DE102019118853A1 - Arrangement structure for cooling a battery, in particular a battery module of a motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Anordnungsstruktur (1) zur Kühlung einer Batterie(2), insbesondere eines Batteriemoduls (2a) eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer Batterie (2) und mit mindestens einer Batteriekühlvorrichtung (3), wobei die Batteriekühlvorrichtung (3) als ein Flachrohrkühler (3a) ausgebildet ist und mindestens ein, insbesondere zumindest teilweise gebogen verlaufendes Flachrohr (4) aufweist, wobei das Flachrohr (4) mindestens eine kürzere (4a) und mindestens eine längere Seitenwandung (4b) aufweist.
Eine raumsparende, montagefreundliche und kostengünstige Anordnungsstruktur ist dadurch geschaffen, dass die Batterie (2) auf oder an einer ersten Seite einer metallischen Platte (5) angeordnet und mit der Platte (5) wärmeleitend zumindest teilweise verbunden ist und dass das Flachrohr (4) an oder auf der zur ersten Seite der Platte (5) gegenüberliegenden zweiten Seite der Platte (5) angeordnet und mit der Platte (5) zumindest teilweise wärmeleitend verbunden ist.

Figure DE102019118853A1_0000
The invention relates to an arrangement structure (1) for cooling a battery (2), in particular a battery module (2a) of a motor vehicle, with at least one battery (2) and with at least one battery cooling device (3), the battery cooling device (3) being a flat tube cooler (3a) and has at least one, in particular at least partially curved, flat tube (4), the flat tube (4) having at least one shorter (4a) and at least one longer side wall (4b).
A space-saving, assembly-friendly and inexpensive arrangement structure is created in that the battery (2) is arranged on or on a first side of a metallic plate (5) and is at least partially connected to the plate (5) in a thermally conductive manner and that the flat tube (4) is connected to or is arranged on the second side of the plate (5) opposite to the first side of the plate (5) and is at least partially connected to the plate (5) in a thermally conductive manner.
Figure DE102019118853A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft zunächst eine Anordnungsstruktur zur Kühlung einer Batterie, insbesondere eines Batteriemoduls eines Kraftfahrzeuges gemäß der Merkmale des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention initially relates to an arrangement structure for cooling a battery, in particular a battery module of a motor vehicle, according to the features of the preamble of patent claim 1 .

Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Batteriekühlvorrichtungen zur Kühlung von Batterien, insbesondere der Batterien von Kraftfahrzeugen, also von Fahrzeug-Batterien bekannt. Im Rahmen dieser Batteriekühlvorrichtungen sind auch entsprechende Anordnungsstrukturen zur Realisierung der Kühlung einer Batterie bzw. des Batteriemoduls eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei die jeweilige Anordnungsstruktur mindestens eine Batterie und mindestens eine Batteriekühlvorrichtung aufweist.In the prior art, a large number of battery cooling devices for cooling batteries, in particular the batteries of motor vehicles, that is to say vehicle batteries, are known. In the context of these battery cooling devices, corresponding arrangement structures for realizing the cooling of a battery or the battery module of a motor vehicle are known, the respective arrangement structure having at least one battery and at least one battery cooling device.

Derartige bisher bekannte Batteriekühlvorrichtungen bzw. auch sogenannte „Batteriekühler“ basieren auf dem Prinzip der Kühlmittel- bzw. der Kältemittel-Verdampfungskühlung. Diese bekannten Batteriekühlvorrichtungen (bspw. zur Kühlung von Traktionsbatterien) verfügen häufig über Flachrohre bzw. weisen entsprechende Flachrohre auf, die insbesondere ober- und/oder unterhalb der zu kühlenden Batterie verlaufen bzw. hier entsprechend angeordnet sind. Diese Batteriekühlvorrichtungen weisen insbesondere auch sogenannte „Sammler“ auf, die das Kälte- oder Kühlmittel umlenken und auf die verschiedenen Pfade, insbesondere auf die jeweiligen vorhandenen Flachrohre verteilen.Such previously known battery cooling devices or also so-called “battery coolers” are based on the principle of coolant or refrigerant evaporative cooling. These known battery cooling devices (for example for cooling traction batteries) often have flat tubes or have corresponding flat tubes, which in particular run above and / or below the battery to be cooled or are arranged here accordingly. These battery cooling devices also have so-called “collectors” in particular, which divert the refrigerant or coolant and distribute it to the various paths, in particular to the respective flat tubes that are present.

So sind beispielsweise aus der DE 11 2011 103 339 T5 Anordnungsstrukturen bzw. Batteriekühlvorrichtungen bekannt, die aus zwei Plattenelementen zusammengesetzt werden, wobei die Plattenelemente als Grundelemente dann Nuten/Ausnehmungen aufweisen und im zusammengesetzten Zustand dann in ihrem Inneren entsprechende Hohlräume bzw. mäanderförmig verlaufende „Flachrohre“ als integrale Bestandteile der beiden zusammengesetzten Plattenelemente aufweisen bzw. bilden.For example, from the DE 11 2011 103 339 T5 Arrangement structures or battery cooling devices are known which are assembled from two plate elements, the plate elements then having grooves / recesses as basic elements and in the assembled state then having corresponding cavities or meandering "flat tubes" as integral components of the two assembled plate elements in their interior. form.

Weiterhin existieren im Stand der Technik bereits Anordnungsstrukturen bzw. Batteriekühlvorrichtungen, wie bspw. in der DE 10 2006 047 234 A1 beschrieben, die im Wesentlichen aus Flachrohrelementen gebildet werden. Diese Flachrohrelemente werden teilweise aus einem entsprechenden Material geformt bzw. gebogen und durch den Verfahrensschritt des Lötens oder des Falzens werden bestimmte Kanten des Materials miteinander dann zu einem Flachrohr verbunden. Diese ausgebildeten Flachrohre weisen an einer Außenfläche eine Mikrostruktur auf, damit diese Flachrohre mit dem Boden eines Sammelkastens im Bereich eines Durchganges stoffflüssig verbindbar sind.Furthermore, arrangement structures or battery cooling devices already exist in the prior art, for example in FIG DE 10 2006 047 234 A1 described, which are formed essentially from flat tube elements. These flat tube elements are partially formed or bent from a corresponding material and certain edges of the material are then connected to one another to form a flat tube through the process step of soldering or folding. These flat tubes formed have a microstructure on an outer surface so that these flat tubes can be connected to the bottom of a collecting tank in the area of a passage in a material-liquid manner.

