CN101268569A - 蓄电池组以及手持电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种蓄电池组，特别用于手持电动工具，所述蓄电池组包括至少两个串联的蓄电池单元(20)和/或者蓄电池单元块以及具有印制电路板(14)的电子单元，其中设有用于与串联蓄电池单元(20)和/或者蓄电池单元块电连接的导线板(16)，其中所述导线板(16)直接与所述印制电路板(14)连接。

Description

蓄电池组以及手持电动工具
技术领域
本发明涉及一种蓄电池组，特别用于手持电动工具，该蓄电池组包括至少两个串联的蓄电池单元和/或者蓄电池单元块以及具有印制电路板的电子单元，其中设有用于与串联蓄电池单元或者蓄电池单元块电连接的导线板。
背景技术
为了驱动手持电动工具广泛使用蓄电池组，因为蓄电池装置操作时具有高度的灵活性和特别是对现有的电源没有依赖性并因此还可以不受电源问题的限制进行室外操作。在此方面，蓄电池装置在蓄电池外壳内具有一个可反复充电的蓄电池，所述蓄电池外壳可以与手持电动工具的外壳连接，其中在连接两个外壳时将电动机与蓄电池组电连接并通过其供电。为了将两个外壳连接，蓄电池外壳通常具有一个凸起的卡锁装置，其插入工具外壳的对应插口内并在其中卡锁。电触点接通主要在卡锁装置的区域内进行。
在任何情况下，蓄电池单元彼此间或蓄电池单元块彼此间均串联。为了进行串联，部分地使用所谓的导线板，其将蓄电池单元的各个对应极相互连接。
例如DE 94 04 070 2公开了一种用于电池的类似构造，其介绍了一种将单个电池设置在容纳电池的小室内的电池组，其中使用导线板将各个电池相互连接和串联。导线板在这种情况下依据说明书设置为弧形。
此外公知在通过蓄电池组的电子装置监测充电状态和充电过程的锂离子电池中，各个蓄电池单元为监测其单元与电子装置连接。为此在现有技术中使用绞合线，其将蓄电池与电子装置连接并在这里特别是与印制电路板连接。在这种情况下的缺点是安装费用比较高。
发明内容
因此本发明的目的在于，提供一种蓄电池组，在这种蓄电池组中简化蓄电池单元彼此间的串联以及与印制电路板的连接。
该目的依据本发明以如下的方式得以实现，即根据所述的蓄电池组具有这种直接与印制电路板连接的导线板。按照这种方式，可以取消各个蓄电池单元通过绞合线与电子装置的附加触点接通。
在此方面特别有利是，同时通过导线板在各个蓄电池单元与印制电路板之间进行电连接和机械连接。按照这种方式，可以同时实现将印制电路板通过导线板相对于蓄电池单元或者蓄电池单元块保持。蓄电池单元块在这种情况下是指两个或者多个蓄电池单元，它们并联并与其他的蓄电池单元或者蓄电池单元块串联。
在此方面，导线板几何形状上可以这样构成，使得其以侧面接线片的形式从印制电路板突出。它们然后可以弯曲成使得它们从印制电路板朝向蓄电池单元的方向。
在此方面特别有利是，导线板与印制电路板通过铆钉连接固定。一方面，通过铆钉连接实现一种特别简单的机械连接和电连接，另一方面，铆钉连接还提供高度的可靠性。最后，通过相应的铆钉连接还可以实现公差补偿以及热膨胀补偿。
通常，通过导线板与印制电路板机械连接和电连接的优点是，印制电路板相对于蓄电池单元或蓄电池单元块弹性地安装，因为导线板同时起到弹簧件的作用。按照这种方式，可以实现附加的抗振强度，因为能够补偿特别是在冲击钻或者打孔机上工作时产生的振动。
这些不同的观点组合在一个部件中是本发明的特别优点。
蓄电池单元在此方面特别是锂离子电池。特别地在锂电池中可以将多个蓄电池单元组成所谓的蓄电池单元块，其中多个蓄电池单元并联。在这种情况下，每一个蓄电池单元块与电子装置连接。借助电子装置此外还可以监测各个电池单元电压的充电状态。此外可以这样进行充电调节。在此方面，并联的电池单元后面始终施加相同电压，从而蓄电池单元块上的电压必须根据块确定。
