用于组装成模块的各个单独的电池块的调温装置的制作方法

本发明涉及一种用于组装成模块的各个单独的电池块的调温装置，其具有基体，所述基体为了周侧包围所述电池块而包括两个相互对置的密封元件，所述密封元件具有参照每条接合轴线成对地相互对置的贯穿口，并且所述基体形成横向于所述接合轴线延伸的用于调温流体的流动通道。

尤其基于锂离子技术的电池块具有强烈依赖于运行温度的使用寿命，其中，1至3摄氏度的温差已经可以导致显著的老化。因此恰恰在这样的电池块受到撞击负载时重要的是，迅速消散由于化学过程产生的热能，以便实现较长的运行时间。在此，已经证明使用流体调温装置尤其在用于防止可能发生的火灾方面是非常有利的，然而，利用这样的装置通常仅实现迟缓的调节行为，因为流体涡旋和由此导致的背压阻止更快的流速和相应的体积通量或者说体积流量(volumendurchsatz)。这一点还因使用了需要更可靠的密封的易挥发的调温流体而变得更困难。

背景技术：

由现有技术已知用于组装成模块的各个单独的电池块的调温装置，其具有基体，所述基体包括两个相互对置的密封元件并且形成用于输入到装置中的调温流体的液体空间。(wo2017/067923a1)。在此，为了周侧密封所述电池块，密封元件具有参照每一个接合轴线成对地相互对置的贯穿口，从而各个单独的电池块部分地被调温流体环流，而用于电气接触的阳极和阴极位于所述基体之外。因此，由wo2017/067923a1已知的调温装置的缺点在于，必须将密封元件以及密封件的制造公差保持得非常小，以便在装配完成后针对因调温流体的更高的流速系统而引起的压力增加实现基体的足够的密封性，并且避免调温流体从基体中泄露，然而，因此这伴随着巨大的制造技术上的耗费。

技术实现要素：

因此，本发明所要解决的技术问题在于，设计按开头所述方式的调温装置，使得在实现更低的制造耗费的同时，即使在调温流体流速更高时也实现装置的更高的密封性。

本发明解决上述问题的方式在于，密封元件是两个彼此相同的模制件，所述模制件彼此点对称地指向并且分别通过装配面相互连接构成所述基体，其中，具有密封补偿区域的容纳槽从基体内侧连接到装配面上。

因为两个密封元件例如设计为通过注射模制工艺利用同一个工具模腔制造而成的通用件，因此，它们具有基本相等的部件公差，因此可以省去两个不同的密封元件彼此之间的另行匹配。通常为了密封两个这样的密封元件设置共同的、环绕的边缘密封件，但所述边缘密封件在接合两个密封元件时伴随有较高的制造耗费，因为在两个密封元件中设置了用于共同的边缘密封件的容纳槽，并且边缘密封件和相应的容纳槽壁之间为密封所需的面积压力能够只通过共同的边缘密封件与相应的密封槽的精确定向得以确保。因此根据本发明规定，两个密封元件分别具有各自单独的、环绕的边缘密封件，所述边缘密封件插入到相应的容纳槽中。由于因此在接合密封元件时导致两个边缘密封件的相互压紧(这是技术人员为了避免由于边缘密封件的不希望的变形产生的泄露所通常希望规避的)，根据本发明在从基体内侧连接到装配面的容纳槽中设置了密封补偿区域，所述密封补偿区域在非装配状态下保持自由并且实现边缘密封件的预先定义的变形。只有当两个密封元件相互连接时并且在实现了足够的面积压力时，才将密封补偿区域至少部分地通过相应的边缘密封件填充。若密封补偿区域设置在容纳槽的远离装配面的一侧上，则还可以避免密封元件的形成装配面的侧壁朝向基体外侧变形并且不再相互对齐地终结，否则不可能实现边缘密封件的预先定义的面积压力。

为了在相对于边缘密封件更大的密封补偿区域中也实现可靠的密封，建议容纳槽具有相对于槽底突出的、用于边缘密封件的定位阶，并且在所述定位阶上方的留空的槽区域形成所述密封补偿区域。因此避免了密封件在容纳槽中的不希望的移动，因为边缘密封件在槽底的区域中横向于其纵向方向地固定在槽壁和定位阶之间，而在形成在定位阶上方的密封补偿区域中仍然能够保持边缘密封体的弹性变形。此外，弹性变形还实现边缘密封件向定位阶的挤压，从而自改善边缘密封件和容纳槽之间的密封。

