温度控制元件 |
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| 申请号 | CN201480029071.2 | 申请日 | 2014-03-17 | 公开(公告)号 | CN105229845B | 公开(公告)日 | 2017-07-25 |
| 申请人 | 巴斯夫欧洲公司; | 发明人 | P·鲍姆加特; O·克雷默; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供了一种具有导热表面(3)和 隔热 表面(5)的 温度 控制元件(1)，所述 温度控制 元件包括：一个具有隆起(9)的金属板(7)；一个由塑料主体(11)以及两个由塑料构成的连接部件(17a，17b)。在所述金属板(7)和所述主体(11)之间形成用于接收温度控制介质的至少一个连续通道(13)，所述通道从所述主体(11)的一个端面(15a)延伸到一个相对的端面(15b)且通过所述连接部件(17a，17b)连接到一个温度控制介质回路。所述温度控制元件(1)被设计成使得所述主体(11)至少部分地围绕所述金属板(7)。本发明还涉及一种用于生产温度控制元件的方法、一种所述温度控制元件(1)在锂离子 蓄 电池 (101)中的使用，以及一种包括所述温度控制元件(1)的锂离子 蓄电池 (101)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种具有导热表面(3)和隔热表面(5)的温度控制元件(1)，包括 |
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| 说明书全文 | 温度控制元件[0002] 温度控制元件(尤其冷却元件)原则上是从现有技术已知的且被用于多种热发射组件，诸如，蓄电池(Batterien)、燃料电池、半导体器件或电气部件。因此，DE 102007034740A1描述了一种燃料电池单元，其中用于冷却分插口(Stromabgriffs)的冷却装置被布置在极板处以防止由于从外部输入的热量造成的隔膜变干，其中该冷却装置具有用于冷却介质的冷却通道。此外，DE 112007000829T5描述了一种用于功率转换器的冷却器，其中该冷却器具有用于布置一个热量生成元件、一个热量耗散部件和两个流动路径配置部件 的基底，使得冷却剂可以与热量耗 散部件接触。 [0003] 最近几年，提出了多种尤其用于冷却锂离子蓄电池的概念。锂离子蓄电池构成用于电能量存储的关键部件，诸如例如用于混合或电动车辆。由于锂离子蓄电池的较高的功率和能量密度、非常紧凑的尺度、高充电和放电效率以及它们的高循环能力，因此锂离子蓄电池优于常规电能量存储系统。然而，锂离子蓄电池仅在-10℃到40℃之间的温度窗口内有效地运行。在40℃以上，使用寿命显著减少，而在-10℃以下功率下降且效率显著降低。因此，为了实现关于使用寿命和效率的要求之间的令人满意的平衡，必然需要锂离子蓄电池的充足的热调节。 [0004] 根据现有技术(参考，例如，Thermomanagement bei Hybridfahrzeugen”,Behr GmbH&Co.KG,Stuttgart,Technischer Pressetag 2009；“ Lithium-Batterie”[,Fraunhofer-Gesellschaft,Presseinformation 15.03.2012)，迄今已经提出使用如下方法控制锂离子蓄电池的或布置在锂离子蓄电池内的个体锂离子电池的温度：使用冷却的空气或将冷却板形式的附加蒸发器布置在蓄电池中或使用热交换器以借助于在次级回路中的蒸发制冷器冷却蓄电池或电池。