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Querverweis auf in Beziehung stehende Anmeldung
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Diese Anmeldung beansprucht die Priorität aus der chinesischen Anmeldung Serien-Nr.
CN 201310752428.7 , eingereicht am 31. Dezember 2013, der chinesischen Anmeldung Serien-Nr.
CN 201410521184.6 , eingereicht am 30. September 2014, und der chinesischen Anmeldung Serien-Nr.
CN 201410523288.0 , eingereicht am 30. September 2014, von denen jede hier in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen ist.
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Gebiet der Offenbarung
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Die vorliegende Offenbarung betrifft allgemein einen Batteriesatz.
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Hintergrund der Offenbarung
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Batteriesätze sind als Stromquelle eines schnurlosen Elektrowerkzeugs im Allgemeinen einer der begrenzenden Faktoren, die die aktuelle Entwicklung schnurloser Elektrowerkzeuge beeinflussen. Zum Beispiel weisen moderne, bekannte Batteriesätze nur eine Ausgangsspannung unter 30 V auf und können Probleme bereiten, wie etwa ungenügende Leistung und unerwünschte Standzeit beim Antreiben von Elektrowerkzeugen hoher Leistung.
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Zum Beispiel gibt es zurzeit keinen bekannten Batteriesatz, der eine Ausgangsspannung von mehr als 30 V aufweist und einen nachgewiesenen sicheren und annehmbaren Aufbau enthält. Weiter gibt es keine bekannten Ladegeräte und/oder Elektrowerkzeuge, die einen Batteriesatz mit Nennwert von etwa 30 V verwenden können. Außerdem erzeugen aktuell bekannte Batteriesätze im Allgemeinen sowohl während des Lade- als auch während des Entladevorgangs ein großes Ausmaß an Wärme und stellen daher potentiell große Sicherheitsrisiken dar.
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Die Angaben in diesem Abschnitt sehen nur Hintergrundinformationen zur vorliegenden Offenbarung vor und können nicht Bestandteil des Stands der Technik sein.
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Zusammenfassung
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In einem Aspekt der Offenbarung, einem Batteriesatz mit einer Ausgangsspannung von mindestens 56 V, umfasst der Batteriesatz ein Batteriegehäuse, eine in dem Batteriegehäuse angeordnete Batteriezellengruppe, eine elektrisch mit der Batteriezellengruppe verbundene Leiterplatte und einen an der Leiterplatte montierten Verbindungsanschluss.
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Die Batteriezellengruppe kann einen Trapezoidbereich umfassen, der eine Vielzahl von parallel angeordneten Batteriezellen umfasst, wobei der Trapezoidbereich mindestens ein Trapezoid definiert, das gebildet ist, indem die Mittelpunkte der Querschnitte der Batteriezellen nacheinander verbunden sind.
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Das Trapezoid kann eine lange Basislinie, eine kurze Basislinie parallel zur langen Basislinie und zwei Seitenlinien umfassen, die jeweils die lange Basislinie mit der kurzen Basislinie verbinden. Die lange Basislinie kann nur durch die Verbindung der Mittelpunkte der Querschnitte der benachbarten Batteriezellen gebildet werden. Die kurze Basislinie kann zumindest die Mittelpunkte der Querschnitte von mindestens zwei oder mehr Batteriezellen verbinden. Die Seitenlinien können zumindest die Mittelpunkte der Querschnitte von mindestens zwei oder mehr Batteriezellen verbinden.
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In einem Aspekt können die Leiterplatte und der Verbindungsanschluss als Ganzes ausgebildet sein, das zumindest teilweise zwischen zwei Batteriezellen angeordnet ist, die die lange Basislinie bilden.
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In einem anderen Aspekt kann der Mindestabstand zwischen dem Verbindungsanschluss und der Außenfläche des Batteriegehäuses größer oder gleich 7 mm sein.
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Weiter kann sich die lange Basislinie mit der größten Länge im Trapezoidbereich am Rand der Batteriezellengruppe befinden.
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Weiter kann der Trapezoidbereich nur ein Trapezoid enthalten.
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Weiter kann die Batteriezellengruppe zwei Trapezoidbereiche umfassen, wobei die lange Basislinie mit der größten Länge in einem der Trapezoidbereiche länger sein kann als die lange Basislinie mit der größten Länge in dem anderen Trapezoidbereich.
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Weiter können die kurzen Basislinien der beiden Trapezoidbereiche in derselben Linie zusammenfallen.
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Weiter kann die Batteriezelle eine zylindrische Lithiumbatterie sein.
