DE8902021U1

DE8902021U1 - Charger for rechargeable electrochemical cells and batteries

Info

Publication number: DE8902021U1
Application number: DE8902021U
Authority: DE
Original assignee: Friemann & Wolf Geraetebau 4100 Duisburg De GmbH
Current assignee: Friemann & Wolf Geraetebau 4100 Duisburg De GmbH
Priority date: 1989-02-21
Filing date: 1989-02-21
Publication date: 1989-04-20

Description

Ladegerät für wiederaufladbare elektrochemische Zellen und BatterienCharger for rechargeable electrochemical cells and batteries

Die Neuerung betrifft ein Ladegerät für wiederaufladbare elektrochemische Zellen und Batterien, das mit mehreren Ladefächern zur wahlweisen Einlage von zwei Rundzellen unterschiedlicher Länge versehen ist, üei dem jedes Ladefach mit einer Vertiefung zur Aufnahme einer kürzeren Zelle, und mit Seitenwänden, auf denen sich eine längere Zelle größeren Durchmessers abstützt, versehen ist, jedes Ladefach an einem Ende einen in einer Ebene verlaufenden gemeinsamen positiven Polkontakt aufweist und negative PoI-kontakte vorgesehen sind.The innovation concerns a charger for rechargeable electrochemical cells and batteries, which is provided with several charging compartments for the optional insertion of two round cells of different lengths, in which each charging compartment is provided with a recess for accommodating a shorter cell and with side walls on which a longer cell of larger diameter is supported, each charging compartment has a common positive pole contact running in one plane at one end and negative pole contacts are provided.

Wiederaufladbare elektrochemische Rundzellen für Verbrauchergeräte und -einrichtungen sind in verschiedenen genormten Größen bekannt, die z. B. die Bezeichnungen Mono,Rechargeable electrochemical round cells for consumer devices and equipment are known in various standardized sizes, which are known, for example, as mono,

Baby, Mignon, Micro usw. erhalten haben. Für Geräte der Unterhaltungselektronik, Fotoapparate u. dgl. sind insbesondere Micro- und Mignonzellen gebräuchlich. Zum Laden solcher Rundzellen werden entweder Ladegeräte benutzt, deren Ladefächer der betreffenden Zellengröße angepaßt sind, oder es werden Ladegeräte der gattungsgemäßen Art verwendet, welche das Wiederaufladen verschieden großer Rundzellen in jedem Ladefach erlauben. Bei einer bekannten Ausführung der letztgenannten Art ist jedes Ladefach so ausgebildet, daß wahlweise eine Microzelle oder eine Mignon-Baby, Mignon, Micro, etc. Micro and Mignon cells are particularly common for consumer electronics devices, cameras, etc. To charge such round cells, either chargers are used whose charging compartments are adapted to the relevant cell size, or chargers of the generic type are used, which allow the recharging of round cells of different sizes in each charging compartment. In a known version of the latter type, each charging compartment is designed in such a way that either a micro cell or a Mignon cell can be used.

zelle einlegbar ist. Doch bereitet bei dieser Ausführung die Ausbildung der Polkontakte infolge der unterschiedlichen LHnge und Durchmesser Schwierigkeiten. Aus dem DE-GMcell. However, the formation of the pole contacts in this design is difficult due to the different lengths and diameters. From the DE-GM

88 10 250 ist bekannt, in jedem Ladefach einen gemeinsamen positiven Polkontakt für mehrere Zellentypen vorzusehen, wobei der Polkontakt eine Ebene bildet, in der die positiven Polkappen der Zellen zur Anlage kommen. Zur Anpassung an die Länge der Zelle ist der negative Polkontakt verschiebbar ausgebildet, so daß er federnd gegen den negativen Pol bzw. Boden der eingelegten Zelle gedruckt wird. Da der beiden Zellentypen zugehörige gemeinsame negative Polkontakt nur einen Anschluß an die Ladeschaltung hat,88 10 250 it is known to provide a common positive pole contact for several cell types in each charging compartment, whereby the pole contact forms a plane in which the positive pole caps of the cells come into contact. In order to adapt to the length of the cell, the negative pole contact is designed to be movable so that it is pressed against the negative pole or base of the inserted cell in a spring-loaded manner. Since the common negative pole contact belonging to both cell types only has one connection to the charging circuit,

werden beide Zellentypen mit der gleichen Ladekennlinie geladen, wobei entweder die kleinere ZeII^ überladen werden kann, oder zum Aufladen der größeren Zelle eine relativ lange Ladezeit benötigt wird. Bei einer anderen bekannten Ausführung ist für jeden Zellentyp eine eigeneBoth cell types are charged with the same charging characteristic, whereby either the smaller cell^ can be overcharged or a relatively long charging time is required to charge the larger cell. In another known design, each cell type has its own

