用于电池模块的冷却装置的制作方法.docx

文档介绍：该【用于电池模块的冷却装置的制作方法 】是由【421989820】上传分享，文档一共【16】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【用于电池模块的冷却装置的制作方法 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。用于电池模块的冷却装置的制作方法
专利名称:用于电池模块的冷却装置的制作方法
技术领域:
本实用新型涉及一种用于电池模块的冷却装置,并涉及一种电池装置。
背景技术:
在现代混合电动汽车或电动汽车(HEV/EV)中应用了高效的能量存储器,例如锂离或镍氢蓄电池或超电容器。在快速充电和放电时由于电池内外的电阻会导致温度上升。超过50°C的温度会持久地损坏能量存储器。为了确保能量存储器的功能,它们必须主动地冷却。为此,能量存储器要与专门的冷却器达成热接触。也就是说,所有的电池都应处于相同的温度水平上。电池的温度水平影响着它的使用寿命以及性能,并因此决定性地影响着整个电池的使用寿命。为了最佳地发挥冷却功能,重要的是,冷却器在每个电池或每个电池模块上都具有尽可能均匀的热接触。此外,为此需要均匀的挤压力。在经过数年之后在不同的振动、负荷变换、材料疲劳、温度影响、沉淀现象等情况下仍然能保持足够高的挤压力。为此目的,在结构上通常使用弹簧。
弹簧在此这样使用,即单个或多个冷却片或电池借助弹簧拉紧或挤压在冷却板上。例如,DE2009081909254665I描述了电池堆的竖直拉紧。
实用新型内容
本实用新型的目的是,提供一种改进的用于电池模块的冷却装置,并创造一种改进的电池装置。
此目的通过按权利要求
I所述的冷却装置以及按权利要求
9所述的电池装置得以实现。
本实用新型基于的理念是,可应用弹簧,它的弹力通过电池或模块的安装来自动地激活,以确保冷却器在电池或电池模块上的持久挤压力。因此,按本实用新型使用换档的弹簧来冷却电池。
有利的是,当电池冷却器例如由于构造空间的原因很难触及到时,按本实用新型的方案是尤其有用的。当电池冷却器设置在电池壳体的底部或设置在电池或电池模块的后面时,则正是这种情况。在这种情况下,安装时存在的问题是,挤压力必须通过电池或模块的安装才能施加到冷却器上,因为弹簧在安装之后就不再能触及到。第一模块的安装会引起冷却器位置的改变,并因此使弹簧拉紧。然而,因为不是所有的电池或模块都能同时安装,所以在安装时产生的问题是,冷却器通过弹力在电池或模块还未安装的区域内负载。弹簧的所有挤压力在此都作用在冷却器自身上,并可能将它损坏。
按实用新型的通过换档弹簧的方案,可解决这个安装问题。
这一点通过以下方式来实现,即弹簧连同冷却器和弹簧容纳部按本实用新型这样构成,因此,冷却器的位置变化不会激活弹力,而是通过电池或电池模块的安装来拉紧弹簧,并因此构建弹力。因此,在还未安装电池或电池模块的区域内,弹簧是松弛的,并且还不会把挤压力施加到冷却器上。
在此,弹簧可设计成例如片簧、盘形弹簧或线形弹簧。换档功能可通过弹簧自身(即单体的)来实现。备选的是,换档功能可通过弹簧和附加的辅助零件(例如杆杠或铰链)来实现。换档弹簧也可由多个组接在一个零件中的弹簧构成,来代替单个零件,并构成为例如无端部的片簧。
本实用新型提供了一种用于电池模块的冷却装置,其具有以下特征冷却元件,其从冷却元件的面向电池模块的第一侧面延伸至冷却元件的相对而置的第二侧面;以及至少一个弹簧元件,其设置在冷却元件的第二侧面上,以便在拉紧状态下将挤压力施加在冷却元件的第二侧面上;以及至少一个拉紧装置,其与弹簧元件相耦合,并且当弹簧元件处于松弛状态下时,拉紧装置的接触区域延伸出冷却元件的第二侧面。
电池模块可指能量存储器,例如锂离或镍氢蓄电池或超级电容器。电池模块可以包含一个电池或多个电池。冷却元件可以是冷却板,它为了冷却电池模块可贴靠在电池模块的表面上。冷却元件可由传热良好的材料构成,例如金属。弹簧元件可构成为弹簧,它的·弹力在拉紧状态下作用在冷却元件上,使得冷却元件压向电池模块。拉紧元件可以是刚性的杠杆,它的一个端部与弹簧元件相耦合并拉紧弹簧元件,并且当电池模块靠近冷却元件时,它的另一个端部通过电池模块进行移动。当电池模块贴靠在冷却元
