DE102010063064A1 - Battery unit and system with such a battery unit - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterieeinheit (B) mit einer Batterie (E) und wenigstens einem elektrischen Kontakt (K), der in einer Vertiefung (V) eines Formteils (F) der Batterieeinheit (B) angeordnet ist, wobei der elektrische Kontakt (K) dazu dient, zumindest einen Pol der Batterie (E) zu kontaktieren, wobei der elektrische Kontakt (K) hinter einer durchstoßbaren Membran (M) in der Vertiefung (V) angeordnet ist.The invention relates to a battery unit (B) with a battery (E) and at least one electrical contact (K) which is arranged in a recess (V) of a molded part (F) of the battery unit (B), the electrical contact ( K) is used to contact at least one pole of the battery (E), the electrical contact (K) being arranged behind a penetrable membrane (M) in the recess (V).
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterieeinheit mit einer Batterie und wenigstens einem elektrischen Kontakt, der in einer Vertiefung eines Formteils der Batterieeinheit angeordnet ist, wobei der elektrische Kontakt dazu dient, zumindest einen Pol der Batterie zu kontaktieren.The invention relates to a battery unit with a battery and at least one electrical contact, which is arranged in a recess of a molded part of the battery unit, wherein the electrical contact serves to contact at least one pole of the battery.
Ferner bezieht sich die Erfindung auf ein System, insbesondere ein Feldgerät und besonders bevorzugt eine Funkeinheit, mit einer solchen Batterieeinheit.Furthermore, the invention relates to a system, in particular a field device and particularly preferably a radio unit, with such a battery unit.
Batterieeinheiten und Batterien sind in einer Vielzahl von Ausführungen aus dem Stand der Technik bekannt geworden und von verschiedenen Anbietern erhältlich. Insbesondere sind Batterieeinheiten für Feldgeräte der Prozessautomatisierungstechnik bekannt geworden, die zum Betreiben eines solchen Feldgerätes dienen, so dass dieses keine externe Energieversorgung benötigt. So ist es bspw. aus dem Stand der Technik bekannt eine Funkeinheit mit einer Batterieeinheit zu versehen. Diese Funkeinheit kann an ein anderes Feldgerät angeschlossen werden, so dass das Feldgerät ebenfalls aus der Batterieeinheit der Funkeinheit mit Energie versorgt wird. Derartige Feldgeräte und Funkeinheiten werden von der Firma Endress + Hauser vertrieben.Battery packs and batteries have become known in a variety of prior art designs and are available from a variety of suppliers. In particular, battery units for field devices of process automation technology have become known, which serve to operate such a field device, so that it does not need an external power supply. For example, it is known from the prior art to provide a radio unit with a battery unit. This radio unit can be connected to another field device, so that the field device is also powered from the battery unit of the radio unit with energy. Such field devices and radio units are sold by the company Endress + Hauser.
Aus dem Stand der Technik sind ferner Batterieeinheiten mit offenen, d. h. von Umgebungseinflüssen ungeschützten, Kontakten bekannt geworden. Diese haben aber den Nachteil, dass die Kontakte verschmutzen oder korrodieren können. Ferner kann durch metallische Teile während der Lagerung oder des Transports der Batterieeinheit ein Kurzschluss zwischen den Kontakten entstehen.From the prior art are also battery units with open, d. H. from environmental influences unprotected, contacts become known. But these have the disadvantage that the contacts can pollute or corrode. Furthermore, metallic parts can cause a short circuit between the contacts during storage or transportation of the battery pack.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kontakte insbesondere vor Umgebungseinflüssen zu schützen und die Batterieeinheit dennoch leicht kontaktierbar zu machen.The invention has for its object to protect the contacts especially against environmental influences and still make the battery unit easily contactable.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Batterieeinheit gelöst, bei der der elektrische Kontakt hinter einer durchstoßbaren Membran in der Vertiefung angeordnet ist.The object is achieved by a battery unit in which the electrical contact is arranged behind a pierceable membrane in the recess.
