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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Bateriepaket mit einem Gehäuse, mit
einer Mehrzahl von Zellen innerhalb des Gehäuses, mit einer Radiatoreinrichtung
und mit wenigsten einem Luftgang, der in dem Gehäuse ausgebildet ist und durch
den ein Kühlluftstrom
in das Gehäuse
eintreten kann, wobei die Radiatoreinrichtung in Kontakt mit den äußeren Oberflächen der
Zellen steht und Abschnitte aufweist, die jeweils mit wenigstens
einer der Zellen korrespondieren.
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Ein
solches Batteriepaket ist aus der
DE 100 55 158 A1 als nachveröffentlichter
Stand der Technik bekannt. Dieses auf seiner Oberseite einen Montagebereich,
welcher wiederum elektrische Anschlüsse zum Einrichten eines elektrischen
Kontakts zwischen dem Batteriepaket und einem Ladegerät bzw. einer batteriebetriebenen
Vorrichtung, wie ein elektrisch betriebenes Werkzeug, umfaßt. Das
Batteriepaket kann durch Anbringung seines Montagebereichs auf dem
Ladegerät
wieder geladen werden und kann auch durch Anbringung des Montagebereichs
auf einer batteriebetriebenen Vorrichtung als Leistungsquelle genutzt
werden. Die Zellen des Batteriepakets neigen jedoch dazu, während jedes
Ladevorgangs Wärme
zu erzeugen, was zu einem Qualitätsverlust der
Zellen führt.
Um einen solchen Nachteil zu vermeiden ist in dem Batteriepaket
typischerweise eine Einrichtung zum Kühlen der Batteriezellen vorgesehen.
Die Struktur umfaßt
Luftgänge,
welche durch das Gehäuse
des Batteriepakets und entlang und zwischen den Zellen innerhalb
des Batteriepakets verlaufen, und umfaßt eine Mehrzahl von Öffnungen, welche
Einlaß-
und Auslaßanschlüsse bilden,
die auf dem oberen und dem unteren Bereich des Batteriepakets vorgesehen
sind, und die Luftgänge
in Verbindung mit sowohl den Einlaßtals auch den Auslaßanschlüssen stehen.
Auf diese Weise kann Kühlluft
von einem Gebläse
oder einem Ventilator, der in dem Ladegerät eingebaut ist, von den Einlaßanschlüssen eingesaugt
werden, um durch die Luftgänge
in das Innere des Pakets und aus den Auslaßanschlüssen aus dem Paket hinausgeleitet,
so daß die
von den Zellen während
eines Ladevorgangs erzeugte Wärme
von diesen abgeführt
wird.
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Obwohl
das vorstehende Batteriepaket mit Kühlstruktur für die darin
enthaltenen Batteriezellen seine gedachte Aufgabe erfüllt, ist
es nicht frei von gewissen Problemen und Nachteilen und läßt somit Raum
für eine
Verbesserung. Zum Beispiel nimmt in der oben beschriebenen Struktur
die Temperatur der in das Gehäuse
des Batteriepakets eingezogenen Kühlluft in Stromabwärtsrichtung
der Luft, das heißt, weiter
in Richtung der Luft strömung,
aufgrund des Wärmeaustausches
mit den Zellen zu, was zu einer verringerten Kühlwirkung der Luft in Stromabwärtsrichtung
führt.
Wenn die Kühlluft
zum Zwecke der Kühlung
in direkten Kontakt mit den Zellen kommt, schwankt zudem die Kontaktfläche mit
der Kühlluft von
Zelle zu Zelle, derart, daß die
Zellen nicht gleichmäßig oder
in gleicher Weise gekühlt
werden können.
Solch eine gleichmäßige Kühlwirkung
führt oft
in bestimmten Zellen dazu, daß diese
höhere
Temperaturen aufweisen als andere, wodurch die Zellen mit höheren Temperaturen
nur eine kürzere
Lebensdauer haben als die anderen Zellen. Dies verkürzt bei Häufung die
Lebensdauer der gesamten Batterie.
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Die
Zellen in einem Batteriepaket können aufgrund
anderer Dinge ungleichmäßig oder
in ungleicher Weise gekühlt
werden. Zum Beispiel kann eine Zelle oder können Zellen einen größeren Wärmeaufbau
zeigen, wenn sie von anderen Zellen umgeben sind und erzeugen somit
einen ungleichmäßigen Temperaturzustand
in den Zellen, je nachdem, ob die umgebene Zelle oder die umgebenen
Zellen in den Kühlluftstrom
relativ stromabwärts
oder stromaufwärts
angeordnet sind.
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Im
Hinblick auf die oben genannten Probleme ist eine wichtige Aufgabe
der vorliegenden Erfindung, ein Batteriepaket zu schaffen, das ein
richtiges Temperaturgleichgewicht unter den Zellen sicher stellen
kann, um die Lebensdauer der darin enthaltenen Zellen zu verlängern.
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Noch
ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, ein Batteriepaket
zu schaffen, das wirksamer Temperaturunterschieden der Zellen aufgrund z.B.
Anstiegen der Temperatur der Kühlluft
in dem Paket, entgegenwirken kann, um die Lebensdauer der Zellen
und somit des Batteriepakets zu verlängern.
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Noch
ein weiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, ein Batteriepaket
zu schaffen, in welchem die Temperatur aller Zellen, einschließlich derjenigen,
die von anderen umgeben sind, auf etwa dem gleichen Niveau gehalten
wird, wodurch eine Verkürzung
der Lebensdauer bestimmter Zellen der Batterie verhindert wird.
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Die
Aufgabe und andere darauf bezogene Aspekte werden durch die Erfindung
verwirklicht, die dadurch gekennzeichnet ist, dass der wenigstens eine
Luftgang gabelförmig
zwischen den Zellen verläuft
und die Abschnitte der Radiatoreinrichtung jeweils mit wenigstens
einer der Zellen umfänglich
korrespondieren und unterschiedliche Wärmekapazitäten entsprechend der Wärmezustände der
korrespondierenden Zellen haben.
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Die
Anordnung kann wirksamer Temperaturschwankungen der Zellen entgegen
wirken, die aufgrund z.B. eines Anstiegs der Temperatur der Kühlluft im
Paket auftritt, wodurch ein richtiges Temperaturgleichgewicht unter
den Zellen beibehalten wird. Demgemäß tritt dies dem Problem entgegen,
daß bestimmte
Zellen ihr Ende der Lebensdauer eher erreichen als andere, wodurch
die Lebensdauer der gesamten Batterie wirksam gesteigert wird. Darüber hinaus
wird die Ladezeit verkürzt,
da die Zellen diese Ausführungsform
gut geschützt
gegenüber
eines übermäßigen Wärmeaufbaus
sind. Das heißt,
in herkömmlichen
Batterieladegeräten
wird der Ladekreis durch eine Verringerung des Ladestroms geschützt, was
zu längeren
Ladezeiten führt.
