CN110785888B - 电池组以及使用电池组的电气设备 - Google Patents

电池组以及使用电池组的电气设备 Download PDF

Info

Publication number
CN110785888B
CN110785888B CN201880038918.1A CN201880038918A CN110785888B CN 110785888 B CN110785888 B CN 110785888B CN 201880038918 A CN201880038918 A CN 201880038918A CN 110785888 B CN110785888 B CN 110785888B
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
battery pack
cell
cell unit
portions
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201880038918.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110785888A (zh
Inventor
中野恭嗣
山口聡史
塙浩之
船桥一彦
西河智雅
菅野翔太
沟口利夫
寺西卓也
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to CN202310044004.9A priority Critical patent/CN115911614A/zh
Publication of CN110785888A publication Critical patent/CN110785888A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110785888B publication Critical patent/CN110785888B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/02—Construction of casings, bodies or handles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18—Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H01M50/273—Lids or covers for the racks or secondary casings characterised by the material
    • H01M50/278—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/296—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by terminals of battery packs
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

提供一种电池组以及使用电池组的电气设备，在能够切换多个电池电芯的连接状态的电池组中，能够使用于控制电池组的放电的控制部稳定地运行，在能切换输出电压的电池组中，取得电芯单元间的电压平衡。电池组具有由上侧及下侧电池电芯串联连接而成的电芯单元，且能进行串联或并联连接输出的切换，其中，对各个电芯单元设有监测电池电芯的状态的保护电路，仅对下侧电芯单元侧的保护电路设有具有微计算机的控制部。为了对仅对下侧电芯单元设有微计算机的电力消耗进行调整，在上侧电芯单元侧的电路内，设有具有假负载的消耗电流控制部件。消耗电流控制部件联动于控制部的微计算机的启动而动作，由此来使上侧与下侧电芯单元侧的电力消耗变得均等。

Description

电池组以及使用电池组的电气设备
技术领域
本发明涉及一种具有马达(motor)、照明等负载的电气设备与对此类电气设备供给电源的电池组(battery pack)。
背景技术
电动工具等电气设备将通过使用锂离子(lithium ion)电池等二次电池的电池组来驱动，正推进电气设备的无线(cord-less)化。例如，在通过马达来驱动前端工具的手持式电动工具中，使用收容有多个二次电池电芯(cell)的电池组，利用蓄积在电池组中的电能来驱动马达。电池组可装卸地构成于电动工具本体，一旦因放电而电压下降，便从电动工具本体拆卸电池组，并使用外部充电装置进行充电。
在无线型电动工具或电气设备中，要求确保规定的运行时间或确保规定的输出，伴随二次电池的性能提高，逐渐实现高输出化或高电压化。而且，随着将电池组作为电源的电气设备的开发，各种电压的电池组已商品化。通常，电池组的输出电压是固定的，但在专利文献1中提出一种电气设备用的电源装置，其在收容电池的壳体(housing)(casing)内设置多个电池单元(battery unit)，并可通过连接部件来选择是将它们设为串联连接而输出，还是设为并联连接而输出，由此，能够支持不同电压的设备。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2014-17954号公报
发明内容
发明所要解决的问题
对于用户(user)而言，在使用多个电气设备时，准备多种电池组较为繁琐，期望实现通过切换电压来应对不同电压的电气设备的、易用的电池组。并且，期望利用能够容易地安装于电气设备的电池组来实现电压切换式，而非利用专利文献1那样的与电气设备本体为分体型的电源装置。
本发明是有鉴于所述背景而完成，本发明的目的在于提供一种电池组以及使用此电池组的电气设备，所述电池组能切换输出电压，从而能够在不同电压的电气设备间共用的。
而且，本发明的目的在于提供一种电池组，此电池组是能够安装于电气设备本体的电池组，且能够切换多个电芯单元的连接状态。
而且，本发明的目的在于提供一种电池组，其具备控制部，所述控制部能够一边监测多个电芯单元的状态，一边控制电池组的放电或充电。
而且，本发明的目的在于提供一种电池组，不论多个电芯单元的连接状态如何，均能够稳定地控制电池组的放电或充电。
本发明的另一目的在于提供一种电池组及使用此电池组的电气设备，所述电池组能取得可切换高电压与低电压的输出电压的电池组中所含的多个电芯单元间的消耗电流的平衡(balance)。
本发明的又一目的在于提供一种电池组，在针对多个电芯单元的每一个所设的电池电芯保护电路的任一个中设有微型计算机(micro computer)。
本发明的又一目的在于提供一种电池组，能够有效地引导发挥电气设备的能力。
本发明的又一目的在于提供一种高功能的电池组。
本发明的又一目的在于提供一种电池组，其具有能够与电气设备本体侧的连接端子良好地嵌合的端子结构。
解决问题的技术手段
对本申请所公开的发明中的代表性特征说明如下。
第一发明的电池组的特征如下。
一种电池组，其至少具有第一及第二电芯单元来作为由多个电池电芯串联连接而成的电芯单元，且能切换为串联连接状态与所述串联连接状态以外的连接状态，所述串联连接状态是指在所述第一电芯单元连接于较所述第二电芯单元为高电压侧的状态下，将所述第一及第二电芯单元彼此串联连接，其中，所述电池组包括：控制部，所述控制部是直接或间接连接于所述第一及第二电芯单元的控制部，且能够对构成所述第一电芯单元的电池电芯的状态与构成所述第二电芯单元的电池电芯的状态进行监测，并输出用于控制所述电池组的放电的控制信号；电源电路，所述电源电路是连接于所述控制部的电源电路，且能够对所述控制部供给电源电压；以及壳体，所述壳体是收容所述第一电芯单元、所述第二电芯单元、所述控制部及所述电源电路的壳体，且能够将所述电池组连接于电气设备本体，所述电源电路连接于所述第一及第二电芯单元中的其中一个电芯单元，所述控制部连接于所述电源电路与所述其中一个电芯单元的负极，所述电源电路由从所述其中一个电芯单元输入的电压来生成所述电源电压而供给至所述控制部。
根据第一发明，能够提供一种电池组，所述电池组能够安装于电气设备本体，且能够切换多个电芯单元的连接状态。而且，能够提供一种电池组，所述电池组具备控制部，所述控制部能够一边监测多个电芯单元的状态，一边控制电池组的放电。进而，能够提供一种电池组，其将用于对控制部供给电源电压的电路关闭在一个电芯单元内，因此不论多个电芯单元的连接状态如何，均能够稳定地控制电池组的放电。
第二发明的电池组的特征如下。
所述电池组包括：第一保护电路，连接于所述第一电芯单元，对构成所述第一电芯单元的电池电芯的状态进行监测；以及第二保护电路，连接于所述第二电芯单元，对构成所述第二电芯单元的电池电芯的状态进行监测，所述控制部连接于所述第一及第二保护电路，能够经由所述第一保护电路来对构成所述第一电芯单元的电池电芯的状态进行监测，并经由所述第二保护电路来对构成所述第二电芯单元的电池电芯的状态进行监测。
第三发明的电池组的特征如下。
电池组中，在作为所述其中一个电芯单元的所述第二电芯单元连接所述电源电路，从所述第二电芯单元经由所述电源电路来对所述控制部供给所述电源电压。
第四发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有以能够与所述电气设备本体连接的方式构成的信号端子，从所述控制部输出的所述控制信号经由所述信号端子而输出至所述电气设备本体。
第五发明的电池组的特征如下。
电池组中，在所述第一及第二电芯单元中的另一个电芯单元连接消耗电流控制部，所述消耗电流控制部消耗与所述控制部所消耗的电力大致相同大小的电力。
第六发明的电池组的特征如下。
电池组中，在所述控制部消耗电力时，所述消耗电流控制部也消耗电力。
第七发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有与所述控制部连接的检测部，所述检测部能够对与所述电池组或者连接于所述电池组的电气设备本体相关的物理量进行检测，并将所述物理量的信息输出至所述控制部。
第八发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有第一电压检测部来作为所述检测部，所述第一电压检测部将所述第一及第二电芯单元中的另一个电芯单元与所述控制部予以连接，所述第一电压检测部将所述另一个电芯单元的电压信息作为所述物理量而输出至所述控制部。
第九发明的电池组的特征如下。
电池组中，所述控制部根据所述电池组是处于所述串联连接状态，还是处于所述串联连接状态以外的连接状态，来控制所述电池组的放电或充电。
第十发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有电流检测部来作为所述检测部，所述电流检测部用于对构成所述第一及第二电芯单元的多个电池电芯中的至少一个电池电芯中流经的电流进行检测，所述电流检测部将流经所述电池电芯的电流信息作为所述物理量来输出至所述控制部。
第十一发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有温度检测部来作为所述检测部，所述温度检测部用于对构成所述第一及第二电芯单元的多个电池电芯中的至少一个电池电芯的温度进行检测，所述温度检测部将所述电池电芯的温度信息作为所述物理量而输出至所述控制部。
第十二发明的电池组的特征如下。
所述电池组具有第二电压检测部来作为所述检测部，所述第二电压检测部以能够与所述电气设备本体的端子连接的方式构成，所述第二电压检测部将从所述电气设备本体的端子输入的电压信息作为所述物理量而输出至所述控制部。
第十三发明的电池组的特征如下。
电池组中，所述控制部根据所述电气设备本体的种类来变更用于过载保护的条件。
第十四发明的电气设备的特征如下。
一种电气设备，其具有：所述电池组；以及作为电气设备本体的至少第一电气设备本体，能够连接于所述电池组，其中，当所述电池组连接于所述第一电气设备本体时，所述电池组成为将所述第一及第二电芯单元彼此串联连接的所述串联连接状态，所述第二电气设备本体具有将所述第一及第二电芯单元彼此并联连接的并联连接电路，当所述电池组连接于所述第二电气设备本体时，所述电池组成为所述并联连接状态，当所述电池组未连接于所述第一电气设备本体时，所述电池组成为所述第一及第二电芯单元彼此电性独立的非连接状态。
第十五发明的电池组的特征如下。
一种电池组，具有多个电芯单元，且能切换电芯单元的串联连接的输出或并联连接的输出，所述电芯单元是由多个电池电芯串联连接而成，其中，针对每个电芯单元而设有监测电池电芯的状态的保护电路，在对多个电芯单元中的、串联连接时连接于接地线侧的最下段的电芯单元所设的保护电路中，设有微计算机，所述微计算机输入多个保护电路的信号以进行电池组整体的监测。而且，设置生成微计算机的驱动用电源的电源电路，所述电源电路由串联连接时靠近接地线侧的最下段的所述电芯单元的输出来生成电源。电芯单元的数量为两个，包含串联连接时配置在靠近正极端子的一侧的上段电芯单元(第一电芯单元)与配置在靠近负极端子的一侧的下段电芯单元(第二电芯单元)，当电池组被安装于电气设备本体时，上段电芯单元与下段电芯单元的连接形态被设定为串联连接或并联连接中的任一种。
根据本发明的另一特征，电池组具有用于向电气设备本体送出停止信号(放电停止信号)的信号端子，微计算机一旦检测到来自多个保护电路中的任一个的异常输出，便会输出用于使所连接的电气设备本体的马达的动作停止的停止信号。而且，连接于上段电芯单元的保护电路是对上段电芯单元中所含的各电池电芯的端子间电压分别进行监测的电池保护集成电路(Integrated Circuit，IC)，连接于下段电芯单元的保护电路包含将保护电路IC的功能和微计算机单片(one chip)化的电池管理IC。此处，设置调整电路，所述调整电路用于取得下段电芯单元的包含微计算机在内的保护电路的总电力消耗、与上段电芯单元的保护电路的电力消耗的平衡，使保护电路的电力消耗变得均匀。调整电路具有用于消耗与微计算机的消耗量相应的电力的假负载，此处是设在未设微计算机的上段电芯单元侧的电路中。
根据本发明的又一特征，微计算机具有在非动作时自行降低电源的睡眠(sleep)功能，在调整电路中包含一电路，此电路用于在微计算机变为睡眠时使上段电芯单元侧的保护电路成为睡眠状态。进而，保护电路具有取得多个电芯的两端电压平衡的电压平衡调整功能。在电池组中，分别独立地设有两组正极端子与负极端子，在其中一组正极端子与负极端子连接上段电芯单元，在另一组正极端子与负极端子连接下段电芯单元，当电池组连接于高电压电气设备本体时，上段电芯单元与下段电芯单元成为串联连接状态，当电池组连接于低电压电气设备本体时，上段电芯单元与下段电芯单元成为并联连接状态。当电池组未被安装于其他设备时，上段电芯单元与下段电芯单元的电力线成为分离状态。
根据本发明的又一特征，一种电池组，通过将两个电芯单元变更为串联连接或并联连接来切换输出电压，其中，设有：第一保护电路，对在串联连接时为高电压侧的第一电芯单元监测电池电芯的状态；以及第二保护电路，对在串联连接时为低电压侧的第二电芯单元监测电池电芯的状态。并且，利用微计算机来监测第一及第二保护电路的输出状态，由此，对所连接的电气设备本体侧送出放电禁止信号或充电禁止信号。微计算机用的电源是通过电源电路而由第二电芯单元的输出来生成，因此无论是在串联连接时，还是在并联连接时，都能够由接地电位无变化一侧的电芯单元来稳定地生成电源。使用如上所述的电池组，能够使各种电气设备或电动工具运行。
根据本发明的又一特征，一种电池组，具有由多个电芯串联连接而成的第一电芯单元与第二电芯单元，能根据所连接的电气设备本体来切换第一电芯单元与第二电芯单元的串联连接的输出或并联连接的输出，其中，设置进行第一电芯单元与第二电芯单元的监测的微计算机，微计算机判定对所连接的电气设备本体侧是供给第一电芯单元与第二电芯单元的串联连接的输出，还是供给并联连接的输出，并根据判定结果来变更过载保护的条件。过载保护的条件是流经第一电芯单元或第二电芯单元的电流的限制值，一旦微计算机检测到超过限制值，便输出用于使电气设备本体的动作停止的停止信号。
