DE102004030037B4 - accumulator - Google Patents

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Abstract

Akkumulator zum Verbinden mit einem Elektrowerkzeug (34) oder einem Akkumulatorlader (38), umfassend: ein Akkumulator-Gehäuse (42); mindestens drei Anschlüsse, einschließlich eines positiven Anschlusses (98), eines Erdeanschlusses (102) und eines Sensoranschlusses (106), wobei die mindestens drei Anschlüsse so ausgebildet sind, dass sie mit entsprechenden Anschlüssen des Elektrowerkzeugs (34) oder des Akkumulatorladers (38) verbindbar sind; eine Vielzahl von wiederaufladbaren Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g), die innerhalb des Gehäuses angeordnet und gehalten sind, wobei Ladungen zwischen den Akkumulatorzellen und dem Elektrowerkzeug (34) oder dem Akkumulatorlader (38) übertragbar sind; eine Ausgleichsschaltung (459), die so ausgebildet ist, dass sie ein Ladezustandsungleichgewicht zwischen den Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) basierend auf einer Vielzahl von Spannungen der Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g), die zur gleichen Zeit gemessen werden, detektiert; und eine Steuerschaltung (430), die so ausgebildet ist, dass sie im Falle eines durch die Ausgleichsschaltung (459) detektierten Ladezustandsungleichgewichts den Ladezustand der Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) ausgleicht, wobei die Steuerschaltung einen...An accumulator for connection to a power tool (34) or an accumulator charger (38), comprising: an accumulator housing (42); at least three connections, including a positive connection (98), an earth connection (102) and a sensor connection (106), the at least three connections being designed such that they can be connected to corresponding connections of the power tool (34) or of the battery charger (38) are; a plurality of rechargeable battery cells (46a-e; 346a-g) arranged and held within the housing, charges being transferable between the battery cells and the power tool (34) or the battery charger (38); an equalization circuit (459) configured to determine a state of charge imbalance between the battery cells (46a-e; 346a-g) based on a plurality of voltages of the battery cells (46a-e; 346a-g) measured at the same time are detected; and a control circuit (430) which is designed such that it compensates for the state of charge of the battery cells (46a-e; 346a-g) in the event of a state of charge imbalance detected by the compensation circuit (459), the control circuit ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Akkumulatoren bzw. Wechselakkumulatoren und insbesondere Elektrowerkzeugakkumulatoren.The present invention generally relates to rechargeable batteries and more particularly to power tool accumulators.

Typische Elektrowerkzeuge, zum Beispiel ein kabelloses Elektrowerkzeug, werden durch eine wieder aufladbare Batterie bzw. einen wiederaufladbaren Akkumulator versorgt. Dieser Akkumulator kann periodisch in einem kompatiblen Akkumulatorlader geladen werden.Typical power tools, such as a cordless power tool, are powered by a rechargeable battery or rechargeable battery. This accumulator can be periodically charged in a compatible accumulator charger.

36–38 zeigen einen existierenden Akkumulator 230. Der existierende Akkumulator 230 enthält ein Gehäuse 242 und mindestens eine wieder aufladbare Akkumulatorzelle 246 (gezeigt in 39–40), die von dem Gehäuse 242 gehalten wird. In der dargestellten Konstruktion ist der existierende Akkumulator 230 ein 18 V-Akkumulator, der (vgl. 39–40) 15 Batteriezellen bzw. Akkumulatorzellen 246 mit ungefähr 1,2 V enthält, die in Serie verbunden sind. Die Akkumulatorzellen 246 sind wiederaufladbare Batteriezellen vom chemischen Typ, zum Beispiel NiCd oder NiMH. 36 - 38 show an existing accumulator 230 , The existing accumulator 230 contains a housing 242 and at least one rechargeable battery cell 246 (shown in 39 - 40 ) coming from the case 242 is held. In the illustrated construction, the existing accumulator is 230 an 18 V accumulator which (cf. 39 - 40 ) 15 battery cells or accumulator cells 246 containing about 1.2 V connected in series. The accumulator cells 246 are rechargeable battery cells of the chemical type, for example NiCd or NiMH.

Wie in 39–40 gezeigt ist, ist in dem existierenden Akkumulator 230 jede Akkumulatorzelle 246 im Allgemeinen zylindrisch und erstreckt sich entlang einer Zellenachse 250 parallel zu einer zylindrischen Außenzellenwand. In dem existierenden Akkumulator 230 sind die Zellenachsen 250 parallel zueinander. In dem existierenden Akkumulator 230 hat auch jede Akkumulatorzelle 246 eine Zellenlänge 252, die ungefähr zweimal dem Zellendurchmesser 254 entspricht. In der dargestellten Konstruktion hat jede Batteriezelle 246 eine Länge von ungefähr sechsundvierzig Millimeter (46 mm) und einen Durchmesser von ungefähr dreiundzwanzig Millimeter (23 mm).As in 39 - 40 is shown in the existing accumulator 230 each accumulator cell 246 generally cylindrical and extending along a cell axis 250 parallel to a cylindrical outer cell wall. In the existing accumulator 230 are the cell axes 250 parallel to each other. In the existing accumulator 230 also has every accumulator cell 246 a cell length 252 , about twice the cell diameter 254 equivalent. In the illustrated construction, each battery cell has 246 a length of about forty-six millimeters (46 mm) and a diameter of about twenty-three millimeters (23 mm).

Der existierende Akkumulator 230 ist mit (siehe 12) einem Akkumulatorlader 38 verbindbar und der Akkumulatorlader 38 kann derart betrieben werden, dass er den existierenden Akkumulator 230 auflädt. Der existierende Akkumulator 230 ist mit der elektrischen Einrichtung verbindbar, zum Beispiel mit einem Elektrowerkzeug 34 (gezeigt in 11A), um das Elektrowerkzeug 34 mit Energie bzw. Strom zu versorgen. Wie in 36–38 gezeigt ist, stellt das Gehäuse 242 einen Halterungsabschnitt 250 zum Halten des existierenden Akkumulators 230 an einer elektrischen Vorrichtung bereit. In der dargestellten Konstruktion stellt der Halterungsabschnitt 250 (vgl. 36) einen C-förmigen Querschnitt bereit, der mit einem komplementären Halterungsabschnitt mit einem T-förmigen Querschnitt an der elektrischen Vorrichtung (der Halterungsabschnitt an dem Elektrowerkzeug 34 (gezeigt in 11B) und/oder der Akkumulatorhalterungsabschnitt an dem Akkulader 38 (gezeigt in 12)) verbunden werden kann.The existing accumulator 230 is with (see 12 ) a battery charger 38 connectable and the accumulator charger 38 can be operated such that it the existing accumulator 230 charging. The existing accumulator 230 is connectable to the electrical device, for example with a power tool 34 (shown in 11A ) to the power tool 34 to supply with energy or electricity. As in 36 - 38 is shown represents the housing 242 a support portion 250 for holding the existing accumulator 230 ready on an electrical device. In the illustrated construction, the support portion 250 (see. 36 ) has a C-shaped cross-section provided with a complementary support portion with a T-shaped cross-section on the electrical device (the support portion on the power tool 34 (shown in 11B ) and / or the battery holder portion on the battery charger 38 (shown in 12 )) can be connected.

Der existierende Akkumulator 230 enthält (vgl. 36–37 und 39–40) eine Anschlussvorrichtung 286, die derart betreibbar ist, dass die Akkumulatorzelle 246 mit einer Schaltung in der elektrischen Vorrichtung elektrisch verbunden ist bzw. wird. Die Anschlussvorrichtung 286 enthält einen positiven Akkumulatoranschluss 298, einen Erdeanschluss 302 und einen Sensoranschluss 306. Wie in 39–40 gezeigt ist, sind die Anschlüsse 298 und 302 mit den gegenüberliegenden Enden der Zelle oder der Serie von Zellen 246 verbunden. Der Sensoranschluss 306 ist mit (vgl. 40) einer elektrischen Komponente 314 verbunden, die in der Schaltung des existierenden Akkumulators 230 verbunden ist. In dem dargestellten Aufbau ist die elektrische Komponente 314 eine Temperaturerfassungsvorrichtung oder ein Thermistor, um die Temperatur des existierenden Akkumulators 230 und/oder der Akkumulatorzellen 246 mitzuteilen.The existing accumulator 230 contains (cf. 36 - 37 and 39 - 40 ) a connection device 286 , which is operable such that the accumulator cell 246 is electrically connected to a circuit in the electrical device. The connection device 286 contains a positive battery connection 298 , a ground connection 302 and a sensor connection 306 , As in 39 - 40 shown are the connections 298 and 302 with the opposite ends of the cell or series of cells 246 connected. The sensor connection 306 is with (cf. 40 ) of an electrical component 314 connected in the circuit of the existing accumulator 230 connected is. In the illustrated construction, the electrical component is 314 a temperature detecting device or a thermistor to the temperature of the existing accumulator 230 and / or the accumulator cells 246 tell.

Die vorliegende Erfindung stellt einen Akkumulator bereit, der im Wesentlichen eine oder mehrere unabhängige Probleme bei den vorstehend beschriebenen und weiter existierenden Akkumulatoren löst.The present invention provides an accumulator that substantially solves one or more independent problems with the above-described and existing accumulators.

Zudem stellt in einigen Aspekten und in einigen Aufbauten die vorliegende Erfindung einen Akkumulator bereit, der eine Vielzahl von Zellen, einen Sensor zum Erfassen der Spannung der ersten Gruppe der Vielzahl von Zellen, einen Sensor zum Erfassen der Spannung einer zweiten Gruppe der Vielzahl von Zellen und eine Steuereinrichtung zum Vergleichen der Spannung der ersten Gruppe mit der Spannung der zweiten Gruppe, um zu bestimmen, ob eine aus der Vielzahl der Zellen auf einer Spannung oder unter einer Spannung ist.In addition, in some aspects and in some constructions, the present invention provides an accumulator comprising a plurality of cells, a sensor for detecting the voltage of the first group of the plurality of cells, a sensor for detecting the voltage of a second group of the plurality of cells, and control means for comparing the voltage of the first group with the voltage of the second group to determine whether one of the plurality of cells is at a voltage or below a voltage.

In einigen Aspekten und in einigen Aufbauten stellt die vorliegende Erfindung weiterhin ein Verfahren zum Bestimmen einer Spannung einer Zelle eines Akkumulators bereit, wobei der Akkumulator eine Vielzahl von Zellen enthält und wobei das Verfahren die Schritte des Erfassens der Spannung einer ersten Gruppe aus der Vielzahl von Zellen, des Erfassens der Spannung einer zweiten Gruppe aus der Vielzahl von Zellen und das Vergleichen der Spannung der ersten Gruppe mit der Spannung der zweiten Gruppe enthält, um zu bestimmen, ob eine Zelle aus der Vielzahl von Zellen auf oder unter einer Spannung ist.In some aspects and in some constructions, the present invention further provides a method of determining a voltage of a cell of a rechargeable battery, wherein the rechargeable battery includes a plurality of cells, and wherein the method comprises the steps of detecting the voltage of a first group of the plurality of cells detecting the voltage of a second group of the plurality of cells and comparing the voltage of the first group with the voltage of the second group to determine whether a cell of the plurality of cells is at or below a voltage.

