用于对电池进行调温的装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种用于对电池或电池组、尤其是对用来驱动汽车的牵引用电池进行 调温的装置。调温液供给机构通过至少一个调温接口为基本上被平面地设计的调温件提供 调温液。
【背景技术】
[0002] 混合动力汽车（HEV=HybridElectricVehicles)和电动汽车（EV=Electric Vehicles)需要能量充足的且功率大的电池系统，以便其电的驱动机器可以输出所期望的 行驶功率。现今优选使用具有约100个电池单池的数量级的、能量充足的且功率大的锂-离 子-电池组或锂-聚合物-电池组作为电的蓄能器。功率大的电池单池的电池容量高达 63Ah〇
[0003] 由于电化学转化过程，锂-离子-电池单池或锂-聚合物-电池单池主要在能量 输出时升温。电池组功率越大，其温升就越高，并且高效的、有效的热管理系统就越不可或 缺，该热管理系统在冷的时候对电池单池进行加热并且在热的时候对其进行冷却，其中，冷 却是热管理系统的最经常需要的功能。
[0004] 其原因在于，锂-离子-电池系统的最佳工作温度处于+5°C和+35°C之间的数量 级。从约为+40°C的工作温度起，相应的电池单池的寿命就会缩短。因此，仅仅通过对电池 单池进行充分地热调节即可实现满足约8至10年的寿命要求。这意味着，电池单池在所有 的工作状态下都要保持在具有40°C以下的温度水平的在热学方面不危急的状态下。此外， 为了实现电池单池之间的相同的老化过程，还要使得电池间的温度梯度保持在仅5K的数 量级。
[0005] 关于电池加热和电池冷却，现有技术公开了利用水/乙二醇-混合剂的液体调温 装置，经由安装在电池模块或电池单池下面的冷却板的通道来引导该混合剂。通过冷却水 软管来实现对冷却板提供冷却液。冷却板的通道要么被构造为挤压型材，要么被构造为相 应的入口。
[0006]DE10 2009 016 576A1涉及一种电池及其部件以及一种用于其制造和组装的 方法。设置了多个电池冷却板，这些电池冷却板均具有限定在其内的、用于液态冷却剂的 路径，该路径与入口收集导引孔和出口收集导引孔连通，其中，多个冷却板彼此堆叠在一 起。由此，每个板的入口-和出口收集导引孔都与相邻板的那些导引孔和相邻板的每个入 口-和出口收集导引孔对准。
[0007]US2011/0293982A1涉及一种用于冷却电池的装置。公开了具有框架的冷却模 块，该框架具有多个腿，这些腿形成了框架的中心区域的孔。至少一个腿包括狭缝。散热片 与框架相联接。所述散热片包括卷曲的板，该板被布置在第一板和第二板之间，并且在第一 和第二板之间形成一些液体流动通道。冷却模块被容纳在堆垛（Stapel)内，在该堆垛内， 至少一个电池单池被容纳在彼此邻接的冷却模块之间。电池单池位于至少一个冷却模块 的、具有散热片的热传递连接件内，其中，散热片在电池单池和被构造在散热片内的流动通 道之间形成了热量能量转移装置。
[0008] DE10 2011 109 306A1介绍了一种用于安装和嵌入式地冷却袋式单池装置的模 块化的载板设计方案(Plattentragerkonzept)。模块化地构造的装置包括多个U-形的具有冷 却液通道的部件，其中，这些U-形的部件以堆叠的方式被彼此固定。每个冷却液通道都包 括入口和出口，其中，在堆叠的U-形的部件内的开口相互对齐。模块化的装置还包括多个 导热的承载板，其中，在对置的承载板上和之间安装有电池单池。所述承载板的侧边被容 纳在对置的u-形部件的对置的固定狭槽内，其中，在u-形的部件内，在固定狭槽内设置有 冷却液通道，从而使得流过冷却液通道和u-形部件的冷却液接触到承载板，并且吸走其热 量。
[0009] 需要冷却水系统具有十分高的密封性来避免发生泄漏。然而，在电池壳体内和电 子部件上不存在液体探测。其缺点是，因为泄漏发生在整个电池-寿命期间，永远不能彻底 避免泄漏。此外，冷却水软管和冷却板之间的各种不同的接口都位于电池壳体内，这会产生 其它潜在的泄漏位置，此外，这些泄漏位置以不利的方式紧挨着电子部件。因而会因流出的 调温液而发生电池内部短路的危险。
