • cooling channels can be inserted in the unfolded state. By filling the cooling channels achieve their final shape and can cause heat transfer by contact with the surfaces of the batteries or battery cells. According to the invention, both side surfaces and bottom surfaces of batteries or
  • the elastic cooling channels produced according to the invention also adapt to the respective contact surfaces, so that the overall design of a
  • Thermal management system can be reduced to a few parameters and thus simplified. According to the invention, it is also possible to use standardized sizes of hose-like arrangements of cooling channels. Another significant advantage of the invention, resulting from the
  • Arrangement of the cooling channels is not acted upon by force, so that a decoupling between power transmission and cooling is possible.
  • the batteries are arranged in a grid box, in which the arrangement of the cooling channels is introduced.
  • a mesh box may preferably be made of plastic
  • the grid box construction carries the battery cells or the batteries or at the same time stores the arrangement of the cooling channels produced according to the invention.
  • the grid box is provided with at least one guide groove for receiving the arrangement of the cooling channels.
  • the arrangement of the cooling channels is formed, there are various Abwandlungs- and modification options. That's the way it is formed
  • filler material it is also possible to use filler material to the
  • metallic particles or plastic fibers can be added. It is also possible to apply metallic surfaces to the elastic plates in order to increase the mechanical surface strength.
  • a further, essential advantage of the method according to the invention is that the arrangement of the cooling channels communicating with one another makes it possible to realize different cross sections of the cooling channels.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first
  • FIG. 2 shows a production step of the joined plates
  • Figure 3 is a schematic representation of the finished arrangement of
  • Figure 4 is a representation, analogous to Figure 1, another
  • Figure 5 is a schematic representation of the before joining
  • FIG. 6 shows the finished arrangement of cooling channels, as shown in FIG. 3, FIG.
  • Figure 7 is a schematic representation of a battery with grid box
  • Figure 8 is a representation, analogous to Figure 7, for side cooling
  • Figures 9-13 are schematic representations on battery assemblies with differently designed arrangements of cooling channels according to the invention.
  • two plates 2, 3 are extruded from thin butyl rubber.
  • an arrangement of release agent 5 is applied on a first plate 2.
  • inlet regions 6 and outlet regions 7, not shown in detail, can be applied (see FIG. 3).
  • FIGS. 4 to 6 show a further exemplary embodiment in which, starting from an arrangement of two plates 2, 3 according to FIG. 4, these plates are individually cut out or punched out in order to secure the plates
  • each part of a grid box 8 is shown schematically, which example is made of plastic and is provided with guide grooves 9, in which the cooling channels 4 extend.
  • Cooling Channels 4 According to FIG. 9, a U-shaped arrangement can be provided, through which an inlet region 6 flows through to an outlet region 7.
  • the arrangement of the cooling channels 4 extends from an inlet region 6 in varying directions in order to ensure good contact between the individual batteries 1 and the battery cells before a coolant is discharged through the outlet region 7.
  • the arrangement of the cooling channels 4 extends on the outside of the individual battery cells or batteries 1, while the figure 12 shows an embodiment in which the arrangement of
  • Cooling channels 4 is arranged between adjacent arrangements of batteries 1 or battery cells.
  • FIG. 13 shows an embodiment variant in which the arrangement of the cooling channels 4 branches and / or combines several times in order to ensure optimum heat transfer.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

The present invention relates to a method for producing a cooling device for cooling batteries (1), in particular batteries (1) for motor vehicles, in which two plates (2, 3) made of an elastic material are joined to one another for forming an arrangement of mutually communicating cooling channels (4).

