CN101823255B - 用于电动工具的蓄电池组 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于电动工具的蓄电池组,具体而言,涉及一种用于电动工具、尤其用于手操纵式工作器械如机动链锯、绿篱修剪器或类似者等的蓄电池组。蓄电池组包括至少一个带有大量单独的电池的电池布置,电池以如下方式笔直并排地布置以形成带有预定的电池的总数的电池容器,即,使得电池的电池轴线大致垂直于共同的参考平面。电池在其端部处通过电池连接器导电地触接。根据本发明,电池容器的电池布置具有位于相邻电池的组之内的核心电池。所有相邻电池的电池轴线与参考平面的交点位于闭合的大致椭圆形的曲线上,其中,相邻电池的数量多于电池容器的电池的总数的三分之一。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于电动工具(Elektrowerkzeug)尤其用于手操纵式(handgeführtes)工作器械(例如机动链锯、绿篱修剪器(Heckenschere)或类似者等)的蓄电池组(Akkupack)。
背景技术
蓄电池驱动的电动工具、如蓄电池螺钉机或蓄电池钻孔器或蓄电池修枝剪是已知的。它们由保持在工具的壳体处的蓄电池组来驱动。一方面,使用者需要在适度的运行时间中的足够的功率,另一方面,电动工具,尤其当其被手持时,不得变得太重。
带有镍镉电池、镍氢电池以至锂基蓄电池的蓄电池组是已知的。尤其在锂电池基础上的蓄电池组使得高的能量密度成为可能,其中,可能的高电压是有利的。
为用于圆锯、绿篱修剪器或类似者等的驱动,需要一方面具有高的能量密度且另一方面可在长的运行期上经受住在运行中出现的强烈的振动的蓄电池组。
发明内容
本发明的目的在于,提供高能量密度的蓄电池组以供使用,该蓄电池组机械上坚固(mechanisch stabil)且电气上能承受高负荷(hochbelastbar)。
该目的通过本发明的蓄电池组来实现。
布置在蓄电池组中的电池容器(Zellcontainer)的电池布置(Zellanordnung)具有确定的几何结构,其确保了高的电气负荷能力。居中的(zentrale)核心电池(Kemzelle)以给定的方式位于相邻电池(Nachbarzellen)的组内,相邻电池的电池轴线大致垂直于共同的参考平面,该参考平面例如可以是相对于蓄电池的端部平行的平面。所有相邻电池的电池轴线与该参考平面的交点(Schnittpunkte)位于共同的大致椭圆形的曲线上。关于布置在电池容器中的电池的总数,相邻电池的数量符合于多于电池容器的电池总数的三分之一。通常地,以电池容器这一概念来说明由电气上彼此触接的电池的总数所构成的电池布置。
在电池的此类几何布置中,在核心电池和周围的相邻电池之间形成自由空间(Freiraum),其减少了由相邻电池到核心电池的传热。结果,由此核心电池不会显著地热于其它布置在电池容器中的蓄电池,从而得出了均匀的热负荷,这可显著提高电池容器或者说装备有此类电池容器的蓄电池组的寿命和有效功率(Leistungsfaehigkeit)。因为蓄电池组的有效功率由装入在蓄电池组中的最弱的电池所确定,且根据本发明电池均匀地承受热负荷,所以电池之间的功率差别可保持得较小且由此在较长的运行阶段上同样可提供相当大的(bedeutende)总功率。
当相邻电池的数量多于布置在电池容器中的电池的总数的一半时,将创造一种有利的布置。
有利地,装入在电池容器中的电池的总数约为9至19个电池,尤其为15个电池。根据本发明的一种改进方案,电池容器的核心电池的相邻电池的组由八个电池构成。
可能适宜的是,相邻电池的组位于由终端电池(Abschlusszellen)构成的两个端部列(Endreihen)之间,其中,终端电池尤其地形成由优选三个电池构成的电池列(Zellreihe)。在此,电池容器的电池的位置可作如下设置,即,电池关于电池容器的纵向中轴线对称地布置。这简化了蓄电池组的批量生产和其电气布线。