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Weiter können alle Trapezoide in den Trapezoidbereichen gleichschenklige Trapezoide sein.
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Insbesondere können die Batteriezellen in der Batteriezellengruppe symmetrisch zueinander bezüglich der Symmetrieachse des gleichschenkligen Trapezoids angeordnet sein.
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Weiter kann das Batteriegehäuse eine erste maximale Projektionsebene definieren, und die projizierte Fläche des Batteriegehäuses in der ersten maximalen Projektionsebene kann größer sein als in anderen Ebenen.
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Der Querschnitt der Batteriezellen kann senkrecht zur ersten maximalen Projektionsebene des Batteriegehäuses liegen.
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Weiter kann die Batteriezellengruppe eine zweite maximale Projektionsebene definieren, und die projizierte Fläche der Batteriezellengruppe in der zweiten maximalen Projektionsebene ist größer als die in anderen Ebenen, der Querschnitt der Batteriezelle liegt senkrecht zur zweiten maximalen Projektionsebene der Batteriezellengruppe, die erste maximale Projektionsebene des Batteriegehäuses liegt parallel zur zweiten maximalen Projektionsebene der Batteriezellengruppe.
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Weiter kann das Batteriegehäuse umfassen: Einbau-Führungsschienen, die imstande sind, den Batteriesatz zum Verbinden mit einem Ladegerät oder einer elektrischen Vorrichtung zumindest entlang der ersten Richtung senkrecht zum Querschnitt der Batteriezelle zu führen.
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Weiter können zwei Einbau-Führungsschienen vorgesehen sein, und der Verbindungsanschluss kann zumindest teilweise zwischen den beiden Einbau-Führungsschienen angeordnet sein.
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Das Batteriegehäuse kann weiter definieren: eine Gehäusevertiefung, die zumindest zwischen zwei Batteriezellen ausgebildet ist, die durch die Verbindung der Mittelpunkte ihrer Querschnitte die lange Basislinie bilden.
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Weiter können zwei Einbau-Führungsschienen vorgesehen sein, und zumindest eine Gehäusevertiefung kann zwischen den beiden Einbau-Führungsschienen angeordnet sein.
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Weiter kann der Verbindungsanschluss teilweise in der Gehäusevertiefung in einer Ebene parallel zum Querschnitt der Batteriezelle angeordnet sein.
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Weiter können in der Gehäusevertiefung Wärmeabfuhrlöcher vorgesehen sein, wobei die Gehäusevertiefung eine Vertiefungs-Bodenfläche parallel zur ersten Richtung umfasst, auf der die Wärmeabfuhrlöcher angeordnet sind.
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Weiter können die Einbau-Führungsschienen zumindest durch eine Führungsnut gebildet sein, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, wobei die Führungsnut vorn entlang der ersten Richtung geöffnet und hinten geschlossen ist, wobei sich der Verbindungsanschluss näher am Hinterende der Führungsnut in der ersten Richtung befindet.
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Das Batteriegehäuse kann weiter eine Anschlag-Gehäusewand mit zumindest einem Teil der Wandfläche senkrecht zur ersten Richtung umfassen, wobei das Vorderende der Gehäusevertiefung mit der größten Breite geöffnet sein kann und die Anschlag-Gehäusewand am Hinterende der Gehäusevertiefung angeordnet sein kann, wobei der Verbindungsanschluss in der Anschlag-Gehäusewand angeordnet ist.
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Weiter kann mindestens eine Gehäusevertiefung zwischen zwei symmetrisch bezüglich der Gehäusevertiefung angeordneten Einbau-Führungsschienen angeordnet sein.
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Weitere Gebiete der Anwendbarkeit sind aus der hier vorgesehenen Beschreibung ersichtlich. Es sollte verstanden werden, dass die Beschreibung und spezifische Beispiele nur zu Zwecken der Erläuterung bestimmt sind und nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau eines Batteriesatzes gemäß der vorliegenden Offenbarung darstellt.
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2 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau des Batteriesatzes von 1 in einer anderen Richtung darstellt.
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3 ist eine schematische Ansicht des Batteriesatzes von 1, wobei das Batteriegehäuse des Batteriesatzes verborgen ist.
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4 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau einer Batteriezellengruppe in dem Batteriesatz von 1 darstellt.
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5 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau einer Batteriezelle in 4 darstellt.
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6 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau einer Batteriezellengruppe mit 14 Batteriezellen darin darstellt.
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7 ist eine schematische Ansicht, die den perspektivischen Aufbau der Batteriezellengruppe in 6 darstellt.