Description

Beschreibung Titel  Description title
Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Batterien Stand der Technik  Method for producing a cooling device for cooling of batteries State of the art
Bei Elektrofahrzeugen oder Hybridfahrzeugen werden Hochvoltbatterien als Energiespeicher eingesetzt, beispielsweise Lithium-Batterien. Derartige Lithium- Batterien (Li-Ionen-Batterien) werden mittels eines Kühlmittels gekühlt bzw. temperiert. Hierzu werden die Batterien oder die Batteriezellen an ihrem Boden und/oder seitlich mit Kühlplatten kontaktiert, welche eine Abfuhr von Wärme zur Kühlung oder eine Zufuhr von Wärme zum Heizen ermöglichen. Derartige Kühlplatten werden meist aus Metall, beispielsweise Aluminium, gefertigt und mit internen Strömungskanälen und Einlassstutzen bzw. Auslassstutzen In electric vehicles or hybrid vehicles, high-voltage batteries are used as energy storage, such as lithium batteries. Such lithium batteries (Li-ion batteries) are cooled or tempered by means of a coolant. For this purpose, the batteries or the battery cells are contacted at their bottom and / or side with cooling plates, which allow a dissipation of heat for cooling or a supply of heat for heating. Such cooling plates are usually made of metal, for example aluminum, and with internal flow channels and inlet connection or outlet connection
ausgestattet. fitted.
Es erweist sich beim Stand der Technik als nachteilig, dass Kühlplatten aus verschiedenen Komponenten gefügt werden. Dies führt zu energetisch ungünstigen Fertigungsprozessen und zu einer relativ langen Prozessdauer. Verbunden ist dies mit hohen Herstellungskosten. It proves to be disadvantageous in the prior art that cooling plates are assembled from different components. This leads to energetically unfavorable production processes and to a relatively long process duration. This is associated with high production costs.
Die DE 20 2012 102 969 U1 offenbart eine Batteriekühlungsanordnung, bei welcher mehrere Kühlrohre zur thermischen Kontraktierung gegen die Batterien vorgespannt sind. DE 20 2012 102 969 U1 discloses a battery cooling arrangement in which a plurality of cooling tubes for thermal contracting against the batteries are biased.
Aus der DE 20 2012 101 076 U1 ist es bekannt, Batterien, insbesondere für Kraftfahrzeuge mit einer Kühlplatte zu kontaktieren, in welche ein From DE 20 2012 101 076 U1 it is known to contact batteries, in particular for motor vehicles with a cooling plate, in which a
Kühlmittelschlauch eingelegt und mechanisch verspannt ist. Coolant hose is inserted and mechanically clamped.
Offenbarung der Erfindung Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Batterien, insbesondere von Batterien für Kraftfahrzeuge, vorgesehen, bei welchem zwei Platten aus elastischem Material zur Ausbildung einer Anordnung von miteinander kommunizierenden Kühlkanälen miteinander gefügt werden. Disclosure of the invention According to the invention, a method is provided for producing a cooling device for cooling batteries, in particular batteries for motor vehicles, in which two plates of elastic material are joined together to form an array of cooling channels communicating with each other.
Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung. The dependent claims show preferred developments of the invention.
Das erfindungsgemäße Verfahren schafft somit miteinander kommunizierende Kühlkanäle, welche beispielsweise eine gitterartige oder netzartige Struktur bilden können. Die Kühlkanäle bilden dabei flexible Kühlschläuche. Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es somit auf sehr einfache Weise möglich, komplexe Strukturen von Kühlkanälen einfach und kostengünstig herzustellen, welche eine hohe Funktionalität aufweisen und unterschiedlichsten The inventive method thus creates mutually communicating cooling channels, which can form, for example, a grid-like or net-like structure. The cooling channels form flexible cooling hoses. By means of the method according to the invention it is thus possible in a very simple manner to produce complex structures of cooling channels simply and inexpensively, which have a high functionality and a wide variety of different
geometrischen Anforderungen angepasst werden können. So ist es geometric requirements can be adjusted. That's the way it is
beispielsweise möglich, mäanderförmige oder sich verzweigende Anordnungen von Kühlkanälen zu realisieren. Somit kann die Strömungsführung von Kühlmittel durch die Kühlkanäle konstruktiv so ausgelegt werden, dass sie entlang einer Vorzugsrichtung an den einzelnen Zellen der Batterien verläuft. Es ist For example, it is possible to realize meandering or branching arrangements of cooling channels. Thus, the flow guidance of coolant through the cooling channels can be constructively designed so that it runs along a preferred direction to the individual cells of the batteries. It is
erfindungsgemäß auch möglich, die Anordnung von miteinander According to the invention also possible, the arrangement of each other