根据本发明的又一特征，分别独立地设有两个正极端子与负极端子，在其中一组正极端子与负极端子连接第一电芯单元，在另一组正极端子与负极端子连接第二电芯单元，当电池组连接于高电压电气设备本体时，第一电芯单元与第二电芯单元成为串联连接状态，当电池组连接于低电压电气设备本体时，第一电芯单元与第二电芯单元成为并联连接状态，针对每个电芯单元设置监测电池电芯的状态的保护电路，在对多个电芯单元中的任一电芯单元所设的保护电路中，设置监测多个保护电路的微计算机，微计算机对在第一电芯单元与第二电芯单元的串联连接时靠近正极端子的一侧所设的第一电芯单元的正极的接地电位、与第二电芯单元的正极的接地电位进行比较，由此来判定电池组的输出是串联连接状态的输出还是并联连接状态的输出。作为过载保护条件的电流的限制值在电池组连接于高电压电气设备本体时与连接于低电压电气设备本体时进行切换。电池组连接于高电压电气设备本体时的电流限制值可大于电池组连接于低电压电气设备本体时的电流限制值。另外，也可不设定电池组连接于高电压电气设备本体时的电流限制值，而仅设定电池组连接于低电压电气设备本体时的电流限制值。
根据本发明的又一特征，电池组具有用于输出从微计算机输出的放电停止信号的LD端子(异常信号端子)，在LD端子与接地线之间设置半导体开关元件，通过向半导体开关元件的栅极信号输入微计算机的放电停止信号，从而在从微计算机发出放电停止信号时使LD端子接地。当电池组未安装于其他设备时，第一电芯单元与第二电芯单元的电力线处于电气分离的状态。而且，过载保护条件包含第一电芯单元及第二电芯单元的容许上限温度、充电时的上限电压值中的任一者或两者，一旦微计算机检测到超过上限值，便输出用于使电气设备本体的动作停止的放电停止信号。
根据本发明的又一特征，在上位电芯单元与下位电芯单元分别设置监测电池电芯的状态的保护电路，在串联连接时位于接地线侧的下位电芯单元侧的保护电路设置微计算机，微计算机也输入上位电芯单元侧的保护电路的信号，由此，通过对上位电芯单元的正极电位与下位电芯单元的正极电位进行比较，从而判定对电气设备本体侧是供给串联连接状态的输出，还是供给并联连接状态的输出，并根据判定结果来变更过载保护的条件。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种电池组，此电池组是能够安装于电气设备本体的电池组，且能够切换多个电芯单元的连接状态。而且，能够提供一种电池组，其具备控制部，所述控制部能够一边监测多个电芯单元的状态，一边控制电池组的放电或充电。进而，能够提供一种电池组，不论多个电芯单元的连接状态如何，均能够稳定地控制电池组的放电或充电。
而且，无须依靠用于切换输出电压的机械开关机构，只要安装于电气设备本体，便能够自动获得适当的输出电压，因此能够在不同电压的电气设备间共用电池组。
而且，由于对每个电芯单元设有监测电池电芯的状态的保护电路，因此能调整每个电池电芯的消耗电流的平衡。
进而，在上段电芯单元侧设有调整电路，所述调整电路用于取得下段电芯单元的包含微计算机在内的保护电路的总电力消耗、与上段电芯单元的保护电路的电力消耗的平衡，因此能够抑制电芯单元间的电压平衡的恶化。
而且，由于能根据电气设备本体的种类来变更过载保护条件，因此能实现能够有效地引导发挥电气设备的能力的电池组。
附图说明
图1是用于说明本发明的电池组向电动工具的安装状况的图。
图2是表示图1的电动工具本体1的电池组安装部10的形状的立体图。
图3是本发明的实施例的电池组100的立体图。
图4是图3的电池组100的拆除了上壳体110的状态的立体图。
图5是表示图4的电力端子(161与171、162与172、167与177)的单体形状的图，图5中的(1)是整体的立体图，图5中的(2)是上侧端子零件200的立体图，图5中的(3)是下侧端子零件220的立体图。
图6是表示将电力端子连接至电动工具本体的连接状态的立体图，图6中的(1)表示连接于本实施例的电动工具本体30的状态，图6中的(2)表示连接于以往的电动工具本体1的状态。
图7中的(1)是本实施例的电动工具本体30的触点端(terminal)部50的立体图，图7中的(2)是表示触点端部50与电池组100的电力端子的连接状况的图。
图8中的(1)是以往的电动工具本体1的触点端部20的立体图，图8中的(2)是表示触点端部20与电池组100的电力端子的连接状况的图。
图9是表示图4的信号端子零件240的单体形状的图，图9中的(1)是从左前方观察的立体图，图9中的(2)是从右下方观察的立体图。
图10是表示多个信号端子零件240向电路基板150的固定状况的图，图10中的(1)是从前方观察的图，图10中的(2)是从左观察信号端子零件240的图，图10中的(3)是从图10中的(1)的下侧观察的底面图。
图11是表示图4的连接端子群及配置在其周围的基板罩180的形状的图，图11中的(1)是立体图，图11中的(2)是正面图，图11中的(3)是图11中的(2)的基板罩180的局部放大图。
图12是图3的上壳体110的立体图。
图13是用于说明向电路基板150涂布树脂的涂布方法的立体图。
图14是表示本实施例的第一变形例的图，图14中的(1)是上侧端子零件260与下侧端子零件280的立体图，图14中的(2)是左侧面图，图14中的(3)是正面图。
图15是表示本实施例的第二变形例的图，是表示上侧端子零件260与下侧端子零件280A的立体图。
图16是表示本实施例的第三变形例的上侧端子零件200A与下侧端子零件220的立体图，图16中的(1)是表示它们连接于电动工具本体30A的本体侧端子的状态的图，图16中的(2)是表示连接于以往的电动工具本体1的本体侧端子的状态的图。
图17是表示本实施例的第四变形例的上侧端子零件200与下侧端子零件220A的立体图，图17中的(1)是表示它们连接于电动工具本体30B的本体侧端子的状态的图，图17中的(2)是表示连接于以往的电动工具本体1的本体侧端子的状态的图。
图18是表示与本实施例的第五变形例的电动工具本体的触点端部的连接状态的立体图。
图19是表示将本实施例的电池组100连接于以往的电动工具本体1的状态的电路图。
图20是本实施例的电池组100的电路图，是表示连接于带有微计算机的18V用电动工具本体1A的状态的图。
图21是本实施例的电池组100的电路图，是表示连接于36V用电动工具本体30的状态的图。
图22是表示电池组100的控制流程的流程图。
图23是说明电池组100的剩余容量显示部件335与上侧电压检测电路322的具体电路结构的图。
图24是对图23中的微计算机351的输入/输出电路的详细图。
图25是表示图23中的输入/输出端口IO0～IO3的信号电平与输入端口AN1的信号电平的对应关系的表。
图26是本发明的第二实施例的电池组100A的电路图，是表示连接于以往的电动工具本体1的状态的图。
图27是本发明的第二实施例的电池组100A的电路图，是表示连接于带有微计算机的18V用电动工具本体1A的状态的图。
图28是表示本发明的第三实施例的电池组400的分解立体图。
图29是图28的连接端子的局部放大图。
图30是图28的端子零件的放大图，图30中的(1)是立体图，图30中的(2)是用于说明嵌合部的接触长度的图。
图31是表示第三实施例的变形例的端子零件500的立体图。
符号的说明
1、1A：电动工具本体
2：壳体
3：把手部
4：扳机开关(动作开关)
5：马达
10：电池组安装部
11a：轨道槽
12：弯曲部
14：突起部
15：电池组
20：触点端部
20a：垂直面
20b：水平面
21：基台
22：正极输入端子
22a：端子部
27：负极输入端子
28：LD端子
30：电动工具本体
30A：电动工具本体
30B：电动工具本体
32：壳体
33：把手部
34：动作开关
35：马达
40：电池组安装部
45：马达
50：触点端部
51：基台
52：正极输入端子
52a：端子部
52b：连结部
52c：配线部
53：输入/输出端口群
53a：间隙
53b：间隙
54：连接端子
54a：端子部
54b：连接部
54c：配线部
57：负极输入端子
57a：端子部
57b：连结部
57c：配线部
58：LD端子
59：短路条
59a：连接部
59b、59c：端子部
60：控制部
61：电源电路
62：电池电压检测电路
63：开关状态检测电路
64：电流检测电路
65：输入线
72A、72B：正极端子
72d：切口
79：短路条
79b：端子部
79d：切口
82：正极输入端子
82a：端子部
82b：连接部
82c：配线用端子部
87：负极输入端子
87a：端子部
87c：配线用端子部
89：短路条
89a：连接部
89b、89c：端子部
100、100A：电池组
101：下壳体
101a：前表面壁
101b：后表面壁
101c：右侧侧壁
101d：左侧侧壁
103a、103b：螺丝孔
104：狭缝(风窗)
110：上壳体
111：下段面
113：开口部
114：阶差部
115：上段面
115a：凸部
120：狭槽群配置区域
121～128：狭槽
131：阻挡部
132：隆起部
134：狭缝(风窗)
138a、138b：轨道
141：锁扣
142a：卡止部
142b：卡止部
145：隔板
146：上侧电芯单元
147：下侧电芯单元
147a：电池电芯
148：电芯单元
149：上侧电芯单元
150：电路基板
150a：表面侧
150b：背面侧
151：安装孔
153a、153b：焊盘
155、155a：粘合树脂
156a：(使树脂流入的)主区域
156b：(使树脂流入的)副区域
157～159：配线图案
161、162：上侧正极端子
162a、162b：臂部
164：T端子
165：V端子
166：LS端子
167：上侧负极端子
167a、167b：臂部
168：LD端子
171：下侧正极端子
172：下侧正极端子
172a：臂部
177：下侧负极端子
177a、177b：臂部
180：基板罩
181：连结部
181a：上表面
181b：前方壁面
181c：切口部
182：分隔壁
182a：铅垂壁部
182b：水平壁部
182c：左端位置
183：分隔壁
183a：铅垂壁部
183b、183c：水平壁部
184：分隔壁
184a、184d：铅垂壁部
184b：水平壁部
184c：封闭板
185：分隔壁
187：分隔壁
187a：铅垂壁部
187b：水平壁部
188：分隔壁
188a：铅垂壁部
188b：水平壁部
190：开关
191：棱镜
200、200A：上侧端子零件
201：基体部
202：桥部
203：右侧侧面
204：左侧侧面
203a、204a：弯折部
203b、204b：凸部
203c、204c：裁切部
205、206：臂部
205a、206a：平面部
205b、206b：弯曲部
205c、206c：平面部
205d、206d：嵌合部
205e、206e：引导部
205f、206f：切口部
207、208：脚部
207a、208a：裁切部
209：间隙
211：间隙
220、220A：下侧端子零件
221：基体部
222：桥部
223：右侧侧面
223a：弯折部
223c：裁切部
224：左侧侧面
225、225A、226：臂部
225a、226a：平面部
225b、226b：弯曲部
225c、226c：平面部
225d、226d：嵌合部
225e、226e：引导部
225f、226f：切口部
227、228：脚部
227a、228a：裁切部
231：切口部
240：信号端子零件
241：基体部
242：桥部
243：右侧侧面
243a：延伸部
243b：弯折部
243c：裁切部
244：左侧侧面
245、246：臂部基部
249、250：脚部
249a：裁切部
250a、250b：阶差部
251～254：臂部
256：焊料
260：上侧端子零件
262：桥部
263：右侧侧面
263a：弯折部
264：左侧侧面
264b：虚线
264c：加强面
265、266：臂部
265d：嵌合部
267、268：脚部
280、280A：下侧端子零件
282：桥部
283：右侧侧面
284：左侧侧面
284b：虚线
284c：切除部
285、286：臂部
285d：嵌合部
291：切口部
300：保护IC
301：启动端子
302：动作信号
305：过放电信号
306：过充电信号
310：消耗电流控制部件
320：保护IC
321：电源电路
322、322A：上侧电压检测电路
325：过放电信号
326：过充电信号
327：电流检测电路
328：LD端子电压检测电路
329：分流电阻
331：电芯温度检测部件
335：剩余容量显示部件
341：放电禁止信号
342：连接线
350：控制部
351：微计算机
352：输入端口群
353：输入/输出端口群
364：切换部件
400：电池组
401：下壳体
411：下段面
415：上段面
420：狭槽
432：隆起部
441：锁扣
446：电池电芯
450：电路基板
461、462：上侧正极端子
464：T端子
465：V端子
466：LS端子
467：上侧负极端子
468：LD端子
471、472：下侧正极端子
474：T端子
475：V端子
476：LS端子
477：下侧负极端子
478：LD端子
480：上侧端子零件
482：桥部
483：右侧侧面
484：左侧侧面
485：臂部
485a：平面部
485b：弯曲部
485c：嵌合部
485d：引导部
485e：前端部
486：臂部
486c：嵌合部
500：端子零件
505：臂部
506、507：臂部片
508：切槽
509：臂部
510、511：臂部片
512：切槽
AN1：输入端口
IO0～IO3：输入/输出端口
LD0～LD3：发光二极管
TH1～TH3：热敏电阻
Imax：(放电时)电流限制值
Tmax：上限值
VCC1：电源电压
VDD1：(微计算机的)电源电压
VDD2：(保护IC的)基准电压
Vmax：电芯电压上限值
Vmin：电芯电压下限值
具体实施方式
实施例1
以下，基于附图来说明本发明的实施例。以下的图中，对于同一部分标注同一符号，并省略重复说明。本说明书中，作为电气设备的一例，是例示利用电池组进行动作的电动工具来进行说明，将电动工具的本体侧的前后左右的方向设为图2所示的方向，且设以单个电池组观察时的前后左右、上下的方向是以电池组的安装方向为基准的图3所示的方向来进行说明。另外，为了便于说明，设电池组的安装方向是以不使电动工具本体侧移动而使电池组侧移动的状况作为基准的方向来进行说明。
图1是用于说明本实施例的电池组向电动工具的安装状况的图。作为电气设备的一形态的电动工具具有电池组，使用由马达提供旋转驱动力来驱动前端工具或作业设备。电动工具实现了各种种类，图1所示的电动工具本体1、30均被称作冲击工具。电动工具本体1、30是通过对未图示的起子头(bit)或套筒扳手(socket wrench)等前端工具施加旋转力或轴方向的冲击力来进行紧固作业的工具。这些电动工具本体1、30包括形成外形的作为外框的壳体2、32，在壳体2、32形成有把手部3、33。在把手部3、33的一部分且作业者握持时食指碰到的附近，设有扳机状的动作开关4、34，在把手部3、33的下方，形成有用于安装电池组15、100的电池组安装部10、40。
电动工具本体1是使用额定电压18V的电池组15的以往的电气设备。电池组15是以往的电池组，能够如箭头a的组合那样安装至支持18V的电气设备(电动工具本体1)的电池组安装部10。在电池组15的内部，仅收容有一组将五只额定3.6V的锂离子电池的电芯串联连接而成的电芯单元，或者收容有两组此种电芯单元且彼此并联连接。电压18V意味着相对较低的电压，此处有时称作低电压。同样，额定电压18V的电动工具本体1或电气设备本体分别有时称作低电压电动工具本体或低电压电气设备本体。同样，标称电压18V的电池组15有时称作低电压电池组。
