(57)【要約】  本願は、冷却板（２ａ、２ｂ）の製造方法、そのような冷却板（２ａ、２ｂ）、並びにバッテリーシステム及び電気自動車に関する。冷却板（２ａ、２ｂ）の製造方法によれば、少なくとも２つの平坦な金属部分（２ａ、２ｂ）がレーザビーム溶接で互いに連結される。
2020510534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車のための、特に前記電気自動車の電気バッテリーを冷却するための冷却板を製造する方法であって、少なくとも２つの板状の金属部が互いに接合されて冷却板を形成し、前記金属部の前記接合はレーザビーム溶接によって実行される、方法。
【請求項２】
前記レーザビーム溶接は、接合される前記金属部の間にはんだを追加してもしなくてもいずれの場合にも、ファイバレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザおよび／またはダイオードレーザによって実行される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記レーザビーム溶接は、レーザビーム溶接装置で行われ、この装置は、互いに溶接される前記金属部を固定するためのクランプ固定具と、１つまたは複数のレーザビームを放射するビームヘッドとを備えている、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記クランプ固定具および／または前記ビームヘッドが可動式に誘導される、
および／または
前記ビームヘッドは、ビーム誘導用の可動ミラーシステムを有し、互いに溶接される前記金属部の異なる領域がミラーの動きに応じて活性化され得る、
および／または
前記クランプ固定具が前記金属部を形状固定方式で部分的に取り囲む、
および／または
前記クランプ固定具は、前記板状の金属部がレーザ溶接中に隙間なく部分的に重なり合って配置されるように設計されている、
および／または
前記クランプ固定具が、溶接される領域に保護ガスを導くためのユニットを有する、
および／または
前記ビームヘッドに面する上面において、前記クランプ固定具は、レーザビームを金属部に導く放射切り欠き部を含む、
および／または
前記ビームヘッドとは反対側の底面において、前記クランプ固定具は、金属部が所定の位置に溶接されるのを防ぐための溶接切り欠き部を含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記金属部の縁領域での溶接が、前記金属部間に液密空洞を形成するように本質的に周辺で行われる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記液密空洞内の対向する金属部が、「島」を形成するように互いに溶接される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
接合目的で、重なり合った金属部が接合される場合、重ね合わせ溶接が導入され、および／または接合される金属部の縁が互いに同一平面上にある場合、端面溶接が導入され、および／または金属部が同一平面上にない縁で互いに溶接される場合、隅肉溶接が導入される、請求項１〜６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記液密空洞が、冷媒を供給および／または除去するための少なくとも１つの流体用開口部を含む、請求項５に記載の方法。
【請求項９】
前記金属部の厚さが、溶接されていない状態で０．２〜１．５ｍｍである、請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記金属部の材料は、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、金属化プラスチックまたはステンレス鋼であり、特に３ｘｘｘグループまたは５ｘｘｘグループのアルミニウム合金である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記金属部は、前記液密空洞の領域で、少なくとも部分的にスポット溶接、ステッチ溶接、マルチシール溶接、円形または楕円形のシール溶接もしくは波状溶接、または相互に重なり合った単一のトラック溶接によって互いに溶接されている、請求項５に記載の方法。
【請求項１２】
シーム端が、好ましくは前記シーム端に接続される、対向する横方向にオフセットしたシーム部、特にループ状のシーム部によって補強される、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記金属部のうちの少なくとも１つは、エンボス加工、深絞り加工および／または別の形成方法によって変形し、少なくとも１つのチャネルを構成する、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
前記金属部のうちの少なくとも１つは、冷却されるバッテリーを配置するため、および／もしくは等電位化のための一体型タブ、並びに／または前記バッテリーを形状固定方式で受け入れるため、および／もしくは前記冷却板および／もしくは前記バッテリーを車両のフレームに取り付けるためのウェブまたはボルトを有する、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
接合される前記金属部は組成および形状が異なり、特に、これらの金属部は異なる厚さを有し、並びに／または異なる合金および／もしくは異なるエンボス加工を含むことが可能である、請求項１〜１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
コネクタおよび／または受容開口部が、前記金属部のうちの少なくとも１つから一体的に形成される、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
少なくとも１つのコネクタおよび／または受容開口部が、前記金属部のうちの１つの平坦部から一体的に形成され、前記方法は、少なくとも１つの切断段階および／またはスタンピング段階と、少なくとも１つのエンボス加工段階、深絞り加工段階および／または他の形成段階とを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
少なくとも１つのコネクタおよび／または受容開口部が、２つの金属部の縁部から一体的に形成され、前記方法は、少なくとも１つのエンボス加工段階、深絞り加工段階および／または他の形成段階、並びに少なくとも１つの溶接段階を含む、請求項１６または１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記少なくとも１つのコネクタおよび／または前記受容開口部は、残りの外縁部を越えて突出する外縁部を有し、または、前記縁部は、前記コネクタおよび／または前記受容開口部のうちの少なくとも一方の側に切り欠き部を含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つのコネクタが、別個の構成要素として設計され、また受容開口部の領域内において前記金属部のうちの少なくとも１つに溶接される、請求項１〜１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
