DE112011105074T5 - Optimierte Form eines Batterieblocks - Google Patents

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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Batterieblock (104) für ein batteriebetriebenes Werkzeug (100). Der Batterieblock (104) umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen (202), die in mindestens zwei Reihen (206) mit mindestens zwei Batteriezellen (202) in jeder Reihe (206) vorgesehen sind. Dabei sind die Reihen (206) übereinander angeordnet und ist jede Reihe (206) relativ zu jeder nächstgelegenen Reihe so versetzt, dass ein Querschnitt des Batterieblocks (104) in Form eines Parallelogramms gebildet wird. Der Batterieblock (104) weist des Weiteren mindestens eine Abschlussreihe (208, 210) auf, die als letzte Reihe von Batteriezellen über oder unter den mindestens zwei Reihen (206) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Abschlussreihe (208, 210) mindestens eine Batteriezelle (202) weniger als jede der mindestens zwei Reihen (206) aufweist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Batterieblock. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Batterieblock für ein batteriebetriebenes Werkzeug.
  • Stand der Technik
  • Batteriebetriebene, von Hand geführte Werkzeuge wie beispielsweise unter anderem Kettensägen, Kantentrimmern, Heckenscheren, Kreissägen oder dergleichen sind auf diesem Gebiet gut bekannt. Normalerweise wird zur Versorgung eines Antriebsmoduls (zum Beispiel eines Elektromotors) eines batteriebetriebenen Handwerkzeugs mit elektrischer Energie ein abnehmbarer Batterieblock verwendet.
  • Im typischen Fall umfasst der Batterieblock mehrere zylinderförmige Zellen, die im Inneren eines Batteriegehäuses eingeschlossen sind. Bei den im Stand der Technik bekannten Batterieblöcken sind die Zellen für gewöhnlich in Reihen und Spalten in einer im Wesentlichen quadratischen oder rechteckigen Form innerhalb des Batteriegehäuses angeordnet. Eine derartige Anordnung kann jedoch gegebenenfalls keinen kompakten Batterieblock ergeben und auch die Anzahl der Zellen bei einem vorgegebenen Volumen im Inneren des Batteriegehäuses kann gegebenenfalls nicht optimal genutzt werden. Darüber hinaus ist ein Verbindungsteil zur Energieübertragung, welches die Zellen mit auf dem batteriebetriebenen Werkzeug vorgesehenen elektrischen Anschlüssen elektrisch verbindet, auf einer Außenfläche des Batteriegehäuses vorgesehen, was den kompakten Aufbau des Batterieblocks noch weiter beeinträchtigt. Wenn ein derartiger Batterieblock auf dem batteriebetriebenen Werkzeug aufgesetzt wird, kann er zu mangelhafter Handhabung und geringer Ergonomie des batteriebetriebenen Werkzeugs führen.
  • In der am 28. März 2006 erteilten US-Patentschrift Nr. 7,019,666 mit dem Titel ”Adapter für ein Messgerät”, das auf Tantalus Systems Corp. umgeschrieben wurde, wird ein Batterieblock für einen Adapter eines elektrischen Messgeräts offenbart. Die US-Patentschrift Nr. 7,019,666 offenbart außerdem Batteriezellen, die in der Weise angeordnet sind, dass der Batterieblock die Form eines Parallelogramms besitzt. Die Form eines Parallelogramms macht es möglich, dass der Batterieblock in ein entsprechendes Batteriefach in nur zwei Ausrichtungen eingesetzt werden kann, gegenüber den vier Ausrichtungen bei einem quadratisch geformten Batterieblock. In diesem Fall führt die Form eines Parallelogramms zu einer wirksamen Ausbildung für den elektrischen Anschluss und die Trennung des Batterieblocks im Inneren des Batteriegehäuses. Des Weiteren offenbart die offengelegte US-Anmeldung Nr. 2009/0226803, die am 10. September 2009 veröffentlicht wurde, mit dem Titel ”Batterie, Batterieblock und Verfahrens zur Herstellung eines dabei verwendeten Verbindungsanschlusses” einen feuerfesten Batterieblock. Der in der offengelegten US-Anmeldung Nr. 2009/0226803 offenbarte Batterieblock hat die Form eines Parallelogramms. Die in der vorgenannten Patentschrift und in der veröffentlichten Patentanmeldung offenbarten Anordnungen von Batteriezellen sind jedoch unter Umständen nicht optimal im Raum erteilt und führen nicht zu einem kompakten Batterieblock.