通过蓄电池单元或蓄电池单元块与印制电路板连接，可以确定所有蓄电池单元是否按规定充电或是否有时达到蓄电池单元不能承受的充电电流。此外可以设有调节器，借助其调节充电电流，防止各个蓄电池单元过载和另一方面全部蓄电池单元可以充满电。按照这种方式，实现相应蓄电池组的长时间的良好使用性并因此实现使用该蓄电池组的手持电动工具长时间良好的可使用性。
各个蓄电池单元的极在此方面可以材料配合地特别是通过焊接或者钎焊连接与导线板连接。此外，蓄电池单元可以装入电池架中并彼此隔开地保持在里面。按照这种方式，防止通过各个蓄电池单元的接触产生短路。电池架在此方面特别地可以由注塑件制成，其具有蓄电池单元的相应容纳处。此外，电池架上也可以具有固定件，利用固定件将共同称为芯组的电池架及装入里面的蓄电池单元与电子单元连接。相应的连接例如可以通过卡锁连接进行，具体为芯组上具有相应的卡锁装置，其在电子单元上机械变形的情况下从后面嵌接卡锁凸起部并这样用于形状配合连接。
电子单元除了印制电路板外还包括电子装置外壳，印制电路板连同已安装的导线板容纳在所述电子装置外壳中。印制电路板最后携带一系列其他的电子元件并在印制电路板上可以起到控制、调节或者还有识别蓄电池组的软件作用。此外，其他部件、特别是开关以及充电状态显示装置也可与印制电路板连接。印制电路板然后特别是插入电子装置外壳内，并将电子装置外壳然后借助树脂浇注，从而印制电路板与电子装置外壳固定连接。
最后本发明包括一种手持电动工具，具有电动机以及上述类型的蓄电池组，该蓄电池组与手持电动工具可松开卡锁连接且用于驱动电动机，其中设有用于蓄电池组与手持电动工具的外壳机械连接和电连接的装置。
附图说明
下面借助附图对本发明进行详细说明。其中：
图1示出蓄电池组电子单元以及芯组的分解图；
图2示出无蓄电池外壳的蓄电池组；以及
图3示出图2的在卡锁方面的局部剖视图。
具体实施方式
图1示出整体采用12标注的芯组(下图)以及具有导线板16的印制电路板14(中图)以及电子装置外壳18(上图)的分解图。
芯组12在这种情况下包括八个蓄电池单元20，其中每两个蓄电池单元20′和20″并联成一个蓄电池单元块。蓄电池单元20为锂离子电池，其不同于镍镉电池可以并联。蓄电池单元块由蓄电池单元20′和20″组成并分别前后串联。蓄电池单元20装入电池架22中并蓄电池单元20通过电池架彼此分开，使得蓄电池单元20相互之间不进行接触，因为否则会导致短路。各个蓄电池单元20的极在这种情况下通过电池架22留出空隙，从而可以进行电触点接通。
此外，在电池架22上设有卡锁装置24，其由四个具有卡锁凸缘26的中心销组成。卡锁凸缘26开槽，使得卡锁凸缘半边相互产生弹性，从而中心销24包括卡锁凸缘26在内可以通过开口引导并然后张开之后在凸起部后面卡锁。
随后在安装时，在芯组12上套装中图所示的电子单元。该电子单元包括印制电路板14，其上面27具有不同的钎焊部位并此外还携带可以起到软件作用的电路。电子装置的其他组件设置在印制电路板14的底面28上，例如像充电状态显示装置的光源以及开关等。
导线板16通过铆钉30与印制电路板14连接，并且导线板在触点区32上与蓄电池单元20的极通过材料配合的连接进行连接。在此方面，通过导线板16各个蓄电池单元彼此间进行并联和串联。此外，导线板16用于通过铆钉30与电子装置连接，导线板16借助铆钉固定在印制电路板14上。
电池20与电子装置通过导线板连接的优点是可以补偿振动，因为导线板16起到弹簧件的作用并且在印制电路板与蓄电池单元之间除了电连接之外还进行机械连接，其将印制电路板在与蓄电池单元20焊接后固定在其上面。
此外，印制电路板14具有凹槽34，其位于中心销24的区域内并包围这些中心销。
印制电路板14在与芯组安装之前，首先与上图所示电子装置外壳18连接。为此在印制电路板14上放置海绵橡胶件36，并然后将印制电路板和海绵橡胶件36插入电子装置外壳18内。电子装置外壳18随后利用树脂浇注，从而在印制电路板14与电子装置外壳18之间形成固定连接。