別個のコネクタが、対向する金属部において少なくとも部分的に支持されることによって、好ましくは、冷却空洞の境界が画定されるような方法で、また、特に、前記別個のコネクタが前記金属部の一方または両方に溶接されるような方法で、前記別個のコネクタが、前記金属部の貫通開口部に挿入される、請求項１〜２０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２２】
完成した冷却板で互いに支え合う２つの金属部の縁領域において、それぞれほぼ半円形の湾曲部が、別個のコネクタのための受容開口部を完成した冷却板に構成するように形成され、その後
特に、前記金属部がまだ分離している状態では、前記金属部のその後の変形が、後で前記別個のコネクタとの接触領域になるところで行われ、残存する隙間をふさぐ、および／または
前記金属部の、これらの金属部がまだ分離している前記状態では、またはこれらの金属部が既に重なり合って配置されている場合、はんだが導入されて残存する隙間をふさぎ、
その後、前記金属部が重なり合って配置された後、前記金属部のレーザ溶接が、好ましくは両側で行われ、前記別個のコネクタを既存の前記残存する隙間の領域において液密方式で前記金属部に接続する、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２３】
前記別個のコネクタが、金属部の好ましくはカップ形状の構成に接続される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
流れに影響を与えるための構成要素が、２つの金属部の間の空洞内に、レーザ溶接によって固定される、請求項１〜２３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２５】
特に電気自動車のバッテリーを冷却するための冷却板、また特に請求項１〜２４のいずれか一項に記載の方法に従って製造された冷却板であって、前記冷却板は、互いに溶接された少なくとも２つの金属部を備える、冷却板。
【請求項２６】
前記冷却板には、溶接中の入熱を減少させるために、断続的な溶接が少なくとも部分的に提供される、請求項２５に記載の冷却板。
【請求項２７】
コネクタまたは受容開口部は、少なくとも１つの金属部から突き出ており、前記コネクタおよび／または前記受容開口部は、前記少なくとも１つの金属部から一体的に形成される、請求項２５または２６に記載の冷却板。
【請求項２８】
コネクタが、受容開口部の周りの領域での溶接により、少なくとも１つの金属部に取り付けられるか挿入される、請求項２５〜２７のいずれか一項に記載の冷却板。
【請求項２９】
互いに溶接された前記２つの金属部のそれぞれの縁部で形成された少なくとも１つのコネクタは、前記冷却板の縁部に構成され、前記２つの縁部は少なくとも部分的に互いに溶接されている、請求項２５〜２８のいずれか一項に記載の冷却板。
【請求項３０】
単層の冷媒伝導を備える、請求項２５〜２９のいずれか一項に記載の冷却板。
【請求項３１】
複数のサブ冷却板で構成され、これらのサブ冷却板は、本質的に１つの平面に互いに隣接し、好ましくは、冷媒を導くためのコネクタおよび／または管によって互いに接続される、請求項２５〜３０のいずれか一項に記載の冷却板。
【請求項３２】
車両用のバッテリーシステムであって、バッテリーと、それに接続された請求項２５〜３１のいずれか一項に記載の冷却板とを備える、バッテリーシステム。
【請求項３３】
電気自動車であって、前記電気自動車を駆動するための電気モータと、請求項３２に記載のバッテリーシステムとを備える、電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車用の冷却板、バッテリーシステム、電気自動車、および冷却板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
原則として、金属から冷却板を製造することが知られている。この目的のために、特に、チャネル構造を備える２つの板状の金属部を互いにはんだ付けして、冷却板を形成することができる。電気自動車を冷却するために液体が流れる空洞は、２つの金属部間のチャネル構造のトポグラフィーによって作成される。
【０００３】
はんだ付けされた冷却板は、フラックスまたははんだからの汚染を受ける可能性がある。さらに、はんだ付けプロセス、特にはんだが表面全体に適用されるプロセスは、しばしば経済的ではない。
【０００４】
例えばＴＩＧ溶接によって板状の金属部を互いに溶接すると、このように変形した冷却板はもはや滑らかな支持面を提供せず、それによりこのような歪んだ冷却板を備えた冷却システムの効率は大幅に低下するので、高入熱と金属部の結果としての変形のため代替手段ではない。さらに、溶接シームは所望の幅よりも広くなっている。さらに、自動化は、少なくともＴＩＧ溶接の場合、達成するのが非常に複雑であり、非常に長いサイクル時間に関連付けられるため、技術的な欠点に加えて、経済的不利益も代替方法を探す必要性に寄与する。
【発明の概要】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、とりわけ、迅速に、簡単に、かつ費用効率よく製造でき、歪みなく、したがって幾何学的に正確な方法で、高度に自動化されたプロセスで製造できる冷却板を作成することである。
【０００６】
この目的は、それぞれの独立請求項による冷却板の製造方法、冷却板自体、並びにバッテリーシステムおよび電気自動車によって達成される。
【０００７】
金属部の接合は、冷却板を形成するレーザビーム溶接によって実行されるため、金属部を互いに接合するために追加の材料は必ずしも必要ではない。さらに、フラックス、はんだまたは接着剤による汚染は発生せず、これらの追加の材料は、チャネル構造間に生じる空洞（またはチャネル）をブロックすることもできない。さらに、レーザ溶接は溶接接合部の高強度を保証する。ただし、特に周辺部では、潜在的な残存する隙間をふさぐために、はんだの局所使用（つまり、「レーザはんだ付け」）が役立つ場合がある。
【０００８】
この方法では高度な自動化が可能であり、はんだでのコーティングなどの追加操作は必ずしも必要ではなく、それに応じてプロセス時間を短く保つことができる。レーザビーム溶接の特定の利点の１つは、エネルギー入力を簡単に測定でき、最小限の入熱と非常に細かい溶接シームを実現できることである。
【０００９】
一実施形態によれば、互いに溶接される少なくとも２つの金属部は、溶接中の入熱を低減するために、断続的なシームを少なくとも部分的に有する。このような断続的な溶接シームラインにより、金属部への入熱を必要なだけ低くできるため、熱による歪みを許容範囲に抑えることができる。
【００１０】
改良は従属クレームに記載されている。
【００１１】
この方法の一改良によれば、レーザ溶接は、ファイバレーザ、ＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザまたはダイオードレーザによって行われる。プロセスにおいて、それぞれのレーザビームの強度が可変であることが有利である。
【００１２】
一改良によれば、レーザビーム溶接は、レーザビーム溶接装置で行われ、この装置は、互いに溶接される金属部を固定するためのクランプ固定具と、１つまたは複数のレーザビームを放射するビームヘッドとを備える。
【００１３】
選択的に、クランプ固定具および／またはビームヘッドは、クランプ固定具およびビームヘッドが互いに対して変位可能であるように、可動式に誘導され得る。これは、例えば、通常は自動的に制御することもできる軸誘導のデカルトシステムによって実行できる。
【００１４】
