冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种冷却装置，用于冷却电池，特别是车辆牵引电池。
【背景技术】
[0002]由于具有纯内燃发动机的车辆所产生的环境损害，车辆驱动器的发展已经变得越来越集中于电驱动器上，电驱动器至少部分地取代传统的内燃发动机。电驱动器通常具有牵引电池子组件，电驱动器经由所述牵引电池子组件产生其功率。这里的牵引电池子组件包括至少一个电池组，电池组由至少一个包括多个电池单元的电池模块构成，所述电池单元特别是棱柱电池单元。所使用的电池模块可以是高电压电池，其可以具有130?360V的电压。由于电池单元在它们被充电和放电时释放热量，电池单元必须被冷却，从而使电池单元保持在最佳工作范围内。这通过冷却装置实现，冷却流体或冷却剂流过所述冷却装置。通过冷却电池单元，因此使用寿命还被延长。电池单元通常必须保持低于40至50°C，这取决于所使用的电池类型，例如锂离子电池单元或者镍金属氢化物(NiMH)电池单元。
[0003]从现有技术已知，冷却装置具有多个冷却元件，所述冷却元件每一个经由弹簧元件被直接推压抵靠推向电池模块的待冷却侧部，从而实现良好的热接触。但是，现已证明不利的是，弹簧元件的弹性行为随着时间退化。进一步地，现有技术已知的冷却装置具有它们不能以柔性方式使用的缺点。该问题特别发生在电池模块与弹簧元件的相对端之间有不均匀或不相同的距离的情况，由此使冷却元件抵靠待冷却侧部施加的弹力变化。这可意味着，由于减小的弹力而不能良好地实现热接触。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是创建一种冷却装置，所述冷却装置以持续的方式确保与待冷却侧部的恒定热接触，此外可以以柔性方式使用，使得其可对不均匀性进行补偿。
[0005]本发明的目的通过一种冷却装置实现，所述冷却装置用于冷却电池，特别是车辆牵引电池，所述冷却装置具有至少一个冷却元件，用于将热能运送走的冷却流体流动通过所述冷却元件，并且所述冷却装置具有预载元件和承载元件，所述承载元件具有用于接触冷却元件的接触表面，所述预载元件在与接触表面相反的侧部上加载所述承载元件，且所述承载元件由具有与形成预载元件的材料相比更低导热率的材料形成。
[0006]因此，本发明因此建立了预载元件相对于被暴露于热负载的冷却元件的热绝缘，由此确保了预载元件的弹性性质可以以持续的方式保持。另外，由于承载元件，由预载元件产生的压缩力均匀地分布到冷却元件上，使其均匀地支承抵靠待冷却侧部。
[0007]特别的，该冷却元件是具有多个彼此平行的通道的冷却元件，冷却流体流动通过所述通道。
[0008]进一步地，承载元件的材料的热导率可以小于形成预载元件的材料的导热率的50 %。因此创建了特别好的热绝缘。
[0009]在根据本发明的一个方面，承载元件被布置在冷却元件与预载元件之间。从而以简单方式保证该预载元件不与冷却元件直接配合，从而保证了热脱离。
[0010]承载元件的材料可以是与预载元件或冷却元件的材料相比具有更不良导电率的材料。这产生了预载元件相对于冷却元件的电绝缘。由于承载元件产生的电绝缘，预载元件和冷却元件可由对于其用途最敏感(sensible)的材料形成，这是由于不再需要考虑预载元件和冷却元件之间的任何相互作用，诸如电化学腐蚀。作为例子，所述承载元件可以由塑料制成，而所述冷却元件由铝形成且预载元件由钢形成。
[0011 ] 在根据本发明的另一个方面，承载元件联接至预载元件，特别地，与预载单元形成了预组装单元。由于结合联接，承载元件相对于预载元件可靠安装。组成预组装单元的开发提供了以下优势，在冷却装置组装在电池上时，承载元件可与预载元件一起插入，从而相应地有助于组装过程。
[0012]进一步地，该承载元件可以具有第一柔性结构，和/或预载元件可具有第二柔性结构。各个柔性结构形成为使得其增加了承载元件和/或预载元件的柔性，从而使承载元件和/或预载元件可以更好的适应不均匀性。这改善了热接触。
