用于可更换地插入到容纳井状件中的蓄电池组的制作方法

1.本发明涉及一种蓄电池组，其构造用于可更换地插入到由内壁限制的容纳井状件中。该蓄电池组具有壳体，在该壳体中容纳有多个蓄电池单体。蓄电池组的壳体具有带有竖侧和端侧的基本形状，其中，竖侧沿壳体的竖向方向从壳体的一端侧延伸直至壳体的另一端侧。


背景技术：

2.已知的是，电工作器具利用可更换的蓄电池组运行，该蓄电池组提供对于运行工作器具所需的电能。由de 10 2010 045 993 a1已知如下工作器具，在其中蓄电池组可推入到工作器具的壳体的容纳井状件(aufnahmeschacht,有时也称为容纳井筒)中，使得蓄电池组部分地或完全地容纳在工作器具的壳体中。
3.蓄电池组一方面应提供高能量密度，而另一方面应要求仅较小的结构空间。对于带有高能量密度的紧凑构造的蓄电池组，必须确保足够的散热，以便安装在蓄电池组中的各个蓄电池单体在电负荷中不经受到热损伤。蓄电池组可以在壳体中具有用于冷却空气的进入和离开冷却空气开口，其目的是导出尽可能多的热。然而，在蓄电池组的壳体中的开口包含污物输入到壳体中的风险。此外，在壳体的壁中的开口可能堵塞。


技术实现要素：

4.本发明目的在于将可更换的蓄电池组的壳体如此地构造，使得在蓄电池组的运行中获得良好的散热。尤其地，对在工作器具的容纳井状件中容纳的蓄电池组而言应确保有效的散热。
5.该目的根据这样的蓄电池组来实现：其构造用于可更换地插入到由内壁限制的容纳井状件中，并且所述蓄电池组具有壳体，在所述壳体中容纳有多个蓄电池单体，并且所述蓄电池组的壳体具有带有竖侧和端侧的基本形状，其中，所述竖侧在所述壳体的竖向方向上从所述壳体的一端侧延伸直至所述壳体的另一端侧，在所述壳体的竖侧的外表面上设置有至少两个在竖向方向上伸延的纵向肋，并且所述纵向肋彼此有横向于所述竖向方向测量的间距，所述纵向肋与所述竖侧的外表面一起限制在所述壳体的竖向方向上伸延的冷却沟槽，以及所述纵向肋在其高度中如此地构造，使得所述冷却沟槽适合于与所述容纳井状件的内壁限制在所述蓄电池组的竖向方向上伸延的冷却通道。
6.根据本发明，在壳体的竖侧的外表面上设置有至少两个在竖向方向上伸延的纵向肋，所述纵向肋彼此具有横向于竖向方向测量的间距。纵向肋与壳体的竖侧一起限制在壳体的竖向方向上伸延的冷却通道。
7.布置在竖侧上的纵向肋提高了壳体的有效散热面积，由此已经获得良好的散热。此外，纵向肋在其高度中如此地构造，使得冷却沟槽适合于与容纳井状件的内壁来限制在蓄电池组的竖向方向上伸延的冷却通道。纵向肋的高度相同地构造。因此，在容纳井状件中，各两个尤其相邻的纵向肋与竖侧的外表面和容纳井状件的内壁一起限制冷却通道。如
此构造的多个冷却通道确保了在蓄电池组的竖向方向上的针对性的冷却空气引导，由此确保良好的散热。
8.适宜地，在工作器具中在容纳井状件的底部的区域中输送冷却空气。尤其强制性地例如通过鼓风机输送的冷却空气分布在蓄电池组的壳体的位于容纳井状件中的端侧上，并且在端侧的高度上分别进入竖侧的构造的冷却通道中。冷却空气引导通过冷却通道地从蓄电池组的壳体的位于容纳井状件中的端侧流至蓄电池组的壳体的相对而置的、有利地位于工作器具的壳体外的另一端侧。在蓄电池组的壳体的另一端侧的区域中，在冷却通道中引导的冷却空气离开到周围环境中。