ビームヘッドの一つの改良によれば、ビームヘッドはビーム誘導のための可動ミラーシステムを有し、ミラーの動きに応じて、互いに溶接する金属部の異なる領域が活性化され得る。このようにして、（ミラーの慣性が低いため）非常に迅速な溶接が可能になり、溶接シームは、毎分４〜３０ｍの速度で金属部に容易に作成できる。同様に、最大３００ｍ／分の自由移動速度が可能であり、これにより、非常に多様な溶接シーケンスが可能になる。
【００１５】
クランプ固定具の一つの改良によれば、金属部は、形状固定方式で部分的に取り囲まれおよび／または係合される。例えば、平面内の変位を避けるために、ピンを垂直に制限する板と組み合わせることができる。このようにして、金属部が熱によってゆがむことがほとんど回避され、形状固定クランプ固定具を補強するように補強リブを構成できる。さらに、形状固定取り囲みは、熱放散のための大きな接触面を可能にし、金属部に向けられたクランプ固定具の表面は、熱放散を強化するために銅またはアルミニウムなどの熱を特によく伝導する材料で作ることができる。熱放散のために、装置を冷却することもできる。
【００１６】
クランプ固定具の１つの改良によれば、板状の金属部の部分は、レーザ溶接中に隙間なく重なり合って配置される。板状の金属部の実質的に平らな部分を隙間なく重なり合って配置することにより、レーザビームがビームヘッドに最も近くに配置された金属部を加熱しないだけでなく、状況によっては、溶融／燃焼させることもないことが、接合部をビームヘッドからより遠くに離れて配置された部分に形成することなく実現される。
【００１７】
さらに、クランプ固定具は、溶接される領域に向かって保護ガスを導くためのユニットを有することができる。このようにして、おそらく引き起こされる酸化反応が停止され、および／または金属部の冷却が実現される。保護ガスは、ビームヘッドのより近くに配置された、またはビームヘッドからより遠くに離れて配置された、重なり合って置かれた金属部の表面に導かれる。
【００１８】
金属部の変形性の特に良好な閉じ込めは、ビームヘッドに面する上面において、クランプ固定具は、レーザビームを上に位置する金属部に誘導する放射切り欠き部を含むことで実現される。これにより、スポット溶接へのアクセスが可能になると同時に、スポット溶接のすぐ近くでの熱放散が可能になる。さらに、ビームヘッドとは反対側の底面において、クランプ固定具は、金属部がクランプ固定具のツールに所定の位置に溶接されるのを防ぐための溶接切り欠き部を含むことが有利である。
【００１９】
この方法の改良によれば、溶接による実質的な周辺接合は、実質的に平坦な金属部の間に液密空洞を作り出すように、実質的に金属部の縁領域において実行される。これは連続したシームであることが好ましく、特に２つのシームの突合せ接合部の場合、重ね合わせ溶接を提供することができる（例えば、クランプ固定具でより大きい表面積の金属部を再クランプするときに必要になる場合がある）。
【００２０】
冷媒回路を作成するために、金属部間の空洞は、冷媒を供給および／または除去するための１つまたは複数の開口部を含むことができる。
【００２１】
この目的のために、第１の実施形態では、コネクタは、少なくとも１つの金属部から、すなわち、特に金属部の平面から突出することができ、コネクタは金属部から一体に形成されている。コネクタは、例えばレーザ切断、貫通開口部、および貫通開口部の縁をエンボス加工および／または深絞り加工することにより、スタンピングまたはその他の切断で形成することができる。別個のコネクタ用の受容開口部も同様に作成できる。
【００２２】
前述の受容開口部は、別個のコネクタを受け入れることを可能にする。このコネクタは、好ましくは、円盤状またはフランジ状のエンドピースを備え、貫通開口部の周りの領域、特に円盤状またはフランジ状のエンドピースを介して、特に受容開口部に隣接している領域の金属部に溶接される。
【００２３】
第２の実施形態では、そのような受容開口部またはそのようなコネクタは、金属部の平面の貫通開口部の周りではなく、冷却板の縁領域に形成されることが可能である。互いに溶接される２つの金属部の２つの縁部は、最終的に完成した冷却板に重なり合って配置され、完成した冷却板で互いに離れるように湾曲するように、このプロセスで変形する。湾曲部および隣接部がそれぞれの金属部の接合縁を越えて突出する場合、または隣接部が切り欠き部、例えばスロットまたはくさび形のノッチに当接する場合が特に好ましい。
【００２４】
２つの金属部が重なり合って配置された後、互いから離れて湾曲した縁部の重なり合って配置された隣接部分は、少なくとも部分的に互いに接合され、特に互いに溶接される。溶接接合部は２つの金属部のみを取り囲むことができ、または、受容開口部に導入されるコネクタを溶接プロセスに直接備えることができる。この場合、円盤状またはフランジ状のエンドピースを省くことができ、受容開口部とコネクタの相互に隣接する壁を通して直接溶接を行うことができる。
【００２５】
板部分が、空洞に隣接する領域に実質的に隙間のない接合スポットを有することが特に有利である。これらは基本的に、液体回路の「島」として提供できる。島は細長い形状を有することができるが、代わりに円形、楕円形または長方形にすることもできる。１つの改良では、特定の領域で島を省くことができ、その結果、そのような「湖」で液体の混合を行うことができる。対向する金属部が相互に接合された領域は、いずれの場合にも、溶接シームによって接合される。これらの溶接シームには、さまざまな形状があり得る。例えば、互いに隣接して配置される溶接スポットを備える線形配置が可能である（スポット溶接）。ただし、ステッチ溶接を提供することも可能である（連続して配置されているが、互いに離れて配置された線形部分の形で）。スポット溶接およびステッチ溶接は、金属部への特に低い入熱が意図されている場合に特に有利である。さらに、個々の島内、特に円形または楕円形の島内で円形または楕円形のシール溶接が可能である。さらに、波状のシーム（波状溶接）を、特に互いに対して位相シフトされた二重波状溶接の形で、使用することができる。同様に、相互に重なり合った単一のトラックシーム（ウォブル溶接）も可能である。これらは、アルミニウムなどの反射率の高い材料で非常に細いレーザビームで溶接を行う場合に特に好ましい。細い単一のトラックシームの相互に重なり合う特徴により、エネルギー入力が制限されているにもかかわらず、安定した接合部が得られる。
【００２６】
１つの改良は、溶接されていない状態の金属部の厚さを０．２〜１．５ｍｍにすることである。金属部に使用できる材料には、特にアルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金、金属化プラスチック、またはステンレス鋼が含まれる。本発明の文脈において、金属部は、金属化プラスチックで作られた部分も包含する。３ｘｘｘおよび５ｘｘｘグループ／シリーズのアルミニウム合金が特に好ましい。
【００２７】
したがって、電気自動車のための、特に前記電気自動車の電気バッテリーを冷却するための冷却板を製造する方法の１つの主要態様は、したがって、少なくとも２つの板状の金属部が互いに接合されて冷却板を形成することであり、金属部はレーザビーム溶接で接合されている。いくつかの実施形態では、特に局所的に限定された方法で、このはんだの直接加熱が冷却板の完全な機能に悪影響を及ぼさない残存封止をもたらす場合、補助としてはんだを使用することも可能である。これは、例えば周辺領域において実行できる。
【００２８】
改良により、冷却板の液密空洞内の対向する金属部が互いに溶接され、「島」が形成される。これらの島は、特にこれらが薄壁の金属シートで作られている場合、空洞の「膨張」がそれにより回避されるため、流れの誘導と板の安定化の両方に有用である。