在特别的设计方案中,方形的电池容器沿其窄侧面(Schmalseiten)各具有三个外侧电池(Aussenzellen),并具有一个相对于电池保持架(Zellhalter)在中心的核心电池。在此,核心电池对称地被相邻电池的四个对(Zweiergruppen)所围绕,其中,在电池容器的纵侧面处存在有各两个相邻电池。于在电池容器的窄侧面处的外侧电池与核心电池之间存在有另外的两个相邻电池。通过该结构可创造带有十五个电池的电池容器,从而,利用锂基蓄电池,该电池容器可提供直至约65伏的电压。
为了确保良好的热分布一个对的相邻电池的电池端部的中点位于大致相对于电池容器的纵侧面或窄侧面平行的直线上。
有利地,电池容器包含这样的电池保持架,该电池保持架布置在单独电池(Einzelzellen)的端部处且机械地固定住根据本发明的电池布置中的电池。电池的每个电池端部位于相关联的电池保持架的容纳罐(Aufnahmetopf)中,且容纳罐在大于约180°上以容纳罐的周缘边棱(Umfangsrand)环绕电池端部。由此,能够可靠地缓冲作用到电池上的横向力。此外,每个电池以这样的程度被插入到相关联的电池保持架的容纳罐中,即,直至电池端部支撑在容纳罐的底部处,从而,在电池的轴向上同样提供了基本上无间隙的电池的支承。
为了电池端部的电气触接而作如下设置,即,在每个容纳罐的底部中构造有空隙(Aussparung),其中,相邻的容纳罐的底部空隙限定了共同的嵌入空间(Einlageraum),以电气方式触接电池的电池连接器被嵌入到其中。在此,电池连接器搭接(uebergreift)容纳罐的周缘边棱,从而,在将电池连接器固定在电池端部处后——例如通过焊接——电池保持架机械地以形状配合的方式(formschlüssig)保持在电池连接器和电池之间。
通过该结构创造了带有所期望的电池布置的电池容器,在该电池容器中,每个电池保持架在电池端部处机械地被固定,由此,得出机械的总连接(Gesamtverbund),其赋予电池容器高的机械负荷能力。
优选地,电池连接器在嵌入空间中机械地被紧固,优选不易脱落地(unverlierbar)被保持。由此,在焊接前提供了电池连接器和电池端部相对彼此的位置对齐(Lageausrichtung)。在焊接过程之前和期间,电池连接器在电池的端部(正触点或负触点)处的可靠的触接得以确保。
以简单的方式,在电池连接器中设置有开口,电池保持架的定心卡盘(Zentrierkopf)接合到该开口中。通过将电池连接器压入到嵌入空间中,定心卡盘接合到开口中,由此确保了电池连接器在电池保持架中的可靠的位置精确的保持。那么,电池保持架或者说构造在该电池保持架中的嵌入空间被用作用于电池连接器的焊接夹具(Schweisslehre)。
优选地,在电池保持架的彼此平行的纵侧面处构造有引导截段,利用它们可将电池容器位置精确地插入到蓄电池组的壳体中。
为了取得预定的位置定向,在电池保持架的其中一个纵侧面上的引导截段可相对于在电池保持架的另一纵侧面上的引导截段错置(versetzt)。优选地,在蓄电池的端面的平面图中引导截段位于两个电池之间。
在本发明的改进方案中,引导截段的纵边棱可构造成有弹性的连接片(Lasche),其自由端大致在电池保持架的纵侧面的高度上终止。连接片可用于蓄电池组的容纳壳体中的电池容器的无间隙的支承,或者,还可围成用于容纳电导线的容纳空间。
电池保持架可具有例如用于传感器(如温度传感器)的容纳槽(Aufnahmetasche),或具有可例如用于布线的引导的开口。
附图说明
本发明的其它特征由其它权利要求、说明书和在其中显示了在后面详细描述的本发明的实施例的图纸中得出。其中:
图1显示了穿过带有布置在其中的电池容器的蓄电池组的壳体的截面,
图2显示了从下方看向电池保持架的视图,
图3显示了从上方看向电池保持架的视图,
图4显示了蓄电池组壳体中的电池的示意性的位置布置,
图5以示意图的形式显示了根据图4的电池布置中的电池连接器的布置,
图6显示了大致方形的电池连接器的视图,
图7显示了连接片式的电池连接器的视图,
