(57)【要約】      （修正有）【課題】バッテリユニットの密閉性を改善する。【解決手段】少なくとも１つの密閉層１２；１４ａを備えたバッテリユニット、特に工具のバッテリユニットを提案する。この密閉層１２；１４ａは、破損による開口１６を弾性回復によって自動的に少なくとも実質的に密閉するために設けられている。【選択図】図２
2012069521.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）を備えたバッテリユニット、特に工具のバッテリユニットであって、
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）は、破損による開口（１６）を弾性回復によって自動的に少なくとも実質的に密閉するために設けられている
ことを特徴とするバッテリユニット。
【請求項２】
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）はゴム弾性材料を有している、請求項１記載のバッテリユニット。
【請求項３】
前記密閉層（１４ａ；１４ｂ）によって少なくとも外被状に取り囲まれたバッテリセル（１８）を有する、請求項１又は２記載のバッテリユニット。
【請求項４】
前記密閉層（１４ａ；１４ｂ）に少なくとも部分的に接しているセルケーシング（２０）を備えた前記バッテリセル（１８）を有する、請求項１から３のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項５】
少なくとも１つの前記バッテリセル（１８）を固定し且つ前記密閉層（１２）に少なくとも部分的に接しているケーシング部材（２２）を有する、請求項１から４のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項６】
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）は、前記セルケーシング（２０）の外面（２４）に少なくとも部分的に接している、請求項４記載のバッテリユニット。
【請求項７】
前記バッテリセル（１８）は可燃性電解質（２８）を有している、請求項３又は４記載のバッテリユニット。
【請求項８】
前記密閉層（１４ｂ）はバンド状に形成されている、請求項１から７のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項記載のバッテリユニット（１０）の密閉層。
【請求項１０】
請求項１から８のいずれか１項記載のバッテリユニット（１０）と、工具（３２）とを備えたシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１からは、ケーシングと複数のバッテリセルとを備えたバッテリユニットが公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】ドイツ国特許出願公開公報明細書ＤＥ４４４４０２９Ａ１
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、バッテリユニットの密閉性を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題は、破損による開口を弾性回復によって自動的に少なくとも実質的に密閉するために設けられた少なくとも１つの密閉層を備えたバッテリユニット、特に工具のバッテリユニットによって解決される。
【発明の効果】
【０００６】
「密閉層」は、特に、破損による開口が形成される破損の間と、有利には破損した後とに、とりわけ電解質などの流体の流出を少なくとも実質的に阻止する部材を意味している。有利には、この密閉層は、電子装置を有する領域及び／又は使用者が触れる可能性のある領域への容器からの流出を少なくとも実質的に阻止する。有利には、この密閉層は、５ｃｍ２より大きい、特に有利には１０ｃｍ２より大きい表面積を有している。有利には、この密閉層は、例えばＯ−リングなどの密閉リングとは異なるように形成されている。「Ｏ−リング」ないしは「密閉リング」は、特に、とりわけ回転対称軸に沿う半径方向の長さと軸方向の長さとの比が５より大きい、有利には１０より大きい密閉手段を意味している。「設ける」とは、特に、特別に設計する及び／又は備え付けることを意味している。