CN111916644A - 电池组、处理系统和用于生产电池组的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及用于向电驱动处理设备(101)供应电驱动功率(AL)的电池组(1),电池组(1)包括多个袋式单体(21),其中袋式单体(21)具有单体接线片(22),并且被配置和设置成堆叠(20),使得单体接线片(22)在堆叠(20)的公共接线片侧(20V)上被设置成两个接线片列(22a,22b),其中接线片列(22a,22b)的移开的端部极限(22aL,22bR)限定中间区(22Z),以及电路板(52),其中电路板(52)设置在中间区(22Z)内,并且电连接到单体接线片(22)。
Description
技术领域
应用领域和现有技术
本发明涉及一种用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组,一种包括这种电池组和电驱动处理设备的处理系统,以及一种生产用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组的方法。
发明内容
问题和解决方案
本发明基于以下问题:提供一种用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组,一种包括这种电池组和电驱动处理设备的处理系统,以及一种生产用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组的方法,其中电池组和方法各自具有改进的性质。
本发明通过提供具有权利要求1的特征的电池组、具有权利要求13的特征的处理系统和具有权利要求14的特征的方法来解决该问题。从属权利要求中描述了本发明的有利发展。
根据本发明的电池组被设计或配置用于向电驱动的处理设备,特别是园艺、林业和/或建筑施工的处理设备供应,特别是自动供应电驱动功率。电池组包括多个袋式单体和电路板。袋式单体具有单体接线片,并且被设计或配置并设置成堆叠,使得单体接线片,特别是所有单体接线片特别地仅在堆叠的公共接线片侧、特别是单个公共接线片侧上设置成两个接线片列,特别是精确的两个接线片列。接线片列的移开的或远端极限限定或界定了中间区。电路板特别是完全和/或仅设置在中间区内,并且电连接到单体接线片。
这允许电池组的结构相对紧凑。同时,这允许在布置电路板之后的时间,接线片列仍然可以相对容易地从外部接近,并因此电池组的生产相对简单。
特别地,袋式单体可以被配置为向处理设备供应驱动功率。作为补充或替代,袋式单体可以是蓄电池单体或电池单体,或者在每种情况下可以是在电化学基础上工作的电能的个别可再充电存储元件。特别地,袋式单体可以是锂离子蓄电池单体。此外,作为补充或替代,袋式单体可以电互连,特别是可以串联或并联连接。特别地,特别是在每种情况下,紧邻的袋式单体的单体接线片可以电互连。此外,作为补充或替代,袋式单体可以是扁平单体。此外,作为补充或替代,袋式单体的表面可以是矩形的。此外,作为补充或替代,袋式单体可以相似或相同,特别是相同类型和/或相同构造。
袋式单体可以设置成堆叠,一个在另一个顶部上或者叠置。作为补充或替代,堆叠可以是长方体形状,特别地,接线片侧可以是长方体的一侧。
单体接线片可以被称为接触接线片、单体接触件、端子、极或连接器电极。此外,作为补充或替代,袋式单体,特别是在每种情况下,可以在袋式单体的相同的边界或相同的边缘上,特别是外壳或单体壳上,具有单体接线片。此外,作为补充或替代,袋式单体,特别是袋式单体中相应袋式单体的单体接线片和因此接线片列可以彼此隔开。换句话说:袋式单体可以各自具有彼此隔开的两个单体接线片,并且被配置和设置成堆叠,使得不同袋式单体的单体接线片可以设置成接线片列中的第一列,并且不同袋式单体的其他单体接线片可以设置成接线片列中的第二列,其中第一接线片列和第二接线片列可以彼此隔开。此外,作为补充或替代,接线片列可以被称为接线片行。此外,作为补充或替代,接线片列可以彼此平行或彼此平行延伸。
电路板可以设置在堆叠上的接线片侧上。特别地,在堆叠上可以意味着电路板可以与堆叠间隔开最大20毫米(mm),特别是最大10mm,特别是最大5mm。作为补充或替代,电路板不需要到达移开的端部极限。此外,作为补充或替代,电路板可以设置在接线片列之间,特别是接线片列的面对或靠近的端部极限之间。此外,作为补充或替代,电路板可以使接线片列特别是在每种情况下至少部分暴露或未覆盖。
在本发明的发展中,电路板被设置成板平面平行于接线片侧。特别地,板平面对应于由接线片列限定的接线片平面。这允许电池组的结构特别紧凑。同时,这允许电路板可以特别靠近单体接线片。特别地,单体接线片以接线片部分,可以平行于接线片侧延伸,并且接线片部分可以限定接线片平面。特别地,电路板可以电连接到接线片部分。
在本发明的发展中,电路板保持测量电子器件。测量电子器件被设计或配置用于测量,特别是自动测量袋式单体,特别是所有袋式单体的电压,特别是电气电压。该特征允许检测袋式单体的安全临界条件。特别地,电压可以是中等电压。
在本发明的发展中,电路板,特别是测量电子器件(如果存在的话)与多个单体接线片之间的电连接,特别是电单体连接器是相同的,特别是短的。这允许电连接(如果有的话)特别地对电压测量值具有同等影响(如果存在的话)。特别地,电连接可以设置成两个连接器列。特别地,连接器列可以彼此平行和/或平行于接线片列或者彼此平行和/或平行于接线片列延伸。
在本发明的发展中,电路板,特别是测量电子器件(如果存在的话)通过电单体连接器,特别是上述电单体连接器电连接到多个单体接线片。单体连接器不可挠曲。这允许,特别是在电路板布置在中间区内之前的时间单体连接器以相应的端部连接,特别是机械连接到电路板的情况下,在布置之后的时间单体连接器可以以相应的另一端定位到单体接线片。这可以允许相对便利地将电路板电连接到单体接线片。特别地,单体连接器不需要是电缆。作为补充或替代,电单体连接器可以设置成两个连接器列。特别地,连接器列可以彼此平行和/或平行于接线片列延伸。
