專利名稱：蓄電池單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電池單元。
背景技術(shù)：
文獻DE 44 44 029 Al公開了一種具有殼體和多個蓄電池電芯的蓄電池單元。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明建議一種蓄電池單元、特別是手持式工具機蓄電池單元，它具有至少一個密封層，密封層設(shè)置用于通過復(fù)原變形自動地至少基本上密封破損開口。所謂“密封層”特別是應(yīng)理解為這樣一種元件，即在受損期間，有利地在受損之后(這種受損的后果是形成破損開口)該元件至少基本上能阻止流體、特別是電解質(zhì)的溢出。有利地所述密封層至少能基本地阻止從容器溢出到具有電子設(shè)備的區(qū)域，和/或有利地阻止溢出到操作人員可接觸的區(qū)域中。優(yōu)選地密封層具有表面，所述表面大于5厘米2，特別有利地大于10厘米2。優(yōu)選地密封層由密封圈、例如0形圈不同地構(gòu)成。所謂“密封圈”，確切地說“0形圈”特別是應(yīng)理解為這樣一種密封機構(gòu)，即所述密封機構(gòu)特別是沿旋轉(zhuǎn)對稱軸線的徑向延展與軸向延展的比例大于5，有利地大于10。所謂的“設(shè)置”應(yīng)理解為專門的設(shè)計和/或構(gòu)造。特別是所謂“復(fù)原變形”應(yīng)理解為密封層的至少一部分朝這樣的方向運動，所述方向是密封層的這一部分在破損過程之前曾設(shè)置的方向。優(yōu)選地密封層的該部分移回它在破損過程中曾移動的距離的至少50%，有利地至少80%，特別有利地至少90%。所謂“破損開口 ”特別應(yīng)理解為至少在保存有流體、有利地是電解質(zhì)的容器中的未經(jīng)規(guī)定且特別是無功能的開口。優(yōu)選地設(shè)置密封層是用于至少基本地密封至少穿過容器和密封層延伸的破損開口。例如破損開口可通過尖銳物體、例如針穿過至少密封層和容器地插入到容器中而產(chǎn)生。特別是即使在取出尖銳物體之后該密封層也能對該容器進行密封。關(guān)于“自動地”特別是應(yīng)理解為所述密封層可和外部影響的變化無關(guān)地密封破損開口，其中，所述影響有利地和在破損過程中物體的插入和取出無關(guān)。在這種情況中所謂“至少基本地密封”特別應(yīng)理解為所述密封層可減小破損開口的可流出流體的有效橫截面的至少75%，有利地至少90%，特別有利地至少99%。 優(yōu)選地所述密封層在不到一個小時，有利地不到M小時的時間內(nèi)阻止流態(tài)流體溢出，特別優(yōu)選地是氣態(tài)流體，確切地說特別是多于10%的流體。通過根據(jù)本發(fā)明設(shè)計的蓄電池單元在破損時可為操作人員提供特別大的安全性。特別是這種密封層可在由于擠壓力、例如裂縫形成破損時附加地進行密封。這樣就可避免化學(xué)物品從蓄電池單元中溢出，并且可避免燃燒的危險。在另一方案中本發(fā)明建議，密封層具有橡膠彈性材料。通過這一措施在結(jié)構(gòu)上可簡單地達到特別有利的密封作用。所謂“橡膠彈性材料”特別是應(yīng)理解為橡膠、硅酮、天然橡膠、合成橡膠、彈性體、乳膠和/或?qū)I(yè)技術(shù)人員認(rèn)為合適的其他材料。優(yōu)選地橡膠彈性材料具有小于0. 5 kN/mm2、優(yōu)選地小于0. 2 kN/mm2，特別有利地小于0. 1 kN/mm2的彈性模量。優(yōu)選地橡膠彈性材料具有大于50%，有利地大于100%，特別有利地大于200%的極限伸長率。此外，本發(fā)明還建議，蓄電池單元包括蓄電池電芯，即密封層至少罩狀地包圍所述蓄電池電芯。通過這一措施可達到特別有效的保護。所謂“蓄電池電芯”特別是應(yīng)理解為這樣一種結(jié)構(gòu)構(gòu)件，即其設(shè)置用于存儲能量并且作為電功率提供使用。