車輛電池冷卻裝置、車輛電池組件和冷卻裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于車輛電池(12)的冷卻裝置(20)，其包括至少一個(gè)冷卻劑管道(22)和至少一個(gè)單獨(dú)的壓緊元件(24)，所述壓緊元件構(gòu)造成彈性的，以便將冷卻劑管道(22)壓緊到車輛電池(12)的外側(cè)(16)、優(yōu)選寬側(cè)面上。壓緊元件(24)構(gòu)造為復(fù)合構(gòu)件，該復(fù)合構(gòu)件具有單獨(dú)制造的增強(qiáng)構(gòu)件(34)，該增強(qiáng)構(gòu)件被塑料材料(36)包圍。本發(fā)明還涉及一種用于制造這種冷卻裝置(20)的方法，包括：提供金屬的增強(qiáng)構(gòu)件(34)、尤其是彈簧彈性的金屬構(gòu)件；通過(guò)用塑料材料(38)注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件(34)來(lái)制造彈簧彈性的壓緊元件(24)作為復(fù)合構(gòu)件；以及將冷卻劑管道安裝在復(fù)合構(gòu)件(24)上，其中，復(fù)合構(gòu)件(24)在垂直于車輛電池的要冷卻的外側(cè)(16)變形時(shí)被朝冷卻劑管道(22)加載。
【專利說(shuō)明】車輛電池冷卻裝置、車輛電池組件和冷卻裝置制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于車輛電池的冷卻裝置，該冷卻裝置包括至少一個(gè)冷卻劑管道和至少一個(gè)單獨(dú)的壓緊元件，所述壓緊元件構(gòu)造成彈性的，以便將冷卻劑管道壓緊到車輛電池的外側(cè)、優(yōu)選寬側(cè)面上。本發(fā)明還涉及一種具有這種冷卻裝置的車輛電池組件以及一種用于制造這種冷卻裝置的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]同類冷卻裝置例如由US2011132580公開。壓緊元件是由金屬制成的張緊框架，該張緊框架與冷卻劑管道擰緊并且通過(guò)彈簧元件將車輛電池的電氣元件壓緊到冷卻劑管道上。這種壓緊元件重量大并且需要在車輛電池上的復(fù)雜安裝，在許多電氣元件時(shí)尤其如此。金屬?gòu)埦o框架可用作熱橋并且通過(guò)這種方式降低了冷卻裝置的有效冷卻效率。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務(wù)在于提供一種重量小的冷卻裝置，其具有壓緊元件，該壓緊元件具有良好并且耐久的彈性特性，該冷卻裝置可簡(jiǎn)單且低成本地制造。
[0004]本發(fā)明的任務(wù)通過(guò)同類冷卻裝置解決，其中，壓緊元件構(gòu)造為復(fù)合構(gòu)件，該復(fù)合構(gòu)件具有單獨(dú)制造的增強(qiáng)構(gòu)件，該增強(qiáng)構(gòu)件被塑料材料包圍。通過(guò)使用塑料材料可減小冷卻裝置的重量及其制造成本。具有增強(qiáng)構(gòu)件的復(fù)合結(jié)構(gòu)方式可改善機(jī)械特性，尤其是在穩(wěn)定性、彈性和壽命方面。通過(guò)構(gòu)造具有單獨(dú)制造的增強(qiáng)構(gòu)件的復(fù)合構(gòu)件可借助簡(jiǎn)單的制造方法、如注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件來(lái)制造耐久的壓緊元件。壓緊元件的塑料材料尤其是允許構(gòu)造具有較低熱傳導(dǎo)率的壓緊元件。
[0005]根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施方式，冷卻劑管道直接貼靠在電池上。
[0006]尤其是包圍增強(qiáng)構(gòu)件的塑料材料與增強(qiáng)構(gòu)件相比具有較小的熱傳導(dǎo)率。通過(guò)這種方式在冷卻裝置中避免了不希望的熱傳導(dǎo)。
[0007]通過(guò)由金屬制成增強(qiáng)構(gòu)件，可實(shí)現(xiàn)特別耐久和緊湊的增強(qiáng)構(gòu)件。