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8 ist eine schematische Schnittansicht der Batteriezellengruppe in 7.
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9 ist eine schematische Schnittansicht einer bestehenden Anordnung der Batteriezellengruppe, wobei die Batteriezellen entlang dem Umfang angeordnet sind.
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10 ist eine schematische Schnittansicht einer bestehenden Anordnung der Batteriezellengruppe, wobei die Batteriezellen oben, unten, links und rechts ausgerichtet angeordnet sind.
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11 ist eine schematische Schnittansicht einer bestehenden Anordnung der Batteriezellengruppe, wobei die Batteriezellen links und rechts ausgerichtet, aber oben und unten versetzt angeordnet sind.
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12 ist eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Batteriezellengruppe mit 10 Batteriezellen darin gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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13 ist eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Batteriezellengruppe mit 14 Batteriezellen darin gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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14 ist eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Batteriezellengruppe mit 10 Batteriezellen darin gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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15 ist eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Batteriezellengruppe mit 20 Batteriezellen darin gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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16 ist eine schematische Schnittansicht einer Anordnung der Batteriezellengruppe mit 20 Batteriezellen darin gemäß der vorliegenden Offenbarung.
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Die hier beschriebenen Zeichnungen dienen zu Zwecken der Erläuterung nur beispielhafter Ausführungsformen und nicht aller möglichen Umsetzungen und sollen nicht den Umfang der vorliegenden Offenbarung einschränken. In den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen bezeichnen entsprechende Bezugsnummern durchgehend entsprechende Teile.
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Genaue Beschreibung
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Die folgende Offenbarung verschiedener Beispiele ist nur beispielhafter Natur, und es ist keineswegs beabsichtigt, dass sie die Erfindung, ihre Anwendung oder ihre Nutzungen einschränkt.
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Mit Bezug auf 1 bis 3 umfasst ein Batteriesatz 1 eine Batteriezellengruppe 10 und ein Batteriegehäuse 20.
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Die Batteriezellengruppe 10 ist der Behälter für elektrische Energie des Batteriesatzes 1, der elektrische Energie durch die Umwandlung von elektrischer Energie und chemischer Energie speichert oder abgibt. Wie offenbart, speichert die Batteriezellengruppe 10 elektrische Energie durch die Umwandlung von elektrischer Energie und chemischer Energie der lithiumhaltigen Verbindung und gibt sie ab.
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Die Batteriezellengruppe 10 speichert elektrische Energie während des Ladens und stellt die gespeicherte elektrische Energie für einen Verbraucher bereit, wenn sie mit einer elektrischen Vorrichtung verbunden ist, wie etwa einem Elektrowerkzeug usw.
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Die Batteriezellengruppe 10 kann ein einstückiger Behälter elektrischer Energie sein. Der Ausdruck „einstückig” gibt an, dass das Material zum Umsetzen der Umwandlung elektrischer Energie und chemischer Energie in demselben Behälter verpackt ist.
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Mit Bezug auf 2 umfasst die Batteriezellengruppe 10 in dem Batteriesatz 1 eine Vielzahl gleicher Behälter mit darin verpackter Verbindung, die elektrische Leistung erzeugen kann. Ihr Behälter ist eine Batteriezelle 11. Jede Batteriezelle 11 kann etwas elektrische Energie vorsehen und weist einen positiven Pol und einen negativen Pol zur physischen Verbindung auf.
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Die Batteriezelle 11 kann eine zylindrische Lithium-Batterie gemäß 3 mit einer Nennspannung von 4 V sein.
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Gemäß 4 sind die beispielhaften Batteriezellen 11 mit Klammern 12 befestigt und sind jeweils mit jeder anderen Batteriezelle 11 über eine Verdrahtungsgruppe 13 verbunden, um die Batteriezellengruppe 10 als Batterievorrichtung mit positiven und negativen Anschlüssen zu bilden.
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Mit Bezug auf 3 enthält das beispielhafte Batteriegehäuse 20 mindestens die Batteriezellengruppe 10, deren Innenraum die Batteriezellen 11, die Befestigungsklammer 12 und die Verdrahtungsgruppe 13 enthalten kann. Der im Batteriegehäuse 20 gebildete Unterbringungsraum ist ein relativ geschlossener Raum, um den Aufbau darin zu schützen und zu verhindern, dass Benutzer leicht irgendwelche der spannungführenden Teile der Batteriezellengruppe 10 direkt berühren.