图8显示了用于两个电池容器的连接的电池连接器的视图,
图9显示了用于另一电池布置的另一电池保持架的透视图,
图10显示了从外看向电池保持架的平面图,
图11显示了根据图10的电池保持架的侧视图,
图12显示了从内看向根据图10的电池保持架的平面图,
图13显示了用于六个电池端部的彼此连接的多边形的电池连接器的视图,
图14显示了用于三个电池的条形的电池连接器的视图,
图15显示了用于六个电池端部的彼此的连接的、大致矩形的电池连接器的视图,
图16显示了用于两个电池容器的电连接的各供三个电池端部所用的电池连接器的透视图,
图17显示了根据图16的电池连接器的侧视图,
图18显示了蓄电池组壳体中的电池的另外的示意性的位置布置,
图19显示了在根据图18的电池布置中的电池连接器的示意性的布置,
图20显示了带有开口的矩形的电池连接器的视图,
图21显示了连接片形的电池连接器的视图,
图22显示了用于两个电池容器的电连接的电池连接器的视图,
图23显示了蓄电池组壳体中的另一电池布置的示意图,
图24显示了用于根据图20的位置布置的电池连接器的示意图,
图25显示了用于八个电池的电池连接器的单独视图,
图26显示了用于四个电池的电池连接器的单独视图,
图27显示了用于两个电池容器之间的电连接的电池连接器的透视图。
具体实施方式
在图1中以截面形式示出了蓄电池组l,其在手操纵式工作器械,例如绿篱修剪器、电动锯、切割机、除草机(Freischneider)、裁边锯(Kantenscheider)、高位枝修剪器、鼓风机、喷雾器、吸尘器、钻孔机、用于多功能目的的多用途机动设备、打扫器、动力铲土机(Motorhacke)、旋耕机、高压清洗机、割草机、松土耕耘机、破碎机、湿式或干式抽吸机(Nass-oder Trockensauger)或类似的工作器械中用作能量源。
在蓄电池组1的壳体2中布置有大量电池3。电池3可以是可再充电的电池,举例而言,诸如NiCd电池(镍铬电池)、NiMh电池(镍氢电池)、LiIo电池(锂离子电池),LiPo电池(锂聚合物电池)、LiFePo4电池(磷酸铁锂电池(Lithium-Eisen-Phosphat-Zelle))、锂-钛电池(Lithium-Titanat-Zelle)或类似地构成的电池等的蓄电池。有利地,所使用的蓄电池具有2伏至5伏,优选约3.6伏至3.7伏的电池电压(Zellenspannung)。利用所使用的电池,可各根据所实施的连接法(Schaltung)(串联,并联)提供不同的蓄电池组额定电压。利用所使用的电池3,可各根据所实施的连接法(串联,并联)提供12伏至150伏,优选25伏至50伏的蓄电池组电压。
所使用的电池3被并排地布置在电池布置的预定的几何基本结构(Grundaufbau)中,其中,单独电池3在其电池端部8,9处通过电气的电池连接器以所期望的连接法彼此连接。通过电池布置的几何基本结构(连同所布置的电气的电池连接器一起)充分地确定了电池容器4,5。如果电池连接器机械上不易弯曲地实施而成,则在将其固定在电池端部8,9的端面上后,将形成由单独电池构成的机械连接(mechanischerVerbund),其根据说明书被称为电池容器。此类电池容器优选具有方形的形状(Gestalt)。
优选地,电池3具有相同的几何形状,例如圆柱形的基本形状,其中,电池轴线63大致垂直于共同的参考平面64,该参考平面64可例如通过蓄电池3的端部8或端部9的端面来确定。电池轴线63与参考平面64形成交点S。其它的几何基本形状可能是适宜的,其中,在一电池容器内可布置有带有不同的基本形状和/或几何大小的电池;优选地,在一电池容器内使用带有相同的基本形状、尤其圆柱形的基本形状的电池。电池容器4,5的电池3尤其地具有相同的几何尺寸,即,是一致的。
优选地,电池容器4,5的电池3被保持在上电池保持架6和下电池保持架7之间,且与电池保持架6,7一起形成电池容器4或5的经加强的(versteifte)、机械上坚固的结构单元。在该实施例中,蓄电池组1由两个电池容器4和5组成,其中,蓄电池组1的容量优选地在2至10Ah的范围中。在一个蓄电池组中同样可设置有多于两个电池容器4,5。