9.为了提供尽可能大的用于热传递的面积，设置成，在竖侧上布置多个纵向肋，其中，在两个相邻的纵向肋之间分别构造有冷却通道。竖侧的纵向肋彼此有横向于竖向方向测量的间距。有利地，竖侧的所有纵向肋中的超过50%彼此有横向于竖向方向测量的相同间距。在一适宜的实施形式中，所有纵向肋彼此具有相同的间距。可以是有利的是，纵向肋彼此设置有不同的间距。
10.在一特别的设计方案中，相邻的冷却沟槽通过仅仅一个纵向肋彼此分离。因此，纵向肋在两个冷却沟槽之间形成分离壁，使得纵向肋在两个纵侧上加载有冷却空气。
11.有利地，竖侧的冷却沟槽在蓄电池组的壳体的基体的整个高度上延伸。冷却沟槽从壳体的一端侧尤其平行地伸延至壳体的相对而置的端侧。
12.为了获得较大的用于热传递的有效面积，设置成，在竖侧的整个宽度上构造有冷却沟槽。
13.为了获得从壳体的内部空间向外的良好热传导，至少壳体的竖侧由导热材料构造。良好导热的且尤其轻的材料是铝或铝合金。
14.蓄电池组的壳体的简单结构由此获得，即壳体的至少一个竖侧由具有外部纵向肋的型材形成。该型材有利地可以是挤压型材，该挤压型材对于壳体的组装而言可以简单地批量生产。
15.有利地，壳体的基体的两个相邻的竖侧形成共同的壳体构件，由此减少了用于形成壳体的构件的数量。共同的壳体构件可以是具有外部纵向肋的l型材或具有外部纵向肋的u型材。由此可实现蓄电池组的壳体由仅仅两个用于竖侧的壳体部件和分别用于端侧的端部构件构成。该装配耗费较低。
16.在本发明的改进方案中，壳体的一端侧构造为蓄电池组的联接侧，其中，在该端侧中设置有用于给布置在壳体中的蓄电池单体充电或放电的电联接接触部。壳体的与联接侧相对而置的另一端侧形成蓄电池组的尤其向外指向的盖。
17.形成下部端侧的端部构件具有如下边缘，该边缘的外部尺寸相应于壳体的基体的外部尺寸。在边缘中设置有贯穿开口，其可以用作冷却沟槽的进入开口和/或离开开口。
18.在本发明的特别的设计方案中，设置有一种带有容纳井状件的工作器具，根据本发明的蓄电池组推入到该容纳井状件中。蓄电池组在竖向方向上至少在冷却沟槽的长度上如此地容纳在容纳井状件中，使得冷却沟槽在其长度的至少一部分上与容纳井状件的内壁限制冷却通道。在此，可以是足够的是，容纳井状件的内壁靠近敞开的冷却沟槽。内壁到冷却沟槽的纵向肋处的贴靠不是强制性必需的，但可以是有利的。容纳井状件的内壁与纵向肋的纵向边缘之间的间距位于数毫米的范围内。有利地，容纳井状件的内壁与纵向肋的纵
向边缘之间的间距或间隙为0.1mm与15mm之间、优选地在1mm与5mm之间。
附图说明
19.本发明的另外的特征由另外的权利要求书、说明书和附图得出，在该附图中示出了本发明的实施例。在权利要求书、说明书引言和接下来的附图描述中提到的特征在本发明的范围内可相互任意组合。如下附图：图1示出了根据本发明的蓄电池组的侧视图，其带有根据本发明的壳体，图2示出了穿过蓄电池组的壳体的基体的横截面，图3示出了穿过根据图3的壳体的基体的横截面，其带有可选地布置在壳体中的加固元件，图4示出了根据图1的蓄电池组的示意性分解图，图5示出了穿过蓄电池组的从壳体的一端侧至其另一端侧的纵剖面，图6以放大图示出了图5中的细节vi，图7示出了穿过容纳在容纳井状件中的蓄电池组的示意性横截面，图8以放大图示出了图7中的细节viii。
具体实施方式
