專利名稱：電池組的制作方法
電池組
現(xiàn)有技術本發(fā)明涉及一種按照權(quán)利要求1的前序部分所述的電池組，其尤其是用于手持工 具機。大量的手持工具機裝配有可以充電的電池組而取代用于供電的市電。電池組由多 個以電的方式連接在一起的電池組電池組成，這些電池安置在一個外殼中。電池組電池大 多數(shù)都具有基本上圓柱形的形狀。其機械尺寸一般都要符合國際標準，但是該國際標準允 許很大的公差。該公差位于直到Imm的范圍中，與通常在設計中常用的公差范圍大小0. 2mm 至0. 4mm相比較，這意味著在相同的主尺寸下具有明顯更大的公差。由于這種很大的公差，因此要求以最大的尺寸設計電池組的外殼。但是這導致一 些或者全部電池組電池在具有間隙下被安置在外殼中。在這種情況下所述間隙例如用泡沫 填充物補償。但是這種泡沫填充物具有缺點，一方面由于存在可能的壓力變形殘余，泡沫填 充物的機械張力隨著時間而減小，由此電池組電池在外殼中又重新獲得間隙而不再牢固地 支承著。另一方面泡沫填充物具有缺點，即它們具有良好的隔熱作用。這在電池組中是不 希望的，因為應該將在運行中或者在電池組充電時形成的熱量盡快地排出。另外由現(xiàn)有技 術中已知，為了補償電池的直徑公差，設置了彈性的外殼。彈性的外殼是有缺點的，因為電 池組的設計此時很大地受到外殼的彈性的影響。此外其余的部件例如螺紋連接件必須與外 殼的彈性相協(xié)調(diào)。最后彈性的外殼不是有利的，因為由于彈性變形，外殼依賴于其中含有的 電池組電池的實際尺寸而承受不同程度的機械負荷。發(fā)明的公開本發(fā)明涉及一種電池組(蓄電池包)，其包括應該外殼和至少一個電池組電池(電 池單元)以及用于電池組電池的公差補償?shù)臋C構(gòu)。也可以具有多于一個的電池組電池，例 如兩個或更多個電池組電池相互連接在一起組成一個電池組。所述電池組尤其適用于對電 設備，特別是手持工具機，供電。電池組電池通常具有圓柱形形狀。但是原則上它們也可以 具有任何其它的幾何形狀。按照本發(fā)明，電池組的公差補償機構(gòu)具有至少一個撐開元件，所述撐開元件設置 在至少兩個電池組電池之間和/或在一個電池組電池和外殼之間的空隙中。電池組的外殼 最好是形狀穩(wěn)定的。它在設計的意義上可以看作是剛性的。借助于撐開元件，可以在外殼 的外部輪廓變化不大的情況下補償位于形狀穩(wěn)定的外殼中的電池組電池的公差。撐開元件 占據(jù)由電池組電池的尺寸公差產(chǎn)生的在電池組電池相互之間和/或在電池組電池和外殼 之間的間隙。撐開元件例如可以設置在兩個相鄰的電池組電池之間。但是也可以插入在三個相 鄰的電池組電池之間的電池間空隙之間，這三個電池相互間大致三角形地設置。如果存在 至少四個電池組電池，其相互間以正方形設置，則撐開元件可以設置在該四個電池組電池 之間的空隙中。撐開元件也可以設置在電池組外殼的內(nèi)壁和一個電池組電池之間或者設置 在電池組外殼的內(nèi)壁和兩個相鄰的頂靠在內(nèi)壁上的電池組電池之間。在一個第一實施形式中，撐開元件本身是形狀彈性的。它的尺寸尤其是設計得大于在電池組電池之間和/或電池組電池和外殼之間的空隙，從而在撐開元件插入到間隙中 時與該間隙毗連的電池組電池被相互擠開。形狀彈性的撐開元件原則上可以用彈性體材料 制造。但是它最好由一種熱塑性材料形成，由此撐開元件的各單獨的部分元件基本上是剛 性的，而撐開元件在整體上由于其形狀的緣故而具有足夠的彈性。撐開元件最好由高密度的聚乙烯(PE HD)制成，它的優(yōu)點在于，一方面比較有彈性 和容易變形，另一方面具有0. 4至0. 42ff/mK的導熱能力，因此對于塑料而言其具有比較好 的導熱能力，這種導熱能力與電池組電池本身的0. 4至0. 5ff/mK的導熱能力相當。撐開元 件例如可以通過壓鑄制造。