【００２９】
図に示されている、または明らかにされている表面の溶接接合部に加えて、端面または段階の領域において溶接することもできる。例えば、接合される金属部の縁が互いに同一平面上にある場合、端面溶接を単独でおよび／またはさらに行うことができる。このようにして、封止作用が改善される。
【００３０】
特に、金属部が同一平面上にない縁で、つまりサイズおよび／または表面が異なる金属部を互いに溶接する場合、同じ部分を接合するために隅肉溶接を適用することができる。
【００３１】
上記の改良に加えて、シームが「裂けて開く」のを防ぐために、シーム端を補強することも可能である。この目的のために、シームは実際のシーム端を超えて連続することができ、その結果、実際のシームに対して、特にわずかにオフセットされ、反対方向に導入される連続シーム部が作成される。方向の反転は、例えば、移行シーム部のループ状の経路を介して行うことができる。
【００３２】
もちろん、ここで説明するすべての金属部は、少なくとも１つのチャネル／空洞を構成するエンボス加工および／または深絞り加工および／またはハイドロフォーミングあるいはその他の成形プロセスによって形成できる。ただし、この深さの変形に加えて、金属部は、一体型タブが平面から曲げられ、および／またはウェブまたはカップが深絞り加工されるか、一体に形成されるように、表面で変形することもできる。これらは、バッテリーを冷却板に取り付けるために、または冷却板を車両一部に取り付けるために、あるいは例えば等電位化のために使用される。ただし、適切な機能要素を例えばレーザ溶接によって個別に製造し、取り付けることもできる。
【００３３】
所望の熱伝導挙動に応じて、冷却板の金属部の組成および形状が異なる場合がある。この目的のために、異なる材料で作られ、異なる厚さ／形状を有する２つの板が互いに接合されることが提供され得る。
【００３４】
さらに、金属部は、材料自体から一体的に形成されるか、外部／追加の構成要素として取り付けられるコネクタを備えることが提供され得る（上記参照）。ここで、コネクタの異なる配置（金属部の主平面／表面に垂直、またはこの平面の縁領域にあり、実質的にそれに平行）に言及する。
【００３５】
特に、受容開口部として設計された金属部の貫通開口部に挿入される別個のコネクタも、追加の補強機能を実行できることを付け加えなければならない。例えば、別個のコネクタを金属部の貫通開口部に挿入して、コネクタが対向する金属部で少なくとも部分的に支持されるようにすることが可能であり、これは好ましくは冷却空洞の範囲を定め、特に、別個のコネクタが前述の２つの金属部に溶接されていることが可能である。このようにして、空洞の「膨張」が回避される。
【００３６】
さらに、多段階成形プロセスで、金属部または受容開口部をコネクタに適合させることができる。既に述べたように、完成した冷却板で互いに担持する２つの金属部は、互いにその縁領域に受容開口部を形成できる。この目的のために、２つの金属部の特定の縁領域は、断面図で少なくとも部分的に、ほぼ半円形の湾曲部が得られるように、いずれの場合にも変形される。この一段階成形プロセスの後に、２つの金属部が既に重なり合って配置されている場合、個々のほぼ半円形の湾曲部間の移行、つまり１つの金属部から別の金属部への移行は、不十分に作り上げられる。多くの場合、湾曲部から接合する平面領域への移行は広すぎて、十分に画定されていない。これを改善するために、例えば金属部がまだ分離している間に、ほぼ半円形の湾曲部の縁のそれぞれの後続の変形が実行され、その結果、当接領域に向かうかなり明確な縁と半円形の湾曲部の改善された丸みが得られる。代替例として、またはさらに、金属部がまだ分離している場合、またはこれらの金属部が既に重なり合って配置されている場合、例えば、はんだワイヤの形で、特にこの目的のために別個に設けられた凹部に、はんだを導入することができる。後続の変形とはんだの両方により、金属部が重なり合って配置された後、好ましくは両側で金属部のレーザ溶接を実行して、残存する隙間を直接またはその後にふさぐことができ、既存の残存する隙間の領域において金属部に別個のコネクタを液密方式で接続する。
【００３７】
さらに、改良は、別個のコネクタが、貫通開口部の領域内において金属部の好ましくはカップ形状の構成に接続されることを提供する。これにより、コネクタを非常に簡単に接続できる。
【００３８】
同様に、流れに影響を与えるための構成要素を提供することができ、構成要素は、２つの金属部間の空洞内にレーザ溶接によって固定される。例えば貫通開口部を含む波形金属シートを例えば、使用することができる。
【００３９】
製造方法の過程でしばしば言及される前述の特徴は、主に電気自動車のバッテリーまたは他の再充電可能なバッテリーを冷却するための冷却板に関する。現在の冷却板に関するこれらのすべての特徴の個別の列挙は、繰り返しを防ぐためにのみ回避され、方法に関して最初に定式化されたものを含むあらゆる特徴は、これが範囲設定に役立つと思われる場合、必要に応じて、冷却板、バッテリーシステム、または電気自動車に関する装置の特徴に変換できる。本特徴は、該当する場合、この方法に直接適用でき、および／または本請求項のプロダクトバイプロセスの特徴として適用でき、これは、付随する方法請求項のすべての特徴に適用される。
【００４０】
冷却板の１つの改良によれば、冷却板には、溶接中の入熱を低減するために、断続的なシームが少なくとも部分的に設けられている。同様に、コネクタは、少なくとも１つの金属部から突出するか、またはカップと組み合わせて、例えば、受容開口部を設けることができ、コネクタまたは受容開口部が、金属部から一体的に形成される。特に、そのような受容開口部が存在する場合、金属部のそのような受容開口部に別個のコネクタを挿入または固定するか、溶接により挿入または固定することが可能である。
【００４１】
１つの改良によれば、少なくとも１つのコネクタおよび／または受容開口部が冷却板の縁部に構成され、各々が互いに溶接された２つの金属部の縁部によって構成され、２つの縁部は、少なくとも部分的に互いに溶接されている。受容開口部またはコネクタが構成される縁部は、それぞれの金属部の接合縁と同一平面上に延び、ノッチによってそこから分離するか、またはそれに関連して突出することができる。
【００４２】
一般に、本発明による冷却板は、冷媒または冷媒伝導に関して単層設計を有し、すなわち、最大の延長部に対して垂直にただ１つの空洞を有することで十分である。これは「層化」からの脱却を表している。その代わり、複雑なバッテリー形状にも全面冷却板を取り付けようとし、これは、高さが制限されているため、設置高さもほとんど必要ない。
【００４３】
この点に関して、１つの改良では、冷却板が複数のサブ冷却板で構成され、これらのサブ冷却板は、本質的に１つの平面に互いに隣接し、好ましくは、冷媒を導くためのコネクタおよび／または管によって互いに接続される。
【００４４】
本特許出願はさらに、本電気モータ用の駆動バッテリーと、バッテリーに接続された冷却板とを備える、車両用のバッテリーシステムに関する。最後に、車両を駆動するための電気モータとバッテリーシステムを有した電気自動車が請求されている。
【００４５】
補足的な改良は、残りの従属請求項に記載されている。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
