[發明專利]蓄能器模塊以及具有至少一個蓄能器模塊的電動工具

無效

• 申請號: 200880128727.0
• 申請日: 2008-12-04
• 公開（公告）號: CN102017223A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: V·多奇;C·利比諾;R·格勞寧
• 申請（專利權）人: 羅伯特.博世有限公司
• 主分類號: H01M2/02
• 分類號: H01M2/02;H01M2/10;H01M10/052
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 李永波;梁冰

背景技術

本發明基于一種按照獨立權利要求的前序部分所述的蓄能器模塊以及具有至少一個蓄能器模塊的電動工具。

從市場上公知的、用于不依賴于電網的電動工具(干電池電動工具(cordless?Power?tools))的蓄電池包括作為蓄能器的、具有圓形結構形狀的電化學存儲電池，其具有一個剛性的并且穩定的金屬杯殼，該金屬杯殼也形成電池的兩個電極中的一個電極。一般地，它們是NiCd，NH或鋰離子電池。這些電池在金屬杯殼除了用于能量儲存所需的部件以外還常常包含其它的保護構件，它們在過量充電或短路以及在高溫作用下應該保證電池的安全。在此處通常是安全閥和電流中斷器件，所謂的″Current-Interruption-Devices″。

此外公知的用于電動工具的電池組包括在電池外部的附加的保險元件例如保險絲或電子的保護電路，電池連接器，接觸面，絕緣材料以及適當成形的部件，它們將圓形的電池固定在大多數為長方體形的電池組內的規定位置上。

在公知的使用圓形電池的情況下，在電池組中提供的空間沒有被完全地利用。由于每個電池本身具有保護器件，因此每個使用的電池的位置需求和電池組的總重量增大。由于圓形的電池本身必須被再一次地用固定架固定在電池組中，因此除了單個電池的重的金屬封裝之外還需要一個部分地圍住電池的部件，并且使得電池組的總重量進一步增大。增大的體積和材料需求導致相對于由各單個電池給定的值，已知電池組的容積能量密度和比能量密度明顯減小。

本發明的任務在于構造出一種蓄能器模塊(能量儲存模塊)，其具有體積、重量和/或材料/部件需求與利用蓄能器模塊可儲存的能量之間的最佳的關系并且它是盡可能地安全的。

本發明的公開

本發明基于一種蓄能器模塊，尤其是為電動工具供電的電池組，包括多個相互間電連接的用于能量儲存的電池。建議電池是具有柔性的電池外殼的電化學存儲電池(蓄電池)。電池外殼本身不是形狀穩定的(形狀不穩定的)。與公知的蓄能器模塊相比，取消金屬的電池杯形殼和用于每個單個電池的各種安全元件，導致與被儲存的能量相比在重量和材料上的節省。此外，存儲電池可以在沒有牢固的外套情況下簡單地構造成扁平形狀，尤其是長方體形。采用長方體形的或近似于長方體形的電池，使得在蓄能器模塊中的供使用的空間比圓形電池得到更好的充分利用。因此可以實現一種具有最小間隙的長方體形蓄能器模塊的節省空間的結構，同時不影響它的功能。電池可以經必要時穿過可能的電池殼體的壁的電觸頭與負載，尤其是與電動工具交換電能，或與充電器交換電能。

在一個有利的實施形式中，電池可以以堆疊的方式布置并且被串聯地或并聯地或作為串聯和并聯電路的組合地連接。電池堆可以簡單地和節省位置地安置在蓄能器模塊的一個長方體形的殼體中。

在一個優選的變型中，電池可以是聚合物電池，尤其是鋰離子-聚合物電池或鋰-聚合物電池，也可以考慮這樣的電池，其中電極堆或電極線圈配有分離器，它用電解液浸漬并且用一種柔性的，非剛性的材料氣密地包封。

電池可以以有利的方式單個地或成組地布置在一個牢固的，優選長方體形的電池容器中或一個敞開的外套中。電池容器以這種方式大致通過安裝用于每個或多個電池單獨的格架將電池固定在一個相互被限定的位置上。此外，電池容器完全包圍電池或電池堆并且使電池與環境足夠氣密地分離開。電池容器和固定在其中的電池一起然后可以簡單地裝入蓄能器模塊中并且連線起來。電池容器可以由金屬或塑料或由金屬和塑料的組合制成。電池容器的一個壁可以具有用于電池與負載或充電器之間的電觸頭的通孔。敞開的外套比封閉的電池容器更輕并且不需要用于電觸頭的通孔?？梢詫⒍鄠€電池容器組裝成蓄能器模塊的一個模塊殼體。

電池容器可以以有利的方式至少一部分由一種尤其是阻燃的和耐熱的塑料制成。塑料殼體重量輕，可以簡單制造并且一般是電絕緣的。

電池容器可以以有利的方式具有至少一個過壓保護機構，尤其是過壓閥和/或給定斷裂處。以這種方式可以控制地減小電池容器中的過壓，這種過壓例如可以由于過熱形成，并且減小了爆炸的危險。