CN101689626A - 蓄电池 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于手持式电动工具的蓄电池(1)，它具有多个电芯(10)，所述电芯借助电的电芯连接件(110)彼此电连接，其中，为了将电芯连接件(110)简单地安装在电芯(10)上，将电芯连接件(110)固定在电芯连接件框架(120)上，所述电芯连接件框架设置在电芯(10)的电极侧(19)。此外本发明还涉及一种具有根据本发明的蓄电池(1)的电动工具，特别是蓄电池电动螺丝刀、钻孔机、圆锯、弓锯、磨机、园艺工具。
Description
本发明涉及一种用于手持式电动工具的蓄电池，其中，蓄电池具有多个彼此电连接的电芯。此外，本发明还涉及一种具有根据本发明蓄电池的电动工具。
所有手持式便携的电驱动的手持工具都称为电动工具。在这种手持式电动工具中，马达通常是工具的不可分割的组成部分。它例如涉及钻孔机、蓄电池电动螺丝刀、圆锯和弓锯、弯把磨机和其它的磨机以及按照构造方式不同的园艺工具，例如电动绿篱机。用于这样的工具的蓄电池或者电池应该具有尽可能大的功率、结实的结构、能经受较强的冲击，并且简单，此外还能成本有利的生产。
在现有技术中通过单独的电芯连接件在蓄电池的内部实现电芯或电芯组的电连接。从而特别是在具有多个电芯的蓄电池中产生高昂的安装费用以及电芯连接件的定位问题。如果电芯连接件在和电芯的电极焊接之前不借助单独的装置框架进行预固定，或者不借助夹紧或者保持部件保持在电芯上，则在电芯连接件定位时会出现几何形状不精确的问题。据此蓄电池会出现质量问题，并且在以后的使用中会增大蓄电池的故障概率。
DE 100 03 740 C1公开了一种具有散热装置的电池，其中，在电池中多个电芯彼此连接。有关的电芯并联，并且每三个电芯借助一个电芯连接件进行电连接，并且组成电芯组。蓄电池的所述电芯组借助电桥电连接，并且进行串联。在这种情况中，电芯连接件和电桥分别单独地设置在蓄电池的内部。为了排出在蓄电池中所产生的热，在蓄电池的至少一个端面设置平的冷却板。这个冷却板与电芯连接件和电桥至少间接地处于热接触。
本发明的任务是提供一种改进的蓄电池。特别是，本发明的任务一方面是，无需将单个的电的电芯连接件预先固定在电芯上，同时另一方面在制造蓄电池时又不必忍受质量上的损失。此外本发明的任务还有提供一种结实的，并且成本有利的蓄电池。此外，这种蓄电池还能快速制造。此外，本发明还有任务是提供一种具有根据本发明的蓄电池的电动工具。
本发明的这一任务借助按照权利要求1所述的一种蓄电池和一种按照权利要求10所述的电动工具得以完成。
根据本发明，为了蓄电池的简单、快速和成本有利的安装，将用于蓄电池的电芯的电芯连接件固定在优选由塑料构成的电的电芯连接件框架上。这个电芯连接件框架可设置在蓄电池的电极侧上。在这种情况中，电芯连接件和电芯连接件框架组成了根据本发明的电的电芯连接装置。借助这种电芯连接装置可电连接电芯。在这种情况中，优选电芯连接件框架喷射、注塑包封或者底部喷射到电芯连接件上。根据本发明，在现有技术中通常是单独的电芯连接件优选通过注塑包封以框架的形式彼此连接。由此就出现了由多个电芯连接件和电芯连接件框架构成的一个整体的结构部件。
由此特别是降低了蓄电池安装时的费用，其中，确保单个的电芯和电的电芯连接件的焊接连接的质量保持不变，因为电芯连接件框架可精确地定位在蓄电池的电芯组上。通过根据本发明的电芯连接装置的方便的安装，在小的质量波动的同时确保产生一种可靠的电芯连接装置。由此蓄电池和电芯连接装置是价格有利的、经济的和可靠的。根据本发明的电芯连接装置在温度特性和电绝缘特性方面可很好的构造。此外，通过对它的电芯连接件框架的几何形状施加影响，这种电芯连接装置是安全和可靠的，因为这种电芯连接装置可和蓄电池内部的需要相符。
