DE202009002787U1

DE202009002787U1 - Akkupack

Info

Publication number: DE202009002787U1
Application number: DE202009002787U
Authority: DE
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-02-27
Filing date: 2009-02-27
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2019-02-28
Also published as: US20100221592A1

Abstract

Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine, welcher auswechselbar mit einer Handwerkzeugmaschine verbindbar ist und ein Gehäuse (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (11) eine einzelne Akkuzelle (12) aufgenommen ist.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft einen Akkupack nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus dem Stand der Technik sind Handwerkzeugmaschinen mit mehreren Akkuzellen bekannt, wobei die Akkuzellen zu einem Akkupack zusammengefasst sind. Der Akkupack ist entweder fest in das Gehäuse, z. B. in den Handgriff, der Handwerkzeugmaschine eingebaut oder auswechselbar mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verbunden. Wechselakkupacks sind z. B. am unteren Ende des Handgriffs der Handwerkzeugmaschine angebracht und bilden einen Standfuß.
Offenbarung der Erfindung
Der erfindungsgemäße Akkupack hat den Vorteil, dass auch ein Akkupack mit einer einzelnen Akkuzelle als Wechselakkupack zur Verfügung steht. Damit kann eine Handwerkzeugmaschine zum Beispiel mit zwei erfindungsgemäßen Wechselakkupacks vorgesehen werden, so dass das Arbeiten mit der Handwerkzeugmaschine auch dann möglich ist, wenn ein Akkupack zum Laden auf einem Ladegerät abgestellt werden muss. Dies ist bei herkömmlichen Handwerkzeugmaschinen, die einen fest eingebauten Akkupack mit nur einer Akkuzelle besitzen, nicht möglich, da der Akkupack zum Laden nicht aus der Handwerkzeugmaschine entnommen werden kann. Auch hat der Wechselakkupack den Vorteil, dass ein defekter Akkupack einfach ausgetauscht werden kann.
Ein Wechselakkupack mit nur einer Akkuzelle hat darüber hinaus den Vorteil, dass er vergleichsweise klein und kompakt ist, so dass er z. B. in dem Handgriff einer Handwerkzeugmaschine angeordnet werden kann, wobei der Akkupack mit der Akkuzelle in Längsrichtung innerhalb des Handgriffs aufgenommen ist und nicht wie bei herkömmlichen Akkupacks einen Standfuß am unteren Ende des Handgriffs bildet.
Gleichzeitig besteht für einen Einzellen-Wechselakkupack eine Schwierigkeit darin, die für den Akkupack erforderlichen Bauteile auf engem Raum unterzubringen, damit das Gehäuse des Akkupacks nur unwesentlich größer ist als die einzelne Akkuzelle selbst. Zum einen soll der Durchmesser des Gehäuses des Akkupacks nicht wesentlich größer als der Durchmesser der Akkuzelle selbst sein, d. h. das Gehäuse des Akkupacks soll im Wesentlichen dem Durchmesser der Akkuzelle zuzüglich der Wanddicke des Gehäuses entsprechen. Zum anderen soll das Gehäuse des Akkupacks nicht wesentlich länger als die Akkuzelle selbst sein. Die Akkuzelle selbst ist insbesondere zylinderförmig, kann jedoch auch andere Formen haben. Insbesondere im Falle einer Lithium-Ionen-Akkuzelle sind jedoch außer der Akkuzelle selbst weitere Bauteile, wie z. B. Platine mit elektronischen Komponenten, Leitungen, Temperatursensor, für den zuverlässigen und sicheren Betrieb der Akkuzelle erforderlich und müssen daher im Gehäuse des Akkupacks untergebracht sein. Die Bauteile sind vorzugsweise im Bereich einer Stirnseite der Akkuzelle angeordnet, wobei sie möglichst geringen Raum einnehmen, so dass das Gehäuse im Bereich der Bauteile keinen größeren Durchmesser aufweist als im Bereich der Akkuzelle selbst.
Weiterhin sind an dem Gehäuse zumindest ein Verriegelungsmittel und zumindest ein Entriegelungsmittel vorgesehen, wobei das Gehäuse, das Verriegelungsmittel und das Entriegelungsmittel einstückig ausgebildet sind. Dies ist vorteilhaft, da so durch das Verriegelungsmittel und das Entriegelungsmittel die Baugröße des Gehäuses des erfindungsgemäßen Akkupacks nicht unnötig vergrößert wird. Bei dem Verriegelungsmittel handelt es sich bevorzugt um eine Rastnase, bei dem Entriegelungsmittel um eine selbstfedernde Betätigungslasche.