在本发明的发展中,电路板通过电单体连接器,特别是上述电单体连接器电连接到多个单体接线片。单体连接器特别是沿接线片列的端部极限中的至少一个的方向突伸或突出,特别是在每种情况下,超过电路板的板边缘。这允许单体连接器可以到达单体接线片。特别地,电单体连接器可以设置为两个连接器列。特别地,连接器列可以彼此平行和/或平行于接线片列或者彼此平行和/或平行于接线片列延伸。
在本发明的发展中,电路板,特别是在每种情况下,通过材料粘结接合,特别是通过焊接连接而电连接,并且特别是机械连接到多个单体接线片。
作为补充或替代,特别是在每种情况下,紧邻的袋式单体的单体接线片通过材料粘结接合,特别是通过焊接连接而彼此电连接,并且特别是机械连接,特别是直接机械连接。
作为补充或替代,电池组具有堆叠限制结构,特别是堆叠壳体。堆叠限制结构具有第一结构部分,特别是壳体部分,和第二结构部分,特别是壳体部分。堆叠布置在第一结构部分与第二结构部分之间。第一结构部分和第二结构部分通过至少一个材料粘结接合,特别是通过焊接连接而彼此机械连接,特别是直接机械连接。
作为补充或替代,电池组具有至少一个电力连接器。电力连接器通过材料粘结接合,特别是通过焊接连接而电连接,并且特别是机械连接,特别是直接机械连接到单体接线片之一。
电路板布置在中间区内允许在布置电路板之后的时间,电路板与多个单体接线片、单体接线片彼此、第一结构部分与第二结构部分彼此和/或电力连接器与单体接线片在生产步骤中特别是仅在特别是单个和/或公共生产步骤中,通过特别是相应的材料粘结接合而连接或能够被连接。
特别地,电单体连接器(如果存在的话) 特别是在每种情况下可以通过材料粘结接合而连接到多个单体接线片。作为补充或替代,堆叠壳体可以是块状和/或长方体形状。此外,作为补充或替代,堆叠限制结构可以部分或甚至完全由铝制成。此外,作为补充或替代,焊接连接可以是激光焊接连接或超声波焊接连接。
在本发明的发展中,电池组具有堆叠限制结构,特别是上述堆叠限制结构,特别是堆叠壳体。堆叠限制结构具有由特别是堆叠限制结构的结构边缘限定的结构开口,特别是公共结构开口。袋式单体被设计或配置并设置成堆叠限制结构内的堆叠,使得特别是所有单体接线片至少以接线片部分,特别是在每种情况下,在结构开口上突出超过结构边缘的至少一个边缘部分,特别是通过结构开口突出到外部。电路板电连接到接线片部分。
作为补充或替代,电池组具有堆叠限制结构,特别是上述堆叠限制结构,特别是堆叠壳体,包括结构开口,特别是上述结构开口,特别是公共结构开口,以及框架。堆叠设置在堆叠限制结构内。单体接线片,特别是所有单体接线片,设置在结构开口上。框架支撑电路板并设置在结构开口上。单体接线片,特别是所有单体接线片,和电路板通过堆叠限制结构和框架相对于彼此定位,特别是被固定。
接线片部分的突出允许在袋式单体在堆叠限制结构内布置成堆叠之后的时间,接线片部分通过材料粘结接合,特别是相应的材料粘结接合(如果存在的话),以相对简单的方式连接或能够被连接到电路板、彼此连接和/或连接到电力连接器(如果存在的话)。
堆叠限制结构和框架允许相对简单的定位。
特别地,堆叠壳体可以是块状的和/或长方体形状。作为补充或替代,堆叠限制结构可以部分或甚至完全由铝制成。此外,作为补充或替代,结构边缘可以限定结构开口的开口平面。开口平面可以平行于接线片侧或者平行于接线片侧延伸。此外,作为补充或替代,接线片部分可以平行于接线片侧和/或开口平面或平行于接线片侧和/或开口平面延伸。此外,作为补充或替代,接线片部分可以特别是完全和/或仅设置在堆叠限制结构的外部。此外,作为补充或替代,具有外壳或单体壳的袋式单体可被设置,特别是完全和/或仅设置成堆叠限制结构内的堆叠。此外,作为补充或替代,框架可以部分或甚至完全由合成材料构成。
在本发明的发展中,电池组包括另一电路板。另一电路板设置在比电路板更远离堆叠的接线片侧上,特别是另一板平面平行于接线片侧。
另一电路板比接线片列更宽。
作为补充或替代,另一电路板保持电力电子器件。电力电子器件被设计或配置用于特别是响应于测量的电压(如果存在的话)来控制,特别是自动控制、特别是停止来自电池组的电驱动功率的输出和/或向电池组的充电功率的输入。
该宽度允许另一电路板的低侧与高侧之间的相对大的距离。
电力电子器件允许袋式单体的安全临界条件,和因此电池组的安全临界条件保持较低,或者甚至完全被防止。作为补充或替代,另一电路板的远处布置允许电力电子器件对袋式单体的热影响保持较低或甚至完全被防止,和/或相对高效地将热量散发到外部。此外,作为补充或替代,另一电路板的远处布置允许电力电子器件的相对高的电流对测量电子器件(如果存在的话)的影响被保持较低或者甚至被完全防止。
特别地,另一电路板可以设置在中间区外侧和/或突出或突伸超过接线片列的移开的端部极限。作为补充或替代,另一电路板的宽度可以对应于堆叠的宽度,特别是相同的。此外,作为补充或替代,另一电路板的低侧可以设置在接线片列中的第一列处,而另一电路板的高侧可以设置在接线片列中的第二列处。
在本发明的发展中,电池组包括另一电路板,特别是又一电路板。另一电路板,特别是又一电路板,在接线片侧上被设置成比该电路板,特别比另一电路板(如果存在的话)离堆叠更远,特别是另一板平面,特别是又一板平面平行于接线片侧。另一电路板,特别是又一电路板,保持用户接口电子器件和/或传输电子器件。用户接口电子器件被设计或配置用于与用户的交互,特别是自动交互。传输电子器件被设计或配置用于至少一个操作参数和/或操作条件的无线传输,特别是自动无线传输。另一电路板,特别是又一电路板的远处布置允许从外部相对容易地接近用户接口电子器件和/或该传输电子器件从外部和/或向外部相对好的传输。特别地,用户接口电子器件可以被配置用于电池组的充电状态的输出。作为补充或替代,传输电子器件可以被配置用于至少一个操作参数和/或操作条件的单向或双向传输。
