用于冷却电池、尤其机动车的电池模块的组件结构的制作方法

本发明首先涉及一种根据权利要求1的前序部分的特征的用于冷却电池、尤其机动车的电池模块的组件结构。

背景技术：

在现有技术中已知大量用于冷却电池、尤其机动车的电池即车辆电池的电池冷却装置。在所述电池冷却装置的范畴中用于实现冷却机动车的电池或者电池模块的相应的组件结构也是已知的，其中分别的组件结构具有至少一个电池和至少一个电池冷却装置。

到目前为止已知的这样的电池冷却装置或者还有所谓的“电池冷却器”以冷却剂或者致冷剂蒸发冷却的原理为基础。已知的电池冷却装置(例如用于冷却牵引电池)通常具备扁平管或者具有相应的扁平管，其尤其在待冷却的电池之上和/或之下伸延或者在此相应地布置。电池冷却装置尤其还具有所谓的“收集器”，所述“收集器”使致冷或冷却剂换向且分配到不同的路径上，尤其分配到分别的存在的扁平管上。

那么例如从de112011103339t5中已知组件结构或者电池冷却装置，所述组件结构或者电池冷却装置由两个板元件组合而成，其中板元件作为基础元件那么具有凹槽/凹口且在组合的状态中那么在其内部中具有或者形成作为两个组合的板元件的整体的组成部分的相应的空腔或者曲折状地伸延的“扁平管”。

此外在现有技术中已经存在组件结构或者电池冷却装置，如例如在de102006047234a1中描述的那样，所述组件结构或者电池冷却装置基本上由扁平管元件形成。所述扁平管元件部分地由相应的材料成型或者弯曲而成且然后通过焊接或咬接的方法步骤使材料的一定的棱边相互连接成扁平管。所构造的扁平管在外表面处具有微型结构，以便所述扁平管可与收集箱(sammelkasten)的底部在通道的区域中材料配合地连接。

最后在de102009029629a1中通过大量扁平管构造特定的组件结构，即一种格栅笼(gitterkäfig)，其中在形成格栅笼的结构中可引入和/或在此布置电池单元(batteriezelle)，所述电池单元然后可借助于格栅状的结构相应地冷却。在此使用的电池冷却装置因此构造为一种由扁平管组成的格栅笼。

在现有技术中已知的用于冷却电池、尤其机动车的电池模块的组件结构还未构造成最优的。一方面组件结构的制造和相应的电池冷却装置的布置/实现、尤其那么结果(imergebnis，有时称为最终)与之伴随的用于冷却电池的组件结构是复杂的、高耗费的且费用大的。此外在现有技术中已知的组件结构也需要增加的、大的结构空间需求。结果是在现有技术中已知的组件结构因此还未构造成最优的。

技术实现要素：

因此本发明的任务在于，现在如此设计且改进组件结构，即避免上面提到的缺点，尤其降低必要的空间需求、制造成本和/或安装成本。

上面陈述的任务现在对于相应的组件结构而言首先通过专利权利要求1的特征来解决。

根据本发明的用于冷却电池、尤其机动车的电池模块的组件结构现在首先具有至少一个电池和至少一个电池冷却装置。在此电池冷却装置构造为扁平管冷却器且具有至少一个尤其至少部分地弯曲的扁平管。扁平管继而具有至少一个更短的和至少一个更长的侧壁(在横截面中观察)，尤其具有两个更短的和两个更长的侧壁，其中横截面基本上构造成矩形的。电池冷却装置因此原则上构造为扁平管冷却器且具有至少一个扁平管，尤其还具有多个扁平管，其中分别的扁平管尤其具有两个短的和两个长的侧壁，尤其因此相比于长的侧壁具有两个更短的侧壁且相比于短的侧壁具有两个更长的侧壁。