Das Gehäuse ist vorzugsweise zweiteilig aufgebaut derart, dass ein erstes Gehäuseteil topfförmig ausgebildet ist und die Akkuzelle vollständig aufnimmt während ein zweites Gehäuseteil deckelförmig ausgebildet ist und mit dem ersten Gehäuseteil abschließt. Insbesondere sind dabei das zumindest eine Verriegelungsmittel und das zumindest eine Entriegelungsmittel mit dem ersten topfförmigen Gehäuseteil einstückig ausgebildet.
Das Gehäuse des Akkupacks besteht vorzugsweise aus Kunststoff. An das Gehäuse sind das zumindest eine Verriegelungsmittel, vorzugsweise zwei Rastnasen, und das zumindest eine Entriegelungsmittel, vorzugsweise zwei selbstfedernde Betätigungslaschen, einstückig an das topfförmige Gehäuseteil angespritzt.
Bei der Akkuzelle des erfindungsgemäßen Wechselakkupacks handelt es sich vorzugsweise um eine Lithium-Ionen-Zelle. Das Kathodenmaterial der Akkuzelle kann zum Beispiel aus Mischoxiden oder auf Basis von Lithium-Eisen-Phosphat LiFePO₄ oder Lithium-Mangan-Phosphat LiMnPO₄ oder LiVPO₄F oder einer Mischung dieser Kathodenmaterialien aufgebaut sein.
Darüber hinaus weist der erfindungsgemäße Akkupack bevorzugt Mittel zur Kodierung auf, welche die Anzahl der Akkuzellen beschreiben. Ferner weist der Akkupack vorzugsweise Mittel zur Codierung auf, welche das Kathodenmaterial der Akkuzelle beschreiben. Außerdem enthält der Akkupack vorzugsweise Mittel zur Kodierung, welche die Leistung der Akkuzelle beschreiben. Damit kann der Akkupack die Information, dass nur eine Akkuzelle vorhanden ist, und/oder die Information, welcher Typ von Akkuzelle vorliegt, und/oder die Information, welche Leistung die Akkuzelle besitzt, z. B. an ein Ladegerät oder eine Handwerkzeugmaschine, weitergeben. So kann verhindert werden, dass der Akkupack mit einem Gerät, z. B. einem Ladegerät oder einer Handwerkzeugmaschine, zusammengeschaltet wird, für das der Akkupack nicht geeignet ist. Als Mittel zur Kodierung eignen sich elektronische Mittel, z. B. ein Kodierwiderstand oder ein Datenspeicher, oder mechanische Mittel, z. B. ein zusätzliches Kontaktmittel, ein Schaltmittel, ein Kodierstift zum Unterbrechen einer Lichtschranke.
Eine Handwerkzeugmaschine mit einem erfindungsgemäßen Akkupack bildet einen weiteren Gegenstand der Erfindung. Die Handwerkzeugmaschine kann z. B. ein Akkuschrauber sein. Als Handwerkzeugmaschine im Sinne der vorliegenden Erfindung werden auch Gartengeräte, wie elektrisch angetriebene Scheren, z. B. Grasscheren, Astscheren, angesehen.
Bevorzugt ist der Akkupack in Längsrichtung in den Handgriff der Handwerkzeugmaschine einführbar. Dazu weist das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine an seinem unteren Ende eine Aufnahme für den Akkupack auf, so dass der Akkupack von unten in den Handgriff einschiebbar ist. Ist der Akkupack mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine verrastet, befindet sich die Akkuzelle in dem Akkupack innerhalb des Handgriffs der Handwerkzeugmaschine.
Einen weiteren Gegenstand der Erfindung bildet ein Ladegerät für einen erfindungsgemäßen Akkupack.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Ladegerät derart ausgelegt, dass es nicht nur den erfindungsgemäßen Wechselakkupack mit einer einzelnen Zelle, sondern anstelle des Wechselakkupacks mit einer Akkuzelle auch ein Wechselakkupack mit zwei oder mehreren Akkuzellen aufladen kann.
Vorzugsweise ist das Ladegerät mit Mitteln ausgestattet, die mit Mitteln zur Kodierung des Akkupacks korrespondieren. Die Mittel zur Kodierung des Akkupacks beschreiben vorzugsweise die Anzahl und/oder das Kathodenmaterial der in dem Akkupack enthaltenen Akkuzelle. Die mit den Kodiermitteln des Akkupacks korrespondierenden Mittel des Ladegeräts sind dementsprechend in der Lage die Anzahl und/oder das Kathodenmaterial der in dem Akkupack enthaltenen Akkuzelle zu erkennen und ein entsprechendes Ladeverfahren, das z. B. durch eine bestimmte Ladeschlussspannung gekennzeichnet ist, zu wählen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Wechselakkupacks im Längsschnitt
2 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Ladegeräts in perspektivischer Darstellung