在緣故第二實施形式中，撐開 元件具有至少一個彈性的元件。撐開元件的起支承 作用的部分元件由基本上剛性的材料例如熱塑性塑料制成。在起支承作用的部分元件之間 設置至少一個彈性的元件，該彈性元件使得在撐開元件插入到在電池組電池之間和/或在 電池組電池和外殼之間的空隙中時與該空隙毗連的電池組電池相互間被擠開。該彈性的元 件可以一方面由一種彈性體材料例如彈性體塑料形成。這具有優(yōu)點，即它可以直接地成形 在起支承作用的部分元件上，例如在一種雙組分壓鑄法中形成。所述彈性的元件另一方面 也可以是彈簧元件，它或者成形在所述起支承作用的部分元件上，例如實施成由塑料制成 的彈簧元件，或者實施成單獨的元件。撐開元件的至少一個壁最好這樣地與電池組電池的輪廓相適配，使得撐開元件緊 貼在電池組電池上。由此貼靠在一個電池組電池的周面上的撐開元件的外壁形成與該電池 組電池的所述周面互補的面。在一個優(yōu)選實施形式中，撐開元件由多個壁形成，這些壁限定出一個中空空間。這 具有優(yōu)點，即在將撐開元件安裝到在兩個或多個電池之間和/或在電池組電池和外殼之間 的空隙這之后在電池間空隙中形成一個中空空間。該中空空間可以用于冷卻電池組電池， 例如冷卻空氣或一種另外的排熱介質(zhì)流過該中空空間。借助于手持工具機或充電裝置中的 風扇在電池組中產(chǎn)生冷卻空氣流已經(jīng)由現(xiàn)有技術公開。此外，撐開元件的形狀的設計有利地考慮了在電池組電池之間的熱傳遞情況。在 某個區(qū)域中，在該區(qū)域中在兩個相鄰的電池組電池之間的熱傳遞是希望的并且應該得到支 持，這樣地設計設置在電池組電池之間的撐開元件，即可以實現(xiàn)好的熱傳遞。這可以如此地 實現(xiàn)，即撐開元件的相鄰的壁設置成相互頂靠在一起。在相互頂靠在一起的壁之間應該不 存在任何空氣隙，因為該空氣隙會強烈減小熱傳遞。相互頂靠在一起的壁例如也可以是相 互過渡延長到對方中的壁，從而它們被單件地構(gòu)造。相應地，在某個區(qū)域中，在該區(qū)域中在兩個相鄰的電池組電池之間的熱傳遞是不 希望的并且應該在盡可能大的程度上被阻止，這樣地設計設置在電池組電池之間的撐開元 件，即盡可能強烈地減小熱傳遞，亦即不可能實現(xiàn)好的熱傳遞。這可以如此地實現(xiàn)，即在撐 開元件的相鄰的壁之間設置阻止熱傳遞的空氣隙。因此在應該沒有熱傳遞發(fā)生的該區(qū)域中 正好避免了撐開元件的相鄰的壁相互頂靠在一起地設置。為了便于安裝撐開元件，最好在撐開元件上設置插入輔助機構(gòu)。這尤其可以是插 入斜面，從而撐開元件在它的在安裝時面對電池組電池的端面上具有比在它的相對一側(cè)的 端面上更小的直徑。由此在撐開元件插入到在相鄰的電池組電池之間的空隙中時，電池組 電池被逐漸撐開。
可以在兩個或多個電池組電池逐漸或在外殼和一個或多個電池組電池之間設置在撐開元件例如可以具有基本上與電池組電池相同的軸向長度。由此電池組電池可以可靠 地和均勻地在它們的整個軸向長度上被相互擠開。備選地，也可以在兩個或多個電池組電 池之間或在一個或多個電池組電池和外殼之間的空隙中，從電池組電池的兩個端面出發(fā)各 插入一個撐開元件，該撐開元件與電池組電池的軸向長度相比較短。這均勻優(yōu)點，即撐開元 件可以很容易地插入，因為需要的壓力比在較長的撐開元件情況下要小。盡管如此也實現(xiàn) 將電池組電池的均勻地撐開。本發(fā)明的另一個主題涉及一種手持工具機，它包含最后一個按照本發(fā)明的電池組。以下對照附圖詳細描述本發(fā)明。附圖中，