根据本发明的电芯连接装置优选具有矩形的或者圆形的穿通开口，电的电芯连接件的接触区段就设置在所述穿通开口之上或者之内。在已安装的电芯连接装置的情况下，所述穿通开口设置在蓄电池的电芯的电极上或上方。通过相应的穿通开口就可接触到与焊接工具、特别是焊接电极有关的接触区段，由此可将电芯的电极和有关的接触区段焊接起来。
在本发明的优选的实施方式中，电的电芯连接件具有弯曲的过渡区段，其中，电芯连接装置的接触区段可弹性地设置在电芯的电极上。由此简单了接触区段和有关的电极的焊接。当然对于平的电芯连接件而言，也可将接触区段构造成弹簧触头。
借助电芯连接件框架的、面向电芯的电极的一侧上的凸起和/或槽口，根据本发明的电芯连接装置可定位在电芯上。也就是说，借助在电芯连接件框架上形成的固定区段可快速和简单地将电芯连接件框架定位在电芯上。紧接着将电的电芯连接件的接触区段和电芯的电极焊接在一起。在本发明的一种实施方式中，电芯连接装置可和一个或者多个电芯和/或和蓄电池的壳体卡锁、夹住、或者粘接。
此外，在根据本发明的电芯连接装置中，电芯连接件可以部分区段地固定或者设置在电芯连接件框架内部，和/或电芯连接件可以部分区段地和电芯连接装置的外侧面对齐地终止。通常后一种实施方式比前面的实施方式要节省空间。电芯连接件的空着的区段可以相对于蓄电池的壳体电绝缘，或者单独地电绝缘。
从其余的从属权利要求中产生其它优选的实施方式。
下面借助实施例，并参考附图对本发明进行更加详细的说明。所述附图是：
图1：根据本发明的电芯连接装置的第一实施方式的俯视图。
图2：图1的电芯连接装置在多个电芯上的安装状态的部分剖视侧视图。
图3：根据本发明的电芯连接装置在多个电芯上的安装状态的第二实施方式的部分剖视侧视图。
图4：根据本发明的电芯连接装置第三实施方式的俯视图。
下面借助用于手持电动工具的蓄电池对本发明进行更加详细的说明。然而本发明并不局限于这种类型的手持工具，而是涉及通用的蓄电池。因此本发明例如可用于具有内燃机的汽车用蓄电池，或者用于电动汽车的驱动装置。此外，也可以例如将本发明用于便携式电子设备、驱动装置，例如在模型制造、移动电话、照相机等的驱动装置的蓄电池。
如果在下面使用电芯连接件的概念，其中也应包括用于蓄电池的电极的电芯接头的概念，也就是说，本发明涉及蓄电池的这样的区段，即在这样的区段上，可以在蓄电池的外侧面上看到呈蓄电池电极形式的电芯连接件。此外在图中的虚线表示无法看见的棱边。而点画线所涉及的是本发明的任选的或者附加的实施方式。
在图1和图2中示出了蓄电池1或蓄电池链1或蓄电组1或电池，其中，没有示出该蓄电池1的外壳。这个蓄电池1具有四个电芯10，其中，两个电芯10的电连接是通过电的电芯连接件110进行的。当然这个蓄电池1也可以设置更多或者更少的电芯10，以及所述电芯分别按照需要电串联或者电并联。
优选扁平的和优选带形构造的电的电芯连接件110设置在蓄电池1的电芯10的一个电极侧19上。在这种情况中，所述电芯连接件110部分地设置在电芯连接件框架120之上和/或之内。也就是说，这个电芯连接件框架120和电芯连接件110组成一个结构部件。在这种情况中，这个电芯连接件框架120由电绝缘材料构成，并且优选由塑料构成。其中特别是这个电芯连接件框架120借助注塑成型方法喷射、注塑包封或者底部喷射到单个的电芯连接件110上。
电的电芯连接件110和根据本发明的电芯连接件框架120一起构成根据本发明的电芯连接装置100。这个电芯连接装置设置在电芯10的电极侧19上。在此，电芯连接件110的接触区段112在相应的电极12上接触电芯10。其中优选这个接触区段112和相应的电极12焊接，优选点焊。然而也可以另一种方式实现接触区段112和有关的电极12的电接触，例如这也只可通过弹簧力实现。在图1和图4中可以看到接触区段112和电极12的焊点113。
