CN103442856A

CN103442856A - 用于电池动力工具的电池组

Info

Publication number: CN103442856A
Application number: CN2011800692596A
Authority: CN
Inventors: 约翰·比约恩林格; 奥斯卡·布雷格奎斯特
Original assignee: Husqvarna AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2013-12-11
Also published as: WO2012128680A1; DE112011105074T5

Abstract

本发明涉及一种用于电池动力工具（100）的电池组（104）。该电池组（104）包括多个电池单元（202），这些电池单元设置成至少两排（206），每排（206）中具有至少两个电池单元（202）。这些排（206）布置在彼此的顶部上，并且每排（206）相对于每个最接近的排移位，从而形成电池组（104）的平行四边形形状的横截面。该电池组（104）进一步包括至少一个端排（208，210），该至少一个端排作为电池单元的最后一排设置在至少两排（206）上面或下面，从而至少一个端排（208，210）包括比至少两排（206）中的每排少至少一个的电池单元（202）。

Description

用于电池动力工具的电池组

技术领域

本发明涉及一种电池组。具体地说，本发明涉及一种用于电池动力工具（battery powered tool，电池驱动工具）的电池组。

背景技术

本领域中众所周知的电池动力的手持式工具诸如但不限于，链锯、线式修剪机、绿篱修剪机、旋转锯等。可拆卸电池组通常用于为电池动力的手持式工具的原动机（例如电动机）提供电能。

通常地，电池组包括封装在电池壳体内的多个圆柱形电池单元（cylindrical cell）。在现有技术的电池组中，电池单元通常以基本上正方形或长方形的形状成排与成列布置在电池壳体内。然而，这样的布置可能不提供紧凑的电池组并且对于电池壳体内的给定的体积来说电池单元的数量也可能未被最佳地利用。此外，将电池单元电连接到设置在电池动力工具上的电端子的动力传递连接器（power transfer connector）被设置在电池壳体的外表面上并且这进一步降低了电池组的紧凑性。这样的电池组当附接到电池动力工具时，可能导致电池动力工具的差的操作性以及低水平的人体工程学设计。

2006年3月28日授权的名称为“用于仪表的适配器（Adapter for ameter）”并且转让给坦塔罗斯系统集团（Tantalus Systems Corp.）的美国专利No.7,019,666，公开了一种用于电表的适配器的电池组。美国专利No.7,019,666还公开了布置为使得电池组具有平行四边形形状的电池单元。平行四边形形状允许电池组仅沿着两个方向插入到对应的电池槽中，这不同于在正方形形状的电池组中的四个方向。在此情形中，平行四边形形状导致有效的构造以使电池组在电池壳体内电连接或断开。此外，2009年9月10日公布的名称为“电池、电池组以及其中使用的连接端子的制造方法（Battery,battery pack and method of manufacturing connectionterminal used therein）”的美国公布申请No.2009/0226803，披露了一种防火电池组。在美国公开申请No.2009/0226803中披露的电池组具有平行四边形形状。然而，在前述专利与公布专利申请中披露的电池单元的布置方式可能不是空间上最优化的并且可能无法获得紧凑的电池组。

鉴于上述，需要一种用于电池动力工具的紧凑电池组，其具有电池单元的最佳布置方式。

概述

鉴于上述，一个目的是解决或至少减轻上述问题。具体地说，此目的是提供一种用于电池动力工具的具有最佳布置的单元的紧凑型电池组。

通过根据权利要求1所述的用于电池动力工具的新颖电池组至少部分地实现此目的。该电池组包括多个电池单元，这些电池单元设置成至少两排（row，行），每排中具有至少两个电池单元。这些排布置在彼此的顶部上，并且每排相对于每个最接近排的移位（displaced，偏移），从而形成电池组的平行四边形形状的横截面。电池组进一步包括至少一个端排（endrow，端部排），端排作为电池单元的最后一排设置在所述至少两排的顶部上或下部，使得至少一个端排包括比所述至少两排中的每排少至少一个的电池单元。电池单元的此种布置方式可能实现电池组的紧凑构造。因此，电池组可以改进电池动力工具的操作性与人体工程学设计。

根据权利要求2，位于至少一个端排中的电池单元可以定位为使得平行四边形形状具有截顶拐角（truncated corner，截断拐角）。截顶拐角可以通过从电池组的平行四边形形状去除至少一个锐角而进一步实现电池组的更紧凑的构造。