Die Beziehung zwischen Temperatur und Ladezeit jedoch bedeutet auch,
daß die
Kühlung
zuläßt, daß der Ladestrom ebenfalls
erhöht
wird, wodurch die Ladezeit verkürzt wird.
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Gemäß noch einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist die Wärmekapazität jedes Abschnitts
der Radiatoreinrichtung durch die Kontaktfläche des Abschnitts mit der
entsprechenden Zelle bestimmt.
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Alternativ
ist die Wärmekapazität jedes
Abschnitts der Radiatoreinrichtung durch die Dicke des Abschnitts
bestimmt.
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Alternativ
ist die Wärmekapazität jedes
Abschnitts der Radiatoreinrichtung durch das Material des Abschnitts
bestimmt.
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Darüber hinaus
ist die Wärmekapazität jedes Abschnitts
der Radiatoreinnchtung durch eine Kombination der Kontaktfläche des
Abschnitts mit der entsprechenden Zelle, der Dicke des Abschnitts
und des Materials des Abschnitts bestimmt.
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Gemäß noch einem
weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung sind die Zellen in wenigstens eine
erste Zellgruppe und wenigstens eine zweite Zellgruppe unterteilt,
wobei jede Zellgruppe wenigstens eine Zelle umfaßt und unterschiedliche Wärmezustände aufweist,
und die Radiatoreinrichtung umfaßt eine Mehrzahl von Radiatorplatten
mit unterschiedlichen Wärmekapazitäten, wobei
die Radiatorplatte mit der ersten oder zweiten Zellgruppe in Kontakt
steht. Die richtige Wärmekapazität kann noch leichter
und genauer für
jeden Abschnitt der Radiatoreinrichtung bestimmt werden.
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Gemäß einer
praktischen Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfaßt
das Batteriepaket eine erste Zellgruppe, die im wesentlichen im
Zentrum derselben angeordnet ist und zwei zweite Zellgruppen, die
die erste Zellgruppe entlang von Verzweigungen des wenigstens einen
Luftgangs zwischen sich aufnehmen.
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Gemäß einer
weiteren praktischen Ausführung
der vorliegenden Erfindung umfassen die Radiatorplatten eine erste
Radiatorplatte und zwei zweite Radiatorplatten, wobei die erste
Radiatorplatte die erste Zellgruppe um ihren gesamten Umfang herum umgibt
und jede der zweiten Radiatorplatten an innere Oberflächen einer
der zweiten Zellgruppen anstößt, und
wobei die erste Radiatorplatte eine kleinere Wärmekapazität als jede der zweiten Radiatorplatten
hat.
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Gemäß noch einer
weiteren praktischen Ausführung
der vorliegenden Erfindung ist die erste Radiatorplatte aus einem
Kunstharz hergestellt und ist jede zweite Radiatorplatte aus wenigstens
einem Metall ausgewählt
aus einer Gruppe bestehend aus Aluminium, Kupfer und Eisen.
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Gemäß noch einer
weiteren praktischen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung werden die Abschnitte der zweiten Radiatorplatte
entlang der Stromabwärtsrichtung
eines Kühlluftstroms
schrittweise dicker.
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In
einem weiteren Aspekt haben die erste Radiatorplatte und die zweite
Radiatorplatte eine Mehrzahl von Abschnitten, die mit unterschiedlichen Zellen
korrespondieren und so ausgebildet sind, daß sie von den korrespondierenden
Zellen Wärme
abführen,
wobei die Abschnitte unterschiedliche Wärmekapazitäten entsprechend der Wärmezustände der
korrespondierenden Zellen haben.
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In
einem weiteren Aspekt ist die Wärmekapazität jedes
Abschnitts jeder zweiten Radiatorplatte durch die Kontaktfläche des
Abschnitts mit der korrespondierenden Zelle bestimmt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Wärmekapazität jedes
Abschnitts der ersten und der zweiten Radiatorplatte durch die Dicke
des Abschnitts bestimmt.
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In
einer weiteren Ausführungsform
ist die Wärmekapazität jedes
Abschnitts jeder zweiten Radiatorplatte durch eine Kombination der
Kontaktfläche
des Abschnitt mit der korrespondieren Zelle und der Dicke des Abschnitts
bestimmt.
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In Übereinstimmung
mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung sind die
zweiten Zellgruppen symmetrisch zueinander angeordnet und umfassen
eine gleiche Anzahl von Zellen und umfaßt die erste Zellgruppe weniger
Zellen als jede der zweiten Zellgruppen.
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In Übereinstimmung
mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung hat jede
zweite Zellgruppe innere Oberflächen
in Kontakt mit einer der zweiten Radiatorplatten und ist jede zweite
Zellgruppe in einer einzelnen Reihe von Zellen angeordnet, die an
einer mittleren Zelle in Richtung der inneren Oberfläche gebogen
ist, wobei der Abschnitt jeder zweiten Radiatorplatte, die mit der
mittleren Zelle korrespondiert, zwei Wülste umfaßt, die an die mittlere Zelle
angrenzen und diese zwischen sich aufnehmen.
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In Übereinstimmung
mit noch einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist jede
Wulst dicker als der Rest der zweiten Radiatorplatte.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben.
Es zeigen:
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1 eine
perspektivische Ansicht eines Batteriepakets gemäß vorliegender Erfindung;
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2 eine
perspektivische Explosionsdarstellung des Batteriepakets aus 1;
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3 eine
Ansicht im Querschnitt des Batteriepakets aus 1;
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4 eine
Draufsicht des Batteriepakets aus 1 mit entfernter
Oberschale;
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5 eine
Draufsicht des Batteriepakets aus 1 mit entfernter
Oberschale und entfernter oberer Fassung;
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6 eine
perspektivische Ansicht des Innengehäuses des Batteriepakets aus 1;
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7 eine
perspektivische Ansicht eines Ladegeräts zum Aufladen des Batteriepakets
aus 1;
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8 eine
Draufsicht des Bereichs des Ladegeräts aus 7, welcher
einen Ventilator aufnimmt;
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9 eine
Ansicht im Querschnitt des Bereichs, welcher den Ventilator des
in 7 gezeigten Ladegeräts aufnimmt;
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10 eine
Ansicht im Querschnitt, welche das Batteriepaket aus 1,
montiert auf dem Ladegerät,
zeigt;
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11 eine
perspektivische Ansicht, welche eine Modifikation der Radiatorplatten
des in 1 gezeigten Batteriepakets zeigt;
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12 eine
perspektivische Explosionsdarstellung eines Batteriepakets einer
alternativen Ausführungsform;
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13 eine
Draufsicht des Batteriepakets aus 11 mit
entfernter Oberschale und entfernter oberer Fassung;
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14 eine
Ansicht im Querschnitt des Batteriepakets aus 11 entlang
einer längs
verlaufenden Mittellinie durch das Batteriepaket; und
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15 eine
vergrößerte Draufsicht
eines Teils des Batteriepakets aus 11, welche
die Struktur der Radiatorplatten im Detail darstellt.