在电池3的其中一个电池端部8处的电池保持架6与在电池3的相对的电池端部9处的电池保持架7构造成相同的。在下面将参照电池保持架6。
在图2和图3中示出了呈简单实施形式的电池保持架6,其被用于根据图4和图5的由十个电池3构成的电池布置且被完全装载(bestückt)。电池保持架的部分装载可能是有利的。
每个电池保持架6包括底部(Boden)10,在该处布置有容纳罐11。在图2中,容纳罐11与所期望的电池布置相应地位于蓄电池组中,如其在图4中示意性地被示出的那样。每个容纳罐11具有高度u的周缘边棱12,其在端部8或端部9处环绕电池周缘13。周缘边棱12优选地在大于约180°上、在根据图2和图3的实施例中在360°上搭接电池端部8,9。
置入到容纳罐11中的电池端部8支撑在罐底部14处;所以,电池3被插入到容纳罐11中直到电池3的电池端部8或电池端部9的端面15被紧贴(Anlage)。
在根据图2的实施例中,相对于电池保持架6或者说电池容器的纵向中轴线16对称地设置有各五个容纳罐11的两个列。在纵向中轴线16的区域中,在电池保持架的底部10中的相邻的容纳罐11之间布置有穿通的开口17。这些开口17可用于电导线或类似者等的穿过。
此外,电池保持架6具有周缘凸缘(Umfangskragen)18(图2),其高度k有利地大约与容纳罐11的周缘边棱12的高度u相符。周缘凸缘18、容纳罐11和电池保持架6,7单件式地由不导电材料、尤其由塑料制成。
在很大程度上闭合的周缘凸缘18中,在彼此平行的纵侧面21,22上各构造有至少一个引导截段20。引导截段20位于电池保持架6的大致矩形的轮廓内,且构造成部分圆柱形、尤其是半圆柱形的。在此,该部分圆柱的圆柱纵轴线19大致相对于电池保持架6自身的平面23垂直。
如图2所示,在电池保持架6的其中一个纵侧面21上的引导截段20相对于在电池保持架6的另一纵侧面22上的引导截段20错置一定量v。
可能适宜的是,在每个纵侧面21,22上各设置有两个引导截段20,其中,在纵侧面21上的引导截段20相对彼此具有间距b,且在纵侧面22上的引导截段20相对彼此具有间距a。优选地,间距a小于间距b,其中,该布置如此地来实现,即,在侧视图中来看,纵侧面22的引导截段20位于纵侧面21的引导截段20之间。间距a位于间距b内。
如在图2和图3中所示,在容纳罐11的底部14中构造有空隙24,其中——如图3所示——若干个容纳罐11的并排的空隙24形成用于电池连接器30的共同的嵌入空间25,通过电池连接器30,电池3的端部8或端部9导电地彼此连接。此类用于根据图2和图3的电池容器4,5的电池连接器30,31,32示出在图5至图8中。
在图3中以虚线示出的电池连接器30具有大致方形的形状和在中间的开口33,电池保持架6(图3)的定心卡盘26接合到其中。优选地,定心卡盘26卡入在电池连接器30的开口33中,由此,电池连接器30在嵌入空间25中位置精确地定位、尤其地机械上牢固地被保持。优选地,将置入到电池保持架6中的电池连接器30或31机械地不易脱落地保持在电池保持架6中。在此,适宜的是,空隙14的边棱实施成带有底切(Hinterschnitt)27,其搭接电池连接器的边棱34且因此将电池连接器保持在嵌入空间25中。
在电池保持架6的周缘凸缘18内设置有两个支撑突起(Stützdome)28,29,其垂直地立在电池保持架6的底部10上。在根据图2和图3的实施例中,支撑突起28,29位于在电池保持架6的窄侧面35,36上的电池3之间的区域中。支撑突起28,29的高度s大致与电池3的保持高度(halten Hoehe)z相符。
支撑突起28,29在其自由端处不同地构造而成。支撑突起29具有用于相对的电池保持架7的支撑突起28的端部38的圆柱形的容纳部(Aufnahme)39(图2)。
如在图3中所示,电池连接器30搭接了在两个容纳罐11之间的隔片(Steg)37,该隔片37由并排的容纳罐11的周缘边棱12形成。
