CN112531273B - 用于多个电池的电池保持装置、手持式工具机电池组和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于多个柱形的锂离子电池的电池保持装置(100)，所述电池保持装置具有至少一个接收部(120)用于布置配属的柱形的锂离子电池，至少一个接收部(120)沿纵向方向具有带有纵向缝槽(130)的套筒状基体(125)，其中，在纵向缝槽(130)的区域中布置有至少一个加载元件(131、132)，用于将配属的柱形的锂离子电池加载到至少一个接收部(120)，其中，所述至少一个加载元件(131、132)在纵向缝槽(130)上沿所述套筒状基体(125)的径向方向伸入到至少一个接收部(120)中。本发明还涉及一种手持式工具机电池组以及一种系统。

Description

用于多个电池的电池保持装置、手持式工具机电池组和系统
技术领域
本发明涉及一种用于多个柱形的锂离子电池的电池保持装置，该电池保持装置具有至少一个接收部，用于布置配属的柱形的锂离子电池。本发明还涉及一种手持式工具机电池组以及一种系统。
背景技术
由EP 2 899 774 B1已知这种用于多个锂离子电池的电池保持装置。电池保持装置具有配属于锂离子电池的接收部用于布置锂离子电池。每两个相邻的接收部具有一个槽口。
发明内容
本发明涉及一种用于多个柱形的锂离子电池的电池保持装置，该电池保持装置具有至少一个接收部用于布置配属的柱形的锂离子电池。所述至少一个接收部沿纵向方向具有带有纵向缝槽的套筒状基体，其中，在该纵向缝槽的区域中布置至少一个加载元件用于将配属的柱形的锂离子电池加载到至少一个接收部中，其中，至少一个加载元件在纵向缝槽上沿套筒状基体的径向方向伸入到至少一个接收部中。
因此，本发明能够提供一种电池保持装置，在该电池保持装置中通过至少一个加载元件能够将锂离子电池安全且牢固地布置在配属的接收部中。因此，可以在电池保持装置的尺寸相比于现有技术保持相同的情况下实现锂离子电池的简单且紧凑的布置，因为至少一个加载元件布置在接收部内。
优选，至少一个加载元件构造为弹性的。因此，可以以简单的方式提供合适的加载元件，该加载元件也可以在例如掉落、震荡或振动的情况下承载作用到锂离子电池上的力。
至少一个加载元件优选至少区段地在纵向缝槽的套筒状基体的纵向方向上延伸。因此，可以容易且不复杂地实现加载元件的合适的布置方式。
根据一种实施方式，至少一个加载元件构造为用于补偿配属的柱形的锂离子电池的外径中的制造公差以及套筒状基体的直径中的制造公差。因此，可以提供一种电池保持装置，该电池保持装置适用于具有在预给定的极限内的不同直径的柱形的锂离子电池。
优选，至少一个加载元件构造为用于与配属的柱形的锂离子电池形成夹紧连接。因此，能够将柱形的锂离子电池安全且可靠地布置在电池保持装置中。
至少一个加载元件优选具有L形基体或U形基体。因此，可以以简单的方式构造用于至少一个加载元件的合适的基体。
根据一种实施方式，设置至少两个接收部，其中，配属于第一接收部的加载元件布置为面向配属于第二接收部的加载元件。因此，可以实现接收部的紧凑且节省安装空间的布置方式。
优选，至少两个接收部在连接部位沿着它们的纵向延伸部相互连接，并且加载元件布置在自由的中间空间中，该中间空间构造在这两个接收部侧面。因此，可以简单且不复杂地提供在电池保持装置的尺寸保持不变的情况下的布置方式。
优选，加载元件这样布置在接收部上，使得这些加载元件在将相应的锂离子电池布置在接收部中时，这些加载元件能被相应的锂离子电池加载到两个接收部之间的自由的中间空间中。因此，可以容易且可靠地实现电池保持装置的紧凑的结构方式。
优选，在至少一个接收部的轴向端部上布置有防脱落保护装置。因此，能够实现锂离子电池在接收部或电池保持装置中的稳定且牢固的以防脱落方式固定的布置方式。
根据一种实施方式，电池保持装置具有热塑性的塑料。因此，可以以简单的方式提供合适的材料用于构造电池保持装置。
优选，套筒状基体具有第一材料，并且至少一个加载元件具有第二材料。优选，不但套筒状基体而且加载元件由相同的材料组成。然而，也能将其它材料用于加载元件(例如借助双组分注塑)。因此，可以提供具有弹性加载元件的稳定的电池保持装置。