在本发明的发展中,电路板具有凹部,特别是通孔。该凹部被配置用于使传感器线穿过、用于浇注化合物的流动和/或用于定位至少一个电路板。特别地,传感器线可以来自用于测量袋式单体温度的温度传感器和/或用于检测、特别是测量袋式单体压力的压力传感器。浇注化合物可以保护电路板,以及特别是单体接线片,免受湿气和/或机械应力的影响和/或允许散热。
在本发明的发展中,电池组特别是蓄电池单体具有的最大电驱动功率为最小1千瓦(kW),特别是最小2kW,和/或最大10kW,特别是最大5kW。
作为补充或替代,电池组特别是袋式单体具有的标称电压,特别是电气标称电压为最小10伏特(V),特别是最小20V,和/或最大100V,特别是最大50V。
作为补充或替代,电池组特别是袋式单体具有的最大能量含量,特别是最大电能含量,为最小100瓦时(Wh),特别是最小200Wh,和/或最大1000Wh,特别是最大500Wh。
作为补充或替代,电池组具有的质量为最小0.5千克(kg),特别是最小1kg,和/或最大10kg,特别是最大5kg。
作为补充或替代,电池组具有最小2.5厘米(cm)和/或最大10cm的高度,和/或最小5cm和/或最大20cm的宽度,和/或最小7.5cm和/或最大30cm的深度。
根据本发明的处理系统包电池组,特别是如上文所描述的电池组,以及电驱动处理设备,特别是上述电驱动处理设备。电池组和处理设备被设计或配置为彼此电连接,用于从电池组向处理设备供应,特别是自动供应电驱动力。
特别地,处理系统可以是用于园艺、林业和/或建筑施工的处理系统。作为补充或替代,处理设备可以是用于园艺、林业和/或建筑施工的处理设备。此外,作为补充或替代,处理设备可以是手引导的,特别是地面引导的或手持的处理设备。特别是手引导的,特别是手持的处理设备可以意味着处理设备可以具有的最大质量为50千克(kg),特别是20 kg,特别是10 kg。此外,作为补充或替代,处理设备可以包括电驱动马达。此外,作为补充或替代,电池组和处理设备可以被配置用于彼此可分离地电连接,特别是不使用工具和/或不被破坏,特别是通过使用插头连接器。此外,作为补充或替代,电池组和处理设备可以被配置成特别是可分离地彼此机械连接,特别是不使用工具和/或可分离但不被破坏。特别地,处理设备可以被配置用于保持电池组。
在本发明的发展中,处理设备具有电池容纳部,特别是电池隔室。电池容纳部被设计或配置为容纳电池组。
在本发明的发展中,处理设备是锯、高枝锯、清理锯、割灌机、树篱剪、树篱修剪机、鼓风机装置、树叶吹扫机、修枝剪、砂轮截断机、清扫器装置、清扫辊、清扫刷、割草机、除草机或修草机。
根据本发明的生产用于向电驱动处理设备、特别是上述电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组、特别是如上文描述的电池组的方法,包括以下步骤:
a)将多个袋式单体,特别是上述多个袋式单体,设置成堆叠,特别是上述堆叠,其中袋式单体具有单体接线片,特别是上述单体接线片,并且配置成使得单体接线片在堆叠的公共接线片侧,特别是上述公共接线片侧上设置成两个接线片列,特别是上述两个接线片列,其中接线片列的移开的端部极限,特别是上述移开的端部极限,限定了中间区,特别是上述中间区。b)特别是在步骤a)之后的时间,在中间区内设置电路板,特别是上述电路板。c) 特别是在步骤b)之后的时间,将电路板电连接到单体接线片。
该方法可以具有与上述电池组相同的优点。
特别地,电路板可以通过电单体连接器,特别是上述电单体连接器电连接到单体接线片。
在本发明的发展中,步骤b)在步骤a)之后的时间执行。步骤c)在步骤b)之后的时间执行,并且包括: 特别是在每种情况下,将电路板与多个单体接线片进行材料粘结接合,特别是焊接,用于电路板与单体接线片的电连接,特别是机械连接,以及特别是在每种情况下,将紧邻的袋式单体的单体接线片进行材料粘结接合,特别是焊接,用于紧邻的袋式单体的单体接线片彼此的特别是直接电连接,并且特别是机械连接。通过将电路板布置在中间区内,这是所允许的。特别地,特别是在每种情况下,电单体连接器(如果存在的话)可以通过材料粘结接合而连接到多个单体接线片。作为补充或替代,焊接可以是激光焊接或超声波焊接。
附图说明
本发明的其他优点和方面可以从权利要求和本发明的优选示例性实施例的以下描述中获得,这将在下文中参考附图进行解释。其中:
图1示出了根据本发明的处理系统的透视图,该处理系统包括根据本发明的电池组和以锯、砂轮截断机和鼓风机装置形式的电驱动处理设备;
图2示出了来自图1的电池组的分解图;
图3示出了来自图1的电池组的堆叠限制结构的第一结构部分的透视图;
图4示出了来自图1的电池组的第一结构部分、袋式单体、压力传感器和内部温度传感器的透视图以及根据本发明的方法;
图5示出了来自图1电池组的第一结构部分、袋式单体、设置在堆叠中的压力传感器和内部温度传感器的透视图和根据本发明的方法;
图6示出了来自图1的电池组的第一结构部分、堆叠和堆叠限制结构的第二结构部分的透视图以及根据本发明的方法;
图7示出了来自图1的电池组的第一结构部分、堆叠、第二结构部分和电路板的透视图以及根据本发明的方法;
图8示出了来自图1的电池组的堆叠限制结构和袋式单体的具有接线片部分的单体接线片以及焊接基座的侧视图以及根据本发明的方法;
图9示出了来自图1的电池组的第一结构部分、堆叠、第二结构部分、电路板和另一电路板的透视图;
图10示出了来自图1的电池组的第一结构部分、堆叠、第二结构部分、电路板、另一电路板和又一电路板的透视图;