3 eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in perspektivischer Darstellung.
In 1 ist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Akkupacks 10 mit einer einzelnen Akkuzelle 12 gezeigt. Bei der Akkuzelle 12 handelt es sich um eine Lithium-Ionen-Zelle. Sie ist zylinderförmig. Der Einzellen-Wechselakkupack 10 eignet sich als Spannungsquelle für eine Handwerkzeugmaschine 30, z. B. einen Akkuschrauber (3). Der Akkupack 10 weist ein Gehäuse 11 aus Kunststoff auf. In dem Gehäuse 11 ist eine einzelne Akkuzelle 12 aufgenommen. Das Gehäuse 11 ist zweiteilig aufgebaut. Ein erstes Gehäuseteil 13 ist topfförmig ausgebildet und nimmt die Akkuzelle 12 vollständig auf. Das zweite Gehäuseteil 14 ist deckelförmig ausgebildet und deckt das erste Gehäuseteil 13 ab. Dazu ist das Gehäuseteil 14 mit Rastvorsprüngen 19 versehen, die in korrespondierende Rastausnehmungen 21 am Gehäuseteil 13 eingreifen.
1 ist zu entnehmen, dass der Durchmesser des Gehäuses 11 des Akkupacks 10 nicht wesentlich größer als der Durchmesser der Akkuzelle 12 selbst ist. Der Durchmesser des Gehäuses 11 entspricht im Wesentlichen dem Durchmesser der Akkuzelle 12 zuzüglich der Wanddicke des Gehäuses 11 über die Gesamtlänge des Akkupacks 10. Auch an der oberen Stirnseite der Akkuzelle 12 in 1, in deren Bereich u. a. Mittel 17 zur elektrischen Kontaktierung des Akkupacks 10 mit einer Handwerkzeugmaschine 30 (siehe 3) vorgesehen sind, entspricht der Durchmesser des Gehäuses 11 im Wesentlichen dem Durchmesser der Akkuzelle 12. Damit ist die Schnittstelle 18 des Akkupacks 10 auf einer Fläche untergebracht, die im Wesentlichen dem Durchmesser der Akkuzelle 12 entspricht.
Das Gehäuse 11 ist mit Verriegelungsmitteln 15 in Form von Rastnasen und Entriegelungsmitteln 16 in Form von selbstfedernden Betätigungslaschen ausgestattet. Dabei ist das erste topfförmige Gehäuseteil 13 mit den Verriegelungsmitteln 15 und den Entriegelungsmitteln 16 einstückig ausgebildet, indem die Verriegelungsmittel 15 und die Entriegelungsmittel 16 an das Gehäuseteil 13 angespritzt sind. Die Verriegelungsmittel 15 greifen beim Verrasten mit einem Gehäuse einer Handwerkzeugmaschine in korrespondierende Rastnuten (nicht dargestellt) ein.
In 2 ist ein Ladegerät 20 zum Laden eines erfindungsgemäßen Wechselakkupacks dargestellt. Das Ladegerät 20 eignet sich insbesondere zum Laden eines Einzellen-Wechselakkupacks 10 nach 1. Das Ladegerät 20 umfasst ein Gehäuse 22 mit einer Aufnahme 24 für einen Wechselakkupack. Im Bereich der Aufnahme 24 sind Mittel 25 zur elektrischen Kontaktierung des Akkupacks mit dem Ladegerät 20 vorgesehen. Das Ladegerät ist mit Mitteln ausgestattet, die mit Mitteln zur Kodierung des Akkupacks korrespondieren. Die Mittel zur Kodierung des Akkupacks beschreiben vorzugsweise die Anzahl oder das Kathodenmaterial der in dem Akkupack enthaltenen Akkuzelle. Daher ist das Ladegerät in der Lage, die Anzahl der Akkuzellen in dem Akkupack sowie den Typ der Akkuzellen, insbesondere ob es sich um eine Lithium-Ionen-Zelle handelt, zu erkennen.
An dem Gehäuse 22 des Ladegeräts 20 ist ferner eine Ladezustandsanzeige 26 angeordnet. Außerdem sind Lüftungsschlitze 28 vorgesehen.
3 zeigt als eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 30 einen Akkuschrauber. Das Gehäuse 31 der Handwerkzeugmaschine 30 weist einen Handgriff 32 auf. Der Einzellen-Wechselakkupack 10 ist in Längsrichtung in dem Handgriff 32 aufgenommen. Hierfür weist das Gehäuse 31 der Handwerkzeugmaschine 30 an seinem unteren Ende eine Aufnahme für den Akkupack 10 auf, so dass der Akkupack 10 von unten in den Handgriff 32 einführbar ist. Der mit dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine 30 verriegelte Akkupack 10 ist im Wesentlichen vollständig in dem Handgriff 32 aufgenommen. Insbesondere befindet sich die Akkuzelle selbst innerhalb des Handgriffs 32 der Handwerkzeugmaschine 30.
Die Handwerkzeugmaschine 30 ist außerdem mit einer Werkzeugaufnahme 34, z. B. für Schrauberbits, sowie mit einer Schalttaste 36 zum Ein- und Ausschalten der Handwerkzeugmaschine 30 ausgestattet.