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Ausführungsform 1
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1 ist
eine perspektivische Ansicht eines Batteriepakets 1 gemäß vorliegender
Erfindung und 2 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung des
Batteriepaktes 1. Bezug nehmend auf die 1 und 2 wird
das Batteriepaket 1 aus einem doppelwandigen Gehäuse gebildet.
Das Batteriepaket 1 umfaßt eine Außenschale 2 und ein
Innengehäuse 13,
welche eine Mehrzahl von Zellen enthält, wobei die Außenschale 2 das
Innengehäuse 13 aufnimmt. Ferner
ist das Innengehäuse
kleiner als die Außenschale
ausgebildet, derart, daß es
in der Außenschale
genau passend sitzt. Die Außenschale 2 umfaßt eine
Unterschale 3, die das Innengehäuse 13 im wesentlichen
aufnimmt, und eine Oberschale 4, die an der Unterschale 3 mit
einer Mehrzahl von Schrauben angebracht ist, welche längs der
Höhe der
Unterschale 3 nach unten angezogen sind. Auf der Oberseite
der Oberschale 4, welche einen allgemeinen Montagebereich
bildet, an welchen ein Ladegerät oder
ein elektrisches Werkzeug angebracht werden kann (wie später beschrieben
wird), sind ein oberes Ende 5 und ein Paar paralleler Gleitschienen 6,
die sich von dem oberen Ende 5 in Vorwärtsrichtung erstrecken (in
die dem oberen Ende 5 vom Zentrum der Paketoberseite entgegen
gesetzten Richtung) vorgesehen. Jede Gleitschiene 6 umfaßt einen
sich nach außen
erstreckenden Flansch 7 über die gesamte Länge der
Schiene 6, wodurch ein L-förmiger Querschnitt auf einer
Ebene gebildet wird, welche sich orthogonal zu der vorerwähnten Vorwärtsrichtung
erstreckt. An dem oberen Ende 5 zwischen und parallel zu
dem Paar paralleler Gleitschienen 6 sind Schlitze 8 ausgebildet.
In dem zentralen hinteren Bereich des oberen Endes 5 in
der Oberschale 4 ist ein rechtwinkliger Einlaßanschluß 9 ausgebildet,
welcher durch die Oberschale 4 hindurch geht. In der Oberschale 4 sind
vor dem oberen Ende 5 auch Auslaßöffnungen 11 ausgebildet,
welche sich auf dem Übergang
einer Stufe 10, der zwischen den Paar Gleitschienen 6 ausgebildet
ist, zur äußeren Umgebung
hin öffnen.
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Das
Innengehäuse 13 umfaßt eine
obere Fassung 15 und eine untere Fassung 16 aus
Kunstharz, die an der oberen bzw. unteren Seite einer darin gehaltenen
Anordnung von zwanzig Zelle 14 befestigt sind, wobei die
Zelle 14 in vier Reihen je fünf Zellen angeordnet sind und
bandförmige
metallische Radiatorplatten 22 zwischen der oberen Fassung 15 und
der unteren Fassung 16 vorgesehen sind. Die obere Fassung 15 und
die untere Fassung 16 sind so geformt und dimensioniert,
daß sie
die Zellen 14 passend und stabil umschließen. Ferner
sind Rippen 17 und 18 mit Kanten, welche mit der
Innenoberfläche der
Unterschale 3 konform sind, entlang des unteren Randes
der oberen Fassung 15 bzw. des oberen Randes der unteren
Fassung 16 ausgebildet, um so ein Rütteln oder Rattern der Zellen
innerhalb der Außenschale 2 zu
verhindern, wenn das Innengehäuse 13 darin
gehalten ist. Ferner sind in dieser Struktur die Zelle 14 in
Abstand zueinander angeordnet und in zwei Gruppen getrennt (jede
der unterteilten Gruppen von Zellen 14 wird nachfolgend
als eine „Zellgruppe" bezeichnet), die
durch die obere Fassung 15 und die untere Fassung 16 gehalten
werden, wobei jede Gruppe die halbe Anzahl der Zellen enthält.
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Zusätzlich sind
an dem vorderen und dem hinteren Ende der unteren Fassung 16 erwreiterte Abschnitte 19 vorgesehen,
welche von den Rippen 18 vorstehen und derart mit der oberen
Fassung 15 verbunden sind, daß, wie in den 3 und 5 dargestellt,
die auf den äußeren Seiten
jeder der Zellgruppen vorgesehenen Radiatorplatten 22 sicher festgelegt
sind, indem diese zwischen der oberen Fassung 15 und der
unteren Fassung 16 horizontal entlang der Längsrichtung
zwischen den Rippen 17 und 18 und den Zellen 14 und
vertikal in der kürzeren Richtung
zwischen den ausgedehnten Abschnitten 19 und den Zelle 14 sitzen.
Ebenso sitzen die zwischen den Zellgruppen vorgesehenen Radiatorplatten 22 in
Längsrichtung
zwischen den jeweiligen Zellgruppen und Trennplatten 20,
welche zwischen den Zellgruppen von der oberen Fassung 15 und
der unteren Fassung 16 aus vorstehen, und in der kürzeren Richtung
zwischen den erweiterten Abschnitten 19 und den Zellen 14.