图11示出了来自图1的电池组的第一结构部分、堆叠、第二结构部分、电路板、另一电路板、又一电路板和外部温度传感器的后侧的透视图;
图12示出了来自图1的电池组的外部温度传感器的透视图;
图13示出了来自图1的电池组的电池组壳体的透视图;和
图14示出了来自图1的电池组的剖视图,该电池组包括浇注化合物。
具体实施方式
图1至14示出了根据本发明的用于向电驱动处理设备101供应电驱动功率AL的电池组1,以及根据本发明的生产用于向电驱动处理设备101供应电驱动功率AL的电池组1的方法。
电池组1包括多个袋式单体21和电路板52,如图5至7所示。袋式单体21具有单体接线片22,并且被配置和设置成堆叠20,使得单体接线片22在堆叠20的公共接线片侧20V、特别是前侧上被设置成两个接线片列22a、22b。接线片列22a、22b的移开的端部极限22aL、22bR限定了中间区22Z。电路板52设置在中间区22Z内,并且电连接到单体接线片22。
该方法包括以下步骤:a)将多个袋式单体21设置成堆叠20,其中袋式单体21具有单体接线片22,并且被配置成使得单体接线片22在堆叠20的公共接线片侧20V上设置成两个接线片列22a、22b,其中接线片列22a、22b的移开的端部极限22aL、22bR限定了中间区22Z。b)将电路板52设置在中间区22Z内。c)将电路板52电连接到单体接线片22。
在所示的示例性实施例中,电池组1包括十个袋式单体21。在替代示例性实施例中,电池组可以包括至少两个袋式单体。
此外,在所示的示例性实施例中,堆叠20中的袋式单体21沿堆叠方向z设置。此外,在所示的示例性实施例中,袋式单体21分别沿与堆叠方向z正交的方向x、y延伸。
此外,在所示的示例性实施例中,接线片列22a、22b沿堆叠方向z或者沿堆叠方向z延伸。此外,在所示的示例性实施例中,接线片列22a、22b的移开的端部极限22aL、22bR沿正交于堆叠方向z的方向x、-x限定或界定中间区22Z。
此外,在所示的示例性实施例中,电路板52设置在接线片列22a、22b之间,特别是接线片列22a、22b的面对的端部极限22aR、22bL之间。此外,在所示的示例性实施例中,电路板52设置在堆叠20上的接线片侧20V、特别是前侧上。
详细地,电路板52设置成板平面52E平行于接线片侧20V。特别地,板平面52E对应于由接线片列22a、22b限定的接线片平面22E。
此外,电路板52保持测量电子器件55。测量电子器件55被配置用于测量袋式单体21的电压SP。
此外,电路板52,特别是测量电子器件55与多个单体接线片22之间的电连接52eV’,特别是电单体连接器52eV”是相同的,特别是短的。
此外,电路板52,特别是测量电子器件55,通过电单体连接器52eV”电连接到多个单体接线片22。
单体连接器52eV”是不可挠曲的。
特别地,在步骤b)之前的时间,单体连接器52eV”以相应的一端连接、特别是机械连接到电路板52。因此,单体连接器52eV”在步骤b)之后的时间和步骤c)之前的时间以相应的另一端定位在单体接线片22上。
此外,单体连接器52eV”,特别是在每种情况下,突出超过电路板52的板边缘52R,特别是沿接线片列22a、22b的端部极限22aL、22bR中的至少一个的正交于堆叠方向z的方向x, -x。
此外,电路板52,特别是电单体连接器52eV”,特别是在每种情况下,通过材料粘结接合52S,特别是通过焊接连接而电连接到多个单体接线片22。
此外,特别是在每种情况下,紧邻的袋式单体21的单体接线片22通过材料粘结接合22S,特别是通过焊接连接而彼此电连接,特别是直接电连接。
此外,电池组1具有堆叠限制结构10,特别是堆叠壳体。堆叠限制结构10具有如图3所示的第一结构部分11和如图6所示的第二结构部分12。堆叠20设置在第一结构部分11与第二结构部分12之间。如图7所示,第一结构部分11和第二结构部分12通过至少一个材料粘结接合10S,特别是通过焊接连接而彼此机械连接,特别是直接机械连接。
此外,电池组1具有至少一个电力连接器29,在所示的示例性实施例中,具有两个电力连接器29。电力连接器29通过材料粘结接合29S,特别是通过焊接连接而电连接、特别是直接电连接到单体接线片22之一。
步骤b)在步骤a)之后的时间执行。步骤c)在步骤b)之后的时间执行,并且包括:电路板52,特别是电单体连接器52eV”与多个单体接线片22的材料粘结接合,特别是焊接,特别是在每种情况下,用于电路板52,特别是电单体连接器52eV”与单体接线片22的电连接,以及特别是在每种情况下,紧邻的袋式单体21的单体接线片22的材料粘结接合,特别是焊接,用于紧邻的袋式单体21的单体接线片22的彼此特别地直接电连接。
在所示的示例性实施例中,袋式单体21特别是沿堆叠方向z串联连接。
此外,在所示的示例性实施例中,步骤a)包括:将堆叠20设置在第一结构部分11与第二结构部分12之间。步骤c)包括:第一结构部分11与第二结构部分12的材料粘结接合,特别是焊接,用于第一结构部分11与第二结构部分12彼此特别是直接机械连接。
特别地,在所示的示例性实施例中,第一结构部分11具有第一结构或壳体壁13。第二结构部分12具有第二结构或壳体壁14。第二结构或壳体壁14被设置成与第一结构或壳体壁13相对,特别是沿堆叠方向z具有固定的距离10A,如图6所示。堆叠20设置在第一结构或壳体壁13与第二结构或壳体壁14之间。堆叠20特别是沿堆叠方向z的高度20H,由第一结构或壳体壁13和第二结构或壳体壁14,特别是它们的固定距离10A限制。
步骤a)包括:将堆叠20设置在第一结构或壳体壁13上,并且在将第二结构或壳体壁14设置在堆叠20上之后的时间,使得第二结构或壳体壁14被设置成与第一结构或壳体壁13相对,具有固定距离10A,堆叠20设置在第一结构或壳体壁13与第二结构或壳体壁14之间,并且堆叠20特别是沿堆叠方向z的高度20H,由第一结构或壳体壁13和第二结构或壳体壁14限制。