Aus der DE 689 27 774 T2 ist ein Batteriepack für ein schnurloses Elektrowerkzeug bekannt, wobei das Batteriepack wahlweise entweder mit dem Werkzeug oder aber einem Batterieladegerät zum Aufladen verbindbar ist. Dabei können verschiedene Gruppen von Batteriezellen so zusammengefügt werden, dass ihre Längsachsen nicht übereinstimmen. Im Unterschied zu der vorliegenden Erfindung befasst sich diese Druckschrift aber hauptsächlich mit der mechanischen Anordnung der Batterien und der Kontaktanschlüsse innerhalb des Batteriepacks, nicht aber mit der Problematik, dass die einzelnen Batteriezellen unterschiedliche Ausgangsspannungen haben könnten.From the DE 689 27 774 T2 a battery pack for a cordless power tool is known, wherein the battery pack is connectable either with the tool or a battery charger for charging. Different groups of battery cells can be assembled in this way that their longitudinal axes do not match. However, in contrast to the present invention, this document mainly deals with the mechanical arrangement of the batteries and the contact terminals within the battery pack, but not with the problem that the individual battery cells could have different output voltages.

Aus der EP 1 076 370 A2 sind Systeme von Elektrowerkzeugen mit schnurlosen Werkzeugen bekannt, die so ausgeführt sind, dass ein wieder aufladbares Batteriepack auswechselbar eingebaut werden kann. Um dieses Batteriepack aufzuladen, sind Batterieladegeräte vorgesehen. Das Ladegerät stellt eine separate Einheit zum Aufladen des Batteriepacks dar, wenn diese aus dem Elektrowerkzeug entnommen ist. Darüber hinaus ist ein zusätzlicher Wandler vorgesehen, der anstelle des Batteriepacks mit dem Elektrowerkzeug verbunden werden kann und die Wechselspannung in eine erforderliche Niedergleichspannung verwandelt, wenn der schnurlose Betrieb nicht benötigt wird.From the EP 1 076 370 A2 Systems of power tools with cordless tools are known, which are designed so that a rechargeable battery pack can be installed interchangeable. To charge this battery pack, battery chargers are provided. The charger is a separate unit for charging the battery pack when it is removed from the power tool. In addition, an additional converter is provided, which can be connected to the power tool instead of the battery pack and converts the AC voltage into a required low-voltage when the cordless operation is not needed.

Aus der US 6,268,710 B1 ist ein Batteriepack bekannt, das eine Vielzahl von Batterien umfasst. Weiterhin sind an dem Batteriepack eine Umschaltvorrichtung, ein Kondensator, eine Überladungsdetektionsschaltung, eine Konstantspannungsquelle, ein Überentladungsdetektionsschaltkreis, ein Messschaltkreis, eine Mikroprozessoreinheit und ein Umschaltsteuerschaltkreis vorgesehen. Der Batteriepack ist mit einer Last oder einem Batterieladegerät über einen positiven Batterieanschluss und einen negativen Batterieanschluss verbindbar. Die Batteriezellen sind mit dem Kondensator entweder einzeln oder als eine Gruppe von Zellen über den Umschaltschaltkreis verbunden. Der Überladedetektionsschaltkreis, der Überentladungsdetektionsschaltkreis und/oder der Messschaltkreis bestimmen dann den Zustand der Zellen basierend auf der Ladung des Kondensators.From the US 6,268,710 B1 a battery pack is known which comprises a plurality of batteries. Further, to the battery pack, a switching device, a capacitor, an overcharge detection circuit, a constant voltage source, an over-discharge detection circuit, a measuring circuit, a microprocessing unit and a switching control circuit are provided. The battery pack is connectable to a load or a battery charger via a positive battery port and a negative battery port. The battery cells are connected to the capacitor either individually or as a group of cells via the switching circuit. The overcharge detection circuit, the over-discharge detection circuit, and / or the measurement circuit then determine the state of the cells based on the charge of the capacitor.

Aus der US 6,229,280 B1 ist ein Ladesystem für ein elektrisches Werkzeug bekannt, welches das Werkzeug und ein Ladegerät mit einer Steuerung zum Überwachen des Lade- bzw. Entladezustands der Batterien umfasst. Daten zu dem Lade- bzw. Entladezustand sowie der Batterietemperatur werden von dem Werkzeug an die Steuerung übertragen und bilden die Basis für eine Ladezustandsanzeige.From the US 6,229,280 B1 For example, a charging system for an electric tool is known which comprises the tool and a charger with a controller for monitoring the charging or discharging state of the batteries. Data on the charge or discharge state and the battery temperature are transmitted from the tool to the controller and form the basis for a charge status display.

Unabhängige Merkmale und unabhängige Vorteile der Erfindung werden für Fachleute bei der Durchsicht der detaillierten Beschreibung und der Zeichnungen ersichtlich.Independent features and independent advantages of the invention will become apparent to those skilled in the art upon review of the detailed description and drawings.

1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines Akkumulators; 1 is a front perspective view of an accumulator;

2 ist eine perspektivische Rückansicht von der Oberseite her eines Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 2 is a rear perspective view of the top of an accumulator, which in 1 is shown;

3 ist eine perspektivische, Rückansicht von dem Boden her des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 3 is a perspective, rear view from the bottom of the accumulator, which in 1 is shown;

4 ist eine Oberseitenansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 4 is a top view of the accumulator in 1 is shown;

5 ist eine Bodenansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 5 is a bottom view of the accumulator in 1 is shown;

6 ist eine Vorderansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 6 is a front view of the accumulator which is in 1 is shown;

7 ist eine Rückansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 7 is a rear view of the accumulator in 1 is shown;

8 ist eine rechte Seitenansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 8th is a right side view of the accumulator in 1 is shown;

9 ist eine linke Seitenansicht des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 9 is a left side view of the accumulator which is in 1 is shown;

10 ist eine Bodenansicht eines alternativen Aufbaus eines Akkumulators, der die Merkmale bzw. Aspekte der vorliegenden Erfindung verkörpert; 10 Fig. 10 is a bottom view of an alternative construction of a rechargeable battery embodying the features of the present invention;

11A ist eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Vorrichtung, zum Beispiel eines Elektrowerkzeugs, zur Verwendung mit dem Akkumulator, der in 1 gezeigt ist; 11A FIG. 12 is a perspective view of an electrical device, for example a power tool, for use with the accumulator disclosed in FIG 1 is shown;

11B ist eine perspektivische Ansicht des Halterungsabschnitts des Elektrowerkzeugs, das in 11A gezeigt ist; 11B is a perspective view of the support portion of the power tool, which in 11A is shown;

12 ist eine perspektivische Ansicht einer elektrischen Vorrichtung, zum Beispiel eines Akkumulatorladers, zur Verwendung mit dem Akkumulator, der in 1 gezeigt ist; 12 FIG. 14 is a perspective view of an electrical device, for example a rechargeable battery charger, for use with the accumulator disclosed in FIG 1 is shown;

13 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, und veranschaulicht die Akkumulatorzellen und die Akkumulatoranschlussvorrichtung; 13 FIG. 15 is a perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 and illustrates the battery cells and the battery terminal device;

14 ist eine Draufsicht auf die Akkumulatorzellen und die Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 14 FIG. 11 is a plan view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 13 are shown;

15 ist eine Bodenansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 15 FIG. 10 is a bottom view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 13 are shown;

16 ist eine Vorderansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 16 FIG. 16 is a front view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 13 are shown;

17 ist eine Rückansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 17 FIG. 12 is a rear view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 13 are shown;

18 ist eine rechte Seitenansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 18 FIG. 10 is a right side view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 13 are shown;

19 ist eine linke Seitenansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 13 gezeigt sind; 19 FIG. 16 is a left side view of the battery cells and the battery terminal device shown in FIG 13 are shown;

20 ist ein schematisches Diagramm von Komponenten eines Akkumulators, zum Beispiel des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist; 20 FIG. 12 is a schematic diagram of components of a storage battery, for example, the storage battery included in FIG 1 is shown;

21 ist ein weiteres, schematisches Diagramm der Komponenten des Akkumulators; 21 is another schematic diagram of the components of the accumulator;

22 ist noch ein weiteres, schematisches Diagramm von Komponenten eines Akkumulators; 22 is yet another schematic diagram of components of a rechargeable battery;

23 ist noch ein weiteres schematisches Diagramm von Komponenten eines Akkumulators; 23 is yet another schematic diagram of components of a rechargeable battery;

24 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 24 FIG. 15 is a perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 shown with portions removed;

25 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 25 FIG. 15 is a perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 shown with portions removed;

26 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 26 FIG. 15 is a perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 shown with portions removed;

27 ist eine Oberseitenansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 26 gezeigt ist; 27 is a top view of the section of the accumulator that is in 26 is shown;

28 enthält Ansichten von Abschnitten des Akkumulators, der in 26 gezeigt ist; 28 contains views of sections of the accumulator that are in 26 is shown;

29 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 29 FIG. 11 is an exploded perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 shown with portions removed;

30 ist eine perspektivische Rückansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 30 FIG. 14 is a rear perspective view of a portion of the accumulator shown in FIG 1 shown with portions removed;

31 ist eine weitere, perspektivische Rückansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 30 gezeigt ist; 31 FIG. 13 is another perspective rear view of the portion of the accumulator shown in FIG 30 is shown;

32 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte entfernt sind; 32 FIG. 11 is an exploded perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 1 shown with portions removed;

33 ist eine perspektivische Ansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 32 gezeigt ist; 33 is a perspective view of the portion of the accumulator, which in 32 is shown;

34 ist eine perspektivische, vergrößerte Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 33 gezeigt ist; 34 is a perspective, enlarged view of a portion of the accumulator, which in 33 is shown;

35 enthält eine Ansicht von Abschnitten des Akkumulators, der in 1 gezeigt ist, wobei Abschnitte weggelassen sind; 35 contains a view of sections of the accumulator in 1 shown with portions omitted;

36 ist eine perspektivische Rückansicht eines existierenden bzw. bekannten Akkumulators; 36 Fig. 13 is a rear perspective view of an existing battery;

37 ist eine perspektivische Vorderansicht des Akkumulators, der in 36 gezeigt ist; 37 FIG. 16 is a front perspective view of the accumulator incorporated in FIG 36 is shown;