如果在电池保持架6或者说7中与图4中的示意性的电池布置相应地布置有十个电池,则每个电池3将在其相对的端部8和9处各被保持在一个容纳罐11中。彼此相对的电池固定架6和7的支撑突起28和29接合到彼此中,从而,电池容器4或5的相对的电池固定架6和7彼此相对地被支撑。优选地,相对的电池保持架6和7的支撑突起28和29机械上彼此连接,尤其彼此旋紧(verschraubt),如在图1中所表示的那样。
十个电池3通过彼此连接的电池保持架6和7结合成一个模块,即,电池容器,其中,每个电池保持架使电池端部8或9如此地彼此定向,即,使得电池端部可通过嵌入到嵌入空间25中的连接器30彼此电连接。连接器30具有焊接点40,其被焊接固定在电池3的端部8或9上。因此,不仅创造了耐高电流(hochstromfest)的电连接,而且此外进一步增强了电池容器4,5的机械连接。因为每个连接器30跨接了位于两个容纳罐11之间的、由周缘边棱12的部分截段构成的隔片37,所以在将连接器30焊接到电池3的端部8,9上之后创造了由电池、电池保持架和连接器构成的形状配合的连接。电池容器4,5形成了机械上牢固的电池布置,其同样可经受住振动,如在手操纵式便携式工作器械(例如机动链锯、绿篱修剪器、切割机等等)中可能出现的那些振动。
当图8中所示的电池连接器32——如在图1中所表示的那样——被置入在相对的电池保持架6,7中时,该电池连接器32可在蓄电池组1的两个电池容器4和5之间形成电连接。弯曲区域41跨接了蓄电池组壳体2内的彼此相叠地布置的电池容器4和5之间的间距。
此外,电池保持架6,7如此地设计,即,在其外侧的平坦面(Flachseite)上可机械地固定有接触片(Kontaktleiste)42(图1),通过该接触片,蓄电池组1与负载电气触接。每个电池容器4,5以在引导截段20上被引导的方式下沉到蓄电池组1的壳体2中。在此,在壳体2的内侧上设置有在壳体2的高度上延伸的导引肋60,其接合到电池保持架6,7的纵侧面21,22中的引导截段20中。
如在图1中所示,电池容器4,5的电池布置由直立地并排布置的大量单独的电池3构成,其中,电池3的电池轴线63大致垂直于共同的参考平面64,参考平面64在该实施例中由位于一侧上的蓄电池3的端部8或端部9的端面所形成或者与其平行。电池轴线63与参考平面64的交点S在参考平面64的平面图中构成一几何图形,例如闭合的曲线。
电池保持架66的此类优选的实施例示出在图9至12中。所示的电池保持架66的基本结构与先前所述的实施例相符,所以对于相同的部件使用相同的参考标号。
如由图10和12得出的那样,电池保持架66如此地构造,即,在完全装载中可保持共十五个电池3。电池保持架66沿其窄侧面35,36各具有用于三个电池3c的三个容纳罐11。在此,容纳罐11的中点44位于共同的直线43上,其相对于电池保持架或者说电池容器的窄侧面35或者说36平行。
在电池保持架66的中心设置有用于核心电池3a的在中心的容纳罐11a。在中心的容纳罐11a被容纳罐11b的四个对(Zweiergruppen)45,49围绕。于电池保持架66或者说电池容器的彼此优选平行的纵侧面21,22处存在有各一个对45,其中,容纳罐11b的中点44位于相对于纵侧面21或者说22平行地延伸的直线46,47上。
于居中的容纳罐11a和外侧罐11c之间存在有各一个另外的容纳罐11b的对49,外侧罐11c位于电池保持架66或者说电池容器的彼此优选平行的窄侧面35和36处。该对49的容纳罐11b的中点44位于相对于窄侧面35或者说36平行的直线48上。
该电池布置如此地来实现,即,在电池容器66的居中的容纳罐11a中保持有核心电池3a,其位于在容纳罐11b中被保持的相邻电池3b的组之内。如图10和12所示,相邻电池3b的电池轴线63与参考平面64(图1)的所有交点S优选地位于一共同的闭合的曲线65上。曲线65尤其地为带有短半轴y和长半轴x的椭圆曲线65。长半轴x大致相对于矩形的电池保持架66的纵侧面21和22平行地延伸,而短半轴y大致相对于矩形的电池保持架66的窄侧面35和36平行地定向。相邻电池3b带有距居中的核心电池3a的不同的间距R1,R2。