优选，至少一个加载元件在其伸入到至少一个接收部中的自由端部上具有导入斜面。因此，能够实现锂离子电池在接收部中的容易且不复杂的布置方式。
附图说明
借助在附图中示出的实施例在下面的说明中详细地阐明本发明。附图示出：
图1本发明的具有锂离子电池的电池保持装置的立体图，
图2图1的电池保持装置的立体图，
图3图1和图2的电池保持装置的第一侧的俯视图，
图4图3的电池保持装置的第二侧的俯视图，
图5图1至图4的电池保持装置的立体截面图，
图6图1至图5的电池保持装置的放大区域的俯视图，
图7图1至图6的具有根据另一实施方式的加载元件的电池保持装置的立体图，
图8图7的电池保持装置的第一侧的俯视图，
图9根据另一实施方式的电池保持装置的立体图，
图10图9的电池保持装置的第一侧的俯视图，
图11图9和图10的电池保持装置的第二侧的俯视图，
图12具有电池组的手持式工具机的示意图，该电池组配属有图1至图9的电池保持装置，和
图13图12的电池组的俯视图。
具体实施方式
图1示出用于多个优选为柱形的电池110至119的电池保持装置100。优选，电池110至119是蓄电池、尤其是锂离子电池。电池保持装置100优选构造为用于将单个电池110至119组装成电池组或蓄电池组，并且能够以简单的方式实现这些单个电池的电气布线。在此，电池保持装置100优选承担以下任务：将锂离子电池110至119定位和/或固定。在此，电池保持装置100优选构造为用于应用在手持式的电动工具机、园林工具和/或家用电器中。
电池保持装置100优选具有至少一个接收部120，用于布置配属的柱形的锂离子电池110至119。在此，至少一个接收部120沿电池保持装置100的纵向方向199具有优选为套筒状基体125。根据一种实施方式，电池保持装置100具有图示中在上方的第一接收部行103和图示中在下方的第二接收部行104。在此，优选两个接收部行103、104具有至少一个、图示为五个接收部120，用于布置锂离子电池110至119。在此，电池110、112、114、116和118配属于第一接收部行103，而电池111、113、115、117和119配属于第二接收部行104。优选，第一接收部行103的电池和第二接收部行104的电池相叠地布置。在此，电池110在图示中布置在电池111上方。
优选，至少一个接收部120的套筒状基体125沿纵向方向199具有纵向缝槽130。优选，在纵向缝槽130的区域中布置至少一个加载元件131、132用于将配属的柱形的锂离子电池110至119加载到至少一个接收部120中。在此，至少一个加载元件131、132在纵向缝槽130处沿套筒状基体125的径向方向伸入到至少一个接收部120中。在此，至少一个加载元件131、132至少区段地在纵向缝槽130的套筒状基体125的纵向方向199上延伸。优选，至少一个加载元件131、132从接收部120的图示的第一端部121延伸到图示的第二端部122，或者说从电池保持装置100的第一侧101延伸至电池保持装置100的第二侧102。
优选，至少一个加载元件131、132构造为弹性的。在此，电池保持装置100优选具有热塑性塑料，例如：PC/ABS，PA6或PE-HD。此外，套筒状基体125可以具有第一材料，并且至少一个加载元件131、132可以具有第二材料。此外，至少一个加载元件131优选在其伸入到至少一个接受部120中的自由端部121处具有导入斜面198。该导入斜面198构造为用于简化将锂离子电池110至119导入到接受部120中。
优选，在至少一个接收部120的轴向端部121、122处布置有防脱落保护装置123。优选，在接收部120的一个轴向端部121、122上布置防脱落保护装置123，并且在对置的轴向端部122、121上构造导入斜面198。至少一个加载元件131、132构造为用于与配属的柱形的锂离子电池110至119形成夹紧连接。尤其，至少一个加载元件131、132构造为用于，补偿配属的柱形的锂离子电池110至119的外径中的制造公差。根据一种实施方式，纵向缝槽130配属有两个加载元件131、132。在此，纵向缝槽130与两个加载元件131、132形成加载单元135、136、137、138。在此，加载单元135的纵向缝槽130优选布置在图示的8点钟位置。在加载单元136中，纵向缝槽130布置在11点钟位置，在加载单元137中纵向缝槽130布置在4点钟位置，并且在加载单元138中纵向缝槽130布置在2点钟位置。应指出，加载单元135至138在8点钟位置/11点钟位置/4点钟位置或2点钟位置的对应布置仅具有示例性的特征并且不应被看作对本发明的限制。