「弾性回復」とは、密閉層の少なくとも一部が、破損前に配置されていた方向に動くことを意味している。有利には、この密閉層の部分は、破損した際にこの部分が動かされた道程の少なくとも５０％、有利には少なくとも８０％、特に有利には少なくとも９０％元に戻る。「破損による開口」は、特に、少なくとも流体を貯蔵する容器、有利には電解質を貯蔵する容器の、とりわけ特別には設計していない及び／又は備え付けていない且つとりわけ機能的でない開口を意味している。有利には、密閉層は、少なくとも容器とこの密閉層とを貫通する破損による開口を少なくとも実質的に密閉するために設けられている。例えば、この破損による開口は、例えば釘などの鋭利な物体が少なくとも密閉層と容器とを通って容器内に突き刺さることによって生じる。特に、この密閉層は鋭利な物体が取り去られた後でも容器を密閉する。「自動的」という概念は、外的な影響の変化に依存しないで密閉層が破損による開口を密閉するということを意味しており、この影響とは、有利には、破損時における、鋭利な物体が突き刺さり、取り去られることには依存しない。「少なくとも実質的に密閉する」とは、特に、破損による開口の、流体を流出させてしまう作用を生じる断面を、密閉層が少なくとも約７５％、有利には少なくとも約９０％、特に有利には少なくとも約９９％低減するということを意味している。有利には、この密閉層は液状の流体、特に有利にはガス状の流体の流出を阻止する。詳細には、とりわけ流体の１０％以上の流出を１時間未満の間、特に有利には２４時間未満の間阻止する。本発明によるバッテリユニットの実施形態によって、破損の際の使用者に対する特に大きな安全性を実現することができる。特に、密閉層は付加的に、圧潰力による例えば裂け目などの破損を密閉する。これによって、バッテリユニットからの化学剤の流出が避けられ、火災の危険を回避することができる。
【０００７】
別の実施形態によれば、密閉層がゴム弾性材料を有することが提案される。これによって、特に有利な密閉効果を構造上簡単に実現することができる。「ゴム弾性材料」は、特に、ゴム、シリコーン、天然ゴム、合成ゴム、エラストマ、ラテックス及び／又は当業者が有利と見なす別の材料である。有利には、ゴム弾性材料は、０．５ｋＮ／ｍｍ２より小さい、有利には０．２ｋＮ／ｍｍ２より小さい、特に有利には０．１ｋＮ／ｍｍ２より小さい弾性率を有している。有利には、このゴム弾性材料は、５０％より大きい、有利には１００％より大きい、特に有利には２００％より大きい破壊伸び率を有している。
【０００８】
さらに、バッテリユニットが、密閉層によって少なくとも外被状に取り囲まれたバッテリセルを含むことが提案される。これによって、特に効果的な保護が実現可能である。「バッテリセル」は、特に、エネルギを貯蔵し且つ電力として供給するために設けられている部材を意味している。有利には、このバッテリセルは、リチウムバッテリセル、燃料電池セル及び／又は当業者が有利と見なすほかのバッテリセルとして形成されている。「リチウムバッテリセル」は、特に、リチウムイオンバッテリセル、ＬｉＦｅＰＯ４バッテリセル、ＬｉＭｎ２Ｏ４バッテリセル、Ｌｉ（ＮｉＣｏＭｎ）Ｏ２バッテリセル、Ｌｉ（ＮｉＣｏＡｌ）Ｏ２バッテリセル、リチウム酸素バッテリセル、リチウム硫黄バッテリセル、リチウムポリマバッテリセルなどを意味している。「外被状に取り囲む」という言い回しは、特に、密閉層がバッテリセルの少なくとも１つの面をほとんど３６０°取り囲むことを意味している。代替的には、密閉層は、バッテリセルの外面だけを取り囲んでもよい、すなわち、バッテリユニットの外壁を向いている面を取り囲んでもよい。有利には、この密閉層は、少なくとも１０ｍｍの区間、有利には２０ｍｍの区間でバッテリセルの主延在方向に沿ってこのバッテリセルを外被状に取り囲む。詳細には、特に、この密閉層は、主延在方向に対して垂直な面で取り囲んでいる。有利には、この密閉層は、バッテリセルを円筒状に、つまり円状の断面で外被状に取り囲むのである。
【０００９】