[0008]金屬增強(qiáng)構(gòu)件例如是金屬板，其優(yōu)選在釋放狀態(tài)中具有弧形形狀。金屬板可簡(jiǎn)單地通過(guò)沖壓和變形被制成多種形狀。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)壓緊元件的耐久的彈性特性，金屬增強(qiáng)構(gòu)件可以是彈簧彈性的金屬構(gòu)件、優(yōu)選由彈簧鋼或彈性鋁合金制成。
[0010]壓緊元件可具有至少一個(gè)彈簧彈性的支腿，所述支腿由被塑料材料包圍的增強(qiáng)構(gòu)件構(gòu)成。優(yōu)選設(shè)置兩個(gè)彈簧彈性的區(qū)段，它們分別構(gòu)成壓緊元件的支腿。
[0011]通過(guò)將彈簧彈性的支腿相對(duì)于車輛電池的被冷卻的外側(cè)構(gòu)成平緩的角度，可實(shí)現(xiàn)較低的結(jié)構(gòu)高度以及良好的彈簧彈性特性。彈簧彈性的支腿例如可以以小于45°角設(shè)置。
[0012]彈簧彈性的支腿可具有設(shè)有不均勻抗彎截面系數(shù)的區(qū)域，以便在受負(fù)荷時(shí)引起彈簧彈性的區(qū)段的均勻變形。由此避免彈簧彈性的支腿的局部過(guò)載并且延長(zhǎng)壓緊元件的使用壽命。
[0013]為了構(gòu)造具有不同抗彎截面系數(shù)的區(qū)域，增強(qiáng)構(gòu)件例如可關(guān)于其橫截面延伸走向構(gòu)造成不均勻的和/或設(shè)置具有塑料包封厚度不同的區(qū)域。這可在不同負(fù)荷區(qū)域之間實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償并且在壓緊元件受負(fù)荷時(shí)允許優(yōu)選均勻的變形。
[0014]壓緊元件可具有至少一個(gè)容納區(qū)段，該容納區(qū)段容納冷卻劑管道。容納區(qū)段尤其是可定位冷卻劑管道并且將其良好地壓緊到車輛電池的要冷卻的外側(cè)上。容納區(qū)段優(yōu)選可使冷卻劑管道在預(yù)裝狀態(tài)中安裝在壓緊元件上。
[0015]優(yōu)選冷卻劑管道構(gòu)造成扁平的，并且具有與車輛電池的相鄰的外側(cè)基本上互補(bǔ)的上側(cè)，并且冷卻劑管道的橫截面的寬度優(yōu)選大于其高度。因此在冷卻劑管道和車輛電池的夕卜側(cè)之間提供盡可能大的直接的接觸面，從而在冷卻劑管道和車輛電池之間不需要單獨(dú)的熱傳導(dǎo)元件。
[0016]例如車輛電池的被冷卻的外側(cè)的35%至70%可被接觸。
[0017]可通過(guò)下述方式改進(jìn)電池的被冷卻的外側(cè)的隔絕性:設(shè)置至少一個(gè)隔熱構(gòu)件，該隔熱構(gòu)件與壓緊元件連接并且構(gòu)成電池的被冷卻的外側(cè)的隔絕部。
[0018]一種根據(jù)本發(fā)明的車輛電池組件包括具有至少一個(gè)電池元件的車輛電池和上述冷卻裝置，其中，所述冷卻裝置設(shè)置在車輛電池的電池元件的要冷卻的寬側(cè)面和殼體之間，并且所述至少一個(gè)冷卻劑管道直接貼靠在電池元件的要冷卻的寬側(cè)面上。這種布置實(shí)現(xiàn)冷卻裝置的緊湊構(gòu)造。此外，冷卻裝置的壓緊元件可在車輛電池的殼體和電池元件的要冷卻的寬側(cè)面之間實(shí)現(xiàn)公差補(bǔ)償。
[0019]通過(guò)使車輛電池的殼體具有凹陷和/或突出部，它們確保冷卻裝置、尤其是壓緊元件相對(duì)于殼體的定位，冷卻裝置可簡(jiǎn)單地定位在車輛電池組件中。
[0020]一種根據(jù)本發(fā)明的用于制造用于具有要冷卻的外側(cè)的車輛電池的冷卻裝置的方法包括下述方法步驟:提供增強(qiáng)構(gòu)件、尤其是彈簧彈性的金屬構(gòu)件；通過(guò)用塑料材料注塑包封來(lái)增強(qiáng)構(gòu)件制造彈簧彈性的壓緊元件作為復(fù)合構(gòu)件；并且將冷卻劑管道安裝在復(fù)合構(gòu)件上，并且復(fù)合構(gòu)件在垂直于車輛電池的要冷卻的外側(cè)變形時(shí)被朝冷卻劑管道加載。電池尤其是具有平坦的要冷卻的外側(cè)。