图示且优选地，图1中的锂离子电池110至119交替地布置，也就是说，第一电池、例如电池110的正极布置为面向第一端部101并且第二电池、图示中电池112的正极布置为面向第二端部102。然而应指出，锂离子电池110至119的这种交替的布置方式仅具有示例性的特征，而不设置对本发明的限制。因此，锂离子电池110至119也可以同侧地布置，其中，电池的正极分别布置为面向端部101、102。
图2示出图1的电池保持装置100并且示出加载单元135至138的布置方式。优选，设置至少两个接收部120，其中，配属于第一接收部211的加载元件131、132或者说配属的加载单元135布置为面向配属于第二接收部212的加载元件131、132或者说配属的加载单元136。在此，至少两个接收部211、212在连接部位220沿着它们的纵向延伸相互连接。在此，配属的加载单元135、136的加载元件131、132布置在自由的中间空间230中，该中间空间构造在两个接收部211、212的侧面。根据本发明，加载单元135、136的加载元件131、132这样布置在接收部211，212上，使得它们在将相应的锂离子电池110至119布置在接收部211、212中时能被相应的锂离子电池110至119加载到两个接收部211、212之间的自由的中间空间230中。
优选，加载单元135、136相互面向地布置，其中，例如，加载单元135配属于第一接收部行103，并且加载单元136配属于第二接收部行104的接收部120。此外，加载单元137、138也在图示中相互面向地布置。
图3示出从第二侧102看的图1和图2的电池保持装置100。在此，图3示出加载单元135至138的加载元件131、132，这些加载元件根据一种实施方式具有L形基体341。L形基体341这样构造，使得该基体伸入到槽口120中。如上所述，优选每两个加载单元135至138分别相互配属。优选，加载单元135配属于加载单元136，并且加载单元137配属于加载单元138。在此，优选，加载单元135、137之一配属于第一接收部行103，并且加载单元136、138中的另一个配属于第二接收部行104。通过这样布置加载单元135至138可以构造星形区域350。通过星形区域350还能够实现使加载单元135至138节省空间地布置在电池保持装置100中。
为了构造优选为星形区域350，将加载单元135和137相邻地布置或成行地布置，图示中布置为接收部行103。在此，加载单元135、137相对彼此这样布置，使得这些加载单元形成共同的中间空间330，该中间空间在图示中布置为面向第二接收部行104。与此类似，加载单元136和138也这样相对彼此布置，使得它们形成共同的中间空间332。在此，中间空间332布置为面向第一接收部行103。此外，第一接收部行103的加载单元135布置为面向第二接收部行104的加载单元136，使得它们如前面所说明的那样形成中间空间230。此外，第二接收部行104的加载单元138布置为面向第一接收部行103的加载单元137，其中，形成共同的中间空间230。由此，由于加载单元135至138相互面向地布置而产生星形区域350。
此外，图3示出防脱落保护装置123，该防脱落保护装置优选具有环形基体315。环形基体315具有内槽口316，该内槽口优选小于接收部120。优选，防脱落保护装置123的环形基体315在配属的加载单元135至138的区域中具有槽口320。
一般性地，优选每个防脱落保护装置123在配属的加载单元135至138的区域中具有槽口320，以便能够实现各个加载单元135至138的加载元件131、132的自由运动。由此，在防脱落保护装置123的区域中也可以确保安全且可靠地加载各个锂离子电池110至119。