详细地,在所示的示例性实施例中,第一结构或壳体壁13和第二结构或壳体壁14各自沿正交于堆叠方向z的方向x、y延伸。换句话说:第二结构或壳体壁14,特别是以主平面,被设置成平行于第一结构或壳体壁13,特别是第一结构或壳体壁13的主平面。此外,在所示的示例性实施例中,距离10A是沿堆叠方向z。此外,在所示的示例性实施例中,高度20H等于距离10A。
此外,在所示的示例性实施例中,步骤b)包括:将至少一个电力连接器29设置在单体接线片22上。步骤c)包括:将电力连接器29与单体接线片22进行材料粘结接合,特别是焊接,用于将电力连接器29特别地直接电连接到单体接线片22。
此外,堆叠限制结构10具有由结构边缘10R限定的结构开口10O,特别是公共结构开口10O,如图7所示。袋式单体21被配置和设置成堆叠限制结构10内的堆叠20,使得特别是在每种情况下,单体接线片22至少以接线片部分22T在结构开口10O上突出超过结构边缘10R中的至少一个边缘部分10RA,特别是通过结构开口10O突出到外部。电路板52,特别是电单体连接器52eV”,电连接到接线片部分22T,特别是多个接线片部分22T。
此外,电池组1具有框架59。单体接线片22,特别是以接线片部分22T,设置在结构开口10O上。框架59支撑电路板52,并且特别是电单体连接器52eV”,并且设置在结构开口10O上。单体接线片22,特别是接线片部分22T,和电路板52,特别是电单体连接器52eV”,通过堆叠限制结构10和框架59相对于彼此定位。
在所示的示例性实施例中,特别是在每种情况下,紧邻的袋式单体21的接线片部分22T,通过材料粘结接合22S,特别是焊接连接而彼此电连接,特别是直接电连接。
步骤a)包括:将多个袋式单体21在堆叠限制结构10内设置成堆叠20,其中堆叠限制结构10具有由结构边缘10R限定的结构开口10O,其中袋式单体21被配置成使得单体接线片22至少以接线片部分22T在结构开口10O上突出超过结构边缘10R的至少一个边缘部分10RA。步骤c)包括:将电路板52,特别是电单体连接器52eV”,与多个接线片部分22T进行材料粘结接合,特别是焊接,特别是在每种情况下,用于将电路板52,特别是电单体连接器52eV”电连接到接线片部分22T,以及特别是在每种情况下,将紧邻的袋式单体21的接线片部分22T进行材料粘结接合,特别是焊接,用于紧邻的袋式单体21的接线片部分22T彼此的电连接,特别是直接电连接。
在所示的示例性实施例中,电力连接器29通过材料粘结接合29S,特别是焊接连接而电连接、特别是直接电连接到接线片部分22T之一。
步骤b)包括:将至少一个电力连接器29设置在接线片部分22T上。步骤c)包括:将电力连接器29与接线片部分22T进行材料粘结接合,特别是焊接,用于电力连接器29与接线片部分22T的电连接,特别是直接电连接。
此外,在所示的示例性实施例中,步骤a)包括:将堆叠20设置在堆叠限制结构10内,使得单体接线片22,特别是以接线片部分22T设置在结构开口10O上。步骤b)包括:将框架59设置在结构开口10O上,使得单体接线片22,特别是接线片部分22T和电路板52,特别是电单体连接器52e V”通过堆叠限制结构10和框架59相对于彼此定位。
特别地,在所示的示例性实施例中,结构边缘10R限定了结构开口10O的开口平面10E,特别是平行于接线片侧20V的开口平面。接线片部分22T特别是仅平行于开口平面10E延伸。
在所示的示例性实施例中,步骤c)包括:将焊接基座150,特别是焊接砧座,至少部分地设置在接线片部分22T,特别是平行延伸的接线片部分22T中的至少一个,与特别地平行于接线片部分22T的边缘部分10RA之间,并且使用焊接基座150焊接接线片部分22T,如图8所示。
此外,在所示的示例性实施例中,电力连接器29至少部分地设置在接线片部分22T,特别是平行延伸的接线片部分22T与特别地平行于接线片部分22T的边缘部分10RA之间。
此外,在所示的示例性实施例中,电单体连接器52eV”比接线片部分22T,特别是多个接线片部分22T,离堆叠20或袋式单体21的外壳更远。
详细地,在所示的示例性实施例中,接线片部分22T是单体接线片22的一部分,特别是单体接线片22的从方向-y向方向z,-z弯曲的部分,并且特别是在每种情况下突出超过紧邻的或相邻的边缘部分10RA,特别是在每种情况下,沿单体接线片22的弯曲轴线的延长部突出。
此外,在所示的示例性实施例中,堆叠限制结构10或堆叠壳体10是长方体形状,并且具有至少四个,在所示的示例性实施例中具有五个结构或壳体壁13、14、15、16、17。如图6所示,结构或壳体壁中的四个结构或壳体壁13、14、15、16的壁边缘13R、14R、15R、16R限定了结构开口10O,特别是在周围侧上。
在所示的示例性实施例中,第一结构部分11具有第一结构或壳体壁或顶侧壁13;结构或壳体壁,特别是周围侧壁15;和结构或壳体壁,特别是后侧壁17。第二结构部分12具有第二结构或壳体壁或底部侧壁14和结构或壳体壁,特别是周围侧壁16。
此外,电池组1包括另一电路板53,如图9所示。另一电路板53比电路板52更远离堆叠20地设置在接线片侧20V、特别是前侧上,特别是另一板平面53E平行于接线片侧20V。
另一电路板53比接线片列22a、22b更宽。
此外,另一电路板53保持电力电子器件56。电力电子器件56被配置用于特别地响应于测量的电压SP来控制来自电池组1的驱动功率A1的输出和/或向电池组1的充电功率LL的输入。
在所示的示例性实施例中,另一电路板53的宽度对应于,特别是等于堆叠20特别地沿正交于堆叠方向z的方向x的宽度。
此外,在所示的示例性实施例中,框架59和/或电路板52支撑另一电路板53。