Schließlich wird in der DE 10 2009 029 629 A1 eine spezifische Anordnungsstruktur, nämlich eine Art Gitterkäfig über eine Vielzahl von Flachrohren ausgebildet, wobei in der den Gitterkäfig bildenden Struktur, Batterieeinheiten eingebracht und/oder hier angeordnet werden können, die dann mit der Hilfe der gitterförmigen Struktur entsprechend kühlbar sind. Die hier verwendete Batteriekühlvorrichtung ist also als eine Art aus Flachrohren bestehender Gitterkäfig ausgebildet.Finally, in the DE 10 2009 029 629 A1 a specific arrangement structure, namely a type of lattice cage formed over a plurality of flat tubes, battery units being introduced and / or arranged here in the structure forming the lattice cage, which can then be cooled accordingly with the aid of the lattice-like structure. The battery cooling device used here is thus designed as a type of grid cage consisting of flat tubes.

Die im Stand der Technik bekannten Anordnungsstrukturen zur Kühlung einer Batterie, insbesondere eines Batteriemoduls eines Kraftfahrzeuges sind noch nicht optimal ausgebildet. Einerseits ist die Herstellung dieser Anordnungsstrukturen und die Anordnung/Realisierung der entsprechenden Batteriekühlvorrichtungen, insbesondere die damit dann im Ergebnis einhergehende Anordnungsstruktur zur Kühlung einer Batterie komplex, aufwendig und kostenintensiv. Weiterhin benötigen die im Stand der Technik bekannten Anordnungsstrukturen auch einen erhöhten, großen Bauraumbedarf. Im Ergebnis sind die im Stand der Technik bekannten Anordnungsstrukturen daher noch nicht optimal ausgebildet.The arrangement structures known in the prior art for cooling a battery, in particular a battery module of a motor vehicle, are not yet optimally designed. On the one hand, the production of these arrangement structures and the arrangement / implementation of the corresponding battery cooling devices, in particular the arrangement structure for cooling a battery that is associated therewith, is complex, time-consuming and costly. Furthermore, the arrangement structures known in the prior art also require an increased, large amount of installation space. As a result, the arrangement structures known in the prior art are therefore not yet optimally designed.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnungsstruktur nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass die zuvor genannten Nachteile vermieden sind, insbesondere der notwendige Raumbedarf, die Herstellungskosten und/oder die Montagekosten verringert sind.The invention is therefore based on the object of designing and developing an arrangement structure in such a way that the aforementioned disadvantages are avoided, in particular the required space, the production costs and / or the assembly costs are reduced.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun für die entsprechende Anordnungsstruktur zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.The above-mentioned object is now initially achieved for the corresponding arrangement structure by the features of patent claim 1.

Die erfindungsgemäße Anordnungsstruktur zur Kühlung einer Batterie, insbesondere eines Batteriemoduls eines Kraftfahrzeuges, weist nun zunächst mindestens eine Batterie und mindestens eine Batteriekühlvorrichtung auf. Hierbei ist die Batteriekühlvorrichtung als ein Flachrohrkühler ausgebildet und weist mindestens ein, insbesondere zumindest teilweise gebogenes Flachrohr auf. Das Flachrohr wiederum weist mindestens eine kürzere und mindestens eine längere Seitenwandung (im Querschnitt betrachtet) auf, weist insbesondere zwei kürzere und zwei längere Seitenwandungen auf, wobei die Querschnittsfläche im Wesentlichen rechteckförmig ausgebildet ist. Die Batteriekühlvorrichtung ist daher grundsätzlich als ein Flachrohrkühler ausgebildet und weist mindestens ein Flachrohr, insbesondere auch mehrere Flachrohre auf, wobei das jeweilige Flachrohr, insbesondere zwei kurze und zwei lange Seitenwandungen aufweist, insbesondere also verglichen zu den langen Seitenwandungen zwei kürzere Seitenwandungen und verglichen zu den kurzen Seitenwandungen zwei längere Seitenwandungen aufweist.The arrangement structure according to the invention for cooling a battery, in particular a battery module of a motor vehicle, now initially has at least one battery and at least one battery cooling device. Here, the battery cooling device is designed as a flat tube cooler and has at least one, in particular at least partially bent, flat tube. The flat tube in turn has at least one shorter and at least one longer side wall (viewed in cross section), in particular has two shorter and two longer side walls, the cross-sectional area being essentially rectangular. The battery cooling device is therefore basically designed as a flat tube cooler and has at least one flat tube, in particular also several flat tubes, the respective flat tube in particular having two short and two long side walls, in particular two shorter side walls compared to the long side walls and compared to the short side walls has two longer side walls.

Die Batterie bzw. das Batteriemodul ist nun auf oder an einer ersten Seite einer metallischen Platte angeordnet und mit der Platte wärmeleitend zumindest teilweise verbunden. Die Batteriekühlvorrichtung bzw. das Flachrohr ist auf der der ersten Seite der Platte gegenüberliegenden zweiten Seite der Platte angeordnet und mit der Platte zumindest teilweise wärmeleitend verbunden. Damit ist zunächst eine Anordnungsstruktur zur Kühlung einer Batterie realisiert, wobei die Batteriekühlvorrichtung, insbesondere das jeweilige Flachrohr nicht direkt mit der Batterie verbunden ist bzw. sind. Insbesondere ist die zuvor erwähnte metallische Platte zwischen der Batterie und der Batteriekühlvorrichtung (bzw. dem Flachrohrkühler/dem jeweiligen Flachrohr) angeordnet. Insbesondere ist das Flachrohr bzw. sind die Flachrohre zumindest teilweise direkt an bzw. auf der zweiten Seite der Platte angeordnet.The battery or the battery module is now arranged on or on a first side of a metallic plate and at least partially connected to the plate in a thermally conductive manner. The battery cooling device or the flat tube is arranged on the second side of the plate opposite the first side of the plate and is at least partially connected to the plate in a thermally conductive manner. In this way, an arrangement structure for cooling a battery is first realized, the battery cooling device, in particular the respective flat tube, not being or being directly connected to the battery. In particular, the aforementioned metallic plate is arranged between the battery and the battery cooling device (or the flat tube cooler / the respective flat tube). In particular, the flat tube or the flat tubes are at least partially arranged directly on or on the second side of the plate.