尽管有许多优点，但是这些冷却概念也具有缺点，且因此需要一种改进的温度控制元件。虽然现有技术总体描述了用于蓄电池或其他热量生成部件的冷却系统，但是如果操作温度下降到-10℃以下，则不能够使用这些系统用于加热例如锂离子蓄电池。 [0005] 迄今现有技术未令人满意解决的另一个问题在于使用的材料。虽然冷却介质流经的金属管(例如，扁铝管)常常被用于锂离子蓄电池，金属板(例如，铝板)被锡焊到所述管上，进而个体锂离子电池被粘附到所述金属板上，冷却板的电绝缘(换言之，尤其电击穿强度)依然未得到解决。另一方面，在电绝缘材料(诸如，塑料)的情况下，存在通过电绝缘材料和隔热材料将热量从锂离子电池传递到冷却介质的问题。在由塑料组成的冷却板的情况下，从生产工程学的角度来看，必然需要特定最小层厚度，且其尺寸标注阻碍了热量传递。 [0006] 因此，本发明的目标是提供一种温度控制元件，该温度控制元件克服了现有技术的缺点且提供令人满意的温度控制同时伴有良好的电绝缘。此外，本发明的目标是指明一种用于生产这样的冷却元件的方法以及提供一种使用所述冷却元件的锂离子蓄电池。 [0007] 在前言中提及的类型的温度控制元件的情况下，第一个目标是凭借——提供金属板和塑料主体的材料组合——实现的，其中温度控制介质可以在其中设置的通道内流经该温度控制元件。 [0008] 第二个目标是通过一种用于生产温度控制元件的方法实现的，在该方法中，首先，通过用于主体的塑料围绕金属板，从而形成用于温度控制介质的至少一个通道，且最后通过连接部件的安装完成温度控制元件。 [0009] 在本发明的第一方面，尤其通过一种具有导热表面(3)和隔热表面(5)的温度控制元件(1)实现了上文提及的第一目标，该温度控制元件(1)包括： [0010] -一个金属板(7)，所述金属板被布置在所述导热表面(3)处且所述金属板在其面向所述导热表面(3)的侧面处具有隆起(9)， [0011] -一个由塑料构成的主体(11)，所述主体被大体上布置在所述隔热表面(5)的侧面上且所述主体至少部分地围绕所述金属板(7)， [0012] 其中至少一个用于接收温度控制介质的连续通道(13)以如下方式在所述金属板(7)和所述主体(11)之间形成，即，所述至少一个通道(13)的至少一个壁由所述金属板(7)形成且所述至少一个通道(13)的其余壁由所述主体(11)形成，其中所述至少一个通道(13)从所述主体(11)的一个端面(15a)延伸到一个相对的端面(15b)， [0013] -两个由塑料构成的连接部件(17a，17b)，所述连接部件分别被布置在所述端面(15a，15b)处且将所述至少一个通道(13)连接到一个温度控制介质回路， [0014] 其中所述温度控制元件(1)被设计成使得所述主体(11)在其面向所述导热表面(3)的侧面处至少在不具有隆起(9)的区域内围绕所述金属板(7)，且使得所述主体(11)至少部分地在边缘处围绕所述金属板(7)。 [0015] 本发明基于以下见解：金属板(7)和塑料主体(11)的特定组合可以导致一方面从一个待被温度控制的物体到温度控制介质的良好的热量传递和另一方面足够的电绝缘之间的最佳平衡。此外，通过根据本发明的组合提供了一种重量轻的温度控制元件。 [0016] 出人意料地发现，用根据本发明的温度控制元件(1)，不仅有可能可靠地且根据外部环境冷却待被温度控制的物体，而且有可能在特定限制内(例如，为了能够设定甚至在低外界环境温度下的最佳运行温度)加热待被温度控制的物体。出于此目的，在温度控制元件外部相应地设定流经至少一个通道(13)的温度控制介质的温度。为了最佳地控制物体的温度，金属板(7)在其面向导热表面(3)的侧面具有隆起(9)，所述隆起在由塑料组成的主体(11)中构成一个热桥(thermische Brücke)。 [0017] 下文更精确详细地呈现了本发明。 [0018] 在本发明的意图中，“导热表面”被理解成温度控制元件(1)的大体上接触待被温度控制的一个物体(或多个物体)的一侧。待被温度控制的物体和温度控制介质之间的热量传递在导热表面(3)处发生。相反，“隔热表面”被理解为温度控制元件(1)的另一侧，该另一侧大体上通过由塑料构成的主体(11)形成。 [0019] 措辞“金属板(7)”(其被布置在导热表面(3)处)应被理解为使得金属板(7)至少部分地形成导热表面(3)，直接地接近导热表面(3)或至少与其有一距离地靠近。 [0020] 金属板(7)被设计成大体上平面的，优选地具有矩形基本形状，其中金属板(7)的长度和宽度大于其厚度多倍。在一个优选的实施方案中，金属板(7)具有8cm×5cm到800cm×500cm之间的尺度。 [0021] 金属板(7)具有的隆起(9)可以具有任意几何形状。然而，出于生产工程学的原因，大体上矩形的几何形状已经证明对于隆起(9)是适合的。 [0022] 在金属板(7)和塑料主体(11)的根据本发明的组合中，金属板(7)起导热作用，而塑料起电绝缘且确保机械强度和温度控制元件(1)的密封性的作用。因此，主体(11)的尺度被选择成使得它们与所选择的塑料一起产生足够的机械强度。已经证明如果主体(11)具有在0.5cm到10cm之间、优选地在1cm到3cm之间的厚度则是有利的。 [0023] 主体(11)的塑料至少部分地围绕金属板(7)，换言之，该主体的塑料至少覆盖金属板(7)的面向导热表面(3)的侧面的不具有隆起的那些区域。此外，主体(11)的塑料至少在两个相对的端处封闭金属板(7)，使得金属板(7)被固定地保持在塑料主体(11)内。此外，除了金属板(7)的机械保持之外，具有塑料的封闭体也在边缘处确保电绝缘。用塑料封闭的至少两个相对的边缘尤其在所述端面(15a，15b)之间延伸。 [0024] 温度控制介质流经的至少一个连续通道(13)被设置在温度控制元件(1)的内部。通道(13)从一个端面(15a)延伸到相对的端面(15b)且被设计成使得通道(13)的至少一个壁由金属板(7)形成，而剩下的壁由塑料主体(11)形成。此布置确保温度控制介质与板(7)的高度导热金属直接接触，从而确保最佳热量传递。通道壁不必被实施为直线的和/或平面的。根据温度控制元件(1)的安装几何结构，通道还可以以弧形形式延伸和/或通道壁可以具有曲率。此外，通道横截面不必被实施为矩形，而是在原则上可以具有任意几何形状。 [0025] 由塑料组成的连接部件(17a，17b)分别被布置在至少一个通道(13)在其间延伸的端面(15a，15b)处。措辞“将至少一个通道(13)连接到一个温度控制介质回路”在本发明的意图中被理解成使得连接部件(17a，17b)形成用于在至少一个通道(13)中流动的温度控制介质的收集器和/或分配器。换言之，意味着温度控制介质通过连接部件(17a，17b)中的一个被供给到至少一个通道(13)且再次通过相对的连接部件(17a，17b)被排放。然而，所述连接部件在每种情况下也可以用于将温度控制介质从温度控制元件(1)中的第一通道转向到温度控制元件(1)的至少另一个通道(13)内。 [0026] 术语“温度控制元件”，如在此使用的，在本发明的意图中应被理解成使得温度控制元件(1)既适合于冷却又适合于加热布置在导热表面(3)上的物体。当在本发明中提及待被温度控制的物体时，这不排除也可以温度控制两个或更多个物体的情况。 [0027] 根据本发明的温度控制元件(1)的一个改进，隆起(9)在导热表面(3)内被暴露。这导致待被温度控制的物体和温度控制介质之间的特别良好的热量传递。