本発明は、図に基づく例として説明される。個々の例における同一または類似の参照番号は、同一または類似の要素を示すため、それらの説明は繰り返さない場合がある。以下の例では、本発明に必須ではない特徴についても説明する。独立請求項に従って提供される特徴に加えて、これらはさらにオプションの有利な特徴である。本発明によれば、これらは、単独で、またはそれぞれの例のさらなるそのような特徴と組み合わせて、または他の例のさらなるそのような特徴と組み合わせて使用され得る。図面は以下の通りである。
【００４７】
【図１Ａ】本発明による冷却板と、電気自動車の車両駆動バッテリーを冷却するためにその上に配置された車両駆動バッテリーの斜視図を示す。
【図１Ｂ】本発明による冷却板と、電気自動車の車両駆動バッテリーを冷却するためにその上に配置された車両駆動バッテリーの斜視図を示す。
【００４８】
【図２Ａ】シール溶接を含む、本発明による冷却板の実施形態を示す。
【図２Ｂ】別のシール溶接を含む、本発明による冷却板の別の実施形態を示す。
【図２Ｃ】関連する詳細図を示す。
【００４９】
【図３】互いに接合された金属部間の溶接シームの詳細を示す（変形Ａ〜Ｇ）。
【００５０】
【図４Ａ】接続された外部コネクタ、平面から突出するタブ、および冷却板を取り付けるためのボルトを有する、本発明による冷却板の部分断面を示す。
【００５１】
【図４Ｂ】図４Ａの詳細の断面図を示す。
【００５２】
【図４Ｃ】冷却板の２つの金属部の斜視図を示す。
【図４Ｄ】関連する詳細図を示す
【００５３】
【図５】本発明による冷却板を形成するために接合される２つの金属部の上面（Ａ）および底面（Ｂ）を示す。
【００５４】
【図６Ａ】本発明による冷却板の上面図を示す。
【図６Ｂ】本発明による冷却板の別の上面図を示す。
【図６Ｃ】本発明による冷却板の空洞の詳細を示す。別個のコネクタがここに配置され、これらのコネクタは追加の板に接続される（つまり、合計で少なくとも３つの金属部）。
【００５５】
【図７Ａ】接続される外部コネクタを含む断面図の詳細を示す。
【図７Ｂ】接続される外部コネクタを含む断面図の詳細を示す。
【図７Ｃ】接続される外部コネクタを含む断面図の詳細を示す。
【図７Ｄ】接続される外部コネクタを含む断面図の詳細を示す。
【００５６】
【図８Ａ】２つの金属部の断面図を示す。
【図８Ｂ】２つの金属部の断面図を示す。
【図８Ｃ】縁領域の受容開口部の領域における個々の金属部の斜視図を示す。
【００５７】
【図９Ａ】受容開口部の領域における金属部の縁部の平面図を示す。
【図９Ｂ】受容開口部の領域における金属部の縁部の平面図を示す。
【００５８】
【図１０Ａ】コネクタに関する詳細を示す。
【図１０Ｂ】コネクタに関する詳細を示す。
【図１０Ｃ】コネクタに関する詳細を示す。
【００５９】
【図１１】冷却板の空洞内部の流れに影響を与えるための構成要素の取り付けの概略図を示す。
【００６０】
【図１２】冷却板のクランプ固定具の詳細の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００６１】
図１Ａおよび１Ｂは、本発明による冷却板およびその上に位置するそれぞれの車両駆動バッテリー１７の斜視図を示す。図１Ａおよび図１Ｂでは、例えば、冷却板のバッテリーへの平坦接続が確保されているという点で、バッテリーでの冷却作用が最適化されている。さらに、個々の冷却板は各々、冷媒伝導に関して単層設計、すなわち、液体を伝導するための単一の空洞を有することが好ましいことに留意されたい。さらに、いくつかの冷却板が、車両の設置スペースを可能な限り最良の方法で利用し、低い高さで、バッテリー全体を全面にわたって可能な限り最大限に冷却するように、互いに隣り合って水平に配置される。しかしながら、本発明は、ちょうど１つの冷却板が使用される実施形態もカバーする。
【００６２】
図１Ａのバッテリーシステム３８は、下に位置する冷却板１ａ〜１ｄを備えるバッテリー１７を示し、個々の冷却板１ａ〜１ｄは、冷却板の平面内またはこの平面の下で接合される。図１Ｂに示されたバッテリーシステム３８'は、バッテリー１７の下に冷却板１ａ'〜１ｄ'を示し、これらの冷却板は、コネクタ２２、２２'および冷却板１ａ'〜１ｄ'の見えている面上の管によって流体伝導方式で互いに接続されている。どちらの場合も、互いに隣り合って水平に配置されたすべての冷却板に対して単一の冷媒回路が可能になる。いずれの場合にも、２つの小さな冷却板が外側に配置され、２つの大きな冷却板が１つの設置状況の例として中央に配置され、図１Ｂでは、サブ冷却板間に媒体接続部またはコネクタ２２、２２'がある。これは、特に、設置スペースの制約が存在するときに、つまり、単一の大きな板または複数の全て同一の板を設置できない場合に設けられる。さらに、そのようなモジュール設計により、標準化された冷却板の選択に限定した使用が可能になる。
【００６３】
図２Ａは、２つの実質的に板状の金属部２ａおよび２ｂを断面図で示す。これらの金属部は、鏡面８に対して左右に反転した実質的に相補的な形状を有する。これらの板を左右に反転させる必要はない。接合可能な共有の接触面が存在することが重要である。図２Ｂからわかるように、これらの金属部のうちの１つだけが凹部を含むことも可能である。板状部分２ａおよび２ｂは、凹凸のあるトポグラフィーを有する。複数の相互に接続されたトンネル２９のシステムで構成される空洞３は、金属部の間に、互いに向かい合う金属部の表面に接して配置される。チャネル２９ａ、２９ｂは、この目的のために個々の金属部２ａ、２ｂに一体的に形成されている。図２Ｂの例示的な実施形態のトンネル２９は、金属部２ｂに直接接する単一のチャネル２９ａによって形成される。空洞３またはトンネル２９のシステムは、金属部２ａ、２ｂの縁領域２７ａ、２７ｂの周りに実質的に周囲に延びる溶接接合部７によって液密方式で囲まれ、図２Ａおよび２Ｂには示されていないが、冷媒を供給および／または除去するための開口部が設けられる。
【００６４】
金属部２ａおよび２ｂは、トンネル２９または空洞３の間で、異なる溶接シームによって互いに接合されている。一方、これらの溶接には、連続して配置された線形部分で構成されるステッチ溶接５が含まれる。ここで、互いに最も近くに位置する線形部分間の距離は、線形部分のそれぞれの長さよりわずかに大きいが、これはさらに大きくなる可能性がある。さらに、連続溶接４が示されている。ここでは、シームがその自由端で止まらず、連続した溶接部が作成されるように続き、この溶接部は実際の溶接に対してずれて反対方向に導入され、それによってループ形状部４ａが作成される。さらに、ウォブル溶接９、すなわち、相互に重なり合った単一のトラックシームが示されている。これらは、アルミニウムなどの高反射性の材料に非常に細いレーザビームを使用して溶接を行う場合に特に好ましい。エネルギー入力が制限されているにもかかわらず、細い単一のトラックシームの重ね合わせにより、安定した接合が得られる。最後に、縁領域２７ａ、２７ｂに設けられた連続シーム７が示されている。ただし、図では、空洞３の視認性を確実に高めるために中央で分離された冷却板のみが示されているため、この連続シーム７はふさがれていない。図２Ｂは、溶接シームのさらなる形状、例えば、鋼板で有利に使用されるスポット溶接１０を示す。さらに、クロスステッチで構成されたシーム１１が示されており、これにはウォブル溶接と同様の利点がある。最後に、波状溶接６が示されている。
【００６５】
ここに示すすべての溶接シームは、レーザビーム溶接によって作成された。繰り返しを避けるため、レーザ溶接プロセスおよびこのプロセスが行われたレーザビーム溶接装置の詳細に関する、本明細書の導入部分の全範囲（そこに記載されている改良点を含む）を特に参照する。図２Ａおよび２Ｂは各々、説明目的のためにトンネル２９間の異なる溶接形状を示した。ただし、実際の設定では、トンネル２９間の冷却板で単一のタイプの溶接を使用すると有利である。