特别是当接触区段112应和电极12焊接时，电芯连接件框架120具有穿通开口122，使得焊接工具(焊头、电极、超声波焊头)可以到达接触区段112和有关的电极12要焊接的区域。为此在电芯连接件框架120的、电的电芯连接件110的接触区段112所在的区域之上或者之内设置穿通开口122。所述穿通开口122例如是圆形的、椭圆形的或者矩形的。当然也可以使用任何形状的穿通开口122。如果放弃接触区段112和电极12的焊接，则可取消所述穿通开口122，并且电芯连接装置100可形成蓄电池1的壳体的一部分。
在图2所示的实施例中，电的电芯连接件110以一个区段固定在电芯连接件框架120内部。其中，电芯连接件110的位于穿通开口122区域中的区域，优选通过弯曲的过渡区段111进入到穿通开口122的区域中。在这种情况中，优选通过弯曲的过渡区段111将电芯连接件110的接触区段112引入到电芯连接件框架120的下侧面129下方的区域中。也就是说，相应的电芯连接件110的自由的接触区段112从电芯连接件框架120的下侧面129或者外侧面129伸出。在这种情况中，接触区段112和下侧面129平行设置，并且优选也和电芯连接件框架120的上侧面128平行设置。
为了补偿电芯10之间的高度差，将相应的接触区段112设置在两个彼此平行的平面中。然而在本发明的另一实施方式中，也可将电芯连接件110的全部接触区段112设置在一个平面中，其中，也将电芯10的有关的电极12设置在一个平面中。
从图1中可以看到，电芯连接装置100或者电芯连接件框架120用它的两个纵向侧面和电芯10对齐，也如同从图2可以看到，用它的两个横向侧面超过了相应的侧边的电芯10。然而也可以选择其它的布局。例如电芯连接件框架120的横向侧面和纵向侧面与电芯10对齐、缩入或者超过它们(俯视图)。此外也可将电芯连接件框架120相对于电芯10不对称或者部分对称地设置。这通过图1中的虚线的实施方式示出。此外图1还示出了比图2中示出的电芯10放大的电芯10。
为了简单电芯连接装置100在电芯10上的“定心”或者预安装，电芯连接装置100在它的朝向电芯10的一侧129具有安装凸起124。所述安装凸起在图2中用虚线表示。在这种情况中，可以设置多个安装凸起124(也请参见图4)。此外也可以只设置一个安装凸起124。在安装状态时，这个安装凸起全部地或者仅部分地围绕着蓄电池1的电芯。
在图3中示出了将根据本发明的电芯连接装置100安装在电芯10上的另一种方案。在这种情况中，电的电芯连接件110的接触区段112伸入到电芯连接件框架120的相应的穿通开口122中。也就是说，所述电芯连接件110完全地设置在电芯连接件框架120的外边界之内。电芯连接装置100在电芯上的具体设置是借助设置在电芯连接件框架120中的槽口126完成的。在这种情况中，所述槽口126形成电芯10的有关的区段，这样，由槽口126所形成的凸起位于两个或者四个电芯10之间的自由空间中。如图3所示，根据本发明的电芯连接装置100总体可以构造得比并排设置的电芯10要短。此外图3还示出了本发明的具有安装凸起124的实施方式。这个安装凸起设置在电芯连接件框架120的纵向端部，并且在安装状态时，这个安装凸起紧靠着一个或者多个电芯10。
此外，图3还示出一种实施方式。在这个实施方式中，电芯连接件框架120的上侧面128(点划线示出)和至少一个电的电芯连接件110(图3中间、上部)对齐。当然也可以将多个或者全部电芯连接件110至少以一个区段和电芯连接件框架120的上侧面128对齐(图中未示出)。优选本发明的这样的实施方式，其中所述电芯连接件110在与电芯连接件框架120具有材料接触的区段中具有相应的槽口，优选穿通开口，于是液态的塑料在注塑包封时可流入到其中，从而将电芯连接件110固定在电芯连接件框架120上。当然这也可直到电芯连接件110和已经制成的电芯连接件框架120安装时进行。