电池或者电池模块现在布置在金属板的第一侧上或处且以传热的方式与板至少部分地连接。电池冷却装置或者扁平管布置在板的与板的第一侧相对而置的第二侧上且以传热的方式与板至少部分地连接。因此首先实现用于冷却电池的组件结构，其中电池冷却装置、尤其分别的扁平管未直接与电池连接。尤其地上面提到的金属板布置在电池和电池冷却装置(或者扁平管冷却器/分别的扁平管)之间。尤其地所述一个扁平管或者多个扁平管至少部分地直接布置在板的第二侧处或者上。

板尤其构造为底板。在板或者底板的第一侧处或上尤其布置有电池模块，其中电池模块尤其具有多个电池单元。因此首先以成本适宜的方式创造节省空间的组件结构。

尤其地现在借助于优选的特定地构造的电池冷却装置按照如下的方式创造节省空间的组件结构，即优选地扁平管具有至少一个弧形部和/或弯曲部，所述弧形部和/或弯曲部围绕针对扁平管的横截面观察相对于扁平管的更长的侧壁的外表面的面法线基本上平行地伸延的(虚拟的)轴线成弧形和/或弯曲，其中扁平管尤其具有大量相应的弧形部和/或弯曲部和/或曲折状的伸延。因此可设置有多个相应地构造的扁平管，所述扁平管那么形成扁平管冷却器或者电池冷却装置。

现在特别有利的是，在扁平管的外表面上至少部分地设置和/或构造有特定的表面结构，从而可借助于焊接连接实现将扁平管金属地和/或至少部分地形状配合地连接和/或连结和/或固定到板的第二侧处。尤其因此可实现将扁平管、尤其电池冷却装置金属地、尤其也部分地形状配合地和/或部分地材料配合地连结到板的第二侧处，这在下文中还进一步阐述。

通过实现尤其高品质的焊接连接，优点在于：在扁平管和板、尤其底板之间的金属连接的热阻抗变得非常小直到可忽略不计。板、尤其底板因此用作一种“散热器”。这意味着，在电池模块和电池冷却装置、尤其扁平管冷却器之间的接触面(相对于在现有技术中已知的扁平管到电池处的直接的连结，即在其之间不带有底板)扩大。由此还可行的是，如果有意义和/或必要，那么尤其在电池和板、尤其底板之间附加地使用另外的成本更适宜的材料。

特定的表面结构现在至少部分地尤其整个面地设置和/或构造在扁平管的更长的侧壁的外表面上。尤其地，该特定的表面结构设置和/或构造在两个更长的侧壁中的一个的至少一个外表面上。可设想的是，该特定的表面结构也设置和/或构造在扁平管的两个更长的侧壁上。对此特定的表面结构在优选的实施形式中具有成波浪形的和/或波状的面或者构造为成波浪形的和/或波状的面。尤其地，特定的表面结构那么具有波谷和波峰。通过特定的表面结构的这种构造可尤其避免有缺陷的焊接。尤其利用焊接工序那么可实现金属连接或者相应的金属焊接过程，借助于该金属焊接过程分别的扁平管布置和/或在此固定到板、尤其底板的第二侧处，尤其还可至少部分地形状配合地和/或至少部分地材料配合地固定在板、底板的第二侧处。尤其波峰的“顶端”在扁平管布置在板的第二侧处或上时与板或者底板的第二侧具有直接的接触。焊接物质或者焊接材料尤其还可尤其由于特定的表面结构分布在波谷的区域中。尤其借助于波谷和波峰那么实现特定的焊接连接，尤其那么至少也部分地实现板或者底板的第二侧与扁平管的形状配合的和/或材料配合的连接。

通过在扁平管的外表面处的波状的特定的表面结构一方面可实现单个的接触点或者接触线且另一方面也在焊接过程期间实现用于“析出”气体的通道，从而由此可获得带有高质量的焊接。

在优选的实施形式中波谷和/或波峰的轴线基本上在朝向致冷和/或冷却剂在扁平管中的流动方向的方向中和/或平行于该流动方向伸延。表述“基本上”结合表述“方向”在此尤其意味着分别的扁平管的部分笔直的伸延，即尤其不是带有弯曲部/成弧形的区域的扁平管的区域。