38 ist eine linke Seitenansicht des Akkumulators, der in 36 gezeigt ist; 38 is a left side view of the accumulator which is in 36 is shown;

39 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators, der in 36 gezeigt ist, und der die Akkumulatorzellen und die Akkumulatoranschlussvorrichtung erläutert; 39 FIG. 15 is a perspective view of a portion of the accumulator incorporated in FIG 36 and explaining the battery cells and the battery terminal device;

40 ist eine rechte Seitenansicht der Akkumulatorzellen und der Akkumulatoranschlussvorrichtung, die in 39 gezeigt ist; 40 FIG. 10 is a right side view of the battery cells and the battery terminal device incorporated in FIG 39 is shown;

41 ist eine perspektivische Vorderansicht eines weiteren Akkumulators; 41 is a front perspective view of another accumulator;

42 ist eine rechte Seitenansicht des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 42 is a right side view of the accumulator in 41 is shown;

43 ist eine linke Seitenansicht des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 43 is a left side view of the accumulator which is in 41 is shown;

44 ist eine Oberseitenansicht des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 44 is a top view of the accumulator in 41 is shown;

45 ist eine perspektivische Rückansicht vom Boden her des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 45 is a rear perspective view from the bottom of the accumulator, which in 41 is shown;

46 ist eine Vorderansicht des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 46 is a front view of the accumulator which is in 41 is shown;

47 ist eine Rückansicht des Akkumulators, der in 41 gezeigt ist; 47 is a rear view of the accumulator in 41 is shown;

48 ist eine perspektivische Vorderansicht eines weiteren Akkumulators; 48 is a front perspective view of another accumulator;

49 ist eine rechte Seitenansicht des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 49 is a right side view of the accumulator in 48 is shown;

50 ist eine linke Seitenansicht des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 50 is a left side view of the accumulator which is in 48 is shown;

51 ist eine Oberseitenansicht des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 51 is a top view of the accumulator in 48 is shown;

52 ist eine perspektivische Rückansicht vom Boden her des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 52 is a rear perspective view from the bottom of the accumulator, which in 48 is shown;

53 ist eine Vorderansicht des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 53 is a front view of the accumulator which is in 48 is shown;

54 ist eine Rückansicht des Akkumulators, der in 48 gezeigt ist; 54 is a rear view of the accumulator in 48 is shown;

55 ist eine perspektivische Ansicht eines Akkumulators in Verwendung mit einer ersten elektrischen Vorrichtung, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug; 55 Fig. 13 is a perspective view of a storage battery in use with a first electrical device, such as a power tool;

56 ist eine perspektivische Ansicht eines Akkumulators in Verwendung mit einer zweiten, elektrischen Vorrichtung, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug; 56 Fig. 13 is a perspective view of an accumulator in use with a second electrical device, for example a power tool;

57 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Akkumulators und erläutert die Akkumulatorzellen; 57 Fig. 13 is a perspective view of a portion of a secondary battery illustrating the battery cells;

58 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts eines Akkumulators und erläutert die Akkumulatorzellen, Anschlüsse, Endkappen und Schaltungen; 58 Fig. 12 is a perspective view of a portion of a storage battery and illustrates the battery cells, terminals, end caps and circuits;

59 ist eine perspektivische Rückansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 59 FIG. 14 is a rear perspective view of the portion of the accumulator incorporated in FIG 58 is shown;

60 ist eine rechte Seitenansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 60 is a right side view of the portion of the accumulator that is in 58 is shown;

61 ist eine linke Seitenansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 61 is a left side view of the portion of the accumulator that is in 58 is shown;

62 ist eine Vorderansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 62 is a front view of the portion of the accumulator which is in 58 is shown;

63 ist eine Rückansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 63 is a rear view of the portion of the accumulator which is in 58 is shown;

64 ist eine Oberseitenansicht des Abschnitts des Akkumulators, der in 58 gezeigt ist; 64 is a top view of the section of the accumulator that is in 58 is shown;

65 ist eine perspektivische Ansicht eines Abschnitts des Akkumulators und erläutert die Endkappen; 65 Figure 11 is a perspective view of a portion of the accumulator illustrating the end caps;

66 ist eine teilweise, perspektivische Seitenansicht eines Abschnitts des Gehäuses eines Akkumulators; 66 is a partial, perspective side view of a portion of the housing of a battery;

67 ist eine teilweise, perspektivische Vorderansicht des Abschnitts des Gehäuses, das in 66 gezeigt ist; und 67 is a partial, front perspective view of the portion of the housing that is in 66 is shown; and

68–69 sind noch weitere schematische Diagramme der Komponenten eines Akkumulators. 68 - 69 are still more schematic diagrams of the components of a battery.

Bevor einige der Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung nicht in ihrer Anwendung auf die Details der Konstruktion und der Anordnung der Komponenten beschränkt ist, die in der nachfolgenden Beschreibung erläutert werden oder in den nachfolgenden Zeichnungen gezeigt werden. Die Erfindung kann weitere Ausführungsformen haben und kann auf verschiedene Arten und Weisen praktisch umgesetzt und ausgeführt werden. Auch wird darauf hingewiesen, dass die Wortwahl und die Terminologie, die hier verwendet wird, zum Zwecke der Beschreibung ist und nicht als beschränkend betrachtet werden darf. Die Verwendung von ”enthalten”, ”aufweisen” oder ”haben” und Variationen davon sind hier derart gemeint, dass sie Gegenstände, die danach aufgelistet sind, und Äquivalente davon und auch zusätzliche Gegenstände umfassen.Before some of the embodiments of the invention are explained in detail, it is to be understood that the invention is not limited in its application to the details of construction and arrangement of the components which will be set forth in the following description or shown in the following drawings. The invention may have other embodiments and may be practiced and practiced in various ways. It is also to be understood that the words and terminology used herein are for the purpose of description and should not be considered as limiting. The use of "contain," "have," or "have," and variations thereof, are meant herein to include items listed thereafter and equivalents thereof as well as additional items.

Ein Akkumulator 30, der Aspekte der Erfindung verkörpert, ist in 1–9 gezeigt. Der Akkumulator 30 kann mit einer elektrischen Einrichtung verbunden sein, z. B. einem kabellosen Elektrowerkzeug 34 (gezeigt in 11A), um das Elektrowerkzeug 34 selektiv zu bestromen. Der Akkumulator 30 kann von dem Elektrowerkzeug 34 entfernt werden und kann durch einen Akkumulatorlader 38 (gezeigt in 8) wieder aufgeladen werden.An accumulator 30 , which embodies aspects of the invention is disclosed in 1 - 9 shown. The accumulator 30 may be connected to an electrical device, for. B. a wireless power tool 34 (shown in 11A ) to the power tool 34 to energize selectively. The accumulator 30 can from the power tool 34 can be removed and charged by a battery charger 38 (shown in 8th ) be recharged.

Wie in 1–9 gezeigt ist, enthält der Akkumulator 30 ein Gehäuse 42 und mindestens eine wieder aufladbare Akkumulatorzelle 46 (gezeigt in 13–19), die von dem Gehäuse 42 gehalten wird. In dem dargestellten Aufbau kann der Akkumulator 30 ein Akkumulator mit 21 V sein, der 5 Akkumulatorzellen 46a, 46b, 46c, 46d und 46e mit jeweils ungefähr 4,2 V in Serie verbunden enthält. In weiteren Aufbauten (nicht gezeigt) kann der Akkumulator 30 eine andere nominelle Akkumulatorspannung, z. B. 9,6 V, 12 V, 14,4 V, 24 V, usw. haben, um die elektrische Ausrüstung zu bestromen und von dem Akkumulatorlader 38 aufgeladen zu werden. Es wird darauf hingewiesen, dass in weiteren Aufbauten (nicht gezeigt) die Akkumulatorzellen 46 eine unterschiedliche nominelle Zellenspannung haben können und/oder in einem weiteren Aufbau verbunden sein können, zum Beispiel parallel oder in einer parallelen/seriellen Kombination.As in 1 - 9 is shown contains the accumulator 30 a housing 42 and at least one rechargeable battery cell 46 (shown in 13 - 19 ) coming from the case 42 is held. In the illustrated construction, the accumulator 30 a 21 V accumulator, the 5 accumulator cells 46a . 46b . 46c . 46d and 46e contains approximately 4.2V connected in series. In other constructions (not shown), the accumulator 30 another nominal battery voltage, e.g. B. 9.6 V, 12 V, 14.4 V, 24 V, etc., to energize the electrical equipment and the accumulator charger 38 to be charged. It should be noted that in other constructions (not shown) the accumulator cells 46 may have a different nominal cell voltage and / or be connected in a further construction, for example in parallel or in a parallel / serial combination.

Die Akkumulatorzellen 46 können irgendwelche wieder aufladbaren Akkumulatorzellen vom Chemietyp sein, z. B. eine Nickel-Cadmium (NiCd), ein Nickel-Metallhydrid (NiMH), Lithium (Li), Lithium-Ion (Li-Ion), andere chemische Zellen auf Lithiumbasis, weitere wieder aufladbare Akkumulatorzellen chemischer Art, usw. In dem erläuterten Aufbau können die Akkumulatorzellen 46 Lithium-Ionen(Li-Ion)-Akkumulatorzellen sein. Zum Beispiel können die Akkumulatorzellen 46 eine Chemie mit Lithium-Cobalt (Li-Co), Lithium-Magnesium(Li-Mn)-Spinell, Li-Mn-Nickel oder Ähnliches haben.The accumulator cells 46 may be any type of rechargeable chemical type battery cells, e.g. As a nickel cadmium (NiCd), a Nickel-metal hydride (NiMH), lithium (Li), lithium ion (Li-ion), other lithium-based chemical cells, other rechargeable chemical type accumulator cells, etc. In the illustrated construction, the battery cells 46 Be lithium-ion (Li-ion) -Akkumulatorzellen. For example, the accumulator cells 46 have a chemistry with lithium cobalt (Li-Co), lithium-magnesium (Li-Mn) spinel, Li-Mn nickel or the like.