  • Angesichts der vorstehenden Aspekte besteht Bedarf an einem kompakten Batterieblock für ein batteriebetriebenes Werkzeug mit optimaler Anordnung der Batteriezellen.
  • Kurzbeschreibung der Erfindung
  • Im Hinblick auf die vorstehenden Ausführungen besteht eine Zielsetzung darin, die vorstehend dargestellten Probleme zu lösen oder zumindest zu verringern. Insbesondere liegt ihr die Aufgabe zugrunde, einen kompakten Batterieblock für ein batteriebetriebenes Werkzeug mit optimaler Anordnung von Zellen zu schaffen Diese Aufgabe wird zumindest teilweise mit einem neuen Batterieblock für ein batteriebetriebenes Werkzeug nach Anspruch 1 gelöst. Der Batterieblock umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen, die in mindestens zwei Reihen vorgesehen sind, wobei in jeder Reihe mindestens zwei Batteriezellen vorhanden sind. Die Reihen werden übereinander angeordnet und jede Reihe ist relativ zur jeweils nächstgelegenen Reihe so verschoben, dass ein Querschnitt durch den Batterieblock in Form eines Parallelogramms gebildet wird. Der Batterieblock weist des Weiteren mindestens eine Abschlussreihe auf, die als letzte Reihe von Batteriezellen auf oder unter den mindestens zwei Reihen so vorgesehen ist, dass die mindestens eine Abschlussreihe mindestens eine Batteriezelle weniger als jede der mindestens zwei Reihen umfasst. Eine derartige Anordnung von Batteriezellen kann zu einer kompakten Ausbildung des Batterieblocks führen. Deshalb kann der Batterieblock die Handhabung und die ergonomische Auslegung des batteriebetriebenen Werkzeugs verbessern.
  • Gemäß Anspruch 2 können die Batteriezellen in der mindestens einer Abschlussreihe so angeordnet sein, dass die Parallelogrammform eine abgeschnittene Ecke erhält. Die abgeschnittene Ecke kann des Weiteren zu einer noch kompakteren Ausgestaltung des Batterieblocks führen, indem mindestens eine spitze Ecke an der Parallelogrammform des Batterieblocks entfernt wird.
  • Gemäß Anspruch 3 können die Batteriezellen zylindrisch geformt sein. Des Weiteren können die Reihen gemäß Anspruch 4 relativ zur jeweils nächstgelegenen Reihe um einen Abstand verschoben sein, der dem halben Durchmesser einer Batteriezelle entspricht. Ein Abstand um einen halben Durchmesser einer Batteriezelle kann die kompakteste Anordnung runder Batteriezellen ergeben.
  • Gemäß Anspruch 5 können zwei Seiten des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms einen Winkel von etwa 100–150 Grad und vorzugsweise von etwa 110–130 Grad bilden. Des Weiteren können zwei Seiten des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms gemäß Anspruch 6 einen Winkel von etwa 30–890 Grad und vorzugsweise von etwa 50–70 Grad bilden.
  • Gemäß Anspruch 7 können zwei Ecken des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms abgeschnitten sein. Die beiden abgeschnittenen Ecken können außerdem zu einer noch kompakteren Ausbildung des Batterieblocks führen, wenn zwei spitze Ecken von der Parallelogrammform des Batterieblocks entfernt werden.
  • Gemäß Anspruch 8 kann der Durchmesser einer Batteriezelle im Bereich von etwa 10–25 Millimeter, vorzugsweise von etwa 15–20 Millimeter liegen, und besonders bevorzugt wird ein Durchmesser von etwa 189 Millimeter. Alternativ können gemäß Anspruch 9 die Batteriezellen eine Länge m Bereich von etwa 50–80 Millimeter und vorzugsweise von etwa 60–70 Millimeter aufweisen.
