DE102016102139A1 - Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente und Fahrzeugkomponente - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente (1) und Fahrzeugkomponente (1), wobei die Fahrzeugkomponente (1) eine Kühleinrichtung (2) für einen Hochvolt-Energiespeicher (3) eines Kraftfahrzeugs umfasst. Die Kühleinrichtung (2) umfasst zwei Wandeinrichtungen (4, 5), nämlich eine Schottwandeinrichtung (4) und eine Panzerwandeinrichtung (5). Zwischen der Schottwandeinrichtung (4) und der Panzerwandeinrichtung (5) wird ein Kühlkanal (6, 7) der Kühleinrichtung (2) ausgebildet. Der Kühlkanal (2) wird durch wenigstens eine Kanalwand (8) begrenzt und das Wandmaterial (9) der Kanalwand (8) wird auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen (4, 5) aufdosiert.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung und eine solche Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher insbesondere eines Kraftfahrzeugs und vorzugsweise für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs.
- Bei Kraftfahrzeugen wird der Einsatz leistungsstarker elektrischer Energiespeicher immer wichtiger. Bei heutigen teilweise oder vollständig elektrisch angetriebenen Fahrzeugen werden oftmals Batteriemodule in einen Rahmen eingesetzt und dort verschraubt. Der Rahmen verfügt am Unterboden über ein Kühlsystem, welches zur Temperaturregelung dient. Die Batteriemodule werden durch den Rahmen zum Einen strukturell befestigt und zum Anderen auch gekühlt. Die Wärmeleitung zur Kühlung erfolgt bei derartig bekannten Systemen durch den Batteriemodulboden. Durch das Laden und Entladen der Batteriemodule entsteht Wärme. Sowohl die Ladegeschwindigkeit als auch die Entladegeschwindigkeit hängen von der Wärmeleitfähigkeit ab. Um die Lebensdauer und die Leistungsfähigkeit der Batterie zu erhalten, muss die Absoluttemperatur begrenzt werden. Ein relativ geringer Temperaturgradient über die Batteriemodule ist dabei wichtig. Die zur Abfuhr der entstehenden Abwärme zur Verfügung stehende Temperaturdifferenz ist recht gering, sodass relativ hohe Kühlmediumströme zu gewährleisten sind.
- Mit der
DE 10 2014 107 388 A1 ist eine Unterbodeneinheit für ein Kraftfahrzeug bekannt geworden, welche zur Versteifung einer Kraftfahrzeugkarosserie dient und zwischen einer Vorderachse und einer Hinterachse angeordnet ist. Die Unterbodeneinheit umfasst einen Bodenkörper zum Abtragen von statischen und/oder dynamischen Lasten der Kraftfahrzeugkarosserie. Der Bodenkörper der bekannten Unterbodeneinheit umfasst eine nach oben weisende Tragplatte zum Tragen von Batteriezelleneinheiten zur Ausbildung einer Traktionsbatterie zum rein elektrischen Antrieb eines Kraftfahrzeugs und eine nach unten weisende separate Panzerplatte zum Schutz der Batteriezelleneinheiten gegen plötzliche Krafteinwirkungen von unten. Dabei ist zwischen der Tragplatte und der Panzerplatte ein Kühlkanal zum Kühlen der Batteriezelleneinheiten ausgebildet. Der Kühlkanal der bekannten Unterbodeneinheit kann spanabhebend ausgebildet sein oder wird durch ein Formblech ausgebildet. - Die bekannte Unterbodeneinheit dient auch zur Versteifung der Kraftfahrzeugkarosserie und eignet sich zur Abstützung einer Traktionsbatterie und zur Wärmeabfuhr der beim Laden und beim Entladen entstehenden Abwärme. Nachteilig bei dem bekannten System ist aber, dass Änderungen an der Formgebung in der Regel relativ hohe Werkzeugkosten bedingen. Außerdem ist die gestalterische Freiheit für die Kanalgeometrien konstruktiv begrenzt.
- Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung und eine Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung zur Verfügung zu stellen, womit bei einer Änderung der Formgebung der Kanäle geringere Werkzeugkosten entstehen oder womit die gestalterische Freiheit für die Kanalgeometrien an der Kühleinrichtung verbessert wird.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und durch eine Fahrzeugkomponente mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Bevorzugte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen. Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung sind in der allgemeinen Beschreibung und der Beschreibung des Ausführungsbeispiels angegeben.
- Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher insbesondere eines Kraftfahrzeugs und vorzugsweise für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs. Dabei umfasst die Kühleinrichtung wenigstens
2 Wandeinrichtungen, von denen eine Wandeinrichtung als Schottwandeinrichtung ausgebildet ist und von denen wenigstens eine andere Wandeinrichtung als Panzerwandeinrichtung ausgebildet ist. Zwischen der Schottwandeinrichtung und der Panzerwandeinrichtung wird wenigstens ein Kühlkanal der Kühleinrichtung ausgebildet. Dabei wird der Kühlkanal durch wenigstens eine Kanalwand begrenzt, wobei das Wandmaterial der Kanalwand auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen aufdosiert wird. - Das erfindungsgemäße Verfahren hat viele Vorteile. Ein erheblicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass das Wandmaterial der Kanalwand und somit die Kanalwand selbst auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen wenigstens zum Teil aufdosiert wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die Formgebung der Kanäle geändert werden. Gegebenenfalls sind keinerlei Werkzeugkosten bei einer Änderung erforderlich. Auch die gestalterische Freiheit für die Kanalgeometrien wird erhöht, da die Aufdosierung gezielt und gegebenenfalls sogar individuell angepasst werden kann. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergibt sich auch eine Gewichtsersparnis, da eine leichtere Bauweise gewählt werden kann. Im Stand der Technik wurden oftmals separate Kühlkanäle in metallischen Strukturen eingesetzt, die das Gesamtgewicht erhöhten.
- Weiterhin ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren auch eine Kostenersparnis bei der Herstellung, da zusätzliche Fügestellen entfallen können. In einfachsten Fällen besteht die Kühleinrichtung zu einem erheblichen Teil aus der Schottwandeinrichtung und der Panzerwandeinrichtung und dazwischen ausgebildeten Kanalwänden, die einen oder insbesondere mehrere Kühlkanäle voneinander trennen. Die Verbindung der Schottwandeinrichtung und der Panzerwandeinrichtung erfolgt durch die Kanalwände, sodass insbesondere eine fluiddichte Ausgestaltung der Kühlkanäle vorliegt.
- Ein weiterer Vorteil ist auch eine Bauraumersparnis gegenüber dem Einsatz von konventionellen Mehrkammerprofilen. Konventionelle Mehrkammerprofile weisen mehrere Kammern auf, die als Kühlkanäle dienen und die von entsprechenden Außenwänden und Trennwänden umgeben sind. Mit der Erfindung können die Außenwände eingespart werden, da diese direkt durch die Schottwandeinrichtung und die Panzerwandeinrichtung gebildet werden, sodass sich eine Gewichtsersparnis und eine Bauraumersparnis ergeben.
- Unter einem Aufdosieren im Sinne der vorliegenden Erfindung wird ein definiert dosiertes Aufbringen verstanden, sodass insbesondere eine örtlich und zeitlich definierte Aufbringung des Wandmaterials zur Herstellung der Kanalwand erfolgt.
- Eine der Wandeinrichtungen ist insbesondere als Schottwandeinrichtung ausgebildet und eine andere der Wandeinrichtungen ist insbesondere als Panzerwandeinrichtung ausgebildet. Vorzugsweise ist die Panzerwandeinrichtung stabiler ausgebildet, um einen elektrischen Energiespeicher vor plötzlichen und/oder schlagartigen Krafteinwirkungen insbesondere von unten zu schützen. In einfachen Ausgestaltungen ist es aber auch möglich, dass die Schottwandeinrichtung und die Panzerwandeinrichtung einfach und insbesondere auch identisch ausgeführt sind. In besonders einfachen Ausgestaltungen sind beide Wandeinrichtungen beispielsweise plattenartig ausgebildet und können jeweils als Platte bezeichnet werden. In solchen Ausgestaltungen ist es nicht nötig, dass die Fahrzeugkomponente im Bodenbereich eines Kraftfahrzeugs eingesetzt wird.