Wie in 13–20 gezeigt ist, kann in dem Akkumulator 30 jede Akkumulatorzelle 46a–46e im Allgemeinen zylindrisch sein und kann sich entlang einer Zellenachse 50a–50e parallel zur zylindrischen Außenzellenwand erstrecken. In dem Akkumulator 30 kann auch jede Akkumulatorzelle 46 eine Zellenlänge 52 haben, die größer als zweimal und fast dreimal der Zellendurchmesser 54 ist. In dem dargestellten Aufbau und in einigen Aspekten kann jede Akkumulatorzelle 46 einen Durchmesser von ungefähr sechsundzwanzig Millimeter (26 mm) und eine Länge von mindestens ungefähr sechzig Millimeter (60 mm) haben. In einigen Aufbauten kann jede Akkumulatorzelle 46 eine Länge von ungefähr fünfundsechzig Millimeter (65 mm) haben. In einigen Aufbauten kann jede Akkumulatorzelle 46 eine Länge von ungefähr siebzig Millimeter (70 mm) haben.As in 13 - 20 can be shown in the accumulator 30 each accumulator cell 46a - 46e be generally cylindrical and can move along a cell axis 50a - 50e extend parallel to the cylindrical outer cell wall. In the accumulator 30 can also be any accumulator cell 46 a cell length 52 have larger than twice and almost three times the cell diameter 54 is. In the illustrated construction, and in some aspects, each accumulator cell 46 have a diameter of about twenty-six millimeters (26 mm) and a length of at least about sixty millimeters (60 mm). In some constructions, each accumulator cell can 46 have a length of about sixty five millimeters (65 mm). In some constructions, each accumulator cell can 46 have a length of about seventy millimeters (70 mm).

Die Akkumulatorzellen 46 sind in einem ersten Satz 56 von Akkumulatorzellen 46a, 46b und 46c und in einem zweiten Satz 58 aus Akkumulatorzellen 46d und 46e angeordnet. In dem ersten Satz 56 sind die Zellenachsen 50a, 50b und 50c parallel zueinander. In dem zweiten Satz 58 sind die Zellenachsen 50d und 50e parallel zueinander. Die Sätze 56 und 58 sind jedoch so angeordnet, dass die Akkumulatorzellen 46a, 46b und 46c nicht parallel zu den Akkumulatorzellen 46d und 46e sind. In dem dargestellten Aufbau können die Akkumulatorzellen 46a, 46b und 46c zum Beispiel normal bzw. senkrecht zu den Akkumulatorzellen 46d und 46e sein.The accumulator cells 46 are in a first sentence 56 of accumulator cells 46a . 46b and 46c and in a second sentence 58 from accumulator cells 46d and 46e arranged. In the first sentence 56 are the cell axes 50a . 50b and 50c parallel to each other. In the second sentence 58 are the cell axes 50d and 50e parallel to each other. The sentences 56 and 58 however, are arranged so that the battery cells 46a . 46b and 46c not parallel to the accumulator cells 46d and 46e are. In the illustrated construction, the battery cells 46a . 46b and 46c for example, normal or perpendicular to the battery cells 46d and 46e be.

Die Akkumulatorzellen 46 sind derart angeordnet, dass die Wärmeübertragung zwischen den Akkumulatorzellen 46 reduziert wird und dass das Ansammeln und das Entfernen von Wärme von den Akkumulatorzellen 46 verbessert wird. Auf diese Art und Weise können die Akkumulatorzellen 46 in einem geeigneten Temperaturbetriebsbereich für längere Verwendungsdauern beibehalten werden. Die Akkumulatorzellen 46 sind auch derart angeordnet, dass eine effektive Raumverwendung bereitgestellt wird und eine relativ geringe Akkumulatorgröße beibehalten wird.The accumulator cells 46 are arranged such that the heat transfer between the battery cells 46 is reduced and that the accumulation and removal of heat from the battery cells 46 is improved. In this way, the accumulator cells 46 be maintained in a suitable temperature operating range for longer periods of use. The accumulator cells 46 are also arranged to provide effective space utilization and maintain a relatively small battery size.

Wie in 1-4 und 7 gezeigt ist, kann das Gehäuse 42 einen Halterungsabschnitt 60 zum Halten des Akkumulators 30 an einer elektrischen Vorrichtung bereitstellen, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug 34 oder einem Akkumulatorlader 38. In dem dargestellten Aufbau stellt der Halterungsabschnitt 60 einen C-förmigen Querschnitt (vgl. 7) bereit, der mit dem komplementären T-förmigen Querschnitt des Halterungsabschnitts der elektrischen Vorrichtung verbindbar ist.As in 1 - 4 and 7 shown, the housing can 42 a support portion 60 to hold the accumulator 30 on an electrical device, for example a power tool 34 or a battery charger 38 , In the illustrated construction, the support portion 60 a C-shaped cross-section (see. 7 ), which is connectable to the complementary T-shaped cross-section of the support portion of the electrical device.

Der Akkumulator 30 kann auch (siehe 1–4, 8–9, 21, 24–25 und 30–38) eine Arretiervorrichtung 74 enthalten, die derart funktioniert, dass der Akkumulator 30 an der elektrischen Vorrichtung arretiert wird, z. B. an dem Elektrowerkzeug 34 und/oder dem Akkumulatorlader. Die Arretiervorrichtung 34 enthält Arretierteile 78, die zwischen einer arretierten Position, in der die Arretierteile 78 in ein entsprechendes Arretierteil an der elektrischen Vorrichtung eingreifen, um den Akkumulator 30 an der elektrischen Vorrichtung zu arretieren bzw. zu sperren, und einer dearretierten bzw. entsperrten Position bewegbar sind. Die Arretiervorrichtung 74 enthält auch Stellglieder 82 zum Bewegen der Arretierteile 78 zwischen der arretierten Position und der dearretierten Position. Die Stellglieder 82 haben eine große Oberfläche für den Eingriff durch einen Bediener, um eine verbesserte Leichtigkeit beim Entriegeln der Arretiervorrichtung 74 bereitstellen zu können. Die Stellglieder 82 werden auch gehalten, um die Eingriffskraft, die für das Entriegeln der Arretiervorrichtung 74 erforderlich ist, zu reduzieren.The accumulator 30 can also (see 1 - 4 . 8th - 9 . 21 . 24 - 25 and 30 - 38 ) a locking device 74 included, which works such that the accumulator 30 is locked to the electrical device, for. B. on the power tool 34 and / or the battery charger. The locking device 34 contains locking parts 78 between a locked position in which the locking parts 78 engage in a corresponding locking part on the electrical device to the accumulator 30 to be locked or locked to the electrical device, and a dearretierten or unlocked position are movable. The locking device 74 also contains actuators 82 for moving the locking parts 78 between the locked position and the locked position. The actuators 82 have a large surface area for operator intervention to provide improved ease of unlocking the locking device 74 to be able to provide. The actuators 82 are also held to the engaging force required for unlocking the locking device 74 is required to reduce.

Wie in 30–38 gezeigt wird, spannen die Vorspannteile 83 die Arretierteile 78 in Richtung der arretierten Position vor. In dem dargestellten Aufbau ist jedes Vorspannteil 83 eine Blattfeder, die zwischen dem Stellglied 82 und dem Gehäuse 42 angeordnet ist, um das Arretierteil 78 in die Arretierposition vorzuspannen.As in 30 - 38 is shown, tension the biasing parts 83 the locking parts 78 in the direction of the locked position. In the illustrated construction, each biasing member 83 a leaf spring between the actuator 82 and the housing 42 is arranged to the locking part 78 to bias in the locked position.

Jedes Vorspannteil 83 ist zwischen dem Stellglied 82 und dem Gehäuse 42 befestigt und arbeitet derart, dass das Stellglied 82 (und das Arretierteil 78) in einer Position gehalten werden und dass eine ungewollte Bewegung des Stellglieds 82 (und des Arretierteils 78) relativ zu dem Gehäuse 42 eingeschränkt wird. Das Vorspannteil 83 beschränkt bzw. begrenzt insbesondere die Bewegung des Stellglieds 82 (und des Arretierteils 78) in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung der Bewegung zwischen der arretierten Position und der dearretierten Position (d. h., nach oben in den Querschnittsansichten von 35), um zu verhindern, dass das Stellglied 82 und/oder das Arretierglied 78 an dem Gehäuse 42 blockieren oder daran gehindert werden, in der gewünschten Art und Weise sich zu bewegen, um die Arretiervorrichtung 74 zu betreiben.Each header part 83 is between the actuator 82 and the housing 42 attached and works in such a way that the actuator 82 (and the locking part 78 ) are held in a position and that an unwanted movement of the actuator 82 (and the locking part 78 ) relative to the housing 42 is restricted. The biasing part 83 in particular restricts or limits the movement of the actuator 82 (and the locking part 78 ) in a direction perpendicular to the direction of movement between the locked position and the deared position (ie, upward in the cross-sectional views of FIG 35 ), to prevent the actuator 82 and / or the locking member 78 on the housing 42 be blocked or prevented from moving in the desired manner to the locking device 74 to operate.

Wie in 32 und 35 gezeigt ist, enthält das Vorspannteil 83 ein Gehäusebein 84, das in das Gehäuse 42 eingreift, um das Vorspannteil 83 nach unten (in der linken Querschnittsansicht von 35) zu zwingen. Das Vorspannteil 83 enthält auch (siehe die rechte Querschnittsansicht von 35) ein Stellgliedbein 85, das in das Stellglied 83 eingreift, um das Stellglied 82 (und das Arretierteil 78) in der korrekten nach unten gerichteten Position (in den Querschnittsansichten von 35) während des Betriebs der Arretiervorrichtung 74 und des Akkumulators 30 zu ziehen und zu halten.As in 32 and 35 is shown contains the biasing part 83 a housing leg 84 that in the case 42 engages to the biasing part 83 down (in the left cross-sectional view of 35 ) to force. The biasing part 83 also contains (see the right cross-sectional view of 35 ) an actuator leg 85 that is in the actuator 83 engages the actuator 82 (and the locking part 78 ) in the correct downward position (in the cross-sectional views of FIG 35 ) during operation of the locking device 74 and the accumulator 30 to pull and hold.

Der Akkumulator 30 enthält (siehe 1–5, 7, 13–14 und 17–20) eine Anschlussvorrichtung 86, die derart funktioniert, dass sie die Akkumulatorzellen 46 mit einer Schaltung in der elektrischen Vorrichtung verbindet. Die Anschlussvorrichtung 86 enthält (siehe 1–3) einen positiven Akkumulatoranschluss 98, einen Erdeanschluss 102, und einen Sensoranschluss 106. Wie schematisch in 20 gezeigt ist, sind die Anschlüsse 98 und 102 mit den entgegengesetzten Enden der Zellen oder der Serien von Zellen 46 verbunden.The accumulator 30 contains (see 1 - 5 . 7 . 13 - 14 and 17 - 20 ) a connection device 86 that works so that it's the accumulator cells 46 connects to a circuit in the electrical device. The connection device 86 contains (see 1 - 3 ) a positive accumulator connection 98 , a ground connection 102 , and a sensor connector 106 , As schematically in 20 shown are the connections 98 and 102 with the opposite ends of the cells or the series of cells 46 connected.