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Mit Bezug auf 3 enthält der Batteriesatz 1 weiter eine Leiterplatte 30 und einen Verbindungsanschluss 40.
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Die beispielhafte Leiterplatte 30 trägt entsprechend die Steuerschaltung und das Steuerbauteil.
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Es ist darauf hinzuweisen, dass die Anzahl der Leiterplatten 30 je nach der Funktion des speziellen Batteriesatzes 1 ausgelegt sein kann. Außerdem erzeugt das Steuerbauteil auf der Leiterplatte 30 typischerweise Wärme während der Steuerung.
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Der Verbindungsanschluss 40 besteht allgemein aus leitfähigem Material, um die inneren und äußeren Teile des Batteriesatzes 1 zum Übertragen von elektrischer Energie oder Signalen physisch zu verbinden.
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Da sich der Verbindungsanschluss 40 gewöhnlich in einem geladenen Zustand befindet, ist der beispielhafte Verbindungsanschluss 40 vollständig im Batteriegehäuse 20 des Batteriesatzes 1 angeordnet; der Verbindungsanschluss 40 ist auf der Leiterplatte 30 montiert. Das Batteriegehäuse 20 weist eine Anschlussöffnung 201 auf; der Anschluss eines Ladegeräts oder einer elektrischen Vorrichtung kann in die Anschlussöffnung 201 gesteckt werden, um den Verbindungsanschluss 40 physisch zu verbinden und elektrische Energie oder Signale über die Eigenschaften des leitfähigen Materials zu übertragen.
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Es ist anzumerken, dass, wenn die Ausgangsspannung des Batteriesatzes 1 höher ist, zum Beispiel mehr als 50 V beträgt, da der Verbindungsanschluss 40 der Spannungsausgang des gesamten Batteriesatzes 1 ist, die Ausgangsspannung des Batteriesatzes 1 die Spannungsdifferenz zwischen den Verbindungsanschlüssen 40 des positiven und des negativen Pols ist. Typischerweise ist bei hoher Spannung ein gewisser Abstand vom Verbindungsanschluss einzuhalten.
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In dem Beispiel von 1 kann der Abstand zwischen dem Verbindungsanschluss 40 und der Außenfläche des Batteriezellengehäuses 20 so ausgestaltet sein, dass der Abstand vergrößert wird. Allgemein verhindert das Batteriezellengehäuse 20, auch wenn der Benutzer die Oberfläche des Batteriezellengehäuses 20 nahe der Anschlussöffnung 201 versehentlich berührt, dass der Benutzer mit seiner Berührung weiter herankommt. Daher kann die Benutzersicherheit erhöht sein, wenn der Abstand zwischen dem Verbindungsanschluss 40 und der Außenfläche des Batteriezellengehäuses 20 richtig ausgestaltet ist.
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Nach Versuchen ist in einem Beispiel bei einer Ausgangsspannung im Bereich von 50 V bis 100 V der Mindestabstand zwischen dem Verbindungsanschluss 40 und der Außenfläche des Batteriezellengehäuses 20 größer als 7 mm.
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Gewiss kann angesichts der Größe des Batteriesatzes 1 der Verbindungsanschluss 40 nicht unbegrenzt von der Außenfläche des Batteriegehäuses 20 weg versetzt werden. Somit liegt in einem Fall der Abstand ungefähr im Bereich von 7 mm bis 10 mm.
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Bei dem Batteriesatz 1 liegt die durch jede Batteriezelle 11 vorgesehene Spannung relativ fest, und eine beträchtliche Anzahl der Batteriezellen 11 müssen in der Batteriezellengruppe 10 enthalten sein, um den Batteriesatz 1 mit einer Ausgangsspannung von mehr als 50 V zu realisieren.
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Angenommen, der Batteriesatz 1 solle eine Spannung von 56 V abgeben und jede Batteriezelle 11 könne eine Spannung von 4 V abgeben, so benötigt die Batteriezellengruppe 10 mindestens 14 Batteriezellen 11 im Gehäuse, wenn alle Batteriezellen in Reihe geschaltet sind.
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Für größere Energiekapazität beträgt die Anzahl der Batteriezellen 11 mehr als 14; in der Ausführungsform gemäß 4 bilden zwei Batteriezellen 11 eine parallele Gruppe, und 14 solcher Gruppen sind in Reihe geschaltet; die Batteriezellengruppe 10 weist 28 Batteriezellen auf. Da die Batteriezelle 11 sowohl beim Laden als auch beim Entladen Wärme liefert, müssen Wärmeabfuhrprobleme bei der Anordnung der Batteriezellen 11 berücksichtigt werden.