  • Gemäß Anspruch 10 kann eine der mindestens einen Abschlussreihen mehr als eine Batteriezelle weniger als jede der mindestens zwei Reihen enthalten. Des Weiteren kann die Abschlussreihe ein Verbindungsteil zur Energieübertragung innerhalb des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms aufweisen. Wenn das Verbindungsteil zur Energieübertragung in Inneren des Batterieblocks vorgesehen wird, kann der kompakter ausgeführt werden. Wenn außerdem ein Verbindungsteil zur Energieübertragung innerhalb des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms vorgesehen ist, ist ein höherer Schutz als bei einem außerhalb des Batterieblocks vorgesehenen Verbindungsteil zur Energieübertragung gegeben.
  • Gemäß Anspruch 11 kann nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein batteriebetriebenes Werkzeug vorgesehen werden, das einen Batterieblock gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10 enthält. Dar über hinaus kann es sich gemäß Anspruch 12 bei dem batteriebetriebenen Werkzeug um ein von Hand geführtes Gartengerät handeln.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • Nachstehend wird die Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
  • 1 eine perspektivische Ansicht einer Kettensäge gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2A eine perspektivische Ansicht eines Batterieblocks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt; und
  • 2B eine Schnittansicht des Batterieblocks gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung darstellt.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • Nachstehend wird die vorliegende Erfindung ausführlicher unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen beispielhaft ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind, bei denen ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung einbezogen sind. Diese Erfindung kann jedoch in vielen verschiedenen Formen ausgeführt werden und sollte nicht so verstanden werden, dass sie auf die hier genannten Ausführungsbeispiele beschränkt ist; diese Ausführungsbeispiele sind vielmehr in der Form vorgesehen, dass diese Offenbarung gründlich und vollständig ist und den Umfang der Erfindung für den Fachmann vollständig erkennen lässt. Beispielsweise können ein oder mehrere Aspekte der vorliegenden Erfindung bei anderen Ausführungsbeispielen und sogar bei anderen Gerätetypen eingesetzt werden. In den Zeichnungen beziehen sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Elemente.
  • 1 stellt eine teilweise perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine batteriebetriebene Kettensäge 100 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar. Die Kettensäge 100 kann bei Arbeiten im Garten oder im Wald eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auch bei allen anderen batteriebetriebenen Werkzeugen, zum Beispiel bei Kantentrimmern, Heckenscheren, Bohrmaschinen, Stichsägen, Kreissägen, Akkuschraubern oder anderen von Hand geführten elektrisch betriebenen Werkzeugen oder Gartengeräten, eingesetzt werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Darüber hinaus könnten Elemente oder Werkstoffe in jeder geeigneten Größe, Form oder Art eingesetzt werden.
  • Die Kettensäge 100 umfasst einen Hauptkörper 102, der ein (nicht dargestelltes) Hauptantriebsteil umschließt. Bei verschiedenen anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung kann es sich bei dem Hauptantriebsteil um einen Elektromotor wie zum Beispiel einen Wechselstrommotor, einen Gleichstrommotor oder dergleichen handeln, allerdings ohne Einschränkung hierauf. Dem Elektromotor wird nach Wahl elektrische Energie von einem Batterieblock 104 zugeführt. Die Aktivierung oder Deaktivierung des Elektromotors kann mittels eines (in 1 nicht dargestellten) Ein-/Aus-Schalters angesteuert werden. Außerdem weist die Kettensäge weitere Steuermittel auf, die gegebenenfalls einen oder mehrere Sensoren zur Regulierung von verschiedenen Parametern des Antriebsmotors besitzen, zum Beispiel die Umdrehungszahl, das Drehmoment, usw. Die Nennleistung und weitere technische Daten des Elektromotors können auf der Grundlage verschiedener Parameter gewählt werden, zum Beispiel die benötigte Energieaufnahme, die erwartete Lebensdauer, Kosten, Gewicht oder Abmessungen.
  • Darüber hinaus weist die Kettensäge 100 ein (nicht dargestelltes) mit dem Hauptkorpus 102 gekoppeltes Arbeitswerkzeug auf. Im typischen Fall umfasst das Arbeitswerkzeug eine Führungstange mit einem unterbrechungslosen umlaufenden Führungsschlitz zur Abstützung einer Sägekette auf. Darüber hinaus können an einem proximalen Ende bzw. einem distalen Ende – bezogen auf den Hauptkörper 102 – ein Antriebskettenrad und ein Umlenkkettenrad vorhanden sein, so dass die Sägekette über diese geführt wird. Während des Betriebs der Kettensäge 100 können das Antriebskettenrad und damit die Sägekette von dem Elektromotor über geeignete (in den Figuren nicht dargestellte) Übertragungseinrichtungen angetrieben werden, zu denen beispielsweise (ohne Einschränkung hierauf) ein oder mehrere Zahnräder, ein Riemenantrieb, ein Friktionsantrieb oder jegliche Kombination aus diesen gehören können. Die Übertragungseinrichtungen können dazu verwendet werden, das Antriebskettenrad mit einer oder mehreren Geschwindigkeiten selektiv anzutreiben.