[0021]可由金屬板沖壓出增強(qiáng)構(gòu)件并且優(yōu)選使其變形成弧形形狀。
[0022]一種簡(jiǎn)單且低成本的制造方法由此實(shí)現(xiàn):復(fù)合構(gòu)件通過(guò)擠出制成，在此在擠出噴嘴中用塑料材料注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件。
[0023]為了確保塑料材料與增強(qiáng)構(gòu)件的良好結(jié)合，增強(qiáng)構(gòu)件可在與塑料材料結(jié)合之前被涂上底漆。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0024]本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)由下述說(shuō)明和附圖給出，附圖如下:
[0025]圖1為根據(jù)本發(fā)明的車輛電池組件的示意圖；
[0026]圖2為根據(jù)本發(fā)明第一種實(shí)施方式的冷卻裝置的細(xì)節(jié)剖面圖；
[0027]圖3為根據(jù)圖2的冷卻裝置的細(xì)節(jié)圖；
[0028]圖4為根據(jù)本發(fā)明第二種實(shí)施方式的冷卻裝置的剖面圖；
[0029]圖5為替換構(gòu)造的根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的細(xì)節(jié)圖；
[0030]圖6為具有兩個(gè)根據(jù)圖4的壓緊元件的按本發(fā)明的車輛電池組件；
[0031]圖7為根據(jù)本發(fā)明的冷卻裝置的增強(qiáng)構(gòu)件的透視圖；
[0032]圖8為處于釋放狀態(tài)中的按本發(fā)明第三種實(shí)施方式的冷卻裝置；
[0033]圖9為處于預(yù)緊狀態(tài)中的根據(jù)圖8的冷卻裝置；
[0034]圖10為具有兩個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件的根據(jù)本發(fā)明第四種實(shí)施方式的冷卻裝置的剖面圖。

【具體實(shí)施方式】
[0035]圖1示出具有車輛電池12的車輛電池組件10的示意圖，車輛電池包括至少一個(gè)電池元件。在各電池元件上側(cè)設(shè)有電觸點(diǎn)14。各電池元件的平坦的下側(cè)構(gòu)成要冷卻的外側(cè)16。
[0036]殼體18包圍車輛電池12和冷卻裝置20，冷卻裝置設(shè)置用于冷卻電池元件的平面的外側(cè)16。
[0037]冷卻裝置20包括兩個(gè)冷卻劑管道22，所述冷卻劑管道構(gòu)造成扁平的并且以其寬側(cè)面貼靠在電池元件的外側(cè)16上。為確保冷卻劑管道22和外側(cè)16之間的導(dǎo)熱接觸，設(shè)置一個(gè)單獨(dú)的壓緊元件24。壓緊元件24構(gòu)造成彈性的，并且支撐在殼體18的底部上，壓緊元件24在安裝狀態(tài)中被預(yù)緊，以將冷卻劑管道22壓緊到車輛電池12外側(cè)16上。
[0038]壓緊元件24尤其是構(gòu)造得能夠補(bǔ)償影響電池元件的外側(cè)16和殼體18之間的距離的制造公差。
[0039]冷卻裝置20構(gòu)造成扁平的，車輛電池外側(cè)16和殼體18之間的設(shè)置用于冷卻裝置20的結(jié)構(gòu)空間例如在I?5cm之間。可通過(guò)冷卻裝置20的壓緊元件24補(bǔ)償例如直至10%的制造公差。
[0040]圖2借助根據(jù)第一種實(shí)施方式的冷卻裝置20的詳細(xì)剖面圖示出車輛電池組件10的第一種實(shí)施方式。
[0041]壓緊元件24具有兩個(gè)容納區(qū)段26，它們?nèi)菁{冷卻劑管道22。容納區(qū)段26構(gòu)造成基本上剛性的，并且允許力良好地傳遞到冷卻劑管道22上。在第一種實(shí)施方式中，兩個(gè)容納區(qū)段26通過(guò)壓緊元件24的一個(gè)構(gòu)造成基本上剛性的中間區(qū)段30連接。中間區(qū)段30和兩個(gè)容納區(qū)段因此構(gòu)成壓緊元件24的一個(gè)共同的剛性區(qū)段。
