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Die vorliegenden Erfindung betrifft einen modularen Tragrahmen oder ein Trägersystem für Batteriezellen. Batterien werden häufig aus einzelnen Batteriezellen gebildet. Dabei ergibt sich die Aufgabe, die einzelnen Zellen in mechanisch zweckmäßiger Weise zu verbinden, damit sie ein sicher verwendbares Ganzes bilden.
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Die Patentschrift 37 1888 (veröffentlicht im Jahr 1922) zeigt den klassischen Verbund von drei zylindrischen Zellen zu einer Taschenlampenbatterie. Die drei Zellen sind dabei parallel nebeneinander angeordnet. Die Zellen werden mit einem Band aus Metallleder oder Gummi verbunden. Diese Grundkonstruktion ist in ganz ähnlicher Weise für Taschenlampenbatterien nach wie vor im Einsatz.
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Die japanische Patentanmeldung
JP 2002313294 A2 (veröffentlicht im Jahr 2002) zeigt eine Variante von einer solchen Anordnung von Zellen. Hierbei wird eine andere äußere Form erzielt, welche vorteilhaft zur Verbindung mit einem Gerät sein kann.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2006 061 270 A1 (veröffentlicht im Jahr 2008) stellt einen Ansatz dar, wie wesentlich mehr Zellen miteinander verbunden werden können. Die Zellen werden hier wiederum parallel ausgerichtet. Bei dem Aneinanderlegen von zwei Zylinderkörpern entsteht zwischen den zwei Zylindern eine Mulde, auf welche gut ein dritter Zylinderkörper gelegt werden kann. In solcher Weise lassen sich sehr kompakte Anordnungen erzeugen. So kompakte Anordnungen erfordern aber die überlegte Kontaktierung der einzelnen Zellen. Die Offenlegungsschrift schlägt vor, den Pluspol und den Minuspol der einzelnen Zellen separat zu kontaktieren und an einer seitlich vorgesehenen Platte entsprechende Kontaktpunkte für jede Zelle vorzusehen. Dieser Ansatz erfordert allerdings einigen Aufwand bei der Führung der elektrischen Leiter und erscheint für eine sehr große Anzahl von Zellen (also etwa für zwei Dutzend Zellen oder mehr) daher nur eingeschränkt geeignet. Ferner sind die Zellen so angeordnet, dass über die gezeigte Anordnung hinaus schwer größere Module gebildet werden können.
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Die Offenlegungsschrift
DE 10 2010 037 957 (veröffentlicht im Jahr 2012) zeigt einen Batteriezellenträger, bei dem sechs zylindrische Zellen parallel angeordnet sind. Die Zellen werden von zwei Trägerteilen getragen und dabei in einer Art Rechteckanordnung gehalten. Die Zellenenden treten über die Trägerplatten hervor. Die Enden werden mit Krallen kontaktiert. Diese zweckmäßige Anordnung erscheint allerdings wenig geeignet, um eine größere Zellenanzahl zu verbinden. Zum einen erscheint es aufwendig, pro Zelle zweimal drei Halterungen mit Krallenanschlag vorzusehen. Zum anderen erscheint es fraglich, ob die mechanische Stabilität des Systems groß genug ist, um einen Sturz aus einem Meter Höhe oder mehr zu überstehen.
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Die vorliegende Erfindung möchte den Stand der Technik verbessern. Dabei soll ein Trägersystem für Batteriezellen zur Verfügung gestellt werden, welches universell einsetzbar ist. Insbesondere soll das Trägersystem für eine sehr variable, auch große Anzahl von Batteriezellen geeignet sein. Dabei soll ein modularer Aufbau gewählt werden, so dass auch Untergruppen von mehreren Zellen miteinander verbunden und voneinander getrennt werden können. Das System soll mechanisch sehr stabil sein, so dass es beispielsweise auch bei einem Sturz bei größerer Fallhöhe sicher erscheint – selbst bei sehr großer Zellenzahl.
