專利名稱：電池單元組件、熱交換器和用于制造熱交換器的方法
技術領域：
本發(fā)明主要涉及一種電池單元組件、一種熱交換器和一種用于制造熱交換器的方法。
背景技術：
熱交換器需要結合到彎曲邊緣的焊接接頭，但是難以彎曲熱交換器中的矩形片。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的本發(fā)明的目的是提供一種利用彎曲邊緣的熱交換器，其不需要焊接接頭來密封彎曲邊緣。技術方案提供根據(jù)示例性實施例的熱交換器。熱交換器包括矩形片，其具有第一和第二矩形片部，所述第一和第二矩形片部在矩形片的彎曲邊緣處被聯(lián)接在一起，使得第一和第二矩形片部布置為相互鄰近并且基本相互平行。第一和第二矩形片部的外邊緣被聯(lián)接在一起，從而使得內部區(qū)域形成在第一和第二矩形片部之間。彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔。熱交換器進一步包括在第一孔上方布置在彎曲邊緣上的第一入口件。熱交換器進一步包括在第二孔上方布置在彎曲邊緣上的第二出口件，使得流體能夠流過第一入口件并流入到內部區(qū)域中，然后流過出口件。提供根據(jù)另一個 示例性實施例的電池單元組件。電池單元組件包括第一框架部件和被構造成被聯(lián)接至第一框架部件的第二框架部件。電池單元組件進一步包括布置在第一和第二框架部件之間的電池單元。電池單元組件進一步包括布置為與電池單元相鄰并且在第一和第二框架部件之間的熱交換器。熱交換器具有矩形片，其具有第一和第二矩形片部，所述第一和第二矩形片部在矩形片的彎曲邊緣處被聯(lián)接在一起，使得第一和第二矩形片部布置為相互鄰近并且基本相互平行。第一和第二矩形片部的外邊緣被聯(lián)接在一起，從而使得內部區(qū)域形成在第一和第二矩形片部之間。彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔。熱交換器進一步包括在第一孔上方布置在彎曲邊緣上的第一入口件。熱交換器進一步包括在第二孔上方布置在彎曲邊緣上的第二出口件，使得流體能夠流過第一入口件并流入到內部區(qū)域中，然后流過出口件。提供根據(jù)另一個示例性實施例的用于制造熱交換器的方法。該方法包括利用彎曲裝置將具有第一和第二矩形片部的矩形片在矩形片的彎曲邊緣處彎曲，從而使得第一和第二矩形片部布置為相互鄰近。該方法進一步包括利用焊接裝置將第一和第二矩形片部的外邊緣焊接在一起，從而使得內部區(qū)域形成在第一和第二矩形片部之間。彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔。該方法進一步包括利用焊接裝置將第一入口件焊接在彎曲邊緣上在第一孔上方。該方法進一步包括利用焊接裝置將第二出口件焊接在彎曲邊緣上在第二孔上方。
根據(jù)下面的說明并結合附圖將會更加明白這些和其它優(yōu)點和特征。本發(fā)明的效果使用根據(jù)本發(fā)明的熱交換器的優(yōu)點是該熱交換器利用了彎曲邊緣，其不需要焊接接頭以密封彎曲邊緣。進一步，使用熱交換器的另一個優(yōu)點是熱交換器能夠通過簡單地彎曲矩形片然后在該片中形成減少焊接接頭而被快速地制造。


圖1是根據(jù)示例性實施例的電池單元組件的分解圖；圖2是在圖1的電池單元組件中使用的熱交換器的等距視圖；圖3是用于構成圖2的熱交換器的矩形片的等距視圖；圖4是示出被朝向彼此彎曲的第一和第二矩形片部的側視圖；圖5是圖2的熱交換器的一部分的橫截面圖；圖6是圖3的矩形片的一部分的橫截面圖；圖7是圖3的矩形片的另一部分的橫截面圖；圖8是在圖1的電池單元組件中使用的入口件的示意圖；圖9是圖1的電池單元組件的一部分的示意圖；圖10是圖1的電池單元組件的一部分的橫截面示意圖；圖11是圖1的電池單元組件的頂視圖；圖12是用于制造圖2的熱交換器的方法的流程圖；并且圖13是用于制造圖2的熱交換器的系統(tǒng)的方框圖。