- In einer bevorzugten Weiterbildung wird die Kanalwand aufgedruckt oder aufgespritzt. Möglich ist es auch, dass die Kanalwand oder wenigstens eine Kanalwand zum Teil aufgedruckt wird und dass eine andere Kanalwand beispielsweise zum Teil oder vollständig aufgespritzt wird. Möglich ist das Aufbringen auch über Siebdruck oder einen Digitaldruck. Die Dosierung kann als Mikrodosierung erfolgen. Möglich ist auch eine Schraubendosierung oder andere Dosierarten. Beispielsweise kann die Dosierung eines insbesondere viskosen und/oder zähflüssigen Wandmaterials erfolgen, in dem das Wandmaterial beispielsweise aus einer Düse definiert ausgepresst wird.
- In einer bevorzugten Weiterbildung wird das Wandmaterial der Kanalwand wenigstens zum Teil kontinuierlich zugeführt. Beispielsweise wird das Wandmaterial einer Kanalwand kontinuierlich zugeführt. Danach wird die Zufuhr gestoppt und es wird eine weitere Kanalwand gebildet, wobei wieder kontinuierlich Wandmaterial zugeführt wird. Möglich ist es auch, dass mehrere Kanalwände gleichzeitig gebildet werden, in dem an entsprechend definierten Stellen Wandmaterial zugeführt wird.
- Ebenso ist es auch möglich, dass das Wandmaterial wenigstens einer Kanalwand wenigstens abschnittsweise zyklisch und portionsweise zugeführt wird. In einer solchen Ausgestaltung können beispielsweise kleine Portionen nacheinander zugeführt werden, sodass sich insgesamt die Kanalwand ergibt. Möglich ist es auch, dass die Kanalwand zweilagig oder mehrlagig aufgebaut wird, wobei eine Lage durch ein zyklisches und portionsweise Zuführen von Wandmaterialportionen gebildet wird und wobei eine zweite Lage beispielsweise durch eine kontinuierliche Materialzufuhr ausgebildet wird. Beide Lagen können aus dem gleichen Material oder aus unterschiedlichen Materialien bestehen.
- In einer bevorzugten Weiterbildung entstehen durch das Aufdosieren der Kanalwand zwei benachbarte und nur durch die Kanalwand voneinander getrennte Kühlkanalabschnitte des Kühlkanals. Die Kanalwand diente dabei als Trennwand von zwei Kühlkanalabschnitten eines einzigen Kühlkanals.
- In bevorzugten Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist das Wandmaterial der Kanalwand beim Aufdosieren viskos und insbesondere zähfließend. Vorzugsweise wird die Kanalwand bzw. das Wandmaterial der Kanalwand nach dem Aufdosieren ausgehärtet. Insbesondere weist das Wandmaterial beim Aufdosieren eine geringere Viskosität auf als nach dem Aushärten.
- In allen Ausgestaltungen ist es möglich und bevorzugt, dass die Kanalwand zum Beispiel aktiv durch UV-Licht-Strahlung oder durch Wärmezufuhr oder durch einen anderen Aushärtemechanismus ausgehärtet wird. Möglich ist es auch, dass eine Wartezeit vorgesehen ist, in der das Wandmaterial der Kanalwand selbsttätig aushärtet. Beispielsweise kann das Wandmaterial ein Zweikomponenten-Werkstoff sein, der beim Auftragen oder vor dem Aufdosieren miteinander vermischt wird und selbsttätig aushärtet.
- In bevorzugten Weiterbildungen wird das Wandmaterial der Kanalwand auf die Schottwandeinrichtung aufdosiert und zunächst nicht vollständig ausgehärtet. Anschließend werden die Schottwandeinrichtung und die Panzerwandeinrichtung mittels der noch nicht vollständig ausgehärteten Kanalwand miteinander verklebt. Nach dem vollständigen Aushärten liegt ein einstückiger Verbund von der Schottwandeinrichtung und der Panzerwandeinrichtung vor. Möglich ist es auch, dass eine separate Klebeschicht eingesetzt wird, um die Kanalwand mit der anderen der beiden Wandeinrichtungen zu verbinden, wenn die Kanalwand auf die eine der beiden Wandeinrichtungen aufdosiert wurde.
- In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass zwischen den Wandeinrichtungen wenigstens ein Mehrkammerprofil ausgebildet wird. Bei einem solchen Mehrkammerprofil wird eine Deckwandung der Kühlkanäle durch eine der Wandeinrichtungen gebildet.