  • Gemäß der Darstellung in 1 umfasst der Hauptkörper 102 auch einen oben vorgesehen Handgriff 106 und einen seitlichen Handgriff 108 (der zum Teil in 1 dargestellt ist). Ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen können jedoch auch andere Arten von Griffauslegungen möglich sein (zum Beispiel eine Auslegung mit einem Handgriff hinten). Der oben liegende Handgriff 106 und/oder der seitliche Handgriff 108 können zur Unterstützung beim Erfassen der Kettensäge 100 von Hand Griffbereiche aufweisen. Außerdem ist ein Schutzteil 110 vorgesehen, um einen Benutzer während eines Schneidvorgangs abzusichern.
  • 2A stellt eine perspektivische Ansicht des Batterieblocks 104 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung dar, wobei eine Abdeckung entfernt ist. Der Batterieblock 104 kann zur Unterstützung beim Aufladen, bei Wartungsarbeiten und/oder bei Lagerung lösbar am Hauptkorpus 102 der Kettensäge 100 angesetzt sein. Der Batterieblock 104 kann (in den Figuren nicht dargestellte) geeignete lösbare mechanische Verbindungen aufweisen, zum Beispiel – ohne Einschränkung hierauf – Einrastverbindungen, korrespondierende Vertiefungen und Nuten, Verbindungen mit elastischen Teilen (zum Beispiel Federn) oder eine Kombination aus diesen zur mechanischen Verbindung des Batterieblocks 104 mit dem Hauptkörper 102 der Kettensäge 100 ohne irgendwelche speziellen Werkzeuge. Bei einem alternativen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Batterieblock 104 fest an dem elektrisch betriebenen Werkzeug 100 angebracht sein.
  • Entsprechend der Darstellung in 2A weist der Batterieblock 104 eine Vielzahl von Batteriezellen 202 auf (die nachstehend als ”die Zellen 202” bezeichnet werden), die in einem Batteriegehäuse 204 eingeschlossen sind. Jede der Zellen 202 besitzt eine im Wesentlichen zylindrische Form. Jede andere Form der Zellen 202 (zum Beispiel Zellen mit elliptischem oder rechteckförmigem Querschnitt) ist jedoch gegebenenfalls möglich. Darüber hinaus kann es sich bei den Zellen 202 beispielsweise um Lithium-Ion en-Zellen, Nickel-Kadmium-Zellen oder Zellen auf vergleichbarer Grundlage handeln. Die Anzahl und die Art der Zellen 202 können anhand verschiedener Parameter gewählt werden, beispielsweise, ohne Einschränkung hierauf, Leistungs- und Ladungsanforderungen, Kosten, Gewicht und Abmessungen des elektrisch betriebenen Werkzeugs 100.