[0042]容納區(qū)段26分別具有兩個(gè)定位突起28，所述定位突起限制冷卻劑管道22相對(duì)于壓緊元件24的側(cè)向移動(dòng)。通過(guò)這種方式壓緊元件尤其是防止冷卻劑管道22之間的距離的變化。
[0043]兩個(gè)彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32從剛性構(gòu)造的容納區(qū)段26起相對(duì)于車輛電池12的被冷卻的外側(cè)16的平面朝殼體18底部方向以平緩的角度延伸。彈簧彈性的支腿32以其端部貼靠在殼體18上并且車輛電池組件10的在安裝布置中被預(yù)緊，從而壓緊元件24的容納區(qū)段26將冷卻劑管道22朝車輛電池12的要冷卻的外側(cè)16加載。
[0044]壓緊元件24構(gòu)造為復(fù)合構(gòu)件，其具有單獨(dú)制造的增強(qiáng)構(gòu)件34，該增強(qiáng)構(gòu)件被塑料材料36包圍。在第一實(shí)施方式中，增強(qiáng)構(gòu)件34是例如由彈簧鋼或彈性鋁合金制成的彈簧彈性的金屬構(gòu)件，該金屬構(gòu)件允許壓緊元件24的彈簧彈性的支腿32的緊湊構(gòu)造且具有良好和耐久的彈性特性。
[0045]金屬增強(qiáng)構(gòu)件34是金屬板，其在釋放狀態(tài)中具有弧形形狀。通過(guò)這種方式兩個(gè)彈簧彈性的支腿32可通過(guò)一個(gè)唯一的增強(qiáng)構(gòu)件34構(gòu)成。
[0046]也可設(shè)置多個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件34，它們例如分別配置給一個(gè)彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32。
[0047]包圍增強(qiáng)構(gòu)件34的塑料材料36與增強(qiáng)構(gòu)件34相比具有較小的熱傳導(dǎo)率。因此最大程度降低通過(guò)壓緊元件24向殼體18的熱傳導(dǎo)。
[0048]塑料材料36 —方面在彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32區(qū)域中構(gòu)成增強(qiáng)構(gòu)件34的薄壁覆蓋層，該覆蓋層允許支腿32的彈簧彈性變形。另一方面，塑料材料構(gòu)成壓緊元件24的基本上剛性構(gòu)造的容納區(qū)段26以及中間區(qū)段30，這些區(qū)段具有相應(yīng)增加的壁厚。
[0049]圖3示出圖2中的壓緊元件24的左側(cè)的容納區(qū)段26和左側(cè)的彈簧彈性的支腿32的細(xì)節(jié)圖。彈簧彈性的支腿32在四個(gè)不同程度地壓縮的位置中被示出。
[0050]在容納區(qū)段26中設(shè)置間隔肋38，這些間隔肋例如具有0.1?0.5mm之間的高度以及0.5?2mm之間的寬度。相鄰的間隔肋38之間的空隙在0.5?2mm之間。間隔肋38通過(guò)減小接觸面而降低冷卻劑管道22與壓緊元件24之間的熱傳導(dǎo)。
[0051]冷卻劑管道22構(gòu)造成扁平的，冷卻劑管道22的橫截面的寬度大于其高度。在所示實(shí)施方式中，冷卻劑管道22的寬度大于其高度的九倍。也可設(shè)置冷卻劑管道22的不同的橫截面，在此橫截面的寬度優(yōu)選大于其高度的兩倍、優(yōu)選大于五倍、進(jìn)一步優(yōu)選大于十倍。
[0052]冷卻劑管道22通過(guò)多個(gè)支撐壁劃分為多個(gè)冷卻劑通道。通過(guò)支撐臂提高了扁平的冷卻劑管道22的機(jī)械穩(wěn)定性。冷卻劑管道22因此構(gòu)成優(yōu)選具有多個(gè)冷卻劑通道的板狀構(gòu)件。
[0053]為了減小冷卻裝置20的重量，在此有利的是，盡可能減小冷卻劑管道22的壁厚并且用輕質(zhì)材料如鋁來(lái)制造冷卻劑管道22、例如通過(guò)擠壓來(lái)制造。