- In einer bevorzugten Weiterbildung des Oberbegriffs von Anspruch 1 oder einer der zuvor benannten Ausgestaltungen wird wenigstens eine Kanalwand dadurch ausgebildet, dass auf eine der Wandeinrichtungen viskoses Wandmaterial aufgebracht wird und dass die andere Wandeinrichtung in Kontakt mit dem viskosen Wandmaterial gebracht wird. Aufgrund der wirkenden Adhäsionskräfte wird durch eine Relativbewegung mit einer Erhöhung der Distanz der Wandeinrichtungen voneinander wenigstens ein Kühlkanal zwischen den Wandeinrichtungen ausgebildet. Insbesondere wird die Kanalwand dabei durch Ziehen des Wandwerkstoffs geformt.
- Auch eine solche Ausgestaltung hat viele Vorteile, da ebenfalls viele gestalterische Freiheiten bestehen und geringere oder gar keine Werkzeugkosten bei einer Änderung der Kanalgeometrie entstehen.
- Eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente mit einer Kühleinrichtung für einen elektrischen Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs und insbesondere für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs umfasst wenigstens zwei Wandeinrichtungen, von denen eine Wandeinrichtung als Schottwandeinrichtung und eine Wandeinrichtung als Panzerwandeinrichtung ausgebildet ist. Zwischen der Schottwandeinrichtung und der Panzerwandeinrichtung ist wenigstens ein Kühlkanal der Kühleinrichtung ausgebildet. Der Kühlkanal ist wenigstens abschnittsweise durch eine auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen aufdosierte Kanalwand gebildet.
- Auch die erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente hat viele Vorteile, da sie bei der Formgebung der Kanäle viele Freiheiten ermöglicht. Es ist eine Gewichtsersparnis möglich und die Kosten können reduziert werden.
- Unter einer aufdosierten Kanalwand wird eine Kanalwand verstanden, die durch ein definiert dosiertes Aufbringen des Wandmaterials auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen entstanden ist. Das kann beispielsweise durch ein portionsweises Aufdrucken des Wandmaterials auf eine Wandeinrichtung erfolgen. Möglich ist es auch, dass die Kanalwand durch ein Siebdruckverfahren oder ein sonstiges Druckverfahren oder eine bekannte Dosiertechnologie oder durch ein direktes Aufspritzen und Härten oder auch durch ein Auftragsschweißen aufgebracht wird.
- Vorzugsweise besteht das Wandmaterial der Kanalwand wenigstens teilweise aus einem Material, welches einer Gruppe von Materialien entnommen ist, die Duromere, Thermoplaste, Polymere, Elastomere und Metalle und Legierungen von Metallen umfasst.
- Vorzugsweise besteht wenigstens eine Wandeinrichtung wenigstens im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff. Insbesondere besteht die Schottwandeinrichtung wenigstens zu einem erheblichen Teil oder sogar vollständig aus wenigstens einem metallischen Werkstoff und die Panzerwandeinrichtung besteht aus einem faserverstärkten Material oder auch einem metallischen Werkstoff.
- In allen Ausgestaltungen ist es besonders bevorzugt, wenn die Schottwandeinrichtung aus einem besser wärmeleitenden Material als die Panzerwandeinrichtung besteht. Das ermöglicht eine gute Wärmeabfuhr von dem elektrischen Energiespeicher durch die Schottwandeinrichtung hindurch in die Kühlkanäle hinein, wo die Abwärme effektiv abgeführt wird. Gleichzeitig erfolgt eine thermische Isolierung gegenüber der Umgebung, da die Panzerwandeinrichtung aus einem schlechter wärmeleitenden Material besteht.
- In allen Ausgestaltungen und Weiterbildungen umfasst die Kühleinrichtung vorzugsweise einen mäanderförmigen Kühlkanal und/oder mehrere parallele Kühlkanäle und/oder spiralförmige Kühlkanäle. Auch eine Kombination oder Hintereinanderschaltung verschiedenartiger Kühlkanäle ist möglich und bevorzugt.
- Es ist auch bevorzugt, dass die Kühleinrichtung insgesamt oder die Wandeinrichtungen wenigstens einen Teil der Bodenstruktur der Fahrzeugkomponente bilden.
- In allen Ausgestaltungen ist es bevorzugt, dass die Fahrzeugkomponente wenigstens einen elektrischen Energiespeicher umfasst, welcher insbesondere an die Schottwandeinrichtung in wärmeleitender Verbindung angrenzt. Insbesondere ist der Energiespeicher in unmittelbaren und oder in gutem wärmeleitenden Kontakt zu der Schottwandeinrichtung. Der Energiespeicher kann in einer separaten Aufnahme aufgenommen werden.
