[发明专利]用于电池的冷却模块、用于车辆的电池和用于制造冷却模块的方法

说明书

本发明涉及一种用于具有至少两个电池模块(12)的电池(10)的主动冷却的冷却模块，其具有轮廓元件(20)，该轮廓元件具有用于冷却介质的通过的至少一个内部空间(22)和至少两个侧表面(24)，所述侧表面背离彼此且被设计为各自分配给其中一个电池模块(12)，其中，用于产生轮廓元件(20)和电池模块(12)之间的导热连接的填充材料(26)布置在侧表面(24)上。通过冷却模块，电池的成本有效且可靠的冷却通过以下事实实现：形成在相应侧表面(24)和布置在所述侧表面(24)上的填充材料(26)之间的接触表面(25)小于相应侧表面(24)。

技术领域

本发明涉及一种用于具有至少两个电池模块的电池的主动冷却的冷却模块，其具有轮廓元件，该轮廓元件具有用于冷却介质的通过的至少一个内部空间和至少两个侧表面，所述侧表面背离彼此且被设计为各自分配给其中一个电池模块，其中，用于产生轮廓元件和电池模块之间的导热连接的填充材料布置在侧表面上。另外，本发明涉及一种用于车辆的具有这样的冷却模块的电池。最后，本发明涉及一种用于制造冷却模块的方法。

背景技术

在开始提到的那种类型的冷却模块例如被用于冷却电动和混合动力车辆中的高压电池，所述车辆特别地具有内燃机或燃料单元。冷却模块用于将各个电池单元的温度在操作期间保持在预确定温度范围内或以下，所述各个电池单元组合以形成电池模块。取决于化学组分，锂离子蓄积器应该在40℃至50℃的温度范围以下操作，以便在充电和放电过程期间获得理想功率，以及大量可能的充电循环以及因此长的服役寿命。这些规定借助该类型的电池的有效冷却实现。

为了冷却，电池的电池单元或电池模块可直接布置在被冷却的浸浴中，或可被空气冷却。此外，已知接触冷却器，其抵靠待冷却的电池表面定位，且冷却介质通过其流动。

WO 2012/013315 A1描述了一种冷却布置，其具有这种用于电池的接触冷却器，其中，扁平管道——冷却剂流动通过其——抵靠待冷却的电池的底部定位。直接的金属接触在此形成在金属扁平管道和电池的金属底部之间。扁平管道借助弹簧抵靠电池底部支撑，以便在该底部和扁平管道之间形成尽可能平的接触，且补偿平表面的可行的制造容差。

但是，在WO 2012/013315 A1中描述的布置具有缺点：其不能确保接触表面的平坦接触，这是由于电池的有限机械负载支承能力和彼此抵靠的平表面的制造容差。通常由具有例如大约6dm²的接触表面的电池模块承受的支撑力在大约2000N的范围内。取决于接触表面和弹簧的形状和位置中由制造和/或温度导致的偏差，如果2000N的最大值不可被超过的话，那么在这样的布置中的有效作用的支撑力可能由于容差而小于1000N。在该情况下，扁平管道和电池的相互分配的金属接触表面的充分接触不再被确保，且电池被不充分地冷却。电池的功率和服役寿命方面的损失由此导致。另外，在被描述的布置中，电池的每个模块被单独冷却，其中，大量需要的冷却单元和相关联的弹簧元件一起导致该布置的高重量。

WO 2009/146876 A1描述了一种用于冷却电池的装置，其中，电池的各个单元布置在被冷却的基板上。在该设计中，电池的窄的垂直布置的单元通过中央弹簧元件支撑在两个同样垂直延伸的冷却翅片之间，该中央弹簧元件被两个金属板包封。在此不利的是，待冷却的电池与垂直延伸的冷却翅片没有实现限定的均匀接触。另外，垂直布置所需要的且被金属板包封的弹簧元件增加该布置的重量。

JP 2008181733 A披露了用于车辆电池的冷却系统。板状冷却元件在此借助夹持机构支撑在两个电池模块之间，这两个电池模块邻近彼此布置。冷却元件完全覆盖电池模块的被分配给冷却元件的那些表面。如以上参考WO 2012/013315 A1描述的，在从JP 2008-181733 A已知的布置的情况下，也存在在冷却元件和待冷却的电池模块之间获得均匀的平坦接触的问题，尽管电池模块的支撑力有限。