Unter einer Batterie wird im Sinne der vorliegenden Anmeldung allgemein eine beliebige Quelle elektrischer Energie, also bspw. eine galvanische Zelle, ein Akkumulator oder andere insbesondere wiederaufladbare Energiespeicher verstanden. Eine solche Batterie weist zumindest einen elektrischen Pol auf, der über wenigstens einen elektrischen Kontakt elektrisch kontaktierbar ist. Bei dem elektrischen Kontakt kann es sich bspw. um einen Federkontakt, einen Steckkontakt, einen Polbolzen oder eine Lötfahne handeln. Die Batterie kann auch mehrere Pole aufweisen, so dass mehrere elektrische Kontakte an der Batterieeinheit vorgesehen sind. Ferner ist es auch möglich, mehrere Kontakte für einen einzigen Pol einer Batterie vorzusehen.For the purposes of the present application, a battery is generally understood to mean any source of electrical energy, that is to say, for example, a galvanic cell, an accumulator or other energy accumulator, in particular rechargeable. Such a battery has at least one electrical pole, which is electrically contactable via at least one electrical contact. The electrical contact may be, for example, a spring contact, a plug contact, a pole bolt or a solder tag. The battery may also have a plurality of poles, so that a plurality of electrical contacts are provided on the battery unit. Furthermore, it is also possible to provide multiple contacts for a single pole of a battery.
Das Formteil der vorgeschlagenen Batterieeinheit kann dabei integraler Bestandteil der Batterie bzw. der Batterieeinheit sein oder an der Batterieeinheit angebracht sein. Das Formteil kann insbesondere so ausgestaltet sein, dass es eine Vertiefung aufweist, in der der elektrische Kontakt des wenigstens einen Pols der Batterie angeordnet ist. Das Formteil kann dabei aus einem Kunststoff oder wenigstens einem anderen geeigneten Material, insbesondere einem elektrisch isolierenden Material, bestehen.The molded part of the proposed battery unit can be an integral part of the battery or the battery unit or attached to the battery unit. In particular, the shaped part can be designed such that it has a depression in which the electrical contact of the at least one pole of the battery is arranged. The molded part may consist of a plastic or at least one other suitable material, in particular an electrically insulating material.
Bei der Vertiefung handelt es sich bspw. um eine Delle oder bevorzugt um eine Bohrung in dem Formteil. Die Vertiefung kann ferner einen Rand aufweisen, der die Vertiefung gegenüber dem restlichen Formteil abgrenzt. In einem von der Vertiefung begrenzten Volumen kann der wenigstens eine elektrische Kontakt angeordnet sein. Das Volumen kann dabei insbesondere von der Wandung der Vertiefung und einer zwischen auf dem Rand der Vertiefung liegenden Punkten aufgespannten Fläche begrenzt werden.The recess is, for example, a dent or preferably a hole in the molded part. The recess may further comprise an edge delimiting the recess from the rest of the molding. In a volume bounded by the depression, the at least one electrical contact can be arranged. In this case, the volume can be delimited in particular by the wall of the depression and a surface defined between points lying on the edge of the depression.
Zudem ist eine Membran vorgesehen, die den wenigstens einen elektrischen Kontakt insbesondere vor umgebungsseitigen Einflüssen schützt. Aus diesem Grund ist der Kontakt hinter der Membran angeordnet bzw. ist die Membran zwischen dem wenigstens einen Kontakt und der Umgebung der Batterieeinheit, insbesondere dem Rand der Vertiefung, angeordnet.In addition, a membrane is provided which protects the at least one electrical contact, in particular against environmental influences. For this reason, the contact is arranged behind the membrane or the membrane is arranged between the at least one contact and the surroundings of the battery unit, in particular the edge of the depression.
Ferner ist vorgesehen, dass die Membran durchstoßbar ist, um den wenigstens einen Kontakt bspw. vermittels eines Gegenkontakts elektrisch, insbesondere galvanisch, zu kontaktieren. Durch das elektrische Kontaktieren des wenigstens einen elektrischen Kontakts kann dann die in der Batterie gespeicherte elektrische Energie angezapft werden.It is further provided that the membrane is pierceable, in order to contact the at least one contact, for example. By means of a mating contact electrically, in particular galvanically. By electrically contacting the at least one electrical contact, the electrical energy stored in the battery can then be tapped.
Ferner können auch mehrere Vertiefungen in dem Formteil vorgesehen sein, die jeweils wenigstens einen elektrischen Kontakt, der zum Kontaktieren wenigstens eines Pols der Batterie der Batterieeinheit dient, aufweisen. Somit können alle oder wenigstens ein Teil der elektrischen Kontakte der Batterie in einer oder eben mehreren Vertiefungen angeordnet und von jeweils einer in einer solchen Vertiefung angeordneten Membran geschützt sein.Furthermore, a plurality of recesses may also be provided in the molded part, each having at least one electrical contact which serves to contact at least one pole of the battery of the battery unit. Thus, all or at least part of the electrical contacts of the battery can be arranged in one or more recesses and be protected by a respective membrane arranged in such a recess.