[0013]特别地，第一和/或第二柔性结构具有切口，翅片和/或凹部。由于切口、凹部和/或翅片，承载元件和/或预载元件在某些区域中具有相应较低的材料厚度，由此增加了那里的柔性。柔性结构(一个或多个)可特别地关于承载元件和/或预载元件的纵向轴线横向和/或纵向地形成，由此增加沿垂直于其的方向的柔性。
[0014]按照本发明的另一方面，预载元件具有至少一个支承部分，优选具有两个支承部分，预载元件经由所述支承部分支承抵靠电池外壳的侧部。预载元件经由支承部分被支撑在电池外壳上，由此其沿电池模块的待冷却侧部的方向相应地推压布置在预载元件的另一端处的承载元件。
[0015]按照本发明的又一方面，预载元件具有两个自由端，所述自由端弯折以使得它们形成支承部分，特别地，所述自由端沿朝向彼此的方向弯折。因此，经由自由端的弯折，例如点或线接触，始终确保了具有相同的支承条件。支承位置在预载元件压缩的情况下以限定方式移动(travel)。
[0016]弯折的自由端优选为圆的。
[0017]特别的，预载元件形成为具有两个自由端的轭弹簧，支承部分设置在所述自由端处。轭弹簧是预载元件的简单实施例。
[0018]按照本发明的又一方面，提供至少一个预固定元件，其与预载元件配合以使预载元件被预先加载或预先固定。由于预载元件的预先加载，预载元件可以具有足够高的弹力，即使是在不均匀支承表面的情况下(这导致更大的距离或更大的弹簧行程)，仍将冷却元件强固地推压抵靠电池组的待冷却侧部。带有长和短距离的弹力的差异由于所述预先固定/预先加载而显著减小。冷却元件在待冷却侧部上的热接触因此增加，由此，冷却装置能够以柔性方式使用。
[0019]特别地，所述至少一个预固定元件具有用于预先固定该预载元件的钩状部分。钩状部分与预载元件接合，以便将其牢固地保持在预载状态下。在预载状态下，冷却装置优选地具有比电池外壳和电池模块之间的最大距离更短的高度。进一步地，钩状部分可以用来形成预组装单元。
[0020]根据本发明的另一方面，所述至少一个预固定元件被布置在承载元件上，特别是在与接触表面的相反的侧部上。预固定元件因而可与预载元件直接配合，由此预载元件的预先固定被相应地简化，特别是在预载元件和承载元件联接的情况下。
[0021]预固定元件可以与承载元件形成为单件。
[0022]进一步地，该承载元件和/或所述至少一个预固定元件可以具有用于限制所述预载元件的压缩的限制元件，特别地，为限制部分。这确保了，在安装期间，预载元件不会被过于强固地预先加载或过于强固地压缩，使得因此能有效地防止对预载元件的损坏。
[0023]根据本发明的另一方面，提供至少一个加热元件。加热元件可用于在较冷的环境温度下加热所述电池模块或者电池模块的电池单元。所述电池单元因而能在其最佳工作范围内操作。
[0024]加热元件可布置在承载元件和冷却元件之间，特别是可以嵌入在承载元件中。因此确保了预载元件也与加热元件热隔离，从而预载元件的弹性性质不暴露于任何热影响，并因此不随时间退化。由于加热元件嵌入在承载元件中，所述加热元件可以简单的方式被组装，这是由于不需要在承载元件和冷却元件之间的加热元件的额外组件。
[0025]根据本发明的另一方面，提供多个彼此分立的冷却元件，其被分配有至少一个承载元件和至少一个预载元件，特别地，每个冷却元件分配一个承载元件和一个预载元件。取决于冷却元件的尺寸设置，多个冷却元件可以由一个承载元件承载，同时所述一个承载元件通过预载元件以预先加载的方式推压抵靠冷却元件，使得冷却元件被推压抵靠待冷却侧部。然而，替代地，也可以提供多个彼此分立的冷却元件，其每个都被分配专用的承载元件和专用的预载元件。
【附图说明】
[0026]本发明进一步的优点和特性将通过以下说明和参考的附图显现。在附图中:
[0027]图1示出具有按照第一实施例的、根据本发明的冷却装置的车辆牵引电池横截面图；
[0028]图2示出图1的放大详细视图；
[0029]图3示出按照第二实施例的、根据本发明的冷却装置的横截面图；
[0030]图4示出按照第三实施例的、根据本发明的冷却装置的横截面