20.在图1中示出的蓄电池组1具有壳体4，该壳体由竖侧6,7和端侧8,9构成。竖侧6,7在壳体4的竖向方向h上从一端侧8延伸至另一端侧9。端侧8和9尤其相对于竖侧6,7成直角并且关于竖向方向h形成封闭平面。在壳体4中布置有多个蓄电池单体5(图8)，其共同形成电池单体包19(图4)，其在功率接触部12,13处提供运行电压。
21.在所示的实施例中，端侧9形成蓄电池组1的联接侧10。在该联接侧10中设置有联接接触部11，其适宜地构造为接触插口25(图3)。在容纳井状件3的底部3'中的配对接触部18由功率接触部12,13(其用于给由蓄电池单体5构成的电池单体包19充电和/或放电)以及通信接触部14,15(其用于连接电池单体包19与充电器或工作器具的监视电子设备)组成。
22.壳体4的根本的构造由基体16(图2)组成，该基体通过端部构件28和29来封闭。壳体4的基体16由根据图2的剖面图可见。基体16具有大致矩形的横截面，其带有竖侧6和7，其中，竖侧7形成基体16的宽侧且竖侧6形成基体16的窄侧。
23.如图2所示，在竖侧6,7的外表面20上设置有至少两个在竖向方向h(图1)上伸延的纵向肋21。纵向肋21彼此有间距a。在两个相邻的纵向肋21之间构造有冷却沟槽22。如图1至图3所示，在竖侧6,7上、即在基体16的窄侧和宽侧上分别布置有多个纵向肋21。优选地，在竖侧6,7的整个宽度b,b上设置有纵向肋21。在竖侧6,7的整个宽度b,b上设置有冷却沟槽22。
24.多个纵向肋21、尤其竖侧6,7的纵向肋21中的超过50%彼此有横向于竖向方向h测量的相同间距a。可以是适宜的是，使纵向肋21彼此布置有不同的间距。尤其地，冷却沟槽22在竖侧6,7的的外表面20上的构造如此地设置，使得相邻的冷却沟槽22通过尤其仅仅一个纵向肋21彼此分离。
25.如由图8中的放大图可见，纵向肋21具有足部区域35以及纵向边缘32。纵向肋21的横截面具有优选地矩形的基本形状，其中，纵向肋21的高度l大于其宽度。纵向肋21的纵向
边缘32比纵向肋21在足部区段35与纵向边缘32之间的桥接部构造得更宽。纵向边缘32具有尤其圆形的、优选地圆圈形的横截面。圆形纵向边缘32的横截面的直径d大于在足部区段35与纵向边缘32之间的桥接部的厚度e。由此实现冷却沟槽22在两个相邻的纵向肋21的纵向边缘32之间的开口宽度w小于冷却沟槽22的通过间距a预设的宽度a。冷却沟槽22具有变窄的沟槽开口24，这抑制在冷却沟槽22中引导的冷却空气的离开。
26.竖侧6,7的冷却沟槽22从壳体4的一端侧9延伸直至其相对而置的另一端侧8。冷却沟槽22具有长度z并且相对彼此优选地平行伸延。冷却沟槽22尤其平行于蓄电池组1的竖向方向h。
27.壳体4的一端侧9形成蓄电池组1的联接侧10，其带有电联接接触部18，而壳体4的与联接侧10相对而置的另一端侧8形成蓄电池组1的盖17。壳体4的竖侧6,7由尤其导热材料组成。优选地，竖侧6,7由铝或铝合金组成。在本发明的特别的设计方案中，竖侧6,7由具有外部纵向肋21的型材40形成。型材40优选地是挤压型材。各个型材40优选地可通过插接连接41不会丢失地联结。插接连接41在联结之后不会丢失地连接，适宜地摩擦配合地或形状配合地连接。可以是有利的是，将插接连接41粘合。