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Diese Aufgabe wird durch ein Trägersystem nach Anspruch 1 gelöst. Sie wird ferner durch eine Trägerplatte nach Anspruch 24 und durch ein Modul nach Anspruch 25 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird also ein Trägersystem angeboten, welches eine erste und eine zweite Trägerplatte umfasst. Die erste Trägerplatte hat ihre wesentliche Erstreckung in einer ersten Ebene. Parallel zu dieser ersten Ebene oder zumindest im Wesentlichen parallel zu dieser ersten Ebene soll sich die zweite Trägerplatte in einer zweiten Ebene erstrecken. Beide Trägerplatten weisen Aufnahmeplätze für Batteriezellen auf. Solche Batteriezellen sind typischerweise zylindrisch. Geeignete Aufnahmeplätze sind daher zylindrische Ausnehmungen, in welche die Enden der Zellen gesteckt werden können. Die Tiefe der Ausnehmung ist nicht wesentlich, vorzugsweise wird allerdings nur 10% oder 20% der Länge einer zylindrischen Zelle aufgenommen (in Richtung der Zylinderlängsachse). Es wäre auch eine sehr geringe Aufnahmetiefe denkbar, beispielsweise könnten die Zellen auf einer im Wesentlichen ebenen Fläche durch Noppen oder Vorsprünge fixiert werden. Die Batteriezellen sollen also in der Regel so aufgenommen werden, dass sich ihre Längsachse senkrecht zur ersten und zweiten Ebene erstreckt. Vorzugsweise liegen die Aufnahmeplätze daher auf dieser Senkrechten genau gegenüber. Zwei einander zugeordnete Aufnahmeplätze definieren einen Aufnahmeraum für eine Batteriezelle. Wenn das Trägersystem mit Batteriezellen bestückt ist, entspricht der Umfang des Aufnahmeraumes dem Umfang jeweils einer Batteriezelle.
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Zwischen der ersten Trägerplatte und der zweiten Trägerplatte sind Verbindungsstege vorgesehen. Diese Verbindungsstege sollen zwischen benachbarten Aufnahmeräumen angeordnet sein. In einer ersten Ausführungsform der Erfindung können die Verbindungsstege jeweils zwischen zwei benachbarten Aufnahmeräumen angeordnet sein. Jeder Aufnahmeraum kann durch einen Mittelpunkt definiert werden. Durch diesen Mittelpunkt verläuft beispielsweise die Längsachse einer zylindrischen Batteriezelle. Die Verbindungsstege können nun auf der Achse zwischen zwei Mittelpunkten von Aufnahmeplätzen angeordnet sein. Vorzugsweise ist ein Verbindungssteg dabei mittig auf dieser Achse angeordnet. In einer anderen Ausführungsform, welche bei Trägersystemen möglich ist, welche vier oder eine höhere gerade Anzahl von Aufnahmeräumen anbietet, kann der Verbindungssteg auch zwischen jeweils vier Aufnahmeräumen angeordnet sein. Ein geeigneter Ort zur Anordnung des Verbindungssteges ist dabei der Kreuzungspunkt der beiden Achsen, welche die vier Stege kreuzweise verbinden. Der Verbindungssteg kann genau auf diesem Kreuzungspunkt liegen oder entlang einer Achse oder zwischen zwei Achsen davon entfernt liegen.
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Das zur Lage der Verbindungsstege in Bezug auf die Aufnahmeräume Gesagte, gilt auch in Bezug auf die Lage der Verbindungsstege in Bezug auf die Aufnahmeplätze.
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Es ist zweckmäßig, wenn die erste und/oder die zweite Trägerplatte Stegaufnahmen aufweisen. Solche Stegaufnahmen sind allerdings nicht immer erforderlich, etwa dann nicht, wenn die Verbindungsstege einstückig mit einer der Trägerplatten ausgebildet sind. Solche Stegaufnahmen erlauben die Verbindung des Verbindungssteges mit einer Trägerplatte. Dazu können die Stegaufnahmen beispielsweise als Ausnehmungen ausgeführt werden, zweckmäßig etwa als Bohrungen. Zweckmäßig ist eine Bohrung, welche sich konisch zur Innenfläche (also der den Zellen zugewandten Fläche) der Trägerplatte hin verjüngt. In solche Bohrungen können Ankerelemente eingelassen werden, welche die Form eines Kegels oder eines Kegelstumpfes haben. In jedem Falle ist es zweckmäßig, wenn die Ankerelemente mit einer Trägerplatte verbindbar sind und von ihr lösbar. Sie können beispielsweise in entsprechende Stegaufnahmen eingesteckt werden. Sie können dort formschlüssig gehalten werden und daher auch wieder entnehmbar sein.