- Durch die Erfindung wird es ermöglicht, die Absoluttemperatur des Energiespeichers regelmäßig unter 50 °C zu halten. Gleichzeitig kann es ermöglicht werden, die Systemtemperatur im Betrieb bei zum Beispiel etwa 30 °C zu halten. Obwohl die Temperaturdifferenzen bei derartigen Rahmenbedingungen relativ gering sind, kann eine effektive Abfuhr der Abwärme gewährleistet werden.
- Die Kanalwände, welche die Kühlkanäle der Kühleinrichtung des Hochvolt-Energiespeichers ausbilden, sind auf einer zum Beispiel als Grundplatte ausgebildeten Wandeinrichtung aufgedruckt oder gezielt dosiert aufgetragen. Der Werkstoff bzw. das Wandmaterial ist während der Verarbeitung vorzugsweise viskos und wird nach dem Aufbringen automatisch oder gezielt ausgehärtet. Die Auswertung erfolgt je nach genutztem Wandwerkstoff entsprechend. Es ist möglich, dass die Kanalwände erst vollständig ausgehärtet werden, wenn die zweite Wandeinrichtung mit den auf der ersten Wandeinrichtung aufdosierten Kanalwänden verklebt wird. Dann kann eine separate Klebeverbindung eingespart werden. Möglich ist es auch, dass die Kanalwände zunächst komplett ausgehärtet werden und zum Beispiel eine genügende Elastizität aufweisen, um das fluiddichte Abdichten der Kühlkanäle durch die aufgebrachte zweite Wandeinrichtung zu ermöglichen. Die Wandeinrichtungen können aus unterschiedlichen Materialien bestehen. Die zum elektrischen Energiespeicher hin gerichtete Wandeinrichtung besteht vorzugsweise aus einem hochwärmeleitfähigen Material und bevorzugt aus metallischen Werkstoffen. Die von dem elektrischen Energiespeicher abgewendete Wandeinrichtung besteht vorzugsweise aus einem niedrig wärmeleitenden Material und vorzugsweise einem thermischen Isolator.
- Die Auslegung und das Design der Kühleinrichtung der Fahrzeugkomponente können durch beispielsweise aufgebrachte Polymerkanäle einfach und kostenunaufwendig geändert werden. Die zum Beispiel als Grundplatte ausgebildete Wandeinrichtung kann aus CFK oder GFK oder aus Aluminium oder einem Polymer bestehen und kann durch unterschiedliche Druckverfahren oder Dosiertechnologien oder durch eine „Mold-in-Place“-Technologie mit der Kanalwand versehen werden. Auch ein Schweißvorgang ist möglich. Für das Wandmaterial der Kanalwände eignen sich ebenfalls unterschiedliche Werkstoffe, wie zum Beispiel Duromere, Thermoplaste, Elastomere, Metalle oder auch Legierungen von Metallen. Bei der Herstellung wird zunächst auf eine Wandeinrichtung die Kanalwand aufgebracht bzw. es werden eine entsprechende Anzahl von Kanalwänden aufgebracht und anschließend wird die zweite Wandeinrichtung auf die erste Wandeinrichtung mit den aufgetragenen Kanalwänden aufgebracht. Die Kühleinrichtung kann insgesamt verklebt werden.
- Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus dem Ausführungsbeispiel, welches im Folgenden mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert wird.