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Wenn es eine einzelne Batteriezelle 11 ohne andere Batteriezellen ringsum gibt, wird ihre Wärme umgehend abgeführt. Aber in der tatsächlichen Gestaltung weist der Batteriesatz 1 eine gewisse Größe auf, die nicht ausreicht, um alle Batteriezellen wiederholt entlang der Richtung ihrer Länge anzuordnen.
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Im Allgemeinen werden einige Batteriezellen 11 vorn und hinten ausgerichtet angeordnet, um einen Aufbau zu bilden, und solche Aufbauten nach Bedarf wiederholt entlang der Längsrichtung der Batteriezelle 11 angeordnet.
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Angenommen, die Anzahl der Batteriezellen 11 sei 14, die akzeptierten Konstruktionsmaße des Batteriesatzes 1 entlang der Richtung parallel zur Länge der Batteriezelle 11 sei größer als oder gleich der Länge der Batteriezellen 11. Daher kann realisiert werden, 7 Batteriezellen 11 als einen Aufbau anzuordnen und dann zwei solcher Aufbauten entlang der Längsrichtung anzuordnen. Gemäß 6 sind 28 Batteriezellen 11 in zwei Gruppen 601 und 602 aufgeteilt, und 7 ist die Gruppe 601.
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Gemäß dem Gestaltungskonzept sind üblicherweise andere Batteriezellen 11 um eine Batteriezelle 11 angeordnet.
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Unter Bezugnahme auf 10 ist, falls die Batteriezellen 101 in der Reihenfolge angeordnet sind, bei einer Anzahl der Batteriezellen 101 von mehr als 9 eine der Batteriezellen 101 vollständig von anderen umgeben. Die Batteriezelle 101 hat Schwierigkeiten, ihre Wärme abzuführen, und in ihr kann sich Wärme stauen.
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Sogar wenn mit Bezug auf 11 jede Reihe der Batteriezellen versetzt ist, ist irgendeine Batteriezelle 111 vollständig von anderen umgeben.
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Gewiss kann mit Bezug auf 9 die Anordnung, die Batteriezellen 91 auszubreiten, das Problem lösen, aber es wird schwierig sein, das Batteriegehäuse des Batteriesatzes und die Befestigungsklammer zu konstruieren, und es kann schwieriger im Gebrauch sein.
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In der vorliegenden Offenbarung weist die Batteriezellengruppe mindestens einen Trapezoidbereich auf, in dem eine Vielzahl der Batteriezellen 11 parallel angeordnet ist und mindestens ein Trapezoid gebildet wird, indem die Bezugspunkte der Querschnitte der Vielzahl von Batteriezellen nacheinander verbunden werden. In diesem Beispiel umfasst das Trapezoid eine lange Basislinie, eine kurze Basislinie parallel zur langen Basislinie und zwei Seitenlinien, die von zwei Seiten die lange Basislinie und die kurze Basislinie verbinden.
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Die lange Basislinie ist nur durch die Verbindung der Bezugspunkte der Querschnitte der benachbarten Batteriezellen gebildet. Die kurze Basislinie verbindet zumindest die Bezugspunkte der Querschnitte von mindestens zwei oder mehr Batteriezellen. Die Seitenlinie verbindet zumindest die Bezugspunkte der Querschnitte von mindestens zwei oder mehr Batteriezellen.
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Zur deutlichen Erläuterung des technischen Vorschlags der vorliegenden Offenbarung erklärt das Folgende die Konzepte.
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Der Trapezoidbereich als Teil der Batteriezellengruppe 10 ist eine Kombination, die durch eine Vielzahl der Batteriezellen 11 gebildet ist. Eine Kombination kann als ein Trapezoidbereich betrachtet werden, wenn ein Trapezoid, wie in der vorliegenden Offenbarung definiert, durch die Verbindung der Referenzpunkte der Querschnitte einer Vielzahl von Batteriezellen gebildet werden kann. Außerdem kann eine bestimmte Batteriezelle 11 zu zwei verschiedenen Trapezoiden gehören, das heißt, eine Batteriezelle 11 kann verschiedene Trapezoide mit jeweils anderen Batteriezellen 11 bilden.
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Die Querschnittsform der Batteriezelle 11 bezieht sich auf eine ebene Form, die durch den Umriss der Batteriezelle 11 in einem Schnitt senkrecht zur Länge der Batteriezelle 11 gebildet ist. Gemäß 5 gibt (L) die Längsrichtung der Batteriezelle 11 an, (S) gibt einen Schnitt senkrecht zur Länge der Batteriezelle 11 an, und der schraffierte Bereich gibt die Querschnittsform der Batteriezelle 11 an.