  • Gemäß der Darstellung in 2A sind die Zellen 202 in mindestens zwei Reihen 206 mit mindestens zwei Zellen 202 in jeder der Reihen 206 angeordnet. Des Weiteren umfasst der Batterieblock 104 auch mindestens eine Abschlussreihe 208 bzw. 210, die als letzte Reihe der Zellen 202 über und/oder unter den Reihen 206 vorgesehen ist. Dabei kann festgestellt werden, dass die Ortsbezeichnungen ”oben” und ”unten” bezüglich der Ausrichtung des Batterieblocks 104 verwendet werden, wie er in 2A abgebildet ist. Des Weiteren umfasst die Abschlussreihe 208 mindestens eine Zelle 202 weniger als jede der Reihen 206. Außerdem kann zumindest eine der Abschlussreihen 208 und/oder 210 mehr als eine Zelle 202 weniger als jede der Reihen 206 umfasst. Nur beispielhaft weist gemäß der Darstellung in 2A jede der Reihen 206 vier Zellen 206 auf. Des Weiteren umfasst die oben auf den Reihen 206 vorgesehene Abschlussreihe 208 drei Zellen 206 auf, wohingegen die unter den Reihen 206 vorgesehene Abschlussreihe 210 eine Zelle 202 umfasst. Die Anzahl der Zellen 202 und die Anzahl der Reihen 206, wie sie in 2A dargestellt sind, sind nur rein illustrativ angegeben; der Batterieblock 104 kann jede beliebige Anzahl Zellen 202 aufweisen, die in jeder beliebigen Anzahl Reihen 206 im Rahmen der vorliegenden Erfindung angeordnet sind. Bei verschiedenen alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können zwei oder mehr Zellen 202 auch zueinander benachbart in einer Richtung angeordnet werden, die im Wesentlichen senkrecht zur Zeichnungsebene steht. Des Weiteren sind die Reihen 206 und/oder die Abschlussreihen 208 und 210 jeweils relativ zur nächstliegenden Reihe so versetzt, dass der Batterieblock 104 einen Querschnitt aufweist, der im Wesentlichen die Form eines Parallelogramms besitzt (was in Verbindung mit 2B im Einzelnen noch beschrieben wird). Der Querschnitt des Batterieblocks 104 in Form eines Parallelogramms kann zu einer kompakten Anordnung der Zellen 202 führen. Eine derartige kompakte Ausbildung des Batterieblocks 104 kann die Handhabung und die ergonomische Gestaltung der Kettensäge 100 verbessern. Außerdem sind die Abschlussreihen 208 und/oder 210 mit mindestens einer Zelle 202 weniger als jede der Reihen 206 bestückt, was zu einer kompakteren Ausbildung des Batterieblocks 104 führt (was später in Verbindung mit 2B noch erläutert wird).
  • 2B zeigt eine Schnittansicht durch die Batterie 104 entsprechend einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Gemäß der Darstellung in 2B besitzt jede der Zellen 202 einen Durchmesser D. Des Weiteren sind jede der Reihen 206 und die Abschlussreihen 208 und 210 relativ zur nächstgelegenen Reihe 206 um einen Abstand versetzt, der im Wesentlichen gleich etwa der Hälfte des Durchmessers D einer Zelle 202 ist, also in etwa D/2 beträgt. Dies führt zu einem Querschnitt des Batterieblocks 104, der im Wesentlichen die Form eines Parallelogramms aufweist. Außerdem sorgt die relative Versetzung um einen Abstand, der in etwa gleich D/2 ist, für eine optimale Anordnung der Zellen 202, was bedeutet, dass in einem vorgegebenen Volumen des Batterieblocks 104 eine größtmögliche Anzahl von Zellen 202 untergebracht werden kann. Infolgedessen lässt sich die Leistungsabgabe des Batterieblocks 104 bei einem vorgegebenen Volumen bzw. einer bestimmten Größe des Batterieblocks maximieren.
  • Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt der Durchmesser D einer Zelle 202 im Wesentlichen in einem Bereich von etwa 10 Millimeter bis etwa 25 Millimeter und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 15 Millimeter bis etwa 20 Millimeter, wobei ganz besonders ca. 18 Millimeter bevorzugt werden. Außerdem liegt bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung eine Länge jeder dieser Zellen 202 im Wesentlichen in einem Bereich von etwa 50 Millimeter und vorzugsweise in einem Bereich von etwa 60 Millimeter bis etwa 70 Millimeter. Für den Fachmann ist es unter Umständen offensichtlich, dass die Abmessungen der Zellen 202 rein exemplarischer Art sind und dass die Zellen 202 jegliche anderen Abmessungen aufweisen können, ohne über das Wesen der vorliegenden Erfindung hinauszugehen.