kommunizierenden Kühlkanälen dreidimensional zu gestalten, so dass sowohl eine Bodenkühlung, als auch eine Seitenkühlung der einzelnen Zellen und/oder der gesamten Batterien ermöglicht wird. Die sich aus der erfindungsgemäß hergestellten Anordnung von Kühlkanälen ergebende Strömungsführung ist somit sehr leicht und kostengünstig realisierbar. Da die gesamte Anordnung aus einem elastischen Material gefertigt ist, kann diese, beispielsweise bei Service- Arbeiten, einfach und kostengünstig ausgetauscht werden. Zudem ermöglicht das erfindungsgemäße Herstellverfahren eine schnelle und flexible Anpassung und Skalierung an unterschiedliche Batterieanordnungen, Batteriegrößen und/oder Anordnungen von einzelnen Zellen. make cooling channels communicating three-dimensional, so that both a bottom cooling, as well as a side cooling of the individual cells and / or the entire battery is made possible. The resulting from the inventive arrangement of cooling channels resulting flow guidance is thus very easy and inexpensive to implement. Since the entire assembly is made of an elastic material, this can be easily and inexpensively replaced, for example during service work. In addition, the manufacturing method according to the invention enables fast and flexible adaptation and scaling to different battery arrangements, battery sizes and / or arrangements of individual cells.
Erfindungsgemäß ist es besonders günstig, wenn die Kühlkanäle durch According to the invention it is particularly advantageous if the cooling channels through
Einbringen eines Trennmittels zwischen die Platten vor dem Fügevorgang erzeugt werden. Auf diese Weise ist es besonders einfach möglich, Introducing a release agent between the plates are created before the joining process. In this way it is particularly easy to
unterschiedlichste und auch komplexe Geometrien der Anordnungen vondifferent and complex geometries of the arrangements of
Kühlkanälen zu realisieren. Das Trennmittel verhindert beim Fügen der Platten des elastischen Materials ein Fügen entlang der zu erzeugenden Kühlkanäle und stellt eine sehr einfache und betriebssichere Maßnahme dar. Zudem ist dieser Verfahrensschritt auch in einfacher Weise automatisierbar. To realize cooling channels. The release agent prevents the joining of the plates of the elastic material joining along the cooling channels to be generated and represents a very simple and reliable measure. In addition, this method step can also be automated in a simple manner.
Erfindungsgemäß ist es möglich, vor dem Fügen oder nach dem Fügen die Bereiche der Platten zu entfernen, an welchen keine Kühlkanäle ausgebildet werden sollen. Abhängig von der Geometrie und dem Material der Platten kann die Erfindung somit an unterschiedlichste Anforderungen angepasst werden. According to the invention it is possible to remove before joining or after joining the areas of the plates on which no cooling channels are to be formed. Depending on the geometry and the material of the plates, the invention can thus be adapted to a wide variety of requirements.
Erfindungsgemäß wird die Anordnung der Kühlkanäle mit zumindest einem Einlassbereich und mit zumindest einem Auslassbereich ausgebildet, um einenAccording to the invention, the arrangement of the cooling channels with at least one inlet region and with at least one outlet region is formed around a
Anschluss der Kühlkanäle an einen Kühlmittelkreislauf zu ermöglichen. Der Einlassbereich und der Auslassbereich können dabei beispielsweise Connection of the cooling channels to allow a coolant circuit. The inlet area and the outlet area may be for example
Anschlussfittinge oder ähnliches umfassen. Erfindungsgemäß werden die Kühlkanäle aus einem Kunststoffmaterial, aus einem Gummimaterial oder aus einer Metallfolie gefertigt. Entscheidend ist, dass das Material flexibel ist, so dass nach dem Fügen der Platten und dem Include fittings or the like. According to the invention, the cooling channels are made of a plastic material, of a rubber material or of a metal foil. It is crucial that the material is flexible, so that after joining the plates and the
Fertigstellen der Anordnung von Kühlkanälen diese mit einem Kühlmittel befüllt bzw. durch ein Kühlmittel durchströmt werden können. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn das Material dünn und gut thermisch leitend ist. Der erfindungsgemäß hergestellte Kühlkanal bzw. die Anordnung von Kühlkanälen werden somit bei der Durchströmung mit dem Kühlmittel aufgebläht und passen sich flexibel an die zu kühlenden Oberflächen der Batterien oder der Completing the arrangement of cooling channels filled with a coolant or can be flowed through by a coolant. It is particularly advantageous if the material is thin and good thermal conductivity. The cooling channel or the arrangement of cooling channels produced according to the invention are thus inflated with the coolant during the flow through and flexibly adapt to the surfaces of the batteries to be cooled or the
Batteriezellen an. Dies erleichtert auch die Montagearbeit der Battery cells on. This also facilitates the assembly work of
erfindungsgemäßen Anordnung, da die Anordnung von Kühlkanälen im nicht- aufgefalteten Zustand eingelegt werden kann. Durch die Befüllung erzielen die Kühlkanäle ihre endgültige Form und können durch Kontakt mit den Flächen der Batterien oder Batteriezellen die Wärmeübertragung bewirken. Erfindungsgemäß können sowohl Seitenflächen als auch Bodenflächen von Batterien bzw. Arrangement according to the invention, since the arrangement of cooling channels can be inserted in the unfolded state. By filling the cooling channels achieve their final shape and can cause heat transfer by contact with the surfaces of the batteries or battery cells. According to the invention, both side surfaces and bottom surfaces of batteries or
Batteriezellen durch die Anordnung der Kühlkanäle kontaktiert werden. Die elastischen, erfindungsgemäß hergestellten Kühlkanäle passen sich auch den jeweiligen Kontaktflächen an, so dass das Gesamtdesign eines Battery cells are contacted by the arrangement of the cooling channels. The elastic cooling channels produced according to the invention also adapt to the respective contact surfaces, so that the overall design of a