Ferner passen sich die Oberflächen
der Radiatorplatten 22 an die Vorsprünge und die Ausnehmungen der
entsprechenden Oberflächen jeder
Reihe von Zellen 14 an und bilden die äußere Begrenzung der Zellgruppen,
wodurch einer gleicher Kontakt zwischen den Oberflächen und
den Radiatorplatten 22 und der entsprechenden Oberfläche der darin
liegenden Zellen geschaffen wird. Zudem sind, wie in den 2 und 6 dargestellt
ist, vier Stege 23 parallel auf den äußeren Oberflächen der
Radiatorplatten 22 ausgebildet, beginnend am vorderen Ende
und sich nach hinten erstreckend. Mit Aus nahme des obersten Steges
sind die drei unteren Stege 23 seitlich in einer stufenartigen
Anordnung derart angeordnet, daß die
Längen
der Stege zum untersten Steg hin zunehmen (das heißt, der
unterste und der höchste
Steg sind die längsten
und der zweithöchste
Steg ist der kürzeste),
und auf diese Weise nimmt der Oberflächenbereich der wärmeabführenden
Platten 22 mit der Nähe
zum vorderen Ende des Batteriepakets zu.
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Auf
diese Weise sind die Zellgruppen in einer dicht gepackten Weise
bzw. in einer im wesentlichen dichten Art und Weise innerhalb des
Innengehäuses 13,
welches erste Luftgänge 24 innerhalb
der Außenschale 2 begrenzt,
wie dies durch den in 5 schraffierten Bereich angedeutet
ist, welche die Innenschale 13 zwischen den Rippen 17 und 18 umgibt und
mit einem zweiten Luftgang 25 kommuniziert (ebenfalls durch
den schraffierten Bereich angedeutet), der das Innengehäuse 13 von
hinten nach vorne durchläuft.
Der vordere und der hintere Bereich der Rippe 17 sind ausgenommen,
um so eine Kommunikation zwischen dem Einlaßanschluß 9 und den Auslaßanschlüssen 11 der
Oberschale 4 zu schaffen. Auf diese Weise sind, wie durch
die Pfeile in 6 angedeutet, die Unterteilungen
im Inneren des Batteriepakets 1 derart ausgebildet, daß die von
dem Lufteingangsanschluß 9 eintretende
Luft in drei Luftströme unterteilt
wird, welche durch das Paket hindurch gelangen, wobei die ersten
Luftgänge 24 vom
Einlaßanschluß 9 über die
Auslaßanschlüsse 11 nach
außen führen und
der zweite Luftgang 25, welcher das Innengehäuse 13 durchläuft und
sich nach vorne erstreckt, ebenfalls über die Auslaßanschlüsse 11 nach außen austritt.
Ferner sind mit Bezug auf 4 vertikal
angeordnete Luftstrom-Einstellplatten 21 auf dem vorderen
erweiterten Abschnitt 19 auf beiden Seiten des zweiten
Luftgangs 25 ausgebildet, welche den Luftstrom durch die
ersten Luftgänge 24 und
den Luftstrom durch den zweiten Luftgang 25 zwingen, unabhängig zu
den Auslaßanschlüssen 11 gelenkt
zu werden.
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Wieder
mit Bezug auf die 2 und 3 sind auch
eine Gummieinlage 26, die zwischen der Bodenfläche des
Innengehäuses 13 und
der inneren Oberfläche
der Unterschale 3 liegt, Schwammeinlagen 27, die
zwischen den Zellgruppen und der unteren Fassung 16 liegen
und isolierende Einlagen 28 vorgesehen. Ferner sind im
hinteren Teil des Batteriepakets 1 eine Schraubenfeder 29 und
ein Haken 30, der durch die Schraubenfeder 29 nach
oben vorgespannt ist, vorgesehen. Der Haken 30 umfaßt einen
Zacken 31, der durch die Oberschale 4 hindurch nach
oben vorsteht, wenn das Batteriepaket 1 zusammengebaut
ist, wie dies in 1 am besten dargestellt ist.
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Zudem
ist eine Schaltplatte 32 mit Schrauben an der Hinterseite
der oberen Oberfläche der Oberschale 15 befestigt
(in den 2, 4 und 6 dargestellt).
Auf der oberen Seite der Schaltplatte 32 sind Lade/Entlade-Anschlüsse 33 seitlich angeordnet.
Anschluß-Verbinderplatte 34 verbinden die
Lade/Entlade-Anschlüsse 33 elektrisch
mit den frei liegenden Elektroden der Anschlußzellen der Zellgruppen, und
zwar durch Öffnungen
in der oberen Fassung 15 hindurch. Zwischen den Lade/Entlade-Anschlüssen 33 auf
der Schalttafel 32 ist ein Temperatur-Erfassungsanschluß 35 und
ein steckerartiger Datenübertragungsanschluß 36 vorgesehen. Wenn
die Schalttafel 32 in der Außenschale 2 aufgenommen
ist, liegen der Ladeanschluß 33 und
der Temperatur-Erfassungsanschluß 35 durch die in
der Oberschale 4 ausgebildeten Schlitze 8 hindurch
frei in der äußeren Umgebung,
wobei der Datenübertragungsanschluß 36 auch
nach vorne frei liegt. Ferner ist der Ladeanschluß 33 länger als
der Temperatur-Erfassungsanschluß 35 ausgebildet,
um so den nötigen
Kontaktdruck zu erhalten, wenn das Batteriepaket an einem elektrischen
Werkzeug angebracht ist.
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Ferner
ist, wie in 2 dargestellt ist, einen Thermostat 37 mit
dem Temperatur-Erfassungsanschluß 35 verbunden.
Der Thermostat 37 und Leitungen 39 gehen durch
eines von mehreren Durchgangslöchern 38 im
vorderen Ende der oberen Fassung 15 hindurch nach unten,
so daß der
Thermostat 37 in Berührung
mit der bodenseitigen Fassung 16 zwischen den Zellen 14 und
dem erweiterten Abschnitt 19 eingefügt und an den Zellen 14 befestigt ist.
Hier ist eine geneigte Oberfläche 40 auf
der inneren Oberfläche
des erweiterten Abschnitts 19 ausgebildet, um so den Thermostat 37 bei
Einführung
des Thermostats an die Zellen 14 gepreßt zu halten.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Ladegeräts 50, auf welchem
das Batteriepaket 1 aufgesetzt ist. Das Ladegerät 50 umfaßt ein Hauptgehäuse 51 mit
einer Oberschale 52 und einer Unterschale 53,
eine innere Schaltplatte mit einer Ladeschaltung und einen Anschlußbereich 54,
der in der oberen Seite der Oberschale 52 integral ausgebildet ist
und an welchen das Batteriepaket 1 für einen Ladevorgang abnehmbar
angebracht werden kann. Der Anschlußbereich 54 umfaßt ein Paar
paralleler Führungsschienen 55,
welche in einem Abstand zueinander angebracht sind, der größer ist,
als der Abstand zwischen den äußersten
Rändern
der Flansche 7 der Gleitschienen 6 auf dem Batteriepaket 1. Zudem
springt ein Vorsprung 76 von der Oberfläche jeder Führungsschiene 55 ein
kleines Stück
nach innen zurück,
bevor es sich nach unten ausdehnt. Die Gleitschienen 6 des
umgedrehten Battereipakets 1 werden zwischen die Führungsschienen 55 am
hinteren Ende des Ladegeräts 50 eingeführt (das
nähere Ende
des in 7 zu sehenden Ladegeräts wird nachfolgend als sein
Hinterende bezeichnet), so daß die
Führungs schienen 55 die
Gleitschienen 6 zwischen sich halten können. Das Batteriepaket 1 wird dann
nach vorne bewegt, wobei sich die Gleitschienen gleitend entlang
der Führungsschienen 55 bewegen,
bis Stopper 12 (siehe 1 und 2)
an der am weitesten zurück
liegenden Hinterseite des Oberendes 5 des Batteriepakets 1 mit
den hinteren Enden der Führungsschienen 55 in
Anschlag kommen.
