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Die Erfindung betrifft eine Lithium-Ionen-Batterie für batteriebetriebene Flurförderzeuge sowie ein Flurförderzeug. Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Lithium-Ionen-Batterie.
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Für den Betrieb von Flurförderzeugen werden Lithium-Ionen-Batterien eingesetzt, da diese Batterien eine besonders große Energiedichte aufweisen. Im Allgemeinen bestehen Lithium-Ionen-Batterien aus mehreren Batteriezellen, die zu einem oder mehreren Stacks zusammengefasst sind.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Handhabung von Lithium-lonen-Batterien beim Einsatz für Flurförderzeuge zu verbessern, wobei insbesondere der konstruktive Aufwand hierfür möglichst gering gehalten werden soll.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Lithium-Ionen-Batterie für batteriebetriebene Flurförderzeuge mit einem Gehäuse, wobei das Gehäuse einen Hohlraum zur Aufnahme von mehreren Lithium-Ionen-Zellen aufweist, wobei das Gehäuse auf der Außenseite zwei elektrische Kontaktierungen aufweist, wobei in dem Hohlraum des Gehäuses eine mehrere Lithium-Ionen-Zellen aufweisende Energiezellenbaueinheit aufgenommen oder aufnehmbar ist, wobei die Abmessungen der Energiezellenbaueinheit kleiner als die Abmessungen des Hohlraums des Gehäuses sind, wobei die Energiezellenbaueinheit elektrische Kontakte aufweist, die jeweils mit einer Kontaktierung des Gehäuses verbindbar sind oder verbunden sind und wobei die Energiezellenbaueinheit mittels eines Befestigungsmittels im Hohlraum des Gehäuses befestigbar oder befestigt ist.
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Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass durch das standardisierte Gehäuse der Lithium-Ionen-Batterie ein Gehäuse bereitgestellt wird, in dem eine mehrere Lithium-Ionen-Zellen aufweisende Energiezellenbaueinheit aufgenommen ist, wodurch es möglich ist, dass in dem Hohlraum des Gehäuses je nach Anforderung an eine Lithium-Ionen-Batterie verschiedene Zellen bzw. Energiezellenbaueinheiten aufnehmbar sind. Dadurch ist es möglich, verschiedene sowie unterschiedliche Formate von Lithium-Ionen-Zellen in dem Gehäuse je nach Bedarf aufzunehmen, die jeweils selbst zu einer Energiezellenbaueinheit zusammengesetzt werden oder zusammengesetzt sind, wobei die dadurch entstandene bzw. bereitgestellte und ausgebildete Energiezellenbaueinheit in dem Hohlraum des Gehäuses aufgenommen ist.
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Somit ist es möglich, ein einheitliches, zum Beispiel standardisiertes Gehäuse für die Lithium-Ionen-Batterie für jeweils verschiedene Energiezellenbaueinheiten bereitzustellen und je nach Anforderung das Gehäuse mit einer entsprechenden Energiezellenbaueinheit zu bestücken. Durch die Bereitstellung des standardisierten Einheitsgehäuses für eine Lithium-Ionen-Batterie wird eine Vereinfachung bei der Entwicklung von Flurförderzeugen erreicht, da bei der Konstruktion des Flurförderzeugs die Abmessungen des Gehäuses der hierfür eingesetzten Lithium-Ionen-Batterie bekannt und festgelegt sind. Darüber hinaus kann auch auf einfache Weise für ein Flurförderzeug eine entsprechende Lithium-Ionen-Batterie mit Standardmaßen bereitgestellt werden, wobei das Flurförderzeug eine entsprechende Aufnahme für das standardisierte Gehäuse der Lithium-Ionen-Batterie aufweist.
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Gemäß der Erfindung werden die zumindest zwei Kontaktierungen (vorzugsweise Plus und Minus) mit den entsprechenden elektrischen Kontakten der Energiezellenbaueinheit verbunden.
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Die Erfindung hat ferner den Vorteil, dass es durch verschiedene Energiezellenbaueinheiten möglich ist, Lithium-Ionen-Batterien in der Batteriekapazität entsprechend anzupassen. Darüber hinaus werden der Aufwand und die Kosten bei der Entwicklung weiterer Lithium-Ionen-Batterien unter Verwendung von anderen oder neueren Lithium-Ionen-Zellen und unter Verwendung des einheitlichen Gehäuses für verschiedene Energiezellenbaueinheiten reduziert.