此外,在所示的示例性实施例中,另一电路板53,特别是电力电子器件56,电连接到电路板52,特别是测量电子器件55。
此外,在所示的示例性实施例中,另一电路板53,特别是电力电子器件56,电连接到至少一个电力连接器29。
特别地,电路板52,特别是测量电子器件55,经由电单体连接器52eV”电连接到除了接地(GND)单体接线片22( 单体电势为0)和电池组1的标称电压(NSP)单体接线片22(单体电势为10)之外的所有单体接线片22。电路板52,特别是测量电子器件55,经由电力连接器29和另一电路板53电连接到接地单体接线片22和标称电压NSP单体接线片22。在替代实施例中,电路板,特别是测量电子器件,可以电连接到接地单体接线片和/或标称电压单体接线片,特别是在每种情况下,经由电单体连接器进行电连接。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1包括多个电池组接触件71,如图11所示。电池组接触件71被配置用于电池组1和处理设备101彼此的电连接,用于从电池组1向处理设备101供应电驱动功率AL。另外,另一电路板53,特别是电力电子器件56,电连接到电池组接触件71。
特别地,电池组接触件71设置在与堆叠20的接线片侧20V,特别是前侧相反的堆叠20的后侧20R上,特别是在堆叠限制结构10上,特别是在结构或壳体壁或后侧壁17上。
此外,电池组1包括另一电路板54,特别是又一电路板54,如图10所示。另一电路板54,特别是又一电路板54,在接线片侧20V、特别是前侧上,设置成比电路板52,并且特别是比另一电路板53更远离堆叠20,特别是另一板平面,特别是又一板平面54E平行于接线片侧20V。另一电路板54,特别是又一电路板54,保持用户接口电子器件57和传输电子器件58。用户接口电子器件57被配置用于与用户交互。传输电子器件58被配置用于至少一个操作参数和/或操作条件的无线传输。
在所示的示例性实施例中,接口电子设备57被配置为输出,特别是显示电池组1的充电状态。
此外,在所示的示例性实施例中,另一电路板53支撑另一电路板54,特别是又一电路板54。
此外,在所示的示例性实施例中,另一电路板54,特别是又一电路板54,特别是用户接口电子器件57和传输电子器件58,电连接到电路板52,特别是测量电子器件55,和/或另一电路板53,特别是电力电子器件56。
此外,电路板52,以及特别是至少一个另一电路板53、54,特别是在每种情况下,包括凹部52O、53O、54O,特别是通孔。凹部52O、53O、54O被配置为使传感器线30L穿过,用于浇注化合物99的流动,如图14所示,和/或用于定位电路板52,特别是电路板52、53、54相对于彼此定位。
在所示的示例性实施例中,电池组1具有压力传感器31,如图4所示。压力传感器31被配置成用于检测、特别是测量作用在袋式单体21上的沿堆叠方向z的压力。此外,电池组1具有内部温度传感器36。内部温度传感器36被配置用于测量堆叠20的内部温度。传感器线30L来自压力传感器31和内部温度传感器36。电路板52,特别是测量电子器件55,通过传感器线30L电连接到压力传感器31和内部温度传感器36。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有外部温度传感器37,如图11和12所示。外部温度传感器37被配置用于测量堆叠20的外部温度。电路板52,特别是测量电子器件55,电连接到温度传感器37。
此外,在所示的示例性实施例中,电力电子器件56被配置为响应于检测的、特别是测量的压力、测量的内部温度和测量的外部温度,控制来自电池组1的驱动功率AL的输出和/或向电池组1的充电功率LL的输入。
此外,在所示的示例性实施例中,单体接线片22和至少一个电路板52、53、54被特别地导热的浇注化合物99封闭,特别是封闭在公共的浇注块98中。浇注化合物99到达袋式单体21的外壳。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1包括电池组壳体80,如图13和14所示。袋式单体21,特别是电路板52、测量电子器件55、电单体连接器52eV”、至少一个电力连接器29、堆叠限制结构10、框架59、另一电路板53、电力电子器件56、另一电路板54,特别是又一电路板54、用户接口电子器件57、传输电子器件58、压力传感器31、内部温度传感器36、外部温度传感器37和浇注化合物99设置在电池组壳体80内。
特别地,电池组壳体80被配置为用于浇注化合物99的模具。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1包括至少一个空气冷却回路90,该空气冷却回路90包括电池组壳体80中的多个空气入口开口91和多个空气出口开口92,用于冷却空气流LS从袋式单体21,特别是堆叠限制结构10上的多个空气入口开口91,流到多个空气出口开口92用于冷却袋式单体21。外部温度传感器37设置在冷却回路90中的多个空气入口开口91与多个空气出口开口92之间,特别是面对多个空气入口开口91和/或多个空气出口开口92。
此外,在所示的示例性实施例中,堆叠限制结构10具有到袋式单体21的热连接,并且是导热的。
特别地,堆叠限制结构10或堆叠壳体10与袋式单体21进行物理接触,特别是结构或壳体壁13、14、15、16、17与袋式单体21进行物理接触,并且导热膏被设置在袋式单体21与结构或壳体壁15、16、17之间。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1包括至少一个补偿元件60,特别是泡沫材料,如图4至6所示。至少一个补偿元件60设置在堆叠20中。至少一个补偿元件60跨袋式单体21的表面21F的主要部分延伸,并且被配置成在至少一个补偿元件60的补偿厚度60D上调适,特别地匹配堆叠20的高度20H与第一结构或壳体壁13和第二结构或壳体壁14之间的距离10A,特别是固定距离10A,并且特别地缓冲袋式单体21沿在堆叠方向z的膨胀(如果存在的话)。