电动工具本体30是额定电压36V的电气设备本体，如箭头b1所示，将可输出36V的电池组100安装至电池组安装部40。电压36V意味着相对较高的电压，此处有时称作高电压。同样，额定电压36V的电动工具本体30或电气设备本体分别有时称作高电压电动工具本体或高电压电气设备本体。在电池组100的内部，收容有两组将五只额定3.6V的锂离子电池的电芯串联连接而成的电芯单元，通过两组电芯单元的连接方法的变更，能够切换18V输出与36V输出这两种输出。本实施例中，将电池组100构成为支持双电压，能实现低电压与高电压的输出，由此，既能如箭头b2所示那样将电池组100安装至支持18V的电动工具本体1，也能如箭头b1那样安装至支持36V的电动工具本体30。这样，能实现低电压与高电压的输出的电池组100在此处有时称作电压可变电池组。为了将电池组100如箭头b1、b2那样安装至不同电压的电动工具本体1、30，重要是：将电池组安装部10、40的轨道部或端子部的形状设为大致相同的形状；以及能切换电池组100的输出电压。此时，重要的是，电池组100的输出电压与所安装的电气设备本体或电动工具本体的额定电压切实地对应，以免产生电压设定失误(miss)。
图2是表示电动工具本体1的电池组安装部10的形状的立体图。此处所示的电动工具本体1为冲击起子，设有从壳体2的主体部分向下方延伸的把手部，在把手部的下侧形成有电池组安装部10。在把手部设有扳机开关4(动作开关)。在壳体2的前方侧，设有作为输出轴的砧座(未图示)，在砧座的前端，设有用于安装前端工具9的前端工具保持部8。此处，作为前端工具9，安装有十字型起子头。并不仅限于电动工具，在使用电池组的所有电气设备中，形成与所安装的电池组的形状对应的电池组安装部10，以使得不适合电池组安装部10的电池组无法安装。在电池组安装部10，在左右两侧的内壁部分，形成有沿前后方向平行地延伸的轨道槽11a、11b，在它们之间设有触点端部20。触点端部20是通过合成树脂等非导体材料的一体成形而制造，在其中铸入有金属制的多个端子，例如正极输入端子22、负极输入端子27、LD端子(异常信号端子)28。触点端部20形成有成为安装方向(前后方向)的碰抵面的垂直面20a与水平面20b，水平面20b成为在电池组100的安装时，与上段面115(将以图3后述)邻接、相向的面。在水平面20b的前方侧，形成有与电池组100的隆起部132(将以图3后述)抵接的弯曲部12，在弯曲部12的左右中央附近，形成有突起部14。突起部14兼作在左右方向上一分为二地形成的电动工具本体1的壳体的螺固用螺丝柱(boss)，并且还发挥限制电池组100朝向安装方向的相对移动的阻挡部的作用。
图3是本发明的实施例的电池组100的立体图。电池组100可相对于电池组安装部10、40(参照图1)而安装及拆卸，根据电动工具本体1或30侧的触点端形状，自动切换低电压(此处为18V)与高电压(此处为36V)的输出。为了与以往的额定18V用的电池组15(参照图1)具备安装上的兼容性，电池组100的安装部分的形状是与以往的电池组15设为相同。电池组100的框体由可沿上下方向分割的下壳体101与上壳体110所形成。下壳体101与上壳体110是由不通电的构件例如合成树脂制，并通过四根螺丝彼此固定。上壳体110形成为了安装于电池组安装部10而形成有两根轨道138a、138b的安装机构。轨道138a、138b以沿与电池组100的安装方向平行的方向延伸的方式，且以朝上壳体110的左右侧面侧突出的方式而形成。轨道138a、138b的前方侧端部成为开放端，后方侧端部成为与隆起部132的前侧壁面连接的封闭端。轨道138a、138b是形成为与在电动工具本体1的电池组安装部10形成的轨道槽11a、11b(参照图2)对应的形状，在轨道138a、138b与轨道槽11a、11b嵌合的状态下，利用成为锁扣爪的卡止部142a(为右侧的卡止部，图3中看不到)、142b予以卡止，由此来将电池组100固定至电动工具本体1或30。当从电动工具本体1或30拆卸电池组100时，按住位于左右两侧的锁扣部141，由此，卡止部142a、142b移动至内侧而卡止状态得以解除，因此，在此状态下使电池组100朝与安装方向相反侧移动。上壳体110及下壳体101是本发明中的“壳体”的一例。
在上壳体110的前方侧，形成有平坦的下段面111，中央附近形成比下段面111形成得高的上段面115。下段面111与上段面115形成为阶梯状，它们的连接部分是成为铅垂面的阶差部114。阶差部114直至上段面115的前方侧部分成为狭槽(slot)群配置区域120。在狭槽群配置区域120，形成有从前方的阶差部114朝后方侧延伸的多个狭槽121～128。狭槽121～128是以沿电池组安装方向具有规定长度的方式切开的部分，在此切开部分的内部，配设可与电动工具本体1、30或外部的充电装置(未图示)的设备侧端子嵌合的多个连接端子(将以图4后述)。狭槽121～128是以能从下段面111侧将电动工具本体侧的触点端插入的方式，不仅在与安装方向平行的上表面，而且在铅垂面上形成切口。而且，在狭槽121～128的下侧且与下段面111之间，形成有沿横方向连续开口的开口部113。
狭槽121～128中，靠近电池组100的右侧轨道138a侧的狭槽121成为充电用正极端子(C+端子)的插入口，狭槽122成为放电用正极端子(+端子)的插入口。而且，靠近电池组100的左侧轨道138b侧的狭槽127成为负极端子(-端子)的插入口。电池组100中，通常是将电力端子的正极侧与负极侧以充分远离的方式而配置，因此从位于左右中心的铅垂假想面观察，在右侧的充分远离的位置设有正极端子，在左侧的充分远离的位置设有负极端子。在正极端子与负极端子之间，配置有电池组100与电动工具本体1、30或外部充电装置(未图示)的信号传递用的多个信号端子，此处，信号端子用的四个狭槽123～126设在电力端子群之间。狭槽123是备用的端子插入口，本实施例中未设端子。狭槽124是用于将作为电池组100的识别信息的信号输出至电动工具本体或充电装置的T端子用的插入口。狭槽125是用于输入来自外部充电装置(未图示)的控制信号的V端子用的插入口。狭槽126是用于输出电池温度信息的LS端子用的插入口，所述电池的温度信息是通过接触至电芯而设的未图示的热敏电阻(感温元件)而获得。在成为负极端子(-端子)的插入口的狭槽127的左侧，进而设有输出异常停止信号的LD端子用的狭槽128，所述异常停止信号是由电池组100内所含的后述电池保护电路输出。
在上段面115的后方侧，形成有以隆起的方式形成的隆起部132。隆起部132是其外形较上段面115朝上侧隆起的形状，在其中央附近形成有凹陷状的阻挡部131。阻挡部131在将电池组100安装于电池组安装部10时，成为突起部14(参照图2)的碰抵面，因此当电动工具本体1侧的突起部14插入至抵接于阻挡部131为止时，配设于电动工具本体1的多个端子(设备侧端子)与配设于电池组100的多个连接端子(将以图4后述)接触而成为导通状态。而且，电池组100的锁扣部141的卡止部142a(为右侧的卡止部，图3中看不到)、142b通过弹簧的作用而在轨道138a、138b的下部朝垂直方向外侧弹出，与形成于电动工具本体1的轨道槽11a、11b的未图示的凹部卡合，由此来防止电池组100的脱落。在阻挡部131的内侧，设有与电池组100的内部相连的作为冷却风导入口的狭缝(slit)134。而且，在所述电池组100被安装于电动工具本体1的状态下，狭缝134以无法从外部看到的方式被覆盖而成为封闭状态。狭缝134是在将电池组100连结于未图示的充电装置进行充电时，用于使冷却用的空气强制流入电池组100内部的风窗，被导入电池组100内的冷却风从设在下壳体101的前方壁的作为排气用风窗的狭缝104排出至外部。
图4是图3的电池组100的拆除了上壳体110的状态的立体图。在下壳体101的内部空间，收容有十只电池电芯。在下壳体101的前方侧壁面，形成有用于与上壳体110螺固用的两个螺丝孔103a、103b，未图示的螺丝以从下朝上方向贯穿的方式穿过螺丝孔103a、103b。虽在本图中看不到，但在下壳体101的后方侧壁面也形成有两个螺丝孔。多个电池电芯(未图示)在各五只地堆叠成两段的状态下，通过隔板(separator)145而固定。隔板145为合成树脂制，以只有成为电池电芯两端部的左右两侧开口的方式而形成。在隔板145内，以各电池电芯的轴线分别平行的方式而堆积，且将邻接的电芯的方向以交替相反的方式而配置，并通过金属的连接接片(tap)(未图示)来连接邻接的电池电芯的正极端子与负极端子，由此，将五只电池电芯设为串联连接。此处，由设置在上段的五只串联连接的电池电芯形成上侧电芯单元146(将以图6后述)，由设置在下侧的五只串联连接的电池电芯形成下侧电芯单元147(将以图6后述)。另外，此处所说的电芯单元的上侧、下侧，并非是指电池电芯位于下壳体101内的上段抑或是下段，而是将使两个电芯单元串联连接时，位于接地线侧的电芯单元称作“下侧电芯单元”，将串联连接时位于高电压侧的电芯单元称作“上侧电芯单元”。上侧电芯单元146是本发明中的“第一电芯单元”的一例，下侧电芯单元147是本发明中的“第二电芯单元”的一例。而且，将上侧电芯单元146与下侧电芯单元147串联连接的状态是本发明中的“串联连接状态”的一例。
电池电芯使用被称作18650尺寸的直径18mm、长度65mm的可多次充放电的锂离子电池电芯(未图示)。本实施例中，为了能够对来自电池组100的输出电压进行切换，可选择多个电芯单元的串联连接电压(高电压侧输出)与并联连接电压(低电压侧输出)的形态。因而，依据本实施例的思想，只要使各电芯单元中所含的电芯的只数相等，则电芯单元的数量为任意。但是，将电芯单元的数量如两个或四个这样设为偶数。所使用的电池电芯并不仅限于18650尺寸，也可为所谓的21700尺寸的电池电芯或其他尺寸的电池电芯。而且，电池电芯的形状并不仅限于圆筒形，也可为长方体、层叠(laminate)形状、其他形状。电池电芯的种类并不仅限于锂离子电池，也可使用镍氢电池电芯、锂离子聚合物电池电芯、镍镉电池电芯等任意种类的二次电池。在电池电芯的长度方向的两端设有两个电极。两个电极中的其中一个是正极，另一个是负极，但设置电极的位置并不仅限定于两端侧，只要能够在电池组内容易地形成电芯单元，则可为任意的电极配置。
在保持电池电芯的隔板145的上侧，配置有电路基板150。电路基板150通过焊接来固定多个连接端子(161、162、164～168、171、172、177)，并且进行电路图案与连接端子的电连接。在电路基板150，进而搭载电池保护IC或微型计算机、正温度系数(PositiveTemperature Coefficient，PTC)热敏电阻、电阻、电容器、保险丝、发光二极管等各种电子元件(此处未图示)。电路基板150是在合成树脂等非导体的隔板145的上侧以沿水平方向延伸的方式而固定。电路基板150的材质有被称作印刷基板者，即，在含浸有相对于原材料具有绝缘性的树脂的基板上，通过铜箔等导电体而印刷有图案配线，可使用单层基板、双面基板、多层基板。本实施例中使用双面基板，因而电路基板150具有上表面(表面且从图4中看到的上侧的面)与下表面(背面)。在电路基板150的前后方向的中央稍前侧，配置多个连接端子(161、162、164～168、171、172、177)。此处，多个连接端子是沿横方向大致排列地配置。
各连接端子如图3所示那样，在上壳体110的上段面以刻印所示，从电路基板150的右侧朝向左侧，依序排列配置有C+端子(161、171：充电用的正极端子)、+端子(162、172：放电用的正极端子)、T端子164、V端子165、LS端子166、-端子(167、177：负极端子)、LD端子168。此处，使来自电池组的电力供给线用的连接端子即电力端子包含分离的两个端子零件。即，C+端子(充电用的正极端子)包含上侧正极端子161与下侧正极端子171，这些正极端子对(161、171)配置在与单个狭槽121对应的部位。在狭槽121的内侧部分的上侧，配置有上侧正极端子161的臂部组，在上侧正极端子161的臂部组的下侧，配置有下侧正极端子171的臂部组。同样地，在上壳体110以刻印所示的+端子(放电用的正极端子)包含上侧正极端子162与下侧正极端子172，这些正极端子对(162、172)配置在与单个狭槽122对应的部位。在狭槽122部分的上侧，配置有上侧正极端子162的臂部组，在上侧正极端子162的臂部组的下侧，配置有下侧正极端子172的臂部组。在上壳体110以刻印所示的-端子(负极端子)包含上侧负极端子167与下侧负极端子177，这些负极端子对(167、177)配置在与单个狭槽127对应的部位。在狭槽127部分的上侧，配置有上侧负极端子167的臂部组，在上侧负极端子167的臂部组的下侧，配置有下侧负极端子177的臂部组。
连接端子(161、162、164～168)配置在与图3所示的狭槽121～128对应的位置。因此，以从电路基板150朝向上方及前方侧而连接端子的嵌合部分开口的方式配置。但是，上侧正极端子162与T端子164之间的部分与以往的电池组1(参照图1)同样，是在本实施例的电池组100中未使用的空余空间。
充电用的正极端子对(161、171)是较邻接配置的放电用的正极端子对(162、172)朝前方侧偏移(offset)地构成。这是因为受空间限制，要避开正极端子对(161、171)正后方的未图示的锁扣机构的移动范围。因而，若无空间限制，则正极端子对(161、171)以与正极端子对(162、172)及负极端子对(167、177)的前端位置对齐的方式来配置为佳。
正极端子(161、162、171、172)与负极端子(167、177)沿左右方向配置在远远隔开的部位，在它们之间，设有三个信号端子(T端子164、V端子165、LS端子166)。本实施例中，作为信号端子用的零件，使用在上侧的左右设有一组、在下侧的左右设有一组，合计设有两组沿水平方向延伸的臂部者，其详细形状将利用图9来后述。另外，关于信号端子(164～166、168)，也能直接使用以往所用的、臂部在上下方向为一个的信号端子零件。但是，本实施例中，为了与正极端子(161、162、171、172)和负极端子(167、177)跟设备侧端子的嵌合状态等同，在信号端子侧也使用具有上下两个臂部的信号端子零件(将以图9后述)。
在负极端子对(167、177)的左侧，设有进一步的信号端子即LD端子168。LD端子168也以具有上侧与下侧的两组臂部的方式而形成。但是，LD端子168与其他信号端子(T端子164、V端子165、LS端子166)在尺寸上不同。这是因为受空间限制，未图示的锁扣机构会到达LD端子168的正后方，为了避开此锁扣机构，而形成得比其他信号端子小。所有信号端子(164～166、168)使其脚部从表面贯穿电路基板150上形成的安装孔151直至背面，并在背面侧通过焊接而固定。本实施例中，三个信号端子(164～166)的固定方法也具有特征，但其详细将以图9及图10来后述。如上所述，在电路基板150上搭载未图示的电子元件，将多个连接端子通过焊接而固定后，电路基板150通过螺固或粘合等而固定于隔板145。
在电路基板150的后边附近设有四个LED(未图示)，在所述LED的上侧，设有上下方向细长的长方体状的棱镜(prism)191～194。棱镜191～194是以底面与朝上照射的LED(发光二极管，未图示)的点亮面相向的方式而配置，且以倾斜地切割的上表面从形成于上壳体110的狭缝(未图示)露出至外部的方式而设。棱镜191～194是为了使光扩散以照射至上壳体110的外部而设。未图示的四个LED是用于进行电池组100的剩余电量显示，当作业者按下开关190时，使与电池电芯的电压相应数量的LED点亮固定时间(详细将以图24、图25来后述)。用于操作开关190的操作杆(未图示)是设在可由作业者来操作的上壳体110的外表面部分。下壳体101是上表面开口的大致长方体的形状，包含底面、相对于底面而沿铅垂方向延伸的前表面壁101a、后表面壁101b、右侧侧壁101c及左侧侧壁101d。在前表面壁101a的大致中央，设有狭缝104。狭缝104被用作排出口，所述排出口是用于在利用充电装置进行充电时，将从充电装置侧送出至电池组100的内部空间的冷却风予以排出。