具體實施例方式現(xiàn)在，將參考附圖更詳細地描述本發(fā)明；但是這些描述僅僅提供為用于對本發(fā)明進行說明，而不應被解釋為限制本發(fā)明的范圍和精神。參考圖1，示出了根據(jù)示例性實施例的電池單元組件10。電池單元組件10被構造成將電功率提供給車輛的主驅動系或者車輛的輔助驅動系。電池單元組件10包括框架部件20、22，電池單元30、32，以及熱交換器40。框架部件20、22被構造成聯(lián)接在一起，從而將電池單元30、32和熱交換器40保持在其間。在一個示例性實施例中，框架部件20、22由塑料構成并且是矩形環(huán)狀的。電池單元30、32被構造成分別產生第一和第二輸出電壓。在一個示例性實施例中，電池單元30、32是矩形袋式鋰離子電池單元。當然，在可替換實施方式中，也可以使用本領域技術人員已知的 其它類型電池單元。參考圖2、3和5，熱交換器40被構造成接收流經(jīng)熱交換器40的冷卻劑或流體，以從電池單元30、32吸取熱能。如圖所示，在一個示例性實施例中，熱交換器40被布置在電池單元30、32之間。熱交換器40包括矩形片50、入口件52和出口件54。矩形片50被折疊到它自身上，從而在其中限定用于接收流體的內部區(qū)域51。在一個示例性實施例中，矩形片50由鋁構成。在可替換實施方式中，矩形片50由不銹鋼構成。當然，在其他實施方式中，也可以使用本領域技術人員已知的其它類型材料構成片50。矩形片50包括矩形片部70、72，它們彼此成整體并且在矩形片50的彎曲邊緣56處被聯(lián)接在一起，從而使得片部70、72布置為相互鄰近并且基本相互平行。矩形片部70、72的外邊緣被聯(lián)接在一起，從而使得內部區(qū)域51形成在片部70、72之間。彎曲邊緣56還具有從中延伸通過的孔82、84。參考圖2、3和5-7，矩形片部70包括外周平坦片部100，內部片部102和外邊緣110、112、114。內部片部102被外邊緣110、112、114和彎曲邊緣56包圍，并且被構造成至少部分地限定用于流經(jīng)熱交換器40的流體的流動路徑。內部片部102包括上升部130，平坦的線性延伸劃分部132，上升部134，平坦的圓形劃分部140、142、144、146、148，上升部230，平坦的線性延伸劃分部232，上升部234，平坦的圓形劃分部240、242、244、246、248，平坦的線性延伸劃分部260，上升部270、272，以及平坦的中央部280。共面的部分包括平坦的線性延伸劃分部132，平坦的圓形劃分部140、142、144、146、148，平坦的線性延伸劃分部232，平坦的圓形劃分部240、242、244、246、248，平坦的線性延伸劃分部260，以及平坦的中央部280。上升部130 布置在外邊緣114和平坦的線性延伸劃分部132之間。此外，上升部134布置在平坦的線性延伸劃分部132和平坦的線性延伸劃分部260之間。平坦的圓形劃分部140、142、144、146、148也布置在平坦的線性延伸劃分部132和平坦的線性延伸劃分部260之間。上升部230布置在外邊緣110和平坦的線性延伸劃分部232之間。此外，上升部234布置在平坦的線性延伸劃分部232和平坦的線性延伸劃分部260之間。平坦的圓形劃分部240、242、244、246、248也布置在平坦的線性延伸劃分部232和平坦的線性延伸劃分部260之間。最后，上升部270、272和平坦的中央部280布置為鄰近熱交換器40的彎曲邊緣56。矩形片部72包括外周平坦片部400，內部片部402和外邊緣410、412、414。內部片部402被外邊緣410、412、414和彎曲邊緣56包圍，并且被構造成至少部分地限定用于流經(jīng)熱交換器40的流體的流動路徑。內部片部402包括上升部430，平坦的線性延伸劃分部432，上升部434，平坦的圓形劃分部440、442、444、446、448，上升部530，平坦的線性延伸劃分部532，上升部534，平坦的圓形劃分部540、542、544、546、548，平坦的線性延伸劃分部560，上升部570、572，以及平坦的中央部580。共面的部分包括平坦的線性延伸劃分部432，平坦的圓形劃分部440、442、444、446、448，平坦的線性延伸劃分部532，平坦的圓形劃分部540、542、544、546、548，和平坦的線性延伸劃分部560，以及平坦的中央部580。上升部430布置在外邊緣414和平坦的線性延伸劃分部432之間。此外，上升部434布置在平坦的線性延伸劃分部432和平坦的線性延伸劃分部560之間。平坦的圓形劃分部440、442、444、446、448也布置在平坦的線性延伸劃分部432和平坦的線性延伸劃分部560之間。上升部530布置在外邊緣414和平坦的線性延伸劃分部532之間。此外，上升部534布置在平坦的線性延伸劃分部532和平坦的線性延伸劃分部560之間。平坦的圓形劃分部540、542、544、546、548也布置在平坦的線性延伸劃分部532和平坦的線性延伸劃分部560之間。最后，上升部570、572和平坦的中央部580布置為鄰近熱交換器40的彎曲邊緣56。