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Zudem
umfaßt
der Anschlußbereich 54 des Ladegeräts 50 einen
vorderen Bereich 57 und einen hinteren Bereich 58,
welcher im wesentlichen auf einer tieferen Ebene liegt als der vordere
Bereich 57, um so zwischen diesen eine quer verlaufende
Stufe zu bilden, welche die Führungsschienen 55 verbindet.
Der vordere Bereich 57 hat eine flache Oberfläche, welche
an die Stufe 10 des Batteriepakets 1 anstößt und diese
abstützt,
wenn das Batteriepaket 1 auf das Ladegerät 50 aufgesetzt
ist.
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Ferner
ist die Oberfläche
des Anschlußbereichs 54 zum
vorderen Ende desselben hin im wesentlichen nach unten geneigt,
derart, daß das
Gewicht des Batteriepakets 1 die Gleitbewegung des Batteriepakets
erleichtert und das Batteriepakt stabilisiert, wenn dieses in seiner
Stellung sitzt.
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In
dem hinteren Bereich 58 des Anschlußbereichs 54 ist auch
ein Anschlußblock 59 vorgesehen, welcher
Ladeanschlüsse 60 umfaßt, einen
Temperatur-Erfassungsanschluß 61 und
einen steckerartigen Datenübertragungsanschluß 62 umfaßt. Mit
Bezugnahme auf die 8 und 9 ist ein
Kühlventilator 63 innerhalb
des Hauptgehäuses 51,
hinter dem Anschlußblock 59 vorgesehen.
Der Ventilator 63 ist entlang der längeren Seite des Hauptgehäuses 51 positioniert
und hat einen nach oben gerichteten Luftstrom-Zuführanschluß 64,
der mit einem quadratischen Durchgangsweg 66, welcher in
der Oberschale 52 integral ausgebildet ist, in kommunizierender Verbindung
steht. Der Kühlventilator 63 umfaßt zudem
einen Einlaßanschluß 65,
welcher nach hinten gerichtet ist. In der Unterschale 53 sind
ebenfalls Lufteinlaßanschlüsse 67 zum
Zuführen
von Kühlluft integral
(einstückig)
ausgebildet. Ferner ist eine Trennwand 68 in der Unterschale 63 vorgesehen,
um so den in der Unterschale 63 liegenden Bereich des Ventilators 63 zu
umschließen,
wohingegen eine entsprechende vertikal angeordnete Trennwand 69 in der
Oberschale 52 integral ausgebildet ist, derart, daß sich diese
an die Oberfläche
des Fächers 63 formmäßig anpaßt, mit
Ausnahme der Abschnitte, welche den Zuführanschluß 64 für den Luftstrom
und den Durchgangsweg 66 für den Luftstrom verbinden. Auf
diese Weise wird nur Luft von außerhalb des Ladegeräts 50 durch
den Einlaßanschluß 65 zum
Ventilator 63 zugeführt.
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Ein
Laden des so konstruierten Batteriepakets 1 erfolgt in
der Weise, daß,
wenn die Gleitschienen 6 des oben erwähnten Batteriepakets 1 zwischen den
Führungsschienen 55 des
Ladegeräts 50 aufgesetzt
werden und das nach vorne, bis zu den Stoppern 12 geschobene
Batteriepaket in Anschlag mit den hinteren Enden der Führungsschienen 55 gelangt,
die Ladeanschlüsse 60 und
ein Temperatur-Erfassungsanschluß 61 im Anschlußblock 59 in
die Schlitze 8 des Oberendes 5 des Batteriepakets
gelangen und einen elektrischen Kontakt mit den entsprechenden Lade/Entlade-Anschlüssen 33 bzw. dem
Temperatur-Erfassunganschluß 35 herstellen, während die
Datenübertragungsanschlüsse 36 und 62 ebenfalls
in elektrischen Kontakt gebracht werden und der Ladevorgang beginnt.
Wie in 10 gezeigt wird, ist in diesem
Zustand der Anbringung der Lufteinlaßanschluß 9 des Batteriepakets 1 direkt
oberhalb des Luftstrom-Durchgangswegs 66 des Ladegeräts 50 positioniert,
so daß beide
Kanäle
in Kommunikation miteinander liegen.
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Während eines
Ladevorgangs strahlen die Wärme-Radiatorplatten 22 die
durch die Zellen erzeugte Wärme,
die auf die Radiatorplatten 22 übertragen wird, ab. Der Ventilator 63 startet
gleichzeitig mit dem Beginn des Ladevorgangs seinen Betrieb, wodurch
Kühlluft,
die durch die Einlaßanschlüsse 67 eingezogen
wird, von dem Luftstrom-Zuführanschluß 64 nach
oben abgegeben wird, und dieser Luftstrom, wie er durch punktlinierte
Pfeile angedeutet wird, wird durch den Durchgangsweg 66 des
Ladegeräts 50 eingeführt, danach
gelangt sie weiter durch den Lufteinlaßanschluß 9 und zu dem Inneren
der Außenschale 2 des
Batteriepakets 1, strömt
entlang der ersten Luftgänge 24 und
des zweiten Luftgangs 25 (der Luftstrom entlang des zweiten
Luftgangs 25 ist in 10 dargestellt)
und wird aus den Auslaßanschlüssen 11 nach
außen
abgegeben. Auf diese Weise werden die Radiatorplatten 22 durch
den oben beschriebenen Luftstrom gekühlt, wodurch ein Anstieg der
Temperatur der Zellen 14 unterdrückt wird. Insbesondere nimmt
die Anzahl der Stege 23 in Stromabwärtsrichtung zu. Demgemäß kann,
auch wenn die Temperatur der Kühlluft
aufgrund des Wärmeaustauschs
mit den Radiatorplatten 22 bei Stromabwärtsströmung ansteigt, die Wärmekapazität der Radiatorplatten,
welche in Stromabwärtsrichtung
zunimmt, diesem Problem entgegen wirken und die Kühlwirkung
der Radiatorplatten über
ihre gesamte Länge
verwirklichen. Zudem sind die inneren Oberflächen der Radiatorplatten 22 formmäßig an die
Vorsprünge
und Ausnehmungen der konespondierenden Oberflächen jeder Reihe von Zellen 14 angepaßt und bilden
den Umfang der Zellgruppen, wodurch für einen gleichen Kontakt zwischen
Oberflächen
der Radiatorplatten 22 und der korrespondierenden äußeren Oberfläche der
Zellen gesorgt wird. Dies wiederum führt zu einer gleichmäßigen Wärmeübertragung
von den Zellen 14 auf die Radiatorplatten 22.