在所示的示例性实施例中,电池组1包括五个补偿元件60。在替代示例性实施例中,电池组可以仅包括一个单个补偿元件。
特别地,在每种情况下,袋式单体21中的两个设置在补偿元件60中的两个之间。这允许单体接线片22可以相等,特别是接线片部分22可以沿堆叠方向z具有相同的长度。
此外,在所示的示例性实施例中,至少一个补偿元件60沿正交于堆叠方向z的方向x、y延伸。此外,在所示的示例性实施例中,至少一个补偿元件60跨袋式单体21的整个表面21F延伸。
此外,在所示的示例性实施例中,至少一个补偿元件60是热绝缘体。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有3 kW的最大电驱动功率MAL。在替代示例性实施例中,电池组可以具有最小1 kW和/或最大10 kW的最大电驱动功率。
另外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有36 V的标称电压NSP。在替代示例性实施例中,电池组可以具有最小10 V和/或最大100 V的标称电压。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有337Wh的最大能量含量MEI。在替代示例性实施例中,电池组可以具有最小100Wh和/或最大1000Wh的最大能量含量。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有2kg的质量m1。在替代示例性实施例中,电池组可以具有最小0.5kg和/或最大10kg的质量。
此外,在所示的示例性实施例中,电池组1具有特别是沿堆叠方向z的5厘米的高度1H,特别是沿方向x的10厘米的宽度1B,以及特别是沿方向y的15厘米的深度1T。在替代示例性实施例中,电池组可以具有最小2.5厘米和/或最大10厘米的高度,和/或最小5厘米和/或最大20厘米的宽度,和/或最小7.5厘米和/或最大30厘米的深度。
图1示出了根据本发明的处理系统100。处理系统100包括电池组1和电驱动处理设备101。电池组1和处理设备101被配置为彼此电连接,特别是电气连接,用于从电池组1向处理设备101供应电驱动功率AL。
详细地,处理设备101具有电池容纳部102。电池容纳部102被配置用于容纳电池组1。特别地,电池组1被容纳。
在图1的图示中,电驱动处理设备101是锯101’、砂轮截断机101”、或鼓风机装置101’’’。在可替代示例性实施例中,处理设备可以是高枝锯、清理锯、割灌机、树篱剪、树篱修剪机、树叶吹扫机、修枝剪、清扫装置、清扫辊、清扫刷、割草机、除草机或修草机。
如通过上面示出和描述的示例性实施例显而易见的,本发明提供了一种用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组,一种包括这种电池组和电驱动处理设备的处理系统,以及一种生产用于向电驱动处理设备供应电驱动功率的电池组的方法,其中电池组和方法均具有改进的性质。
Claims (15)
1.用于向电驱动处理设备(101)供应电驱动功率(AL)的电池组(1),所述电池组(1)包括:
-多个袋式单体(21),其中所述袋式单体(21)具有单体接线片(22),并且被配置和设置成堆叠(20),使得所述单体接线片(22)在所述堆叠(20)的公共接线片侧(20V)上被设置成两个接线片列(22a, 22b),其中所述接线片列(22a, 22b)的移开的端部极限(22aL, 22bR)限定中间区(22Z),以及
-电路板(52),其中所述电路板(52)设置在所述中间区(22Z)内,并且电连接到所述单体接线片(22)。
2.根据权利要求1所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)以板平面(52E)平行于所述接线片侧(20V)设置,特别是其中所述板平面(52E)对应于由所述接线片列(22a, 22b)限定的接线片平面(22E)。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)保持测量电子器件(55),其中所述测量电子器件(55)被配置用于测量所述袋式单体(21)的电压(SP)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)与多个单体接线片(22)之间的电连接(52eV’)是相同的,特别是短的。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)通过电单体连接器(52eV”)电连接到多个单体接线片(22),其中单体连接器(52eV”)是不可挠曲的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)通过电单体连接器(52eV”)电连接到多个所述单体接线片(22),其中所述单体连接器(52eV”)特别是沿所述接线片列(22a, 22b)的端部极限(22aL, 22bR)中的至少一个的方向(x, -x)突出超过所述电路板(52)的板边缘(52R)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中特别是在每种情况下,所述电路板(52)通过材料粘结接合(52S),特别是通过焊接,电连接到多个所述单体接线片(22),和/或
-其中,紧邻的袋式单体(21)的所述单体接线片(22),特别是在每种情况下,通过材料粘结接合(22S),特别是通过焊接连接而彼此电连接,和/或