- Darin zeigen:
-
1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente; und -
2 eine schematische Draufsicht auf eine geschnittene Kühleinrichtung einer Fahrzeugkomponente. - In
1 ist eine erfindungsgemäße Fahrzeugkomponente1 in einer stark schematischen Querschnittsansicht dargestellt. Die Fahrzeugkomponente1 verfügt über eine Kühleinrichtung2 , die hier im Wesentlichen aus den Wandeinrichtungen4 und5 und den dazwischen ausgebildeten Kanalwänden8 besteht. Die Kanalwände8 dienen hier zur Trennung einzelner Kühlkanäle6 ,7 , die mit einem geeigneten Kühlmedium beaufschlagt werden, um eine effektive Wärmeabfuhr der Abwärme des elektrischen Energiespeichers3 zu gewährleisten. - Der elektrische Energiespeicher
3 ist hier Hochvolt-Energiespeicher ausgeführt und wird über Pole12 und13 elektrisch kontaktiert. Der Energiespeicher3 ist hier in einer Aufnahme20 angeordnet, die beispielsweise über Befestigungsmittel19 verschlossen oder befestigt ist. Es ist möglich, dass eine Vielzahl von Batteriemodulen parallel oder nebeneinander angeordnet ist, sodass sich die Kühleinrichtung der Fahrzeugkomponente1 über eine entsprechende Fläche erstreckt. - Die Wandeinrichtung
4 kann auch als Schottwandeinrichtung oder Schottwand bezeichnet werden und besteht aus einem Material14 , welches insbesondere aus Metall oder eine Metalllegierung besteht. Die Wandeinrichtung5 ist hier als Panzerwandeinrichtung ausgeführt und kann auch als Panzerwand bezeichnet werden und dient hier im Ausführungsbeispiel auch zum Abhalten von Stößen von unten, da die Kühleinrichtung2 hier einen Teil der Bodenstruktur10 der Fahrzeugkomponente1 und somit des Kraftfahrzeugs bildet. - Die Fahrzeugkomponente
1 wird dadurch hergestellt, dass auf eine der beiden Wandeinrichtungen4 ,5 Wandmaterial9 für die Kanalwände8 gezielt aufdosiert wird. Dazu wird das Wandmaterial9 definiert dosiert aufgebracht. Das kann beispielsweise über einen Druckvorgang oder einen Spritzvorgang oder auch einen Schweißvorgang oder dergleichen mehr erfolgen. Jedenfalls wird das Wandmaterial der Kanalwand kontinuierlich oder zyklisch und portionsweise zugeführt, um die entsprechenden Kanalwände8 auszubilden. Bei dem gezielten Aufdosieren wird das Wandmaterial9 der Kanalwand8 fest mit der Wandeinrichtung4 ,5 verbunden, auf die es aufgetragen wird. Nach Fertigstellung der Kanalwände8 wird die andere Wandeinrichtung5 ,4 aufgelegt bzw. definiert gehalten oder verklebt. Dadurch entsteht die Kühleinrichtung2 , innerhalb derer dann die Kühlkanäle6 ,7 wenigstens in Wesentlichen und vorzugsweise vollständig fluiddichte Verbindungsleitungen bzw. Kühlkanäle zur Verfügung stellen. -
2 zeigt eine Draufsicht auf einen Querschnitt der Kühleinrichtung2 einer Fahrzeugkomponente1 , wobei drei unterschiedliche Kühlstrukturen zu erkennen sind. Es ist möglich, beliebige Kühlkanäle und Kühlkanalstrukturen an der Kühleinrichtung2 auszubilden. Die Kühlkanäle6 ,7 können einen mäanderförmigen Verlauf aufweisen. Möglich ist auch ein spiralförmiger Verlauf, wie er etwa in der Mitte von2 dargestellt ist. Möglich und bevorzugt ist es auch, dass ein Kühlkanal6 in mehrere Kühlkanalabschnitte aufgeteilt wird, zwischen denen dann jeweils Trennwände18 vorgesehen sind. - Durch das erfindungsgemäße Verfahren können unterschiedlichste Kühlkanäle und Kühlkanalsysteme hergestellt werden, wobei bei gleicher Kühlleistung ein geringerer Raumbedarf ermöglicht wird. Gleichzeitig kann auch der Materialeinsatz reduziert werden.