參考圖10，入口件52被構造成將流體傳送到熱交換器40的內部區(qū)域51中。入口件52具有管狀部600和聯(lián)接至管狀部600的末端的環(huán)狀部601。環(huán)狀部601在孔82上方被焊接至彎曲邊緣56。出口件54被構造成將流體從熱交換器40的內部區(qū)域51中傳送。出口件54具有與入口件52相同的結構。出口件54的環(huán)狀部在孔84上方被焊接至彎曲邊緣56。參考圖8-10和12-13，現(xiàn)在將描述用于利用制造系統(tǒng)949制造熱交換器40的方法的流程圖。在步驟900上，彎曲裝置950在矩形片50的彎曲邊緣56處將具有矩形片部70、72的矩形片50彎曲，從而使得矩形片部70、72的相對邊緣112、114布置為相互鄰近。在步驟902上，焊接裝置950將矩形片部70、72的外邊緣焊接在一起，從而使得內部區(qū)域51形成在矩形片部70、72之間。彎曲邊緣56具有從中延伸通過的孔82、84。具體地，參考圖11，焊接裝置950沿著矩形片部70、72的布置為彼此相鄰的外邊緣形成焊接接頭714。進一步地，焊接裝置940沿著布置為彼此相鄰的平坦的線性延伸劃分部132、432形成焊接接頭732。進一步地 ，焊接裝置950沿著布置為彼此相鄰的平坦的線性延伸劃分部260,560形成焊接接頭760。再進一步地，焊接裝置950沿著布置為彼此相鄰的平坦的線性延伸劃分部232、532形成焊接接頭832。再進一步地，焊接裝置950分別在布置為與平坦的圓形劃分部440、442、444、446、448相鄰的平坦的圓形劃分部140、142、144、146、148上形成焊接接頭740、742、744、746、748。同樣地，焊接裝置950分別在布置為與平坦的圓形劃分部540、542、544、546、548相鄰的平坦的圓形劃分部240、242、244、246、248上形成焊接接頭840、842、844、846、848。在步驟904上，焊接裝置950將入口件52焊接在彎曲邊緣56上在孔82上方。在步驟906上，焊接裝置950將出口件54焊接在彎曲邊緣56上在孔84上方。參考圖11，現(xiàn)在將描述熱交換器40的操作。如圖所示，流體960流經(jīng)入口件52進入到熱交換器40的內部區(qū)域51中。流體沿著熱交換器40內的流動路徑962前進，然后流出熱交換器40的出口件54。熱能分別從電池單元30、32被傳遞至片部70、72。同樣地，片部70、72中的熱能被傳遞到流經(jīng)熱交換器40的流體中。因此，當流體離開交換器40時，來自電池單元30、32的熱能從電池單元組件10中被移除。盡管已經(jīng)關于有限數(shù)量的實施方式詳細描述了本發(fā)明，應該容易理解本發(fā)明不限于這樣公開的實施方式。而是，本發(fā)明能夠被改進以合并迄今未描述的任意數(shù)量的變化形式、變更形式、替換形式或等同設置，而這些都與本發(fā)明的精神和范圍相稱。另外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的多個實施方式，可以理解本發(fā)明的各方面可以僅包括一些所述的實施方式。因此，本發(fā)明被看作不受上述說明的限制。
權利要求
1.一種熱交換器，包括: 矩形片，所述矩形片具有第一和第二矩形片部，所述第一和第二矩形片部在所述矩形片的彎曲邊緣處聯(lián)接在一起使得所述第一和第二矩形片部被布置為相互鄰近并且基本相互平行，所述第一和第二矩形片部的外邊緣被聯(lián)接在一起從而在所述第一和第二矩形片部之間形成內部區(qū)域，所述彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔； 第一入口件，所述第一入口件在所述第一孔上方布置在所述彎曲邊緣上；以及第二出口件，所述第二出口件在所述第二孔上方布置在所述彎曲邊緣上，使得流體能夠流過所述第一入口件并流入所述內部區(qū)域中，然后流過所述出口件。