接下来，使用图5来说明用于电力端子的零件(200、220)的形状。图5中的(1)是表示上侧端子零件200与下侧端子零件220的零件单体的立体图。上侧端子零件200是用于上侧正极端子161、162及上侧负极端子167的共用零件，下侧端子零件220是用于下侧正极端子171、172及下侧负极端子177的共用零件。上侧端子零件200与下侧端子零件220是将包含导电性金属的平板通过冲压加工来剪切后，弯曲成U字形而形成。上侧端子零件200是以成为U字状底部的面即桥(bridge)部202处于上侧的方式而弯折，在下侧端子零件220中，以桥部222处于后侧的方式而弯折。这是因为，如果像这样弯折成U字状而形成的桥部202与222以呈大致直角地交叉的方式而配置，则前方侧的桥部222无法在前后方向上充分确保侧壁面的面积，因此若将桥部配置于上侧，则桥部的大小将变小。本实施例的下侧端子零件220中，桥部222成为铅垂面方向，因此能够缩短配置所需的前后方向的长度，并且能够充分确保桥部的大小，尤其是上下方向的长度，因此能够提高下侧端子零件220的刚性。另一方面，上侧端子零件200中，能够形成跨越下侧端子零件220的长的臂部205、206，并且采用了成为沿着与臂部205、206延伸的前后方向相同的方向延伸的面的桥部202，因此能够提高臂部205、206的安装刚性。
上侧端子零件200具有以弯折成U字状而变得平行的方式形成的右侧侧面203和左侧侧面204、与连接它们且成为上表面的桥部202。在右侧侧面203与左侧侧面204的前方侧，分别设有从左右两侧朝向内侧来包夹设备侧端子的臂部205、206。以下述方式形成：从左侧侧面204的前方边部中的下侧直至靠近上端的位置为止，沿铅垂方向呈直线状地延伸，且从靠近上端的箭头204d附近，以描绘大曲率半径的曲线(curve)的方式朝前方侧延伸。右侧侧面203的形状是与左侧侧面204成面对称地形成。臂部205是以从右侧侧面203的上侧前方边朝前侧延伸的方式而配置，臂部206是以从左侧侧面204的上侧前方边朝前侧延伸的方式而配置。这样，臂部205、206以从基体部201的前侧边部的上侧部分朝前方侧，即，沿着与电池组100的安装方向平行的方向延伸的方式而形成。臂部205、206沿左右方向观察时彼此相向，且被冲压加工成接近至最小间隔部分，即，与设备连接端子嵌合的嵌合部几乎要接触的位置为止，由此而具备弹性。此处，所谓冲压加工，是指使用冲压机械来进行的塑性加工，利用高的压力将金属板等原材料按压至模具，实施切断、冲裁、开孔等剪切加工，进而根据需要来进行弯曲加工或拉拔加工，由此来剪切、成形为所需的形状。本实施例中，上侧端子零件200与下侧端子零件220例如是用厚度0.5～0.8mm左右的平板来形成。由此，正极端子161、162、171、172及负极端子167、177具备高的机械强度，与设备侧端子嵌合时的嵌合压力变高。另外，也可在冲压加工后实施热处理或镀敷处理等。
下侧端子零件220也是同样地制造，具有基体部221，所述基体部221包含以弯折成U字状而变得平行的方式形成的右侧侧面223和左侧侧面224、与连接它们的桥部222，且从右侧侧面223与左侧侧面224的细长的上部附近朝前方侧，形成有臂部225、226。臂部225、226设为从左右两侧朝向内侧来包夹设备侧端子的形状。上侧的臂部组(205、206)的上端位置与下侧的臂部组(225、226)的下端位置的距离S构成为，与以往的18V用电池组中所设的电力端子的宽度大致等同。另一方面，上侧的臂部组(205、206)与下侧的臂部组(225、226)分别以在上下方向隔开规定的距离S1的方式而配置。在下侧的臂部组(225、226)的下方，形成有从前方侧大幅切开的切口部231。下侧端子零件220的后方侧以与上侧端子零件200的右侧侧面203、左侧侧面204隔开规定的间隙211而不彼此接触的方式，沿前后方向排列固定。
图5中的(2)是上侧端子零件200单体的立体图，此处，对桥部202的区域与脚部207、208的部分标有影线，明确地图示出其范围。本说明书中所说的基体部201，是指从所安装的电路基板150的表面露出至上侧的部分，是指除了臂部205与206以外的部分。上侧端子零件200的基体部201包含右侧侧面203、左侧侧面204及桥部202。在基体部201的下边部更下方，连接有脚部207、208。脚部207、208插入至电路基板150的安装孔(贯穿孔)，使脚部207、208从电路基板150的安装面(表面)突出至与安装面为相反侧的面(背面)，在背面，脚部207、208被焊接至电路基板150。而且，通过焊接，将臂部205、206与搭载于电路基板150的电池电芯或电子元件等予以电连接。此处，脚部207、208的高度H1形成为比电路基板150的厚度大且小于两倍的程度。而且，在左侧侧面204的后边的下侧部分，形成有朝后方侧突出的凸部204b。尽管在图5中看不到，但在右侧侧面203的后边的下侧部分也形成有同样的凸部。在右侧侧面203与左侧侧面204的下侧部分的前方侧，形成有沿水平方向呈凸状地延伸的部分，所述凸状部分形成朝内侧弯折的弯折部203a、204a。在弯折部203a、204a的弯曲部的上侧与下侧，为了使弯折加工变得容易而形成有裁切部203c、204c、207a、208a。弯折部203a、204a与凸部203b、204b是为了与电路基板150的安装孔附近的上表面接触，以进行上侧端子零件200的上下方向的定位而形成。
基体部201侧视呈倒立的大致L字状。臂部205、206的后方部分从后方侧的连接部附近朝向前方而形成右侧侧面203、左侧侧面204呈同一面状地延伸的平面部205a、206a。平面部205a、206a的左右方向的间隔为固定而平行。在平面部205a、206a的前方，形成有沿左右方向观察时朝内侧弯曲的弯曲部205b、206b。在弯曲部205b、206b的前方侧，再次形成平面部205c、206c。相向的平面部205c与平面部206c是设为后方侧的间隔宽，且随着朝向前方侧而逐渐变窄的头部缩窄形状，是分别沿铅垂方向延伸的面。平面部205c、206c的前端部分形成以大的曲率半径R1朝外侧扩展的方式弯曲的嵌合部205d、206d。嵌合部205d、206d的内侧的曲面部分与电动工具本体1、30的端子接触，由此，上侧端子零件200将与电动工具本体1、30侧的连接端子电性导通。嵌合部205d、206d的内侧设为下述形状，即，在电池组100已从电动工具本体1、30拆卸的状态下具有微小的间隙209。嵌合部205d、206d的前方侧连接于以随着朝向前方而间隔急遽扩大的方式形成的引导部205e、206e，对电动工具本体1、30侧的端子进行引导。引导部205e、206e的内侧的面在此处是设为平面状，但也可设为曲面状。从弯曲部205b直至引导部205e为止、以及从弯曲部206b直至引导部206e为止，是以上下方向的高度为固定的方式而形成。另一方面，平面部205a、206a以随着朝向后方侧而高度变低的方式形成有朝向下方向的切口部205f、206f。形成切口部205f、206f的原因是：在冲压加工时使臂部205、206的弯折变得容易这一制造上的理由；以及对一组嵌合部205d、206d的包夹负荷(或嵌合压力)进行调整。通过以上述方式形成，能够实现耐久性优异且便于使用的上侧端子零件200。另外，臂部205、206中的嵌合部205d、206d的高度方向优选为尽可能大，但弯曲部205b、206b、平面部205c、206c、引导部205e、206e的上下方向的高度未必需要固定，也可形成为随着朝向前后方向而变化的形状。
图5中的(3)是下侧端子零件220单体的立体图，此处也对桥部222的区域与脚部227、228的部分标注了影线，以明确地图示其范围。根据本图可知的是，下侧端子零件220弯曲成U字状的方向与上侧端子零件200不同。此处，基体部221设为侧视呈正立的大致L字状，在右侧侧面223与左侧侧面224的较上方前边为前侧，连接有臂部225、226。臂部225、226中的与基体部221的连接部附近形成平面部225a、226a，所述平面部225a、226a与右侧侧面223和左侧侧面为同一面，且相向的面变得平行。在平面部225a、226a的前方，形成沿左右方向观察时朝内侧弯曲的弯曲部225b、226b。在弯曲部225b、226b的前方侧，再次形成平面部225c、226c。相向的平面部225c与平面部226c是设为后方侧的间隔宽，且随着朝向前方侧而逐渐变窄的头部缩窄形状。平面部225c、226c的前端部分形成以大的曲率半径弯曲的嵌合部225d、226d。嵌合部225d、226d的内侧曲面与电动工具本体1、30的端子接触，由此将电性导通。嵌合部225d、226d的内侧设为下述形状，即，在电池组100已从电动工具本体1、30拆卸的状态下具有微小的间隙。嵌合部225d、226d的前方侧形成引导部225e、226e，所述引导部225e、226e以随着朝向前方而间隔急遽变宽的方式形成，用于引导电动工具本体1、30侧的端子。引导部225e、226e的内侧的面既可设为平面状，也可设为曲面状。从平面部225a直至引导部225e为止、以及从平面部226a直至引导部226e为止，是以上下方向的高度为固定的方式而形成。但是，也可与上侧端子零件200的臂部205、206同样地，以除了嵌合部225d、226d以外，上下方向的高度有所变化的方式形成。通过以上述方式形成，在本实施例中，能够实现耐久性优异且便于使用的下侧端子零件220。
在下侧端子零件220的臂部225、226的下侧，从前方侧朝向后方侧而形成侧视切开成U字状的切口部231(参照图5中的(1))。形成切口部231是为了在此部分设置基板罩180(将以图11来后述)，所述基板罩180用于划分上侧端子零件200与下侧端子零件220。在基体部221的下侧，连接有脚部227、228。脚部227、228被插入至电路基板150的安装孔，使脚部227、228从电路基板150的安装面(表面)突出至相反侧的面(背面)，对突出部分进行焊接。而且，通过焊接来建立从臂部225、226到搭载于电路基板150的电池电芯或电子元件等的电连接状态。此处，脚部227、228的组是以不会与上侧端子零件200的脚部207、208的组发生短路的状态而独立地配线。脚部227、228的尺寸或形状与脚部207、208大致相同，在前侧形成有弯折部223a、224a。在弯折部223a、224a的弯曲部的上侧与下侧，形成有裁切部223c、224c、227a、228a，但形成裁切部是为了使冲压加工时的弯曲加工的精度良好，因此未必需要裁切部。
接下来，使用图6来说明将电池组100安装于电动工具本体1、30时的、电动工具本体1、30侧的触点端部20的形状、以及与电池组100的连接端子的连接状态。此处，图示了电池组100的连接端子中的放电用的正极端子(上侧正极端子162、下侧正极端子172)与负极端子(上侧负极端子167与下侧负极端子177)。在电动工具本体1、30的触点端部20、50，进而设有LD端子28、58，但此处未图示。图6中的(1)是表示将电池组100安装至36V用电动工具本体30的状态的图。如前所述，在电池组100的内部收容有十只电池电芯，其中的五只构成上侧电芯单元146，剩余的五只构成下侧电芯单元147。此处，触点端部跟以往的电动工具本体1的触点端部20相比，正极输入端子52与负极输入端子57的端子部52a、57a小。即，以仅与配置在上侧的上侧正极端子162和上侧负极端子167接触的方式，使上下方向的宽度形成得小。上侧电芯单元146的正极侧输出端子连接于上侧正极端子162，负极侧输出端子连接于下侧负极端子177。另一方面，下侧电芯单元147的正极侧输出端子连接于下侧正极端子172，负极侧输出端子连接于上侧负极端子167。即，正极端子与负极端子分别独立地设有两组，左右方向且上下交叉(cross)的其中一个端子组(上侧正极端子162与下侧负极端子177)连接于上侧电芯单元146，另一个端子组(下侧正极端子172与上侧负极端子167)连接于下侧电芯单元147。由于上侧正极端子162与下侧正极端子172未电连接，因此在电池组100未安装于电气设备本体的状态(拆除了电池组100的状态)下，处于电性独立的状态。同样，上侧负极端子167与下侧负极端子177在电池组100的内部未电连接，因此在电池组100未安装于电气设备本体的状态(拆除了电池组100的状态)下，处于电性独立的状态。上侧电芯单元146与下侧电芯单元147彼此电性独立的状态是本发明中的“非连接状态”的一例。
如图6中的(1)所示，在额定36V的电动工具本体30的触点端部，设有受电用的正极输入端子52与负极输入端子57。在安装时，是设为下述位置关系，即，正极输入端子52仅嵌合于上侧正极端子162，负极输入端子57仅嵌合于上侧负极端子167。另一方面，在电动工具本体30的触点端部，进而设有使下侧正极端子172与下侧负极端子177以短路的方式予以连接的短路条59。短路条59是包含金属制导电构件的短路元件，弯曲成コ字形状的金属构件的一端侧成为与下侧正极端子172嵌合的端子部59b，另一端侧成为与下侧负极端子177嵌合的端子部59c。端子部59b与端子部59c利用连接部59a而连接。短路条59以与正极输入端子52或负极输入端子57等其他设备侧端子一同被铸入合成树脂制基台51(将以图7来后述)中的方式而固定。短路条59只是用于使下侧正极端子172与下侧负极端子177短路，因此不需要进行向电动工具本体的控制电路等的配线。
正极输入端子52是由端子部52a、配线部52c及连结部52b所形成，所述端子部52a是与上侧正极端子162嵌合的部分且形成为平板状，所述配线部52c用于焊接与电动工具本体30侧的电路基板侧进行接线的导线，所述连结部52b是连接端子部52a与配线部52c之间并且被铸入合成树脂制基台51中的部分。此处，配线部52c的位置是以比端子部52a的左右方向位置朝内侧偏离的方式而配置，但这是为了调整配线部52c的间隔，以及为了将连结部52b通过铸入而稳定地保持于基台51中。进而，端子部52a的前方侧的左右角部经倾斜地倒角，从而端子部52a容易进入臂部162a与臂部162b之间。负极输入端子57能够采用与正极输入端子52共用的零件，通过配置成以铅垂轴为中心旋转180度的状态，从而既能用作负极输入端子57，也能用作正极输入端子52。因而，负极输入端子57也是由端子部57a和配线部57c、与连接它们的连结部57b所形成。在端子部57a的前方侧角部(在将此零件用作正极输入端子52时，为后方侧的角部)也倾斜地倒角，使得端子部57a容易进入臂部167a与臂部167b之间。
图6中的(1)中，在安装电池组100时，当使电池组100相对于电动工具本体30而沿着插入方向相对移动时，正极输入端子52与端子部59b穿过同一狭槽122(参照图3)而插入至内部，并分别嵌合于上侧正极端子162与下侧正极端子172。此时，正极输入端子52以将上侧正极端子162的嵌合部间扩张开的方式被压入至上侧正极端子162的臂部162a与162b之间。而且，负极输入端子57与端子部59c穿过同一狭槽127(参照图3)而插入至内部，并分别嵌合于上侧负极端子167与下侧负极端子177。此时，负极输入端子57以将上侧负极端子167的嵌合部间扩张开的方式被压入至上侧负极端子167的臂部167a与167b之间。进而，短路条59的端子部59b、59c以将下侧正极端子172与下侧负极端子177的臂部172a与172b之间、臂部177a与177b之间扩张开的方式而压入。而且，如图7中的(1)所示，端子部52a、54a～58a、59b、59c的前侧角部如箭头52d、54d～59d、59e那样经倾斜地倒角，以使得能够顺利地插入电池组100侧的连接端子的臂部之间。
端子部52a、端子部57a、端子部59b、59c的板厚大于各臂部的嵌合部的初始间隙(未安装电池组100时的间隙)，因此规定的嵌合压力作用于端子部52a、端子部57a、端子部59b、59c的各个与上侧正极端子162、上侧负极端子167、下侧正极端子172、下侧负极端子177的嵌合点。此种连接的结果为，电动工具本体30的设备侧端子(端子部52a、端子部57a、端子部59b、59c)与电池组的电力端子(上侧正极端子162、上侧负极端子167、下侧正极端子172、下侧负极端子177)以接触电阻小的状态而良好地接触。这样，电气设备本体30具有：第三端子(52a)，插入至单个狭槽(122)而仅与第一及第二端子(162、172)中的第一端子(162)连接；以及第四端子(59b)，插入至单个狭槽(122)而仅与第二端子(172)连接，当电池组100连接于电气设备本体30时，在单个狭槽122内，第一及第三端子(162与52a)彼此连接而均成为第一电位，第二及第四端子(172与59b)彼此连接而均成为与第一电位不同的第二电位。负极端子对(167、177)侧也成为同样的连接状态，因此通过图6中的(1)的连接形态的实现，从而实现上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的串联连接的输出，即从电池组100输出额定36V。36V用电动工具本体30是本发明中的“第一电气设备本体”的一例。而且，36V用电动工具本体30的短路条59是本发明中的”串联连接电路“的一例，将上侧电芯单元146与下侧电芯单元147串联连接的状态是本发明中的“串联连接状态”的一例。