圖1示出了按照本發(fā)明的電池組的分解圖，圖2示出了按照本發(fā)明的電池組的橫截面視圖，圖3示出了一個撐開元件的橫截面視圖，圖4示出了圖3中的撐開元件透視圖，圖5示出了撐開元件的一個替代的實施形式的示意圖。圖1中的分解圖示出了包括由塑料制成的外殼10、多個圓柱形的電池組電池20和 多個撐開元件30的電池組1。在所示的實施形式中，十個電池組電池20各以五個電池組電 池20相互頂靠地布置在兩個并列的列中。圖1簡化地僅僅示出兩個撐開元件30。但是最 好在由四個相鄰的電池組電池20形成的一個空隙22中總設置有一個撐開元件30。為了將 電池組1完全地安裝在例如手持工具機(沒有示出)上，外殼10還包括其它的外殼部件， 例如側(cè)壁，以及電觸頭，此處為了更清楚起見沒有將它們示出。電池組1的外殼10形狀穩(wěn)定的。撐開元件30的作用是，盡管電池組電池20部分 上具有很大的尺寸公差，也使得電池組電池20基本上無間隙地被容納在電池組外殼10。在 此情況下外殼10的外部輪廓沒有變形。撐開元件30本身是形狀彈性的。它由PEHD制成，PEHD與其它的熱塑性塑料相比 比較有彈性和較容易變形。撐開元件在整體上由于其形狀的緣故而具有足夠的彈性。它在 未安裝的狀態(tài)下在直徑上設計得大于在電池組電池20之間的空隙22。由此在撐開元件30 插入到空隙22中時與該空隙22毗連的電池組電池20被相互擠開。如在圖2中可以看到的，撐開元件30頂靠在四個電池組電池20的周面24上。為 此撐開元件30包括四個壁32，它們這樣地與電池組電池20的周面24相配合，使得撐開元 件30緊貼在電池組電池20上。撐開元件30的壁32的外表面33由此形成與電池組電池 20的周面24互補的面。圖3中示出了撐開元件30的壁32與另外的壁31 —起限定了一個中空空間34。 由此在撐開元件30安裝到空隙22中之后也形成一個中空空間，它用于例如借助于冷卻空 氣冷卻電池組電池。如果電池組1由多個電池組電池20組成，如例如在圖1中所示，那么可 以希望的是，在電池組1中在相鄰的電池組電池20之間的熱傳遞不是在所有方向上都是同 樣好地進行的。圖1中所示的電池組1用其頂面被安裝到手持工具機上。在該電池組1情 況下，應該在豎直方向上，亦即在一個列的一個電池組電池20和另一個列的一個相鄰的電 池組電池之間，進行好的熱傳遞。相反在水平方向上，亦即在一個列的相鄰的電池組電池之間，應該盡可能強烈地減小熱傳遞。撐開元件30為此以特殊的方式被構(gòu)造，其中在豎直方 向上相鄰的壁32. 1相互頂靠在一起地設置，從而在壁32. 1之間或在相互上下設置的電池 組電池20之間沒有空氣隙，而空氣隙會減小熱傳遞。由此兩個壁32. 1被如此地構(gòu)造，使得 它們相互延伸過渡到對方中。它們被整體件地構(gòu)造。相反，在水平方向上相鄰的壁32. 2不 是相互頂靠在一起。壁32. 2雖然由于其彎曲的形狀相互延伸靠近，但是它們不相互接觸。 這樣在壁32. 2之間和由此在水平相鄰的電池組電池20之間形成空氣隙35。撐開元件30此外配有插入輔助機構(gòu)36，它方便了撐開元件的安裝。作為插入輔助 機構(gòu)36采用插入斜面，借助于該插入斜面，撐開元件30在插入時沿著電池組電池20上面 滑動，以便將該電池組電池撐開。由于具有插入斜面形式的插入輔助機構(gòu)36，撐開元件30 在它的在安裝時面對電池組電池20的端面37上具有比在它的位于相對一側(cè)上的端面上更 小的直徑。如圖1和4中可以看見的，撐開元件30與電池組電池20的軸向長度相比較設計 得較短。這具有優(yōu)點，即在撐開元件30插入到空隙22中時只需要插入一段短的距離和由 此需要的壓力較小。但是為了在電池組電池20的整個軸向長度上達到實現(xiàn)的撐開，從電池 組電池20的兩個端面上分別插入一個撐開元件30到空隙22中。備選地，撐開元件30也 可以設計得更長，其缺點是在插入時擠壓力要更大。在圖5中示意示出撐開元件40的一個備選實施形式。此時撐開元件40位于兩個 相鄰的電池組電池20之間。撐開元件40具有彈性的元件44，它將撐開元件40的支承的部 分元件42連接起來。該支承的部分元件42是形狀穩(wěn)定的并且例如由PEHD制成。它們是 這樣成形的，即它們頂接在電池組電池20的周面24上。相反，彈性的元件44起作彈簧元 件的作用。它在圖5中示意地作為螺旋彈簧示出。但是也可以采用任何類型的彈簧元件， 例如由彈性體材料制成的彈簧彈性的元件。在將撐開元件40插入到在兩個電池組電池20 之間的空隙22中時，與空隙22毗連的電池組電池20被相互擠開。