[0054]冷卻劑管道22在未被壓緊的狀態(tài)中可在橫截面中向上凸起地延伸。在安裝狀態(tài)中冷卻劑管道22則通過(guò)壓緊元件24的壓緊力平坦地被壓緊到車輛電池12的外側(cè)16上。
[0055]圖4示出冷卻裝置20的第二種實(shí)施方式，在其中，壓緊元件24僅在容納區(qū)段26的區(qū)域中構(gòu)造成剛性的。兩個(gè)支腿32以及兩個(gè)容納區(qū)段26之間的中間區(qū)段30分別構(gòu)造成彈簧彈性的。
[0056]在剛性構(gòu)造的容納區(qū)段26和彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32或中間區(qū)段30之間設(shè)置可變形的連接區(qū)段40?？勺冃蔚倪B接區(qū)段40確保在彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32和中間區(qū)段30彈性變形時(shí)，容納區(qū)段26相對(duì)于車輛電池12的外側(cè)16保持其定向。可變形的連接區(qū)段40由壓緊元件24上側(cè)上的凹處和由此產(chǎn)生的塑料材料36的層厚的變細(xì)部構(gòu)成。
[0057]在彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32的端部上，塑料材料36構(gòu)成球狀突起42，借助該球狀突起壓緊元件24貼靠在殼體18上。通過(guò)突起42的球狀形狀最大程度地減小了壓緊元件24在殼體18上的貼靠面。這在彈簧彈性的支腿32變形時(shí)有利于壓緊元件24和殼體18底部之間的摩擦并且有利于最小化壓緊元件24和殼體18之間的熱傳導(dǎo)。
[0058]此外，彈簧彈性的支腿32的端部容納在殼體底部18的凹陷44中。將支腿32的端部設(shè)置在殼體18的凹陷44中允許冷卻裝置20相對(duì)于殼體18的簡(jiǎn)單定位。凹陷44構(gòu)造成細(xì)長(zhǎng)的，以便使支腿32的端部即使在最大程度彈性變形時(shí)也容納在凹陷44中。
[0059]在容納區(qū)段26的區(qū)域中分別設(shè)置突起，它們構(gòu)成止擋46，用于限制彈簧彈性的支腿32的變形，并且止擋46在彈簧彈性的支腿32最大程度變形時(shí)貼靠在殼體18上或彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32上。
[0060]圖5示出壓緊元件24的一種變型方案，在其中，可變形的連接區(qū)段40通過(guò)壓緊元件24下側(cè)上的凹陷構(gòu)成，并且該橫截面變細(xì)允許連接區(qū)段40的彈性變形。
[0061]圖6示出車輛電池組件10的另一種實(shí)施方式，在此設(shè)置兩個(gè)根據(jù)圖4的壓緊元件24，它們分別將兩個(gè)冷卻劑管道22壓緊到車輛電池12的外側(cè)16上。為了定位兩個(gè)壓緊元件24，在殼體18上設(shè)置相應(yīng)的突出部45，在突出部45之間壓緊元件24的支腿32貼靠在殼體18上。
[0062]圖7示出增強(qiáng)構(gòu)件34的三維透視圖。在所示實(shí)施方式中，增強(qiáng)構(gòu)件是金屬板，其沿一條軸線拱曲。增強(qiáng)構(gòu)件34關(guān)于其沿軸向方向的橫截面延伸走向構(gòu)造成不均勻的。在金屬板的兩個(gè)側(cè)邊上設(shè)置多個(gè)凹口 47，所述凹口例如可通過(guò)沖壓而制出。
[0063]壓緊元件24的彈簧彈性的支腿32的負(fù)荷尤其是在剛性容納區(qū)段26和彈簧彈性的支腿的連接區(qū)域中最大。但為了實(shí)現(xiàn)彈簧彈性的支腿32的盡可能均勻的變形并且避免局部過(guò)載，彈簧彈性的支腿32具有設(shè)有不均勻抗彎截面系數(shù)的區(qū)域。
[0064]在所示實(shí)施方式中，設(shè)有不均勻抗彎截面系數(shù)的區(qū)域通過(guò)增強(qiáng)構(gòu)件34的凹口 47構(gòu)成。凹口 47尤其是具有倒圓尖部的三角形。