Thermomanagementsystems auf wenige Parameter reduziert und damit vereinfacht werden kann. Erfindungsgemäß ist es dabei auch möglich, standardisierte Größen von schlauchartigen Anordnungen von Kühlkanälen zu verwenden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der Erfindung, der sich aus dem Thermal management system can be reduced to a few parameters and thus simplified. According to the invention, it is also possible to use standardized sizes of hose-like arrangements of cooling channels. Another significant advantage of the invention, resulting from the
erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der Anordnung von miteinander kommunizierenden Kühlkanälen ergibt, ist dadurch gegeben, dass die inventive method for producing the arrangement of communicating with each other cooling channels is given by the fact that the
Anordnung der Kühlkanäle nicht mit Kraft beaufschlagt wird, so dass eine Entkopplung zwischen Kraftübertragung und Kühlung möglich ist. Hierzu ist es besonders vorteilhaft, wenn die Batterien in einer Gitterbox angeordnet werden, in welche die Anordnung der Kühlkanäle eingebracht wird. Eine derartige Gitterbox kann bevorzugterweise aus Kunststoff hergestellt werden, Arrangement of the cooling channels is not acted upon by force, so that a decoupling between power transmission and cooling is possible. For this purpose, it is particularly advantageous if the batteries are arranged in a grid box, in which the arrangement of the cooling channels is introduced. Such a mesh box may preferably be made of plastic,
beispielsweise mittels Spritzgießen oder mittels Druckguss. Die Gitterbox- Konstruktion trägt dabei die Batteriezellen oder die Batterien oder lagert zugleich die Anordnung der erfindungsgemäß hergestellten Kühlkanäle. for example by means of injection molding or by die casting. The grid box construction carries the battery cells or the batteries or at the same time stores the arrangement of the cooling channels produced according to the invention.
Bevorzugterweise wird die Gitterbox mit zumindest einer Führungsnut zur Aufnahme der Anordnung der Kühlkanäle versehen. Hierdurch wird Preferably, the grid box is provided with at least one guide groove for receiving the arrangement of the cooling channels. This will
sichergestellt, dass die Anordnung der Kühlkanäle während der Montage exakt erfolgt. Knickstellen oder andere, einen Verschluss der Kühlkanäle bewirkende Fehler können somit ausgeschlossen werden. Ensures that the arrangement of the cooling channels during installation is accurate. Kinks or other, a closure of the cooling channels causing errors can thus be excluded.
Durch die Aufwölbung der Anordnung der Kühlkanäle bei der Durchströmung mit Kühlmittel ergibt sich eine gute Kontaktierung zu den Batterien und ein guter Wärmeübergang. Damit ist es erfindungsgemäß auch möglich, die The bulging of the arrangement of the cooling channels in the flow with coolant results in a good contact with the batteries and a good heat transfer. Thus, it is also possible according to the invention
Kontaktbereiche kleiner zu dimensionieren und/oder kleiner dimensionierte Kühlkanäle einzusetzen. Hinsichtlich der Materialien der elastischen Platten, aus welchen Smaller sized contact areas and / or smaller sized cooling ducts. Regarding the materials of the elastic plates from which
erfindungsgemäß die Anordnung der Kühlkanäle geformt wird, ergeben sich vielfältige Abwandlungs- und Modifikationsmöglichkeiten. So ist es According to the invention, the arrangement of the cooling channels is formed, there are various Abwandlungs- and modification options. That's the way it is
beispielsweise auch möglich, Füllmaterial zu verwenden, um die For example, it is also possible to use filler material to the
Wärmeleitfähigkeit zu erhöhen oder um die mechanische Festigkeit zu steigern. So können beispielsweise metallische Partikel oder Kunststofffasern beigegeben werden. Es ist weiterhin auch möglich, metallische Oberflächen auf die elastischen Platten aufzubringen, um die mechanische Oberflächenfestigkeit zu steigern. To increase thermal conductivity or to increase the mechanical strength. For example, metallic particles or plastic fibers can be added. It is also possible to apply metallic surfaces to the elastic plates in order to increase the mechanical surface strength.
Ein weiterer, wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Anordnung der miteinander kommunizierenden Kühlkanäle die Möglichkeit schafft, unterschiedliche Querschnitte der Kühlkanäle zu realisieren. So ist es beispielsweise möglich, den Einströmbereich und den Ausströmbereich mit einem größeren Querschnitt auszubilden, als mittlere Verbindungsbereiche. A further, essential advantage of the method according to the invention is that the arrangement of the cooling channels communicating with one another makes it possible to realize different cross sections of the cooling channels. Thus, for example, it is possible to form the inflow region and the outflow region with a larger cross-section than middle connection regions.
Weiterhin ist es bei dem erfindungsgemäßen Herstellverfahren möglich, unterschiedliche Kühlmittel einzusetzen, beispielsweise in flüssiger oder gasförmiger Form. Furthermore, it is possible in the production process according to the invention to use different coolants, for example in liquid or gaseous form.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist: Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Figure 1 is a schematic representation of a first
Ausführungsbeispiels mit zwei Platten aus elastischem  Embodiment with two plates of elastic