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Gemäß der obigen
Ausführungsform
hat das Batteriepaket 1 eine Doppelstruktur, in welcher
die Zellen 14 in dem Innengehäuse 13 aufgenommen sind,
welches wiederum innerhalb der Außenschale 2 aufgenommen
ist, derart, daß die
ersten Luftgänge 24 und
der zweite Luftgang 25 von den Zellen 14 getrennt
sind. Zudem sind die Radiatorplatten 22 in dem Teil der
ersten Luftgänge 24 und
des zweiten Luftgangs 25 vorgesehen, in welchen sie in
Kontakt mit den äußeren Oberflächen der
Zellgruppen gelangen, wobei jede Radiatorplatte Stege 23 umfaßt, deren Anzahl
in Stromabwärtsrichtung
des Kühlluftstroms zunimmt.
Dies führt
zu einer größeren Wärmekapazität jeder
Radiatorplatte 22 in Stromabwärtsrichtung des Luftstroms
und gewährleistet
somit eine geeignete Kühlwirkung
auf die Platten 22 trotz eines Temperaturanstiegs der Kühlluft in
Stromabwärtsrichtung.
Aufgrund dieser Anordnung werden, da die Zellen eine gleichmäßige Temperaturverteilung
haben, die relativen Temperaturen der Zellen 14 auf etwa dem
gleichen Niveau gehalten, was zu einer Zunahme der gesamten Lebensdauer
der Batterie führt. Darüber hinaus
erhöht
die Bereitstellung der Stege 23 vorteilhaft und in einfacher
Weise den Oberflächenbereich
und das Volumen der Platte und somit die gesamte Wärmekapazität jeder
Radiatorplatte 22.
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Als
zusätzlichen
Vorteil der Ausführungsform entsprechen
die Oberflächen
der Radiatorplatten 22 in ihrer Form den Vorsprüngen und
Ausnehmungen der äußeren Oberflächen der
Zellen 14 und bilden den Umfang der Zellgruppen, wodurch
ein gleicher Kontakt zwischen den Oberflächen der Radiatorplatten 22 und
der korrespondierenden äußeren Oberfläche der
Zellen geschaffen und eine gleichmäßige Wärmeverteilung oder Kühlung der
Zellen erreicht wird.
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Es
sei angemerkt, daß die
Form der Radiatorplatte nicht auf die diejenige beschränkt ist,
die im Vorstehenden beschrieben wurde. Wie in 11 gezeigt
ist, kann eine alternative Radiatorplatte 41 mit einer
größeren Bauhöhe und einer
entsprechend höheren
Anzahl von Stegen 42 in Abhängigkeit von der Bauhöhe der verwendeten
Zellen verwendet werden. Ferner können anstelle einer rechtwinkligen
Radiatorplatte (22 oder 41) jeder Reihe von Zelle
eine U-förmige
oder Huf-förmige
Radiatorplatte verwendet werden, um die Zellreihen zu umgeben. Alternativ können kürzere Radiatorplatten
mit unterschiedlicher Anzahl von Stegen in Längsrichtung angeschlossen sein.
Die Erfindung kann mit diesen oder anderen Modifikationen in die
Praxis umgesetzt werden. Ferner kann die Wärmekapazität der Radiatorplatten auf unterschiedlicher
Art und Weise erhöht
werden: Jede Radiatorplatte kann in Stromabwärtsrichtung des Luftstroms
graduell dicker ausgebildet werden; Vorsprünge statt Stege können auf
der Oberfläche
der Platte mit stromabwärts
gra duell zunehmender Zahl ausgebildet sein; ähnliche Wirkungen können durch Veränderung
entweder nur des Oberflächenbereichs oder
nur des Volumens erreicht werden. Obwohl parallel zu Kühlluftstrom
ausgerichtete Stege aufgrund ihrer Glättungs- oder Einstellwirkung
des Luftstroms als bevorzugteste Konfiguration gelten, können auch rippenartige
Strukturen, die weiter von der Oberfläche der Radiatorplatte vorstehen,
auch genügen.
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Die
vorstehende Ausführungsform
verwendet ein vollständig
doppelwandiges Gehäuses,
in welchem Luftgänge
zwischen der Außenschale
und dem Innengehäuse,
welches die Zellen hält,
begrenzt sind. Statt dessen können
Luftgänge
nur durch Trennwände
innerhalb der Außenschale
ausgebildet sein. In dieser Modifikation sind die Radiatorplatten
in den Trennwänden
angeordnet, um so in Kontakt mit Abschnitten der Zellen gebracht
zu werden.
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Ausführungsform 2
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Eine
alternative Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen
beschrieben. Diese Ausführungsform
unterscheidet sich von vorherigen Ausführungsformen nur in der Anordnung
der Zellen und der Struktur zur Lieferung von Kühlwirkungen. Demgemäß bezeichnen
identische oder ähnliche
Bezugszeichen identische oder ähnliche
Teile oder Elemente in den verschiedenen Ansichten. Deshalb wird
auf eine Beschreibung solcher Elemente wie auch auf eine Beschreibung
allgemeiner Strukturen verzichtet.
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12 zeigt
ein Batteriepaket 1, in welchem zehn weniger Zellen als
in der ersten Ausführungsform
enthalten sind, wobei jede Zelle eine 12-Volt Zelle ist. Das Innengehäuse 13 enthält zwei
symmetrisch angeordnete Zellgruppen 70, wobei jede Gruppe
oder Reihe vier Zellen 14a, 14b, 14c und 14d umfaßt und wobei
eine dritte Gruppe 71 von Zellen 14e und 14f zwischen
den Zellgruppen 70 angeordnet ist. Wie in den 13 und 14 dargestellt
ist, ist aufgrund der geringeren Anzahl von Zellen als in der ersten
Ausführungsform
kein Luftgang entlang der äußeren Oberflächen jeder
Zellgruppe 70 vorgesehen, statt dessen ist ein gabelförmiger Luftgang 72 durch
die gegenüber
liegenden inneren Oberflächen der
Zellgruppen 70 und die horizontalen Trennplatten 20 der
oberen und unteren Fassungen 15 und 16 begrenzt.