另一方面，当在以往的18V用电动工具本体1中安装电池组100时，成为图6中的(2)那样的连接关系。当电池组100被安装于电动工具本体1时，正极输入端子22以将上侧正极端子162与下侧正极端子172的开口端部这两者扩张开的方式被嵌合压入，正极输入端子22的上侧的一部分区域与上侧正极端子162接触，下侧区域的一部分与下侧正极端子172接触。负极输入端子27也同样。这样，通过同时嵌合于上侧正极端子162的臂部162a、162b与下侧正极端子172的臂部172a、172b，正极端子162与172成为短路状态，从而对电动工具本体1实现上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的并联连接的输出，即输出额定18V。正极输入端子22与负极输入端子27包含具有一定厚度的金属板。因而，重要的是，上侧正极端子162、上侧负极端子167的臂部的嵌合压力与下侧正极端子172、下侧负极端子177的臂部的嵌合压力为同等。而且，为了使它们的嵌合压力固定，将图9中的(1)所示的36V用电动工具本体30的正极输入端子52、负极输入端子57、短路条59的端子部59b、59c的厚度设为与以往的18V用电动工具本体1的正极输入端子22和负极输入端子27的厚度相同。18V用电动工具本体1是本发明中的“第二电气设备本体”的一例。而且，18V用电动工具本体1的正极输入端子22及负极输入端子27是本发明中的”并联连接电路“的一例，将上侧电芯单元146与下侧电芯单元147并联连接的状态是本发明中的“并联连接状态”的一例。
如上所述，本实施例的电池组100通过安装于18V用电动工具本体1或36V用电动工具本体30，从而自动切换电池组100的输出，因此能够实现支持多种电压的易用的电池组100。其电压切换并非在电池组100侧进行，而是根据电动工具本体1、30侧的触点端部的形状来自动进行，因此完全没有产生电压设定失误之虞。而且，在电池组100侧，不需要设置机械开关之类的专用的电压切换机构，因此结构简单而故障的可能性低，能够实现长寿命的电池组。使所述下侧正极端子172与下侧负极端子177短路的短路条59能够安装在与18V用电池组现有的触点端部20相同的空间内，因此能够以与以往具有兼容性的大小来实现电压切换式的电池组。进而，当使用外部的充电装置来进行充电时，可通过图6中的(2)那样的连接方法来充电，因此不需要准备进行高电压/低电压这两种电压的充电的充电装置。另外，在使用外部充电装置(未图示)来对电池组100进行充电时，能够利用与以往的18V用电池组相同的充电装置来进行充电。此时的充电装置的触点端成为与图6中的(2)等同的形状，但是取代放电用的正极端子(162、172)，而将充电用的正极端子(上侧正极端子161、下侧正极端子171)连接于充电装置(未图示)的正极端子。此时的连接状况也与图6中的(2)所示的连接关系大致等同。这样，设为使上侧电芯单元146与下侧电芯单元147并联连接的状态而利用18V用的充电装置来进行充电，因此当对本实施例的电池组100进行充电时，不需要准备新的充电装置。
图7中的(1)是本实施例的电动工具本体30的触点端部50的立体图。触点端部50是除了图6中的(1)所示的正极输入端子52、负极输入端子57、短路条59以外，还将四个金属制的连接端子54～56、58铸入合成树脂制的基台51中而制造。连接端子54～56、58的形状是使图6中的(1)的正极输入端子52、负极输入端子57的连结部52b、57b的部分形成为直线状，与电池组100侧的连接端子嵌合的端子部54a～56a、58a形成在其中一侧，形成有孔且用于焊接导线的配线部54c～56c、58c形成在另一侧，并形成连接部54b～56b、58b，所述连接部54b～56b、58b连接端子部与配线部之间且被铸入合成树脂内。基台51以将端子部52a、54a～58a的上侧边部整体与后侧边部整体予以铸入的方式，来牢固地保持端子部52a、54a～56a、58a。而且，对于端子部54a～56a、58a，将下侧边部的后方的一部分予以铸入。图6中的(1)中表示了其形状的短路条59中，沿左右方向延伸的连接部59a(参照图6)被全部铸入基台51内，端子部59b与59c的前方部分从基台51露出至前方侧。而且，端子部59b、59c的露出至外部的部分的后方侧的下方被铸入基台51内，由此，牢固地保持端子部59b、59c不会沿左右方向移动。这样，多个板形状的设备侧端子在触点端部50排列配置。此处，端子部52a与端子部59b是以在上下方向隔开固定的间隙53a的方式而配置。同样地，端子部57a与端子部59c是以在上下方向隔开固定的间隙53b的方式而配置。
图7中的(2)是表示触点端部50与电池组100的电力端子(162、172，167、177)的连接状况的图。上侧正极端子162具有两个臂部162a、162b(相当于图5中的(1)的臂部205、206)，下侧正极端子172具有两个臂部172a、172b(相当于图5中的(1)的臂部225、226)。上侧正极端子162的臂部162a、162b以从左右包夹形成为板状的端子部52a的方式而连接。在此接合时，臂部162a、162b以朝左右方向远离的方式而弯曲，由此，通过弹簧作用的复原力来对端子部52a赋予规定的包夹负荷(嵌合压力)。其结果，臂部162a、162b与端子部52a将良好地面接触或线接触，因此能够实现接触电阻极小的良好的导电性。同样地，上侧负极端子167的臂部167a、167b以从左右包夹形成为板状的端子部57a的方式而嵌合。
下侧正极端子172的臂部172a、172b以从左右包夹形成为板状的端子部59b的方式而嵌合。在此嵌合时，臂部172a、172b以朝左右方向远离的方式弯曲，由此，通过弹簧作用的复原力来对端子部59b赋予规定的包夹负荷(嵌合压力)。其结果，臂部172a、172b与端子部59b将良好地面接触或线接触，因此能够消除接触电阻而实现良好的导电性。同样地，下侧负极端子177的臂部177a、177b以从左右包夹形成为板状的端子部59c的方式而嵌合。
本实施例中，重要的是确保端子部52a和上侧正极端子162的连接部分、与端子部59b和下侧正极端子172的连接部分的非接触状态，维持电绝缘状态。而且，确保端子部57a和上侧负极端子167的连接部分、与端子部59c和下侧负极端子177的连接部分的非接触状态，维持电绝缘状态。若像这样构成，则即使在因电动工具使用时的各种振动或冲击，而导致电池组100以与电动工具本体30不同的共振频率振动的情况下，也能够阻止上侧正极端子162与下侧正极端子172的短路的发生，且能够阻止上侧负极端子167与下侧负极端子177的短路的发生。另外，图7中的(2)中，省略了与端子部54a～56a、58a嵌合的电池组侧的连接端子的图示，但当连接有正极侧的电力端子(上侧正极端子162与下侧正极端子172)、负极侧的电力端子(上侧负极端子167与下侧负极端子177)时，信号端子(图4所示的T端子164、V端子165、LS端子166、LD端子168)也同样嵌合于端子部54a～56a、58a。
图8中的(1)是以往的电动工具本体1的触点端部20的立体图，图8中的(2)是表示与电池组100的电力端子的连接状况的图。触点端部20是将六个金属制的端子22、24～28铸入合成树脂制的基台21中而制造。端子22、24～28的形状如图6中的(2)中表示铸入前的端子22、27的一部分那样，与电池组100侧的连接端子嵌合的端子部22a、24a～28a形成在其中一侧，形成有孔且用于焊接导线的配线部形成在另一侧，并形成连接部22c、24c～28c，所述连接部22c、24c～28c连接端子部与配线部之间，并且被铸入基台21的合成树脂内。基台21将端子部22a、24a～28a的上侧边部整体、后侧边部整体与下侧边部的后方的一部分予以铸入，以牢固地保持端子部22a、24a～28a。端子部22a、24a～28a的前侧角部如箭头22d、24d～28d那样经倾斜倒角，以便能够顺利地插入电池组100侧的连接端子的臂部之间。触点端部20的形状是在基台21的前侧形成有沿左右方向延伸的槽部21b，在后侧也同样形成有沿左右方向延伸的槽部21c。这些槽部21b、21c被触点端部20中的壳体开口部分夹持。
图8中的(2)是表示触点端部20与电池组100的电力端子(162、172，167、177)的连接状况的图。此处，省略了电池组100侧的信号端子(T端子164、V端子165、LS端子166、LD端子168)的图示。上侧正极端子162的臂部162a、162b以从左右包夹形成为板状的端子部22a的上侧区域的方式而嵌合。在此嵌合时，臂部162a、162b以朝左右方向远离的方式而弯曲，由此，通过弹簧作用的复原力来对端子部22a赋予规定的包夹负荷(嵌合压力)。而且，下侧正极端子172的臂部172a、172b以从左右包夹形成为板状的端子部22a的下侧部分的方式而嵌合。电力端子的上侧负极端子167与下侧负极端子177的各臂部167a、167b、177a、177b成为同样的嵌合状态。这样，四个臂部162a、162b，172a、172b接触至一片端子部22a。同样地，在负极侧，上侧负极端子167的臂部167a、167b也以从左右包夹形成为板状的端子部27a的上侧区域的方式而嵌合，下侧负极端子177的臂部177a、177b也以从左右包夹端子部27a的下侧部分的方式而嵌合。这样，四个臂部162a、162b、172a、172b接触至一片端子部22a，同样地，四个臂部167a、167b、177a、177b接触至端子部27a，因此它们能够良好地进行面接触或线接触，从而能够消除接触电阻而实现良好的导电性。
接下来，使用图9来说明三个端子(164～166)中所用的零件，即信号端子零件240的形状。信号端子零件240是通过一片金属板的冲压加工而制造，从将金属薄板以作为U字状的底部分的桥部242成为后侧的铅垂面的方式予以弯曲的基体部241，臂部组(臂部基部245、246)朝前方侧延伸，臂部基部245以分离为上下的臂部组(臂部251、253)的方式而形成，臂部基部246通过形成沿水平方向延伸的切槽244b，从而以分离为上下的臂部组(252、254)的方式而形成。用于冲压加工的金属板是厚度0.3mm的平板，可比用于电力端子的上侧端子零件200、下侧端子零件220的板厚0.5mm薄。上侧及下侧的臂部组形成为同一形状，前后方向的长度、上下方向的宽度、板厚等相同。在上侧的臂部组(臂部251与252)及下侧的臂部组(臂部253与254)，分别形成有嵌合部(251d、253d等)，但为了嵌合部而弯曲的形状也是上下相同，左右的臂部呈面对称的形状。另一方面，脚部249、250的安装位置以在前后方向大幅错开的方式而配置。基体部241的下边部分的形状左右不同，右侧侧面243与左侧侧面244的形状不对称。脚部249与从前的脚部250的位置相比，朝前侧大幅错开地配置，脚部249与250在前后方向大幅隔开距离。这样，脚部249与脚部250并非在左右方向上邻接地排列，而是以前后错开的方式配置，因此，在右侧侧面243的下边附近，形成朝前方大幅延伸的延伸部243a，脚部249以从其前端部分朝下方向延伸的方式形成。脚部249与脚部250分别从表面贯穿电路基板150上形成的贯穿孔(未图示)直至背面侧，并通过对突出至背面侧的部分进行焊接而固定于电路基板150，上侧的臂部组(臂部251与252)和下侧的臂部组(臂部253与254)与搭载于电路基板150的电子元件电连接。
在脚部249的上方，形成有弯折部243b，所述弯折部243b用于限制向电路基板150的安装孔151(参照图4)插入的插入量且朝左方向弯折。在弯折部243b的弯曲部分的上侧与下侧，为了使弯折加工变得容易而形成为剪切成半圆形的裁切部243c、249a。对于后方侧的脚部250向电路基板150的定位，使用在脚部250的前方侧与后方侧形成的阶差部250a、250b。阶差部250a是通过使左侧侧面244的下边部分朝前方侧延伸而形成，阶差部250b是利用弯曲成U字状的桥部242的下侧边部而形成。这样，阶差部250a、250b抵接于电路基板150的表面，由此，能够决定脚部250的上下方向的安装位置。脚部249与250的前后方向的安装位置是由电路基板150的安装孔151(参照图4)的位置来规定。
图9中的(2)是从前方下侧观察信号端子零件240单体的图。由本图可知的是，在臂部基部245的前方侧，形成沿水平方向延伸的切槽245b，由此被分离为上下的臂部组(臂部251、253)。而且，右侧的脚部249以比左侧的脚部250大幅朝前方侧偏离的方式而配置。其结果，即使对四个臂部251、252、253、254施加有针对上方向或下方向的力，也能够将信号端子零件240牢固地保持于电路基板。对臂部251、252、253、254施加的外力在将电池组100安装于电动工具本体1、30时，是以将臂部组推向后方侧的方式而施加，此力为使信号端子零件240倒向后方的方向。相反地，在从电动工具本体1、30拆卸电池组100时，成为将臂部组推向前方侧的力，此力为使信号端子零件240倒向前方的方向。这样，通过使脚部249、250的位置在前后方向错开，能够有效地阻挡在电池组100的安装时与拆卸时施加的外力，从而能够大幅强化信号端子零件240的安装刚性，因此能够提高电池组100的耐久性。进而，臂部组也是分为上侧与下侧这两段地形成，因此即使在电动工具的动作中受到各种振动或受到外力，也能够通过臂部的四个接触区域来维持与电动工具本体侧端子的良好的接触状态。另一方面，制造所述信号端子零件240时所需的、电路基板150的安装孔的数量或焊接部位的数量与以往相同，因此能够抑制制造成本的上升。
本实施例的信号端子零件240不仅起到刚性提高，也起到其他效果。以往的信号端子零件(未图示)设有两处焊接至电路基板而电性/机械安装的脚部，但所述脚部是在左右方向并列设置，脚部之间狭窄，因而焊接部分连在一起的情况多，无法进行使信号用的图案通过左右脚部之间的配线。本实施例的电池组100中，使信号端子零件240的其中一个脚部249配置在前侧，使另一个脚部250位于后侧，从而使两个脚部隔开地配置。由此，信号端子零件240的各脚部的距离变宽，从而容易进行多条配线或者对主电流流经的粗的图案进行配线。此种信号端子零件240适合于本实施例的电池组100，即，相对于以往的电池组欲实现高功能化，且以电压比来看促进小型化的情况。尤其，当提高了电压且实现电压切换功能时，在电路基板150上搭载的电子元件增加。因此，必须实现图案配线的效率化，并且加粗主电流流经的配线。本实施例中，对于电路基板150，使用比以往所用的基板大型的基板，且不仅在连接端子群的后侧，在前侧区域也搭载电子元件。此时，在信号端子零件240的下侧也配置配线图案。其配置方式将使用图10来说明。
图10是表示多个信号端子零件240向电路基板150的固定状况的图，图10中的(1)是从前方观察的图，图10中的(2)是从左观察信号端子零件240的图。信号端子零件240为共用零件，作为T端子164、V端子165、LS端子166而在电路基板150上沿左右方向隔开距离S4排列固定。信号端子零件240在臂部的中央附近以产生间隔S2的方式形成切口部255(参照图9中的(2))，因此成为上侧的臂部组(251、252)与下侧的臂部组(253、254)存在上下两段的形状。在未安装设备侧端子的状态下，上侧的臂部组(251、252)与下侧的臂部组(253、254)最接近的部分(嵌合部)以隔开微小的间隙或抵接的方式而配置。各个脚部249、250贯穿电路基板150的安装孔(参照图4)而突出至下侧，并通过焊料256而固定于电路基板150的下侧(背面)。