Material,  Material,
Figur 2 ein Herstellungsschritt der gefügten Platten, FIG. 2 shows a production step of the joined plates,
Figur 3 eine schematische Darstellung der fertigen Anordnung von Figure 3 is a schematic representation of the finished arrangement of
Kühlkanälen,  Cooling channels,
Figur 4 eine Darstellung, analog Figur 1 , eines weiteren Figure 4 is a representation, analogous to Figure 1, another
Ausführungsbeispiels,  Embodiment,
Figur 5 eine schematische Darstellung der vor dem Fügen Figure 5 is a schematic representation of the before joining
ausgestanzten Anordnungen von Kühlkanälen,  punched-out arrangements of cooling channels,
Figur 6 Darstellung der fertigen Anordnung von Kühlkanälen, og Figur 3, FIG. 6 shows the finished arrangement of cooling channels, as shown in FIG. 3, FIG.
Figur 7 eine schematische Darstellung einer Batterie mit Gitterbox und Figure 7 is a schematic representation of a battery with grid box and
Kühlkanal zur Bodenkühlung,  Cooling channel for floor cooling,
Figur 8 eine Darstellung, analog Figur 7, zur Seitenkühlung, und Figuren 9-13 schematische Darstellungen auf Batterieanordnungen mit unterschiedlich ausgebildeten Anordnungen von erfindungsgemäß hergestellten Kühlkanälen. Figure 8 is a representation, analogous to Figure 7, for side cooling, and Figures 9-13 are schematic representations on battery assemblies with differently designed arrangements of cooling channels according to the invention.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
Bei dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 3 werden zwei Platten 2, 3 aus dünnem Butyl-Gummi extrudiert. Auf eine erste Platte 2 wird eine Anordnung von Trennmittel 5 aufgebracht. Ebenso können im Einzelnen nicht dargestellte Einlassbereiche 6 und Auslassbereiche 7 aufgebracht werden (s. Figur 3). In the embodiment of Figures 1 to 3, two plates 2, 3 are extruded from thin butyl rubber. On a first plate 2, an arrangement of release agent 5 is applied. Likewise, inlet regions 6 and outlet regions 7, not shown in detail, can be applied (see FIG. 3).
Nachfolgend wird, wie in Figur 2 dargestellt, die Anordnung der beiden Platten 2, 3 gefügt, beispielsweise durch Vulkanisation unter hohem Druck und hoher Temperatur. Nachfolgend wird, wie in Figur 3 dargestellt, der jeweilige Subsequently, as shown in Figure 2, the arrangement of the two plates 2, 3 joined, for example by vulcanization under high pressure and high temperature. Subsequently, as shown in Figure 3, the respective
Zwischenbereich, welcher zwischen den Anordnungen der Kühlkanäle 4 vorhanden ist, entfernt, beispielsweise durch Ausstanzen. Intermediate area, which is present between the arrangements of the cooling channels 4, removed, for example by punching.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist es in Weiterbildung der Erfindung möglich, zusätzliche Lagen von Gewebe oder ähnlichem einzubringen, welche die Form und mechanische Festigkeit der in Figur 3 gezeigten Anordnung von Kühlkanäle verbessern. In this embodiment, it is possible in a further development of the invention to introduce additional layers of fabric or the like, which improve the shape and mechanical strength of the arrangement shown in Figure 3 of cooling channels.
Während des Fügevorgangs zur Erzeugung der in Figur 2 gezeigten Anordnung ist es möglich, die Anordnung der Kühlkanäle zu befüllen, beispielsweise mit einem Gas, um den Fügevorgang und den nachfolgenden Stanzvorgang fehlerfrei durchführen zu können. During the joining process to produce the arrangement shown in Figure 2, it is possible to fill the arrangement of the cooling channels, for example with a gas in order to perform the joining process and the subsequent punching process without errors.
Die Figuren 4 bis 6 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei welchem, ausgehend von einer Anordnung zweier Platten 2, 3 gemäß Figur 4, diese Platten jeweils einzeln ausgeschnitten oder ausgestanzt werden, um die FIGS. 4 to 6 show a further exemplary embodiment in which, starting from an arrangement of two plates 2, 3 according to FIG. 4, these plates are individually cut out or punched out in order to secure the plates
Anordnung von Kühlkanälen gemäß Figur 5 zu realisieren. Nachfolgend werden, wie in Figur 6 dargestellt, die Anordnungen der Kühlkanäle 4 gemäß Figur 5 gefügt, beispielsweise durch Vulkanisation unter hohem Druck und hoher Temperatur. Arrangement of cooling channels according to Figure 5 to realize. Subsequently, as shown in Figure 6, the arrangements of the cooling channels 4 are joined according to Figure 5, for example by vulcanization under high pressure and high temperature.
Die Figuren 7 und 8 zeigen die erfindungsgemäßen Anordnungen von Figures 7 and 8 show the inventive arrangements of
Kühlkanälen 4 in unterschiedlicher Zuordnung zu Batterien 1. Dabei ist schematisch jeweils ein Teil einer Gitterbox 8 dargestellt, welche beispiel aus Kunststoff gefertigt ist und mit Führungsnuten 9 versehen ist, in welchen die Kühlkanäle 4 verlaufen. Cooling channels 4 in different assignment to batteries 1. Here, each part of a grid box 8 is shown schematically, which example is made of plastic and is provided with guide grooves 9, in which the cooling channels 4 extend.
Die Figuren 9 bis 13 zeigen jeweils unterschiedliche Figures 9 to 13 each show different
Ausgestaltungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Anordnungen von Design options of the inventive arrangements of