优选，槽口320在周向方向上区段式地减小防脱落保护装置123的环形基体315的外径。在此，配属于加载单元137的防脱落保护装置310的槽口320在图3中图示地构造在6点钟至9点钟的位置中。在此，配属于加载单元138的防脱落保护装置311的槽口320在图3中图示地构造在9点钟至12点钟的位置中。此外，在图3中，配属于加载单元135的防脱落装置312的槽口320在图中构造在3点钟至6点钟的位置中。此外，在图3中，配属于加载单元136的防脱落保护装置313的槽口320在图示中构造在12点钟至3点钟的位置中。
应指出，分别配属的防脱落保护装置310至313的槽口的构型仅具有示例性的特征，并且不应被视为对本发明的限制。根据一种实施方式，防脱落保护装置310至313相互连接。优选，防脱落保护装置310至313构造为一件式的。在此，在图3中，防脱落保护装置310和防脱落保护装置311相互连接，并且防脱落保护装置312和防脱落保护装置313相互连接，或者构造为一件式的。
图4示出从第一侧101看的前述附图的电池保持装置100。在此，图4示出具有加载单元135至138的接收部120以及星形区域350。
图5示出前述附图的电池保持装置100，其中，第一接收部行103的接收部120以剖面示出。在此，图5示出纵向缝槽130的构型。图示且优选地，接收部120的纵向缝槽130构造为从电池保持装置100的第一侧101直至第二侧102。如前面所说明的那样，然而，纵向缝槽130也可以区段地构造在接收部120中。
图6示出图3的星形区域350。在此，在加载单元137的接收部120中布置具有直径602的锂离子电池112。优选，锂离子电池112的直径602表明了最大直径。在此，加载元件131、132沿箭头611的方向沿径向向外被加载，以便将锂离子电池112布置在接收部120中。在此，锂离子电池112以接合力被夹紧。此外，在配属有加载单元135的接收部120中布置具有直径604的锂离子电池114。在此，直径604示出最小直径。在此，加载单元135的加载元件131、132沿箭头612的方向径向向外运动。锂离子电池110至119的直径上的这种区别可能由于制造公差或生产公差而产生。
图7示出前述附图的、具有加载单元135至138的电池保持装置100。根据一种实施方式，加载单元135至138的加载元件131、132具有U形基体741。此外，图7示出防脱落保护件123，该防脱落保护件根据另一实施方式具有环片段形基体715。在此，槽口320构造为穿孔720。
图8示出从第一侧101看的图7的电池保持装置100。在此，图8优选示出图7的加载元件131、132的U形基体741。
图9示出前述附图的、具有加载元件131、132的电池保持装置100，这些元件具有L形基体341。根据一种实施方式，电池保持装置100仅具有带有槽口120的行103。此外，图9的电池保持装置100具有图1至图5的防脱落保护装置123。
图10示出从第一侧101看的图9的电池保持装置100。在此，图10示出加载单元135和137的示例性布置。图示且示例性地，在图10中布置有加载单元135、137，然而，也可以存在加载单元136、138和/或加载单元135至138的组合。
图11示出从第二侧102看的图9和图10的电池保持装置100。如前面所说明的那样，电池保持装置100具有加载单元135和137。应指出，图9至图11的电池保持装置100也可以具有图7和图8的加载元件131、132的U形基体741。
与敞开的结构或敞开的方案相比，通过中间空间230或330、332中的弹性的加载元件131、132能够实现电池保持装置100的稳定的整体结构。为了提高机械强度，锂离子电池110至119在正极侧的放置面可以实施为闭合的。因此，防脱落保护装置310至313也可以具有圆形的基体。一般地，通过加载单元135至138的弹性的加载元件131、132能够改进锂离子电池110至119在电池保持装置100中的布置，其中，与现有技术常用的电池保持装置相比，电池保持装置100的尺寸保持相同。此外，弹性的加载元件131、132构造为用于，承载或减少例如由于掉落而作用到锂离子电池110至119上的力。