優(yōu)選地蓄電池電芯可設(shè)計為鋰電池芯、燃料電池芯、和/或設(shè)計為專業(yè)技術(shù)人員認(rèn)為合適的其他蓄電池電芯。所謂“鋰蓄電池電芯”特別應(yīng)理解為一種鋰離子蓄電池電芯、LiFePO4蓄電池電芯、LiMn2O4蓄電池電芯、Li (NiCoMn) O2蓄電池電芯、Li (NiCoAl) O2蓄電池電芯、鋰-氧蓄電池電芯、鋰-硫蓄電池電芯、鋰-聚合物蓄電池電芯等。特別是應(yīng)如此地理解“罩狀地包圍”這一表述，即密封層在至少360度的平面上包圍所述蓄電池電芯。代替地密封層只在外側(cè)面包圍蓄電池電芯，也就是說，在面朝著蓄電池單元的外壁的一側(cè)包圍蓄電池電芯。優(yōu)選地密封層沿著蓄電池電芯的主延展，在至少10毫米，有利地至少20毫米的距離上罩狀地包圍蓄電池電芯， 確切地說特別是在垂直于主延展的平面上。優(yōu)選地密封層柱筒狀地包圍蓄電池電芯，也就是用圓形的橫截面。此外，本發(fā)明還建議，蓄電池單元包括具有電芯殼體的蓄電池電芯。密封層至少部分地特別是直接貼靠在此電芯殼體上。通過這一措施可結(jié)構(gòu)簡單地達到特別有利的密封作用。所謂“電芯殼體”特別應(yīng)理解為蓄電池電芯的固定的包殼。優(yōu)選地所述電芯殼體形成裝有流體的容器的至少一部分。優(yōu)選地電芯殼體固定蓄電池電芯的陽極和陰極。特別是“至少部分地貼靠”應(yīng)理解為電芯殼體和密封層具有接觸表面，所述接觸表面大于1厘米2，優(yōu)選地大于2厘米2。優(yōu)選地密封層，特別是在內(nèi)部和/或優(yōu)選地在外部展開、粘貼、熱套在該電芯殼體上，和/或以一種技術(shù)人員認(rèn)為合適的其他方式貼靠在電芯殼體上。此外，本發(fā)明還建議，蓄電池單元具有殼體元件，所述殼體元件固定至少一個蓄電池電芯，并且所述密封層至少部分地特別是直接貼靠在所述殼體元件上。通過這一措施在結(jié)構(gòu)上可簡單地密封多個蓄電池電芯。所謂“殼體元件”特別是應(yīng)理解為這樣一種機構(gòu)，即所述機構(gòu)直接或者間接地固定至少一個蓄電池電芯。優(yōu)選地所述殼體元件固定至少兩個蓄電池電芯。優(yōu)選地殼體元件具有用于固定在一種裝置上的耦合機構(gòu)，至少在運行狀態(tài)時蓄電池電芯將能量輸送該裝置上。在本發(fā)明的有利的方案中建議，密封層至少部分地貼靠在電芯殼體的外側(cè)面上。 通過這一措施可結(jié)構(gòu)簡單地在簡單安裝時達到特別好的密封作用。特別是可結(jié)構(gòu)簡單地保護已設(shè)置的蓄電池電芯。所謂“電芯殼體的外側(cè)面”特別是應(yīng)理解為這樣一種側(cè)面，即所述側(cè)面背向蓄電池電芯的中點。代替地或者附加地，密封層至少部分地貼靠在殼體元件的外側(cè)面上。此外，本發(fā)明還建議，蓄電池電芯具有可燃燒的電解質(zhì)。通過這一措施可廉價地、 且以較小的重量存儲特別多的能量。關(guān)于“可燃燒的”特別是應(yīng)理解為至少按照EG (歐共體)標(biāo)準(zhǔn)67/548/EWG規(guī)定，所述電解質(zhì)至少是可點燃的，優(yōu)選地易于點燃。所謂“電解質(zhì)” 特別是應(yīng)理解為這樣一種介質(zhì)，即規(guī)定它用于可電取出地存儲能量。代替地或者附加地，電解質(zhì)可以是腐蝕性的或者是有毒的。此外，本發(fā)明還建議，密封層構(gòu)造成帶形。通過這一措施可特別簡單地安裝。所謂 “帶形”特別應(yīng)該理解為當(dāng)厚度較小時密封層的長寬比大于3，有利地大于6。所謂“厚度較小”特別應(yīng)理解為厚度小于長度和寬度。優(yōu)選地密封層薄于5毫米，特別優(yōu)選地薄于2毫米。此外，本發(fā)明還涉及一種具有手持式工具機和蓄電池單元的系統(tǒng)，其中，可以設(shè)想所有技術(shù)人員認(rèn)為合適的手持式工具機，如特別是鉆機、鉆錘、鋸機、刨機、螺絲起子、銑削機、磨削機、角磨機、綠籬機、測量儀和/或多功能工具機都可用蓄電池單元驅(qū)動。通過這一措施可提供一種特別安全的系統(tǒng)。代替地或者除了在手持式工具機中使用以外也可設(shè)想本系統(tǒng)在汽車、混合動力汽車、電動汽車、電動滑板車、電動自行車、在模型制造中以及在技術(shù)人員認(rèn)為合適的其它領(lǐng)域中應(yīng)用。