为了使待被温度控制的物体相对于以此方式配置的温度控制元件(1)电绝缘，该物体必须通过确保电绝缘的接触材料固定在该温度控制元件上。以实施例的方式，在一个具体实施方案中，可以借助于电绝缘胶粘剂将个体蓄电池电池通过其至少部分的金属壳体固定到温度控制元件(1)。可选地，出于此目的，用粘附促进剂处理板(7)和/或个体电池的金属表面是必需的。 [0028] 在根据本发明的温度控制元件(1)的一个替代改进中，在导热表面(3)中隆起(9)由主体(11)的塑料覆盖。从而在不需要其他措施的情况下确保待被温度控制的物体和金属板(7)之间的足够的电绝缘。如果例如蓄电池电池被粘附到温度控制元件(1)上，则在此实施方案中通常无需使用粘附促进剂。隆起(9)上的塑料的层厚度优选地是1.0mm或更小，尤其0.7mm或更小，且至少0.3mm。 [0029] 在根据本发明的一种配置中，金属板(7)在边缘处至少部分地具有凸起物(19a)和/或凹槽(19b)，其结果是确保塑料主体(11)和金属板(7)之间的强制锁定连接。凸起物(19a)和/或凹槽(19b)尤其在端面(15a，15b)之间延伸。 [0030] 优选地是，金属板(7)在隆起(9)的区域内具有1mm到5mm的厚度且在不具有隆起(9)的区域内具有0.5mm到3mm的厚度。具有更小厚度的金属板(7)难于产生和仅具有不充足的机械强度，而具有更大厚度的金属板(7)增加了温度控制元件(1)的体积和不必要的材料成本。 [0031] 为了待被温度控制的物体和温度控制介质之间的最佳热量传递，已经证明如果隆起(9)被大体上均匀地分布在金属板(7)上则是有利的。附加地或替代地，隆起(9)可以被布置在金属板(7)上使得它们大体上对应于待被温度控制的物体的最集中地待被温度控制的那些区域。此外，隆起(9)可以有利地布置在金属板(7)上使得它们大体上对应于至少一个通道(13)，结果是产生最短的可能的路径以用于待被温度控制的物体和温度控制介质之间的热量传递。 [0032] 在另一个实施方案中，主体(11)的塑料穿透的至少一个连续的切口(21)被设置在金属板(7)的没有隆起(9)的区域中。“连续的切口”在原则上被理解为在生成温度控制元件(1)的过程期间可以通过其将塑料引入到模具的下部内的任意几何结构的孔。此外，提供不止一个切口(21)可以是有利的，以使得在该生产过程中，在金属板(7)上方以尽可能均匀地分布的方式将塑料引入到模具的下部内。除了此生产工程学方面的优点之外，此外，如果塑料穿透金属板(7)，则产生塑料主体(11)和金属板(7)之间的更好的强制锁定连接。 [0033] 此外，凹陷或凸起物形式的流动辅助件(Flieβhilfen)可以被附加地布置在金属板(7)中，这在生产期间促进塑料的分布且使它更均匀。此外，所述凹陷或凸起物可以增加金属板(7)的机械强度。 [0034] 出于节省重量的原因且考虑非常良好的热传导率，已经证明如果金属板(7)含有铝则是有利的。尤其，金属板(7)可以由铝基合金构成。 [0035] 对于主体(11)的塑料优选地是，选自聚酰胺、聚酯、聚苯砜(PPSU)、聚砜(PSU)或聚醚砜(PESU)。这些塑料一方面展示良好的加工性且另一方面赋予温度控制元件(1)足够的机械强度。在聚酰胺中，PA6、PA6.6、PA6.10、PA6.6/6.10、PA6/6T和苯丙醇胺(PPA)是特别优选的。在聚酯中，聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)是特别优选的。 [0036] 在本发明的一个改进中，主体(11)的塑料可以含有添加剂和/或增强材料。此外，可以含有抗冲击改性剂、水解稳定剂、热稳定剂以及另一些附加材料或辅助物作为添加剂。增强材料可以是玻璃纤维、碳纤维、玻璃球或多种矿物填料。 [0037] 用于主体(11)的塑料的选择与合适的添加剂和/或增强材料且与用于金属板(7)的材料选择的结合使得有可能使两个部件的热膨胀系数彼此协调到使得在常规使用中温度控制元件的尺寸可以忍受的或几何结构可以承受的一个数量级中的机械应力在-40℃到85℃的温度范围内产生。 [0038] 温度控制元件(1)的至少一个通道(13)有利地具有3mm到15mm、优选地5mm至12mm的净高度，以及5mm到100mm、优选地10mm到30mm的净宽度。根据本发明通道(13)的净高度和净宽度之间的关系导致温度控制介质的良好流动同时伴有最佳的热量传递。 [0039] 在加压冷却介质的情况下，为了确保到通道(13)内的良好的压力分布，用于压力分布的内部件(23)被设置在通道(13)内。替代地或附加地，内部件(23)可以被提供，该内部件可以起使温度控制介质产生涡流的作用且因此提供进一步改进的温度控制能力。可以将两种功能实现在一种类型的内部件(23)中。 [0040] 在一个具体实施方案中，温度控制介质是冷却剂，诸如， 例如,或乙二醇-水混合物,为其提供一个冷却剂回路。这样的冷却剂回路的运行压力是2巴到5巴,其中所述回路被设计成用于最多达10巴的破裂压力。 [0041] 在一个替代实施方案中，温度控制介质是制冷剂，诸如，1,1,1,2-四氟乙烷(商标名称“R 134a”),或2,3,3,3-四氟丙烯(商标名称“R 1234yf”,来自Honeywell)。这样的制冷剂在热力学过程中通过相应的压力蒸发且部分地以气体形式、部分地以液体形式被引入到温度控制元件1的通道13内。在此实施方案中,温度控制元件1被设计成承受由气体制冷剂导致的最多达42巴的压力。 [0042] 为了优化热量传递，证明如果隆起(9)在金属板(7)上具有25％到99％的面积比例是有利的。 [0043] 为了将根据本发明的温度控制元件(1)连接到另一个温度控制元件(1)或一个替代的固定装置，用于连接的至少一个设备被设置在温度控制元件(1)上。这样的设备可以例如是用于将两个温度控制元件(1)彼此抵靠撑牢(Verspannen)的设备。具体地说，凸缘状区域可以被设置在温度控制元件(1)的边缘处，通过所述区域借助于合适的固定装置(诸如螺钉或螺栓)，两个温度控制元件(1)被彼此抵靠撑牢。 [0044] 在本发明的第二个方面实现了上文提及的第二个目标，其中本发明涉及一种用于生产如上文已经描述的温度控制元件(1)的方法。该方法包括下面的步骤： [0045] -将至少一个滑块引入到两件式模具的第一半部内， [0046] -将一个金属板(7)设置在所述模具的第一半部中并处在所述至少一个滑块以上，其中所述金属板(7)在其顶侧上具有隆起(9)且其中在所述金属板(7)周围保持没有相对于所述模具的周向间隙， [0047] -用第二半部关闭所述两件式模具， [0048] -通过布置在所述金属板(7)以上的至少两个引入点将塑料引入到所述模具内，其中由于所述引入，所述金属板(7)被按压到所述至少一个滑块上且其中至少通过所述周向间隙将塑料引入到所述模具的下部内且在此过程中形成一个主体(11)， [0049] -使所述主体(11)和所述金属板(7)脱模且移除所述至少一个滑块，使得形成至少一个连续通道(13)， [0050] -分别将两个由塑料组成的连接部件(17a，17b)附接到至少一个通道(13)在其间延伸的两个相对的端面(15a，15b)。 [0051] 当将至少一个滑块引入到两件式模具的第一半部内时，应注意确保滑块未被布置在切口(21)中的一个以下，由此阻碍塑料的引入。 [0052] 金属板(7)被布置在该模具的第一半部内使得它位于至少一个滑块以上，其中隆起(9)远离该滑块。