Die Platte ist insbesondere als eine Bodenplatte ausgebildet. An oder auf der ersten Seite der Platte bzw. der Bodenplatte ist insbesondere ein Batteriemodul angeordnet, wobei das Batteriemodul insbesondere mehrere Batteriezellen aufweist. Damit ist zunächst auf kostengünstige Weise eine raumsparende Anordnungsstruktur geschaffen.The plate is designed in particular as a base plate. In particular, a battery module is arranged on or on the first side of the plate or the base plate, the battery module in particular having a plurality of battery cells. A space-saving arrangement structure is thus initially created in a cost-effective manner.

Insbesondere wird eine raumsparende Anordnungsstruktur mit Hilfe einer bevorzugten spezifisch ausgebildeten Batteriekühlvorrichtung nun dahingehend geschaffen, dass bevorzugt das Flachrohr mindestens eine Krümmung und/oder eine Biegung aufweist, die um eine - zum Querschnitt des Flachrohres betrachtet - zu einer Flächennormalen der Außenfläche der längeren Seitenwandung des Flachrohrs im Wesentlichen parallel verlaufende (virtuelle) Achse gekrümmt und/oder gebogen ist, wobei das Flachrohr insbesondere eine Vielzahl entsprechender Krümmungen und/oder Biegungen und/oder einen mäanderförmigen Verlauf aufweist. Es können daher mehrere entsprechend ausgebildete Flachrohre vorgesehen sein, die dann den Flachrohrkühler bzw. die Batteriekühlvorrichtung bilden.In particular, a space-saving arrangement structure is created with the help of a preferred specifically designed battery cooling device in such a way that the flat tube preferably has at least one curvature and / or bend which - viewed to the cross section of the flat tube - to a surface normal of the outer surface of the longer side wall of the flat tube essentially parallel running (virtual) axis is curved and / or bent, wherein the flat tube in particular has a plurality of corresponding bends and / or bends and / or a meandering course. A plurality of correspondingly designed flat tubes can therefore be provided, which then form the flat tube cooler or the battery cooling device.

Vom besonderen Vorteil ist nun, dass auf der Außenfläche des Flachrohres zumindest teilweise eine spezifische Oberflächenstruktur vorgesehen und/oder ausgebildet ist, so dass eine metallische und/oder zumindest teilweise formschlüssige Verbindung und/oder Anbindung und/oder Befestigung des Flachrohres an die zweite Seite der Platte mit Hilfe einer Lötverbindung realisierbar ist. Insbesondere hierdurch ist eine metallische, insbesondere auch teils formschlüssige und/oder teils stoffschlüssige Anbindung des Flachrohres, insbesondere der Batteriekühlvorrichtung an die zweite Seite der Platte realisierbar, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird.The particular advantage now is that a specific surface structure is at least partially provided and / or formed on the outer surface of the flat tube, so that a metallic and / or at least partially positive connection and / or connection and / or fastening of the flat tube to the second side of the Plate can be realized with the help of a soldered connection. In particular, this enables a metallic, in particular partly form-fitting and / or partly material connection of the flat tube, in particular the battery cooling device, to the second side of the plate, which will be explained in more detail below.

Durch die Realisierung einer Lötverbindung, insbesondere von einer hohen Güte, besteht der Vorteil darin, dass der thermische Widerstand der metallischen Verbindung zwischen dem Flachrohr und der Platte, insbesondere der Bodenplatte sehr gering bis vernachlässigbar klein wird. Die Platte, insbesondere die Bodenplatte wirkt hierdurch als eine Art „Heat Spreader“. Dies bedeutet, dass sich die Kontaktfläche zwischen dem Batteriemodul und der Batteriekühlvorrichtung, insbesondere dem Flachrohrkühler (gegenüber einer im Stand der Technik bekannten direkten Anbindung der Flachrohre an die Batterien, also ohne eine Bodenplatte dazwischen) vergrößert. Hierdurch wird es auch möglich dann weitere kostengünstigere Materialien, insbesondere zwischen der Batterie und der Platte, insbesondere der Bodenplatte, falls sinnvoll und/oder notwendig zusätzlich einzusetzen.By realizing a soldered connection, in particular of a high quality, there is the advantage that the thermal resistance of the metallic connection between the flat tube and the plate, in particular the base plate, is very low to negligibly small. The plate, in particular the base plate, acts as a kind of “heat spreader”. This means that the contact area between the battery module and the battery cooling device, in particular the flat tube cooler (compared to a direct connection of the flat tubes to the batteries known in the prior art, i.e. without a base plate in between) increases. This also makes it possible to use additional, more cost-effective materials, in particular between the battery and the plate, in particular the base plate, if sensible and / or necessary.