權(quán)利要求
電池組，包括外殼(10)和至少一個電池組電池(20)以及用于電池組電池(20)的公差補償?shù)臋C構(gòu)，其特征在于，所述公差補償機構(gòu)具有至少一個撐開元件(30，40)，所述至少一個撐開元件設置在至少兩個電池組電池(20)之間的和/或在一個電池組電池(20)和外殼(10)之間的空隙(22)中。
2.按照權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，撐開元件(30)本身是形狀彈性的。
3.按照權(quán)利要求2所述的電池組，其特征在于，形狀彈性的撐開元件(30)的尺寸設計得大于所述空隙(22)，從而在撐開元件(30)插入所述空隙(22)中時，與所述空隙(22)毗 連的電池組電池(20)被相互擠開。
4.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，撐開元件(40)具有至少一個彈性的元件(44)。
5.按照權(quán)利要求4所述的電池組，其特征在于，在撐開元件(40)插入所述空隙(22)中時，所述彈性的元件(44)將與所述空隙(22)毗連的電池組電池(20)相互擠開。
6.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，撐開元件(30)的至少一個壁(32)這樣地與電池組電池(20)的周面(24)相適配，使得撐開元件(30)緊貼在電池組電池 (20)上。
7.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，撐開元件(30)的壁(32，31)限 定出一個中空空間(34)。
8.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，撐開元件(30)的相鄰的壁 (32. 1)相互頂靠在一起，從而可以實現(xiàn)良好的熱傳遞。
9.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，在撐開元件(30)相鄰的壁 (32. 2)之間形成有空氣隙(35)，從而熱傳遞被減小。
10.按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組，其特征在于，撐開元件(30)具有插入輔助 機構(gòu)(36)。
11.手持工具機，起包含至少一個按照前述權(quán)利要求之一所述的電池組。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種電池組，包括外殼(10)和至少一個電池組電池(20)以及用于電池組電池(20)的公差補償?shù)臋C構(gòu)，其中所述公差補償機構(gòu)具有至少一個撐開元件(30，40)，所述至少一個撐開元件設置在至少兩個電池組電池(20)之間的和/或在一個電池組電池(20)和外殼(10)之間的空隙(22)中。
文檔編號H01M2/10GK101803062SQ200880107994
公開日2010年8月11日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月21日
發(fā)明者J·布賴滕巴赫, J·鮑姆加特納, M·雷曼, R·格勞寧, T·塞德爾, W·馬賽厄斯 申請人:羅伯特.博世有限公司