若边缘密封件具有朝向装配面倾斜低于所述装配面的密封凸起，则在降低内应力的同时产生特别有利的密封效果。由于这些特征，还形成了从基体外侧连接到容纳槽上的第二密封补偿区域，这使得即使为了实现更高的面积压力设置了相对于装配面更强烈突出的边缘密封凸起，也能实现两个密封元件的形成装配面的侧壁之间的齐平过渡。

为了尤其在接合电池块时避免损伤沿贯穿口的周向方向延伸的贯穿密封件，密封元件可以分别在三个彼此邻接的贯穿口之间具有在基体内侧突出并且沿接合轴线的方向延伸的支撑销，在向贯穿口的过渡区域中所述支撑销形成用于沿贯穿口的周向方向延伸的贯穿密封件的支撑体。一方面，在装配状态下彼此叠放的支撑销避免密封元件在通过使用电池块而出现力负载时发生变形，并且避免随之产生的贯穿密封件的扭曲。另一方面，支撑体形成用于贯穿密封件的定义的装配面，因此所述支撑体在装配之前具有定义的位置，在装配过程中并且在装入电池块后不会相互影响，并且因此实现相对于装入的电池块预先给定的面积压力。因此，通过两个技术特征的结合避免装配时损伤贯穿密封件，因为贯穿密封件不会不均匀地伸入到需装入的电池块的容纳区域中，并且不会因此在装配中被剪掉或甚至被扯掉。为了不会通过支撑销不必要地损害调温流体的流动特性，所述支撑销可以根据预先给定的接合方案仅布置在首先与电池块接合的贯穿口的区域中。然而，支撑体还当然可以布置于在这种情况下不设置支撑销的位置中。

若边缘密封件与容纳槽通过多部件式注塑成型工艺连接，则产生特别有利的制造条件。例如边缘密封件作为软部件可以是热塑性的弹性体，而容纳槽在硬部件的意义上可以设计为聚甲醛。因此与表面压力无关地在容纳槽和注塑其中的边缘密封件之间形成密封。

为了更好的制造条件以及电池块的改善的密封，还可以将贯穿密封件与支撑体通过多部件式注塑成型工艺连接。由于此措施，与面积压力无关地在贯穿口和贯穿密封件之间形成密封。同样，还避免了贯穿密封件伸入到电池块的容纳区域中并且因此避免了接合电池块的过程中被剪掉或扯掉。若边缘密封件和贯穿密封件均在软部件的意义上设计为热塑性的弹性体，并且容纳槽或者支撑体在硬部件的意义上设计为聚甲醛，则产生特别有利的制造条件并且较高的密封效果。此外还可以规定，硬部件和软部件通过额外的注塑的促进粘附的中间部件彼此相连。

为了能够避免密封件尤其在额外加装在流动管道中的情况下的点状负载以改善密封性，建议各密封元件分别具有调温流体接口以及与相应点对称定向的其他密封元件的各调温流体接口相互对置的分流器。沿接合轴线的方向延伸的调温流体接口的优点在于，形成由各个单独的电池块装配而成的模块的特别紧凑的结构方式和因此较高的功率密度，因为不必设置在接合轴线的方向上突出超出模块的横截面的调温流体接口并且可以将模块之间的连接线路保持得特别短。根据本发明，在此情况下，若调温流体接口形成阴性插件套管，则产生特别有利的设计条件，从而，由于密封元件的用件相同，可以将两个依次连续的基体通过插入到两个插件套管中的阳性连接件相互流体连通。然而，若流速更高，则在流动管道中以及在调温流体接口上产生涡旋和由此产生的背压，此外，不能保证调温流体均匀地流向所有处于流动管道中的电池块。通过根据本发明设置的相对于相应的调温流体接口的分流器不仅可以实现调温流体流从接合轴线的方向尽量无涡旋地转向到流动管道的纵向方向，而且还将所述流体流总体上分成多个支流，这避免在密封件的区域出现压力峰值。

在此情况下，若分流器具有基本上沿径向朝邻接于所述分流器的第一贯穿口延伸的主导引梳齿，可以提供特别有利的流动条件。因此，调温流体流沿两个梳齿侧翼分开并且已经以两个与电池块切向地延伸的支流形式绕第一电池块环流，这降低了由径向于第一电池块产生的背压而造成的有害的压力峰值。因此进一步地，调温流体可以更好地环流第一以及随后的电池块。此外，这也使得模块的密封性更好，因为确保了密封件不会经受不必要的较高的流体压力。