根据权利要求3，电池单元可以是圆柱形形状的。此外，根据权利要求4，这些排可以相对于每个最接近的排移位电池单元的直径的一半距离。电池单元的直径的一半距离可以提供圆形电池单元的最紧凑的布置方式。

根据权利要求5，平行四边形形状的电池组的两个侧面可以形成约100度-150度的角度，并且优选地约110度-130度的角度。此外，根据权利要求6，平行四边形形状的电池组的两个侧面可以形成约30度-80度的角度，并且优选地约50度-70度的角度。

根据权利要求7，平行四边形形状的电池组的两个拐角可以是截顶的。两个截顶拐角可以通过从电池组的平行四边形形状去除两个锐角而进一步实现电池组的更紧凑的构造。

根据权利要求8，电池单元的直径可以在约10毫米-25毫米的范围内，优选地约15毫米-20毫米的范围内，并且更优选地为约18毫米。另选地，根据权利要求9，电池单元可以具有在约50毫米-80毫米的范围内的长度，并且优选地在约60毫米-70毫米的范围内的长度。

根据权利要求10，至少一个端排中的一个端排可以包括比所述至少两排中的每排少多于一个的电池单元。此外，端排可以包括位于平行四边形形状的电池组内的动力传递连接器。通过在电池组的内部提供功率传递连接器，电池组可以更紧凑。此外，在平行四边形形状的电池组内的功率传递连接器可以比设置在电池组外部的功率传递连接器受到更好的保护。

根据权利要求11，在本发明的另一个方面中，可以提供包括根据权利要求1-10中的任一项所述的电池组的电池动力工具。此外，根据权利要求12，电池动力工具可以是手持式园林工具。

附图的简要说明

下面将参照附图更加详细地描述本发明，在附图中：

图1示出了根据本发明的实施方式的链锯的立体图；

图2A示出了根据本发明的实施方式的电池组的立体图；以及

图2B示出了根据本发明的实施方式的电池组的截面图。

实施方式的描述

在下文中将参照附图更加充分地描述本发明，附图中示出了包括本发明的一个或多个方面的本发明的实例实施方式。然而，本发明可以以多种不同的形式体现并且不应解释为限定于这里阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将更全面与完整，并且将本发明的范围充分地传达到本领域中的技术人员。例如，本发明的一个或多个方面可以被用于其他实施方式以及甚至其他类型的装置中。在附图中，相同的附图标记表示相同的元件。

图1示出了根据本发明的实施方式的实例电池动力链锯100的局部立体图。链锯100可以被用于园林或林业应用。然而，在不偏离本发明的实质的情况下，本发明还可以包括在任何其他电池动力工具中，例如线性修剪器、绿篱修剪机、钻、往复锯、旋转锯、电力螺丝刀、或者其他手持式电力或园林工具。此外，可以使用任何适当尺寸、形状或类型的元件或材料。

链锯100包括封装原动机（未示出）的主体102。在本发明的各种其他实施方式中，原动机可以是电动机，诸如但不限于交流电动机、直流电动机等。电动机选择性地通过电池组104供给以电能。可以通过开/关切换件（图1中未示出）控制电动机的致动或去致动。此外，链锯包括其他控制装置，其可以包括一个或多个传感器以调节原动机的例如速度、转矩的各种参数。可以根据例如，电力需求、期望寿命、成本、重量或尺寸的各种参数选择电动机的额定功率与其他规格。

此外，链锯100包括接合到主体102的工作器具（working implement）（未示出）。通常地，工作器具包括具有连续的周边引导狭槽的的引导杆以支撑链锯。此外，驱动链轮与惰链轮可以相对于主体102相应地存在于引导杆的近端与远端，以使链锯骑跨它们之上。在链锯100的操作过程中，可以通过电动机经由适当的传动装置（附图中未示出）驱动链轮以及由此驱动链锯，上述传动装置可以包括例如（但是不限于）一个或多个齿轮、带驱动、摩擦驱动或其任何组合。传动装置可以用于以一种或多种速度选择性地驱动链轮。

如图1中所示，主体102还包括顶部把手106与侧把手108（在图1中部分地示出）。然而，在不偏离本发明的范围的情况下，其他类型的把手构造（例如后部把手构造）也是可能的。顶部把手106和/或侧把手108可以包括握持部分以帮助链锯100的手动抓握。此外，保护件110设置为在切割操作过程中保护使用者。