Der Sensoranschluss 106 kann mit einer oder mehreren elektrischen Komponenten verbunden sein, zum Beispiel einer Identifizierungskomponente (d. h. einem Widerstand), um die Identifikation einer Eigenschaft des Akkumulators 30 mitzuteilen, zum Beispiel die Chemie der Akkumulatorzellen 46, die Nominalspannung des Akkumulators 30 usw., oder einer Temperaturerfassungsvorrichtung oder einem Thermistor, um die Temperatur des Akkumulators 30 und/oder der Akkumulatorzelle(n) 46 mitzuteilen. Es wird darauf hingewiesen, dass in weiteren Aufbauten (nicht gezeigt) die elektrischen Komponenten von anderen Typen von elektrischen Komponenten sein können und andere Eigenschaften oder Informationen über den Akkumulator 30 und/oder die Akkumulatorzelle(n) 46 mitteilen können. Es wird darauf hingewiesen, dass ”Kommunikation” und ”Kommunizieren” bzw. Mitteilen, wie sie bezüglich der elektrischen Komponenten verwendet werden, auch umfassen, dass die elektrischen Komponenten einen Zustand oder eine Bedingung haben oder darin sind, der oder die von einem Sensor oder einer Vorrichtung erfasst werden, der bzw. die die Bedingung oder den Zustand der elektrischen Komponenten bestimmen kann.The sensor connection 106 may be connected to one or more electrical components, for example an identification component (ie, a resistor), to identify a property of the accumulator 30 to communicate, for example, the chemistry of the accumulator cells 46 , the nominal voltage of the accumulator 30 etc., or a temperature detecting device or a thermistor to the temperature of the accumulator 30 and / or the accumulator cell (s) 46 tell. It should be understood that in other constructions (not shown), the electrical components may be other types of electrical components and other characteristics or information about the accumulator 30 and / or the accumulator cell (s) 46 can communicate. It should be understood that "communicating" and "communicating" as used with respect to the electrical components also includes having or being in a condition or condition of the one or more sensors or sensors a device that can determine the condition or state of the electrical components.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann der Sensoranschluss 106 mit einer Schaltung 430 verbunden sein, wie in 21–23 und 68–69 gezeigt ist. Die Schaltung 430 kann elektrisch mit einer oder mehreren Akkumulatorzellen 46 verbunden sein und kann elektrisch mit einer oder mehreren Akkumulatoranschlüssen des Anschlussblocks 86 verbunden sein. In einigen Aufbauten kann die Schaltung 430 Komponenten enthalten, um die Leistungsfähigkeit des Akkumulators 30 zu verbessern. In einigen Aufbauten kann die Schaltung 430 Komponenten zum Überwachen von Akkumulatoreigenschaften, zum Bereitstellen einer Spannungsdetektion, zum Speichern von Akkumulatoreigenschaften, zum Anzeigen von Akkumulatoreigenschaften, zum Informieren eines Benutzers über bestimmte Akkumulatoreigenschaften, zum Sperren von Strom innerhalb des Akkumulators 30, zum Detektieren der Temperatur des Akkumulators 30, der Akkumulatorzellen 46 und Ähnliches, zum Übertragen von Wärme von dem Akkumulator 30 und/oder innerhalb des Akkumulators 30, und zum Bereitstellen eines Ausgleichsverfahren, wenn ein Ungleichgewicht innerhalb einer oder mehrerer Akkumulatorzellen 46 detektiert wird. In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten enthält die Schaltung 430 eine Spannungsdetektionsschaltung, eine Verstärkungsschaltung, einen Anzeiger für den Stand der Ladung und Ähnliches. In einigen Aufbauten kann die Schaltung 430 mit einer gedruckten Leiterplatte (PCB) 145 gekoppelt sein. In weiteren Aufbauten kann die Schaltung 430 mit einer flexiblen Schaltung 445, wie unten stehend erläutert wird, gekoppelt sein. In einigen Aufbauten kann die flexible Schaltung 445 um eine oder mehrere Zellen 46 gewunden sein oder um das Innere des Gehäuses 42 gewunden ein, wie unten stehend erläutert wird.In some constructions and in some aspects, the sensor connection 106 with a circuit 430 be connected as in 21 - 23 and 68 - 69 is shown. The circuit 430 can be electrical with one or more accumulator cells 46 be connected and can electrically with one or more accumulator terminals of the terminal block 86 be connected. In some constructions, the circuit can 430 Components contain the capacity of the accumulator 30 to improve. In some constructions, the circuit can 430 Components for monitoring accumulator characteristics, providing voltage detection, storing accumulator characteristics, displaying accumulator characteristics, informing a user of particular accumulator characteristics, blocking power within the accumulator 30 , to detect the temperature of the accumulator 30 , the accumulator cells 46 and the like, for transferring heat from the accumulator 30 and / or within the accumulator 30 , and for providing a balancing method when an imbalance within one or more accumulator cells 46 is detected. In some constructions and in some aspects, the circuit contains 430 a voltage detection circuit, a booster circuit, a charge-up indicator, and the like. In some constructions, the circuit can 430 with a printed circuit board (PCB) 145 be coupled. In other constructions, the circuit 430 with a flexible circuit 445 , as explained below, be coupled. In some constructions, the flexible circuit 445 around one or more cells 46 be winding or around the inside of the case 42 wound, as will be explained below.

In einigen Aufbauten kann die Schaltung 430 einen Mikroprozessor 430 enthalten. Der Mikroprozessor 430 kann verschiedene Akkumulatorparameter (z. B. den gegenwärtigen Ladezustand des Akkumulators, den gegenwärtigen Ladezustand der Akkumulatorzelle, die Akkumulatortemperatur, die Akkumulatorzellentemperatur und Ähnliches) überwachen, kann verschiedene Akkumulatorparameter und Eigenschaften (einschließlich der Nominalspannung des Akkumulators, der Chemie und Ähnliches zusätzlich zu den Parametern) speichern, kann verschiedene elektrische Komponenten innerhalb der Schaltung 430 steuern und kann eine Kommunikation mit weiteren elektrischen Vorrichtungen ausführen, zum Beispiel einem Elektrowerkzeug, einem Akkumulatorlader und Ähnlichem. In einigen Aufbauten kann der Mikroprozessor 430 den gegenwärtigen Ladezustand jeder Akkumulatorzelle überwachen und kann erkennen, wenn ein Ungleichgewicht auftritt (z. B. der gegenwärtige Ladezustand einer Batteriezelle überschreitet den durchschnittlichen Zellenladezustand um einen bestimmten Betrag oder fällt unterhalb den durchschnittlichen Zellenladezustand um einen bestimmten Betrag ab).In some constructions, the circuit can 430 a microprocessor 430 contain. The microprocessor 430 For example, various accumulator parameters (eg, the current state of charge of the accumulator, the current state of charge of the accumulator cell, the accumulator temperature, the accumulator cell temperature, and the like) may monitor various accumulator parameters and characteristics (including the nominal voltage of the accumulator, chemistry, and the like in addition to the parameters ) can store various electrical components within the circuit 430 control and may perform communication with other electrical devices, such as a power tool, a battery charger, and the like. In some constructions, the microprocessor can 430 monitor the current state of charge of each battery cell and can detect when an imbalance occurs (eg, the current state of charge of a battery cell exceeds the average cell state of charge by a certain amount or falls below the average cell state of charge by a certain amount).

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann die Schaltung 430 eine Spannungsdetektionsschaltung 459 enthalten. In einigen Aufbauten kann die Spannungsdetektionsschaltung 459 eine Vielzahl von Widerständen 460 enthalten, die Widerstandsteilernetzwerke ausbilden. Wie in dem dargestellten Aufbau gezeigt ist, kann die Vielzahl von Widerständen 460 die Widerstände 460a–d enthalten. Die Vielzahl von Widerständen 460 kann elektrisch mit einer oder mehreren Akkumulatorzellen 46a–e und mit einer Vielzahl von Transistoren 465 verbunden sein. In dem dargestellten Aufbau kann die Vielzahl von Transistoren 465 Transistoren 465a–d enthalten. In einigen Aufbauten kann die Anzahl der Widerstände, die in der Vielzahl von Widerständen 460 enthalten sind, gleich der Anzahl der Widerstände sein, die in der Vielzahl von Transistoren 465 enthalten sind.In some constructions and in some aspects, the circuit can 430 a voltage detection circuit 459 contain. In some constructions, the voltage detection circuit may be 459 a variety of resistances 460 that form Resistance divider networks. As shown in the illustrated construction, the plurality of resistors 460 the resistances 460a -D included. The variety of resistors 460 can be electric with a or more battery cells 46a -E and with a variety of transistors 465 be connected. In the illustrated construction, the plurality of transistors 465 transistors 465a -D included. In some constructions, the number of resistors in the variety of resistors 460 are equal to the number of resistors included in the plurality of transistors 465 are included.

In einigen Aufbauten können die Spannungseigenschaften des Akkumulators 30 und/oder der Akkumulatorzellen 46 von dem Mikroprozessor 440 durch eine Vielzahl von Widerständen 460 gelesen werden, wenn der Mikroprozessor 440 in dem aktiven Modus ist. In einigen Aufbauten kann der Mikroprozessor 440 ein Spannung-Lese-Ereignis auslösen, indem er den(die) Transistor(en) 470 (d. h. der Transistor 470 wird nicht-leitend) ausschaltet. Wenn der(die) Transistor(en) 470 nicht-leitend ist(sind), werden die Transistoren 265a–d leitend und die Spannungsmessungen bezüglich des Akkumulators 30 und/oder der Akkumulatorzellen 46 können von dem Mikroprozessor 440 ausgeführt werden. Das Unterbringen der Vielzahl von Transistoren 465 in dem Akkumulator 30 kann den parasitären Strom, der von dem Akkumulator 30 abgezogen wird, reduzieren, da die Transistoren 465 nur periodisch leitend sind.In some constructions, the voltage characteristics of the accumulator can 30 and / or the accumulator cells 46 from the microprocessor 440 through a variety of resistances 460 be read when the microprocessor 440 is in the active mode. In some constructions, the microprocessor can 440 trigger a voltage read event by turning on the transistor (s) 470 (ie the transistor 470 becomes non-conductive). If the transistor (s) 470 the transistors are (are) non-conductive 265a -D conducting and the voltage measurements with respect to the accumulator 30 and / or the accumulator cells 46 can from the microprocessor 440 be executed. Accommodating the plurality of transistors 465 in the accumulator 30 can remove the parasitic current coming from the accumulator 30 is deducted, reduce, as the transistors 465 only periodically conductive.