Ladekennlinie vorgesehen; hierfür ist als negativer Polkontakt eine Blattfeder vorgesehen, die jeweils gegen die längere bzw. kürzere Zelle anliegt und mit einem Kontaktschalter ausgestattet ist, der in Abhängigkeit von der Lage der Blattfeder den für den längeren odeo. kürzerencharging characteristic; for this purpose, a leaf spring is provided as the negative pole contact, which rests against the longer or shorter cell and is equipped with a contact switch, which, depending on the position of the leaf spring, switches the voltage for the longer or shorter cell.

Zellentyp vorgesehenen Ladestrom zuschaltet. Diese Ausführung ist mechanisch störanfällig. Außerdem werden die Schalterkontakte durch Korrosion und Verschmutzung beeinträchtigt. The charging current provided for the cell type is switched on. This design is susceptible to mechanical failure. The switch contacts are also affected by corrosion and dirt.

Demgegenüber liegt der Neuerung die Aufgabe zugrinde, ein L.M-gerät der gattungsgemäßen Art derart auszubilden, daß beide Zellentypen ohne Umschalter in jedem Ladefach mit dem für sie günstigen Ladestrom aufgeladen werden können.In contrast, the innovation is based on the task of designing an L.M. device of the generic type in such a way that both cell types can be charged without a switch in each charging compartment with the charging current that is most suitable for them.

Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Ladefächer jeweils mit einem eigenen negativen Polkontakt für jeden Zellentyp versehen sind.According to the innovation, this task is solved by providing the charging compartments with their own negative pole contact for each cell type.

Der wesentliche Vorteil besteht darin, daß die Zuorr! ung
eines eiqonen negativen Polkontakts ein nachteiliges Umschalten auf den jeweils verlangten Ladestrom vermeidet. Sowohl die kleinere Microzelle als ciuch die größere Mig-The main advantage is that the assignment
a single negative pole contact avoids a disadvantageous switching to the required charging current. Both the smaller micro cell and the larger micro cell

nonzelle kommen beim Einlegen in das Lade fach gegen ihren eigenen negativen Polkontakt zu Anlage.When inserted into the charging compartment, the battery comes into contact with its own negative pole contact.

Zweckmäßig sind die beiden negativen Pol kontakte einejecien Ladefachs in einer der' Länge und der zentrisc:hr>n Längsachse des betreffenden einliegenden Zellrntyps entsprechenden Lage angeordnet. Hierbei kann in jedem Ladefach der Polkontakt für die kürzere Zelle am Ende der Vertiefung und der Polkontakt für die längere 7"LIe nmIt is advisable to arrange the two negative pole contacts of each charging compartment in a position that corresponds to the length and the central longitudinal axis of the relevant cell type. In this case, in each charging compartment, the pole contact for the shorter cell can be at the end of the recess and the pole contact for the longer cell can be at the end of the recess.

Stirnende der Ladefächer fest angeordnet sein. Jedes Ladefach 1 at einen stufenförmigen Aufbau, bestehend aus der Vertiefung, in welche die kleinere Zolle paßt, und aus einem darüber liegenden längeren und breiteren Raum, in den die größere Zelle paßt. Durch fliese Ausbildung kann der für einen Zellentyp maßgebliche Lades rom nicht an den jeweils anderen Zellentyp angelegt werden.The front end of the charging compartments must be fixed. Each charging compartment 1 has a stepped structure, consisting of the recess into which the smaller cell fits, and a longer and wider space above it into which the larger cell fits. Due to this design, the charging current relevant for one cell type cannot be applied to the other cell type.