【００６６】
図２Ｂの部分Ｃが９０°回転している図２Ｃの詳細な表現は、２つの金属部２ａと２ｂとの間の接触が非常に狭い領域においてのみ発生する場合でも、完全に十分であることを示している。この目的のために、金属部２ａの底面に示されるように、金属部２ａはその凹部の中央にさらに部分的にエンボス加工されている。したがって、図２Ａおよび２Ｂの実施形態では、島は、同様の長さを有するが、非常に異なる幅を有し、図２Ｂでは、このようにほぼ直線状である。
【００６７】
溶接されていない状態では、各金属部２ａ、２ｂの厚さは０．２〜１．５ｍｍであり、図示の切断された冷却板、またはその２つの金属部２ａ、２ｂはアルミニウム合金で作られている。
【００６８】
冷却板は、単一または複数のそのような冷却板が、電気自動車の下部領域に互いに隣接して配置される冷却板システムの不可欠な部分になり得る（図１Ａおよび１Ｂを参照）が、単独でも使用され得る。
【００６９】
本発明による冷却板は、特に、遮水性に高い要求を課しながらも、製造するのに費用効果が高いことを特徴とする。
【００７０】
図３は、本発明による冷却板の異なる実施形態を示し、これらの実施形態には、二重シール溶接１２〜１５、ウォブル溶接９、およびシーム端にループ形状部４ａがある異なる実施形態が含まれる。ただし、さらに、マルチシール溶接のさらなる実施形態も可能であり、原則として、互いに隣接して配置された任意の数のマルチシール溶接を実現できる。説明のために、図３の例Ａは、本発明による冷却板の詳細を示し、これは、二重シール溶接１２によって互いに部分的に接合された板状の金属部２ａおよび２ｂの一部を示す。溶接シームはすべて、ここでは重ね合わせ溶接として、つまり、２つの金属部２ａ、２ｂの接触面３３に本質的に垂直に導入される。
【００７１】
図３の例Ａによれば、この二重シール溶接１２は、互いに平行に延びる２つの溶接シームによって実現される。
【００７２】
例Ｂ〜Ｄは、二重シール溶接のさまざまな追加のオプションを示している。シームラインは、例Ａの二重シール溶接１２と同じ経路に沿っているが、わかりやすくするために、例Ｂ〜例Ｄでは、冷却板のさらなる詳細なしで溶接ラインの経路のみを示している。
【００７３】
例Ｂは二重シール溶接１３を示している。これは、閉じた楕円形を有する複数の溶接ラインで構成され、楕円は互いに直線状に接し、これらの領域が重なり合う。
【００７４】
実施例Ｃは、長方形のチャンバーが互いに接する二重シール溶接１４を示しており、こうして二重シール溶接１４が形成される。
【００７５】
例Ｄは、周期的に交差して二重シール溶接１５を形成する２つの蛇行線を示す。これによって同様に、シームの個々のチャンバーのような部分が互いに分離される。
【００７６】
例Ｅは、１回の作業で作成できるにもかかわらず、二重シームの効果を実現できる、連続溶接シーム９を示している。これは、ペンを下に置かないスクリプトスタイルに対応し、「ウォブル溶接」と呼ばれる。同様の溶接９が図２Ａに既に示されている。
【００７７】
すべての例Ａ〜Ｅに関して、単一の溶接シームに関して上記で説明したように、すべてのオプションを適用できることを強調する必要がある。
【００７８】
さらに、二重シール溶接の利点は、この二重シール溶接の液体に対する遮水性が、単一のシームと比べて大幅に向上することである。
【００７９】
ここで漏れが発生した場合でも、相互に分離された個々のチャンバーのみが影響を受けるため、実施例Ｂ〜Ｅによるチャンバー方式によって特に高い封止が提供される。
【００８０】
例Ｆおよび例Ｇは、シームの端にあるループ形状部４ａが常に互いに隣接する少なくとも２つのシーム部から構成されることを示している。設置スペースに応じて、実際の終端シームの幅に対して、２つのシーム部の対称分割（例Ｆ）、または２つのシーム部の非対称分割（例Ｇ）が実行され得る。
【００８１】
本発明の特に有利な態様は、冷却板の製造中の入熱が最小限に抑えられることであり、特に薄い金属板ではゆがみの発生が予想されるため、入熱を絶対に最小限に抑える必要がある。非常に薄い金属板は、重量が大きな役割を果たすモバイル分野の冷却用途で非常に重要である。
【００８２】
本発明によれば、この最小化は様々な方法で実現される。
【００８３】
一例として、図１２に関連して例として説明されるような、レーザビーム溶接装置が提供され、これは、冷却板を構成する２つの板の溶接接合部、特にレーザ溶接接合部を作成するための断続的なシームを作成するために使用される。特に、ここでは「スキャナー溶接」が明らかな選択肢である。このプロセスでは、詳細に上述したように、レーザビームは少なくとも１つのミラーによって偏向されるため、レーザ溶接中に本質的に時間をロスすることなく空間ジャンプが可能であり、つまり、連続的な溶接シームを作成する必要はない。この点に関して、空間と時間の両方で入熱の均質化を達成し、板が溶接プロセス中に均一に加熱され、過度に加熱されないように、板の異なる領域が交互に溶接されるように注意する必要がある。これは、１箇所のみから進行する溶接が、冷却板にゆがみを発生させることに対して、大きな利点である。
【００８４】
さらに、後に冷却板を構成するものの外側に保護ガスを供給することもできるのは、これにより、溶接シームの領域においての酸化が最小限に抑えられ、それによって後のプロセスで酸化物の堆積が回避されるためである。このようにして、後の冷却板の効率が再び向上する。
【００８５】
断続的な溶接ラインは、多種多様な実施形態をとることができ、連続する点状の溶接接合部、曲線状または直線状の溶接ライン、あるいは交互に溶接ラインとスポット溶接とすることができる。このプロセスでは、２つの溶接要素（線または点）間の距離が１〜８ｃｍ、好ましくは２〜６ｃｍである場合に最適である。好ましくは、特に、２つの溶接要素間の距離は、そのような溶接要素の長さの少なくともちょうどそのサイズ、好ましくは少なくとも１．５倍のサイズであり、異なる長さを有する溶接要素の場合、長い方のサイズである。溶接領域の最小長さは常に、冷却板内の液圧が高くても「膨張」が起こらないように、２つの板の確実な結合が保証されるようにする必要がある。
【００８６】
この目的のために、２つの板は、好ましくは、レーザビーム溶接装置に隙間なく互いに配置され、その後互いに溶接される。さらに、しかしながら、機械的安定性も向上する。さらに、冷却される構成要素上への、そのような「平面」冷却板の搭載を改善することが可能であり、接触の問題はあまり起こらない。さらに、冷媒チャネルの領域において溶接接合部を明確に方向づけることで、溶接接合部によって媒体の流れを制御できることに留意されたい。これは、冷却板の空洞内を流れる冷却媒体が、さらに均一な熱分布を達成するために、また冷却板の効率を向上させるために調整されることを意味する。
【００８７】
図４Ａは、２つの金属部２ａおよび２ｂがそれぞれ内部空洞３を囲む冷却板の例を示し、その内部には、流体制御を目的におよび／または作動圧力下の「膨張」を防ぐために、島１８の領域に溶接接合部が設けられる。設置のために、冷却板はボルト２１を有する。等電位化のために、タブ３０が設けられている。開口部１９によって、流体の供給および除去が可能になる。これらの流体用開口部１９は、冷却板の縁領域に取り付けられる別個のコネクタ２２用の受容開口部２０として設計されている。
【００８８】