In einigen Aufbauten kann der Mikroprozessor 440 die Spannung jeder Akkumulatorzelle 46 überwachen und die Zelle 46 ausgleichen, wenn ein Ungleichgewicht auftritt. Wie vorstehend erläutert wurde, kann der Akkumulator 30 die Vielzahl von Widerständen 460 zum Bereitstellen der Spannungsmessungen der Akkumulatorzellen 46 enthalten. Die Vielzahl von Widerständen 460 ist derart angeordnet, dass der Mikroprozessor 440 die Spannung jeder der Akkumulatorzellen 46a–e ungefähr zur gleichen Zeit messen kann. In einigen Aufbauten detektiert der Mikroprozessor 440 ein Ungleichgewicht innerhalb des Akkumulators 30, wenn eine oder mehrere Zellen 46 ungefähr 1 V erreichen.In some constructions, the microprocessor can 440 the voltage of each accumulator cell 46 monitor and the cell 46 compensate if an imbalance occurs. As explained above, the accumulator 30 the variety of resistances 460 for providing the voltage measurements of the battery cells 46 contain. The variety of resistors 460 is arranged such that the microprocessor 440 the voltage of each of the battery cells 46a -E can measure at about the same time. In some constructions, the microprocessor detects 440 an imbalance within the accumulator 30 if one or more cells 46 reach about 1V.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann der Akkumulator 30 die Zellen 46 wieder ausgleichen, wenn ein Ungleichgewicht über eine Ausgleichsschaltung 459 detektiert worden ist. In einigen Aufbauten kann der Akkumulator 30 die Akkumulatorzellen 46 wieder ausgleichen, wenn der Akkumulator 30 in einem Entladebetrieb ist oder arbeitet oder wenn der Akkumulator 30 nicht einen Entladestrom bereitstellt oder einen Ladestrom empfängt. In einigen Aufbauten kann die Ausgleichsschaltung 459 eine Vielzahl von Widerständen 460 und eine Vielzahl von Transistoren 465 enthalten. In einigen Aufbauten sperrt der Mikroprozessor 440 die Akkumulator 30 (z. B. unterbricht er den Akkumulatorbetrieb, verhindert er den Akkumulatorbetrieb usw.) über den Schalter 180, wenn ein Ausgleichsverhältnis R zwischen den Zellen 46 nicht länger innerhalb eines akzeptablen Bereichs enthalten ist. Nachdem der Akkumulator 30 gesperrt worden ist, bestimmt der Mikroprozessor 440, welche Zelle(n) 46 im Ungleichgewicht ist bzw. sind (die ”Niederspannungszelle”).In some constructions and in some aspects the accumulator can 30 the cells 46 compensate again if an imbalance over a compensation circuit 459 has been detected. In some constructions, the accumulator can 30 the accumulator cells 46 compensate again if the accumulator 30 is in a discharge operation or if the accumulator 30 does not provide a discharge current or receives a charging current. In some constructions, the compensation circuit 459 a variety of resistances 460 and a variety of transistors 465 contain. In some constructions, the microprocessor locks 440 the accumulator 30 (For example, it interrupts the accumulator operation, it prevents accumulator operation, etc.) via the switch 180 if a balance R between the cells 46 no longer within an acceptable range. After the accumulator 30 has been locked, determines the microprocessor 440 which cell (s) 46 imbalance is or are (the "low voltage cell").

In einigen Aufbauten aktiviert der Mikroprozessor 440 die jeweiligen Transistoren oder schaltet sie ein, zum Beispiel die Transistoren 465a–d, die elektrisch mit jenen Zellen 46 verbunden sind, die nicht niedrig im gegenwärtigen Ladezustand sind (d. h., die Zellen, die einen höheren gegenwärtigen Ladezustand als die Zelle mit niedriger Spannung haben). Der Mikroprozessor 440 beginnt eine gesteuerte Entladung der Zellen 46 mit hohem gegenwärtigen Ladezustand. Zum Beispiel steuert der Mikroprozessor den kleinen Entladestrom, der von den ausgeglichenen Zellen 46 durch die jeweiligen Transistoren fließt. Der Mikroprozessor 440 setzt bzw. fährt fort mit den Spannungsmessungen der Zellen 46 während des gesamten gesteuerten Entladevorgangs. Der Mikroprozessor 440 beendet den gesteuerten Entladevorgang, wenn der vorliegende Ladezustand der Zellen 46 mit höherem Ladezustand derart reduziert ist, dass er ungefähr gleich dem der vorhergehenden Niederspannungszelle ist.In some constructions, the microprocessor activates 440 the respective transistors or turn them on, for example, the transistors 465a -D, that electrically with those cells 46 which are not low in the current state of charge (ie, the cells having a higher current state of charge than the cell having a low voltage). The microprocessor 440 begins a controlled discharge of the cells 46 with high current state of charge. For example, the microprocessor controls the small discharge current, that of the balanced cells 46 flows through the respective transistors. The microprocessor 440 continues or continues with the voltage measurements of the cells 46 during the entire controlled unloading process. The microprocessor 440 stops the controlled discharging process when the present state of charge of the cells 46 is reduced with higher state of charge such that it is approximately equal to that of the previous low-voltage cell.

Komponenten der Schaltung 430 und des Akkumulators 30, zum Beispiel ein FET 480, eine Wärmesenke 485, ein Thermistor 450, eine Ladungsanzeige 170 (die ein oder mehrere lichtemittierende Dioden 470a–d enthält), ein Druckknopf 460 zum Aktivieren der Ladeanzeige 470, ein Mikroprozessor 440 und Ähnliches sind in größerem Detail in 20–29 gezeigt. Für einige Aufbauten und für einige Aspekte sind diese und weitere zusätzliche, unabhängige Merkmale und Strukturen des Akkumulators 30 und weitere Operationen des Akkumulators 30 in größerem Detail in dem US-Patent 7,157,882 B2 , beschrieben.Components of the circuit 430 and the accumulator 30 , for example a FET 480 , a heat sink 485 , a thermistor 450 , a charge indicator 170 (The one or more light emitting diodes 470a -D), a push button 460 to activate the charge indicator 470 , a microprocessor 440 and the like are in more detail in 20 - 29 shown. For some constructions and for some aspects, these and other additional independent features and structures of the accumulator are 30 and further operations of the accumulator 30 in greater detail in the U.S. Patent 7,157,882 B2 , described.

Wie in 8 gezeigt ist, ist der Akkumulatorlader 38 mit dem Akkumulator 30 verbindbar und ist derart betreibbar, dass der Akkumulator 30 aufgeladen wird. Der Akkumulatorlader 38 enthält ein Ladegehäuse 122, das einen Halterungsabschnitt 124, an dem der Akkumulator 30 gehalten wird, und eine Ladeschaltung 126 (schematisch in 12 gezeigt) wird von dem Gehäuse 122 gehalten und ist mit der Stromquelle (nicht gezeigt) verbindbar. Die Ladeschaltung 126 ist mit einer Ladeanschlussvorrichtung 128 mit der Anschlussvorrichtung 86 des Akkumulators 30 verbunden und ist derart betreibbar, dass Strom zu dem Akkumulator 30 übertragen wird, um die Akkumulatorzelle(n) 46 aufladen zu können.As in 8th is shown is the accumulator charger 38 with the accumulator 30 connectable and is operable so that the accumulator 30 is charged. The accumulator charger 38 contains a charging case 122 that has a mounting portion 124 to which the accumulator 30 is held, and a charging circuit 126 (schematically in 12 shown) is from the housing 122 and is connectable to the power source (not shown). The charging circuit 126 is with a charging connector 128 with the connection device 86 of the accumulator 30 connected and is operable such that power to the accumulator 30 is transmitted to the accumulator cell (s) 46 to be able to charge.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten arbeitet die Ladeschaltung 126, um den Akkumulator 30 in einer Art und Weise ähnlich zu der die in US 6,456,035 B1 und in US 6,222,343 B1 beschrieben wird.In some constructions and in some aspects the charging circuit works 126 to the accumulator 30 in a manner similar to that in the US Pat. No. 6,456,035 B1 and in US 6,222,343 B1 is described.

Für einige Aufbauten und für einige Aspekte werden zusätzliche, unabhängige Merkmale, Strukturen und Operationen des Akkumulatorladers 38 in genauerem Detail in dem US-Patent 7,157,882 B2 und in dem US-Patent 7,176,654 B2 beschrieben. For some constructions and for some aspects, additional, independent features, structures and operations of the accumulator loader will be added 38 in more detail in the U.S. Patent 7,157,882 B2 and in that U.S. Patent 7,176,654 B2 described.

Der Akkumulator 30 ist mit der elektrischen Vorrichtung verbindbar, zum Beispiel mit dem Elektrowerkzeug 34 (gezeigt in 11A), um das Elektrowerkzeug 34 mit Strom zu versorgen. Das Elektrowerkzeug 34 enthält ein Gehäuse 182, das einen elektrischen Motor 184 enthält (schematisch gezeigt), der elektrisch mit dem Akkumulator 30 durch (siehe 11B) eine Elektrowerkzeug-Anschlussvorrichtung 186 derart verbunden ist, dass der Motor 184 von dem Akkumulator 30 selektiv mit Strom versorgt wird. Das Gehäuse 182 stellt (siehe 11B) einen Halterungsabschnitt 186 bereit, an dem der Akkumulator 30 gehalten ist. Der Halterungsabschnitt 186 besitzt im Allgemeinen einen T-förmigen Querschnitt, der komplementär zu dem C-förmigen Querschnitt des Halterungsabschnitts 60 des Akkumulators 30 ist. Der Halterungsabschnitt 186 definiert auch Arretieraufnahmen 188 (nicht gezeigt), in die die Arretierteile 78 eingreifen können, um den Akkumulator 30 an dem Elektrowerkzeug 34 zu arretieren.The accumulator 30 is connectable to the electrical device, for example with the power tool 34 (shown in 11A ) to the power tool 34 to supply electricity. The power tool 34 contains a housing 182 that has an electric motor 184 contains (shown schematically), which is electrically connected to the accumulator 30 through (see 11B ) a power tool connection device 186 connected so that the engine 184 from the accumulator 30 is selectively supplied with electricity. The housing 182 puts (see 11B ) a support portion 186 ready at which the accumulator 30 is held. The support section 186 generally has a T-shaped cross-section which is complementary to the C-shaped cross-section of the support portion 60 of the accumulator 30 is. The support section 186 also defines locking receptacles 188 (not shown), in which the locking parts 78 can intervene to the accumulator 30 on the power tool 34 to lock.

Ein alternativer Aufbau eines Akkumulators 30A, der Aspekte der Erfindung verkörpert, ist in 10 dargestellt. Gemeinsame Elemente werden durch gleiche Bezugszeichen ”A” identifiziert.An alternative construction of a rechargeable battery 30A , which embodies aspects of the invention is disclosed in 10 shown. Common elements are identified by like reference characters "A".

Wie vorstehend gesagt wurde, kann der Akkumulator 30 mehr oder weniger Akkumulatorzellen 46 als die gezeigte Ausführungsform enthalten und kann eine höhere oder niedrigere Nominalspannung als die Aufbauten, die gezeigt und beschrieben werden, haben. Ein solcher Aufbau eines Akkumulators 30B, der eine höhere Nominalspannung hat, ist zum Beispiel in 41–47 gezeigt.As stated above, the accumulator 30 more or less accumulator cells 46 as the embodiment shown and may have a higher or lower nominal voltage than the constructions shown and described. Such a construction of a rechargeable battery 30B which has a higher nominal voltage is, for example, in 41 - 47 shown.