28.在所示实施例中，壳体4的两个相邻的竖侧6,7形成共同的壳体构件26或27。共同的壳体构件26或27可设计为l型材，如其在图2至图4和图7中所示。可以是适宜的是，将共同的壳体构件构造为u型材，其为了形成壳体4的基体16通过盖型材来闭合。如此，u型材可以由两个宽侧(竖侧7)和一个窄侧(竖侧6)形成，其中，盖型材于是形成壳体4的基体16的一个窄侧(竖侧6)。但u型材还可以由一个宽侧(竖侧7)和两个窄侧(竖侧6)形成，其中，于是盖型材形成一个宽侧(竖侧7)。其他设计方案也可以是适宜的。
29.有利地，蓄电池组1的壳体4由两个用于竖侧6,7的壳体构件26,27和分别用于端侧8,9的端部构件28,29构成，如示例地在图4中所示。
30.有利地由型材40构成的基体16具有分别构造在拐角中的支柱42和42'。支柱42关于矩形的横截面彼此对角地相对而置。相应地，支柱42'关于基体16的矩形的横截面彼此完全相反地相对而置。在此，设置在相对而置的拐角处的支柱42具有空心的芯，从而可以将固定螺纹紧固件43在端侧旋入到支柱42中。这种固定螺纹紧固件43在图4中为了连接端侧9与壳体4的基体16示出。
31.彼此相对而置的支柱42'构造为插接连接41的插接容纳部。基体16的竖侧6或7的纵向边缘44接合到插接容纳部中。在所示实施例中，宽侧(竖侧7)的纵向边缘44接合到支柱42'的插接容纳部中。
32.可以是适宜的是，在壳体4的基体16中布置有加固元件45，以便提高壳体4本身的机械刚度。加固元件45可以在沿蓄电池组1的竖向方向h的整个高度上延伸。加固元件45有利地还可以被用于冷却空气引导或电功率的引导。
33.如图5所示，端侧9的端板50与基体16密封地连接。尤其地，端板50贴靠在竖侧6,7的在端侧的端部处，然而不伸出超过竖侧6,7的外表面20。端板50被端部构件29机械地固定保持在基体16处。端部构件29借助于固定螺纹紧固件43(图4)与基体16旋拧。固定螺纹紧固件43接合到设置在拐角中的支柱42的空心的芯中。固定元件不能在端侧拧入到支柱42'中，因为支柱42'构造为插接连接41。因此，有利地设置成，相邻于插接连接41的纵向边缘44在竖侧6,7的外表面20上设置有固定支柱46，其用于在端侧拧入固定螺纹紧固件43。固定支柱
46适宜地在基体16的整个高度g上尤其平行于支柱42和42'伸延。端部构件29因此可以在四个固定点处与基体16固定。
34.基体16具有宽度g1和深度g2(图3)。端部构件29具有宽度s1和深度s2(图4)。设计如此进行，即端部构件29的宽度s1相应于基体16的宽度g1且端部构件29的深度s2对应于基体16的深度g2。端部构件29因此遮盖冷却沟槽22的端部。在端部构件29的边缘47中设置有贯穿开口48，其相应地与冷却沟槽22重合。构造在端部构件29的边缘47中的贯穿开口48形成冷却沟槽22的在端侧的端部。
35.如图5所示，形成盖17的端部构件28叠盖基体16，其中，冷却沟槽22在盖17的端部构件28中终止。可以是适宜的是，将经由冷却沟槽22流到盖17中的冷却空气经由盖17中的冷却空气排出口导出。流入到盖17中的冷却空气还可以被用于冷却布置在盖中的电子设备。
36.在图1中示意性地示出了蓄电池组1，该蓄电池组在其长度的大部分上推入到工作器具的容纳井状件3中。蓄电池组1与工作器具的电接触经由布置在容纳井状件3的底部3'中的联接接触部18实现。如示例性所示，蓄电池组1在其长度的大约60%至90%上容纳在容纳井状件3中。有利地，在形成盖17的端部构件28的下部边缘31与容纳井状件3的上部周向边缘33之间构造有间隙34。