【发明内容】
[0010] 根据本发明，提出了一种用于通过调温液供给对电池或整个电池组尤其是对用于 驱动汽车的牵引用电池进行调温的装置，该装置通过至少一个调温接口为基本上为平面的 调温件提供调温液，其中，平面的调温件被彼此重叠地布置在调温接口上，或者与调温接口 材料配合地相连，但也可使用密封件相对于调温接口密封。
[0011] 通过根据本发明所提出的解决方案可以以有利的方式实现完全省去易于泄漏的 软管系统。在既用于分配又用于收集调温液的部件内，直接使用被平面地设计的调温件，因 此会带来巨大的与安全相关的并且成本也低的好处，因为所提到的软管可以被完全省去， 并且可以显著地减少用于确保调温系统密封性的措施。
[0012] 在本发明所基于构思的其它有利的改进方案中，平面的调温件被至少一个通道穿 透，该通道被调温液流过。平面的调温件的通道要么可以被设计为入口要么可以被设计为 挤压型材。平面的调温件通常由具有良好的导热性能的材料制成，从而通过平面的调温件 可以实现将热量较好地传递给待调温的电池或待调温的电池组。在外界温度低时，在对调 温液进行相应的加热的情况下通过根据本发明所提出的解决方案可以实现对电池或电池 组的加热，而在工作时或在外界温度高时，根据被冷却的调温液，通过根据本发明所提出的 解决方案基本上可以无泄漏地降温，即对电池或整个电池组进行冷却。
[0013] 在本发明所基于构思的其它有利的设计方案中，平面的调温件具有至少一个孔， 这些孔用于调温液的流入或流出。通过这些孔进行调温液的回流和流入。
[0014] 在根据本发明所提出的用于对电池单池进行调温的装置的一个设计变型中，平面 的调温件具有彼此互补地设计的收窄件，这些收窄件在由平面的调温件构成的复合体内形 成密封面。在这些设计变型中，平面地构造的调温件被平坦地设计。由平面的调温件构成 的复合体以有利的方式通过至少一个被块状地构造的密封部、优选地通过两个密封部来密 封。在中间连接环形密封件的情况下，在重叠区内，通过这两个密封部使得平面的调温件在 实现密封作用的情况下被彼此相对地预夹紧。环形的密封件可以被设计为0-形环。
[0015] 在本发明所基于构思的另一有利的设计变型中，平面地构造的调温件在重叠区内 部被阶梯形地、弯曲地或成角度地构造。由此可以以有利的方式实现紧凑的布局；此外，在 对称地布置被弯曲地、阶梯形地、弓形地或成角度地构造的平面的调温件时，可以采用彼此 上下叠置的布置方式使用相同部件。
[0016] 平面的调温件的孔布置在平面的调温件的、位于调温接口的上部或下部的重叠区 内，从而这些孔彼此对齐，通过这些孔，调温件使得通道通入到平面的调温件内。此外，不仅 平面的调温件的孔彼此对齐，而且这些孔还与供给通道对齐，该供给通道例如通到调温接 口的上部的平面侧或下部的平面侧。在一个可行设计方案中，通过平面的调温件的、彼此上 下叠置的被涂装的布置方式，可以实现优选地由两个密封部和一些环形的密封件形成的水 平的密封；然而，还存在实现使得平面的调温件相对于调温接口竖直密封的可能性。根据该 设计变型，例如被平坦地设计的平面的调温件在其边缘具有凸缘，这些凸缘例如通过材料 配合的连接与被设计在调温接口内的直通通道相连。调温接口的直通通道经由供给通道被 供给，该供给通道本身由调温液供给机构来予以供给。
[0017] 在根据本发明所提出的解决方案的另一有利的可行设计中，可以在由彼此上下叠 置地布置的平坦的或被阶梯形地、弯曲地或成角度地构造的平面的调温件构成的复合体内 装入采用双孔螺栓设计的密封头。所使用的双孔螺栓的特征在于，该双孔螺栓具有内置的、 彼此相分离的引导液体的轮廓。这些引导液体的轮廓例如可以是彼此相分离的通道，通过 这些通道既可以实现调温液的流入又可以实现调温液的回流。
[0018] 特别地，根据本发明所提出的解决方案可以用于对混合动力汽车（HEV)或电动汽 车（EV)的牵引用电池进行调温，即加热或冷却。
[0019] 根据本发明所提出的解决方案的优点主要在于，可以省去迄今为止所使用的、易 于泄漏的软管系统。在直的路径上将平面的调温件连接到调温接口上，为此仅需要环形的 密封件。通过可彼此相互夹紧的密