Die gemeinsamen Elemente werden durch das gleiche Bezugszeichen ”B” identifiziert. Ein weiterer Aufbau eines Akkumulators 30C ist in 48–54 gezeigt. Gemeinsame Elemente werden durch das gleiche Bezugszeichen ”C” identifiziert.The common elements are identified by the same reference character "B". Another construction of a rechargeable battery 30C is in 48 - 54 shown. Common elements are identified by the same reference character "C".

Außer anders hier nachfolgend spezifiziert kann sich der Akkumulator 30 auf verschiedene Aufbauten des Akkumulators 30 (z. B. dem Akkumulator 30, dem Akkumulator 30A, dem Akkumulator 30B und dem Akkumulator 30C) beziehen. Außer anders spezifiziert kann sich der Akkumulator 30B auch sowohl auf den Akkumulator 30B als auch auf den Akkumulator 30C beziehen.Unless otherwise specified below, the accumulator may 30 on different constructions of the accumulator 30 (eg the accumulator 30 , the accumulator 30A , the accumulator 30B and the accumulator 30C ) Respectively. Unless otherwise specified, the accumulator may 30B also on both the accumulator 30B as well as on the accumulator 30C Respectively.

In einigen Aufbauten kann der Akkumulator 30 zum Übertragen von elektrischer Energie zu und zum Empfangen von elektrischer Energie von verschiedenen elektrischen Vorrichtungen ausgebildet sein, zum Beispiel von verschiedenen Elektrowerkzeugen, Akkumulatorladern und Ähnlichem. In weiteren Aufbauten kann der Akkumulator 30 für das Übertragen von Energie zu verschiedenen elektrischen Vorrichtungen hoher Leistung übertragen werden, zum Beispiel: verschiedenen Elektrowerkzeugen, einschließlich elektrisch betriebener Werkzeuge, die beim Herstellen und Zusammenbauen verwendet werden; Rasen- und Gartenvorrichtungen, einschließlich von Werkzeugen, die in Landwirtschaftsanwendungen verwendet werden; tragbaren Beleuchtungs-, Signalisierungs- und Blitzvorrichtungen; motorisierten Fahrzeugen, einschließlich elektrisch betriebener Roller, Mopeds, motorisierter Lieferwägen und Ähnlichem; Vakuumreinigern und weiteren elektrisch betriebenen Haushalts- und kommerziellen Anwendungen, Werkzeugen und Vorrichtungen, elektrisch betriebenen Spielzeugen; ferngesteuerten Flugzeugen, Automobilen und weiteren Fahrzeugen und auch Hilfsmotoren und Ähnlichen. In einigen Aufbauten, z. B. den Aufbauten, die in 55 und 56 gezeigt sind, kann der Akkumulator 30 elektrischen Strom verschiedenen Elektrowerkzeugen, z. B. einer Bohrmaschine 300, einer Bandsäge 305 und Ähnlichem, zuführen. In einigen Aufbauten kann der Akkumulator 30 verschiedene Elektrowerkzeuge (einschließlich einer Bohrmaschine 300 bzw. eines Bohrschraubers und einer Kreissäge 305) mit Strom versorgen, die hohe Entladestromraten haben. Zum Beispiel kann der Akkumulator 30 einen durchschnittlichen Entladestrom zuführen, der gleich oder größer als ungefähr 20 A ist und kann eine Amperestundenkapazität von ungefähr 3,0 Ah besitzen.In some constructions, the accumulator can 30 for transmitting electrical energy to and receiving electrical energy from various electrical devices, for example, various power tools, battery chargers, and the like. In other constructions, the accumulator 30 for transmitting power to various high power electrical devices, for example: various power tools, including electrically powered tools used in manufacturing and assembling; Lawn and garden equipment, including tools used in agricultural applications; portable lighting, signaling and flash devices; motorized vehicles, including electric scooters, mopeds, motorized delivery vehicles and the like; Vacuum cleaners and other electrically powered household and commercial appliances, tools and devices, electrically powered toys; remote-controlled aircraft, automobiles and other vehicles and also auxiliary engines and the like. In some constructions, z. B. the structures in 55 and 56 can be shown, the accumulator 30 electric power various power tools, eg. B. a drill 300 , a band saw 305 and the like. In some constructions, the accumulator can 30 various power tools (including a drill 300 or a drill and a circular saw 305 ), which have high discharge rates. For example, the accumulator 30 an average discharge current equal to or greater than about 20 amps, and may have an ampere-hour capacity of about 3.0 amps.

In einigen Aufbauten kann der Akkumulator 30, z. B. der Akkumulator 30B, sieben Akkumulatorzellen 346a–g (gezeigt in 57) haben. In einigen Aufbauten können die Akkumulatorzellen 346a–g ähnlich zu den Akkumulatorzellen 46a–e sein, die in dem Akkumulator 30 enthalten sind. In einigen Aufbauten können sich die Akkumulatorzellen 346a–g von den Batteriezellen 46a–e in Gewicht, Größe, Nominalspannung, Chemie und Ähnlichem unterscheiden. Zum Beispiel können in einem Aufbau die Batteriezellen 346a–g eine Zellenchemie aus Li-Ion haben, z. B. Li-Mn-Spinell, Li-Mn-Nickel oder Li-Co. In einigen Aufbauten kann jede Zelle 346a–g eine Nominalspannung von ungefähr 3,6 V haben. In weiteren Aufbauten kann jede Zelle 346a–g eine Nominalspannung von ungefähr 4 V haben und in weiteren Aufbauten kann jede Zelle 346a–g eine Nominalspannung von ungefähr 4,2 V haben. In einigen Aufbauten kann der Akkumulator 30B sieben Akkumulatorzellen 346a–g enthalten und kann eine Nominalspannung von ungefähr 28 V haben. In weiteren Aufbauten kann der Akkumulator 30B sieben Akkumulatorzellen 346a–g enthalten und kann eine Nominalspannung von ungefähr 25 V haben.In some constructions, the accumulator can 30 , z. B. the accumulator 30B , seven accumulator cells 346a -G (shown in 57 ) to have. In some constructions, the accumulator cells can 346a -G similar to the accumulator cells 46a -E be in the accumulator 30 are included. In some constructions, the accumulator cells can 346a -G from the battery cells 46a -E differ in weight, size, nominal tension, chemistry and the like. For example, in a structure, the battery cells 346a -G have a cell chemistry of Li-ion, z. Li-Mn spinel, Li-Mn-nickel or Li-Co. In some constructions, every cell can 346a -G have a nominal voltage of about 3.6V. In other constructions every cell can 346a -G have a nominal voltage of about 4V and in other constructions every cell 346a -G have a nominal voltage of about 4.2V. In some constructions, the accumulator can 30B seven accumulator cells 346a -G and may have a nominal voltage of about 28V. In other constructions, the accumulator 30B seven accumulator cells 346a -G and may have a nominal voltage of about 25V.

Die Akkumulatorzellen 346a–g können auch elektrisch in einer geeigneten Art und Weise verbunden sein, zum Beispiel in einer seriellen Anordnung, einer parallelen Anordnung, einer teilweise seriellen Anordnung (z. B. sind einige der Akkumulatorzellen 346a–g in einer seriellen Anordnung verbunden), einer teilweise parallelen Anordnung (z. B. sind einige der Akkumulatorzellen 346a–g in einer seriellen Anordnung verbunden), einer Kombination aus seriellen, parallelen, teilweise seriellen oder teilweise parallelen Anordnungen. In einem Aufbau sind die Akkumulatorzellen 346a–g elektrisch in einer seriellen Anordnung verbunden. Die Akkumulatorzellen 346a–g können elektrisch über leitende Streifen bzw. Bänder 450 verbunden sein. Zum Beispiel kann ein leitendes Band 450 das negative Ende der ersten Akkumulatorzelle 346a mit dem positiven Ende der zweiten Akkumulatorzelle 346b verbinden. Auch kann ein weiteres leitendes Band 450 das negative Ende der zweiten Akkumulatorzelle 346b mit dem positiven Ende der dritten Akkumulatorzelle 346c verbinden. The accumulator cells 346a Also, g may be electrically connected in a suitable manner, for example, in a serial arrangement, a parallel arrangement, a partial serial arrangement (eg, some of the accumulator cells 346a -G connected in a serial arrangement), a partially parallel arrangement (eg, some of the accumulator cells 346a -G connected in a serial arrangement), a combination of serial, parallel, partially serial or partially parallel arrangements. In one construction, the accumulator cells are 346a -G electrically connected in a serial arrangement. The accumulator cells 346a -G can electrically via conductive strips or bands 450 be connected. For example, a conductive tape 450 the negative end of the first accumulator cell 346a with the positive end of the second accumulator cell 346b connect. Also may be another senior band 450 the negative end of the second accumulator cell 346b with the positive end of the third accumulator cell 346c connect.

Wie in 58–65 gezeigt ist, kann der Akkumulator 30, zum Beispiel der Akkumulator 30B, auch eine Endkappenanordnung 505 enthalten. In einigen Aufbauten kann die Endkappenanordnung zum räumlichen Anordnen der Akkumulatorzellen 346 verwendet werden. Die Endkappenanordnung 505 enthält eine erste Endkappe 510 und eine zweite Endkappe 515. Die erste Endkappe 510 und die zweite Endkappe 515 können durch einen Verbindungsabschnitt 520 verbunden sein. In einigen Aufbauten kann der Verbindungsabschnitt 520 ein Gelenk bzw. ein Scharnier sein. In einigen Aufbauten enthält die Endkappenanordnung 505 nicht den Verbindungsabschnitt 520. Jede Endkappe 510 und 515 kann teilweise eine oder mehrere Kammern bzw. Hohlräume 530 (gezeigt in 65) begrenzen. Das Ende einer Akkumulatorzelle 346 kann innerhalb eines Hohlraums 530 angeordnet sein. In dem dargestellten Aufbau enthalten die erste Endkappe 510 und die zweite Endkappe 520 jeweils sieben Kammern 530a–g zum Positionieren von sieben entsprechenden Akkumulatorzellen 346a–g.As in 58 - 65 The accumulator can be shown 30 , for example the accumulator 30B , also an end cap assembly 505 contain. In some constructions, the end cap assembly may be used to space the accumulator cells 346 be used. The end cap assembly 505 contains a first end cap 510 and a second end cap 515 , The first endcap 510 and the second end cap 515 can through a connecting section 520 be connected. In some constructions, the connecting portion 520 be a hinge or a hinge. In some constructions, the end cap assembly includes 505 not the connecting section 520 , Each end cap 510 and 515 may partially one or more chambers or cavities 530 (shown in 65 ) limit. The end of an accumulator cell 346 can be inside a cavity 530 be arranged. In the illustrated construction, the first end cap is included 510 and the second end cap 520 seven chambers each 530a -G for positioning seven corresponding accumulator cells 346a -G.