件上时,拉紧元件被电池模块压入通穿孔中。在这种状态下,弹簧元件的弹力是最大的。
因此,当拉紧装置的接触区域在第二侧面的方向上运动时,拉紧装置可构造为用来提高弹簧元件的弹簧应力。此拉紧装置的接触区域在此可通过电池模块来移动,此电池模块在安装时可安放在冷却元件上。
为此,当电池模块靠近冷却元件的第一侧面时,接触区域可构造为用于抵靠电池模块,并被电池模块压向第二侧面。接触区域可以是倒圆的,以便在靠近电池模块时沿着其表面滑动,并避免卡住。
按实施例,拉紧装置可由弹簧元件的端部区域形成。拉紧装置和弹簧元件因此可由一个部件形成。
备选的是,拉紧装置通过铰链与弹簧元件相连。因此,可改善拉紧行为。
弹簧可例如设计成片簧、盘形弹簧或线形弹簧。弹簧类型可根据所需的挤压力和可用的安装空间来选择。也可以把不同的弹簧种类结合起来。
弹簧元件可具有至少一个朝向冷却元件的第二侧面的第一接触区域,并具有至少一个朝向电池壳体的第二接触区域,冷却元件设置在此第二接触区域中。因此,弹簧元件可设置在电池壳体和冷却元件之间。从而,可把与挤压力反向的作用力施加到电池壳体上。
冷却元件可具有通穿孔,尤其是多个通穿孔。在这种情况下,拉紧装置可通过至少一个通穿孔延伸,或者冷却装置可以具有数量与多个通穿孔相一致的拉紧装置。这些通穿孔可分散地设置在冷却元件上。通穿孔尤其可设置在冷却元件的与电池模块相邻的区域内。
在这种情况下,冷却装置具有数量与多个通穿孔相一致的弹簧元件。因此,每个通穿孔都配备了拉紧装置,每个拉紧装置都配备了弹簧元件。
备选的是,至少一个弹簧元件可以在冷却元件的包含多个或所有通穿孔的区域上延伸。例如可设置唯一一个弹簧元件,它在冷却元件的设置有通穿孔的区域上延伸。[0023]冷却元件可构成为冷却板,它由于挤压力压向一个或多个电池模块。在此,可指已经用来导出能量存储器的热量的常规冷却板。
本实用新型还提供了一种具有以下特征的电池装置电池壳体;以有按上述权利要求
中任意一项所述的冷却装置,该冷却装置设置在电池壳体中,以使至少一个弹簧元件设置在电池壳体的内壁和冷却元件之间。电池壳体可具有底部元件和壁板元件。冷却元件可设置在底部元件上。
电池装置可具有至少一个电池模块,此电池模块设置在电池壳体中与冷却元件的第一侧面相邻。因此,电池模块可安放在冷却装置上,并在靠近冷却装置后操纵拉紧元件,并因此拉紧弹簧元件。
下面将参照附图详细地阐述了本实用新型的有利实施例。其中
图I是电池装置的视图;·
图2是电池装置的剖视图;
图3是电池装置的细节图;
图4是电池装置的另一视图;
图5是电池装置的剖视图;
图6是电池装置的另一视图;
图7是电池装置的剖视图;
图8是按本实用新型的电池装置的视图;
图9是按本实用新型的电池装置的剖视图;
图10是按本实用新型的电池装置的细节图;
图11是按本实用新型的电池装置的另一细节图;
图12是按本实用新型的电池装置的视图;
图13是按本实用新型的电池装置的剖视图;
图14是按本实用新型的电池装置的剖视图;
图15是按本实用新型的电池装置的细节图;
图16是按本实用新型的电池装置的剖视图;
图17是按本实用新型的电池装置的视图;以及
图18是按本实用新型的电池装置的剖视图。
具体实施方式
在本实用新型的优选实施例的以下描述中,为那些在不同附图中描述的、起类似作用的元件使用相同或类似的参考标记,其中省略了这些元件的重复描述。
图I示出了电池装置的俯视图。此电池装置具有电池壳体101和两个并排地设置在壳体101中的电池模块103。在电池模块103下方、电池壳体101的内部设置有冷却元件105。此外还示出了剖开线A-A。
图2示出了通过图I所示的电池装置沿剖开线A-A的剖视图。示出的是具有底部元件和两个侧面元件的电池壳体101以及电池模块103,此电池模块在壳体101中设置在挡块上。冷却元件105贴靠在电池模块103的下侧上。此冷却元件105借助弹簧207压向电池壳体101。因此,弹簧207把冷却器105压在电池模块103上。
图4至7示出了电池模块103的安装情况。