图2A示出了根据本发明的实施方式的电池组104的立体图，其中盖子被去除。电池组104可以可拆卸地附接到链锯100的主体102以帮助充电、保持和/或存储。电池组104可以包括适当的可释放机械连接件（附图中未示出），例如，但不限于卡扣连接件、配合的凹入部与凹槽、具有弹性件（例如弹簧）的连接件，或者这些中的任何的组合以在无需任何特殊工具的情况下将电池组104机械地连接到链锯100的主体102。然而，在本发明的另选实施方式中，电池组104可以固定地附接到电动工具100。

如图2A中所示，电池组104包括封装在电池壳体204中的多个电池单元202（在下文中称作“单元202”）。单元202中的每个都具有基本上圆柱形形状。然而，任何其他形状的单元202（例如具有椭圆形或长方形横截面的单元）都是可能的。此外，单元202可以例如是基于锂离子、镍镉等的单元。可以根据诸如但不限于电动工具100的电力与充电要求、成本、重量和尺寸等各种参数，来选择单元202的数量和类型。

如图2A中所示，这些单元202布置成至少两排206，排206中的每排中都具有至少两个单元202。此外，电池组104还包括至少一个端排208或210，该至少一个端排作为单元202的最后一排而设置在排206上面和/或下面。应该指出的是，位置性术语“上面（top）”与“下面（below）”是相对于图2A中描述的电池组104的定向使用的。此外，端排208包括比排206中的每排少至少一个的单元202。此外，端排208和/或210中的至少一个可以包括比排206中的每排少多于一个的单元202。如图2A中所示，仅通过实例的方式，排206中的每排都包括四个单元206。此外，设置在排206的顶部的端排208包括三个单元206，而设置在排206下部的端排210包括一个单元202。如图2A中所示，单元202的数量以及排206的数量，仅是为了示意性目的，并且在本发明的范围内电池组104可以包括以任意数量的排206布置的任意数量的单元202。在本发明的多个另选实施方式中，两个或多个单元202也可以沿着基本上垂直于纸的平面的方向彼此邻近地布置。此外，排206、和/或端排208与210中的每个都相对于最接近排可移位以使电池组104具有基本上平行四边形形状的横截面（结合图2B详细地描述）。

电池组104的平行四边形形状的横截面可能获得这些单元202的紧凑布置方式。电池组104的此紧凑构造可以改进链锯100的操作性以及人体工程学设计。此外，端排208和/或210具有小于排206中的每排的至少一个单元202，以形成电池组104的更加紧凑的构造（结合图2B在后面说明）。

图2B示出了根据本发明的实施方式的电池104的截面图。如图2B中所示，单元202中的每排都具有直径D。此外，排206、与端排208和210中的每排都相对于最接近的排移位基本上约等于单元202的直径D的一半的距离，即D/2。这导致了电池组104的基本上平行四边形形状的横截面。此外，等于约D/2的距离的相对位移提供了这些单元202的最佳布置方式，即在电池组104的给定空间中可以容纳的最大数量的电池202。因此，对于给定体积或尺寸的电池组104来说，电池组104的输出功率可以最大化。

在本发明的实施方式中，单元202的直径D基板上在从约10毫米到约25毫米的范围内，并且优选地在约15毫米到约20毫米的范围内，并且更优选地为约18毫米。此外，在本发明的实施方式中，每个单元202的长度都基本上在从约50毫米到约80毫米的范围内，并且优选地在从60毫米到约70毫米的范围内。对于本领域中的技术人员可能显而易见的是，单元202的尺寸本质上仅仅是示例性的，并且在不偏离本发明的实质的情况下，单元202可以具有任何其他尺寸。

此外，如在图2B中示出的，电池壳体204的两个侧面212和216基本上相互平行，并且电池壳体204的两个侧面214和218基本上彼此平行。如图2B中所示，电池壳体204的两个侧面212和214在它们之间形成角度α。此外，由于电池组104的平行四边形形状的横截面，侧面216与侧面218之间的角度基本上等于角度α。在本发明的实施方式中，角度α可以基本上位于从约30度到80度的范围内，并且优选地从约50度到70度的范围内。此外，如图2B中所示，电池壳体204的两个侧面212和218在它们之间形成角度β。此外，由于电池组104的平行四边形形状的横截面，侧面214与侧面216之间的角度基本上等于角度β。在本发明的实施方式中，角度β基本上位于从约100度到150度的范围内，并且优选地在从约110度到130度的范围内。角度α和角度β的范围可以形成电池组104的更紧凑的构造。然而，对于本领域中的技术人员可能显而易见的是，角度α和β的范围本质上仅仅是示例性的，并且在不偏离本发明的实质的情况下，角度α和β可以具有任何值。此外，电池壳体204的侧面212、214、216和218可以具有任何长度或厚度。