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Zweckmäßig ist es, die Verbindungsstege in Form von Stangen zu gestalten. Die Länge einer Stange legt dabei im Wesentlichen den Abstand zwischen erster und zweiter Trägerplatte fest. Die Stange kann einen Stangenkopf aufweisen, der lösbar oder vorzugsweise fest mit der Stange verbunden ist. Der Stangenkopf wird vorzugsweise so gestaltet, dass er ähnlich wie ein Ankerelement bequem von den Stegaufnahmen aufgenommen werden kann und dort formschlüssig fixiert wird.
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Es ist zweckmäßig, ein Trägersystem aus mehr als zwei Trägerplatten herzustellen. Beispielsweise kann in einer unteren Ebene eine Anzahl von Trägerplatten angeordnet sein und in einer parallel zur unteren Ebene verlaufenden oberen Ebene kann eine weitere Anzahl von Trägerplatten angeordnet sein. Einander gegenüberliegende Trägerplatten bilden dabei jeweils ein Modul. Die Trägerplatten werden vorzugsweise durch mindestens einen Verbindungssteg verbunden.
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Damit das Trägersystem als zusammenhängendes stabiles System ausgebildet werden kann ist es vorteilhaft, wenn die Trägerplatten Verbindungselemente aufweisen. Dabei kann die erste Trägerplatte mindestens ein erstes und zweckmäßigerweise auch ein zweites Verbindungselement aufweisen. Die zweite Trägerplatte kann ebenfalls Verbindungselemente aufweisen, beispielsweise ein drittes Verbindungselement und ein viertes Verbindungselement. Zweckmäßig ist es, wenn jede Trägerplatte ein männliches und ein weibliches Verbindungselement aufweist. Beispielsweise ist es zweckmäßig, wenn das erste Verbindungselement als männliches Element gestaltet ist und das dritte Verbindungselement (in der zweiten Trägerplatte) als weibliches Verbindungselement. Entsprechend kann das zweite Verbindungselement als weibliches Verbindungselement gestaltet werden und das vierte Verbindungselement als (mit dem zweiten korrespondierendes) männliches Verbindungselement. Es ist zweckmäßig, die Verbindungselemente an den Seitenflächen der Trägerplatten vorzusehen.
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Um die Trägerplatten leichter zu gestalten ist es vorteilhaft, die Aufnahmeplätze relativ tief in die Trägerplatten einzulassen. Die Aufnahmeplätze können in der Form durchgehender zylindrischer Bohrungen gestaltet sein. Besonders dann ist es vorteilhaft, an der der Außenfläche zugewandte Seite für diese Ausnehmungen Anstöße vorzusehen. Diese Anstöße können Vorsprünge sein, die an den zylindrischen Innenseiten der Ausnehmungen vorgesehen sind. Alternativ können die Anstöße Vorsprünge sein, die an der Außenfläche der Trägerplatten vorgesehen sind und über die zylindrischen Bohrungen hinausragen.
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Zur Verbindung des Trägersystems mit anderen Elementen kann es vorteilhaft sein, an der Außenfläche Zapfen vorzusehen. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, solche Zapfen (zumindest zum Teil) aus solchen Elementen zu bilden, welche auch Anstöße ausbilden.
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Ferner können Halbzapfen vorgesehen sein. Zwei Halbzapfen benachbarer Trägerplatten können die Form eines Zapfens ausbilden. Die Elemente, die Halbzapfen bilden, können auch Anstöße ausbilden.
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Wie angesprochen, wird jeweils eine erste Trägerplatte und eine ihr gegenüberliegende zweite Trägerplatte, welche gemeinsam Aufnahmeräume für Batteriezellen anbieten, als Modul verstanden. Es ist vorteilhaft, ein Trägersystem auszubilden, welches drei, vier oder mehr Module umfasst.
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Trägerplatten als solche und auf Module als solche. Besonders vorteilhaft sind Trägerplatten für das beschriebene Trägersystem, welche neben den Aufnahmeplätzen für Batteriezellen auch Stegaufnahmen aufweisen. Zweckmäßig sind Module aus einer ersten Trägerplatte und einer zweiten Trägerplatte, welche ferner mindestens ein Verbindungssteg aufweisen.