Die spezifische Oberflächenstruktur ist nun zumindest teilweise insbesondere vollständig flächig auf einer Außenfläche der längeren Seitenwandung des Flachrohres vorgesehen und/oder ausbildet. Insbesondere ist diese spezifische Oberflächenstruktur auf zumindest einer Außenfläche einer der beiden längeren Seitenwandungen vorgesehen und/oder ausgebildet. Denkbar ist, dass diese spezifische Oberflächenstruktur auch auf beiden längeren Seitenwandungen des Flachrohrs vorgesehen und/oder ausgebildet ist. Hierzu weist die spezifische Oberflächenstruktur in der bevorzugten Ausführungsform eine gewellte und/oder wellenförmige Fläche auf bzw. ist als eine gewellte und/oder wellenförmige Fläche ausgebildet. Insbesondere weist die spezifische Oberflächenstruktur dann Wellentäler und Wellenberge auf. Durch diese Art der Ausbildung der spezifischen Oberflächenstruktur können insbesondere fehlerhafte Lötungen vermieden werden. Insbesondere ist mit dem Lötvorgang dann eine metallische Verbindung bzw. ein entsprechender metallischer Lötprozess realisierbar, mit dessen Hilfe das jeweilige Flachrohr an die zweite Seite der Platte, insbesondere der Bodenplatte angeordnet und/oder hier befestigt wird, insbesondere auch zumindest teils formschlüssig und/oder zumindest teils stoffschlüssig an der zweiten Seite der Platte, der Bodenplatte befestigt werden kann. Insbesondere haben die „Gipfel“ der Wellenberge bei der Anordnung des Flachrohres an oder auf der zweiten Seite der Platte einen direkten Kontakt mit der zweiten Seite der Platte bzw. der Bodenplatte. In den Bereichen der Wellentäler kann die Lötmasse bzw. das Lötmaterial sich insbesondere auch verteilen, insbesondere aufgrund der spezifischen Oberflächenstruktur. Insbesondere mit Hilfe der Wellentäler und der Wellenberge wird dann eine spezifische Lötverbindung realisiert, insbesondere ist dann zumindest auch teilweise eine formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung mit der zweiten Seite der Platte bzw. der Bodenplatte mit dem Flachrohr realisiert.The specific surface structure is now provided and / or formed at least partially, in particular completely flat, on an outer surface of the longer side wall of the flat tube. In particular, this specific surface structure is provided and / or formed on at least one outer surface of one of the two longer side walls. It is conceivable that this specific surface structure is also provided and / or formed on both longer side walls of the flat tube. For this purpose, the specific surface structure in the preferred embodiment has a corrugated and / or wave-shaped surface or is designed as a corrugated and / or wave-shaped surface. In particular, the specific surface structure then has wave troughs and wave crests. This type of formation of the specific surface structure can in particular avoid defective soldering. In particular, a metallic connection or a corresponding metallic soldering process can then be implemented with the soldering process, with the aid of which the respective flat tube is arranged and / or fastened to the second side of the plate, in particular the base plate, in particular also at least partially in a form-fitting manner and / or at least partly cohesively on the second side of the plate, the base plate can be attached. In particular, when the flat tube is arranged on or on the second side of the plate, the “peaks” of the wave crests have direct contact with the second side of the plate or the base plate. In the areas of the wave troughs, the soldering compound or the soldering material can in particular also be distributed, in particular due to the specific surface structure. In particular, with the aid of the wave troughs and the wave crests, a specific soldered connection is then realized, in particular then at least partially a form-fitting connection and / or a material connection with the second side of the plate or the base plate with the flat tube.

Durch die wellige spezifische Oberflächenstruktur an der Außenfläche der Flachrohre, können einerseits einzelne Kontaktpunkte bzw. Kontaktlinien realisiert werden und zum anderen sind auch Kanäle zur „Ausgasung“ von Gasen während des Lötprozesses realisiert, so dass hierdurch eine Verlötung mit hoher Qualität erzielbar ist.Due to the wavy specific surface structure on the outer surface of the flat tubes, on the one hand individual contact points or contact lines can be realized and on the other hand channels for the "outgassing" of gases are realized during the soldering process, so that high quality soldering can be achieved.

Bei der bevorzugten Ausführungsform verlaufen die Achsen der Wellentäler und/oder der Wellenberge im Wesentlichen in Richtung und/oder parallel zur Strömungsrichtung des Kälte- und/oder Kühlmittels in dem Flachrohr. Mit dem Ausdruck „im wesentlichen“ in Verbindung mit dem Ausdruck „Richtung“ ist hier insbesondere der teil-gradlinige Verlauf der jeweiligen Flachrohre gemeint, also insbesondere nicht der Bereich der Flachrohre mit den Biegungen/gekrümmten Bereichen.In the preferred embodiment, the axes of the wave troughs and / or the wave crests run essentially in the direction and / or parallel to the direction of flow of the refrigerant and / or coolant in the flat tube. The term “essentially” in connection with the term “direction” means here in particular the partially straight course of the respective flat tubes, ie in particular not the area of the flat tubes with the bends / curved areas.

Die Tiefe der Wellentäler bzw. die Höhe der Wellenberge liegt im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 bis 0,2 mm, wobei die Breite eines Wellentales bzw. eines Wellenberges im Bereich von 0,5 mm bis 8 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2 mm liegen.
Das Flachrohr weist mindestens eine Eintrittsöffnung zum Eintritt eines Kühl- oder Kältemittels und mindestens eine Austrittöffnung zum Austritt des Kühl- oder Kältemittels auf. Insbesondere bei der sehr zuvor bevorzugten Ausführungsform kann das Flachrohr im Inneren mehrere Kanäle aufweisen, die durch stegförmige Bereiche voneinander strömungstechnisch getrennt sind. Anders ausgedrückt, das Flachrohr kann mehrere Kanäle/ Kanalführungen bzw. einzelne Strömungskanäle aufweisen.The depth of the wave troughs or the height of the wave crests is in the range from 0.05 mm to 0.5 mm, in particular in the range from 0.1 to 0.2 mm, the width of a wave trough or a wave crest in the range of 0 , 5 mm to 8 mm, in particular in the range from 1 mm to 2 mm.
The flat tube has at least one inlet opening for the inlet of a coolant or refrigerant and at least one outlet opening for the outlet of the coolant or refrigerant. In particular in the very previously preferred embodiment, the flat tube can have a plurality of channels in the interior, which are fluidically separated from one another by web-shaped areas. In other words, the flat tube can have several channels / channel guides or individual flow channels.

Durch die erfindungsgemäße Anordnungsstruktur sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.The above-mentioned disadvantages are avoided and corresponding advantages are achieved by the arrangement structure according to the invention.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Anordnungsstruktur in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 eine erfindungsgemäße Anordnungsstruktur mit einer Batterie, insbesondere mit einem Batteriemodul und einer erfindungsgemäßen Batteriekühlvorrichtung in schematischer Darstellung von der Seite
  • 2 in schematischer Darstellung einer Batteriekühlvorrichtung, ausgebildet als Flachrohrkühler, insbesondere ein teilweise gebogen verlaufendes einzelnes Flachrohr, sowie
  • 3 in schematischer Darstellung im Querschnitt ein entsprechend erfindungsgemäß ausgebildetes Flachrohr, als Teil der Batteriekühlvorrichtung bzw. als Teil der in 1 dargestellten Anordnungsstruktur.
There are now a large number of possibilities for designing and developing the arrangement structure according to the invention in an advantageous manner. For this, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. In the following, a preferred embodiment of the invention may be explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:
  • 1 an arrangement structure according to the invention with a battery, in particular with a battery module and a battery cooling device according to the invention in a schematic representation from the side
  • 2 in a schematic representation of a battery cooling device, designed as a flat tube cooler, in particular a partially curved individual flat tube, and
  • 3 in a schematic representation in cross section a flat tube designed according to the invention, as part of the battery cooling device or as part of the in 1 illustrated arrangement structure.