[0065]代替增強(qiáng)構(gòu)件34的不均勻橫截面延伸走向，可設(shè)置塑料包封厚度不同的區(qū)域，在此抗彎截面系數(shù)在塑料包封較厚的區(qū)域中增大。
[0066]壓緊元件24的第三種實(shí)施方式示于圖8?9中。壓緊元件24具有一個(gè)平坦的底部區(qū)段48，由該底部區(qū)段傾斜向上朝冷卻劑管道22延伸出兩個(gè)彈簧彈性地構(gòu)造的支腿32。在支腿32的端部上壓緊元件24分別借助兩個(gè)容納區(qū)段26貼靠在扁平冷卻劑管道22下側(cè)上的彼此相對(duì)的兩個(gè)側(cè)邊的區(qū)域中，冷卻劑管道22橋狀地跨接兩個(gè)支腿32。
[0067]此外，容納區(qū)段26在其端部上分別具有一個(gè)定位突起28，所述定位突起分別在冷卻劑管道的側(cè)邊上包圍冷卻劑管道22并且因此在壓緊元件24和冷卻劑管道22之間構(gòu)成形鎖合連接。
[0068]圖8示出壓緊元件24的基本造型。壓緊元件24在基本造型中不將冷卻劑管道22壓緊到電池12的平坦的外側(cè)上。在該基本造型中壓緊元件24可彈性釋放或具有預(yù)緊，該預(yù)緊將壓緊元件24的定位突起28朝冷卻劑管道22的側(cè)壁加載。
[0069]設(shè)置隔熱構(gòu)件50，它們由可變形的和/或可壓縮的泡沫材料制成。兩個(gè)隔熱構(gòu)件50分別與壓緊元件24形鎖合地連接。壓緊元件24在底部區(qū)段48區(qū)域中的突出部嵌入隔熱構(gòu)件50中。在所示實(shí)施方式中，壓緊元件24局部地嵌入隔熱構(gòu)件50中。
[0070]為使隔熱構(gòu)件50易于變形，在隔熱構(gòu)件50上側(cè)和下側(cè)設(shè)置變形缺口。變形缺口也可用于有針對(duì)性地改變隔熱構(gòu)件50局部變形特性。
[0071]冷卻劑管道22、壓緊元件24和隔熱構(gòu)件50構(gòu)成一個(gè)彼此連接的組件，該組件形成冷卻底部，該冷卻底部的總面積優(yōu)選相應(yīng)于車輛電池12的平坦的外側(cè)16。
[0072]圖9示出圖8的冷卻裝置20，該冷卻裝置20安裝在車輛電池組件10中并且設(shè)置在車輛電池12的電池元件和殼體18之間。冷卻裝置20在其高度中被壓縮，在此時(shí)壓緊元件24的支腿32彈性壓縮成一個(gè)壓緊造型中并且借助確定的壓緊力將冷卻劑管道的上側(cè)壓緊到電池元件的寬側(cè)面16上。
[0073]同樣地，隔熱構(gòu)件50也發(fā)生變形，尤其是在變形缺口的區(qū)域中。
[0074]作用于冷卻劑管道22上的壓緊力一方面通過(guò)壓緊元件24的可變形的支腿32和嵌入其中的彈性增強(qiáng)構(gòu)件34的彈簧常數(shù)確定并且另一方面通過(guò)尤其是在壓緊元件24區(qū)域中的隔熱構(gòu)件50材料的可壓縮性來(lái)確定。
[0075]由圖9可見(jiàn)，支腿32的突起在該壓緊造型中不再與冷卻劑管道22的側(cè)邊接合。但在壓緊元件釋放時(shí)，支腿32將再次彈回并且定位突起重新作用于冷卻劑管道22的側(cè)邊。通過(guò)這種方式確保冷卻劑管道22與壓緊元件24在冷卻裝置的安裝狀態(tài)中彼此不固定連接。
[0076]圖10示出具有兩個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件34的壓緊元件24的第三種實(shí)施方式。兩個(gè)增強(qiáng)構(gòu)件34在垂直于車輛電池12外側(cè)16的平面的方向上堆疊地設(shè)置。容納區(qū)段26通過(guò)兩個(gè)定位突起28形成，所述定位突起可形鎖合地包圍冷卻劑管道22的側(cè)邊。上面的增強(qiáng)構(gòu)件34同時(shí)用于機(jī)械地加固壓緊元件24的用于形成容納區(qū)段26的上部區(qū)段。
[0077]所示的各種實(shí)施方式的不同特征也可有利地彼此結(jié)合。
[0078]下面說(shuō)明車輛電池12的冷卻裝置20的制造方法。在第一方法步驟中提供增強(qiáng)構(gòu)件34、尤其是彈簧彈性的金屬板。為此由金屬板沖壓出增強(qiáng)構(gòu)件34并使其變形成弧形形狀。制出的增強(qiáng)構(gòu)件34例如在圖10中示出。