然后从图2可以看出相应的连接，其中例如像印制电路板14等电子元件已经与电子装置外壳18完成浇注。通过海绵橡胶件36防止浇注树脂材料进入套管38的区域内。通过套管38以后在印制电路板上起到软件的作用。
此外，无论是印制电路板14还是电子装置外壳18在角区内均具有凹槽40或42，电缆48通过所述凹槽从印制电路板底面14(参见图2)通到电子装置外壳18的上面。电子装置外壳18的凹槽42为此具有用于引导电缆48的夹子44。电缆48然后在套管38的区域内与连接罩50连接并通向触点52，这些触点以后用于与手持电动工具电触点接通(图2)。
图2此外示出一个已经安装的蓄电池组，但没有蓄电池外壳。在这种情况下，包括电子装置外壳18以及看不到的印制电路板14的电子单元已经通过焊接与蓄电池单元20连接。为进一步减振，在安装蓄电池外壳之前在蓄电池外壳与电子装置外壳之间还要设置另一个泡沫塑料条形式的阻尼元件46。
最后利用外壳还提供一个用于蓄电池组与手持电动工具的机械卡锁装置。
图3示出一个详图，其中，在这里可以看到芯组12通过电池架22和开槽的中心销24与电子装置外壳18卡锁。中心销24在此方面在其长度上这样构成，使其在卡锁后不从电子装置外壳18的表面凸起或者仅不明显地从电子装置外壳18的表面凸起。
按照上述方式可以特别简单地实现蓄电池单元20与印制电路板的电连接和机械连接。通过电连接可以测定各个蓄电池单元20或蓄电池单元块电压的充电状态，以便通过其控制充电过程。此外，相应设置提供的优点是蓄电池单元20彼此间的可靠电连接和与电子装置更加可靠的电连接以及抗振强度。

Claims (10)

1.一种蓄电池组，特别用于手持电动工具，包括至少两个串联的蓄电池单元(20)和/或者蓄电池单元块以及具有印制电路板(14)的电子单元，其中设有用于与所述串联蓄电池单元(20)和/或者蓄电池单元块电连接的导线板(16)，其特征在于，所述导线板(16)直接与所述印制电路板(14)连接。
2.如权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于，所述导线板(16)通过一个连接元件同时与印制电路板(14)电连接和机械连接。
3.如权利要求1或2所述的蓄电池组，其特征在于，所述导线板(16)通过铆钉连接(30)固定于所述印制电路板(14)。
4.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池单元(20)为锂离子电池。
5.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，两个或者多个蓄电池单元(20)并联成蓄电池单元块。
6.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述导线板(16)与所述蓄电池单元(20)的极通过焊接或者钎焊连接。
7.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述印制电路板(14)连同已安装的所述导线板(16)装入电子装置外壳(18)内并且特别是浇注在里面。
8.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述蓄电池单元(20)以彼此分开的方式安装在电池架(22)中。
9.如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述电子装置外壳(18)借助卡锁连接固定在所述电池架(22)上。
10.一种手持电动工具，具有电动机以及如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，所述蓄电池组与手持电动工具可松开地卡锁连接并且用于驱动电动机，其中设有用于蓄电池组与手持电动工具的外壳机械连接和电连接的装置。
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