また、バッテリユニットはセルケーシングを備えたバッテリセルを含んでおり、このセルケーシングに密閉層が少なくとも部分的にとりわけ直接接することが提案される。これによって、特に有利な密閉効果を構造上簡単に実現することができる。「セルケーシング」は、特に、バッテリセルの堅固な包被を意味している。有利には、このセルケーシングは、流体を貯蔵する容器の少なくとも一部である。有利には、このセルケーシングは、バッテリセルのアノードとカソードとを固定する。「少なくとも部分的に接する」とは、特に、セルケーシングと密閉層とが、１ｃｍ２より大きい、有利には２ｃｍ２より大きい接触面を有することを意味している。有利には、この密閉層は、とりわけ内側で及び／又は有利には外側でセルケーシングに締りばめされているか、及び／又は、接着ばめされているか、及び／又は、収縮ばめされているか、及び／又は、当業者が有利と見なすほかのやり方で接している。
【００１０】
さらに、バッテリユニットはケーシング部材を備えており、このケーシング部材が少なくとも１つのバッテリセルを固定し、且つこのケーシング部材に密閉層が少なくとも部分的にとりわけ直接接することが提案される。これによって、複数のバッテリセルを構造上簡単に密閉することができる。「ケーシング部材」は、特に、少なくとも１つのバッテリセルを直接又は間接的に固定する手段を意味している。有利には、このケーシング部材は少なくとも２つのバッテリセルを固定する。有利には、このケーシング部材は、装置に固定するための結合手段を備えており、バッテリユニットは、少なくとも１つの動作モードにおいてこの装置にエネルギを送出する。
【００１１】
本発明の１つの有利な実施形態によれば、密閉層が、セルケーシングの外面に少なくとも部分的に接することが提案される。これによって、単純な取付で特に良好な密閉効果を構造上簡単に実現することができる。特に、既に設けられているバッテリセルを構造上簡単に保護することができる。「セルケーシングの外面」は、特に、バッテリセルの中心とは反対側の面を意味している。代替的に又は付加的に、密閉層は、ケーシング部材の外面に少なくとも部分的に接していてもよい。
【００１２】
さらに、バッテリセルが可燃性電解質を有することが提案される。これによって、割安且つ小さな重量でとりわけ大量のエネルギを貯蔵することができる。「可燃性」とは、特に、少なくともＥＧ指令ＲＬ６７／５４８／ＥＷＧによれば、電解質が少なくとも可燃性であること、有利には易燃性であることを意味している。「電解質」は、特に、電気エネルギを取り出すことができるように貯蔵するために設けられる手段を意味している。代替的に又は付加的に、この電解質は腐食性又は毒性を持っていてもよい。
【００１３】
さらに、密閉層をバンド状に形成することが提案される。これによって、特に単純な取付が可能になる。「バンド状」という概念は、特に、厚さが薄い密閉層の場合に長さと幅との比が３より大きい、有利には６より大きいことを意味している。「厚さが薄い」とは、特に、厚さが長さ及び幅よりも小さいことを意味している。この密閉層は、有利には５ｍｍより薄い、特に有利には２ｍｍより薄い。
【００１４】
さらに、本発明は、工具とバッテリユニットとを有するシステムに関する。このようなシステムとしては、特に、ドリル及び／又はハンマドリル及び／又はセーバーソー及び／又は電気かんな及び／又はドライバー及び／又はフライス削り機及び／又はグラインダー及び／又はディスクグラインダー及び／又はガーデンツール及び／又はメジャーリングツール及び／又は多機能工具のような、当業者が有利と見なす、バッテリユニットで動作する全ての工具が考えられる。これによって、特に安全なシステムを提供することができる。工具での利用に対して代替的に又は付加的に、自動車、ハイブリッド自動車、電気自動車、電動オートバイ、電動スクーター、スケールモデル及び当業者が有利と見なすほかの分野での利用も考えられる。
【００１５】
さらなる利点は、次の図面の説明から得られる。図面には、本発明の２つの実施例が示されている。図面、明細書及び請求項は、多数の特徴を組合せで含んでいる。当業者であれば、特徴を目的に応じて個々でも考察し、更なる有利な組合せにまとめるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】工具と本発明によるバッテリユニットとを備えた本発明によるシステムを示した図
【図２】図１のバッテリユニットを水平方向の断面で示した図
【図３】破損による開口を有するバッテリユニットのバッテリセルを詳細に示した図
【図４】図１のバッテリユニットを鉛直方向の断面で示した図