2.根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其中，所述第一矩形片部具有第一外周平坦片部、第一內部片部以及第一、第二和第三外邊緣； 所述第一外周平坦片部被布置為鄰近所述第一矩形片部的所述第一、第二和第三外邊緣；并且 所述第一內部片部被所述第一外周平坦片部和所述彎曲邊緣包圍，并且所述第一內部片部的至少第一部分從所述第一外周平坦片部向外延伸。
3.根據(jù)權利要求2 所述的熱交換器，其中，所述第二矩形片部具有第二外周平坦片部、第二內部片部以及第一、第二和第三外邊緣； 所述第二外周平坦片部被布置為鄰近所述第二矩形片部的所述第一、第二和第三外邊緣； 所述第二內部片部被所述第二外周平坦片部和所述彎曲邊緣包圍，并且所述第二內部片部的至少第二部分從所述第二外周平坦片部向外延伸；并且 所述第二外周平坦片部被布置為與所述第一外周平坦片部相鄰并且被聯(lián)接至所述第一外周平坦片部。
4.根據(jù)權利要求3所述的熱交換器，其中 所述第一內部片部包括與從所述彎曲邊緣朝向所述第一矩形片部的所述第二邊緣延伸的所述第一外周平坦片部大致共面的第三部分；并且 所述第二內部片部包括與從所述彎曲邊緣朝向所述第二矩形片部的所述第二邊緣延伸的所述第二外周平坦片部大致共面的第四部分，所述第一內部片部的所述第三部分被布置為與所述第二內部片部的所述第四部分相鄰，使得所述內部區(qū)域至少部分地被所述第三部分和所述第四部分分隔開。
5.根據(jù)權利要求4所述的熱交換器，其中，所述第三部分和第四部分是線性延伸部分。
6.根據(jù)權利要求4所述的熱交換器，其中，所述第三部分和第四部分是圓形部分。
7.根據(jù)權利要求1所述的熱交換器，其中，所述矩形片由鋁和不銹鋼中的至少一種構成。
8.—種電池單元組件,包括: 第一框架部件； 第二框架部件，所述第二框架部件被構造成聯(lián)接至所述第一框架部件； 電池單元，所述電池單元布置在所述第一和第二框架部件之間；以及熱交換器，所述熱交換器布置在所述第一和第二框架部件之間且與所述電池單元相鄰，所述熱交換器具有矩形片，所述矩形片具有第一和第二矩形片部，所述第一和第二矩形片部在所述矩形片的彎曲邊緣處被聯(lián)接在一起，使得所述第一和第二矩形片部布置為相互鄰近并且基本相互平行，所述第一和第二矩形片部的外邊緣被聯(lián)接在一起，從而在所述第一和第二矩形片部之間形成內部區(qū)域，所述彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔，所述熱交換器進一步具有在所述第一孔上方布置在所述彎曲邊緣上的第一入口件，所述熱交換器進一步具有在所述第二孔上方布置在所述彎曲邊緣上的第二出口件，使得流體能夠流過所述第一入口件并流入到所述內部區(qū)域中，然后流過所述出口件。
9.一種用于制造熱交換器的方法，包括: 利用彎曲裝置將具有第一和第二矩形片部的矩形片在所述矩形片的彎曲邊緣處彎曲，使得所述第一和第二矩形片部布置為相互鄰近； 利用焊接裝置將所述第一和第二矩形片部的外邊緣焊接在一起，從而在所述第一和第二矩形片部之間形成內部區(qū)域，所述彎曲邊緣具有延伸通過其中的第一和第二孔； 利用所述焊接裝置將第一入口件在所述第一孔上方焊接在所述彎曲邊緣上；以及 利用所述焊接裝 置將所述第二出口件在所述第二孔上方焊接在所述彎曲邊緣上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電池單元組件、一種熱交換器和一種用于制造熱交換器的方法。所述熱交換器包括第一和第二矩形片部，其中矩形片在矩形片的彎曲邊緣上被整體地相互聯(lián)接，從而使得第一和第二矩形片部彼此相鄰并且平行。第一和第二矩形片部的外邊緣被整體地聯(lián)接使得內部區(qū)域形成在第一和第二矩形片部之間。彎曲邊緣包括通過彎曲邊緣延伸的第一和第二開口。此外，所述熱交換器包括位于彎曲邊緣處在所述第一開口中的第一入口件。
文檔編號H01M8/24GK103229327SQ201180048289
公開日2013年7月31日 申請日期2011年9月27日 優(yōu)先權日2010年10月4日
發(fā)明者威廉姆·克廷, 肖恩·奧凱恩, 夸克·湯姆, 喬斯·佩恩 申請人:株式會社Lg 化學