Kühlkanälen 4. Gemäß Figur 9 kann eine U-förmige Anordnung vorgesehen sein, welche von einem Einlassbereich 6 zu einem Auslassbereich 7 durchströmt wird. Bei der in Figur 10 gezeigten Anordnung verläuft die Anordnung der Kühlkanäle 4 von einem Einlassbereich 6 aus in variierenden Richtungen, um eine gute Kontaktierung der einzelnen Batterien 1 bzw. der Batteriezellen sicherzustellen, bevor ein Kühlmittel durch den Auslassbereich 7 abgeleitet wird. Cooling Channels 4. According to FIG. 9, a U-shaped arrangement can be provided, through which an inlet region 6 flows through to an outlet region 7. In the arrangement shown in FIG. 10, the arrangement of the cooling channels 4 extends from an inlet region 6 in varying directions in order to ensure good contact between the individual batteries 1 and the battery cells before a coolant is discharged through the outlet region 7.
Bei der Ausführungsvariante der Figur 1 1 verläuft die Anordnung der Kühlkanäle 4 an der Außenseite der einzelnen Batteriezellen oder Batterien 1 , während die Figur 12 ein Ausführungsbeispiel zeigt, bei welchem die Anordnung der In the embodiment of Figure 1 1, the arrangement of the cooling channels 4 extends on the outside of the individual battery cells or batteries 1, while the figure 12 shows an embodiment in which the arrangement of
Kühlkanäle 4 zwischen benachbarten Anordnungen von Batterien 1 oder Batteriezellen angeordnet ist. Cooling channels 4 is arranged between adjacent arrangements of batteries 1 or battery cells.
Die Figur 13 zeigt eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher sich die Anordnung der Kühlkanäle 4 mehrfach verzweigt und/oder vereinigt, um eine optimale Wärmeübertragung sicherzustellen. FIG. 13 shows an embodiment variant in which the arrangement of the cooling channels 4 branches and / or combines several times in order to ensure optimum heat transfer.
Im Rahmen der Erfindung ist es möglich, mittels der Anordnung von Kühlkanälen die Batterien 1 oder Batteriezellen zu kühlen. In analoger Weise ist es auch möglich, diese durch ein geeignetes Medium zu erwärmen. In the context of the invention, it is possible to cool the batteries 1 or battery cells by means of the arrangement of cooling channels. In an analogous manner, it is also possible to heat them by a suitable medium.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zur Herstellung einer Kühlvorrichtung zur Kühlung von Batterien (1 ), insbesondere von Batterien (1 ) für Kraftfahrzeuge, bei welchem zwei Platten (2, 3) aus elastischem Material zur Ausbildung einer Anordnung von miteinander kommunizierenden Kühlkanälen (4) miteinander gefügt werden. 1 . Method for producing a cooling device for cooling batteries (1), in particular batteries (1) for motor vehicles, in which two plates (2, 3) of elastic material are joined together to form an array of cooling channels (4) communicating with each other.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (4) durch Einbringen eines Trennmittels (5) zwischen die Platten (2, 3) vor dem Fügevorgang erzeugt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that the cooling channels (4) by introducing a release agent (5) between the plates (2, 3) are generated before the joining process.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that
Bereiche der Platten (2, 3), an welchen keine Kühlkanäle ausgebildet werden, vor oder nach dem Fügen entfernt werden.  Regions of the plates (2, 3), on which no cooling channels are formed, are removed before or after the joining.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (4) mit zumindest einem Einlassbereich (6) und zumindest einem Auslassbereich (7) ausgebildet werden. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the cooling channels (4) with at least one inlet region (6) and at least one outlet region (7) are formed.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (4) eine gitterartige oder netzartige Struktur bilden. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the cooling channels (4) form a grid-like or net-like structure.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanäle (4) aus Kunststoffmaterial, aus Gummimaterial oder aus Metallfolie gefertigt werden. 6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the cooling channels (4) are made of plastic material, rubber material or metal foil.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterien (1 ) in einer Gitterbox (8) angeordnet werden. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the batteries (1) are arranged in a grid box (8).
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterbox (8) aus Kunststoff mittels Spritzgießen oder Druckguss gefertigt wird. 8. The method according to claim 7, characterized in that the grid box (8) is made of plastic by injection molding or die casting.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterbox (8) mit zumindest einer Führungsnut (9) zur Aufnahme der Kühlkanäle (4) versehen wird. 9. The method according to any one of claims 7 or 8, characterized in that the grid box (8) with at least one guide groove (9) for receiving the cooling channels (4) is provided.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die 10. The method according to claim 9, characterized in that the
Führungsnut (9) zu den Seitenflächen oder zu den Bodenflächen der Batterien (1 ) offen ausgebildet wird.  Guiding groove (9) to the side surfaces or to the bottom surfaces of the batteries (1) is formed open.
PCT/EP2016/070829 2015-09-17 2016-09-05 Method for producing a cooling device for cooling batteries WO2017045951A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201680054154.6A CN108028333B (en) 2015-09-17 2016-09-05 Method for producing a cooling device for cooling a battery