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Der Bezugspunkt bezieht sich auf einen Verbindungspunkt in der Querschnittsform der Batteriezelle 11, und er könnte der geometrische Mittelpunkt (O) der Querschnittsform der Batteriezelle 11 sein, wie in 5 gezeigt.
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Die Bezugspunkte in den Querschnittsformen sind in derselben relativen Stellung zu den Querschnittsformen der Batteriezellen 11 angeordnet.
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Das Trapezoid, eine 4-seitige Form mit nur einem Paar paralleler gegenüberliegender Seiten, ist gebildet, indem die Bezugspunkte der Querschnitte der Batteriezellen 11 nacheinander verbunden sind.
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Die lange Basislinie ist die längere der parallelen Seiten.
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Die kurze Basislinie ist die kürzere der parallelen Seiten.
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Die Seitenlinie ist eine der beiden Seitenlinien, die nicht parallel sind.
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Gemäß diesem Schema und 12 bis 16 ist, sogar wenn mehr als 9 Batteriezellen 121 (oder 131, 141, 151, 161) angeordnet sind, keine Batteriezelle 121 (oder 131, 141, 151, 161) vollständig von anderen umgeben.
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In der Ausführungsform von 1 gibt der Batteriesatz 1 eine Spannung von 56 V ab; seine Batteriezellengruppe umfasst 28 Batteriezellen 11, die in zwei gleiche Gruppen 101 und 102 aufgeteilt sind, getrennt entlang der Längsrichtung der Batteriezelle 11 in dem Schema mit 14 Batteriezellen pro Gruppe angeordnet.
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14 Batteriezellen in einer Gruppe können gemäß 7 und 8 angeordnet sein. Beispielsweise sind gemäß 7 und 8 die Batteriezellen 11 in 3 Reihen angeordnet, 4 in der ersten Reihe, 6 in der zweiten Reihe, 4 in der dritten Reihe. Als Ganzes genommen, ist der Abstand zwischen den Batteriezellen an den beiden Enden der ersten Reihe am größten, der in der zweiten Reihe ist mittelgroß, und der in der dritten Reihe ist am kleinsten; damit ist eine Form mit einer Verengung von der ersten Reihe zur dritten Reihe gebildet.
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In der Anordnung gibt es zwei Trapezoidbereiche 103 und 104, gebildet durch die Batteriezellen 11 in der zweiten Reihe und den Batteriezellen der ersten und der dritten Reihe an zwei Seiten.
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Die Trapezoidbereiche 103 und 104 weisen jeweils nur ein Trapezoid T1 und T2 auf, das heißt, die Seitenlinien der Trapezoide T1 und T2 verbinden zwei Batteriezellen (kurzgefasst für die Bezugspunkte der Querschnitte der Batteriezelle 11; bei der folgenden Verbindung der Batteriezelle 11 gilt dasselbe); der Vorteil ist, dass die Batteriezelle, die die Basislinie der Trapezoide T1 und T2 bildet, näher an der Außenseite liegt und leicht Wärme abführt.
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Gemäß 16 ist es, wenn die als Basislinie verbundenen Batteriezellen zu weit weg vom Rand liegen, ebenfalls schwierig für die Batteriezelle 161 auf der Basislinie, Wärme abzuführen.
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Außerdem sollte, wenn gemäß 16 ein Trapezoidbereich mehr als ein Trapezoid aufweist, wie etwa T5 und T6, die längste Basislinie im Trapezoidbereich am Rand der Batteriezellengruppe angeordnet sein.
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Gemäß 15 ist die lange Basislinie des Trapezoids T3 kürzer als die des Trapezoids T4, und daher ist der Wärmeabfuhrraum der mit der langen Basislinie des Trapezoids T4 verbundenen Batteriezelle 151 verringert. Zur besseren Wärmeabfuhr sollte gemäß 16 angeordnet sein; die lange Basislinie des Trapezoids T5 mit der längsten Basislinie sollte am Rand angeordnet sein, während die lange Basislinie eines kleineren Trapezoids T6 innen angeordnet sein sollte.
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Mit anderen Worten, beim Bilden des Trapezoidbereichs ist es am besten, den Raum zwischen den mit der langen Basislinie verbundenen Batteriezellen so anzuordnen, dass er sich allmählich von innen nach außen vergrößert.