In dem dargestellten Aufbau ist die erste Endkappe 510 an einem ersten Ende 490 (gezeigt in 57) der Anordnung der Akkumulatorzellen 346 angeordnet und die zweite Endkappe 515 ist an dem zweiten Ende 495 der Anordnung der Akkumulatorzellen 346 angeordnet. Wie vorstehend erwähnt wurde, kann jedes Ende jeder Akkumulatorzelle 346a–g innerhalb der jeweiligen Hohlräume 530a–g der ersten Endkappe 510 und der zweiten Endkappe 515 angeordnet sein. Jede Endkappe 510 und 515 kann die Kammern 530a–g begrenzen, um Spalte oder Räume zwischen den Akkumulatorzellen 346 zu erzeugen, wenn die Akkumulatorzellen 346 innerhalb der Kammern 530 angeordnet sind. Dies kann eine höhere Wärmeabführung innerhalb des Akkumulators 30B ermöglichen, indem Luft durch die Spalte und Räume zwischen den Zellen 346 zirkulieren kann.In the illustrated construction, the first end cap 510 at a first end 490 (shown in 57 ) of the arrangement of the battery cells 346 arranged and the second end cap 515 is at the second end 495 the arrangement of the battery cells 346 arranged. As mentioned above, each end of each accumulator cell 346a -G within the respective cavities 530a -G of the first end cap 510 and the second end cap 515 be arranged. Each end cap 510 and 515 can the chambers 530a -G limit to column or spaces between the accumulator cells 346 to generate when the accumulator cells 346 inside the chambers 530 are arranged. This can be a higher heat dissipation within the accumulator 30B Allow air to pass through the gaps and spaces between the cells 346 can circulate.

In einigen Aufbauten können die erste Endkappe 510 und die zweite Endkappe 515 weiterhin Öffnungen 450 begrenzen. Die Öffnungen 450 können leitende Bänder 450 für das elektrische Verbinden einer Akkumulatorzelle 346 mit einer weiteren Akkumulatorzelle 346 empfangen.In some constructions, the first end cap 510 and the second end cap 515 still openings 450 limit. The openings 450 can conductive tapes 450 for electrically connecting an accumulator cell 346 with another accumulator cell 346 receive.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann die Endkappenanordnung 505 auch eine flexible Schaltung 445 enthalten. In einigen Aufbauten kann die flexible Schaltung 445 einstückig mit entweder der ersten Endkappe 510, der zweiten Endkappe 515, dem Verbindungsabschnitt 520 oder einer Kombination davon verbunden sein. In weiteren Aufbauten kann die Endkappenanordnung 505 eine oder mehrere Bereiche zum Halten der flexiblen Schaltung begrenzen. In weiteren Aufbauten kann die flexible Schaltung 445 an der Endkappenanordnung 505 gesichert sein. Wie in dem gezeigten Aufbau gezeigt ist, kann die flexible Schaltung 445 teilweise um die Akkumulatorzellen 346 herum gewunden bzw. gefaltet sein.In some constructions and in some aspects, the end cap assembly may 505 also a flexible circuit 445 contain. In some constructions, the flexible circuit 445 integral with either the first end cap 510 , the second endcap 515 , the connecting section 520 or a combination thereof. In other constructions, the end cap assembly 505 limit one or more areas for holding the flexible circuit. In other constructions, the flexible circuit 445 at the end cap assembly 505 be assured. As shown in the illustrated construction, the flexible circuit 445 partly around the accumulator cells 346 be wound around or folded.

In dem gezeigten Aufbau kann die Endkappenanordnung 505 einen Stecker 560 zum elektrischen Verbinden der flexiblen Schaltung 445 mit der PCB bzw. der gedruckten Leiterplatte 145B enthalten. In diesem Aufbau kann die PCB 145B und die flexible Schaltung 445 jeweils einen Abschnitt der Schaltung 430 enthalten, die in dem Akkumulator 30B enthalten ist.In the illustrated construction, the end cap assembly 505 a plug 560 for electrically connecting the flexible circuit 445 with the PCB or the printed circuit board 145B contain. In this construction, the PCB 145B and the flexible circuit 445 each a section of the circuit 430 included in the accumulator 30B is included.

In einigen Aufbauten und in einigen Aspekten kann der Akkumulator 30 Polsterteile oder ”Gummiteile” 640 enthalten. Wie in 66 und 67 gezeigt ist, kann die Innenfläche 645 des Akkumulatorgehäuses 42B ein oder mehrere Polsterteile 640 enthalten. In einigen Aufbauten können die Polsterteile 640 integral mit dem Gehäuse 42B sein. In weiteren Aufbauten können die Polsterteile 640 an der Innenfläche 645 des Gehäuses 42B befestigt oder gesichert sein. In weiteren Aufbauten kann das Polsterteil 640 mit einer oder mehreren Akkumulatorzellen 346 oder mit der Endkappenanordnung 505, die teilweise die Akkumulatorzellen 346 umgibt, verbunden sein. In einigen Aufbauten können die Polsterteile 645 Energie während des Auftreffens bzw. Aufschlagens absorbieren und die Akkumulatorzellen 346 während des Aufschlagens durch Beschränken des Energiebetrags, der zu der Zelle 346 übertragen wird, schützen. Die Polsterteile 645 können irgendeinen thermoplastischen Kunststoff bzw. Gummi, z. B. Polypropylen RPT 100 FRHI (z. B. Flammen zurückweisend, hoher Stoß) enthalten.In some constructions and in some aspects the accumulator can 30 Upholstery parts or "rubber parts" 640 contain. As in 66 and 67 Shown is the inner surface 645 of the accumulator housing 42B one or more upholstery parts 640 contain. In some constructions, the upholstery parts can 640 integral with the housing 42B be. In other constructions, the upholstery parts 640 on the inner surface 645 of the housing 42B be secured or secured. In other constructions, the upholstery part 640 with one or more accumulator cells 346 or with the end cap assembly 505 that partially the accumulator cells 346 surrounds, be connected. In some constructions, the upholstery parts can 645 Absorbing energy during impact or impact and the accumulator cells 346 during serving by limiting the amount of energy going to the cell 346 is transmitted. The upholstery parts 645 may be any thermoplastic rubber, e.g. For example, polypropylene RPT 100 FRHI (eg, flame retardant, high impact).

Claims (6)

Akkumulator zum Verbinden mit einem Elektrowerkzeug (34) oder einem Akkumulatorlader (38), umfassend: ein Akkumulator-Gehäuse (42); mindestens drei Anschlüsse, einschließlich eines positiven Anschlusses (98), eines Erdeanschlusses (102) und eines Sensoranschlusses (106), wobei die mindestens drei Anschlüsse so ausgebildet sind, dass sie mit entsprechenden Anschlüssen des Elektrowerkzeugs (34) oder des Akkumulatorladers (38) verbindbar sind; eine Vielzahl von wiederaufladbaren Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g), die innerhalb des Gehäuses angeordnet und gehalten sind, wobei Ladungen zwischen den Akkumulatorzellen und dem Elektrowerkzeug (34) oder dem Akkumulatorlader (38) übertragbar sind; eine Ausgleichsschaltung (459), die so ausgebildet ist, dass sie ein Ladezustandsungleichgewicht zwischen den Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) basierend auf einer Vielzahl von Spannungen der Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g), die zur gleichen Zeit gemessen werden, detektiert; und eine Steuerschaltung (430), die so ausgebildet ist, dass sie im Falle eines durch die Ausgleichsschaltung (459) detektierten Ladezustandsungleichgewichts den Ladezustand der Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) ausgleicht, wobei die Steuerschaltung einen Mikroprozessor (440) umfasst.Accumulator for connection to a power tool ( 34 ) or a battery charger ( 38 ), comprising: an accumulator housing ( 42 ); at least three ports, including one positive port ( 98 ), a ground connection ( 102 ) and a sensor connection ( 106 ), wherein the at least three terminals are formed so that they are connected to corresponding terminals of the power tool ( 34 ) or the accumulator loader ( 38 ) are connectable; a plurality of rechargeable battery cells ( 46a -e; 346a -G) which are arranged and held within the housing, wherein charges between the battery cells and the power tool ( 34 ) or the accumulator charger ( 38 ) are transferable; a compensation circuit ( 459 ) which is adapted to cause a state of charge imbalance between the battery cells ( 46a -e; 346a -G) based on a plurality of voltages of the battery cells ( 46a -e; 346a -G) measured at the same time; and a control circuit ( 430 ), which is designed so that in the event of 459 ) detected state of charge imbalance the state of charge of the battery cells ( 46a -e; 346a -G), wherein the control circuit is a microprocessor ( 440 ). Akkumulator nach Anspruch 1, wobei die Ausgleichsschaltung (459) eine Vielzahl von Widerständen (460) umfasst.Accumulator according to claim 1, wherein the equalization circuit ( 459 ) a plurality of resistors ( 460 ). Akkumulator nach Anspruch 1, wobei die Ausgleichsschaltung (459) eine Vielzahl von Transistoren (465) umfasst.Accumulator according to claim 1, wherein the equalization circuit ( 459 ) a plurality of transistors ( 465 ). Akkumulator nach Anspruch 1, der so ausgebildet ist, dass die Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) ausgeglichen werden, wenn der Akkumulator sich in einem Entladebetrieb befindet.The accumulator according to claim 1, which is designed such that the accumulator cells ( 46a -e; 346a -G) when the accumulator is in an unloading operation. Akkumulator nach Anspruch 1, wobei der Mikroprozessor (440) so ausgebildet ist, dass der Akkumulator über einen Schalter (180) gesperrt wird, wenn ein Ausgleichsverhältnis zwischen den Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) außerhalb eines bestimmten Bereichs fällt.Accumulator according to claim 1, wherein the microprocessor ( 440 ) is designed so that the accumulator via a switch ( 180 ) is locked when a balance ratio between the battery cells ( 46a -e; 346a -G) falls outside a certain range. Akkumulator nach Anspruch 5, wobei der Mikroprozessor (440) so ausgebildet ist, dass er den Betrieb des Akkumulators unterbricht, wenn das Ausgleichsverhältnis zwischen den Akkumulatorzellen (46a–e; 346a–g) außerhalb des bestimmten Bereichs fällt.Accumulator according to claim 5, wherein the microprocessor ( 440 ) is adapted to interrupt the operation of the accumulator when the balance ratio between the accumulator cells ( 46a -e; 346a -G) falls outside the specified range.
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