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Vorteilhaft ist es, wenn bei einem Trägersystem mehr korrespondierende Stegaufnahmen vorgesehen sind als Verbindungsstege. Dann kann die Zahl der Verbindungsstege erhöht werden oder es können Verbindungsstege an andere Orte versetzt werden.
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Unter einer Batteriezelle wird vorliegend auch eine wieder aufladbare Batteriezelle oder wieder aufladbare Batterie verstanden. Der Begriff bezeichnet also auch das, was üblicherweise als Akkumulator oder Akku bezeichnet wird.
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Weitere Merkmale, aber auch Vorteile der Erfindung, ergeben sich aus den nachfolgend aufgeführten Zeichnungen und der zugehörigen Beschreibung. In den Abbildungen und in den dazugehörigen Beschreibungen sind Merkmale der Erfindung in Kombination beschrieben. Diese Merkmale können allerdings auch in anderen Kombinationen von einem erfindungsgemäßen Gegenstand umfasst werden. Jedes offenbarte Merkmal ist also auch als in technisch sinnvollen Kombinationen mit anderen Merkmalen offenbart zu betrachten. Die Abbildungen sind teilweise leicht vereinfacht oder schematisch:
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1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Trägersystems, bestehend aus einem Modul, welches Batteriezellen trägt.
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2 zeigt eine entsprechende Ansicht eines Trägersystems ohne Batteriezellen.
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3 zeigt eine Aufsicht auf eine Trägerplatte eines Moduls für ein erfindungsgemäßes Trägersystem.
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4 zeigt in perspektivischer Ansicht ein Trägersystem.
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5 zeigt eine andere Ansicht des Trägersystems aus 4.
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1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein erfindungsgemäßes Trägersystem, welches Batteriezellen trägt. Das Trägersystem besteht nur aus einem Modul 10. Das Modul weist eine erste Trägerplatte 12 und eine darunter angeordnete zweite Trägerplatte 14 auf. Zwischen den Trägerplatten sind die Batteriezellen 16 angeordnet. Es werden zwei parallele Reihen von jeweils vier Batteriezellen gebildet. Ein solches Modul würde daher auch als 4×2-Modul bezeichnet.
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2 gibt dasselbe Modul wie 1 wieder, diesmal jedoch ohne Batteriezellen. In dieser Ansicht sind daher viele weitere Details des Moduls erkennbar. Die erste Trägerplatte 12 erstreckt sich entlang einer ersten Ebene E1. Die zweite Trägerplatte 14 erstreckt sich entlang einer Ebene E2, welche im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene E1 angeordnet ist. Die erste Trägerplatte 12 weist eine Außenfläche 18 auf. Diese verläuft entlang der Ebene E1 und ist von der zweiten Trägerplatte 14 weg orientiert. Gegenüberliegend weist die erste Trägerplatte 12 eine zur zweiten Trägerplatte 14 hin orientierte Innenfläche auf, welche in der Darstellung jedoch nicht sichtbar wird.
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Die zweite Trägerplatte 14 weist eine Innenfläche 20 auf, welche zur ersten Trägerplatte 12 hin orientiert ist. Die Innenfläche verläuft entlang der Ebene E2. Gegenüber der Innenfläche verläuft ebenfalls entlang dieser Ebene eine Außenfläche, welche aber wiederum nicht sichtbar ist. Beide Trägerplatten weisen ferner umlaufende Seitenflächen auf, für die erste Trägerplatte 12 ist das die Seitenfläche 22A und für die zweite Trägerplatte 14 ist das die Seitenfläche 22B. Die beiden Trägerplatten sind durch zwei Verbindungsstege 24A und 24B miteinander verbunden. Diese Verbindungsstege verlaufen im Wesentlichen senkrecht zu den Ebenen der Trägerplatten. Eine entsprechende Senkrechte S1 ist auf der Ebene E2 eingezeichnet.
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Die erste Trägerplatte 12 weist Aufnahmeplätze 26 für Zellen auf. Korrespondierend dazu sind in der zweiten Trägerplatte 14 Aufnahmeplätze 28 für Zellen vorgesehen. Diese Aufnahmeplätze haben jeweils die Form zylindrischer Ausnehmungen. Sie könnten aber auch andere Formen aufweisen, beispielsweise quaderförmig sein.