Damit die Zellen gegen ihre Polkontakte fest zu Anlage kommen, ist der gemeinsame positive Polkontakt eines jeden Ladefachs zweckmäßig in Richtung zur zentrischen
Längsachse der beiden Zellen federnd ausgebildet.In order to ensure that the cells are firmly seated against their pole contacts, the common positive pole contact of each charging compartment is appropriately directed towards the central
Longitudinal axis of the two cells is springy.

Ein Ausführungsbeispiel der Neuerung ist in der Zeichnunq
dargestellt; es zeijt
25An example of the innovation is shown in the drawing
shown; it shows
25

Fig. 1 ein Ladegerät für wiederaufladbare elektrochemische Zellen und Batterien in einem Längsschnitt,Fig. 1 a charger for rechargeable electrochemical cells and batteries in a longitudinal section,

Fig. 2 den Gegenstand der Fig. 1 in einer Draufsicht,
teilweise geschnitten nach Linie I - I undFig. 2 the subject of Fig. 1 in a plan view,
partially cut along line I - I and

Fig. 3 den Gegenstand der Fig. 1 in einem Querschnitt
durch die Ladefächer.Fig. 3 the object of Fig. 1 in a cross section
through the charging compartments.

Mit dem in der Zeichnung dargestellten Ladegerät können
zwei verschieden große Typen wiederaufladbarer elektrochemischer Kundzellen und Batterien, z. B. Nickel-Cadnsiusn-With the charger shown in the drawing,
two different sized types of rechargeable electrochemical cells and batteries, e.g. nickel-cadmium

Batterien, wahlweise eingelegt und mit dem spezifischen Ladestrom aufgeladen werden. Das Ausführungsbeirpiel wird für sogenannte Microzellen und Mignon^ellen beschrieben, ist aber mit einer entsprechenden Anpassung der Abmessungen und Schaltung auch in Verbindung mit Baby- und/oder Monozellen für zwei oder mehr verschiedene Zellentypen ausführbar. Die mit dem Ladegerät nach dem Ausfübirungsrungsbeispiel aufladbaren Microzellen haben einen Durchmesser von 10,5 mm, eine Länge von 45,0 mm und einen LaJenennstrom von 18 mA, und die Mignonzellen einen Durchmesser von 14,5 mm, eine Länge von 50,5 mm und einen Ladenennstrom von 50 mA. Das Ladegerät ist mit einem Netzstecker 15, einem Netztransformator 10 und einer (nicht dargestellten) elektronischen Schaltung versehen.Batteries can be optionally inserted and charged with the specific charging current. The example is described for so-called micro cells and mignon cells, but can also be implemented with baby and/or mono cells for two or more different cell types with appropriate adaptation of the dimensions and circuit. The micro cells that can be charged with the charger according to the example have a diameter of 10.5 mm, a length of 45.0 mm and a nominal charging current of 18 mA, and the mignon cells have a diameter of 14.5 mm, a length of 50.5 mm and a nominal charging current of 50 mA. The charger is equipped with a mains plug 15, a mains transformer 10 and an electronic circuit (not shown).

In einem Gehäuse 1 sind vier Ladefäch- r 2 angeordnet, in welche jeweils wahlweise üine Microzelle, d. h. eine kurze Zelle 5 oder eine Mignonzelle, also eine lange Zelle 6 einlegbar ist, so daß nebeneinander und gleichzeitig beide Zellentypen mit dem Ladegerät aufgeladen werden können, wobei der Ladestrom für die Microzellen 18 mA und der für die Mignonzellen 50 mA beträgt. Jedes Ladefach 2 ist so ausgebildet, daß es entweder eine kurze Zelle 5 oder eine lange Zelle 6 aufnimmt. Zur Aufnahme einer kurzen Zelle 5 ist jedes Ladefach 2 mit einer Vertiefung J versehen, die durch Seitenwände 4 begrenzt werden, auf denen die im Durchmesser größeren Zellen 6 aufliegen. Wie insbesondere die Fig. 1 und 3 zeigen, verlaufen die zentrischen Längsachsen 13,14 beider Zellentypen parallel.Four charging compartments 2 are arranged in a housing 1, into each of which a micro cell, i.e. a short cell 5, or an mignon cell, i.e. a long cell 6, can be inserted, so that both types of cells can be charged side by side and at the same time with the charger, whereby the charging current for the micro cells is 18 mA and that for the mignon cells is 50 mA. Each charging compartment 2 is designed so that it can accommodate either a short cell 5 or a long cell 6. To accommodate a short cell 5, each charging compartment 2 is provided with a recess J which is delimited by side walls 4 on which the cells 6 with a larger diameter rest. As shown in particular in Figs. 1 and 3, the central longitudinal axes 13, 14 of both cell types run parallel.