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Ferner zeichnet sich eine Weiterbildung der Lithium-Ionen-Batterie dadurch aus, dass das Befestigungsmittel für die Energiezellenbaueinheiten als Klemmeinrichtung, insbesondere Klammer, oder Füllmaterial, insbesondere Füllschaum oder Füllmatte, ausgebildet ist.
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Dadurch ist es möglich, die Energiezellenbaueinheiten in dem Hohlraum des Gehäuses entsprechend verrutschsicher und dauerhaft zu positionieren, wodurch die Handhabung der bereitgestellten Lithium-Ionen-Batterie erhöht wird.
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Insbesondere weist die Energiezellenbaueinheit in einer Ausführungsform als Lithium-Ionen-Zellen prismatische Ionen-Zellen auf.
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Des Weiteren ist es bei der Lithium-Ionen-Batterie in einer Weiterbildung bevorzugt, dass die Energiezellenbaueinheit als Lithiumlonen-Rundzellen-Stack ausgebildet ist oder wenigstens einen oder mehrere Lithium-Ionen-Rundzellen-Stacks aufweist. Ein Lithiumlonen-Rundzellen-Stack weist hierzu mehrere Lithium-Ionen-Rundzellen auf, die entsprechend miteinander verbunden sind, um eine Energiezellenbaueinheit auszubilden.
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Des Weiteren ist es bei der Lithium-Ionen-Batterie bevorzugt, dass das Gehäuse quaderförmig ausgebildet ist.
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Hierbei ist es weiterhin bevorzugt, dass die zumindest zwei elektrischen Kontaktierungen an einer Stirnseite des quaderförmigen Gehäuses angeordnet sind.
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In einer alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Gehäuse zylinderförmig ausgebildet ist. Dabei sind vorzugsweise die elektrischen Kontaktierungen an jeweils einer Stirnseite vorgesehen.
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Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist darüber hinaus bei der Lithium-Ionen-Batterie vorgesehen, dass die Kontaktierungen als Schraubkontaktierungen oder Schweißkontaktierungen ausgebildet sind.
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Bevorzugterweise ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung bei der Lithium-Ionen-Batterie vorgesehen, dass die Energiezellenbaueinheit austauschbar ist. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass eine kleinere Energiezellenbaueinheit gegen eine größere Energiezellenbaueinheit austauschbar ist. Darüber hinaus ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass die Gehäuse der Lithium-lonen-Batterien ein einheitliches, d.h. baugleiches Gehäuse aufweisen, wobei in dem Gehäuse je nach Anforderung und Anpassung verschiedene Energiezellenbaueinheiten jeweils aufgenommen oder aufnehmbar sind.
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Vorzugsweise ist das Gehäuse der Lithium-Ionen-Batterie schließbar, insbesondere wiederverschließbar, ausgebildet. Hierbei ist das Gehäuse vorzugsweise geschlossen ausgebildet, wobei bei Öffnung des geschlossenen Gehäuses eine Öffnung ausgebildet ist, so dass bei dem offenen bzw. geöffneten Gehäuse bei Austausch der Energiezellenbaueinheit zunächst das Befestigungsmittel entfernt wird und anschließend die Energiezellenbaueinheit aus dem Gehäuse entnommen wird. Anschließend wird eine andere Energiezellenbaueinheit in das Gehäuse bzw. in den Hohlraum eingesetzt und unter Verwendung von entsprechenden Befestigungsmitteln in dem Gehäuse befestigt, wobei anschließend das Gehäuse wieder geschlossen wird. Dabei ist es im Rahmen der Erfindung möglich, dass das Gehäuse eine Klappe oder einen Deckel zur Öffnung des Gehäuses aufweist. Auch kann es im Rahmen der Erfindung möglich sein, dass das Gehäuse aus zwei oder mehreren Bauteilen besteht, die miteinander verbunden oder verbindbar sind.
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Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch ein Flurförderzeug mit einem Batteriefach zur Aufnahme einer Lithium-Ionen-Batterie, wobei in dem Batteriefach eine voranstehend beschriebene Lithium-Ionen-Batterie angeordnet ist. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird auf die obigen Ausführungen ausdrücklich verwiesen.
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Des Weiteren wird die Aufgabe der Erfindung gelöst durch die Verwendung einer voranstehend beschriebenen Lithium-Ionen-Batterie für ein Flurförderzeug.