Durch die vorgeschlagene Batterieeinheit können die Kontakte bspw. vor Umwelteinflüsse beim Transport der Batterieeinheit geschützt werden. Daher kann die regelgerechte Funktion der Batterieeinheit im Einsatzfall sichergestellt werden. Zudem kann durch das Durchstoßen der Membran erkannt werden, ob die Batterie bereits benutzt wurde, oder ob es sich um eine frische Batterie handelt.By the proposed battery unit, the contacts can, for example, be protected from environmental influences during transport of the battery unit. Therefore, the regular function of the battery unit can be ensured in the application. In addition, can be recognized by the piercing of the membrane, whether the battery has already been used, or if it is a fresh battery.
Die Membran kann bspw. an das Formteil angebracht, insbesondere angeklebt, werden. Die Membran kann dafür bspw. an die Wandung der Vertiefung oder im Bereich des Randes der Vertiefung an das Formteil angebracht werden.The membrane can, for example, attached to the molding, in particular glued, be. For example, the membrane can be attached to the wall of the depression or to the molding in the region of the edge of the depression.
In einer Ausführungsform der Batterieeinheit ist die Membran flüssigkeits und/oder gasdicht.In one embodiment of the battery unit, the membrane is liquid and / or gas-tight.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit besteht die Membran aus einem Kunststoff.In a further embodiment of the battery unit, the membrane consists of a plastic.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit verschließt die Membran zumindest einen Teil des Volumens der Vertiefung, insbesondere den Teil in dem der elektrische Kontakt angeordnet ist. Die Membran kann dabei auch so an dem Formteil befestigt sein, dass sie das von der Vertiefung gebildete Volumen umgebungsseitig abschließt.In a further embodiment of the battery unit, the membrane closes at least a part of the volume of the depression, in particular the part in which the electrical contact is arranged. The membrane can also be attached to the molding so that it closes the volume formed by the recess surrounding the environment.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit dient die Membran als Trennwand zwischen dem wenigstens einen elektrischen Kontakt und der Umgebung. Somit kann die Membran dazu dienen und so ausgelegt sein, das Eindringen bestimmter Stoffe in die Vertiefung und damit die Berührung des wenigstens einen elektrischen Kontakts mit einem solchen Stoff zu verhindern.In a further embodiment of the battery unit, the membrane serves as a partition between the at least one electrical contact and the environment. Thus, the membrane may serve and be designed to prevent the penetration of certain substances into the depression and thus the contact of the at least one electrical contact with such a substance.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit handelt es sich bei Formteil, Vertiefung und elektrischem Kontakt um eine Buchse oder eine Kupplung. Über die Buchse bzw. Kupplung kann dann über einen entsprechenden Stecker bzw. Einbaustecker elektrische Energie von der Batterie angezapft werden. Somit kann durch das Formteil neben der elektrischen Verbindung auch eine mechanische Verbindung zwischen der Batterieeinheit und bspw. einem korrespondierenden Formteil einer Elektronikeinheit hergestellt werden. Alternativ zur Buchse oder Kupplung kann es sich bei dem wenigstens einen elektrischen Kontakt um einen Stecker handeln, wobei der Steckkontakt des Steckers in der Vertiefung angeordnet ist. Vorzugsweise ist der wenigstens eine elektrische Kontakt dabei vollständig innerhalb der Vertiefung angeordnet.In a further embodiment of the battery unit, the molded part, the recess and the electrical contact are a socket or a coupling. Electrical energy from the battery can then be tapped via the socket or coupling via a corresponding plug or built-in plug. Thus, in addition to the electrical connection, a mechanical connection between the battery unit and, for example, a corresponding molded part of an electronics unit can be produced by the molded part. As an alternative to the socket or coupling, the at least one electrical contact may be a plug, wherein the plug contact of the plug is arranged in the recess. In this case, the at least one electrical contact is preferably arranged completely within the depression.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit ist das Formteil an einem zumindest den elektrischen Kontakt umgebenden Gehäuse angeordnet oder Teil eines zumindest den elektrischen Kontakt umgebenden Gehäuses, d. h. in das Gehäuse integriert. Das Formteil kann bspw., insbesondere nachträglich, an dem Gehäuse befestigt sein, um den wenigstens einen Kontakt der Batterie zu schützen.In a further embodiment of the battery unit, the molded part is arranged on a housing surrounding at least the electrical contact or part of a housing surrounding at least the electrical contact, i. H. integrated into the housing. The molded part may, for example, in particular be subsequently attached to the housing in order to protect the at least one contact of the battery.