在图10中的(2)的侧面图中，位于前方的脚部249与位于后方的脚部250之间以隔开距离S3的方式而构成。距离S3可大于脚部249与250的间隔(左右方向的距离)。通过像这样形成如箭头257那样的间隙，从而容易在此间隙部分配设电路图案。图10中的(3)是从下侧观察图10中的(1)的电路基板150的底面图。在电路基板150的背面，为了焊接信号端子零件240而在中央形成有贯穿孔，在贯穿孔的周围，形成大致四边形的配置焊接用铜箔的焊盘(land)153a～155a、153b～155b。从焊盘153a～155a、153b～155b朝向上侧电芯单元146或下侧电芯单元147的连接用的配线图案位于电路基板150的表面侧，在图10中的(3)图中看不到。左侧脚部用的焊盘153a～155a与右侧脚部用的焊盘153b～155b以前后偏离的方式而配置。其结果，在焊盘153a～155a与焊盘153b～155b之间，能够如图那样配置多个图案157～159。此处，图示了配线图案157～159设有各三条，但也可设为一条粗的配线，或者设为其他条数的组合。这样，在前后方向错开配置的脚部249、250之间配置配线图案，因此能够在保持邻接的信号端子164与165、165与166的间隔跟以往相同的状态下，设置对信号端子164～166的后方侧与前方侧进行连接的多个配线图案157～159。另外，作为增加对信号端子164～166的后方侧与前方侧进行连接的配线图案数的其他方法，也可并用设置图10中的(2)中以虚线所示的裁切部243c的方法。在右侧侧面243的下边附近且与电路基板150接触的部分，形成以虚线所示的朝上切开的裁切部243c。于是，箭头257所示的部分成为与电路基板150隔开距离的间隙。在此间隙与电路基板150之间，能够与图10中的(3)的配线图案157～159同样地配置电路图案。这样，不仅在电路基板的背面侧150b，在表面侧150a也能够配置对信号端子164～166的后方侧与前方侧进行连接的多个配线图案，因此能提高电路基板150的执行效率。
图11是表示连接端子群(161～162、164～168)与配置在其周围的基板罩180的形状的图，图11中的(1)是立体图，图11中的(2)是正面图。此处，为了理解发明，省略了电路基板150的图示，在实际的制品中，将多个连接端子群(161～162、164～168、171、172、177)通过焊接而固定于电路基板150后，在连接端子的周围安装基板罩180。电力端子(161、162、167)以比信号端子(164～166、168)朝上方向高出距离H的方式而形成。基板罩180是由非导体例如合成树脂的成形品所制造，且覆盖邻接的连接端子的脚部周围的构件，在前方侧具有连结部181，在连结部181的后方侧连接多个分隔壁182、183、184～189，所述连结部181具有平面状的上表面181a。分隔壁182、183、184～189较平面部181a配置在后方侧即连接端子群的左右部分，由此发挥难以引起连接端子间的电气短路的功能。而且，连结部181的上表面181a是以与上壳体110的上段面115(参照图3)成同一面的方式形成，使得从上段面115直到连结部181为止的本体侧触点端部的相对移动变得容易。而且，在基板罩180，设置封闭未被使用的区域(图3的狭槽123)的开口的覆盖部184，垃圾或粉尘难以从狭槽123进入电池组100的壳体内部。
基板罩180主要由具有横向水平的上表面181a的连结部181与朝其上方延伸的多个分隔壁部所形成。分隔壁部中的配置在信号端子间的分隔壁185、186、189是设为高度H2低的壁部，其上端位置处于比信号端子(164～166)或LD端子168的下侧臂部低的位置。与此相对，用于电力端子的邻接的分隔壁182、183、184a、187、188是距上表面181a的高度为H3的高的壁部，其上端位置构成为，较下侧端子零件的上端位置而位于上侧，且位于上侧端子零件的臂部的下侧。
连接端子群中的电力端子如利用图5～图8所说明的那样，上侧正极端子161、162与下侧正极端子171、172的脚部沿前后方向排列，各个臂部组沿上下方向排列配置。同样地，上侧负极端子167与下侧负极端子177的脚部沿前后方向排列，各个臂部组沿上下方向排列配置。当将电池组100安装于额定18V的电气设备本体时，上侧正极端子162、上侧负极端子167的臂部的电位与下侧正极端子172、下侧负极端子177的电位变得相同，因此即使上侧端子零件与下侧端子零件发生接触也无问题。但是，当将电池组100安装于额定36V的电气设备本体时，上侧正极端子162、上侧负极端子167的电位与下侧正极端子172、下侧负极端子177的电位各不相同，因此重要的是避免发生因上下臂部间的接触造成的短路状态。而且，可采用难以引起因异物插入造成的短路的形状。因此，本实施例的基板罩180中，关于以从连结部181朝上方向延伸的方式形成的分隔壁部中的分隔壁182、183、184a、187、188，以成为高度H3的方式而使上端位置大幅形成至上方。而且，不仅形成朝向上方沿铅垂方向延伸的壁部，还形成从铅垂壁部的上端位置也沿左右方向延伸的水平壁部。
图11中的(3)是图11中的(2)的基板罩180的局部放大图，是除了连接端子部分的图示以外的图。分隔壁182具有铅垂壁部182a与水平壁部182b，其剖面形状呈L字形。水平壁部182b是设为下述形状，即，以从铅垂壁部182a的上端附近到达邻接的电力端子(上侧正极端子161、下侧正极端子171)的臂部之间的空间内的方式而沿水平方向延伸。而且，分隔壁183具有T字形的剖面形状，由铅垂壁部183a与从铅垂壁部183a的上端部朝两方向延伸的水平壁部183b、183c所形成。水平壁部183b朝与邻接的水平壁部182b靠近的一侧延伸，且设为前端到达上侧正极端子161与下侧正极端子171的臂部之间的空间内的长度。同样地，水平壁部183c朝与邻接的水平壁部184b靠近的一侧延伸，且设为前端到达上侧正极端子162与下侧正极端子172的臂部之间的空间内的长度。水平壁部182b、183b、183c延伸到所述臂部之间的空间内的状况通过如图11中的(2)那样从前方观察正极端子群可明确。例如，上侧正极端子161的右侧侧面位置与下侧正极端子171的右侧侧面位置位于同一位置。但是，水平壁部182b的左端位置182c以较上侧正极端子161和下侧正极端子171的左侧侧面位置而延伸至左侧的方式，成为进入到上侧正极端子161的臂部161a的下侧部分的程度的长度。另外，水平壁部182b位于下侧正极端子171的臂部171a的上侧。
铅垂壁部182a与水平壁部182b的前后方向的长度形成得长于下侧正极端子171的前后方向的长度，其前端位置位于与下侧正极端子171的臂部的前端大致相同的位置，后端位置较下侧正极端子171的后端位置位于后方侧。这样，铅垂壁部182a覆盖下侧正极端子171的右侧侧面整体，且上侧部分除了左右中央附近(距离S5的部分)以外也予以覆盖。进而，铅垂壁部183a覆盖下侧正极端子171的左侧侧面整体及下侧正极端子172的右侧侧面整体，且上侧部分除了左右中央附近以外也予以覆盖。此处，仅提及了下侧正极端子171部分的铅垂壁部182a与水平壁部182b的形状，但对于下侧正极端子172，也设置覆盖右侧侧面整体和左侧侧面整体与除了中央部分的上侧部分的分隔壁183、184，因此即使对下侧正极端子171、172施加外力，而施加有使它们弯曲的力，也能够通过基板罩180来有效地保持，从而能够大幅降低输电用的下侧端子零件与上侧端子零件意外短路之虞。
对于负极端子侧(167、177)，也与正极端子侧(161、162、171、172)作同样的考虑，在负极端子的左右两侧设有大的分隔壁187、188。分隔壁187是与分隔壁182同样的形状，由铅垂壁部187a与水平壁部187b所形成，其剖面形状设为L字状。水平壁部187b以从铅垂壁部187a的上端部分朝负极端子侧延伸的方式而形成。分隔壁188是与分隔壁187左右对称地形成，因此由铅垂壁部188a与水平壁部188b所形成。水平壁部187b与188b是设为前端部分进入到上侧负极端子167的臂部组与下侧负极端子177的臂部组之间的空间内的程度的大小，但具有规定的间隔S5，以避免阻碍到电动工具本体1、30等的设备侧端子进入。这样，以覆盖作为电力端子的负极端子(167、177)周围的方式形成分隔壁187、188，因此即使上侧负极端子167或下侧负极端子177承受强的外压而沿前后方向移动(弯曲)，也能够通过水平壁部187b与188b等壁部的存在，来大幅削减发生短路现象的可能性。
信号端子群(164～166)之间的分隔壁185、186仅朝上方向具有低的高度H2，这是因为：信号端子群(164～166)中只有小电力的信号流经，因此短路时的危险程度大幅小于电力端子侧。而且因为：信号端子群(164～166)各自为一个零件，且上侧的臂部与下侧的臂部为同电位，因此担心短路的必要性低。分隔壁189也同样。分隔壁184包含铅垂壁部184a、184d，将它们之间连接于封闭板184c。封闭板184c是沿铅垂及左右方向延伸的平板，起到对上侧正极端子162及下侧正极端子172与T端子164之间的空余空间(图3的空余狭槽123的内部空间)进行封闭的作用。在铅垂壁部184a的上端附近，形成朝正极端子侧延伸的水平壁部184b。
连结部181以与位于连接端子间的铅垂壁部182a、183a、184a、184d、185a、186a、187a、188a的前表面连接的方式而将它们固定。连结部181的上表面181a的壁部以较电路基板150成为浮起状态的方式而形成。在连结部181的内侧部分(下侧部分)，以具有空间的方式而形成，在其后方侧，配置铅垂壁部184a、185a、186a、187a。此处，尽管被前方壁面181b掩盖而看不到，但铅垂壁部182a、183a、184d、188a也同样以延伸至下侧而与电路基板150接触的方式形成。在所述连结部181的内侧部分，也填满有以图13来后述的覆盖电路基板150上表面的液体状的固化性树脂之后而加固。通过固化性树脂的固化，多个铅垂壁部182a、183a、184a、184d、185a、186a、187a、188a的下端附近与电路基板150牢固地固定。在连结部181的前方壁面181b，形成三个切口部181c～181e。切口部181c～181e是为了使以图13来后述的液体状树脂均等地遍布电路基板150的后方部分与前方部分而形成，液体状树脂的粘度相对较低，因此树脂通过切口部181c～181e而流向前后方向(详细将后述)。
图12是仅抽取图3的上壳体110的图，是用于说明上壳体110的上段面115的形状的图。图12中的(1)是上壳体110的立体图，图12中的(2)是从图12中的(1)的箭头B方向观察的箭头图。对图12中的(1)中呈阶差状的部分标注影线，以明确地图示其范围。如利用图11所说明的那样，电力端子(161、162、167)以比信号端子(164～166、168)朝上方向高出距离H的方式而形成。这是因为，电力端子是由比信号端子厚的板材所形成。因而，以往的上壳体的上段面的形状中，电力端子(161、162、167)的上端部会干涉到上段面的内壁。因此，本实施例中，以上壳体110的上段面115的沿上下方向观察的内侧壁面的位置局部地朝上侧错开的方式而构成，以获得电力端子(161、162、167)上部的间隙(clearance)。也可考虑采用仅使内侧壁面的位置朝上方向凹陷的凹部的方法，但若直接采用上段面115的剖面形状，则上壳体110的上段面115的一部分的厚度将不足，有局部性地强度下降之虞。因此，本实施例中，使上段面115的外侧面且电力端子(161、162、167)所处的附近的上部形成朝向外侧突出的凸部115a、115b。像这样以使上段面115的壁面的一部分朝上侧错开的方式构成，因此能够在内侧部分扩大收容空间，也能够防止壁面强度的下降。本实施例中，以上段面115的外壁面的突出高度H4比内壁面的凹陷高度H5小的方式构成，因此能够在上段面115将凸部115a、115b的尺寸抑制得小，从而控制在能够无障碍地安装到以往的电动工具本体1中的范围内。而且，上段面115并非同一面，而是以形成局部性的阶差部而阴影部的高度变高的方式形成阶差，由此，与以往的同一平面状的上壳体相比，在强度上能够等同或者更高。
接下来，使用图13来说明对电路基板150涂布树脂的涂布方法。图13是电路基板150的立体图，尽管此处省略了图示，但在电路基板150的上表面(表面)，设有用于搭载电子元件的主区域156a与副区域156b。主区域156a较连接端子群位于后方侧，在此处搭载包含微计算机的保护管理IC(后述)。副区域156b是较连接端子群为前方侧的区域。此处，利用固化性树脂来覆盖所搭载的电子元件的整体。固化性树脂是从液体状态固化者，例如可使用氨基甲酸酯树脂。为了使液体的氨基甲酸酯树脂均等地布满电路基板150的上表面，首先在搭载于电路基板150的元件群的外缘部分，附着粘合树脂155，所述粘合树脂155起到防止液体状树脂流出的堤坝的作用。粘合树脂155例如是使从管状的容器内通过细小的抽出口呈圆柱状抽出的粘合剂沿着想要布满氨基甲酸酯树脂的区域的外缘而连续地附着。此时，重要的是沿着外缘部分无缝隙地附着粘合剂，其中一端部与另一端部以接触至基板罩180的方式而形成。这样，使作为外框的粘合树脂155附着于要流入树脂的外缘部分的大致一周，随后，使处于液体状态的氨基甲酸酯树脂流入电路基板150的上表面内侧。
流入的氨基甲酸酯树脂的量是设为充分填满由粘合树脂155所包围的范围的量。此时，在不想用树脂覆盖的部位，利用粘合树脂155a～155c来包围所述部位的外缘，以免流入它们外侧的树脂到达由粘合树脂155a～155c所包围的范围内。另外，流入氨基甲酸酯树脂的位置只要设为主区域的以箭头156a所示的附近，树脂便不会流入由粘合树脂155a所包围的范围内。而且，基板罩180在形成上表面181a的连结部181的壁面浮起的状态下，其下侧部分的后方侧壁面处于开口状态，前方侧成为壁面，通过在此一部分形成切口部181c～181e，能够使树脂从主区域156a良好地流入副区域156b。这样，利用树脂来覆盖电路基板150的元件搭载面整体后使其固化，由此，在电路基板150的表面侧，以均匀的高度利用树脂来无间隙地覆盖对象范围内，从而能够保护所搭载的电子元件不受水或尘埃的影响。另外，在使用双面基板来作为电路基板150的情况下，也可在背面侧通过同样的流程来以树脂覆盖。而且，对于未利用粘合树脂155来进行树脂填充的部分例如螺丝孔附近或导线的焊接部，也可在螺丝紧固完成的后工序时、焊接完成的后工序时涂布树脂。
以上，使用图1～图13说明了本发明的第一实施例，但第一实施例所示的电池组100可进行各种变形。图14是表示本实施例的第一变形例的上侧端子零件260与下侧端子零件280的形状的图。图14中的(1)是立体图，图14中的(2)是左侧面图，图14中的(3)是正面图。与第一实施例的相同之处在于，上侧端子零件260与下侧端子零件280分别在左右方向具有两个臂部组(265与266、285与286)，两个臂部组沿上下方向排列。第一实施例的相同之处在于，上侧端子零件260的脚部组(267、268)是配置成，在前后方向与下侧端子零件280的脚部组(287、288)并列。在右侧侧面263、283与左侧侧面264、284的后边的下侧部分，如图14中的(2)中以箭头262a、282a所示，桥部262、282以朝后方侧弯曲的方式突出，因此，所述突出部分被用于上侧端子零件260与下侧端子零件280向电路基板150安装时的上下方向定位用。在脚部267与268、287与288的前边上部，形成使呈凸状延伸的部分朝内侧弯折的弯折部263a、264a、283a、284a(但在图14中看不到263a)，但它们的形状与图5所示的第一实施例的结构同样。
上侧端子零件260呈U字状弯折的方向与图5所示的方向不同。此处，呈U字状弯折时成为底部的部分即桥部262是以成为铅垂面的方式形成。对于下侧端子零件280的弯折形状而言，U字状的弯折方向与图5所示的下侧端子零件220相同，桥部282成为铅垂面。桥部262与282以在前后方向具有大致固定的间隔的方式而平行地配置，且它们以相对于电路基板150的表面而沿大致垂直方向延伸的方式配置。与第一实施例的同样之处在于，上侧端子零件260与下侧端子零件280是通过对金属平板进行冲压加工而制造，但此平板的厚度更厚。
右侧侧面263与左侧侧面264是沿铅垂方向延伸的大致长方形，在靠近上端的部分，以朝前方侧延伸的方式形成臂部265、266。在臂部265、266的后方侧根部附近即链线B2附近，宽度(上下方向的长度)大，且随着朝向前方而其宽度逐渐变小，在较假想线B1为更前方侧，宽度变为固定。在嵌合部265d、266d中，俯视时朝内侧弯曲成具有规定的曲率半径R1的曲面状，这点与图5所示的第一实施例同样。这样，以从U字形的基体部的上方前边部朝前方延伸的方式形成臂部265、266，臂部265、266以在彼此不接触的状态下具备弹性的方式形成。