  • Des Weiteren verlaufen gemäß der Darstellung in 2B zwei Seiten 212 und 216 des Batteriegehäuses 204 im Wesentlichen parallel zueinander, während die beiden Seiten 214 und 218 des Batteriegehäuses im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. Gemäß der Darstellung in 2B bilden die beiden Seiten 212 und 14 des Batteriegehäuses 204 zwischen sich einen Winkel a. Außerdem ist wegen des Querschnitts des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms ein Winkel zwischen den Seiten 216 und 218 im Wesentlichen gleich dem Winkel α. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung kann der Winkel α im Wesentlichen in einem Bereich von etwa 30 Grad bis 80 Grad und vorzugsweise von etwa 50 Grad bis 70 Grad liegen. Außerdem bilden gemäß der Darstellung in 2B die beiden Seiten 212 und 218 des Batteriegehäuses 204 zwischen sich einen Winkel β. Des Weiteren ist wegen des Querschnitts des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms ein Winkel zwischen den Seiten 214 und 216 im Wesentlichen gleich dem Winkel β. Bei einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung liegt der Winkel β im Wesentlichen in einem Bereich von etwa 100 Grad bis 150 Grad und vorzugsweise in einem Bereich zwischen etwa 110 Grad und 130 Grad. Die Bereiche der Winkel wegen des Querschnitts des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms ein Winkel zwischen den Seiten 216 und 218 im Wesentlichen gleich dem Winkel wegen des Querschnitts des Batterieblocks in Form eines Parallelogramms ein Winkel zwischen den Seiten 216 und 218 im Wesentlichen gleich dem Winkel α und β können zu einer kompakteren Ausführung des Batterieblocks 104 führen. Für den Fachmann ist es unter Umständen offensichtlich, dass die Bereiche der Winkel α und β rein exemplarischer Art sind und dass die Winkel α und β jegliche anderen Werte aufweisen können, ohne über das Wesen der vorliegenden Erfindung hinauszugehen. Darüber hinaus können die Seiten 212, 214, 216 und 218 des Batteriegehäuses 204 jede beliebige Länge oder Stärke aufweisen.
  • Des Weiteren sind die Zellen 202 in der Abschlussreihe 208 so angeordnet, dass der Querschnitt des Batterieblocks 104 in Form eines Parallelogramms mit einer ersten abgeschnittenen Ecke 220 zwischen den Seiten 212 und 214 des Batteriegehäuses versehen ist. Nur beispielhaft weist die Abschlussreihe 208 mindestens eine Zelle 202 weniger als jede der Reihen 206 auf, um so die Bildung der ersten abgeschnittenen Ecke 220 zu ermöglichen. Des Weiteren sind die Zellen 202 in der Abschlussreihe 210 so angeordnet, dass der Batterieblock 104 im Querschnitt in der Form eines Parallelogramms eine zweite abgeschnittene Ecke 222 zwischen den Seiten 216 und 218 aufweist. Rein exemplarisch weist die Abschlussreihe 210 mindestens eine Zelle 202 weniger als jede der Reihen 206 auf, was zur Bildung der zweiten abgeschnittenen Ecke 222 führt. Die erste abgeschnittene Ecke 220 und/oder die zweite abgeschnittene Ecke 222 können zu einer noch kompakteren Ausbildung des Batterieblocks führen, wenn mindestens eine spitze Ecke bei dem Querschnitt des Batterieblocks 104 in Form eines Parallelogramms entfernt wird.
  • Wie 2B zeigt, kann die Abschlussreihe 210 ein Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung aufweisen, das im Inneren des Batteriegehäuses 204 liegt. Beispielsweise wird das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung innerhalb des Batteriegehäuses 204 in der Form untergebracht, dass die Abschlussreihe 210 mit mindestens zwei Zellen 202 weniger als jede der Reihen 206 bestückt wird. Das Verbindung steil 224 zur Energieübertragung kann einen oder mehrere Anschlüsse aufweisen, die aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff hergestellt sind. Das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung kann die Zellen 202 elektrisch mit einem oder mehreren (in den Figuren nicht dargestellten) Stromanschlüssen verbinden, die auf dem Hauptkörper 102 der Kettensäge 100 vorgesehen sind. Des Weiteren kann der Batterieblock 104 einen oder mehrere (in den Figuren nicht dargestellte) elektrische Leiter umfassen, um Pole der Zellen 202 mit dem Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung elektrisch zu verbinden. Außerdem kann das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung auch dazu eingesetzt werden, die Zellen 202 von einer externen Stromquelle her aufzuladen. Dadurch, dass das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung im Inneren des Batteriegehäuses 204 vorgesehen wird, anstatt das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung auf einer Außenseite des Batteriegehäuses 204 anzubringen, kann der Batterieblock 104 kompakter ausgeführt werden. Außerdem kann das Verbindungsteil 224 zur Energieübertragung gegenüber korrodierenden Elementen (beispielsweise Feuchtigkeit) und vor mechanischer Beschädigung bei der Handhabung geschützt werden.