根据所要求的电池容器的电功率和电压,电池保持架可完全地、或者也可仅部分地装载有电池。在所示的实施例中,电池保持架完全地装载,从而电池容器优选地具有十五个电池,其形成由各五个串联的电池的三个电池列构成的并联电路且形成了18伏的容器额定电压。两个串联的电池容器——根据充电状态(Ladezustand)——产生26至42伏的蓄电池组电压。可能有利的是,如此地构造电池保持架,即,所形成的电池容器可容纳总数约为九至十九个电池的电池3a,3b,3c、尤其是十五个电池3a,3b,3c。
在优选的电池布置中,相邻电池3b的数量至少多于电池容器的电池3a,3b,3c的总数的三分之一。在所示的实施例中,相邻电池3b的数量为多于电池容器的电池3a,3b,3c的总数的一半,即,八个电池。
在此,该布置如此来实现,即,相邻电池3b的组位于由终端电池3c构成的两个端部列49之间,其中,终端电池3c形成由优选三个电池3c构成的电池列49。在电池保持架66的完全装载中,沿电池保持架66的窄侧面35,36各存在有三个终端电池3c。相邻电池3b按各两个相邻电池3b的组的形式位于电池保持架66的纵侧面21,22处和电池保持架66的窄侧面35,36处的终端电池3c与核心电池3a之间。一个对45,49的相邻电池3b的电池端部8,9的中点44位于一直线46,47上,该直线46,47相对于电池保持架66的纵侧面21,22或窄侧面35,36平行地延伸。
电池容器4,5的电池3关于电池容器或者说电池保持架66的纵向中轴线16对称地布置,其中,既相对于曲线65的短半轴y又相对于其长半轴x而构造该对称的布置。与之相反,电池保持架66自身在不考虑支撑突起时关于横轴55具有相应的对称性,但是关于纵向中轴线16非对称地构造而成。
就如尤其从图9、10和12所得悉,纵侧面22的引导截段20a具有纵棱(Laengskanten),其设计成有弹性的连接片50。该有弹性的连接片50限定了容纳空间51,容纳空间51朝向纵侧面22很大程度上由连接片50所封闭。连接片50的纵棱距电池保持架66的基体具有间距1,由此可将用于布线的导线夹入到容纳空间51中。
所构造成的引导截段20a由圆柱形的半壳57所形成,其通过一个或若干个隔片58保持在电池保持架66处。引导截段20a的圆柱纵轴线大致相对于电池保持架66自身的平面垂直。隔片58与半壳57相比具有较短的纵向长度,由此在半壳57和电池保持架66的周缘边棱12之间构造出了引导通道59,其可被用于电气布线的铺设。
在纵侧面22上的对45的容纳罐11b之间构造有邻近纵侧面22的另外的容纳空间52,其通过弹性簧片(Zunge)53而被封闭。此外,设置有用于传感器、例如温度传感器的容纳槽54,以便监控电池容器4,5中的电池3的状态。容纳空间54位于两个电池之间,尤其位于两个相邻电池3b之间,且可传热地紧贴在两个电池处(如有必要时借助于导热胶或类似者)。
在根据图9至12的实施例中,支撑突起28,29位于电池容器的电池3a和3b之间,其中,根据图12,支撑突起邻近于居中的容纳罐11a。支撑突起28和29位于电池保持架66的纵向中轴线16上。
如图9、10和12所示,在居中的容纳罐11a和相邻的容纳罐11b之间在电池保持架的底部10中构造有至少一个开口56。在该实施例中,相对于纵向中轴线16且相对于横轴55对称地布置地存在有若干个开口56,其可用于布线的引导。
此外,背离电池端部的电池保持架66的平坦面具有定心卡盘26(图9),其接合到电池连接器90,92中的相应的开口33中,电池连接器90,92被位置精确地保持在嵌入空间25中。此类电池连接器示出在图13和15中。
为了电池保持架66的电池的电气触接,置入根据图13至17的电池连接器90,91,92,93,其在基本结构方面与根据图6至8的电池连接器相符;相同的部件设有相同的参考标号。