下侧端子零件280具有以弯折成U字状而变得平行的方式形成的右侧侧面283和左侧侧面284、与连接它们的桥部282，从右侧侧面283与左侧侧面284的细长的上部，以朝向前方且斜上侧延伸的方式设有臂部285、286。臂部285、286的上下方向的宽度在前后方向大致固定，在较假想线B1为前方侧以沿水平方向延伸的方式形成，但在较假想线B1为后方侧是倾斜地配置。在下侧端子零件280的臂部组(285、286)的下方，形成有从前方侧大幅切开的切口部291。以此方式形成的结果是，上侧端子零件260的臂部265、266的长度(前后方向长度且较B2为前方)比下侧端子零件280的臂部285、286的长度(前后方向长度且较箭头291位置为前方侧)长。对于此种前后方向的长度不同的臂部组，也优选使上侧端子零件260的嵌合部的嵌合压力与下侧端子零件280的嵌合压力相同。这是因为，若不使嵌合压力变得均等，则与电动工具本体1、30侧的平板状设备侧端子的接触电阻会发生变化，从而有可能产生细微的发热差异，或者因长期使用造成的磨损状况不同。本变形例中，为了取得上侧端子零件260与下侧端子零件280的嵌合压力的平衡，使电池组的非安装状态下的初始间隙间隔不同。即，在电池组100未安装于电动工具本体1或30的状态(拆卸状态)下，左右臂部265、266的最小间隔与臂部285、286的间隔不同。此处，上侧端子零件260的臂部265与266的间隔为0.2mm，与此相对，下侧端子零件280的臂部285与286的最小间隔为0.5mm。
为了使嵌合压力变得均匀，也对上侧端子零件260与下侧端子零件280的形状作了精心设计。即，如图14中的(2)所示，原本在上侧端子零件260中应形成虚线264b那样的大致直角的内角，但在此处，设为下述形状，即，使虚线264b的轮廓朝箭头264e的方向延伸，追加侧视呈直角三角形状的加强面264c。其结果，所述内角部分的轮廓如箭头264d那样变得倾斜，通过其形状变更，上侧端子零件的臂部265、266的安装刚性提高。配合上侧端子零件260的内角部分的形状变更，将下侧端子零件280的外角部分的形状从虚线284b的部分向箭头284e的方向切除，由此成为设有侧视呈直角三角形状的切除部284c的形状。其结果，所述外角部分的轮廓变得如箭头284d那样，使下侧端子零件的臂部285、286的刚性下降。对于箭头264d与箭头284d所示的轮廓部分，以下述方式来决定它们的轮廓，即，以侧视时彼此大致平行的方式隔开一定的间隔。另外，若形成切除部284c，则桥部282的上下方向的长度将变短。但是，由于下侧端子零件280小，因此与上侧端子零件260相比，在强度方面也足够强，因此通过它们的形状变更，正好取得强度上的平衡。这样，对于上侧端子零件260，通过追加加强面264c来变更内角部分的形状，对于下侧端子零件280，通过借助形成切除部284c而进行强度调整来变更外角部分的形状，由此，取得两者的强度平衡，能够使臂部265与266、285与286对本体侧端子的嵌合压力变得大致等同。
图14中的(3)是从正面观察上侧端子零件260与下侧端子零件280的图。臂部265与266的上下方向的高度或安装位置、及臂部285与286的上下方向的高度或安装位置，与图5所示的第一实施例的上侧端子零件200和下侧端子零件220的臂部群为相同的形状、相同的位置关系。但是，本变形例中所使用的金属板材的厚度不同，是使用比图5所示的第一实施例的端子零件厚的板材来制造。进而，在电池组100的非安装时的状态下，上下臂部组的最小间隔不同。即构成为：跟上侧的臂部265与266的左右方向的间隔相比，下侧的臂部285与286的左右方向的间隔大。其设为跟上下排列配置的臂部265与266、臂部285与286的安装方向(前后方向)的长度成反比的关系。长的臂部265与266在初始状态下以窄的间隔相向。相反，短的臂部285与286以宽的间隔相向。
如上所述，第一变形例中，使用板厚0.8mm的厚的上侧端子零件260与下侧端子零件280来作为电力端子。关于信号端子零件，由于仅有微小电流流经，因此只要与以往的电池组15同样，利用厚度0.3mm左右的金属板来制造即可。本变形例中，有大电流流经的电力端子的刚性进一步提高，不仅在作业中，而且经过长期使用仍能够良好地维持嵌合状况。另外，要使上下臂部组的嵌合压力大致相同，并不仅限定于嵌合部的间隙调整与安装根部附近的形状变更，通过其他变更，尤其是板厚的调整、端子零件的材料选择等也能够达成。
图15是表示本实施例的第二变形例的上侧端子零件260与下侧端子零件280A的立体图。第二变形例中，相对于图14所示的第一变形例，上侧端子零件260相同，但下侧端子零件280A的板厚与臂部的初始间隔不同。即，使下侧端子零件280A的板厚由图14所示的下侧端子零件280的0.8mm减薄至0.6mm，并且使嵌合部285d与286d的间隔由图14所示的下侧端子零件280的0.5mm缩窄至0.2mm。上侧端子零件260的嵌合部265d、266d的间隔与第一变形例同样为0.2mm。通过像这样调整具有弹性的臂部285、286的板厚与间隔，能够与上侧端子零件260的嵌合部265d、266d的嵌合压力大致等同。此处，嵌合部265d、266d的形状是设为半圆筒面，圆筒面的中心轴位于铅垂方向，嵌合部265d、266d的内侧壁面成为曲率半径为R1的圆筒面。下侧端子零件280A的嵌合部285d与286d的内侧壁面也形成为曲率半径为R1的圆筒面。这些嵌合部265d与266d以及嵌合部285d与286d的嵌合面的圆筒形状以相等的曲率半径R1来形成为佳，以使线状或矩形状接触部分的大小或形状大致相同。通过像这样使接触部分或接触区域的大小也变得均匀，从而使得包夹压力(嵌合压力)变得大致等同，接触电阻也大致相同，因而优选。
图16是表示本实施例的第三变形例的上侧端子零件200A与下侧端子零件220的立体图，图16中的(1)是表示它们连接于额定36V的电动工具本体30A的本体侧端子的状态的图。第三变形例中，仅有上侧端子零件200A的形状、尤其是臂部205A、206A的形状与第一实施例不同，上侧端子零件200A的基体部和脚部的结构与第一实施例相同。上侧端子零件200A被用作上侧正极端子161、162、上侧负极端子167。上侧端子零件200A使臂部205A、206A朝前方侧大幅延伸，上侧的臂部205A、206A的嵌合部的位置较下侧的臂部225、226的嵌合部的位置而位于前侧。相向的嵌合部的形状为具有相等的曲率半径R1的半圆筒面，臂部205A、206A的嵌合部的形状与臂部225、226的嵌合部的形状相同。在使臂部205A、206A延伸的情况下，对应于其形状变更，使36V侧电动工具本体的正极端子72A也比以往短。作为短路部件的短路条79的大小或板厚与图6所示的短路条59相同。但是，在短路条79的端子部79b的上部形成有半圆形的切口79d。所述切口79d是为了在因某些原因导致设备侧端子的正极端子72A与端子部79b如箭头45a那样呈圆弧状或者沿水平方向相对移动的情况下，防止端子部79b接触到上侧的臂部205A、206A。由于像这样在短路条79的端子部79b形成有切口79d，因此在安装好电池组100而电动工具进行动作时，即使产生因电动工具本体30A与电池组100的共振频率的不同引起的相对位置偏离，也能够大幅减少引起上侧端子零件200A与下侧端子零件220短路的可能。
图16中的(2)是表示与以往的电动工具本体1的本体侧端子连接的状态的图。当安装于额定18V的电动工具本体1侧时，两组臂部205A、206A与臂部225、226嵌合于正极输入端子22。此时，臂部205A、206A的嵌合部对正极输入端子22的接触位置较臂部225、226的嵌合部对正极输入端子22的接触位置而偏向前方侧。但是，由于包含各接触位置的附近的正极输入端子22的厚度为均匀，因此只要由臂部205A、206A所形成的接触部或接触区域的大小与由臂部225、226的嵌合部所形成的接触部或接触区域的大小变得均等，便能够实现良好的导通状态，因此接触位置的移动不会产生任何问题。
图17是表示本实施例的第四变形例的上侧端子零件200与下侧端子零件220A的立体图，图17中的(1)是表示它们连接于电动工具本体30B的本体侧端子的状态的图。第四变形例中，只有下侧端子零件220A的臂部225A、226A的形状与第一实施例不同，其他结构与第一实施例相同。此处，使臂部225A、226A朝前方侧延伸，下侧的臂部225A、226A的嵌合部的位置较上侧的臂部205、206的嵌合部的位置而位于前方。与此对应地，短路条79的后端位置也较以往处于前方侧。进而，在正极端子72B的下部，形成有半圆形的切口72d。所述切口72d是为了在因某些原因导致设备侧端子的正极端子72B与端子部79b沿箭头45b移动的情况下，通过设置切口72d，来大幅减少正极端子72B接触到臂部225A、226A的可能。
图17中的(2)是表示与以往的电动工具本体1的本体侧端子连接的状态的图。两组臂部205、206与臂部225A、226A嵌合于电动工具本体1侧的正极输入端子22。此处，由臂部205、206所形成的接触部位的位置、与由臂部225A、226A所形成的接触部位的位置在前后方向隔开距离L。但是，由臂部205、206所形成的接触部或接触区域的大小、与由臂部225A、226A的嵌合部所形成的接触部或接触区域的大小变得均等，因此能够与第一实施例同样地实现良好的导通状态。
图18是表示本实施例的第五变形例的电动工具本体30A侧的触点端部的形状的立体图。第五变形例中，第一实施例的正极端子及负极端子的位置与短路条的位置上下相反。此处，上侧正极端子162与上侧负极端子167通过短路条89来短路。短路条89能够使用与第一实施例的短路条59(参照图6)相同的零件，只要铸入电动工具本体的触点端部的合成树脂制基台中即可。正极输入端子82包含端子部82a、连接部82b及配线用端子部82c，这点与第一实施例的正极输入端子52(参照图6)同样，但设置配线用端子部82c的位置并非触点端部的上表面而是必须设在后表面侧，因此变更了连接部82b与配线用端子部82c的形状。同样，负极输入端子87中，配线用端子部87c的位置也不同。与使触点端部中的正极输入端子82与负极输入端子87的位置错开相应地，上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的连接状态也受到变更。即，在下侧正极端子172与上侧负极端子167连接上侧电芯单元146，在上侧正极端子162与下侧负极端子177连接下侧电芯单元147。
即使如以上那样改变设置短路条89的位置，也能够实现本实施例的带电压自动切换机构的电池组。通过采用此结构，从而将配线用端子部82c、87c的安装位置并非引出到触点端部的上侧(参照图7)，而能引出到后侧，因此电动工具本体侧的触点端部的设计自由度增加。另外，对于短路条89的功能，只要具有端子部89b与端子部89c并使它们短路便能够达成，因此不需要将连接部89a的部分利用金属的板来连结，也可通过能够利用导电性构件来形成电连接关系的方法，例如利用导线来连接、通过保险丝元件来连接等其他的任意方法来实现。
图19是表示将本实施例的电池组100连接于以往的电动工具本体1的状态的电路图。以往的电动工具本体1是包含设备侧的正极输入端子22、负极输入端子27及LD端子28而构成。在正极输入端子22与负极输入端子27之间，连接有扳机开关4与直流式的马达5。在马达5与负极输入端子27之间，设有由半导体形成的开关元件M101。开关元件M101的漏极-源极(drain-source)连接于马达5的电力供给路径，栅极(gate)经由电阻R101而连接于正极输入端子22。而且，开关元件M101的栅极经由电阻R102而连接于LD端子28。通常，电池组100侧的LD端子28处于高阻抗(high impedance)状态。此时，对于开关元件M101的栅极，经由电阻R101而施加正极电压，开关元件M101处于导通状态。此时，若从电池组100侧，通过放电禁止信号341而使LD端子168下降至接地电位，则开关元件M101的栅极电位成为将正极输入端子22的电压以电阻R101、R102予以分压的电压，所述分压电位成为使开关元件M101的源极-漏极间阻断的电位。其结果，对马达5的电力供给路径被阻断，因此马达5的旋转停止。所述LD端子168的电位切换是通过电池组100侧的控制部350的控制来进行，是在电池电芯的电压下降至规定值的状态、所谓的过放电状态时、或流经电池电芯的电流超过规定的上限值时、电池电芯的温度超过上限值等时执行。放电禁止信号341是本发明中的“控制信号”的一例，LD端子168是本发明中的“信号端子”的一例。
电池组100如图4所示，具有上侧正极端子(上+)162、下侧正极端子(下+)172、上侧负极端子(上-)167及下侧负极端子(下-)177而构成。而且，具有LD端子168来作为信号端子。在电池组100，除了这些端子以外，还设有其他的信号端子群(T端子164、V端子165、LS端子166)，但此处省略了它们的图示。在上侧正极端子162与下侧负极端子177，连接有上侧电芯单元146的输出。即，上侧电芯单元146的正极(+输出)连接于上侧正极端子162，上侧电芯单元146的负极(-输出)连接于下侧负极端子177。同样地，下侧电芯单元147的正极(+输出)连接于下侧正极端子172，下侧电芯单元147的负极(-输出)连接于上侧负极端子167。
上侧电芯单元146与下侧电芯单元147是由五只锂离子式的电池电芯串联连接而成。在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147，连接有用于对电池电芯的电压进行监测的保护IC300、保护IC320及控制部350。保护IC300通过输入上侧电芯单元146的各电池电芯的两端电压，除了执行过充电保护功能，过放电保护功能以外，还执行电芯平衡功能、级联(cascade)连接功能、断线检测功能，所述保护IC300是作为“锂离子电池用保护IC”而市售的集成电路。保护IC300内置有电源电路，所述电源电路由上侧电芯单元146的电压来获得保护IC的动作电源。而且，保护IC300在上侧电芯单元146的电池电芯的电压下降至小于规定值而成为过放电状态时，将表示过放电的信号(高信号)305输出至控制部350，当上侧电芯单元146的电池电芯的电压在充电时达到规定值以上而成为过充电状态时，将表示过充电的信号(高信号)306输出至控制部350。
保护IC320连接于下侧电芯单元147。此处，在下侧电芯单元147的电路中，即，在下侧正极端子172与上侧负极端子167之间的电路中，还设有控制部350。即，与上侧电芯单元146并联设置的保护电路仅包含保护IC300，与此相对，与下侧电芯单元147并联设置的保护电路包含保护IC320与控制部350。控制部350包含微控制器单元(Micro Controller Unit，MCU)(所谓的“微计算机”)。对于控制部350，输入来自保护IC300的输出(过放电信号305、过充电信号306)、来自保护IC320的输出(过放电信号325、过充电信号326)、及来自电芯温度检测部件331的信号。在控制部350的微计算机中，例如包含被称作模拟前端(Analog FrontEnd，AFE)的电压检测电路，根据电流检测电路327的输出电压来测定流经下侧电芯单元147的电流值。控制部350的驱动用电源是由连接于下侧电芯单元147的电源电路321所生成，电源电压(VDD1)被供给至控制部350。保护IC300、保护IC320及控制部350各自为本发明中的“保护电路”的一例。保护电路相对于任一电芯单元而直接连接，或者经由其他保护电路而间接连接，对构成电芯单元的电池电芯的状态进行监测，并输出与电池电芯的状态相应的信号。组合有保护IC300、保护IC320及控制部350中的任一者的电路也是本发明中的“保护电路”的一例。而且，保护IC300是本发明中的“第一保护电路”的一例，保护IC320是本发明中的“第二保护电路”的一例，控制部350是本发明中的“控制部”的一例。控制部相对于任一电芯单元而直接连接，或者经由其他保护电路而间接连接。而且，电源电路321是本发明中的“电源电路”的一例，电源电压(VDD1)是本发明中的“电源电压”的一例。进而，电芯温度检测部件331是本发明中的“检测部”及“温度检测部”的一例，电流检测电路327是本发明中的“检测部”及“电流检测部”的一例，由电芯温度检测部件331所检测的温度与由电流检测电路327所检测的电流分别为本发明中的“物理量”的一例。