图4示出了根据本发明的电的电芯连接装置100的实施方式。在这个实施方式中，两个四排电芯10彼此电串联。这可从电芯10的电极12的布局看出来。然后与这个端面对置的根据本发明的电芯连接装置100相应地连接在图4中未示出的电芯10。然后这一侧也具有蓄电池1的电极12。在本发明的所有的实施方式中，可将蓄电池1的这一侧和常规的电芯连接件110电连接。
此外，图4还示出了优选的替代的电接触区段112(见图4中间、下部)。这个电接触区段具有两个舌簧，其中，每个舌簧借助一个焊点113和电芯10的电极12电连接。其中，这两个舌簧通过间隙彼此分开。此外，图4还在它的横截面上示出替代的电芯10。这个电芯近似方形或者近似矩形构造。通过这一形式可更加有效地利用蓄电池1内部的空间。
此外，图4还示出了替代的安装凸起124。一方面在电芯连接件框架120的所有四个角区域都设置这样的安装凸起124。也可代替或者附加地，在电芯连接件框架120的中间区域设置安装凸起124。这例如借助两个栓形的安装凸起124示出。
本发明当然也可以应用在一个唯一的电的电芯连接件110上，这个电芯连接件将两个电芯10彼此电连接。在这种情况中，电芯连接件框架120优选在电芯连接件110的两个接触区段112之间构造成连接片。
Claims (10)
1.用于手持式电动工具的蓄电池，其具有多个电芯(10)，所述电芯借助电的电芯连接件(110)彼此电连接，其中，为了将电芯连接件(110)简单地安装在电芯(10)上，将电芯连接件(110)固定在电芯连接件框架(120)上，所述电芯连接件框架设置在电芯(10)的电极侧(19)上。
2.按照权利要求1所述的蓄电池，其中，电芯连接件(110)的电接触区段(112)设置在电芯连接件框架(120)的穿通开口(122)之上或者之内，或者至少部分地插入到所述穿通开口中，并且穿通开口(122)设置在电芯(10)的电极(12)上/上方。
3.按照权利要求1或2所述的蓄电池，其中，电芯连接件(110)具有弯曲的过渡区段(111)，借助所述过渡区段，确保电芯连接件(110)的与该过渡区段相连的接触区段(112)处在电芯(10)的电极(12)上。
4.按照1至3中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件框架(120)的朝向电芯(10)的一侧(129)具有凸起(124)和/或槽口(126)，借助所述凸起或者槽口，将电芯连接件框架(110)定位在电芯(10)上。
5.按照权利要求1至4中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件框架(120)与至少一个电芯(10)和/或蓄电池(1)的壳体卡锁。
6.按照权利要求1至5中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件(110)以区段设置在电芯连接件框架(120)内部。
7.按照权利要求1至6中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件(110)以区段同电芯连接件框架(120)的外侧面(122)平齐。
8.按照权利要求1至7中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件框架(120)由塑料构成，并且喷射到电芯连接件(110)上，优选至少部分地注塑包封或者底部喷射。
9.按照权利要求1至8中任一项所述的蓄电池，其中，电芯连接件框架(120)为一体构成，优选在材料方面是一体构成。
10.电动工具，特别是蓄电池电动螺丝刀、钻孔机、圆锯、弓锯、磨机、园艺工具，具有按照权利要求1至9中任一项所述的蓄电池(1)。
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