电池连接器90和92具有用于定心卡盘26的接合的开口33,且被设计用于同时连接六个电池。电池连接器91和93(图14和图16,图17)用于电池保持架的三个电池端部的电连接。电池连接器93实施成双重的(doppelt),且在共同的蓄电池组壳体中用于第一电池容器与第二电池容器的连接,就如在图1中示意性地表现出的那样。
在根据图18至图22的实施例中,示出了另一种可能的电池布置(图18),就如其可利用根据本发明的电池保持架所设计成的那样。15个电池——如图19所示——如此地被布置和彼此连接,即,使得其可被置入到相应于图1中的图示的蓄电池组1的壳体2中。在此,可利用相应地设计的电池连接器70(图20)将各六个电池3在电池端部8处彼此连接,其中,电池组合(Zellverband)的最后三个电池将通过连接片式的电池连接器71(图21)彼此连接。在此,电池连接器70可具有多个用于定心卡盘的接合的开口72。电池连接器73(图22)被用于两个电池容器4,5的连接,就如在图1中的电池连接器32的例子处所示的那样。
在根据图23至27的实施例中,显示了16个电池的示意性的电池布置。图23中的单独的电池3的电池布置以每八个电池的3-2-3的组的形式来实现,其中,在相应的两个列(每个列由三个电池组成)之间仅存在有两个电池。这些电池——如图24所示——通过带有开口82的电池连接器80(图25)以各八个电池3的组的形式彼此连接。在电池容器的对置面上——为了相应的触接——置入了相应地设计的电池连接器81(图26),其使四个电池彼此触接。
电池连接器83(图27)用于彼此相叠的电池容器4,5的电连接,就如在图1中在电池连接器32的例子处所示出的那样。在一蓄电池组1中可置入一个电池容器或也可以联接的方式置入多于两个电池容器。
在本发明的特别的设计方案中,电池容器的电池保持架构造成相同的,即,为可互换零件(Gleichteile)。在此,电池保持架可通过支撑突起相对彼此支撑,其中,支撑突起尤其地在机械上彼此连接,适宜地彼此旋紧。这样,在电池连接器的置入和焊接前就已创造了由电池保持架和电池布置的电池构成的在机械上坚固的构造,从而在连续的生产过程中创造了易于进一步加工的模块。
Claims (22)
1.一种用于电动工具的蓄电池组,
其包括至少一个带有大量单独的电池(3a,3b,3c)的电池布置,
所述电池(3a,3b,3c)以如下方式笔直并排地布置以形成带有预定的电池(3a,3b,3c)的总数的电池容器(4,5),
即,使得所述电池(3a,3b,3c)的电池轴线(63)大致垂直于共同的参考平面(64),
其中,所述电池(3a,3b,3c)在其端部(8,9)处通过电池连接器(30,31)导电地触接,
其特征在于,
电池容器(4,5)的电池布置具有核心电池(3a),
核心电池(3a)位于相邻电池(3b)的组内,
且所有相邻电池(3b)的电池轴线(63)与所述参考平面(64)的交点(S)位于闭合的大致椭圆形的曲线(65)上,
其中,所述相邻电池(3b)的数量多于所述电池容器(4,5)的电池(3a,3b,3c)的总数的三分之一,
并且,所述相邻电池(3b)的组位于由终端电池(3c)构成的两个端部列之间。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,相邻电池(3b)带有距居中的核心电池(3a)的不同的间距R1,R2。
3.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,所述相邻电池(3b)的数量多于所述电池容器(4,5)的电池(3a,3b,3c)的总数的一半。
4.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,所述电池容器(4,5)的电池(3a,3b,3c)的总数为九至十九个电池。
5.根据权利要求4所述的蓄电池组,其特征在于,所述电池(3a,3b,3c)的总数为15个电池。