從下述

中可得到其它的優(yōu)點。在附圖中示出本發(fā)明的兩個實施例。附圖， 說明書和權(quán)利要求書包含許多特征組合。技術(shù)人員也可合適地單獨地使用所述特征，也可組合成其它有意義的特征組合。所述附圖是
圖1 具有手持式工具和根據(jù)本發(fā)明的蓄電池單元的根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)。圖2 圖1的蓄電池單元的水平截面圖。圖3 蓄電池單元的有破損開口的蓄電池電芯的細(xì)節(jié)圖。圖4 圖1的蓄電池單元的垂直截面圖。圖5 圖1的蓄電池單元的蓄電池電芯和密封層。圖6 圖1的蓄電池單元的另一實施例，它具有蓄電池電芯和帶形的密封層。
具體實施例方式圖1示出了具有手持式工具機32和手持式工具機蓄電池34的系統(tǒng)30。所述手持式工具機32設(shè)計為蓄電池驅(qū)動的沖擊鉆螺絲起子。該手持式工具機具有手槍形的殼體 36，且?guī)в兄魇直?8。所述主手柄38在運行準(zhǔn)備狀態(tài)時由操作人員可拆開地與手持式工具機蓄電池34連接，確切地說在本實施例中是在主手柄38的背向手持式工具機32的工具卡盤40的一側(cè)和手持式工具機蓄電池34連接。代替地所述手持式工具機32和手持式工具機蓄電池34可由操作人員不可拆開地連接。圖2和圖4示出了手持式工具機蓄電池34的截面圖，圖3示出了手持式工具機蓄電池34的部分截面圖。手持式工具機蓄電池34具有蓄電池單元10。蓄電池單元10設(shè)計為手持式工具機蓄電池單元。蓄電池單元10包括外側(cè)的密封層12和內(nèi)側(cè)的密封層14a、蓄電池電芯18和殼體元件22。殼體元件22和技術(shù)人員認(rèn)為合適的但未詳細(xì)示出的其它元件固定住蓄電池電芯18。外側(cè)的密封層12和內(nèi)側(cè)的密封層1 在受損期間和受損之后通過復(fù)原變形自動地密封破損開口 16。在圖2中示出了受損過程連同插入的尖銳物體42以及破損開口 16。圖5示出其中一個蓄電池電芯18。所述蓄電池電芯18分別具有電芯殼體20和可燃燒的電解質(zhì)觀。電芯殼體20分別形成用于電解質(zhì)觀的容器。破損開口 16在其中至少一個電芯殼體20中形成未規(guī)定的開口。此外，如所示出的，密封層12、1 和殼體元件22 具有破損開口 16的一部分。破損開口 16例如可通過尖銳物體42插入到其中一個電芯殼體20并接著取出而形成，確切地說例如穿過殼體元件22和密封層12、1 ，并且緊接著取出所述尖銳物體42而形成。密封層12、1 分別具有橡膠彈性材料。在破損過程期間一個或者多個密封層12、 14a貼靠住引起破損的物體42，并且沿著所述物體42對電芯殼體20進行密封。在取出所述物體42時所述密封層12、Ha復(fù)原變形到原來的形狀，并且因此封閉住所述破損開口 16。為此，內(nèi)側(cè)的密封層1 分別緊緊地貼在其中一個電芯殼體20的外側(cè)面對上。此外，所述內(nèi)側(cè)的密封層Ha在垂直于其中一個蓄電池電芯18的主延展的平面上罩狀地包圍住電芯殼體20。在破損過程中密封層1 主要發(fā)生彈性變形。由此產(chǎn)生使密封層Ha的一部分運動回到原來位置的力。在此所述密封層Ha減小了破損開口 16的尺寸。當(dāng)破損開口 16未超過最大尺寸時，通過相應(yīng)的設(shè)計，特別是通過密封層1 的預(yù)應(yīng)力，通常可完全封閉所述破損開口 16。