図４Ｂは、図４Ａの細部の断面図を示す。ここで、２つの金属部２ａおよび２ｂの縁領域の受容開口部２０に挿入された別個のコネクタ２２を再びよく見ることができる。したがって、コネクタの貫通開口部は、実際の流体用開口部１９として機能する。
【００８９】
図４Ｃは、冷却板のさらなる例を示しており、ボルト２１が部分的に切断されている。別個のコネクタ２２は、互いに離れてほぼ半円に湾曲して受容開口部２０を形成する金属部２ａおよび２ｂの部分２６ａ、２６ｂの間に収容される。別個の金属コネクタの左右の表面３３には、２つの金属部２ａと２ｂの間に残存する空洞／残存する隙間３１が見られ得、これは、ここに示されていないが、例えば、はんだを使用して特にレーザ溶接中にふさぐことができ、また残存する空洞３１を示すためにここに示されていないが、特に周辺溶接シーム７が縁領域２７に導入されるときにふさぐことができる。残存する空洞／残存する隙間３１をふさぐまたは回避するための代替オプションは、図８Ａ〜８Ｃに関連してより詳細に検討される。実質的に半円形に湾曲する部分２６ａ、２６は、それぞれの金属部２ａ、２ｂの外縁部２４ａ、２４ｂから直接始まる。
【００９０】
図４Ｄは、２つの金属部２ｂ、２ｂがどのように島１８の領域において互いに接合されるかについての、すなわち、２つの金属部２ａおよび２ｂが重なり合って存在する局所的に区切られた領域の、詳細な上面図を、ここでは、環状に閉じた、実質的に楕円形の連続溶接シーム１６によって示す。下部の板の説明図は省略された。
【００９１】
次に、図５は、まだ接合されていない冷却板１の例を示し、金属部２ａ（Ａ）には型押しされたチャネルが設けられ、部分２ｂ（Ｂ）はエンボス加工／変形なしで設計され、つまり平面のみである。流体用開口部１９は、平面金属部２ｂに設けられ、それぞれの領域は、エンボス加工された金属部２ａの流体用開口部の反対側に位置する小さな部分に分割される構造を何も含まず、これにより、より大きな「湖」が流体用開口部１９に隣接する空洞３の領域において接合冷却板１に形成される。この例は、実際のトンネルまたは冷媒チャネルが互いに平行に延びるように設計されており、より具体的には、全体的にＵ字形の経路がもたらされ、トンネルがＵ字形の屈曲領域において合流するように設計されている。
【００９２】
図６Ａ〜図６Ｃは、金属部２ａおよび２ｂが、例えば縁溶接接合部によって端面においても互いに溶接されている組み立てられたバージョンを示している。さらに、別の金属部２ｃが部分２ｂに溶接されている。次いで、このプロファイル板金２ｃに別個のコネクタ２２が再び適用される。上記のすべての接合部は、レーザ溶接によって行われる。
【００９３】
図７Ａ〜７Ｄは、金属部２ａまたは２ｂに溶接されたコネクタ２２の例を示す。図７Ａでは、コネクタ２２は、二重シーム１２を介して、コネクタの開口部１９の周囲および金属部２ａの開口部の周囲に同心円状に金属部２ａに溶接される。二重シーム１２の代わりに、単一のシーム、すなわち１２ａのみが同様に可能であるため、ここでは外側のシーム１２ｂは固体形態で示されていない。コネクタは、金属部２ａの開口部におけるコネクタ２２の位置決めを簡素化するために、少なくとも１つの延長部２２ａを備えている。延長部は、示されているように周辺機器として設計できるが、個々の部分のみで構成することもできる。
【００９４】
図７Ｂは、図７Ａと異なり、溶接シームは、単一のシーム１６として設計され、下から、すなわち、完成した冷却板１の金属部２ｂのよりくに配置されている、金属部２ａの面から導入され、一方、図７Ａの溶接シームは、他の表面から導入される。
【００９５】
図７Ｃでは、コネクタは下部に向かってかなり長くなっており、これにより、対向する金属部２ｂへの溶接が可能になる。したがって、コネクタ２２は、それぞれ連続する単一のシーム１６'、１６によって、金属部２ａと金属部２ｂの両方に溶接される。コネクタ２２の下部領域の凹部１９ａにより、コネクタ２２を介して空洞３に流体を供給したり、空洞３から流体を除去したりすることができる。代替として、コネクタ２２と金属部２ｂとの間の溶接接合部も省くことができる（すなわち、図７Ｃでは溶接シーム１６がない）。
【００９６】
図７Ｄは図７Ｃとは異なり、コネクタは金属部２ａに下から溶接される、すなわち、金属部２ａの表面は、完成した冷却板の金属部２ｂのより近くに配置される。図７Ｃは、半完成状態を示し、その後、図７Ｄのように、第２の金属部２ｂを溶接することができる。しかしながら、コネクタ２２は、第２の金属部がまだ適用されていない限り、本構成では金属部２ａにのみ溶接することができる。図グループ７に示されたコネクタ２２の前述の接合オプションと比較して、図７Ｄの実施形態は、内部圧力がコネクタを金属部２ａに押し付け、それにより取り付けを支持するという利点を提供する。
【００９７】
図８Ａは、図４Ｃの受容開口部２０の周りの領域の概略的な詳細を示す。受容開口部２０は、互いに離れるように湾曲している金属部２ａおよび２ｂの縁領域２７ａ、２７ｂの２つの部分２６ａ、２６ｂにまたがっている。参照番号３５は、後で受容開口部２０とそこに収容されたコネクタとの間の接触領域となるものを示す。矢印３１は、両側の理想的な円形から逸脱した金属部２ａと２ｂの界面の領域を示している。図示の状態のままにすると、この領域はコネクタ２２の両側にそれぞれの空洞フリーを残すが、これは図示されず、受容開口部２０の領域内において可能な限り最良の封止作用を確保するために避ける必要がある。
【００９８】
図８Ｂは、図８Ａの変形を表し、上述の残存する空洞／残存する隙間３１が最小に低減され、その結果、理想的な円形形状から逸脱する領域３１'は無視できるほど小さく、または存在しないことさえある。これは、機械的成形プロセスにおいて、湾曲部２６ａ、２６ｂの移行領域を金属部２ａ、２ｂの水平方向に延びる部分２５ａ、２５ｂに続けて変形することにより実現され、その結果、「角」は仮想円の中心の方向に変位した。２つの金属部２ａ、２ｂは、これらが重なり合って置かれた状態で示されており、３１から３１'への残存する空洞／残存する隙間の減少を示している。各金属部２ａ、２ｂの機械的成形プロセスは、他の金属部２ｂ、２ａとは別個に実行されることが好ましい。示されているように、受容開口部１９の軸方向長さ全体にわたって機械的成形を実行することができる。しかしながら、原則として、受容開口部１９の軸方向延長部の１つの部分でのみ成形が行われる場合に十分である。図８Ｂは、受容開口部１９が、コネクタを挿入するための十分な隙間を確保するのに十分大きくなければならないことを意味するものと理解されたい。通常、必要な遮水性は、コネクタを２つの金属部２ａ、２ｂに溶接するときに確立される。
【００９９】
図８Ｃは、湾曲部２６ａの領域において金属部２ａに、湾曲部の周りに完全に延びるエンボス加工が存在し得ることを示し、この領域が半円形であり、または２つの金属部が重なり合って置かれた後、断面図では、完全な円形であることを確実にする。図８Ｃから明らかなように、周辺エンボス加工は、受容開口部２０の軸方向経路全体にわたって延在する必要はなく、むしろ、軸方向に部分的にのみ延在すれば十分である。既に上述したように、受容開口部１９は、コネクタを挿入できるように、その最も狭い断面に十分な隙間を依然として有しており、ここでも遮水性は、コネクタを所定の位置に溶接することによって実現されることが好ましい。
【０１００】