  • In den Zeichnungen und in der Beschreibung wurden bevorzugte Ausführungsformen und Beispiele für die Erfindung offenbart; auch wenn spezielle Begriffe hier verwendet wurden, gelten sie nur in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn und bezwecken keinerlei Einschreibung, wobei der Umfang der Erfindung in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 7019666 [0004, 0004]

Claims (12)

  1. Batterieblock (104) für ein batteriebetriebenes Werkzeug (100), bei welchem der Batterieblock (104) folgendes umfasst: eine Vielzahl von Batteriezellen (202), die in mindestens zwei Reihen (206) mit mindestens zwei Batteriezellen (202) in jeder Reihe (206) vorgesehen sind, wobei die Reihen (206) übereinander angeordnet sind und jede Reihe (206) relativ zu jeder nächstgelegenen Reihe so versetzt ist, dass ein Querschnitt des Batterieblocks (104) in Form eines Parallelogramms gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Batterieblock (104) des Weiteren mindestens eine Abschlussreihe (208, 210) aufweist, die als letzte Reihe von Batteriezellen über oder unter den mindestens zwei Reihen (206) vorgesehen ist, wobei die mindestens eine Abschlussreihe (208, 210) mindestens eine Batteriezelle (202) weniger als jede der mindestens zwei Reihen (206) aufweist.
  2. Batterieblock (104) nach Anspruch 1, bei welchem die Batteriezelle bzw. Batteriezellen (202) in der mindestens einen Abschlussreihe (208, 210) so angeordnet ist bzw. sind, dass die Form eines Parallelogramms mit einer abgeschnittenen Ecke (220, 222) versehen wird.
  3. Batterieblock (104) nach Anspruch 1 oder 2, bei welchem die Batteriezellen (202) zylinderförmig sind.
  4. Batterieblock (104) nach Anspruch 3, bei welchem die Reihen (206, 208, 210) relativ zu jeder nächstgelegenen Reihe um eine Distanz versetzt sind, welche dem halben Durchmesser (D) einer Batteriezelle (202) entspricht.
  5. Batterieblock (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zwei Seiten (212, 218) des Batterieblocks (104) in Form eines Parallelogramms einen Winkel (β) von etwa 100–150 Grad und vorzugsweise von etwa 110–130 Grad bilden.
  6. Batterieblock (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem zwei Seiten (212, 214) des Batterieblocks (104) in Form eines Parallelogramms einen Winkel (α) von etwa 30–80 Grad und vorzugsweise von etwa 50–70 Grad bilden.
  7. Batterieblock (104) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei welchem zwei Ecken (220, 222) des Batterieblocks (104) in Form eines Parallelogramms abgeschnitten sind.
  8. Batterieblock (104) nach Anspruch 3, bei welchem der Durchmesser einer Batteriezelle (202) im Bereich von etwa 10 bis 25 Millimeter, vorzugsweise von etwa 15–20 Millimeter und besonders bevorzugter Weise von etwa 18 Millimeter liegt.
  9. Batterieblock (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem die Batteriezellen (202) eine Länge im Bereich von etwa 50–80 Millimeter und vorzugsweise von etwa 60–70 Millimeter aufweisen.
  10. Batterieblock (104) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem eine der mindestens einen Abschlussreihe (210) mehr als eine Batteriezelle weniger als jede der mindestens zwei Reihen (206) aufweist, wobei die Abschlussreihe (210) ein Verbindungsteil (224) zur Energieübertragung im Inneren des Batterieblocks (104) in der Form eines Parallelogramms umfasst.
  11. Batteriebetriebenes Werkzeug (100), welches den Batterieblock (104) nach einem der Ansprüche 1 bis 10 aufweist.
  12. Batteriebetriebenes Werkzeug (100) nach Anspruch 11, bei welchem das batteriebetriebene Werkzeug (100) ein von Hand geführtes Gartengerät ist.
DE112011105074T 2011-03-22 2011-03-22 Optimierte Form eines Batterieblocks Ceased DE112011105074T5 (de)

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