图12示出示例性的手持式工具机1300，该手持式工具机为了独立于电网的电流供给而能在机械和电气上与电池组1390连接。在图12中，手持式工具机1300例如构造为电池式钻孔起子机。然而，应指出，本发明不限于电池式钻孔起子机，而是可以应用在能够以电池组1390运行的各种手持式工具机、电动工具机，园林工具机和/或家用电器中。
手持式工具机1300优选具有：基体1305，在该基体上紧固有工具接收部1310；以及带有接口1380的手柄1315，在该手柄上布置电池组1390的相应接口1370。在将电池组1390安装在手持式工具机1300或配属的充电器上时，优选，手持式工具机1300或充电器的接收器件、例如导向槽和导向肋为了接收电池组1390的相应导向元件而与这些导向元件接合。电池组1390优选构造为手持式工具机电池组。在此，电池组1390可以构造为推入式电池组或插入式电池组。
根据一种实施方式，手持式工具机1300的图1至图11的电池保持装置100配属于手持式工具机1300的手持式工具机电池组1390。在此，手持式工具机电池组1390优选具有带有图1的锂离子电池110-119的电池保持装置100。优选，手持式工具机电池组1390固定地布置在手持式工具机1300中或集成到该手持式工具机中，或者能经由可拆卸的连接紧固在手持式工具机1300上。优选，手持式工具机电池组1390能与手持式工具机1300在机械和电气上连接。在此，手持式工具机电池组1390优选通过机械耦合与手持式工具机1390耦合或固定在该手持式工具机上。优选，手持式工具机电池组1390与手持式工具机1300构成形状锁合的连接。此外，手持式工具机1300与手持式工具机电池组1390优选构成系统1399，其中，电池保持装置100配属于手持式工具机电池组1390。
图13示出图12的示例性构造为手持式工具机电池组的电池组1390。电池组1390优选具有壳体1410，在该壳体中布置有图1至图11的电池保持装置100。壳体1410优选具有第一壳体部件1420和第二壳体部件1430。电池保持装置100优选布置在第一壳体部件1420和第二壳体部件1430之间。在此，电池保持装置100优选定位在两个壳体部件1420、1430之间。
优选，在壳体1410的一侧设置接口1370，该接口具有至少一个接触元件1440，用于将手持式工具机电池组1390与图12的手持式工具机1300、尤其是与手持式工具机1300的电驱动装置电连接。为了将手持式工具机电池组1390安装在手持式工具机1300上，设置在手持式工具机1300上的接收器件、例如导向槽和导向肋与手持式工具机电池组1390的相应导向元件1460接合。在此，手持式工具机电池组1390紧固在手持式工具机1300上并且通过锁定器件被锁定。锁定器件尤其包括仅示意性示出的锁定元件1450和操纵元件1350。通过操纵操纵器件1350，可以使手持式工具机电池组1390从手持式工具机1300的手柄1315释放。在解锁手持式工具机电池组1390之后，可以使该手持式工具机电池组与手柄1315分离。在将手持式工具机电池组1390安装在手持式工具机1300上时，锁定元件1450与手持式工具机1300的手柄1315中的相应接收部接合。
接口1370优选包括接触元件1440，用于电池组1390与手持式工具机1300或与配属的充电器的电接触。在此，接触元件1440优选构造为电压接触元件和/或信号接触元件。在此，电压接触元件被用作充电和/或放电接触元件。信号接触元件优选用于将信号从电池组1390传输至手持式工具机1300或充电器，和/或将信号从手持式工具机1300或充电器传输至电池组1390。
原则上，如果电池保持装置100区域地形成壳体1410的外侧、尤其是电池组或者说手持式工具机电池组1390的第二壳体部件1430，则是有利的。替代地，电池保持装置100也可以区域地形成第一壳体部件1420的外侧。在此，如果侧面部件由与其余的电池组壳体1410相同的材料组成，则是有利的。优选，电池组壳体1410具有合成的、技术上可用的热塑性材料，例如聚酰胺。替代地，电池组壳体1410可以至少部分地具有金属，优选为铝压铸件或镁压铸件。

Claims (15)