6.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,电池容器(4,5)的相邻电池(3b)的组由八个电池(3b)构成。
7.根据权利要求6所述的蓄电池组,其特征在于,所述终端电池(3c)形成由三个电池(3c)构成的电池列。
8.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,电池容器(4,5)的电池(3)关于电池容器(4,5)的纵向中轴线(16)对称地布置。
9.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,电池容器(4,5)沿其窄侧面各具有三个终端电池(3c),并具有一个相对于电池容器大致在中心的核心电池(3a),其大致对称地被相邻电池(3b)的四个对(45,49)围绕,其中,于所述电池容器(4,5)的纵侧面(21,22)处各存在有两个相邻电池(3b),且于所述窄侧面处的终端电池(3c)与所述核心电池(3a)之间各存在有另外的两个相邻电池(3b)。
10.根据权利要求9所述的蓄电池组,其特征在于,一个对(45,49)的相邻电池(3b)的电池端部(8,9)的中点(44)位于一条直线(46,47)上,其相对于所述电池容器(4,5)的纵侧面(21,22)或窄侧面(35,36)平行。
11.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,电池(3)的电池端部(8,9)位于相关联的电池保持架(6,7,66)的容纳罐(11)中,其中,所述容纳罐(11)在大于180°上以周缘边棱(12)环绕所述电池端部(8,9),所述电池端部(8,9)支撑在所述容纳罐(11)的底部(14)处,且容纳罐(11)的底部(14)具有空隙(24),其中,相邻的容纳罐(11)的空隙(24)形成用于电池连接器(30,31)的嵌入空间(25),且电池连接器(30,31)搭接了容纳罐(11)的周缘边棱(12)。
12.根据权利要求11所述的蓄电池组,其特征在于,所述电池连接器(30,31)在所述电池保持架(6,7,66)的嵌入空间(25)中机械地不易脱落地被保持。
13.根据权利要求11所述的蓄电池组,其特征在于,所述电池连接器(30)具有开口(33),所述电池保持架(6,7,66)的定心卡盘(26)接合到所述开口(33)中。
14.根据权利要求11所述的蓄电池组,其特征在于,电池连接器(30)在所述嵌入空间(25)的边棱之间位置精确地被保持。
15.根据权利要求11所述的蓄电池组,其特征在于,在所述电池保持架(6,7,66)的彼此平行的纵侧面(21,22)处构造有引导截段(20),且在所述电池保持架(6,7,66)的一个纵侧面(21)上的引导截段(20)相对于在所述电池保持架(6,7,66)的另一个纵侧面(22)上的引导截段(20)以一定量(v)而错置。
16.根据权利要求15所述的蓄电池组,其特征在于,引导截段(20)位于两个电池(3)之间。
17.根据权利要求15所述的蓄电池组,其特征在于,所述引导截段(20)的边棱携带有弹性的连接片(50),其自由端大致位于所述电池保持架(6,7,66)的纵侧面(22)的高度上。
18.根据权利要求11所述的蓄电池组,其特征在于,在所述电池保持架(6,7,66)中构造有用于传感器的容纳槽(54)。
19.根据权利要求1所述的蓄电池组,其特征在于,电池连接器(32)形成在两个电池容器(4,5)之间的电连接。
20.根据权利要求19所述的蓄电池组,其特征在于,电池连接器(32)将第一电池容器(4)的电池(3)的电池端部(8,9)与第二电池容器(5)的电池(3)的电池端部(8,9)相连接。
21.根据前述权利要求中任一项所述的蓄电池组,其特征在于,所述电动工具为手操纵式工作器械。
22.根据权利要求21所述的蓄电池组,其特征在于,所述手操纵式工作器械为机动链锯或绿篱修剪器。
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