-其中所述电池组(1)具有堆叠限制结构(10),其中所述堆叠限制结构(10)具有第一结构部分(11)和第二结构部分(12),其中所述堆叠(20)设置在所述第一结构部分(11)与所述第二结构部分(12)之间,其中所述第一结构部分(11)和所述第二结构部分(12)通过至少一个材料粘结接合(10S),特别是通过焊接连接而彼此机械连接,和/或
-其中所述电池组(1)具有至少一个电力连接器(29),其中所述电力连接器(29)通过材料粘结接合(29S),特别是通过焊接连接而电连接到所述单体接线片(22)之一。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),所述电池组(1)包括:
-堆叠限制结构(10),其中所述堆叠限制结构具有由结构边缘(10R)限定的结构开口(10O),其中所述袋式单体(21)被配置和设置成所述堆叠限制结构(10)内的堆叠(20),使得所述单体接线片(22)至少以接线片部分(22T)在结构开口(10O)上突出超过结构边缘(10R)的至少一个边缘部分(10RA),其中所述电路板(52)电连接到所述接线片部分(10R),和/或
-堆叠限制结构(10),其包括结构开口(10O)和框架(59),其中所述堆叠(20)设置在所述堆叠限制结构(10)内,并且其中所述单体接线片(22)设置在所述结构开口(10O)上,其中所述框架(59)支撑所述电路板(52)并且设置在所述结构开口(10O)上,其中所述单体接线片(22)和所述电路板(52)通过所述堆叠限制结构(10)和所述电路板(52)相对于彼此定位。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),所述电池组(1)包括:
-另一电路板(53),其中所述另一电路板(53)在所述接线片侧(20V)上设置成比所述电路板(52)更远离所述堆叠(20),
-其中所述另一电路板(53)比所述接线片列(22a, 22b)更宽,和/或
-其中所述另一电路板(53)保持电力电子器件(56),其中所述电力电子器件(56)被配置用于控制来自所述电池组(1)的所述驱动功率(AL)的输出和/或向所述电池组(1)的充电功率(LL)的输入。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),所述电池组(1)包括:
-另一电路板(54),其中所述另一电路板(54)在所述接线片侧(20V)上设置成比所述电路板(52)更远离所述堆叠(20),
-其中所述另一电路板(54)保持用户接口电子器件(57) 和/或保持传输电子器件(58),其中所述用户接口电子器件(57)被配置用于与用户交互,其中所述传输电子器件(58)被配置用于至少一个操作参数和/或操作条件的无线传输。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电路板(52)具有凹部(52O),特别是通孔,
-其中所述凹部(52O)被配置用于穿过传感器线(30L) 、浇注化合物流(99)的流动和/或用于定位所述电路板(52)。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电池组(1),
-其中所述电池组(1)具有的最大电驱动功率(MAL)为最小1kW,特别是最小2kW,和/或最大10kW,特别是最大5kW,和/或
-其中所述电池组(1)具有的标称电压(NSP)为最小10 V,特别是最小20 V,和/或最大100 V,特别是最大50 V,和/或
-其中所述电池组(1)具有的最大能量含量(MEI)为最小100Wh,特别是最小200Wh,和/或最大1000Wh,特别是最大500Wh,和/或
-其中所述电池组(1)具有的质量(m1)为最小0.5kg,特别是最小1kg,和/或最大10kg,特别是最大5kg,和/或
-其中所述电池组(1)具有的高度(1H)最小为2.5cm和/或最大为10cm,和/或宽度(1B)最小为5cm和/或最大为20cm,和/或深度(1T)最小为7.5cm和/或最大为30cm。
13.处理系统(100),所述处理系统(100)包括:
-根据前述权利要求中任一项的电池组(1),以及
-电驱动处理设备(101),
-其中所述电池组(1)和所述处理设备(101)被配置为彼此电连接,用于从所述电池组(1)向所述处理设备(101)供应电驱功率(AL)。
14.用于生产特别是根据权利要求1至12中任一项所述的电池组(1)的方法,所述电池组(1)用于向电驱动处理设备(101)供应电驱动功率(AL),所述方法包括以下步骤:
a)将多个袋式单体(21)布置成堆叠(20),其中所述袋式单体(21)具有单体接线片(22),并且被配置成使得所述单体接线片(22)在所述堆叠(20)的公共接线片侧(20V)上设置成两个接线片列(22a, 22b),其中所述接线片列(22a, 22b)的移开的端部极限(22aL,22bR)限定中间区(22Z),
b)将电路板(52)设置在所述中间区(22Z)内,以及
c)将所述电路板(52)电连接到所述单体接线片(22)。
15.根据权利要求14的方法,
-其中步骤b)在步骤a)之后的时间执行,并且
-其中步骤c)在步骤b)之后的时间执行,并且包括:
将所述电路板(52)与多个单体接线片(22)进行材料粘结接合,特别是焊接,特别是在每种情况下,用于所述电路板(52)与所述单体接线片(22)的电连接,以及特别是在每种情况下,将紧邻的袋式单体(21)的所述单体接线片(22)进行材料粘结接合,特别是焊接,用于紧邻的袋式单体(21)的所述单体接线片(22)彼此电连接。
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