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Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
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Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
- 1a schematisch eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses einer erfindungsgemäßen Lithium-Ionen-Batterie;
- 1b schematisch eine Ansicht einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Energiezellenbaueinheit gemäß einer ersten Ausführungsform und
- 1c schematisch eine Ansicht einer Lithium-Ionen-Batterie mit einer Energiezellenbaueinheit gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
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In 1 ist schematisch eine perspektivische Ansicht eines Gehäuses 10 einer erfindungsgemäßen Lithium-Ionen-Batterie 1 dargestellt. Das Gehäuse 10 ist hierbei quaderförmig ausgebildet und weist auf der Oberseite einen Pluspol 12 und einen Minuspol 14 auf. Der Pluspol 12 und der Minuspol 14 sind hierbei die elektrischen Kontakte des Gehäuses 10. Insbesondere sind der Pluspol 12 sowie der Minuspol 14 als Schraubverbindung oder Schweißverbindung ausgebildet. Im Inneren des Gehäuses 10 ist ein Hohlraum 16 ausgebildet (vgl. 1b und 1c), so dass entsprechende Energiezellenbaueinheiten 18, 28 im Inneren des Hohlraums 16 des Gehäuses 10 aufgenommen werden.
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In den 1b und 1c ist jeweils eine Lithium-Ionen-Batterie 1 schematisch dargestellt, wobei im Inneren bzw. im Hohlraum 16 des Gehäuses 10 verschiedene Energiezellenbaueinheiten 18, 28 angeordnet sind.
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Gemäß dem Ausführungsbeispiel in 1b ist im Hohlraum 16 des Gehäuses 10 eine Energiezellenbaueinheit 18 angeordnet, die mehrere prismatische Lithium-Ionen-Zellen aufweist. Um die Energiezellenbaueinheit 18 im Inneren des Gehäuses 10 zu fixieren, ist an der Unterseite der Energiezellenbaueinheit 18 eine Klammer 20 als Befestigungs- bzw. Fixierungsmittel angeordnet, wodurch die Energiezellenbaueinheit 18 in dem Gehäuse 10 lösbar fixierbar angeordnet ist. Hierdurch wird eine Fixierung der Energiezellenbaueinheit 18 erreicht.
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An der Oberseite der Energiezellenbaueinheit 18 weist diese elektrische Kontakte in Form eines Pluspols 22 und eines Minuspols 24 auf, die mit dem Pluspol 12 und dem Minuspol 14 des Gehäuses 10 jeweils verbunden sind.
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Bei dem in 1c dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Energiezellenbaueinheit 28 im Hohlraum 18 angeordnet, wobei die Energiezellenbaueinheit 28 aus mehreren verschalteten Lithium-Ionen-Rundzellen ausgebildet ist. Hierbei sind die einzelnen Lithiumlonen-Rundzellen als Pack oder Stack zusammengesetzt, wodurch die Energiezellenbaueinheit 28 gebildet ist.
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Die Energiezellenbaueinheit 28 weist hierbei einen Pluspol 32 und einen Minuspol 34 auf, die mit dem Pluspol 12 und dem Minuspol 14 des Gehäuses 10 jeweils verbunden sind. Um die Energiezellenbaueinheit 28 im Hohlraum 16 zu fixieren, ist zwischen den Innenwandungen des Gehäuses 10 und der Energiezellenbaueinheit 28 ein Füllschaum 30 als Füllmaterial eingefüllt, wodurch die Energiezellenbaueinheit 28 im Inneren bzw. im Hohlraum 18 befestigt ist.
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In einer hier nicht dargestellten Ausgestaltung ist das Gehäuse 10 der Lithium-Ionen-Batterie 1 zylinderförmig ausgebildet, wobei im Hohlraum 16 verschiedene Energiezellenbaueinheiten 18, 28 anordbar sind.
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Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein. Im Rahmen der Erfindung sind Merkmale, die mit „insbesondere“ oder „vorzugsweise“ gekennzeichnet sind, als fakultative Merkmale zu verstehen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lithium-Ionen-Batterie
- 10
- Gehäuse
- 12
- Pluspol
- 14
- Minuspol
- 16
- Hohlraum
- 18
- Energiezellenbaueinheit
- 20
- Klammer
- 22
- Pluspol
- 24
- Minuspol
- 28
- Energiezellenbaueinheit
- 30
- Fülllschaum
- 32
- Pluspol
- 34
- Minuspol
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102011100923 A1 [0003]