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In der ersten Trägerplatte 12 sind ferner drei Stegaufnehmen vorgesehen, die Stegaufnahmen 30A, 30B und 30C. Senkrecht gegenüberliegend zu diesen Stegaufnahmen sind in der zweiten Trägerplatte 14 die Stegaufnahmen 32A, 32B und 32C vorgesehen. Die Verbindungsstege 24A und 24B weisen jeweils Stangen auf, die Stangen 34A und 34B. Die Stange 34A weist einen Stangenkopf 36 auf, der in der Stegaufnahme 30A der ersten Trägerplatte 12 sichtbar wird. Die Stange 34B ist umgekehrt orientiert. Ihr Stangenkopf steckt (nicht sichtbar) in der Stegaufnahme 32C. In der Stegaufnahme 32C wird die Stange 34B durch ein Ankerelement 38 gehalten. Das Ankerelement 38 kann ein Innengewinde aufweisen, welches mit dem Außengewinde der Stange 34B verschraubt wird.
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An den Seitenflächen in den Trägerplatten sind Verbindungselemente vorgesehen, die es gestatten, die Trägerplatten bündig mit anderen Trägerplatten in der gleichen Ebene zu verbinden. Eingezeichnet sind das erste Verbindungselement 40, ein zapfenförmiges männliches Verbindungselement, und das benachbarte zweite Verbindungselement 42, ein weibliches Verbindungselement, welches einen Zapfen aufnehmen kann.
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3 zeigt die Aufsicht auf eine erfindungsgemäße erste Trägerplatte. In dieser Trägerplatte sind Aufnahmeplätze für zehn Zellen vorgesehen. Es handelt sich um eine 5×2-Trägerplatte, bei der in zwei parallelen Reihen fünf Aufnahmeplätze angeordnet sind. In ihrer Konstruktion entspricht die Trägerplatte ganz und gar der soeben gezeigten 4×2-Trägerplatte. In dieser Darstellung ist insbesondere die Anordnung der Aufnahmeplätze und der Stegaufnahmen leicht erkennbar. Es sind Aufnahmeplätze für 26A bis 26K vorgesehen. Die Stegaufnahmen 30A bis 30D sind mehrfach symmetrisch zwischen den Aufnahmeplätzen angeordnet.
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Die Anordnung wird exemplarisch für die Stegaufnahme 30A besprochen. Die Stegaufnahme 30A ist auf der Spiegelsymmetrieebene zwischen der oberen Reihe von Aufnahmeplätzen 26A bis 26E und der unteren Reihe von Aufnahmeplätzen 26F bis 26K angeordnet. Sie ist ferner auf der Spiegelsymmetrieebene zwischen benachbarten Paaren von Aufnahmeplätzen angeordnet. Entlang dieser Ebene lässt sich der Platz 26A auf dem Platz 26B spiegeln. Daher liegt die Stegaufnahme 30A genau am Kreuzungspunkt der Verbindungslinien der Zentren der Aufnahmeplätze 26A, 26B, 26F und 26G.
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Die Stegaufnahmen könnten allerdings auch in anderer Weise zwischen benachbarten Aufnahmeplätzen angeordnet sein. Beispielsweise könnte eine Stegaufnahme mittig zwischen den Aufnahmeplätzen 26A und 26B angeordnet sein. Alternativ könnte eine Stegaufnahme mittig zwischen den Aufnahmeplätzen 26A und 26F angeordnet sein. Allgemein ist es im Sinne der Erfindung vorteilhaft, Stegaufnahmen nicht nur zwischen Aufnahmeplätzen, sondern auf Symmetrieelementen oder -punkten zwischen Aufnahmeplätzen und -räumen anzuordnen.
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In dieser Ansicht ist ebenfalls gut erkennbar, dass zu allen Seiten hin an der Seitenfläche 22 der ersten Trägerplatte Verbindungselemente vorgesehen sind. Dazu gehören die männlichen Verbindungselemente 40A und gegenüberliegend 40D sowie an den kurzen Seiten die männlichen Verbindungselemente 40C und 40D. Danebenliegend sind jeweils weibliche Verbindungselemente vorgesehen, die Elemente 42A bis 42D.