外側(cè)的密封層12在殼體元件22上緊密貼靠在殼體元件22的內(nèi)側(cè)面26a上。為此，外側(cè)的密封層是噴射到殼體元件22中。因為在準(zhǔn)備運行狀態(tài)時對于手持式工具機蓄電池34來說面朝手持式工具機的一側(cè)被所述手持式工具機保護著，所以這一側(cè)沒有設(shè)置密封層。代替地或者附加地，外側(cè)的密封層可貼靠在外側(cè)面上，和/或有利地完全包圍住多個蓄電池電芯，特別是所有的蓄電池電芯。殼體元件22為兩部件式設(shè)計。這兩個部件未詳細(xì)示出，它們彼此螺紋連接。在殼體元件22的所述部件之間設(shè)置0形圈44。所述0形圈用于防止臟物和水份滲入到手持式工具機蓄電池；34中。所述0形圈44和密封層12、1 分開構(gòu)造。在圖6中示出了本發(fā)明的另一實施例。下面的說明和附圖主要局限于所述實施例之間的差別，其中，相同名稱的結(jié)構(gòu)部件，特別是具有相同附圖標(biāo)記的結(jié)構(gòu)部件原則上講也可參考其他實施例的附圖和/或說明，特別是圖1到圖5的附圖和/或說明。為了區(qū)分所述實施例在圖1到圖5的實施例的附圖標(biāo)記后面加上字母a。在圖6的實施例中用字母b 代替字母a。圖6示出具有密封層14b的蓄電池電芯18。所述密封層14b構(gòu)造成帶形。所述密封層14b罩狀地纏繞到蓄電池電芯18的電芯殼體20上。
權(quán)利要求
1.蓄電池單元，特別是手持式工具機蓄電池單元，具有至少一個密封層(12； 14a； 14b),它設(shè)置用于通過復(fù)原變形自動地至少基本上密封破損開口( 16)。
2.按照權(quán)利要求1所述的蓄電池單元，其特征在于，密封層(12； 14a ；14b)具有橡膠彈性材料。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的蓄電池單元，其特征在于，設(shè)有蓄電池電芯(18)，所述密封層(1 ； 14b )至少罩狀地包圍所述蓄電池電芯。
4.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池單元，其特征在于，所述蓄電池電芯(18) 具有電芯殼體(20)，所述密封層(1 ; 14b)至少部分地貼靠在所述電芯殼體上。
5.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池單元，其特征在于，設(shè)有殼體元件(22)， 所述殼體元件固定至少一個蓄電池電芯(18)，并且密封層(12)至少部分地貼靠在所述殼體元件上。
6.按照權(quán)利要求4所述的蓄電池單元，其特征在于，密封層(12;14a; 14b)至少部分地貼靠在電芯殼體(20)的外側(cè)面(24)上。
7.按照權(quán)利要求3和/或4所述的蓄電池單元，其特征在于，蓄電池電芯(18)具有可燃燒的電解質(zhì)(28)。
8.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池單元，其特征在于，密封層(14b)構(gòu)造成帶形。
9.按照前述權(quán)利要求中任一項所述的蓄電池單元(10)的密封層。
10.具有手持式工具(32)和具有按照權(quán)利要求1至8中任一項所述的蓄電池單元(10) 的系統(tǒng)。
全文摘要
本發(fā)明建議一種具有至少一個密封層(12；14a；14b)的蓄電池單元，特別是手持式工具機的蓄電池單元，所述密封層設(shè)置用于通過復(fù)原變形自動地至少基本上密封破損開口(18)。
文檔編號H01M2/02GK102412372SQ201110277508
公開日2012年4月11日 申請日期2011年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月20日
發(fā)明者格勞寧 R. 申請人:羅伯特·博世有限公司