【図５】図１のバッテリユニットのバッテリセル及び密閉層を示した図
【図６】バッテリセルとバンド状の密閉層とを備えた図１のバッテリユニットの別の実施例を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図１には、工具３２と工具用バッテリ３４とを備えたシステム３０が示されている。工具３２は、バッテリで動作するインパクトドリルドライバとして形成されている。工具３２は、メイングリップ３８を備えたピストル状ケーシング３６を備えている。メイングリップ３８は、使用者が取り外しできるようなかたちで、動作可能な状態の工具用バッテリ３４に接続されている。詳細には、メイングリップ３８は、この実施例では工具３２の工具用チャック４０とは反対側に接続されている。代替的には、工具３２は、使用者が取り外しできないようなかたちで工具用バッテリ３４に接続されていてもよい。
【００１８】
図２及び４には断面図が示されており、図３には工具用バッテリ３４の部分的な断面図が示されている。工具用バッテリ３４はバッテリユニット１０を備えている。バッテリユニット１０は、工具用バッテリユニットとして形成されている。バッテリユニット１０は、外側の密閉層１２及び内側の密閉層１４ａと、バッテリセル１８と、ケーシング部材２２とを含んでいる。ケーシング部材２２と、当業者が有利と見なすが詳しくは描写されていない別の部材とがバッテリセル１８を固定している。外側の密閉層１２及び内側の密閉層１４ａは、破損による開口１６を破損の間及び破損した後に弾性回復によって自動的に密閉する。図２には、鋭利な物体４２が突き刺さることによる破損と、破損による開口１６とが示されている。
【００１９】
図５には、バッテリセル１８のうちの１つが単独で示されている。バッテリセル１８は、それぞれ１つのセルケーシング２０及び可燃性電解質２８を有している。セルケーシング２０は、電解質２８のためのそれぞれ１つの容器である。破損による開口１６は、セルケーシング２０のうちの少なくとも１つにおける、設計していない及び／又は備え付けていない開口として形成されている。さらに、図示されているように、密閉層１２，１４ａ及びケーシング部材２２は、破損による開口１６の一部を有する可能性がある。破損による開口１６は、例えば鋭利な物体４２がセルケーシング２０のうちの１つに突き刺さり取り去られることによって生じる。詳細には、破損による開口１６は、例えば鋭利な物体４２が密閉層１２，１４ａとケーシング部材２２とに突き刺さり取り去られることによって生じる。
【００２０】
密閉層１２，１４ａは、それぞれゴム弾性材料を有している。破損の間、密閉層１２，１４ａの１つ又は複数が破損を生じさせる物体４２に接しており、セルケーシング２０は物体４２に沿って密閉していく。物体４２が取り去られるときには、密閉層１２，１４ａは元の形状に弾性回復し、これによって破損による開口１６が密閉される。
【００２１】
このために、内側の密閉層１４ａは、それぞれセルケーシング２０のうちの１つの外面２４に極めて密に接している。さらに、内側の密閉層１４ａは、バッテリセル１８のうち１つの主延在方向とは垂直な面において外被状にセルケーシング２０を取り囲んでいる。破損の間、密閉層１４ａは、実質的に弾性的に変形する。これによって、密閉層１４ａの一部を元の位置に戻す力が生じる。この場合、密閉層１４ａは破損による開口１６の大きさを小さくする。破損による開口１６が最大の大きさを超えない限り、密閉層１４ａを相応に設計し、特に予めバイアスをかけておくことによって、この破損による開口１６は通常完全に密閉される。
【００２２】
外側の密閉層１２は、ケーシング部材２２の内面２６ａにおいてケーシング部材２２に密に接している。このために、この外側の密閉層はケーシング部材２２に注入されて形成されている。動作可能な状態では、工具用バッテリ３４の、工具の側の面は工具によって保護されているので、この面には密閉層は存在しない。代替的に又は付加的に、この外側の密閉層は外面に接しており、及び／又は、複数のバッテリセル、特に全てのバッテリセルを有利には完全に取り囲んでいてもよい。
【００２３】
ケーシング部材２２は２つの部分から成る。これらの２つの部分は、詳細には示されていないが、互いにねじで固定されている。ケーシング部材２２の２つの部分の間にＯ−リング４４が配置されており、Ｏ−リング４４によって、工具用バッテリ３４へのよごれ及び湿気の侵入が防止される。Ｏ−リング４４は、密閉層１２，１４ａとは別個に形成されている。