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit ist die Batterie in dem Gehäuse angeordnet, insbesondere von dem Gehäuse umgeben. Die Batterieeinheit kann ein Gehäuse besitzen, das die gesamte Batterieeinheit umgibt und das ein oben beschriebenes Formteil aufweist, in dem der wenigstens eine elektrische Kontakt angeordnet ist.In a further embodiment of the battery unit, the battery is arranged in the housing, in particular surrounded by the housing. The battery unit may have a housing which surrounds the entire battery unit and which has a molding described above, in which the at least one electrical contact is arranged.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit ist der elektrische Kontakt durch Durchstoßen der Membran kontaktierbar, und die Membran wird dabei vorzugsweise zerstört. Durch das Durchstoßen und Zerstören der Membran ist somit erkennbar, ob die Batterieeinheit bereits genutzt wurde.In a further embodiment of the battery unit, the electrical contact can be contacted by puncturing the membrane, and the membrane is thereby preferably destroyed. By piercing and destroying the membrane is thus recognizable whether the battery unit has already been used.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit dient der elektrische Kontakt, bei dem es sich vorzugsweise um eine Kupplung oder eine Buchse handelt, zur Aufnahme eines Gegenkontaktes, insbesondere in Form eines Steckers oder Einbausteckers.In a further embodiment of the battery unit, the electrical contact, which is preferably a coupling or a socket, serves to receive a mating contact, in particular in the form of a plug or built-in plug.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit ist die Membran von dem Gegenkontakt, der zum Kontaktieren des elektrischen Kontakts der Batterie dient, durchstoßbar. Der Gegenkontakt kann dabei entsprechend ausgestaltet sein und bspw. eine Schnittkante oder angespitzten Kopf aufweisen, der zum Durchstoßen der Membran dient. Das Formteil der Batterieeinheit kann zu diesem Zweck so ausgestaltet sein, dass die Membran nur von einem dafür vorgesehenen elektrischen Gegenkontakt, der bspw. auch von einem entsprechenden Formteil umgeben ist, durchstoßbar ist. Zu diesem Zweck kann ein mit dem Formteil der Batterieeinheit korrespondierendes Formteil im Bereich des Gegenkontakts vorgesehen sein.In a further embodiment of the battery unit, the membrane of the counter-contact, which serves for contacting the electrical contact of the battery pierceable. The mating contact can be designed accordingly and, for example, have a cut edge or sharpened head, which serves to puncture the membrane. The molded part of the battery unit can be designed for this purpose so that the membrane is puncturable only by a designated electrical mating contact, which is, for example. Also surrounded by a corresponding molding. For this purpose, a corresponding with the molding of the battery unit molding may be provided in the region of the mating contact.
In einer weiteren Ausführungsform der Batterieeinheit besteht die Membran aus einem flexiblen Material, das sich nach dem Entfernen der Gegenkontakte aus der Vertiefung wieder verschließt.In a further embodiment of the battery unit, the membrane consists of a flexible material, which closes again after removal of the mating contacts from the recess.
Ferner wird die Aufgabe erfindungsgemäß durch ein System, insbesondere ein Feldgerät und besonders bevorzugt eine Funkeinheit, mit einer solchen Batterieeinheit gelöst.Furthermore, the object is achieved by a system, in particular a field device and particularly preferably a radio unit, with such a battery unit.
In einer Ausgestaltung des Systems, weist das System eine Leiterplatte mit Gegenkontakten zur Kontaktierung der Batterieeinheit auf. Diese Gegenkontakte können bspw. auf einer Platine angeklebt oder verlötet sein. Der Gegenkontakt bzw. die Leiterplatte können zu diesem Zweck ein mit dem Formteil der Batterieeinheit korrespondierendes Formteil aufweisen.In one embodiment of the system, the system has a printed circuit board with mating contacts for contacting the battery unit. These mating contacts can, for example, be glued or soldered to a circuit board. The mating contact or the printed circuit board can for this purpose have a corresponding with the molding of the battery unit molding.
Die Erfindung wird anhand der nachfolgenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The invention will be explained in more detail with reference to the following drawings. It shows:
Zum Schutz von Umgebungseinflüssen sind die Kontakte K der Batterieeinheit B jeweils in einer Vertiefung V des Formteils F angeordnet. Zusätzlich sind die Kontakte K durch eine durchstoßbare Membran M geschützt. Die Membran M ist dabei gemäß
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- AA
- Funkeinheitradio unit
- BB
- Batterieeinheitbattery unit
- GG
- Gehäusecasing
- FF
- Formteilmolding
- MM
- Membran K elektrische KontakteMembrane K electrical contacts
- SS
- elektrische Gegenkontakteelectrical mating contacts
- RR
- Rand der VertiefungEdge of the depression
- VV
- Vertiefungdeepening
- LL
- Leiterplattecircuit board
- DD
- Feldgerätfield device
- 2L2L
- Zweileiter-StromschleifeTwo-wire current loop
- WW
- Funkantenneradio antenna
Claims (14)
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