Zudem ist die Zellgruppe 71 in der Mitte des so begrenzten
Raumes positioniert, um so diesen in den Luftgang 72 zu
gabeln. Das Batteriepaket 1 umfaßt auch zwei metallische Radiatorplatten 73,
die auf gegenüber
liegenden inneren Oberflächen
der Zellgruppen 70 vorgesehen sind und eine Radiatorplatte 74 aus
Kunstharz, die die Zellgruppe 71 vollständig umgibt. Beide Radiatorplatten 73 und 74 sind
in der Weise gerippt, daß sie
formmäßig an die äußeren Oberflächen der
korrespondierenden Zellgruppe angepaßt sind. Wie auch die Radiatorplatten
der ersten Ausführungsform
sind die Radiatorplatten 73 zwischen der oberen und der
unteren Fassung 15 und 16 in Kontakt mit den Zellen 14a-14d angeordnet, wohingegen
die kreisförmige
Radiatorplatte 74 in die untere Fassung 16 integriert
ausgebildet ist.
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Mit
Bezug auf 15 hat jede Radiatorplatte 73 Abschnitte
in umfänglichem
Kontakt mit den Zellen 14a-14d mit unterschiedlichen
Oberflächenbereichen.
Insbesondere hat die Zelle 14d, die am weitesten stromabwärts liegt,
die größte Kontaktfläche (S4) mit
der Radiatorplatte 73, weil die am zweitweitesten stromaufwärts liegende
Zelle 14d die zweitgrößte Kontaktfläche (S2)hat,
die am zweitweitesten stromabwärts
liegende Zelle 14c die drittgrößte Kontaktfläche (S3)
hat und die am weitesten stromaufwärts liegende Zelle 14a die
kleinste Kontaktfläche
(S1) hat. Der Grund dafür,
daß die
Kontaktflächen
stromabwärts
im wesentlichen zunehmen, liegt darin, daß die Temperatur der Kühlluft durch
den Luftgang 72 hindurch in Stromabwärtsrichtung durch den Wärmeaustausch
mit stromaufwärts
liegenden Zellen zunimmt und eine ausreichende Kühlwirkung für die stromabwärts liegenden
Zellen, wie für
die Zelle 14d, nicht erreicht werden könnte, wenn die Kontaktfläche für jede Zelle
gleich wäre.
Andererseits sind die Flächen
der am zweitweitesten stromaufwärts
liegenden und der am drittweitesten stromaufwärts liegenden Zellen 14b und 14c größer als
der am weitesten stromaufwärts
liegenden Zelle 14a, weil diese, zwischen anderen Zellen
angeordneten Zellen in Bezug auf die gleiche Kontaktfläche weniger
wirksam gekühlt
werden.
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Zwischen
zwei benachbarten Zellen angeordnet, sollte die dritte Zelle 14c eine
größere Kontaktfläche mit
der Radiatorplatte benötigen
als die zweite Zelle 14b, wenn die vorerwähnte, gewünschte Kühlwirkung
der Zellgruppe erreicht werden soll. Jedoch kann eine ausreichende
Kontaktfläche
für diese Zelle
nicht gewährleistet
werden, da die Zellen nicht gerade, sondern gebogen in Richtung
auf die Seite der Zellen, an welcher die Radiatorplatte 73 liegt,
angeordnet sind. Statt dessen umfaßt die Radiatorplatte 73 zwei
Wülste 73a auf
beiden Rändern
der Kontaktfläche
der Platte mit der dritten Zelle 14c. Die Wülste sind
dicker als die anderen Teile der Radiatorplatte. Dies erhöht die Wärmekapazität der Radiatorplatte 73 für die Zelle 14c und
steigert die Kühlwirkung
auf die Zelle 14c.
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Wie
oben erwähnt,
ist die Radiatorplatte 74 der Zellgruppe 71 aus
Kunstharz hergestellt und mit der unteren Fassung 16 integriert
(einstückig)
ausgebildet. Obwohl dieser Radiator nicht aus Metall hergestellt
ist, wird das gleiche Maß an
Kühlwirkung
auf diese zentral positionierte Zellgruppe erwartet, da diese Gruppe
nur zwei Zellen enthält
und somit eine geringere Kühlung
benötigt
und auch weil ihre Radiatorplatte 74 der Kühlluft um
ihre gesamte Umfangswand herum ausgesetzt ist. Unter Berücksichtigung von
Temperaturanstiegen der Kühlluft
mit Bewegung in Stromabwärtsrichtung
jedoch ist der Abschnitt 74a der Radiatorplatte 74,
welcher die stromabwärts
liegende Zelle 14f umgibt und mit dieser in Kontakt kommt,
dünner
ausgebildet, als der Abschnitt der Platte, welcher die stromaufwärts liegende
Zelle 14e umgibt und mit dieser in Kontakt kommt, um so
eine gleiche Kühlwirkung
auf die beiden Zellen 14e und 14f zu erreichen.
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Mit
Bezug auf die 14 und 15 umfaßt die untere
Fassung 16 des Innengehäuses 13 einen Führungsdurchgang 16,
welcher sich nach oben öffnet.
Die Oberschale 4 umfaßt
einen zylinderförmigen Kanal 75,
der sich vom Einlaßanschluß 9 nach
unten ausdehnt. Der zylinderförmige
Kanal 75 ist mit dem Führungsdurchgang 76 verbunden
und vertikal ausgerichtet, um so den Eingang des Luftgangs 72 in luftdichter
Verbindung mit dem Einlaßanschluß 9 anzuordnen.
Der Führungsdurchgang 76 umfaßt an seinem
Boden zwei „Täler" oder Trichter 77,
um die Kühlluftströmung in
die jeweiligen Gabeln oder Verzweigungen des Luftgangs 72 zu
erleichtern (wie am besten in 13 dargestellt
ist). Die Bezugszeichen 78 und 79 bezeichnen Rippen
zur Begradigung des Luftstroms, die vertikal auf den vorderen Oberflächen der
oberen bzw. unteren Oberfläche 15 und 16 ausgebildet
sind. Die Rippen 78 und 79 stoßen an die inneren Oberflächen der
Außenschale 2 bei
Einsetzung des Batteriepakets, um so die Kühlluft vom Auslaß des Luftgangs 72 in
die Auslaßanschlüsse 11 zu lenken.