Die 1 bis 3 zeigen zumindest teilweise eine Anordnungsstruktur 1 zur Kühlung einer Batterie 2, insbesondere eines Batteriemoduls 2a, eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges, insbesondere also einer Fahrzeug-Batterie. Die Batterie 2 umfasst insbesondere mindestens ein Batteriemodul 2a, wobei das Batteriemodul 2a dann insbesondere mindestens eine Batteriezelle umfasst. Insbesondere weist die Batterie 2 mehrere Batteriemodule 2a auf. Weiterhin ist die Batterie 2 insbesondere auch als Akku ausgeführt und/oder ausgebildet, wobei der durch die Batterie 2 gebildete Energiespeicher daher entsprechend aufgeladen werden kann. Mit dem Begriff „Batterie“ wird daher mindestens eine Batteriezelle umfasst, insbesondere mindestens ein Batteriemodul mit mindestens einer Batteriezelle, insbesondere mehrere Batteriemodule mit mehreren Batteriezellen.The 1 to 3 show at least partially an arrangement structure 1 for cooling a battery 2 , in particular a battery module 2a , a motor vehicle not shown, in particular a vehicle battery. The battery 2 comprises in particular at least one battery module 2a , the battery module 2a then in particular comprises at least one battery cell. In particular, the battery 2 several battery modules 2a on. Furthermore, the battery is 2 in particular also designed and / or designed as a rechargeable battery, with the battery 2 formed energy storage can therefore be charged accordingly. The term “battery” therefore encompasses at least one battery cell, in particular at least one battery module with at least one battery cell, in particular several battery modules with several battery cells.

Die Anordnungsstruktur 1 weist mindestens daher eine Batterie 2 und mindestens eine Batteriekühlvorrichtung 3 auf. Die Batteriekühlvorrichtung 3 ist als ein Flachrohrkühler 3a ausgebildet, wobei die Batteriekühlvorrichtung 3 bzw. der Flachrohrkühler 3a mindestens ein Flachrohr 4 aufweist. Das Flachrohr 4 ist insbesondere zumindest teilweise gebogen bzw. gekrümmt bzw. verläuft entsprechend teilweise gebogen bzw. gekrümmt bzw. weist entsprechende Krümmungen bzw. Biegungen B auf, was im Folgenden noch näher erläutert werden wird, insbesondere aber auch aus 2 gut ersichtlich ist.The arrangement structure 1 therefore has at least one battery 2 and at least one battery cooling device 3 on. The battery cooler 3 is called a flat tube cooler 3a formed, the battery cooling device 3 or the flat tube cooler 3a at least one flat tube 4th having. The flat tube 4th is in particular at least partially bent or curved or runs correspondingly partially bent or curved or has corresponding curvatures or bends B. on, which will be explained in more detail below, but in particular also from 2 is clearly visible.

Wie die 1 und insbesondere die 3 zeigt, weist das Flachrohr 4 - im Querschnitt betrachtet - mindestens eine kürzere 4a und mindestens eine längere Seitenwandung 4b auf. Insbesondere weist das Flachrohr 4 zwei kurze Seitenwandungen 4a und zwei lange Seitenwandungen 4b auf, wie aus den 1 und 3 ersichtlich. Insbesondere aus 3 ist ersichtlich, dass das Flachrohr 4 (hier in 3) im Wesentlichen waagerecht verlaufen lange Seitenwandungen 4b aufweist und zwei kurze, insbesondere hier gekrümmt verlaufende Seitenwandungen 4a aufweist. Insbesondere die kurzen Seitenwandungen 4a können daher auch teils gebogen bzw. gekrümmt verlaufen, wobei deren „Länge“ insbesondere aber wesentlich kürzer ist als die der langen Seitenwandungen 4b, wobei dann deren „Länge“ auch im Wesentlichen in vertikaler Richtung messbar ist bzw. gemessen wird. Denkbar ist auch, dass die kurzen Seitenwandungen gradlinienförmig verlaufen. Die Querschnittsfläche des Flachrohres in 3 ist daher im Wesentlichen rechteckförmig, kann aber auch insbesondere mit gradlinig verlaufenden Seitenwandungen exakt rechteckförmig ausgebildet sein.As the 1 and especially the 3 shows, shows the flat tube 4th - viewed in cross section - at least one shorter 4a and at least one longer side wall 4b on. In particular, the flat tube 4th two short side walls 4a and two long side walls 4b on how from the 1 and 3 evident. In particular from 3 it can be seen that the flat tube 4th (here in 3 ) Long side walls run essentially horizontally 4b has and two short, in particular curved side walls here 4a having. Especially the short side walls 4a can therefore also run in a curved or curved manner, their “length” being in particular, however, significantly shorter than that of the long side walls 4b , in which case their “length” can also be measured or is measured essentially in the vertical direction. It is also conceivable that the short Side walls run straight lines. The cross-sectional area of the flat tube in 3 is therefore essentially rectangular, but can also be designed in an exactly rectangular manner, in particular with side walls running in a straight line.

Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden bzw. entsprechende Vorteile sind dadurch erzielt, dass die Batterie 2 auf oder an einer ersten Seite einer metallischen Platte 5 angeordnet und mit der Platte 5 wärmeleitend zumindest teilweise verbunden ist und dass das Flachrohr 4 auf oder an der zu der ersten Seite der Platte 5 gegenüberliegenden zweite Seite der Platte 5 angeordnet und mit der Platte 5 zumindest teilweise wärmeleitend verbunden ist, insbesondere so wie in 1 schematisch dargestellt. Durch die Realisierung der entsprechenden Kombination bzw. der oben erwähnten Merkmale wird eine raumsparende, kostengünstige und einfach zu montierende Anordnungsstruktur 1 gebildet bzw. realisiert, wie eingangs bereits erläutert.The disadvantages mentioned at the beginning are now avoided or corresponding advantages are achieved in that the battery 2 on or on a first side of a metallic plate 5 arranged and with the plate 5 is at least partially connected in a thermally conductive manner and that the flat tube 4th on or on the first side of the plate 5 opposite second side of the plate 5 arranged and with the plate 5 is at least partially connected in a thermally conductive manner, in particular as in 1 shown schematically. The implementation of the corresponding combination or the features mentioned above results in a space-saving, inexpensive and easy-to-assemble arrangement structure 1 formed or implemented, as already explained at the beginning.