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102015217780.7A DE102015217780A1 (en) 2015-09-17 2015-09-17 Method for producing a cooling device for cooling batteries
DE102015217780.7 2015-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017045951A1 true WO2017045951A1 (en) 2017-03-23

Family

ID=56853651

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2016/070829 WO2017045951A1 (en) 2015-09-17 2016-09-05 Method for producing a cooling device for cooling batteries

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN108028333B (en)
DE (1) DE102015217780A1 (en)
WO (1) WO2017045951A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112740464A (en) * 2018-08-31 2021-04-30 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 Battery cooling element, battery module unit, and battery module

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019121308A1 (en) * 2019-08-07 2021-02-11 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Traction battery module
CN111326827A (en) * 2020-03-31 2020-06-23 苏州方林科技股份有限公司 Manufacturing process of liquid cooling heat dissipation plate
CN113054281B (en) * 2021-03-17 2022-12-02 远景动力技术(江苏)有限公司 Water cooling assembly, battery module and temperature adjusting method of battery module

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998031529A1 (en) * 1997-01-20 1998-07-23 Hadwaco Ltd. Oy Heat exchange element for a film heat exchanger and a method for manufacturing the same
DE202012101076U1 (en) 2011-04-14 2012-04-19 Visteon Global Technologies, Inc. Device for cooling batteries, in particular for motor vehicles
DE202012102969U1 (en) 2011-09-21 2012-09-05 Visteon Global Technologies, Inc. Battery cooling arrangement
DE102012217367A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Robert Bosch Gmbh Battery module of battery system mounted in e.g. hybrid vehicle, has clamping element that is provided for clamping battery cells against each other, and cooler that is integrated in clamping element provided with inner/outer elements
CN104733806A (en) * 2015-03-13 2015-06-24 纳百川控股有限公司 Electric automobile heat exchanger
WO2015196301A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Dana Canada Corporation Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces
WO2016046148A1 (en) * 2014-09-26 2016-03-31 Obrist Technologies Gmbh Heat exchanger for a battery