波谷的深度或者波峰的高度位于0.05mm到0.5mm的范围中，尤其位于0.1mm到0.2mm的范围中，其中波谷或者波峰的宽度位于0.5mm到8mm的范围中，尤其位于1mm到2mm的范围中。

扁平管具有用于冷却或致冷剂进入的至少一个进入开口和用于冷却或致冷剂离开的至少一个离开开口。尤其地在上文非常优选的实施形式中扁平管可在内部中具有多个通道，所述通道通过桥接件状的区域在流动技术方面彼此分离。换言之，扁平管可具有多个通道/通道引导部或者单个的流动通道。

通过根据本发明的组件结构避免开头提及的缺点且获得相应的优点。

附图说明

现在存在以有利的方式设计且改进根据本发明的组件结构的大量可行性。对此可首先参阅排在专利权利要求1之后的权利要求。在下文中可借助于图纸和附属于此的描述进一步阐述本发明的优选的设计方案。在图纸中：

图1以从侧面观察的示意图显示了带有电池、尤其带有电池模块和根据本发明的电池冷却装置的根据本发明的组件结构，

图2以构造为扁平管冷却器的电池冷却装置的示意图尤其显示了部分地弯曲地伸延的单个的扁平管，以及

图3以示意图在横截面中显示了相应地根据本发明地构造的作为电池冷却装置的一部分或者作为在图1中示出的组件结构的一部分的扁平管。

具体实施方式

图1至图3至少部分地显示了用于冷却未进一步示出的机动车的电池2、尤其电池模块2a、尤其即车辆电池的组件结构1。电池2尤其包括至少一个电池模块2a，其中电池模块2a则尤其包括至少一个电池单元。尤其地，电池2具有多个电池模块2a。此外电池2尤其也实施和/或构造为蓄电池，其中因此相应地可给通过电池2形成的储能器充电。利用概念“电池”因此包含至少一个电池单元，尤其带有至少一个电池单元的至少一个电池模块，尤其带有多个电池单元的多个电池模块。

组件结构1因此具有至少一个电池2和至少一个电池冷却装置3。电池冷却装置3构造为扁平管冷却器3a，其中电池冷却装置3或者扁平管冷却器3a具有至少一个扁平管4。扁平管4尤其至少部分地弯曲或者成弧形或者相应地部分地弯曲地或者成弧形地伸延或者具有相应的弧形部或者弯曲部b，这在下文中还进一步阐述，但是尤其还可从图2中良好地看出。

如图1和尤其图3显示的那样，扁平管4在横截面中观察具有至少一个更短的侧壁4a和至少一个更长的侧壁4b。扁平管4尤其具有两个短的侧壁4a和两个长的侧壁4b，如从图1和3中可看出的那样。尤其从图3中可看出，扁平管4(在此在图3中)具有基本上水平地伸延的长的侧壁4b且具有两个短的、尤其在此成弧形地伸延的侧壁4a。尤其短的侧壁4a因此还可部分地弯曲地或者成弧形地伸延，其中但是其“长度”尤其显著地短于长的侧壁4b的“长度”，其中那么其“长度”基本上也可在垂直的方向中测量或者基本上也在垂直的方向中被测量。还可设想的是，短的侧壁直线状地伸延。在图3中扁平管的横截面因此基本上是矩形的，但是也可尤其利用笔直地伸延的侧壁精确地构造成矩形的。

开头提到的缺点现在首先通过以下方式来避免或者通过以下方式获得相应的优点，即电池2布置在金属板5的第一侧上或处且以传热的方式至少部分地与板5连接且扁平管4布置在板5的与板5的第一侧相对而置的第二侧上或处且以传热的方式至少部分地与板5连接，尤其那么如在图1中示意性地示出那样。通过实现相应的组合或者上文提到的特征形成或者实现节省空间的、成本适宜的且可简单地安装的组件结构1，如在开头已经阐述的那样。