Die Platte 5 ist insbesondere als eine Bodenplatte 5a ausgebildet. Auf oder an der ersten Seite der Platte 5 bzw. der Bodenplatte 5a zeigt 1 eine angeordnete Batterie 2, insbesondere mindestens ein Batteriemodul 2a mit mehreren Batteriezellen.
Das Flachrohr 4 weist mindestens eine Krümmung und/oder eine Biegung B auf, insbesondere mehrere Krümmungen und/oder Biegungen B auf, so wie dieses aus 2 ersichtlich ist. Die jeweilige Krümmung und/oder Biegung B ist um eine - zum Querschnitt des Flachrohres betrachtet - zur einer Flächennormalen N der Außenfläche der längeren Seitenwandung 4b des Flachrohres 4 im Wesentlichen parallel verlaufenden (virtuellen) Achse A gekrümmt oder gebogen. Das Flachrohr 4 weist insbesondere eine Vielzahl derartiger bzw. entsprechender Krümmungen und/oder Biegungen B auf. Das Flachrohr 4 weist vorzugsweise einen mäanderförmigen Verlauf auf, insbesondere wie aus 2 ersichtlich.The plate 5 is in particular as a floor slab 5a educated. On or on the first side of the plate 5 or the base plate 5a shows 1 an arranged battery 2 , in particular at least one battery module 2a with several battery cells.
The flat tube 4th has at least one curvature and / or one bend B. on, in particular several bends and / or bends B. on like this one out 2 can be seen. The particular curvature and / or bend B. is around one - considered to the cross section of the flat tube - to a surface normal N the outer surface of the longer side wall 4b of the flat tube 4th essentially parallel (virtual) axis A. curved or bent. The flat tube 4th in particular has a large number of such or corresponding curvatures and / or bends B. on. The flat tube 4th preferably has a meandering course, in particular as from 2 evident.

Auf der Außenfläche des Flachrohres 4, dieses ist insbesondere in 3 erkennbar und in 2 nur angedeutet, ist zumindest teilweise eine spezifische Oberflächenstruktur vorgesehen und/oder ausgebildet, insbesondere nämlich so dass eine metallische und/oder zumindest teilweise formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung und/oder Anbindung und/oder Befestigung des Flachrohres 4 an die zweite Seite der Platte 5 mit Hilfe einer Lötverbindung 6 realisierbar ist. Die Lötverbindung 6 ist insbesondere auch in 1 schematisch dargestellt.On the outer surface of the flat tube 4th , this is particularly in 3 recognizable and in 2 only indicated, a specific surface structure is at least partially provided and / or formed, in particular so that a metallic and / or at least partially form-fitting and / or material connection and / or connection and / or fastening of the flat tube 4th to the second side of the plate 5 with the help of a solder joint 6th is feasible. The solder joint 6th is especially also in 1 shown schematically.

Insbesondere ist die spezifische Oberflächenstruktur auf der Außenfläche der längeren Seitenwandung 4b des Flachrohres 4 vorgesehen und/oder ausgebildet und als eine gewellte und/oder wellenförmige Fläche ausgebildet. Die spezifische Oberflächenstruktur ist insbesondere auf mindestens einer Außenfläche einer langen Seitenwandung 4b ausgebildet, insbesondere auf der Außenfläche der jeweiligen Seitenwandung 4b, die an oder auf der zweiten Seite der Platte 5, insbesondere der Bodenplatte 5a dann insbesondere direkt angeordnet wird.In particular, the specific surface structure is on the outer surface of the longer side wall 4b of the flat tube 4th provided and / or designed and designed as a corrugated and / or undulating surface. The specific surface structure is in particular on at least one outer surface of a long side wall 4b formed, in particular on the outer surface of the respective side wall 4b that are on or on the second side of the plate 5 , especially the base plate 5a then in particular is arranged directly.

3 zeigt bei der oberen längeren Seitenwandung 4b auf der Außenfläche ausgebildete Wellentäler 7 und Wellenberge 8. Die Achsen der Wellentäler 7 und/oder der Wellenberge 8 verlaufen im Wesentlichen in Richtung und/oder parallel zur Strömungsrichtung, das Kälte- und Kühlmittels in dem Flachrohr 4. Letzteres gilt insbesondere für die gradlinig verlaufenden Bereiche des Flachrohres, aber auch zumindest teilweise für die gekrümmten Bereiche des Flachrohres, also für die Krümmungen / Biegungen B. 3 zeigt, dass insbesondere hier auf der oberen langen bzw. längeren Seitenwandung 4b die Wellentäler 7 und/oder die Wellenberge 8 ausgebildet sind. Denkbar ist, dass beide langen Seitenwandungen 4b diese spezifische Oberflächenstruktur aufweisen, insbesondere aber die lange Seitenwandung 4b die spezifische Oberflächenstruktur aufweist, die an oder auf der zweiten Seite der Platte 5 bzw. der Bodenplatte 5a angeordnet wird bzw. dieser zweiten Seite der Platte 5 / Bodenplatte 5a zugewandt ist. Insbesondere haben die „Gipfel“ der Wellenberge 8 direkten Kontakt mit der zweiten Seite der Platte 5, so wie aus 1 ersichtlich. Aufgrund der entsprechenden Lötverbindung 6, wobei sich das Lötmaterial insbesondere in die Bereiche der Wellentäler 7 erstreckt, ist dann eine zumindest teils formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung des Flachrohres 4 mit der zweiten Seite der Platte 5 realisierbar. 3 shows at the upper longer side wall 4b wave troughs formed on the outer surface 7th and wave crests 8th . The axes of the wave troughs 7th and / or the wave crests 8th run essentially in the direction and / or parallel to the direction of flow, the refrigerant and coolant in the flat tube 4th . The latter applies in particular to the rectilinear areas of the flat tube, but also at least partially to the curved areas of the flat tube, that is to say to the bends / bends B. . 3 shows that especially here on the upper long or longer side wall 4b the wave troughs 7th and / or the wave crests 8th are trained. It is conceivable that both long side walls 4b have this specific surface structure, but especially the long side wall 4b has the specific surface structure on or on the second side of the plate 5 or the base plate 5a is arranged or this second side of the plate 5 / Base plate 5a is facing. In particular, the "peaks" of the wave crests 8th direct contact with the second side of the plate 5 so like out 1 evident. Due to the corresponding solder connection 6th , whereby the solder material is in particular in the areas of the wave troughs 7th extends, is then an at least partially form-fitting and / or material connection of the flat tube 4th with the second side of the plate 5 realizable.