在此应注意确保在金属板(7)周围没有相对于模具的周向间隙。这可以例如通过由绝缘材料(例如，塑料)组成的所谓的垫片(Abstandhaltern)确保。为了塑料的良好分布，如果通过布置在金属板(7)以上的至少两个引入点引入塑料则是有利的。优选地是四个引入点或更多个。 [0053] 尤其使用注塑成型方法生产温度控制元件(1)，其中塑料熔化物被注射到两件式注塑模具内，优选地通过引入点(即，注射点)。然而，也可以使用其他方法，例如，引入仅在模具内熔化的(可浇注的)塑料颗粒。 [0054] 通过根据本发明的用于生产温度控制元件(1)的方法，可以简单且快速地生产温度控制元件(1)，而无需大量额外工作。 [0055] 在另一个方面，本发明涉及如上文已经描述的温度控制元件(1)在锂离子蓄电池(101)中的使用。在此温度控制元件(1)尤其用于冷却和/或加热锂离子蓄电池(101)中的锂离子电池(103)。 [0056] 在另一个方面，本发明涉及一种锂离子蓄电池(101)，包括：至少一个锂离子电池(103)，其至少部分地由金属封闭体围绕；以及如上文已经描述的至少一个温度控制元件，其中所述至少一个锂离子电池(103)被布置在所述至少一个温度控制元件(1)上，使得所述金属封闭体与所述温度控制元件(1)的导热表面(3)接触。 [0057] 温度控制元件(1)尤其适合于控制由一个或多个锂离子电池(103)组成的锂离子蓄电池(101)的温度。在此如果锂离子电池(103)每个至少部分地由一个金属封闭体围绕则是有利的。在个体锂离子电池(103)中出现的热量可以通过所述电池的金属封闭体被释放到温度控制元件(1)。在此情况下，个体锂离子电池(103)可以自由地位于温度控制元件(1)上或被撑牢在两个温度控制元件(1)之间或在一侧或两侧处被粘附到一个或两个温度控制元件(1)。 [0058] 根据本发明的锂离子蓄电池(101)具有的优点是，所述蓄电池包括的锂离子电池(103)可以被最佳地温度控制，这是因为温度控制元件(1)一方面确保热量的消散，同时另一方面也在低外部温度下确保最佳温度运行范围的预热。 [0059] 在一个改进中，该锂离子蓄电池(101)还包括一个或多个固定装置，通过所述一个或多个固定装置至少一个锂离子电池(103)被连接到至少一个温度控制元件(1)，和/或用于至少一个锂离子电池(103)的电连接件。 [0060] 从对优选实施例和附图的以下描述呈现另一些特征、优势和可能的应用，然而所述优选实施例不限制本发明。在此描述的所有特征独自地或以任何期望的组合的方式形成本发明的主题，而且与它们在权利要求中的结合或权利要求的引用关系无关。 [0061] 在图中： [0062] 图1示出本发明的第一实施方案中的温度控制元件(1)的图解部分视图，[0063] 图2示出本发明的第二实施方案中的温度控制元件(1)的图解部分视图，[0064] 图3示出根据本发明的温度控制元件(1)的——由图1和图2的X指定的——部分视图。 [0065] 图4示出根据本发明的温度控制元件(1)的图解部分视图， [0066] 图5示出根据本发明的一个实施方案的金属板(7)的图解部分视图，[0067] 图6示出根据本发明的温度控制元件(1)的图解部分横截面视图，以及[0068] 图7示出锂离子蓄电池(101)的图解部分视图。 [0069] 图1示出来自温度控制元件1的第一实施方案的切面(Ausschnitt)，其中金属板7由主体11的塑料大体上完全封闭。换言之，在该例示的下部区域中温度控制元件1是完全由塑料构造的，同时横截面的上部分示出金属板7具有隆起9，该隆起9同样由塑料覆盖。在图1中的例示中，导热表面3位于顶部处且隔热表面5以由例示中隐蔽的方式位于下侧上。