用于電能存儲器的冷卻板的制作方法

本發明涉及一種用于電能存儲器的冷卻板。

背景技術：

由DE 102010025656 A1例如公開了一種用于機動車的電壓供給的模塊化的裝置，其中為了冷卻電化學存儲單元使用了形式為冷卻本體的冷卻板。所述冷卻本體例如借助于輥壓接合（Rollbonding）或者說擠壓加工來制造，其中管路走向通過激光加工或者說扁管來引入。在所述殼體的底部處設置了絕緣層，以便不降低冷卻功率。

已知的現有技術的缺點在于，僅僅在電化學存儲單元與所述冷卻板之間使用了熱絕緣并且所述冷卻板不具有單獨的外殼。

技術實現要素：

與此相反，根據本發明的、具有獨立權利要求的表征性的特征的處理方式具有下述優點：用于電能存儲器的冷卻板具有至少兩個以不可拆卸的方式相互連接的金屬片和至少一個合成材料蓋板，其中所連接的金屬片包括至少一個借助于分隔介質鼓充的冷卻通道，由此實現了更好的機械穩定性。

通過所述合成材料蓋板實現了附加的密封并且由此實現了更高的密封性，由此，相對于現有技術以有利的方式降低了泄露出現的可能性。

本發明的其他有利的實施方式是從屬權利要求的主題。

作為用于所述金屬片的材料使用鋁、鋁合金、銅和/或金，由此以有利的方式實現了所述冷卻板與例如電能存儲器之間的平坦的接觸表面并且/或者實現了良好的導熱性。

有利的是，所述合成材料蓋板是電絕緣體，由此實現了所述冷卻板相對于鄰接的電能存儲器的電絕緣，從而例如在故障情況下不會有電流從能量存儲器通過所述冷卻板和冷卻管流到冷卻系統并且通過電擊傷害到人。

用于制造根據本發明的冷卻板的方法包括以下步驟：

在第一方法步驟中，將分隔介質鋪設到第一金屬片的至少一個第一區域上，由此例如設置了冷卻通道結構。有利的是，能夠通過所選擇的用于鋪設所述分隔介質的方法、例如借助于壓力方法來產生精細的冷卻通道結構，所述冷卻通道結構相對于根據現有技術的管路具有高的密封性并且/或者實現了對所述冷卻通道結構的簡單的改變或者說適配。

在第二方法步驟中，在所述第一金屬片的第二區域與至少一個第二金屬片之間形成機械上不可拆卸的連接部，其中所述第一區域通過所述分隔介質從所述機械上不可拆卸的連接部中留空，由此以有利的方式省去了例如通過激光加工實現的通道引入。

在第三方法步驟中，通過鼓充（Aufblasen）所述第一區域構造至少一個冷卻通道，從而使得用于吸熱的冷卻介質能夠穿流所述冷卻通道。依賴于通過對所述第一區域的單側或雙側的鼓充的壓力和/或持續時間實現了所述冷卻通道的更大的橫截面，由此以有利的方式降低了壓力損失并且/或者在相同的重量下實現了更大的接觸面積。

在第四方法步驟中，合成材料蓋板與所連接的金屬片的至少一個背向所述機械上不可拆卸的連接部的面固定，由此以有利的方式實現了更好的機械穩定性并且在固定合成材料蓋板的情況下在以機械上不可拆卸的方式所連接的金屬片的所有側上實現了高的密封性。

至少兩個金屬片之間的機械上不可拆卸的連接部借助于輥壓接合和/或粘合來形成。在輥壓接合過程中，金屬片通過在高壓下輥壓而接合。在另一種實施方式中，一個金屬片由不同的材料組成，在實現與另一個金屬片的輥壓之前。通過所述輥壓接合產生了均勻的機械上不可拆卸的連接部，由此提高了機械穩定性并且降低了重量，因為使用了更薄的金屬片。

將所述分隔介質印到所述金屬片上，由此以有利的方式產生了精細的冷卻通道結構，所述冷卻通道結構相對于管路具有高的密封性并且/或者實現了對所述冷卻通道結構的簡單的改變。作為分隔介質，例如使用石墨、油、蠟、硅酮和/或油脂。