Die Tiefe h der Wellentäler 7 bzw. die Höhe h der Wellenberge 8 liegt im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,2 mm, wobei die Breite b eines Wellentales 7 bzw. eines Wellenberges 8 im Bereich von 0,5 mm bis 8 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2 mm liegt. Die Tiefe des Wellentales bzw. die Höhe h des Wellenberges bemisst sich von dem höchsten Punkt eines Wellenberges bis zum tiefsten Punkt eines Wellentales, wobei der Abstand in vertikaler Richtung gemessen wird. Die Breite b eines Wellentales bzw. eines Wellenberges misst sich im Wesentlichen wie folgt: Die Breite b eines Wellentales bemisst sich als waagerecht verlaufende Breite b zwischen den Punkten der Gipfel zweier Wellenberge und die Breite b eines Wellenberges bemisst sich als waagerechte verlaufende Breite zwischen den tiefsten Punkten zweier Wellentäler (im Querschnitt des Flachrohres 4 jeweils wie in 3 dargestellt).The depth H the wave troughs 7th or the height H the wave crests 8th is in the range from 0.05 mm to 0.5 mm, in particular in the range from 0.1 mm to 0.2 mm, the width b of a trough 7th or a wave crest 8th in the range from 0.5 mm to 8 mm, in particular in the range from 1 mm to 2 mm. The depth of the wave trough or the height H of the wave crest is measured from the highest point of a wave crest to the lowest point of a wave trough, the distance being measured in the vertical direction. The width b A wave trough or a wave crest is essentially measured as follows: The width b of a wave trough is measured as a horizontal width b between the points of the peaks of two wave crests and the width b of a wave crest is measured as the horizontal running width between the deepest points of two wave troughs (in the cross section of the flat tube 4th each as in 3 shown).

Wie die 2 weiterhin zeigt, weist das Flachrohr 4 mindestens eine Eintrittsöffnung 9 zum Eintritt eines Kühl- oder Kältemittels und mindestens eine Austrittsöffnung 10 zum Austritt des Kühl- oder Kältemittels auf. Insbesondere weist das Flachrohr 4 mehrere Kanäle 11 auf, die durch stegförmige Bereiche 12 voneinander strömungstechnisch getrennt sind. Im Ergebnis sind die entsprechenden Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.As the 2 further shows, has the flat tube 4th at least one inlet opening 9 for the entry of a coolant or refrigerant and at least an outlet opening 10 to the outlet of the coolant or refrigerant. In particular, the flat tube 4th multiple channels 11 on that by web-shaped areas 12 are fluidically separated from each other. As a result, the corresponding disadvantages are avoided and corresponding advantages are achieved.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
AnordnungsstrukturArrangement structure
22
Batteriebattery
2a2a
BatteriemodulBattery module
33
BatteriekühlvorrichtungBattery cooler
3a3a
FlachrohrkühlerFlat tube cooler
44th
FlachrohrFlat tube
4a4a
kurze Seitenwandungshort side wall
4b4b
lange Seitenwandunglong side wall
55
Platteplate
5a5a
BodenplatteBase plate
66th
LötverbindungSolder connection
77th
WellentalTrough
88th
WellenbergWave mountain
99
EintrittsöffnungInlet opening
1010
AustrittsöffnungOutlet opening
1111
Kanälechannels
1212
stegförmiger Bereichbar-shaped area
NN
FlächennormalSurface normal
AA.
virtuelle Achsevirtual axis
BB.
Krümmung/BiegungCurvature / bend
hH
Höhe Wellenberg/ Tiefe WellentalHeight wave peak / depth wave valley
bb
Breite Wellenberg/ Breite WellentalWidth wave peak / width wave valley

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 112011103339 T5 [0004]DE 112011103339 T5 [0004]
  • DE 102006047234 A1 [0005]DE 102006047234 A1 [0005]
  • DE 102009029629 A1 [0006]DE 102009029629 A1 [0006]

Claims (10)