Jedes Ladefach 2 ist mit einem streifenförmigen positiven Polkontakt 7 versehen, dessen mit dem negativen Pol der Zellen in Berührung kommende und den Stromfluß sicherstellende Kontaktstellen in einer Ebene verlaufen. Diese sind zu den Zellen 5,6 hin ausgebuchtet. Die streifenförmigen Polkontakte 7 bestehen aus einem federnden Metall und sind Ende {vgl. Fig. 1) am Gehäuse 1 bzw. dessenEach charging compartment 2 is provided with a strip-shaped positive pole contact 7, the contact points of which come into contact with the negative pole of the cells and ensure the flow of current, run in one plane. These are bulged out towards the cells 5, 6. The strip-shaped pole contacts 7 consist of a springy metal and are at the end (see Fig. 1) on the housing 1 or its

-&Ggr; 5fe --Γ 5fe -

Deckel befestigt, während das untere Ende mit einem abgeknickten Schenkel 8 an einer Trägerplatte 9 befestigt ist, a"2 der auch die Leiterplatte für die elektronische Schaltung angebracht ist. Weiterhin ist jedes Ladefach 2 mit einem negativen Polkontakt 11 für die kUrzere Zelle 5 und mit einem negativen Polkontakt 12 für die längere Zelle 6 versehen. Die Polkontakte 11 für die kürzeren Zellen 5 sind an dem die Vertiefung 3 begrenzenden Ende befestigt, wobri sie von der zentrischen Längsachse 13 dieser Zelle ^r) qeschnitten werden. Hingegen sind die Poikontakte 12 für d a längrren Zellen 6 am Ende des betreffenden Ladefachs 2 befestigt. Die Polkontakte 11,12 ^tnes jeden Ladefachs 2 bestehen aus schmalen Streifen, die auf der Trägerplatte 9 mit der elektronischen Schaltung verbunden sind.lid, while the lower end is attached by a bent leg 8 to a carrier plate 9, on which the circuit board for the electronic circuit is also attached. Furthermore, each charging compartment 2 is provided with a negative pole contact 11 for the shorter cell 5 and with a negative pole contact 12 for the longer cell 6. The pole contacts 11 for the shorter cells 5 are attached to the end delimiting the recess 3, where they are ^intersected by the central longitudinal axis 13 of this cell. On the other hand, the pole contacts 12 for the longer cells 6 are attached to the end of the relevant charging compartment 2. The pole contacts 11, 12 of each charging compartment 2 consist of narrow strips which are connected to the electronic circuit on the carrier plate 9.

Claims

Protective equipment

1. A charger for rechargeable electrochemical cells and batteries, which is provided with several charging compartments for the optional insertion of two round cells of different lengths, in which each charging compartment is provided with a recess for receiving a shorter cell ( ³⁾ and with side walls on which a longer cell of larger diameter is supported, each charging compartment has a common positive pole contact running in one plane at one end and negative pole contacts are provided, characterized in that the charging compartments (2) are each provided with their own negative pole contact (11, 12) for each cell type (5, 6).

2. Charger according to claim 1, characterized in that the two negative pole contacts (11, 12) of each charging compartment (2) are fixedly arranged in a position corresponding to the length and the central longitudinal axis (13, 14) of the respective inserted cell type (5, 6).

3. Charger according to claim 1 or 2, characterized in that in each charging compartment (2) the pole contact (11) for the shorter cell (5) is arranged at the end of the recess (3) and the pole contact (12) for the longer cell (6) is arranged at the front end of the charging compartment (2).

4. Charger according to one of claims 1 to 3, characterized in that the common positive pole contact (7) of each charging compartment (2) is designed to be resilient in the direction of the central longitudinal axis (13, 14) of the two cells (5, 6).