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Ebenfalls erkennt man in dieser Darstellung, dass die Stegaufnahmen 30 von Zapfen 44 umgeben sind. Die Zapfen 44 sind quaderförmig ausgeführt. Sie können als Ankerpunkte zur Verbindung mit weiteren Elementen dienen. Beispielsweise kommt es in Betracht, die Zapfen mit Ausnehmungen in Lochblenden zu verbinden oder solche Blenden mit Hilfe der Zapfen an der ersten Trägerplatte 12 zu fixieren.
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Ebenfalls gut erkennbar wird, dass auf der Außenfläche 18 der ersten Trägerplatte 12 im Bereich der Verbindungselemente 40 und 42 Halbzapfen 46 vorgesehen sind. Wenn man die Halbzapfen auf dieser Trägerplatte mit korrespondierenden Halbzapfen auf einer benachbarten Trägerplatte verbindet, so bilden zwei Halbzapfen die Quaderform eines Zapfens 44 nach. Folglich ergibt sich eine kontinuierliche Reihe von Verbindungselementen, welche aus Zapfen 44 und Halbzapfenpaaren besteht.
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Ferner ist sichtbar, dass die Aufnahmeplätze 26 auf der Außenfläche 18 der ersten Trägerplatte 12 teilweise verschlossen sind. Dies geschieht durch Anstöße. Für den Aufnahmeplatz 26A sind umlaufend die Anstöße 48A, 48B, 48C und 48D vorgesehen. Diese Anstöße geben den Oberseiten eingesetzter Zellen Halt, so dass sie sich nicht über die zylindrische Ausnehmung hinaus zur Außenfläche 18 der Trägerplatte 12 hin verschieben können. Der Anstoß 48A ist einstückig an dem Halbzapfen 46 angeformt. Der Anstoß 48C ist einstückig an dem Zapfen 44 angeformt. Die übrigen Anstöße sind ebenfalls an andere Elemente angeformt.
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4 zeigt in einer perspektivischen Darstellung ein Trägersystem, das aus mehreren Modulen besteht. Vorne links erkennt man ein erstes Modul 10 mit seiner ersten Trägerplatte 12 und seiner zweiten Trägerplatte 14. In dem ersten Modul 10 ist ein zweites Modul 50 angeordnet. Daneben sind weitere Module angeordnet. Die Module bilden mit ihren jeweils (nicht näher bezeichneten) ersten Trägerplatten eine erste Modulebene 52 und mit den (jeweils wiederum nicht näher bezeichneten) zweiten Trägerplatten eine zweite Modulebene 54.
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Die gleiche Anordnung ist in 5 in einer perspektivisch nicht so anschaulichen, aber detailreicheren Darstellung auf fast gleicher Blickrichtung wiedergegeben. Man erkennt wiederum ein Trägersystem 100. Dieses besteht aus mehreren Modulen, welche eine obere Modulebene 52 und eine untere Modulebene 54 ausbilden.
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Gegen den Uhrzeitersinn umlaufend schließt sich rechts an das erste Modul 10 das zweite Modul 50 an. Das Modul 10 ist damit mit seiner Schmalseite an die lange Seite des Moduls 50 gekoppelt. An das Modul 50 wiederum schließt sich das dritte Modul 60 an. An dieses wiederum schließt sich (nur in der oberen Ebene sichtbar) das vierte Modul 70 an und daran das fünfte Modul 80. Alle Module sind 4×2-Module, das Modul 60 allerdings ist ein 2×2-Modul. Alle Module weisen jeweils eine erste Trägerplatte und eine zweite Trägerplatte auf. Die ersten Trägerplatten bilden gemeinschaftlich die erste Modulebene 52 und die jeweils zweiten Trägerplatten bilden gemeinschaftlich die zweite Modulebene 54. Die beiden Modulebenen sind durch Verbindungsstege verbunden, unter anderen die Stege 24A, 24B und 24C.