有利的是，為了鼓充所述第一區域使用了壓縮空氣，其中依賴于所述鼓充的持續時間和/或所使用的壓力例如改變所述冷卻通道的直徑。這樣例如能夠在所述冷卻板內制造出兩種具有不同直徑的不同的冷卻通道結構。

所述合成材料蓋板借助于夾固、超聲焊接、粘合和/或旋擰與所連接的金屬片的至少一個背向所述機械上不可拆卸的連接部的面固定。

對于雙面的機械連接部而言，例如為了更換金屬片和/或合成材料蓋板，為了維修目的，所述合成材料蓋板借助于夾固和/或旋擰來固定。有利的是，這在所述以機械上不可拆卸的方式連接的金屬片的邊緣處實現。

如果要保護所述冷卻板例如免受操作影響，那么所述合成材料蓋板借助于焊接、例如超聲焊接和/或粘合固定在所述邊緣處和/或固定在所連接的金屬片的背向所述機械上不可拆卸的連接部的面上。

有利的是，根據本發明的冷卻板與電能存儲器例如電池單池、電池模塊和/或超級電容以機械的方式例如通過旋擰、粘合、夾緊、夾固連接并且通過所述至少一個冷卻通道冷卻介質穿流所述冷卻板。

有利的是，將根據本發明的冷卻板應用于具有至少一個電能存儲器例如鋰離子電池、鋰硫電池、鋰空氣電池的車輛中。

附圖說明

其中：

圖1a示出了用于制造根據本發明的冷卻板的第一方法步驟；

圖1b示出了用于制造根據本發明的冷卻板的第二方法步驟；

圖1c示出了根據本發明的、實施了第三和第四方法步驟的冷卻板的一種實施方式的剖面圖；并且

圖2示出了根據本發明的冷卻板的可行的第一應用方案；

圖3示出了根據本發明的冷卻板的可行的第二和第三應用方案。

具體實施方式

相同的附圖標記在所有的附圖中表示相同的裝置組件。

圖1a示出了第一金屬片1和第二金屬片2，其中在所述第一金屬片1的至少一個第一區域3（1）上施涂了分隔介質并且在所述第一金屬片1的第二區域3（2）上沒有分隔介質。所述分隔介質在第一方法步驟中例如通過壓力方法鋪設到所述第一金屬片1上。

在圖1b中，所述第一金屬片1與所述第二金屬片2以機械上不可拆卸的方式相互連接，例如所述連接在第二方法步驟中通過輥壓接合形成。

圖1c示出了穿過所制造的冷卻板10的在圖1b中所劃出的平面A-A的剖面圖，其中在第三方法步驟中，借助于鼓充位于所述第一金屬片1和所述第二金屬片2的機械上不可拆卸的連接部之內的第一區域3（1）形成至少一個冷卻通道6并且在第四方法步驟中將合成材料蓋板4、5固定到背向所述機械上不可拆卸的連接部的面上。

圖2示出了根據本發明的冷卻板10的可行的第一應用方案，所述冷卻板在空間上布置在兩個能量存儲器7（1）、7（2）、例如電池單池或電池模塊之間。將合成材料蓋板4、5固定到背向所述機械上不可拆卸的連接部的面上，所述合成材料蓋板形成了圍繞著所述金屬片1、2的合成材料外殼。借助于兩個冷卻通道6（1）、6（2），所述冷卻板10被接通到冷卻回路上。

圖3示出了根據本發明的冷卻板10（2）的第二應用方案，所述冷卻板在空間上布置在上側上、例如布置在電池單池、電能存儲器7（1）、7（2）、7（3）的連接極之間。

在圖3中示出了根據本發明的冷卻板10（1）的第三應用方案，所述冷卻板在空間上布置在下側上，例如作為電池單池、電能存儲器7（1）、7（2）、7（3）的底板。

在另一種可行的應用方案中，所述冷卻板布置在所述電能存儲器7（1）、7（2）、7（3）的殼體之內。由于電絕緣的合成材料和高的密封性，根據本發明的冷卻板例如能夠布置在電池單池殼體之內。