为了进一步减少压力峰值的出现以及实现向即使位于流动管道边缘的电池块的均匀入流，建议分流器包括两个关于主导引梳齿对称的、并且分别基本上沿径向朝邻接在第一贯穿口上的贯穿口延伸的副导引梳齿。由于此措施，总共形成四个支流，其中，位于边缘侧的支流贴靠在基体的内壁上，并且与位于流动管道的边缘区域中的电池块的朝向基体内壁的外表面切向地环流所述位于流动管道的边缘区域中的电池块。为了进一步减少背压，可以使主导引梳齿和/或副导引梳齿的顶端从调温流体接口区域朝向邻接的贯穿口加宽，因为，只有在调温流体接口的区域中直接出现流体流动时才需要将流体流分流，而各个单独的支流随后应彼此较远地分隔开，使得所述支流基本径向地流入需环流的电池块。显然，主梳齿以及副梳齿的几何形状在流动优化的意义上可以不同地设计或者还可以设置额外的副梳齿。

附图说明

在附图中示例性地示出本发明技术方案。在附图中：

图1示出了根据本发明的调温装置的示意图；

图2以更大的比例尺示出了装配好的模块的示意性侧视图；

图3示出具有未接合在一起的密封元件的图1的放大的细节视图；

图4示出具有接合在一起的密封元件的图1的其他的放大的细节视图；和

图5示出图1所示的分流器的放大的细节视图。

具体实施方式

根据本发明的用于组装成模块1的各个单独的电池块2的调温装置包括基体3，所述基体3具有两个相互对置的密封元件4、5。为了周侧包围电池块2，密封元件4、5具有相对于每条接合轴线成对地相互对置的贯穿口6。基体3形成横向于所述接合轴线延伸的、用于用来调节电池块2的温度的调温液体的流动管道。密封元件4、5构造为例如注塑成型的两个通用件。在接合时，它们点对称地彼此指向、分别经由环绕的装配面7相互连接并且因此形成基体3。

在基体内侧上，具有密封补偿区域8的容纳槽9连接在装配面7上。环绕的边缘密封件10装入到密封元件4、5的相应的容纳槽9中。若边缘密封件10与容纳槽9通过多部件式注塑成型工艺连接，则产生特别有利的制造条件以及在边缘密封件10和容纳槽9之间的特别好的密封性，其中，边缘密封件10是例如呈热塑性弹性体形式的软部件，并且容纳槽9是例如成聚甲醛形式的硬部件。

此外，密封元件4、5分别在三个彼此邻接的贯穿口6之间具有在基体内侧突出并且沿接合轴线的方向延伸的支撑销11，所述支撑销11在向贯穿口6的过渡区域12中形成用于沿贯穿口6的周向方向延伸的贯穿密封件14的支撑体13。在装配状态下，支撑销11利用其相应的装配面15彼此叠放。此外，支撑体13也可以设置在无支撑销的过渡区域16中。如图1可见，为了更好的压力分布，可以在过渡区域12上通过分别三个朝向该过渡区域12延伸的隔片17来增强支撑销11。与边缘密封件10和容纳槽9类似，贯穿密封件14与支撑体13也可以通过多部件式注塑成型工艺连接。

图2示出装配的模块1，其具有通过贯穿口6接合并且周侧由贯穿密封件14包围的电池块2。

如尤其在图3和图4中可见，容纳槽9具有相对于槽底18突出的、用于边缘密封件10的定位阶19。在此，定位阶19上方留空的槽区域20形成密封补偿区域8。在将两个密封元件4、5接合在一起时，应相互叠放的并且由于所需面积压力而产生弹性变形的边缘密封件10的一部分偏移到密封补偿区域8中，如图4所示。此外，边缘密封件10具有朝向装配面7倾斜低于所述装配面7的密封凸起21，因此形成在基体外侧上邻接在容纳槽9上的第二密封补偿区域22。

图5示出根据本发明的图1中所示的密封元件4中的分流器23的细节视图。在此，所述分流器23具有主导引梳齿24以及副导引梳齿25。主导引梳齿24以及副导引梳齿25均具有朝向邻接的贯穿口6变宽的顶端26。此外，在图1中可见，主导引梳齿24以及副导引梳齿25的梳齿横截面朝分别邻接的贯穿口6的方向递增。此外，密封元件4、5分别具有调温流体接口27，从而在接合在一起的状态下，每个密封元件4的调温流体接口27与其他的密封元件5的分流器23相对置。

调温流体接口27可以形成阴性插件套管，从而由于密封元件4、5的用件相同，可以将两个依次连续的基体通过插入到两个插件套管28中的阳性连接件相互流体连通。