此外，在端排208中的单元202布置为使得电池组104的平行四边形形状的横截面在电池壳体204的侧面212与214之间具有第一截顶拐角220。通过实例的方式，端排208具有比排206中的每排少至少一个的单元202，以使能够形成第一截顶拐角220。此外，在端排210中的单元202布置为使得电池组104的平行四边形形状的横截面在侧面216与218之间具有第二截顶拐角222。通过实例的方式，端排210具有比排206中的每排少至少一个的单元202，以致使形成第二截顶拐角222。第一截顶拐角220和/或第二截顶拐角222可以通过从电池组104的平行四边形形状横截面去除至少一个锐角而形成电池组104的更为紧凑的构造。

如图2B中所示，端排210可以包括位于电池壳体204内的功率传递连接器224。通过实例的方式，通过将端排210设置为比排206中的每排少至少两个单元202，将功率传递连接器224容纳在电池壳体204内。功率传递连接器224可以包括由导电材料制成的一个或多个端子。功率传递连接器224可以将单元202电连接到设置在链锯100的主体102上的一个或多个工具电端子（在附图中未示出）。此外，电池组104可以包括一个或多个电导体（图中未示出）以将单元202的极电连接到功率传递连接器224。此外，功率传递连接器224还可以用于使单元202通过外部电源充电。通过将功率传递连接器224设置在电池壳体204的内部，替代将功率传递连接器224安装在电池壳体204的外表面上，使电池组104可以更紧凑。此外，在操作过程中，功率传递连接器224可以受到保护远离腐蚀性元素（例如，潮湿）以及机械损坏。

在附图与说明书中，公开了本发明的优选实施方式与实例，并且尽管使用了特定的术语，但是它们仅在通常与描述性意义上使用并且不用于限定的目的，在下面的权利要求中阐述了本发明的范围。

Claims

1.一种用于电池动力工具（100）的电池组（104），其中所述电池组（104）包括：

多个电池单元（202），所述电池单元设置成至少两排（206），每排（206）中具有至少两个电池单元（202），其中所述排（206）布置在彼此的顶部上，并且其中每排（206）相对于每个最接近的排移位，从而形成所述电池组（104）的平行四边形形状的横截面，

其特征在于，所述电池组（104）进一步包括至少一个端排（208，210），所述至少一个端排作为电池单元的最后一排设置在所述至少两排（206）上面或下面，所述至少一个端排（208，210）包括比所述至少两排（206）中的每排少至少一个的电池单元（202）。

2.根据权利要求1所述的电池组（104），其中所述至少一个端排（208，210）中的所述电池单元（202）定位为使得所述平行四边形形状被设有截顶拐角（220，222）。

3.根据权利要求1或2所述的电池组（104），其中所述电池单元（202）是圆柱形形状的。

4.根据权利要求3所述的电池组（104），其中所述排（206，208，210）相对于每个最接近的排移位的距离为电池单元（202）的直径（D）的一半。

5.根据前述权利要求中任一项所述的电池组（104），其中所述平行四边形形状的电池组（104）的两个侧面（212，218）形成的角度（β）为约100度-150度，并且优选地为约110度-130度。

6.根据前述权利要求中任一项所述的电池组（104），其中所述平行四边形形状的电池组的两个侧面（212，214）形成的角度（α）为约30度-80度，并且优选地为约50度-70度。

7.根据权利要求2-6中任一项所述的电池组（104），其中所述平行四边形形状的电池组（104）的两个拐角（220，222）被截顶。

8.根据权利要求3所述的电池组（104），其中电池单元（202）的直径（D）在约10毫米-25毫米的范围内，优选地在约15毫米-20毫米的范围内，并且更优选地为约18毫米。

9.根据前述权利要求中任一项所述的电池组（104），其中所述电池单元（202）具有的长度在约50毫米-80毫米的范围内，并且优选地在约60毫米-70毫米的范围内。

10.根据前述权利要求中任一项所述的电池组（104），其中所述至少一个端排（210）中的一个端排包括比所述至少两排（206）中的每排少多于一个的电池单元，其中，所述端排（210）包括位于所述平行四边形形状的电池组（104）内的动力传递连接器（224）。

11.一种电池动力工具（100），包括根据权利要求1-10中任一项所述的电池组（104）。

12.根据权利要求11所述的电池动力工具（100），其中所述电池动力工具（100）是手持式园林工具。