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4451981B2 (en) * 2000-11-21 2010-04-14 三菱重工業株式会社 Heat exchange tube and finless heat exchanger
TW593955B (en) * 2003-10-14 2004-06-21 Arro Superconducting Technolog Thin plate type heat pipe and manufacturing method thereof
DE102010021922A1 (en) * 2010-05-28 2011-12-01 Li-Tec Battery Gmbh Cooling element and method for producing the same; electrochemical energy storage device with cooling element
JP6080307B2 (en) * 2010-10-04 2017-02-15 デーナ、カナダ、コーパレイシャン Conformal fluid cooling heat exchanger for batteries
DE102011075820B4 (en) * 2011-05-13 2018-06-28 Lisa Dräxlmaier GmbH traction battery
CN102339963A (en) * 2011-09-28 2012-02-01 重庆长安汽车股份有限公司 Temperature-controllable power battery module group
KR101750066B1 (en) * 2011-12-02 2017-06-23 에스케이이노베이션 주식회사 Water-cooled type secondary battery
EP2744034B1 (en) * 2012-12-07 2015-02-18 Obrist Powertrain GmbH Heat exchanger assembly
CN203733860U (en) * 2014-01-17 2014-07-23 李松华 Novel water-cooling heat-dissipation battery box

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998031529A1 (en) * 1997-01-20 1998-07-23 Hadwaco Ltd. Oy Heat exchange element for a film heat exchanger and a method for manufacturing the same
DE202012101076U1 (en) 2011-04-14 2012-04-19 Visteon Global Technologies, Inc. Device for cooling batteries, in particular for motor vehicles
DE202012102969U1 (en) 2011-09-21 2012-09-05 Visteon Global Technologies, Inc. Battery cooling arrangement
DE102012217367A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Robert Bosch Gmbh Battery module of battery system mounted in e.g. hybrid vehicle, has clamping element that is provided for clamping battery cells against each other, and cooler that is integrated in clamping element provided with inner/outer elements
WO2015196301A1 (en) * 2014-06-27 2015-12-30 Dana Canada Corporation Multi-sided heat exchangers with compliant heat transfer surfaces
WO2016046148A1 (en) * 2014-09-26 2016-03-31 Obrist Technologies Gmbh Heat exchanger for a battery
CN104733806A (en) * 2015-03-13 2015-06-24 纳百川控股有限公司 Electric automobile heat exchanger

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112740464A (en) * 2018-08-31 2021-04-30 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 Battery cooling element, battery module unit, and battery module
CN112740464B (en) * 2018-08-31 2023-09-01 考特克斯·特克斯罗恩有限公司及两合公司 Battery cooling element, battery module unit, and battery module

Also Published As

Publication number Publication date
CN108028333B (en) 2021-04-20
DE102015217780A1 (en) 2017-03-23
CN108028333A (en) 2018-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3295509B1 (en) Energy store for a motor vehicle
WO2017045951A1 (en) Method for producing a cooling device for cooling batteries
EP2984701B1 (en) Heat exchanger component
DE102009060689B4 (en) Process for producing a fiber-reinforced component and device for carrying out the process
WO2011110346A2 (en) Method for producing a coolable moulding tool
DE102015217810A1 (en) Housing for a battery, method for producing said housing and vehicle
WO2014166756A1 (en) Heat exchanger component
DE102012217618A1 (en) Method for recasting contour flat conductor used in e.g. vehicle, involves inserting and positioning flat conductor in casting tool using spacers to ensure recasting of flat conductor, and recasting flat conductor partly
EP2870417A2 (en) Heating block
DE102017217108A1 (en) Battery cell, method for its manufacture and battery module
DE102012217874A1 (en) Device for guiding a fluid
DE102016111201B4 (en) Process for manufacturing a heat exchanger
WO2023280522A1 (en) Method for producing a conditioning element, conditioning element and electrical energy storage device
DE102013105401A1 (en) Machining tool for thermal processing of components and machining processes
DE102021125355A1 (en) Battery module of a traction battery of a motor vehicle and method for producing the same
DE102011106662A1 (en) Heat sink for energy storage e.g. high-voltage battery, has rigidity formation structures which are connected to form cooling media-free cavity
DE102015118605A1 (en) Energy storage for a vehicle and method for producing an energy storage
WO2016116467A1 (en) Method for manufacturing a pouch cell
DE102012202999A1 (en) Electrical interconnection assembly for electrical component e.g. switching box of motor car, has electrically conductive intermediate layer whose material is connected with materials of first and second components
DE102015121032A1 (en) Battery component and method of manufacture
DE102013219558A1 (en) Device for guiding fluid e.g. cooling fluid for cooling components, has partitions that are provided by deformation of grid structure and/or by introduction of sealing compound, for sealing space region and/or subdivision of space area
EP3815874B1 (en) Method for producing a pipe with connection point
EP2654120A1 (en) Device for cooling a vehicle battery
DE102018220552B4 (en) Method for producing a brake caliper with an integrated flow-optimized cooling channel
DE102021129273A1 (en) Battery case shell with improved temperature resistance for a traction battery

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16760097

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16760097

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1