Anordnungsstruktur (1) zur Kühlung einer Batterie (2), insbesondere eines Batteriemoduls (2a) eines Kraftfahrzeuges, mit mindestens einer Batterie (2) und mit mindestens einer Batteriekühlvorrichtung (3), wobei die Batteriekühlvorrichtung (3) als ein Flachrohrkühler (3a) ausgebildet ist und mindestens ein, insbesondere zumindest teilweise gebogen verlaufendes Flachrohr (4) aufweist, wobei das Flachrohr (4) mindestens eine kürzere Seitenwandung (4a) und mindestens eine längere Seitenwandung (4b) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (2) auf oder an einer ersten Seite einer metallischen Platte (5) angeordnet und mit der Platte (5) wärmeleitend zumindest teilweise verbunden ist und dass das Flachrohr (4) auf oder an der zur ersten Seite der Platte (5) gegenüberliegenden zweiten Seite der Platte (5) angeordnet und mit der Platte (5) zumindest teilweise wärmeleitend verbunden ist.Arrangement structure (1) for cooling a battery (2), in particular a battery module (2a) of a motor vehicle, with at least one battery (2) and with at least one battery cooling device (3), the battery cooling device (3) being designed as a flat tube cooler (3a) and has at least one, in particular at least partially curved, flat tube (4), the flat tube (4) having at least one shorter side wall (4a) and at least one longer side wall (4b), characterized in that the battery (2) on or arranged on a first side of a metallic plate (5) and at least partially connected to the plate (5) in a thermally conductive manner and that the flat tube (4) is on or on the second side of the plate (5) opposite the first side of the plate (5) is arranged and connected to the plate (5) at least partially in a thermally conductive manner. Anordnungsstruktur nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (5) als eine Bodenplatte (5a) ausgebildet ist und/oder die Batterie (2) mindestens ein Batteriemodul (2a) aufweist und/oder das Batteriemodul (2a) mindestens eine Batteriezelle, insbesondere aber mehrere Batteriezellen aufweist.Arrangement structure according to Claim 1 , characterized in that the plate (5) is designed as a base plate (5a) and / or the battery (2) has at least one battery module (2a) and / or the battery module (2a) has at least one battery cell, but in particular several battery cells . Anordnungsstruktur nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (4) mindestens eine Krümmung und/oder eine Biegung (B) aufweist, die um eine- zum Querschnitt des Flachrohres (4) betrachtet - zu einer Flächennormalen (N) der Außenfläche der längeren Seitenwandung (4b) des Flachrohres (4) im Wesentlichen parallel verlaufende Achse (A) gekrümmt und/oder gebogen ist und/oder das das Flachrohr (4) eine Vielzahl entsprechender Krümmungen und/oder Biegungen (B) aufweist und /oder einen mäanderförmigen Verlauf aufweist.Arrangement structure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the flat tube (4) has at least one curvature and / or one bend (B) which - viewed from the cross section of the flat tube (4) - to a surface normal (N) of the outer surface of the longer side wall (4b) of the flat tube (4) essentially parallel running axis (A) is curved and / or bent and / or that the flat tube (4) has a plurality of corresponding curves and / or bends (B) and / or has a meandering course. Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Außenfläche des Flachrohres (4) zumindest teilweise eine spezifische Oberflächenstruktur vorgesehen und/oder ausgebildet ist, so dass eine metallische und /oder zumindest teilweise formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindung und/oder Anbindung und/oder Befestigung des Flachrohres (4) an die zweite Seite der Platte (5) mit Hilfe einer Lötverbindung (6) realisierbar ist.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that a specific surface structure is at least partially provided and / or formed on the outer surface of the flat tube (4), so that a metallic and / or at least partially positive and / or material connection and / or connection and / or fastening of the flat tube (4) can be implemented on the second side of the plate (5) with the aid of a soldered connection (6). Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Oberflächenstruktur auf der Außenfläche der längeren Seitenwandung (4b) des Flachrohres (4) vorgesehen und/oder ausgebildet ist.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the specific surface structure is provided and / or formed on the outer surface of the longer side wall (4b) of the flat tube (4). Anordnungsstruktur (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Oberflächenstruktur als eine gewellte und/oder wellenförmige Fläche ausgebildet ist.Arrangement structure (1) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the specific surface structure is designed as a corrugated and / or wave-shaped surface. Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Oberflächenstruktur Wellentäler (7) und Wellenberge (8) aufweist.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the specific surface structure has wave troughs (7) and wave crests (8). Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsen der Wellentäler (7) und/oder der Wellenberge (8) im Wesentlichen in Richtung und/oder parallel zur Strömungsrichtung des Kälte- und/oder Kühlmittels in dem Flachrohr (4) verlaufen.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the axes of the wave troughs (7) and / or the wave crests (8) run essentially in the direction and / or parallel to the direction of flow of the refrigerant and / or coolant in the flat tube (4). Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Tiefe (h) der Wellentäler (7) bzw. die Höhe (h) der Wellenberge (8) im Bereich von 0,05 mm bis 0,5 mm, insbesondere im Bereich von 0,1 mm bis 0,2 mm liegt, und/oder die Breite (b) eines Wellentales (7) bzw. eines Wellenberges (8) im Bereich von 0,5 mm bis 8 mm, insbesondere im Bereich von 1 mm bis 2 mm liegt.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 8th , characterized in that the depth (h) of the wave troughs (7) or the height (h) of the wave crests (8) in the range from 0.05 mm to 0.5 mm, in particular in the range from 0.1 mm to 0 , 2 mm, and / or the width (b) of a wave trough (7) or a wave crest (8) in the range from 0.5 mm to 8 mm, in particular in the range from 1 mm to 2 mm. Anordnungsstruktur nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Flachrohr (4) mindestens eine Eintrittsöffnung (9) zum Eintritt eines Kühl- oder Kältemittels und mindestens eine Austrittsöffnung (10) zum Austritt des Kühl- oder Kältemittels aufweist und/oder wobei das Flachrohr (4) mehrere Kanäle (11) aufweist, die durch stegförmige Bereiche (12) voneinander strömungstechnisch getrennt sind.Arrangement structure according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that the flat tube (4) has at least one inlet opening (9) for the inlet of a coolant or refrigerant and at least one outlet opening (10) for the outlet of the coolant or refrigerant and / or wherein the flat tube (4) has several channels ( 11) which are fluidically separated from one another by web-shaped areas (12).
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219516A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-02 Audi Ag Method and device for producing a battery trough with glued cooling device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006006946A1 (en) * 2006-02-14 2007-08-23 Behr Gmbh & Co. Kg Vehicle heat exchanger, e.g. car radiator, includes tubeplate with elevations preventing undesired flow of solder away from openings into which flat tubes are soldered
CN201378007Y (en) * 2009-04-30 2010-01-06 陈基镛 Corrugated heat radiation fin
CN103575140A (en) * 2012-07-19 2014-02-12 格伦格斯有限公司 Compact type aluminum heat exchanger with welding pipe for power electronic equipment and battery cooling
DE102014106941A1 (en) * 2014-05-16 2015-11-19 Valeo Klimasysteme Gmbh Cooling device for a battery pack
DE102014215908A1 (en) * 2014-08-11 2016-02-11 Mahle International Gmbh Heat exchanger and pipe
CN204555437U (en) * 2015-02-05 2015-08-12 南方英特空调有限公司 Cold storage evaporimeter
CN106345871B (en) * 2016-08-25 2018-02-02 上海爱斯达克汽车空调***有限公司 It is a kind of for the fin of heat exchanger and the manufacture method of flat tube assembly
JP6921528B2 (en) * 2016-12-28 2021-08-18 昭和電工株式会社 Heat transfer device
CN207282668U (en) * 2017-09-27 2018-04-27 芜湖天量电池***有限公司 A kind of new energy resource power battery cooling structure

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219516A1 (en) * 2017-11-02 2019-05-02 Audi Ag Method and device for producing a battery trough with glued cooling device

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