図９Ａおよび９Ｂは、金属部２ａの縁領域２７ａの上面図において、図４Ｃに示されるように、外縁部２４ａの直接連続においてだけでなく、受容開口部２０を構成する湾曲部２６ａを一体的に形成できることを示す。むしろ、そのような湾曲部２６ａを形成するために両側で外縁部２４ａを中断すること、または図９Ａに示されるように外縁部を内側に引っ張ることも可能である。残りの外縁部２４ａに加えて、これにより、受容開口部２０の両側で引っ込められた外縁部２４ａ'、およびこれに関連して突出する外縁部２４ａ＊が得られ、これは、ここでは外縁部２４ａの連続に対応するが、それに対してわずかに凹んでいるか、わずかに突出していてもよい。中断部３４、３４'は、縁で丸みを帯びた単純な長方形として実装することができる。しかし、有利には、これらは、湾曲部２６ａが最も顕著である領域において最小幅を有するように設計され、本例では、これは、実質的に連続する受容開口部２０の外縁部２４ａまたは外縁部２４ａ＊に直接隣接する領域にある。このようにして、湾曲が特に大きい領域が、湾曲部２６ａを構成するために利用可能である。同様に図９Ａから冷却板の内側に向かって受容開口部の幅または湾曲が減少することがわかる。しかし、有利には、幅が減少するだけでなく、半径も減少し、それにより、ここでは参照番号２６'で示される漏斗状の移行部が実際の空洞３に形成される。
【０１０１】
受容開口部２０に隣接する金属部２ａに凹部３４、３４を構成する代わりに、受容開口部２０を、残りの外縁部２４ａを越えて突出するように設計することもでき、それにより、図９Ｂに示されるようにそれ自体の突出する外縁部２４ａ＊を有する。湾曲部２６ａの残りの設計は、図９Ａの設計に対応する。
【０１０２】
図１０Ａは、金属部２ａおよび２ｂの断面の概略例を再び示している。金属部２ａと一体であり、空洞３に向かって流体用開口部１９を露出するコネクタ２２'がここに示されている。
【０１０３】
図１０Ｂは、別個のコネクタ２２が設けられた実施形態を示しており、このコネクタ２２は、金属部２ａのプレハブカップ２３に導入され、そこに溶接されている。重ね合わせ溶接４０は、コネクタ２２の軸方向に対して斜めに導入され、なぜなら、このようにして、隣接する要素がレーザビームを妨げないからである。プレハブカップ２３は、ここで受容開口部２０を形成し、多くの先行する例示的な実施形態とは対照的に、受容開口部２０は、ここでは単一の金属部２ａから形成される。受容開口部を作成するために、最初に貫通開口部が導入され、その後、貫通開口部を囲む領域が成形作業にかけられる。
【０１０４】
図１０Ｃは、溶接によって取り付けられた別個のコネクタ２２を備える冷却板の特に単純な実施形態を示している。金属部２ａは、コネクタ２２が挿入される円筒形の受容開口部２０を備える。取り付けおよび封止は、コネクタ２２の軸方向に垂直に延びる周辺溶接シーム４１によって実現され、溶接シームは再び重ね合わせ溶接として設計されている。この溶接シーム４１の代替として、またはそれに加えて、受容開口部には、同じものをフライス加工し、後にコネクタをねじ込むことなどにより、ねじ山を設けることができる。この目的のために、コネクタには既に相補的なねじ山を備えることができ、または、コネクタブランクをねじ込むと、自己切断方式でねじ山が提供される。別の方法として、雄ねじが設けられたコネクタをねじ込むことにより、受容開口部２０のジャケットに自己切断方式でねじ山を作成することも可能である。いずれにせよ、ねじ接合部は、接着／はんだ付けおよび／または溶接、特にレーザ溶接によってさらに固定することができる。
【０１０５】
図１１は、流れに影響を与える構成要素、例えば、金属部２ａと金属部２ｂとの間の空洞３内の波形構成要素を概略的に示している。構成要素３９は、外部（両側）から空洞内にレーザ溶接により固定され、構成要素３９のそれぞれ部分は、金属部２ａまたは金属部２ｂのいずれかの部分に接合される。
【０１０６】
図１２は、２つの金属部２ａ、２ｂを互いに溶接するためのクランプ固定具５０を示す。図示の詳細において、クランプ固定具は、下部誘導板５２、側部誘導板５３、下部誘導板のピン５５の自由端が突出する上部誘導板５４、および複数のクランプ５１を備える。示された詳細において、複数の放射切り欠き部５６が上部誘導板５２に見える。溶接による取り付けを避けるために、下部誘導板の他の場所にも同様の切り欠き部があるが、ここでは見えない。
【０１０７】
本発明による教示に関するさらなる詳細は、特許請求の範囲にも見出すことができる。当然ながら、製造方法の請求項の製品は、記載された特徴を備えた製品として個別にまた明示的に再度請求することもできることを指摘しなければならない。さらに、請求項への参照によって明示的に示されていない限り、すべての請求項を互いに組み合わせることができる。
【０１０８】
ただし、さらに、次の態様は、これらの請求項または現在の知的財産権出願の任意の部分、例えば次の態様のうちの１つと組み合わせることができ、これらは互いに任意に組み合わせることができる。
１．電気バッテリー用冷却板の製造方法、２つの実質的に平らな金属部をレーザビーム溶接（はんだを追加してもしなくても）で接合し、実質的に平らな板状の金属部は、レーザ溶接プロセス中に隙間なく重なり合って部分的に配置され、溶接中の入熱を減らし、溶接シームは、連続して配置された線形部分として実現されるが、金属部間の液密空洞の接合部の領域において互いに離れていることが好ましく、
２．使用されている厚さ０．２〜１．５ｍｍの金属部（異なる厚さの金属部を互いに接合することも可能で、これは異なる合金で作成することもできる）、
３．例えば、レーザ溶接プロセス中に隙間なく重なり合って部分的に配置された正確に２つの平らな板状の金属部、および溶接中の入熱を減らすために、溶接シームは線形部分として設計され、連続して配置されているが、互いに離れていて、および／または
４．断続的な溶接シームの２つの線形要素間の水平距離が１〜８ｃｍ、好ましくは２〜６ｃｍであり、
５．例えば、接合する金属部の異なる領域を交互に溶接して、空間と時間の両方で入熱の均一化を実現し、
６．例えば、溶接シームの線形部分が湾曲し、および／または
７．直線運動中に実行されるレーザビームの追加の円形運動である。
【図１Ａ】
2020510534.tif 000003
【図１Ｂ】
2020510534.tif 000004
【図２Ａ】
2020510534.tif 000005
【図２Ｂ】
2020510534.tif 000006
【図２Ｃ】
2020510534.tif 000007
【図３Ａ】
2020510534.tif 000008
【図３Ｂ】
2020510534.tif 000009
【図３Ｃ】
2020510534.tif 000010
【図３Ｄ】
2020510534.tif 000011
【図３Ｅ】
2020510534.tif 000012
【図３Ｆ】
2020510534.tif 000013
【図３Ｇ】
2020510534.tif 000014
【図４Ａ】
2020510534.tif 000015
【図４Ｂ】
2020510534.tif 000016
【図４Ｃ−４Ｄ】
2020510534.tif 000017
【図５Ａ】
2020510534.tif 000018
【図５Ｂ】
2020510534.tif 000019
【図６Ａ】
2020510534.tif 000020
【図６Ｂ−６Ｃ】
2020510534.tif 000021
【図７Ａ】
2020510534.tif 000022
【図７Ｂ】
2020510534.tif 000023
【図７Ｃ】
2020510534.tif 000024
【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【国際調査報告】
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