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Die erste Trägerplatte des ersten Moduls ist hier mit 12A bezeichnet und die zweite Trägerplatte des ersten Moduls 10 ist mit 14A bezeichnet. Für das zweite Modul 50 ist die erste Trägerplatte die Trägerplatte 12B und die zweite Trägerplatte ist die Trägerplatte 14B. An der schmalen Stirnseite der zweiten Trägerplatte 14A des ersten Moduls 10 sind ein männliches Verbindungselement 40 und ein weibliches Verbindungselement 42 vorgesehen. Korrespondierend sind in der zweiten Trägerplatte 14B des zweiten Moduls 50 ein drittes Verbindungselement 56 und ein viertes Verbindungselement 58 vorgesehen. Das männliche Verbindungselement 40 greift in das weibliche vierte Verbindungselement 58 ein. Das männliche dritte Verbindungselement 56 greift in das weibliche zweite Verbindungselement 42 ein. In dieser Weise lässt sich eine feste Verbindung bei bündigem Anstoß der Seitenkanten herstellen.
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Aus der Zeichnung wird aber auch erkennbar, dass bei unveränderter Lage des ersten Moduls 10 das zweite Modul auf den Kopf gestellt werden könnte. Dann würde die erste Trägerplatte 12B des zweiten Moduls 50 einen Teil der zweiten Modulebene 54 bilden und die zweite Trägerplatte 14B des zweiten Moduls 50 würde einen Teil der ersten Modulebene 52 bilden. Ein solches Umkehren von Modulen kann beispielsweise dazu dienen, die Polung aller Zellen zu Moduls relativ zu benachbarten Modulen zu verändern. In zweckmäßiger Weise können dann Module in verschiedener Orientierung und in der Regel auch in verschiedener elektrischer Polung zusammengesteckt werden. Aus der Gleichartigkeit der Verbindungselemente folgt, dass die Verbindungselemente dabei in verschiedenen Ebenen zusammenwirken können. Dies macht das Trägersystem besonders universell einsetzbar.
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Zu beachten ist auch, dass wesentlich mehr Stegaufnahmen angeboten werden als Verbindungsstege eingesetzt werden. Dies erlaubt es, die Verbindungsstege zu versetzen. Damit kann beispielsweise auf die Einbausituation des Trägersystems in einem Gehäuse oder dergleichen Rücksicht genommen werden.
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Ferner ist es möglich, das Trägersystem durch Verwendung einer größeren Anzahl von Verbindungsstegen noch stabiler zu machen. Hohe Stabilitätsanforderungen ergeben sich insbesondere dann, wenn sehr viele Module zu einem großen Trägersystem zusammengesteckt werden. Ein solches Trägersystem kann beispielsweise einhundert oder mehr Zellen aufnehmen. Um hohe Stabilität, z. B. bei Stürzen zu erzeugen, ist dann die Zahl der Verbindungsstege zu erhöhen.
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Das Konzept des vorliegenden Trägersystems erlaubt es, Trägersysteme für kleinere und größere Anzahlen von Zellen flexibel so zu bilden, dass die jeweiligen Stabilitätserfordernisse berücksichtigt werden. Dadurch wird ein sehr stabiles und universell einsetzbares Trägersystem geschaffen.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Trägersystem
- 10
- erstes Modul
- 12
- erste Trägerplatte
- 14
- zweite Trägerplatte
- 16
- (Batterie-)Zelle
- 18
- Außenfläche
- 20
- Innenfläche
- 22
- Seitenfläche
- 24
- Verbindungssteg
- 26
- Aufnahmeplatz in der ersten Trägerplatte
- 28
- Aufnahmeplatz in der zweiten Trägerplatte
- 30
- Stegaufnahme in der ersten Trägerplatte
- 32
- Stegaufnahme in der zweiten Trägerplatte
- 34
- Stange
- 36
- Stangenkopf
- 38
- Ankerelement
- 40
- erstes Verbindungselement
- 42
- zweites Verbindungselement
- 44
- Zapfen
- 46
- Halbzapfen
- 48
- Anstoß
- 50
- zweites Modul
- 52
- erste Modulebene
- 54
- zweite Modulebene
- 56
- drittes Verbindungselement
- 58
- viertes Verbindungselement
- 60
- drittes Modul
- 70
- viertes Modul
- 80
- fünftes Modul
- E1
- erste Ebene
- E2
- zweite Ebene
- S1
- Senkrechte auf der ersten Ebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 2002313294 A2 [0003]
- DE 102006061270 A1 [0004]
- DE 102010037957 A [0005]