板5尤其构造为底板5a。图1在板5或者底板5a的第一侧上或处显示了所布置的电池2、尤其带有多个电池单元的至少一个电池模块2a。

扁平管4具有至少一个弧形部和/或弯曲部b，尤其具有多个弧形部和/或弯曲部b，那么如该扁平管从图2中可看出的那样。分别的弧形部和/或弯曲部b围绕针对扁平管的横截面观察相对于扁平管4的更长的侧壁4b的外表面的面法线n基本上平行地伸延的(虚拟的)轴线a成弧形或弯曲。扁平管4尤其具有大量这样的或者相应的弧形部和/或弯曲部b。扁平管4优选地具有曲折状的伸延，尤其如从图2中可看出的那样。

在扁平管4的外表面上(该扁平管尤其可在图3中看出且在图2中仅仅简绘)至少部分地设置和/或构造有特定的表面结构，尤其也就是说从而可借助于焊接连接6实现将扁平管4金属地和/或至少部分地形状配合地和/或材料配合地连接和/或连结和/或固定到板5的第二侧处。焊接连接6尤其还在图1中示意性地示出。

尤其地，特定的表面结构设置和/或构造在扁平管4的更长的侧壁4b的外表面上且构造为成波浪形的和/或波状的面。特定的表面结构尤其构造在长的侧壁4b的至少一个外表面上，尤其在分别的侧壁4b的外表面上，该侧壁那么尤其直接布置在板5的、尤其底板5a的第二侧处或上。

图3显示了在上部的更长的侧壁4b中构造在外表面上的波谷7和波峰8。波谷7和/或波峰8的轴线基本上在朝向致冷和冷却剂在扁平管4中的流动方向的方向中和/或平行于该流动方向伸延。后者尤其适合于扁平管的笔直地伸延的区域，但是也至少部分地适合于扁平管的成弧形的区域，即适合于弧形部/弯曲部b。图3显示，尤其在此在上部的长的或者更长的侧壁4b上构造有波谷7和/或波峰8。可设想的是，两个长的侧壁4b具有该特定的表面结构，但是尤其这样的长的侧壁4b具有特定的表面结构，即该长的侧壁布置在板5或者底板5a的第二侧处或上或者面向板5/底板5a的第二侧。尤其地波峰8的“顶端”与板5的第二侧具有直接的接触，那么如从图1中可看出的那样。由于相应的焊接连接6，其中焊接材料尤其延伸到波谷7的区域中，那么可实现扁平管4与板5的第二侧至少部分地形状配合的和/或材料配合的连接。

波谷7的深度h或者波峰8的高度h位于0.05mm到0.5mm的范围中，尤其位于0.1mm到0.2mm的范围中，其中波谷7或者波峰8的宽度b位于0.5mm到8mm的范围中，尤其位于1mm到2mm的范围中。波谷的深度或者波峰的高度h从波峰的最高点直到波谷的最低点确定尺寸，其中在垂直的方向中测量间距。波谷或者波峰的宽度b基本上如下来测量：波谷的宽度b作为在两个波峰的顶端的点之间的水平地伸延的宽度b确定尺寸且波峰的宽度b作为在两个波谷的最低点之间的水平地伸延的宽度确定尺寸(在扁平管4的横截面中分别如在图3中示出的那样)。

如图2此外显示的那样，扁平管4具有用于冷却或致冷剂进入的至少一个进入开口9和用于冷却或致冷剂离开的至少一个离开开口10。尤其地扁平管4具有多个通道11，所述通道通过桥接件状的区域12在流动技术方面彼此分离。结果是避免了相应的缺点且获得了相应的优点。

参考标号列表

1组件结构

2电池

2a电池模块

3电池冷却装置

3a扁平管冷却器

4扁平管

4a短的侧壁

4b长的侧壁

5板

5a底板

6焊接连接

7波谷

8波峰

9进入开口

10离开开口

11通道

12桥接件状的区域

n面法线

a虚拟的轴线

b弧形部/弯曲部

h波峰高度/波谷深度

b波峰宽度/波谷宽度