1.一种用于多个柱形的锂离子电池(110-119)的电池保持装置(100)，所述电池保持装置具有至少一个接收部(120)用于布置配属的柱形的锂离子电池(110-119)，其特征在于，所述至少一个接收部(120)沿纵向方向(199)具有带有纵向缝槽(130)的套筒状基体(125)，其中，在所述纵向缝槽(130)的区域中布置至少一个加载元件(131、132)用于将配属的柱形的锂离子电池(110-119)加载到至少一个接收部(120)中，其中，所述至少一个加载元件(131、132)在所述纵向缝槽(130)上沿所述套筒状基体(125)的径向方向伸入到所述至少一个接收部(120)中。
2.根据权利要求1所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)构造为弹簧弹性的。
3.根据权利要求1或2所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)至少区段地在所述纵向缝槽(130)的套筒状基体(125)的纵向方向(199)上延伸。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)构造为用于补偿配属的柱形的锂离子电池(110-119)的外径中的制造公差。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)构造为用于，与配属的柱形的锂离子电池(110-119)形成夹紧连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)具有L形基体(341)或U形基体(741)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，设置至少两个接收部(120)，其中，配属于第一接收部(211)的加载元件(131、132)布置为面向配属于第二接收部(212)的加载元件(131、132)。
8.根据权利要求7所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少两个接收部(211、212)在连接部位(220)上沿着所述接收部的纵向延伸部相互连接，并且所述加载元件(131、132)布置在自由的中间空间(230)中，所述中间空间构造在两个接收部(211、212)的侧面。
9.根据权利要求8所述的电池保持装置，其特征在于，所述加载元件(131、132)这样布置在所述接收部(211、212)上，使得在将相应的锂离子电池(110-119)布置在所述接收部(211、212)中时，所述加载元件能被相应的锂离子电池(110-119)加载到两个接收部(211、212)之间的自由的中间空间(230)中。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，在所述至少一个接收部(120)的轴向端部(121、122)处布置有防脱落保护装置(123)。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，所述电池保持装置具有热塑性的塑料。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，所述套筒状基体(125)具有第一材料，并且所述至少一个加载元件(131、132)具有第二材料。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置，其特征在于，所述至少一个加载元件(131、132)在其伸入到所述至少一个接收部(120)中的自由端部上具有导入斜面(198)。
14.一种手持式工具机电池组(1390)，其具有根据前述权利要求中任一项所述的电池保持装置(100)。
15.一种系统(1399)，所述系统具有手持式工具机(1300)和手持式工具机电池组(1390)，所述手持式工具机电池组具有根据权利要求1至13中任一项所述的电池保持装置(100)。
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