Claims

Akkupack für eine Handwerkzeugmaschine, welcher auswechselbar mit einer Handwerkzeugmaschine verbindbar ist und ein Gehäuse (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (11) eine einzelne Akkuzelle (12) aufgenommen ist.
Akkupack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkuzelle (12) eine Lithium-Ionen-Zelle ist.
Akkupack nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Akkuzelle (12) eine Zelle auf Basis von Lithium-Eisen-Phosphat oder Lithium-Mangan-Phosphat als Kathodenmaterial oder einer Mischung dieser Kathodenmaterialien ist.
Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkupack (10) Mittel zur Kodierung aufweist, welche die Anzahl der Akkuzellen (12) beschreiben.
Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkupack (10) Mittel zur Kodierung aufweist, welche das Kathodenmaterial der Akkuzelle (12) beschreiben.
Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Akkupack (10) Mittel zur Kodierung aufweist, welche die Leistung der Akkuzelle (12) beschreiben.
Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) zumindest ein Verriegelungsmittel (15), insbesondere eine Rastnase, und zumindest ein Entriegelungsmittel (16), insbesondere eine selbstfedernde Betätigungslasche, aufweist, wobei das Gehäuse (11), das Verriegelungsmittel (15) und das Entriegelungsmittel (16) einstückig ausgebildet sind.
Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (11) zweiteilig ausgebildet ist, wobei ein erstes topfförmiges Gehäuseteil (13) die Akkuzelle vollständig aufnimmt und mit einem zweiten deckelförmigen Gehäuseteil (14) abschließt.
Akkupack nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Gehäuseteil (13) und das zumindest eine Verriegelungsmittel (15) und das zumindest eine Entriegelungsmittel (16) einstückig ausgebildet sind.
Handwerkzeugmaschine mit einem Akkupack nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, das der Akkupack (10) in Längsrichtung in den Handgriff (32) der Handwerkzeugmaschine (30) einfuhrbar ist.
Ladegerät für einen Akkupack nach einem der Ansprüche 1–9.
Ladegerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle eines Wechselakkupacks (10) mit einer Akkuzelle (12) ein Wechselakkupack mit zwei oder mehreren Akkuzellen aufladbar ist.
Ladegerät nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Ladegerät (20) Mittel aufweist, welche mit Mitteln zur Kodierung des Akkupacks (10) korrespondieren.