37.纵向肋21具有高度l，其如此地构造，使得冷却沟槽22被内壁2遮盖(图1和图7)。由此，由冷却沟槽22成为冷却通道30，其在容纳井状件3的底部3'的区域中开始并且引导直至形成盖17的端部构件28。为了构造冷却通道30，容纳井状件3的内壁2不需要紧密地贴靠在纵向肋21的纵向边缘32处。足够的是，内壁2相对于纵向肋21有较小的间距。内壁2相对于纵向肋21的间距越小，越好获得从容纳井状件3的底部3'至蓄电池组1的上部端侧8的有指向的冷却空气流动。适宜地，在纵向肋21的纵向边缘32与容纳井状件3的内壁2之间的间隙的尺寸位于0.1mm至15mm的范围内。如果间隙是0.1mm至5mm大小、尤其0.2mm至3mm大小，则获得特别良好的冷却性能。
38.可以是有利的是，在容纳井状件3的底部3'的区域中输送冷却空气(例如经由鼓风机输送冷却空气)，使得所输送的冷却空气经由冷却通道30且有利地经由在容纳井状件的上部边缘处的间隙34从容纳井状件3中导出。蓄电池组的基体16的所述设计方案还由于在冷却沟槽22中升温的且上升至容纳井状件3的周向边缘33的空气而获得对流。通过借助于冷却沟槽22或与容纳井状件3的内壁2共同作用而形成的冷却通道30的针对性的冷却空气引导确保了电池单体包19的在运行中积累的废热的良好的散热。
39.有指向的冷却空气引导尤其通过蓄电池井状件3的内壁2与带有冷却沟槽22的壳体4的特别的外部设计的共同作用来获得。蓄电池组1插入在工作器具的由内壁2限制的容纳井状件3中，其中，蓄电池组1具有壳体4，在该壳体中容纳有多个蓄电池单体5。蓄电池组1的闭合壳体4具有带有竖侧6,7和端侧8,9的基体16。在此，壳体4的端侧9有利地可以构造为蓄电池组1的联接侧10。适宜地，在壳体4的形成联接侧10的该端侧9上设置有电联接接触部11。这种联接接触部11例如可以用于给布置在壳体4中的蓄电池单体5充电或放电。壳体4的竖侧6,7从一端侧9在竖向方向h上延伸直至壳体4的另一端侧8。因为在壳体4的竖侧6,7的外表面20上设置有至少两个在竖向方向h上伸延的纵向肋21，并且纵向肋21彼此有横向于竖向方向h测量的间距a，纵向肋21与竖侧6,7一起限制长度z的在壳体4的竖向方向h上伸延
的冷却沟槽22。纵向肋21在其高度l中如此地构造，使得冷却沟槽22与容纳井状件3的内壁2构造在蓄电池组1的竖向方向h上伸延的冷却通道30。
40.有利地，蓄电池组1设有由弹性材料构成的减震物36,37,38,39，所述减震物应减弱蓄电池组1上的冲击负载。如此，形成盖17的端部构件28在窄侧处具有减震物36和37。形成联接侧10的端部构件29具有外部减震物38。此外，下部端部构件29承载框架减震物39。
41.如图7和图8所示，壳体4的内部空间紧密地装备有蓄电池单体5。蓄电池单体有利地是例如以软包电池单体的形式的锂电池单体。这些电池单体随着其充电状态而改变其体积，因此有利地设置成，在各两个相邻的蓄电池单体5之间布置有弹性层49(图8)。该弹性层例如可以是良好导热的材料，以及还获得至蓄电池组的外壁的良好热传输。层49尤其可以是海绵橡胶、适宜地是良好导热的海绵橡胶。
42.壳体4的竖侧6,7由导热材料组成，优选地由铝或铝合金组成。尤其地，镁合金可以用作良好导热的材料。在本发明的另外的设计方案中，竖侧6,7由具有外部纵向肋21的型材40形成。型材40有利地是压铸型材，优选地是挤压型材。