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Aus den obigen Gründen ist das Schema in 8 gebildet. Außerdem gibt es in dem Schema zwei Trapezoidbereiche 103 und 104, wobei die lange Basislinie im Trapezoidbereich 103 länger als die im anderen Trapezoidbereich 104 ist, beide Trapezoide T1 und T2 gleichschenklige Trapezoide mit derselben Symmetrieachse sind und alle Batteriezellen 11 spiegelsymmetrisch zueinander bezüglich der Symmetrieachse der Trapezoide in dem Schnitt angeordnet sind.
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Der Vorteil eines größeren Trapezoids T1 und eines kleineren Trapezoids T2 besteht darin, dass die durch die Batteriezellen 11 gebildete Gesamtform zum Halten geeignet ist und der durch das größere Trapezoid T1 gebildete Raum einen Teil der durch die Leiterplatte 30 und den Verbindungsanschluss 40 gebildeten Einheit aufnehmen kann.
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Bei einer symmetrischen Gestaltung ist es im Allgemeinen leichter, das Batteriegehäuse 20 und die entsprechende Befestigungsklammer zu konstruieren und herzustellen.
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Um das Batteriegehäuse 20 für die oben eingeführte Batteriezellengruppe 10 geeignet zu machen, weist das Batteriegehäuse 20 gemäß 1 bis 8 eine erste maximale Projektionsebene A auf, die projizierte Fläche des Batteriegehäuses 20 ist in der ersten maximalen Projektionsebene größer als die in beliebigen anderen Ebenen und die erste maximale Projektionsebene liegt senkrecht zum Querschnitt S der Batteriezelle 11, das heißt, die Längsrichtung M des Batteriegehäuses 20 (die Längsrichtung des Batteriesatzes 1) liegt entlang der Längsrichtung der Batteriezelle 11. Gemäß 6 weist die Batteriezellengruppe 10 eine zweite maximale Projektionsebene B auf, ist die projizierte Fläche der Batteriezellengruppe 10 in der zweiten maximalen Projektionsebene größer als die in beliebigen anderen Ebenen und liegt die zweite maximale Projektionsebene B der Batteriezellengruppe 10 senkrecht zum Querschnitt S der Batteriezelle 11. In einem Beispiel liegt die erste maximale Projektionsebene A des Batteriegehäuses 20 parallel zur zweiten maximalen Projektionsebene B der Batteriezellengruppe 10, das heißt, die Anordnung der Batteriezellengruppe 10 liegt parallel zur Längsrichtung M des Batteriegehäuses 20.
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Die Leiterplatte 30 verbindet die Batteriezellengruppe 10 elektrisch, um das Laden oder Entladen der Batteriezelle 11 zu steuern. Der Verbindungsanschluss 40 ist an der Leiterplatte 30 montiert, um elektrische Verbindung mit einem Ladegerät oder einer elektrischen Vorrichtung zu bilden, um den Batteriesatz 1 mit einem Ladegerät zu laden oder elektrische Energie für einen Verbraucher bereitzustellen. Die durch die Leiterplatte 30 und den Verbindungsanschluss 40 gebildete Einheit befindet sich teilweise zwischen zwei Batteriezellen 11, die die lange Basislinie 121 des Trapezoidbereichs 12 bilden, und genauer ist in der vorliegenden Ausführungsform der Verbindungsanschluss 40 in der durch die Leiterplatte 30 und den Verbindungsanschluss 40 gebildeten Einheit teilweise in zwei Batteriezellen 11 eingesetzt, die die lange Basislinie 121 bilden; wenn der Batteriesatz 1 in ein Ladegerät oder einen Verbraucher gesteckt wird, kann der Verbindungsanschluss 40 leicht eine elektrische Verbindung mit einem Ladegerät oder einem Verbraucher herstellen. In einem Beispiel ist der Mindestabstand zwischen dem Verbindungsanschluss 40 und der Außenfläche des Batteriegehäuses 20 größer als 7 mm, und daher können Sicherheitsanforderungen erhöht sein, und die Stabilität des Verbindungsanschlusses 40 kann geschützt sein.
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Um den Batteriesatz 1 bequem in einem Ladegerät oder einem Verbraucher anzuordnen, umfasst das Batteriegehäuse 20 weiter zwei Einbau-Führungsschienen 21 und weist mindestens eine Gehäusevertiefung 22 auf; der Verbindungsanschluss 40 ist teilweise zwischen zwei Einbau-Führungsschienen 21 angeordnet. Die Einbau-Führungsschienen 21 führen den Batteriesatz 1 beim Verbinden mit einem Ladegerät oder einem Verbraucher entlang der ersten Richtung senkrecht zum Querschnitt S der Batteriezelle 11; in der vorliegenden Ausführungsform liegt die erste Richtung parallel sowohl zur Längsrichtung M des Batteriegehäuses 20 als auch zur Längsrichtung L der zylindrischen Batteriezelle 11.