[0079]接著，通過(guò)用塑料材料36注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件34制出彈簧彈性的壓緊元件24作為復(fù)合構(gòu)件。該復(fù)合構(gòu)件通過(guò)擠出制成，在此在擠出噴嘴中用塑料材料36注塑包封、并且尤其是完全注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件34。
[0080]在增強(qiáng)構(gòu)件沿軸向不均勻構(gòu)造時(shí)，如圖10所示，增強(qiáng)構(gòu)件34的凹口被填充塑料材料36，復(fù)合構(gòu)件沿軸向具有基本上均勻的外部幾何形狀。
[0081 ] 為了實(shí)現(xiàn)增強(qiáng)構(gòu)件34與塑料材料36的良好結(jié)合，增強(qiáng)構(gòu)件34在被導(dǎo)入擠出噴嘴之前被涂上底漆。
[0082]最后，將冷卻劑管道22安裝在復(fù)合構(gòu)件上，在此復(fù)合構(gòu)件在垂直于車輛電池的要冷卻的外側(cè)的平面變形時(shí)被朝冷卻劑管道22加載。
[0083]為了制出車輛電池組件10，將冷卻裝置20放入殼體18中并且隨后放入車輛電池12的電池元件。由于冷卻裝置20既無(wú)需與殼體18也無(wú)需與電池固定連接，所以例如可在更換冷卻裝置20或電池元件時(shí)以簡(jiǎn)單且靈活的方式實(shí)現(xiàn)靈活的安裝和拆卸。
【權(quán)利要求】
1.用于車輛電池(12)的冷卻裝置(20)，該冷卻裝置包括至少一個(gè)冷卻劑管道(22)和至少一個(gè)單獨(dú)的壓緊元件(24)，所述壓緊元件構(gòu)造成彈性的，以便將冷卻劑管道(22)壓緊到車輛電池(12)的外側(cè)(16)、優(yōu)選寬側(cè)面上，其中，壓緊元件(24)構(gòu)造為復(fù)合構(gòu)件，該復(fù)合構(gòu)件具有單獨(dú)制造的增強(qiáng)構(gòu)件(34)，該增強(qiáng)構(gòu)件被塑料材料(36)包圍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的冷卻裝置，其特征在于，包圍增強(qiáng)構(gòu)件(34)的塑料材料(36)與增強(qiáng)構(gòu)件(34)相比具有較小的熱傳導(dǎo)率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的冷卻裝置，其特征在于，所述增強(qiáng)構(gòu)件(34)由金屬制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的冷卻裝置，其特征在于，所述增強(qiáng)構(gòu)件(34)是金屬板，其優(yōu)選在釋放狀態(tài)中具有弧形形狀。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4的冷卻裝置，其特征在于，金屬的所述增強(qiáng)構(gòu)件(34)是彈簧彈性的金屬構(gòu)件、優(yōu)選由彈簧鋼或彈性鋁合金制成。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置，其特征在于，所述壓緊元件(24)具有至少一個(gè)彈簧彈性的支腿(32)，所述支腿由被塑料材料(36)包圍的增強(qiáng)構(gòu)件(34)構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的冷卻裝置，其特征在于，所述彈簧彈性的支腿(32)與車輛電池(12)的被冷卻的外側(cè)(16)構(gòu)成平緩的角度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7的冷卻裝置，其特征在于，所述彈簧彈性的支腿(32)具有設(shè)有不均勻抗彎截面系數(shù)的區(qū)域，以便在受負(fù)荷時(shí)引起彈簧彈性的支腿(32)的較均勻的變形。