- Auch die Herstellkosten können verringert werden.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
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- DE 102014107388 A1 [0003]
Claims (18)
- Verfahren zur Herstellung einer Fahrzeugkomponente (
1 ) mit einer Kühleinrichtung (2 ) für einen elektrischen Energiespeicher (3 ) eines Kraftfahrzeugs und insbesondere für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, wobei die Kühleinrichtung (2 ) wenigstens zwei Wandeinrichtungen (4 ,5 ), nämlich eine Schottwandeinrichtung (4 ) und eine Panzerwandeinrichtung (5 ) umfasst und wobei zwischen der Schottwandeinrichtung (4 ) und der Panzerwandeinrichtung (5 ) wenigstens ein Kühlkanal (6 ,7 ) der Kühleinrichtung (2 ) ausgebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (2 ) durch wenigstens eine Kanalwand (8 ) begrenzt wird, wobei das Wandmaterial (9 ) der Kanalwand (8 ) auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen (4 ,5 ) aufdosiert wird. - Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kanalwand (
8 ) aufgedruckt oder aufgespritzt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wandmaterial (
9 ) der Kanalwand (8 ) kontinuierlich zugeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wandmaterial (
9 ) der Kanalwand (8 ) wenigstens abschnittsweise zyklisch und portionsweise zugeführt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei durch das Aufdosieren der Kanalwand (
8 ) zwei benachbarte und nur durch die Kanalwand (8 ) voneinander getrennte Kühlkanalabschnitte (16 ,17 ) des Kühlkanals (6 ) entstehen. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wandmaterial (
9 ) der Kanalwand (8 ) beim Aufdosieren viskos und insbesondere zähfließend ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kanalwand (
8 ) nach dem Aufdosieren ausgehärtet wird. - Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Kanalwand (
8 ) durch UV-Strahlung oder Wärmezufuhr oder einen anderen Aushärtemechanismus ausgehärtet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Wandmaterial (
9 ) der Kanalwand (8 ) auf die Schottwandeinrichtung (4 ) aufdosiert und zunächst nicht vollständig ausgehärtet wird, und wobei die Schottwandeinrichtung (4 ) und die Panzerwandeinrichtung (5 ) anschließend mittels der noch nicht vollständig ausgehärteten Kanalwand (8 ) verklebt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen den Wandeinrichtungen (
4 ,5 ) wenigstens ein Mehrkammerprofil (11 ) ausgebildet wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche oder dem Oberbegriff von Anspruch 1, wobei wenigstens eine Kanalwand (
8 ) dadurch ausgebildet wird, dass auf eine der Wandeinrichtungen (4 ,5 ) viskoses Wandmaterial (9 ) aufgebracht und dass die andere Wandeinrichtung (5 ,4 ) in Kontakt mit dem viskosen Wandmaterial (9 ) gebracht wird, und dass aufgrund der wirkenden Adhäsionskräfte durch eine Relativbewegung mit Erhöhung der Distanz der Wandeinrichtungen (4 ,5 ) voneinander wenigstens ein Kühlkanal (6 ) ausgebildet wird. - Fahrzeugkomponente (
1 ) mit einer Kühleinrichtung (2 ) für einen elektrischen Energiespeicher (3 ) eines Kraftfahrzeugs und insbesondere für einen Hochvolt-Energiespeicher eines Kraftfahrzeugs, umfassend wenigstens zwei Wandeinrichtungen (4 ,5 ), nämlich eine Schottwandeinrichtung (4 ) und eine Panzerwandeinrichtung (5 ), wobei zwischen der Schottwandeinrichtung (4 ) und der Panzerwandeinrichtung (5 ) wenigstens ein Kühlkanal (6 ,7 ) der Kühleinrichtung (2 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (6 ,7 ) wenigstens abschnittsweise durch eine auf wenigstens eine der Wandeinrichtungen (4 ,5 ) aufdosierte Kanalwand (8 ) gebildet ist. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei das Wandmaterial (9 ) der Kanalwand (8 ) wenigstens teilweise aus einem Material besteht, welches einer Gruppe von Materialien entnommen ist, die Duromere, Thermoplaste, Polymere, Elastomere und Metalle umfasst und/oder wobei wenigstens eine Wandeinrichtung (4 ,5 ) wenigstens im Wesentlichen aus einem metallischen Werkstoff besteht. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Schottwandeinrichtung (4 ) zu einem erheblich Teil aus aus einem metallischen Werkstoff und die Panzerwandeinrichtung (5 ) aus einem metallischen Werkstoff und/oder einem faserverstärkten Material besteht. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach einem der drei vorhergehenden Ansprüche, wobei die Schottwandeinrichtung (4 ) aus einem besser wärmeleitenden Material als die Panzerwandeinrichtung (5 ) besteht. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach einem der vier vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kühleinrichtung einen mäanderförmigen Kühlkanal und/oder mehrere parallele Kühlkanäle und/oder spiralförmige Kühlkanäle umfasst. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach einem der fünf vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandeinrichtungen (4 ,5 ) wenigstens einen Teil der Bodenstruktur (10 ) bilden. - Fahrzeugkomponente (
1 ) nach einem der sechs vorhergehenden Ansprüche, umfassend wenigstens einen elektrischen Energiespeicher (3 ), welcher an die Schottwandeinrichtung (4 ) in wärmeleitender Verbindung angrenzt.
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