【００２４】
図６には、本発明の別の実施例が示されている。後続の記載及び図面は、実質的に実施例間の差異のみに関している。ここで、同じ名称の部材、特に同じ参照記号を付された部材に関しては、特に図１〜５の他の実施例の図面および／または説明を基本的に参照してよい。実施例を区別するために、文字ａは図１〜５における実施例の参照記号として用いられている。図６の実施例では、文字ａが文字ｂに代替されている。
【００２５】
図６には、バンド状に形成された密閉層１４ｂを備えたバッテリセル１８が示されている。密閉層１４ｂは、バッテリセル１８のセルケーシング２０の周りに外被状に巻回されている。
【符号の説明】
【００２６】
１０        バッテリユニット
１２        密閉層
１４ａ      密閉層
１４ｂ      密閉層
１６        破損による開口
１８        バッテリセル
２０        セルケーシング
２２        ケーシング部材
２４        セルケーシング２０の外面
２６ａ      ケーシング部材２２の内面
２８        電解質
３０        システム
３２        工具
３４        工具用バッテリ
３６        ピストル状ケーシング
３８        メイングリップ
４０        工具用チャック
４２        鋭利な物体
４４        Ｏ−リング
【図１】
2012069521.tif 000003
【図２】
2012069521.tif 000004
【図３】
2012069521.tif 000005
【図４】
2012069521.tif 000006
【図５】
2012069521.tif 000007
【図６】
2012069521.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成24年1月23日(2012.1.23)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）を備えたバッテリユニットであって、
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）は、破損による開口（１６）を弾性回復によって自動的に密閉するように弾性的に変形される
ことを特徴とするバッテリユニット。
【請求項２】
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）はゴム弾性材料を有している、請求項１記載のバッテリユニット。
【請求項３】
前記密閉層（１４ａ；１４ｂ）によって少なくとも外被状に取り囲まれたバッテリセル（１８）を有する、請求項１又は２記載のバッテリユニット。
【請求項４】
前記密閉層（１４ａ；１４ｂ）に少なくとも部分的に接しているセルケーシング（２０）を備えた前記バッテリセル（１８）を有する、請求項１から３のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項５】
前記密閉層（１２；１４ａ；１４ｂ）は、前記セルケーシング（２０）の外面（２４）に少なくとも部分的に接している、請求項４記載のバッテリユニット。
【請求項６】
前記セルケーシング（２０）の外面に少なくとも部分的に接している前記密閉層（１４ｂ）はバンド状に形成されている、請求項５記載のバッテリユニット。
【請求項７】
少なくとも１つの前記バッテリセル（１８）を固定し且つ前記密閉層（１２）に少なくとも部分的に接しているケーシング部材（２２）を有する、請求項１から６のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項８】
前記バッテリセル（１８）は可燃性電解質（２８）を有している、請求項３又は４記載のバッテリユニット。
【請求項９】
前記バッテリユニットが工具のバッテリユニットである、請求項１から８のいずれか１項記載のバッテリユニット。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項記載のバッテリユニット（１０）と、工具（３２）とを備えたシステム。