9.根據(jù)權(quán)利要求8冷卻裝置，其特征在于，所述增強(qiáng)構(gòu)件(34)關(guān)于其橫截面延伸走向構(gòu)造成不均勻的，和/或設(shè)置塑料包封(35)厚度不同的區(qū)域。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置，其特征在于，所述壓緊元件(24)具有至少一個(gè)容納區(qū)段(26)，該容納區(qū)段容納冷卻劑管道(22)。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置，其特征在于，所述冷卻劑管道(22)構(gòu)造成扁平的，且具有與車輛電池的相鄰的外側(cè)(16)基本上互補(bǔ)的上側(cè)，并且優(yōu)選冷卻劑管道(22)的橫截面的寬度大于冷卻劑管道的高度。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置，其特征在于，設(shè)置至少一個(gè)隔熱構(gòu)件(50)，該隔熱構(gòu)件與壓緊元件(24)連接并且構(gòu)成電池(12)的被冷卻的外側(cè)(16)的隔絕部。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置，其特征在于，車輛電池(12)的被冷卻的外側(cè)(16)的35%至70%與冷卻劑管道(22)接觸。
14.車輛電池組件(10)，其包括具有至少一個(gè)電池元件的車輛電池(12)和根據(jù)上述權(quán)利要求之一的冷卻裝置(20)，所述冷卻裝置(20)設(shè)置在車輛電池的電池元件的要冷卻的外側(cè)(16)和殼體(18)之間，并且所述至少一個(gè)冷卻劑管道(22)直接貼靠在電池元件的要冷卻的外側(cè)(16)上。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的車輛電池組件(10)，其特征在于，所述車輛電池的殼體(18)具有凹陷(44)和/或突出部(45)，它們確保冷卻裝置(20)、尤其是壓緊元件(24)相對(duì)于殼體(18)的定位。
16.冷卻裝置(20)、優(yōu)選根據(jù)權(quán)利要求1至15之一的冷卻裝置的制造方法，所述冷卻裝置用于具有要冷卻的外側(cè)(16)的車輛電池(12)，該方法包括下述方法步驟: 提供增強(qiáng)構(gòu)件(34)、尤其是彈簧彈性的金屬構(gòu)件； 通過(guò)用塑料材料(36)注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件(34)來(lái)制造彈簧彈性的壓緊元件(24)作為復(fù)合構(gòu)件；以及 將冷卻劑管道安裝在復(fù)合構(gòu)件(24)上，并且復(fù)合構(gòu)件(24)在垂直于車輛電池的要冷卻的外側(cè)(16)變形時(shí)被朝冷卻劑管道(22)加載。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的方法，其特征在于，由金屬板沖壓出增強(qiáng)構(gòu)件(34)，并且優(yōu)選使增強(qiáng)構(gòu)件變形成弧形形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求16或17的方法，其特征在于，所述復(fù)合構(gòu)件(24)通過(guò)擠出制成，其中，在擠出噴嘴中用塑料材料(36)注塑包封增強(qiáng)構(gòu)件(34)。
19.根據(jù)權(quán)利要求16至18之一的方法，其特征在于，所述增強(qiáng)構(gòu)件(34)在與塑料材料(36)結(jié)合之前涂上底漆。
【文檔編號(hào)】H01M10/6556GK104205412SQ201380017862
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2012年5月18日
【發(fā)明者】M·迪邁爾, D·J·莫頓, S·魏萊德 申請(qǐng)人:寶馬股份公司