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Insbesondere sind die Einbau-Führungsschienen 21 durch eine Führungsnut 211 gebildet, die sich entlang der ersten Richtung erstreckt, wobei die Führungsnut vorn entlang der ersten Richtung offen und hinten geschlossen ist. Der Verbindungsanschluss 40 liegt näher am Hinterende der Führungsnut 21 entlang der ersten Richtung und befindet sich zwischen zwei Führungsnuten 211. Wenn der Batteriesatz 1 an einem Ladegerät oder einem Verbraucher von vorn nach hinten montiert wird, wird der Verbindungsanschluss erst mit dem Ladegerät oder der elektrischen Vorrichtung elektrisch verbunden, wenn der hintere Teil montiert ist, was weiter für die Sicherheit des Batteriesatzes 1 sorgt.
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Die Gehäusevertiefung 22 bildet eine Höhlung in der Richtung senkrecht zur ersten Richtung, und ihre Länge liegt parallel zur Längsrichtung des Batteriesatzes 1, um zu der entsprechenden Struktur an einem Ladegerät oder einer elektrischen Vorrichtung zu passen. Genauer ist die Gehäusevertiefung 22 zwischen zwei Batteriezellen 11 ausgebildet und bildet die lange Basislinie 121 des Trapezoidbereichs 12; und die Gehäusevertiefung 22 ist zwischen zwei Einbau-Führungsschienen 21 angeordnet, das heißt, den beiden Führungsnuten 211, die zu zwei Einbau-Führungsschienen 21 passen, die an zwei Seiten der Breitenrichtung der Gehäusevertiefung 22 angeordnet sind; und die Einschnitte der beiden Führungsnuten 211 sind jeweils alle so angeordnet, dass sie zur Seite der Gehäusevertiefung 22 weisen. In der Ebene parallel zum Querschnitt S der Batteriezelle 11 befindet sich der Verbindungsanschluss 40 teilweise in der Gehäusevertiefung 22 in der Tiefenrichtung der Gehäusevertiefung 22; daher ist bequem eine elektrische Verbindung mit einem Ladegerät oder einem Verbraucher herzustellen. Genauer umfasst die Gehäusevertiefung 22 einen Vertiefungsboden 221 parallel zur ersten Richtung, wobei der Vertiefungsboden 221 eine Vielzahl von Wärmeabfuhrlöcher 222 zur Wärmeabfuhr der Batteriezellengruppe 10 im Batteriegehäuse 20 aufweist, um den normalen Betrieb des Batteriesatzes 1 sicherzustellen.
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Wenn die Batteriezellengruppe 10 zwei Trapezoidbereiche 12 umfasst, sind zwei Gehäusevertiefungen 22, 23 in dem entsprechenden Batteriegehäuse 20 ausgebildet; indessen ist die breitere Gehäusevertiefung 22 zwischen zwei Einbau-Führungsschienen 21 angeordnet, und zwei Einbau-Führungsschienen 21 sind symmetrisch zur Gehäusevertiefung 22 angeordnet, das heißt, die Führungsnut 211 ist an den beiden Seiten der breiteren Gehäusevertiefung 22 ausgebildet, die Vorderseite der Gehäusevertiefung 22 ist geöffnet, die Hinterseite ist geschlossen, indem eine Anschlag-Gehäusewand 223 an ihrer Hinterseite angeordnet ist, die Wandfläche der Anschlag-Gehäusewand 223 steht senkrecht zur ersten Richtung, und der Verbindungsanschluss 40 ist in der Anschlag-Gehäusewand 223 ausgebildet; es gibt keine Einbau-Führungsschiene 21 an den beiden Seiten der anderen Gehäusevertiefung 23.
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Das Obige erläutert und beschreibt Grundprinzipien, Hauptmerkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung. Fachleute sollten einsehen, dass die obigen Ausführungsformen die vorliegende Erfindung in keinerlei Form einschränken. Technische Lösungen, die man durch gleichwertiges Ersetzen oder gleichwertiges Verändern erhält, fallen alle in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 201310752428 [0001]
- CN 201410521184 [0001]
- CN 201410523288 [0001]