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Um
das so konstruierte Batteriepaket 1 zu laden, greifen die
Führungsschienen 55 des
Ladegeräts 50 an
das Paket an, wie in der ersten Ausführungsform. Bei Anbringung
der Vorrichtung an dem Ladegerät 50 wird
der Einlaßanschluß 9 des
Pakets direkt oberhalb des Luft-Durchgangswegs 66 des Ladegeräts 50 positioniert
und richtet so eine Kommunikation der Luftgängen zwischen den beiden Vorrichtungen
ein.
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Bei
Fortschreiten des Ladevorgangs leitet der Ventilator 63 über den
Luft-Durchgangsweg 66 des Ladegeräts 50, den Einlaßanschluß 9 des
Pakets und den zylinderförmigen
Kanal 75 Kühlluft
in die Außenschale 2.
Daraufhin strömt
die Kühlluft
durch den Führungsgang 76 der
unteren Fassung 76 und den Luftgang 72 innerhalb
des Innengehäuses 13 und
tritt gegebenenfalls durch die Auslaßanschlüsse 11 aus dem Batteriepaket 1 nach
außen
aus und unterdrückt dabei
einen Temperaturanstieg der Zellen durch Kühlung der Radiatorplatten 73 und 74.
Insbesondere in dieser Ausführungsform
werden für
die Radiatorplatten 73 und 74 unter Berücksichtigung
des Unterschieds der Wärmezustände zwischen
den jeweiligen Zellgruppen unterschiedliche Materialien ausgewählt. Ferner
haben die Zellen in der Zellgruppe 70 unterschiedliche
Kontaktflächen
mit der Radiatorplatte 73 und umfaßt jede der Radiatorplatten 73 und 74 Abschnitte
mit unterschiedlicher Dicke. Der Zwecke dieser Merkmale der Radiatorplatten
ist, eine geeignete Wärmekapazität für unterschiedliche
Plattenabschnitte, die in Kontakt mit Zellen mit unterschiedlichen
Eigenschaften des Wärmeaufbaus
in Kontakt gebracht werden, zu schaffen. Demgemäß können diese Anordnungen wirksam
mit Temperaturschwankungen, z.B. der Zellen 14a-14f,
aufgrund von Temperaturanstiegen der Kühlluft in Stromabwärtsrichtung
klar kommen und ein richtiges Temperaturgleichgewicht unter den
Zellen 14a-14f aufrecht erhalten. Dies löst das Problem,
daß bestimmte
Zellen das Ende ihrer Lebensdauer schneller erreichen als andere
und steigert somit die Betriebszeit der gesamten Batterie wirksamer
als die Anordnung der ersten Ausführungsform. Darüber hinaus
wird die Ladezeit verkürzt,
da die Zellen dieser Ausführungsform
gegen einen übermäßigen Wärmestau
geschützt
sind. In herkömmlichen
Batterie-Ladegeräten
wird die Ladeschaltung durch eine Reduktion des Ladestroms gestützt, was
zu längeren
Ladezeiten führt.
Die Beziehung jedoch zwischen Temperatur und Ladezeit bedeutet auch,
daß eine
Kühlung
erlaubt, den Ladestrom ebenfalls zu erhöhen, so daß die Ladezeit verkürzt werden.
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Gemäß dieser
Ausführungsform
kann, da die Wärmekapazität der Radiatorplatten 73 und 74 und die
Verteilung der Wärmekapazität jedem
Plattentyp durch Auswahl unterschiedlicher Materialien für die Platten 73 und 74,
durch die Nutzung unterschiedlicher Kontaktflächen der Zellen jeder Gruppe 70 mit der
Platte 73 und durch die Bereitstellung von Abschnitten
mit unterschiedlichen Dicken in den Platten 73 und 74 eingestellt
werden kann, die Wärmekapazität unterschiedlicher
Platten und/oder unterschiedlicher Abschnitte der Platten sehr viel
leichter und wirksamer eingestellt werden. Falls mehr als eine dieser
Anordnungen/Mittel kombiniert werden, wird die Einstellung der Wärmekapazität der Platten
noch leichter und genauer.
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In
der zweiten Ausführungsform
werden alle drei Merkmale (das heißt, die Auswahl unterschiedlicher
Materialien für
die Platten 73 und 74, die Verwendung unterschiedlicher
Kontaktflächen
der Zellen in jeder Gruppe 70 mit der Platte 73 und
die Bereitstellung von Abschnitten mit unterschiedlichen Dicken
in den Platten 73 und 74) verwendet; es können jedoch
nur ein oder zwei der Merkmale genommen werden, falls damit ein
geeignetes Temperaturgleichgewicht oder eine geeignete Temperaturverteilung unter
den Zellen erreicht werden kann.
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Die
zweite Ausführungsform
umfaßt
einen zentralen Luftgang, der durch die Mitte des Innengehäuses 13 hindurch
ausgebildet ist. Drei der oben erwähnten Mittel (das heißt, die
Auswahl unterschiedlicher Materialien für unterschiedliche Typen von
Platten, die Verwendung unterschiedlicher Kontaktflächen der
Zellen in jeder Gruppe mit der Platte und die Bereitstellung von
Abschnitten mit unterschiedlichen Dicken in den Platten) können auch
noch in einem Batteriepaket mit zwei Luftgängen verwendet werden, welche
entlang der äußeren Oberflächen von zwei
Zellgruppen, wie in der ersten Ausführungsform, ausgebildet sind.
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Das
Material für
die Radiatorplatte aus Metall kann z.B. ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus
Aluminium, Kupfer und Eisen, um eine gleichmäßige Temperaturverteilung unter
den Zellen zu erreichen. Ferner kann in einer einzelnen Radiatorplatte eine
Anzahl von Materialien verwendet werden, die in Kontakt mit den
unterschiedlichen Zellen kommen sollen. Die Dickenverteilung und/oder
die Kontaktflächen
in einer der Radiatorplatten kann auch in Abhängigkeit von der Anzahl und
der Anordnung von Zellen in den Zellgruppen und der Konfiguration
der Luftgänge
verändert
werden. Zum Beispiel kann die Kontaktfläche einer Zelle mit einer Radiatorplatte
eingestellt werden, indem die Kontaktfläche entlang der Achse der Zelle
anstatt entlang des Umfangs der Zelle, wie in dieser Ausführungsform,
vergrößert oder verkleinert
wird.