可以从图1中看出的是，通道13的上侧由金属板7界定且对于剩余部分由主体11的塑料界定。 [0070] 在图1的例示中，金属板7被例示为一个板，例如通过冲压/压印在该板中产生隆起9，使得在金属板7的另一侧上与隆起9相对地出现一个凹陷。然而，还可以以不同的方式(例如，通过铣削或挤出或本领域技术人员已知的其他成形技术)生产金属板7，使得在金属板7的下侧上形成相对于隆起9的大体上平滑的区域。 [0071] 图1的视图同时例示了端面15a，至少一个通道13从该端面延伸到相对的端面15b(未例示)。虽然金属板7在侧面处由主体11的塑料围绕，且因此确保电绝缘以及足够的电击穿强度，金属板7可以在端面15a、15b处被暴露，这是因为由塑料组成的连接部件17a、17b也被布置在此处以及覆盖且使暴露的金属板7电绝缘(参考图4)。 [0072] 图2是关于图1的温度控制元件1的一个替代实施方案，在该实施方案中，隆起9未由主体11的塑料覆盖而是在导热表面3处被暴露。在其他方面，此实施方案与第一实施方案相同(参考图1)。 [0073] 图3示出由图1和图2中的X指定的详细区域。此截面揭示塑料主体11的覆盖金属板7的边缘区域的一部分，其中凸起物19a和/或凹槽19b被形成在该金属板7的边缘区域中。如从图3中的例示中所得出的，由此产生金属板7和塑料主体11之间的强制锁定连接。 [0074] 图4示出本发明的第一实施方案中的温度控制元件1的部分视图，其中隆起9由主体11的塑料覆盖。此外，示出了在端面15a、15b中的一个处的连接部件17a、17b中的一个。如上文已经描述的，由此覆盖相应的端面15a、15b，确保金属板7的边缘的电绝缘且此外使流经通道13的温度控制介质的连接或转向或分配成为可能。此图未例示出通过连接部件17a、17b中的一个实现温度控制回路内的温度控制介质的供给和排放的可能性，所述温度控制回路位于温度控制元件1的外部。 [0075] 图5部分地例示了在不具有隆起9的区域中具有一个或多个连续切口21的金属板7的一个具体实施方案。此例示仅以实施例的方式且示出切口21的不同的几何结构和布置。此外，图5中的例示示出在隆起9的相对侧上具有一个大体上平滑的区域的金属板7的实施方案——上文已经提及。 [0076] 图6是通道13的横截面视图。在图6中的例示中，通道13在顶部处由具有隆起9的金属板7界定。在侧面和在底部处，通道13被嵌入到塑料主体11内。内部件23被设置在通道13中且一方面起实现加压的温度控制介质的更好压力分布的作用和/或另一方面引起流动的温度控制介质向温度控制元件1的涡流，结果是关于温度未形成层流，相反，温度控制介质大体上具有均匀的温度。 [0077] 图7示出锂离子电池101的部分视图，其中以实施例的方式，个体锂离子电池103被布置在温度控制元件1上。在一个优选的实施方案中，该锂离子电池103至少部分地具有金属壳体且后者与温度控制元件1的导热表面3接触。在此情况下，可以在锂离子电池103和温度控制元件1之间实现纯机械接触，例如通过从上面放置到锂离子电池103上的第二温度控制元件1且随后两个温度控制元件1抵靠彼此撑牢，使得锂离子电池103被保持在其间。替代地，可以使用合适的胶粘剂将锂离子电池103粘附到温度控制元件1上，其中该胶粘剂在一方面具有电绝缘且在另一方面具有导热效果。 [0078] 在锂离子蓄电池的一个具体实施方案中，十个锂离子电池103(每个由一个铝壳体围绕)被按压在一起且通过它们的底部而被放置到温度控制元件1上，结果是实现具有非常良好的热量传递的最佳热量耗散。根据安装条件，用于撑牢温度控制元件1的简单的框架可以被设置在十个锂离子电池103的顶侧上或第二温度控制元件1被放置且撑牢第一温度调节元件1。 [0079] 以此方式，大量锂离子蓄电池101可以被接合在一起以形成一个更大的单元，而不会发生过度加热。个体锂离子蓄电池101可以单独地、并联或串联连接到温度控制介质回路。 [0080] 在温度控制元件1仅被用作冷却元件的实施方案中，相应的冷却介质可以被引导到低压力过程中。如果温度控制元件1不仅意在引起例如锂离子蓄电池的冷却而且引起锂离子蓄电池的加热，则必须在高压过程中引导相应的温度控制介质，这导致关于温度控制元件1的设计的特定要求。尤其，应考虑确保金属板7和塑料主体11之间的材料过渡的气密性。这有利地可以借助于如下事实实现：在生产期间在冷却过程中主体11的塑料略有收缩且形成一个预加应力的强制锁定配合。凸起物19a和凹槽19b像所谓的迷宫式密封一样起作用且附加地防止制冷剂在材料分开边界的情况下转移。 [0081] 在一个实施方案中，本发明涉及一种用于生产温度控制元件1的方法。出于此目的，对于设置的每个通道13，一个滑块被插入到两件式注塑模具的下半部内。然后，将金属板7从上面放置到滑块或多个滑块上，其中金属板上的隆起9面向上方。 [0082] 可以在用塑料注塑模制包封的区域中适当地预处理金属板7的表面。以实施例的方式，可以执行机械(研磨)或物理(等离子体喷涂)处理或可以化学地(蚀刻、粘附促进剂的施加)改进该表面以确保塑料到金属板7的改进的连接。 [0083] 在金属板7周围保持没有相对于注塑模具的周向间隙。在两件式注塑模具已经被关闭之后，通过至少两个注射点(优选地，四个注射点)将相应的塑料熔化物注射到注塑模具内，其中注射点被布置在金属板7以上。由于塑料熔化物的注射压力，金属板7被固定地按压到滑块或多个滑块上，由此防止塑料熔化物可以侵入到其内的间隙。塑料熔化物流经周向间隙和金属板7中存在的切口21进入到注塑模具的下部分内且大体上完全封闭所述滑块，使得通道13在顶侧上由金属板7界定且在侧面和底部处由主体11的塑料界定。 [0084] 在塑料已经固化且主体11已经脱模之后，滑块被取出，使得它们释放通道13。在此情况下，内部件23有利地被布置在所述滑块的脱模方向上。然而，如果使用分开的滑块，该滑块在相反的方向上从主体11取出，则同样可以实现内部件23的偏移。 [0085] 最后，优选地由与主体11的塑料相同的塑料形成的连接部件17a、17b被附接(尤其焊接)到端面15a、15b，从而形成完成的温度控制元件1。 [0086] 在另一个实施方案中，以相对小的格式生产根据本发明的温度控制元件1。多个这样的小格式温度控制元件1然后被模块化地组合以形成一个更大的温度控制元件。模块化设计具有的优点是：具有小格式标准尺寸、可变化地接合个体温度控制元件1、能够仅用基本模具(例如，一个注塑模具)生产不同尺寸和不同几何结构的温度控制元件。个体的小格式温度控制元件1以合适的方式接合在一起；有利地，在它们的纵向侧或端面侧，它们被焊接或粘附到一起。 [0087] 在本发明中，主要基于温度控制元件在锂离子蓄电池中的使用描述了该温度控制元件1。原则上，它还可以被用于控制其他温度调节部件的温度，例如，用于冷却半导体设备，用于控制燃料电池的温度或用于冷却电连接件。 [0088] 参考标记列表 [0089] 1 温度控制元件 [0090] 3 导热表面 [0091] 5 隔热表面 [0092] 7 金属板 [0093] 9 隆起 [0094] 11 由塑料组成的主体 [0095] 13 通道 [0096] 15a、15b 端面 [0097] 17a、17b 连接部件 [0098] 19a 凸起物 [0099] 19b 凹槽 [0100] 21 切口 [0101] 23 内部件 |
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