图4示出了电池装置的俯视图。电池装置具有电池壳体101,并在这种情况下具有设置在壳体101中的电池模块103。冷却元件105设置在电池壳体101中。此外还示出了剖开线A-A。
图5示出了通过图4所示的电池装置沿剖开线A-A的剖视图。示出的是具有冷却元件105的电池壳体101,此冷却元件借助多个弹簧207固定。
电池模块103在通过箭头标出的方向上插入到电池壳体101中,并安放在冷却元件105上。
安装时,在第一步骤中只把冷却器105设置在电池壳体101中。在此还没有安装电池模块103。弹簧207是松弛的,并且弹簧行程是最大的,此弹簧应该把冷却器105挤压在模块103上。因此,冷却器105在预先设置的最终位置上突出来。
图6示出了图4所示的电池装置的俯视图。电池装置除了已经装好的第一电池模块103以外,还具有第二待安装的电池模块103。又还示出了剖开线A-A。
图7示出了通过图6所示的电池装置沿剖开线A-A的剖视图。示出的是具有冷却元件105的电池壳体101,它已安装有电池模块103。第二电池模块103在通过箭头标出的方向上插入电池壳体101中,并安放在冷却兀件105上。
在安装的第二步骤中,首先安装的电池模块103借助弹簧207将冷却器105挤入预先给定的安装位置中。电池模块103的最终位置通过壳体来预先给定,例如通过几何形状的挡块和螺纹连接。弹簧207把冷却器105挤压在电池模块103上,以便持久地确保热接触。
冷却器105通过弹力在电池或模块103还未安装的区域内负载。弹簧
207的所有挤压力在此都作用在冷却器105自身上,并可能将它损坏。
图8至13示出了按本实用新型的在使用换档弹簧时的解决方案。
图8示出了按本实用新型的实施例的电池装置的俯视图。电池装置具有电池壳体101和电池模块103,此电池模块设置在壳体101中。在电池模块103下方、电池壳体101的内部设置有冷却元件105。电池壳体101是长方形的。在电池壳体101的底部沿着纵向侧面在内部设置有两个挡块809,电池模块103的边缘区域可安放在此挡块上。因此,电池模块103通过挡块809来支撑。冷却元件105设置在挡块809之间。可看到的是冷却元件的面向电池模块103的表面。冷却元件105构成为冷却板。此冷却元件具有多个孔口811。按此实施例,孔口811沿着冷却元件105的纵向侧面设置成两排。此孔口811是长方形的。拉紧装置通过孔口811中的每一个延伸。此外还示出了剖开线A-A。
图9示出了通过图8所示的电池装置沿剖开线A-A的剖视图。示出的是带有冷却元件105的电池壳体101,此冷却元件通过多个弹簧元件207固定。弹簧元件设置在电池壳体101的底部和冷却元件105之间。该冷却元件可以通过弹簧元件207从电池壳体101的底部向着电池模块103的方向被挤压,电池模块103在通过箭头标出的方向上插入到电池壳体101
中,并在插入状态下安放在冷却元件105上。每个弹簧元件207具有在不同情况下穿过冷却元件的孔口中的一个的拉紧元件913。每个拉紧元件913突出冷却元件105的面向电池模块103的表面。电池模块103在被安放在冷却元件105上之前,被安放在拉紧元件913的突出的端部区域上,并通过进一步靠近冷却元件105,将拉紧元件913挤压进冷却元件105的孔口中。由此在拉紧元件913位置处产生的改变导致弹簧207拉紧。弹簧207的弹力通过其拉紧而增加,因此,冷却元件105通过预先给定的作用力压向电池模块103,并被固定在此处。按此实施例,相互关联的弹簧元件207和拉紧元件913分别被制造成一体。例如,为此,可以将弹簧钢带或弹簧钢丝的一端弯折成半圆形,使另一端具有从弯折段倾斜突出的直段。弹簧207可以由弯折段和呈直段的拉紧元件913形成。
在所示的第一安装步骤中,只有冷却器105位于电池壳体101中。电池模块103还未被安装。弹簧207在未安装的状态下是松弛的,且弹簧行程最大。
冷却器105紧挨在它预先给定的安装位置的下方。每个弹簧207的组成部分913在应该安装电池模块103的侧面上略微突出冷却器105(以及安装位置)。
图10示出了图9所示的电池装置的一部分的细节图。示出的是具有拉紧元件913的弹簧207,此拉紧元件通过冷却器