在下侧电芯单元147的接地线侧设有分流电阻329，但在上侧电芯单元146侧未设分流电阻。这是因为，在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147串联连接的情况下，仅利用分流电阻329便能够测定电流值。另一方面，在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147并联连接的情况下，上侧电芯单元146侧的实测电流值将无法测定。但是，控制部350只要视为上侧电芯单元146的电流值与下侧电芯单元147等同来进行监测即可。另外，也可构成为，在上侧电芯单元146的接地线侧设置分流电阻与电压检测电路，通过控制部350的微计算机也直接监测下侧电芯单元147侧的电流值。
控制部350进行电流值或电芯温度的监测，并且监测上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的状态，以统合控制两者的动作状况。而且，在需要电动工具本体1的紧急停止的情况下，通过发出放电禁止信号341来改变LD端子168的电位，从而经由LD端子28来使电动工具本体1侧停止动作。作为这些借助控制部350来进行的监测，最重要的是流经上侧电芯单元146、下侧电芯单元147中所含的电池电芯的电流量。近年的电动工具中，伴随电池电芯的性能提高、容量增大，能够从电池组100导出大电流。但是，考虑到寿命或发热方面，优选将电池电芯限制为规定的电流量(电流上限值以下)。因此控制部350为了特别监测流经电池电芯的电流，使用介在于下侧电芯单元147的电力供给线的中途的分流电阻329与电流检测电路327，来监测电流值。
包含保护IC320、控制部350、电源电路321、电流检测电路327等的下侧电芯单元147的管理用的保护电路也可使用集成化到一个芯片内而构成为“电池管理IC”者。另一方面，上侧电芯单元146用的保护IC300能够使用与在以往的电池组15(参照图1)中广泛使用的保护IC相同的保护IC，是作为五电芯用的“电池保护IC”而市售者。保护IC320的动作与保护IC300大致同样，当检测到下侧电芯单元147内的电池电芯的电压下降至规定的下限值的状态(过放电状态)时，将过放电信号325送出至控制部350。而且，当电池组100被安装于未图示的外部充电装置进行充电时，保护IC320在检测到电池电芯的电压超过规定的上限值时，将表示过充电状态的过充电信号326送出至控制部350。控制部350经由LS端子166(参照图4)来向未图示的充电装置送出充电停止信号。如以上所说明的，在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147分别搭载有电池电芯用的保护电路，因此能够通过极为精细的电池监测来实现电池保护。
本实施例中，上侧电芯单元146的保护电路仅有保护IC300不含微计算机，与此相对，在下侧电芯单元147的保护电路中，除了保护IC320以外，还设有包含微计算机的控制部350。并且，电源电路321利用下侧电芯单元147的电力来生成控制部350的动作用的电源。本实施例的电池组100为18V与36V的电压切换式，当在上侧电芯单元146侧的保护电路中搭载微计算机时，在两个电芯单元的串联连接时与并联连接时，控制部350的接地电位有所变化。另一方面，若在下段侧设置电源电路321，则电源电路321的接地电位不会变化。因此，本实施例中，将搭载有微计算机的控制部350并非设在上侧电芯单元146的电路中，而是设在下侧电芯单元147的电路中。通过所述微计算机的配置，即便使输出电压在额定18V与36V之间切换，也能够使包含微计算机的控制部350稳定地运行。控制部350的接地电位相当于本发明中的“控制部的接地电位”。
将包含微计算机的控制部350仅设在其中一个电芯单元侧的电路中的做法，会产生两个电芯单元间的电力消耗不平衡的问题。尽管控制部350的电力消耗极其微弱，但下侧电芯单元147侧的电力消耗将大于上侧电芯单元146侧的电力消耗。电力消耗的不平衡状态长久持续会导致下侧电芯单元147侧的电位相对于上侧电芯单元146变低，因而不佳。尤其，在使上侧电芯单元146与下侧电芯单元147并联连接而进行额定18V的输出时，在刚变成并联连接状态之后，会因电芯单元间的电压不均衡而导致循环电流流动。因此，本实施例中，在电力消耗少的上侧电芯单元146的电路中，设有消耗电流控制部件310，所述消耗电流控制部件310具备调整与下侧电芯单元147的消耗电流量的功能。消耗电流控制部件310是与两个电芯单元中的电力消耗较少侧、此处为上侧电芯单元146并联地介在，作为与经集成化的保护IC300独立的负载电路而搭载于电路基板150(参照图4)中。消耗电流控制部件310是本发明中的“消耗电流控制部”的一例。
消耗电流控制部件310被控制成，与控制部350的运行联动地进行动作。控制部350中所含的微计算机能够切换施加至自身的电源电压(VDD1)的保持与解除，具有通常动作状态(常态(normal)模式)与动作停止状态(所谓的睡眠状态)。在控制部350的微计算机保持有电源电压VDD1的期间，通过切换用作控制信号的启动端子301的状态，保护IC300也成为动作状态。本实施例中，对消耗电流控制部件310的电路进行了精心设计而构成为，一旦控制部350的微计算机成为保持电源电压VDD1的状态，便联动地使电力消耗调整用的电流流经消耗电流控制部件310，进而，消耗电流控制部件310切换启动端子301的状态。其结果，在控制部350启动的同时，保护IC300也联动地启动。由于控制部350的电源电路321是与保护IC320共用，因此当微计算机启动时，保护IC320也同时启动。通过消耗电流控制部件310，连接控制部350的电芯组(下侧电芯单元147)与其他电芯组(上侧电芯单元146)中消耗的消耗电流变得相同。
消耗电流控制部件310是包含场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)等多个开关元件M31～M33与多个电阻器(电阻R31～R35)而构成的电气电路。基本的电路结构是：在上侧电芯单元146的两端子间连接有作为两个假负载的电阻R31、R34的串联连接，并通过开关元件M32来切换此电路的导通或断开。开关元件M32的源极端子连接于上侧电芯单元146的正极，漏极端子连接于电阻R31。开关元件M32的栅极端子连接于电阻器R32与R35的连接点。电阻器R32的一端连接于开关元件M32的源极端子，另一端连接于开关元件M32的栅极端子。电阻R35的一端连接于开关元件M32的栅极端子，另一端连接于开关元件M33的漏极端子。开关元件M33使控制部350中所含的微计算机的电源电压(VDD1)输入栅极信号，联动于电源电压VDD1来进行导通或断开的切换。开关元件M33的源极端子接地，在开关元件M33的源极端子与栅极端子间，连接有电阻R33。电阻R33被设置成，根据栅极信号的电压变化而使开关元件M33稳定地切换。此种消耗电流控制部件310在微计算机的电源电压VDD1导通时，开关元件M33的栅极电位为VDD1(高电平)，在电源电压VDD1断开时，开关元件M33的栅极电位为0V(低电平)。另外，与开关元件M33的栅极信号相同的信号也被输入至保护IC320。于是，开关元件M33变为断开(OFF)状态。当开关元件M33处于断开状态时，开关元件M32也为断开状态，因此朝向由电阻R31、R34形成的假负载侧的电流路径被阻断，因此，消耗电流控制部件310的电力消耗为零。为了在此状态时使保护IC300也变为断开，还设有开关元件M31，所述开关元件M31输入电阻R31与R34的连接点的电位来作为栅极信号(动作信号302)。开关元件M31的漏极端子连接于保护IC300的内置电源(未图示)的启动端子301，源极端子连接于上侧电芯单元146的负极。动作信号302是表示消耗电流控制部件310的运行状态的信号，为高电平时，表示消耗电流控制部件310正在运行，即，控制部350的微计算机也正在运行。另一方面，当消耗电流控制部件310未运行，即，控制部350的微计算机处于停止中时，动作信号302变为低，启动端子301成为高阻抗状态，因此保护IC300停止。
上侧电芯单元146的负极的电位(基准电位A)在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的并联连接时为接地电位，但在串联连接时与下侧电芯单元147的正极电位相等。在此连接状态下，上侧电芯单元146的电位未施加至电阻R31，开关元件M31变为断开，因此启动端子301成为未连接的高阻抗状态。另一方面，当开关元件M32变为导通而有电流流经假负载时，电阻R31与R32的分压电压被施加至开关元件M31的栅极端子，因此开关元件M31变为导通。于是，启动端子301连接于基准电位A，因此，对保护IC300内的内置电源供给电源，从而保护IC300启动。根据如上所述的连接形态，通过消耗电流控制部件310，能够在上侧电芯单元146的电路内也消耗与下侧电芯单元147侧的控制部350的微计算机的电力消耗相应的电力。进而，根据消耗电流控制部件310的运行、停止的切换，也能够一并进行保护IC300自身的启动与停止控制。因而，控制部350的微计算机能够使下侧电芯单元147的保护电路与上侧电芯单元146的保护电路联动地进行启动或停止的控制。
控制部350的微计算机的状态有常态、睡眠、关停(shut down)这三阶段。常态是微计算机始终启动的状态。睡眠是微计算机自行间歇性地启动的模式，重复在启动50毫秒后停止5秒这一动作。关停是完全不供给电源电压VDD1的状态，是微计算机完全停止的状态。微计算机不论是在电池组100已被安装于电动工具本体1时，还是未被安装时，均进行动作。但是，在电池组100未被安装时、或者尽管为安装时但电动工具已超过一定的时间未被使用时，例如，从扳机操作结束后两小时左右未进行扳机操作的情况下，微计算机变为睡眠状态。即使在所述睡眠状态时，消耗电流控制部件310仍联动于微计算机的启动来进行动作，而且，经由消耗电流控制部件310，保护IC300也启动。当电动工具本体1的扳机开关4被扣动而有电流流经马达5时，控制部350的微计算机探测到由电流检测电路327所检测的电流值的增加而恢复为常态状态。
本实施例中，在采用仅使设有多个的电芯单元中的一个的保护电路中包含微计算机的结构的情况下，通过在未设微计算机的其他电芯单元的保护电路中附加进行与微计算机相应的电力消耗的消耗电流控制部件310，解决了因电池组在拆卸状态下长期放置导致多个电芯单元间的电位差的扩大，因此能够调整多个电芯单元的每一个的消耗电流的平衡，从而能够实现即使经长期保管后，每个电芯单元的电压平衡也不会发生恶化的电池组。
在电池组100中，设有显示电池剩余电量的剩余容量显示部件335，当剩余电量显示用的开关190(参照图4)被按下时，通过四个发光二极管(未图示)的发光个数来显示电池剩余电量。此处虽未图示，但剩余电量显示用的开关190的信号被输入至控制部350，控制部350的微计算机进行剩余容量显示部件335的发光二极管的点亮控制。此处，通过剩余容量显示部件335来显示的电池剩余电量既可以上侧电芯单元146与下侧电芯单元147中的其中一个电芯单元的两端电压为基准来显示，或者也可基于十只电池电芯中的最低的电压值来显示。
对于控制部350，输入与上侧正极端子162连接的上侧电压检测电路322的输出。此输出在电池组100未被安装于电动工具本体1、30或外部充电装置(未图示)时，表示上侧电芯单元146的电位。另一方面，在被安装于低电压(18V)用的电动工具本体1时，由于上侧正极端子162与下侧正极端子172连接，因此上侧电芯单元146与下侧电芯单元147各自的正极处于同电位，各自的负极处于同电位。据此，控制部350中所含的微计算机通过对上侧正极端子162的电位与下侧正极端子172的电位进行比较，能够判别电池组100是处于未安装状态，还是被安装于低电压设备本体，抑或是被安装于高电压设备。另外，为了下侧正极端子172的电位检测，可构成为，控制部350能够获取下侧电芯单元147内的电池电芯中的最上位的电池电芯147a的正极电位。这样，设在下侧电芯单元147的电路中的微计算机能够判断电池组100的上侧电芯单元146与下侧电芯单元147是处于串联连接的状态(被安装于36V设备的状态)，还是处于并联连接的状态(被安装于18V设备的状态)。这样，微计算机也能够对超过电源电压获取范围(下侧电芯单元147内的电压)的上侧电芯单元146侧的电压值进行监测，从而能够进行电压切换方式的电池组100的连接状态的判定和与所判定出的连接状态相应的最佳控制。上侧电压检测电路322是本发明中的“检测部”及“第一电压检测部”的一例，上侧电芯单元146的电位是本发明中的“物理量”及“第一电芯单元的电压”的一例。
LD端子168是用于传递下述信号的端子，即：来自电池组100侧的使电动工具本体1停止的信号、或者使将未图示的电池组作为电源的电气设备停止动作的信号。为了变更LD端子168的状态，控制部350将输入至半导体开关元件M41的栅极信号(放电禁止信号341)由通常的低状态(来自电池组100的“放电许可”)切换为高状态(来自电池组100的“放电禁止”)。开关元件M41例如为P型场效应晶体管(FET(field effect transistor))，漏极侧连接于LD端子168，源极侧接地。因此，在开关元件M41的通常时(放电禁止信号341为低)，LD端子28处于高阻抗状态，LD端子28的电位与电动工具本体1侧的正极输入端子22的电压大致相等。另一方面，当通过来自控制部350的控制而放电禁止信号341切换为高时，开关元件M41的源极-漏极间通过导通而接地，因此，电动工具本体1侧的LD端子28的电位将下降至接地电位。其结果，由于电动工具本体1侧的开关元件M101的栅极电位，即，由分压电阻R101与R102所形成的分压电位的下降，开关元件M101的源极-漏极间成为非导通状态，电动工具本体1的电力电路被阻断，马达5的旋转被阻止。这样，通过电池组100的控制部350发出的放电禁止信号341，能够阻止电动工具本体1的马达5的旋转，因此控制部350在不得不中止来自电池组100的电力供给的事态下，例如，产生放电时的过大电流、放电时的电芯电压下降(过放电)、电芯温度的异常上升(过温度)等时，能够使电动工具或电气设备的动作尽快停止，从而不仅能保护电池组100，还能实现电动工具本体1的保护。
图20是本实施例的电池组100的电路图，是表示与带有本体侧微计算机的18V用电动工具本体1A连接的状态的图。此处，电池组100侧的内部结构与图19所示者完全相同，只有电动工具本体1A侧的结构不同。在图19所示的电动工具本体1侧不包含微计算机。但是，近年的电动工具中，对于马达5的控制使用具有微计算机的控制部60的情况逐渐增加。在电动工具本体1A中，包含电源电路61，通过由电源电路61所生成的固定的低电压(基准电压VDD2)，控制部60进行动作。在控制部60中包含微计算机，通过微计算机来进行电动工具本体1A内的各种状态的监测或控制。在控制部60，连接有开关状态检测电路63，所述开关状态检测电路63根据电池电压检测电路62的输出与扳机开关34的连接状态来输出高或低信号。本实施例中，在正极输入端子22与负极输入端子27之间的电源路径中，设有直流式的马达35，在此电路中，设有用于进行马达35的旋转的开启或停止的动作开关34(扳机开关)。在马达35与负极输入端子27之间，插入有半导体开关元件M101与分流电阻R111。开关元件M101例如为FET(场效应晶体管)，其栅极信号由控制部60予以送出。分流电阻R111的两端电压是由电流检测电路64进行检测，其值被输出至控制部60。此电路图中，马达35是图示为有刷的直流马达，但也可采用使用公知的逆变器电路来驱动三相无刷马达的结构。此时，只要在向未图示的逆变器电路输入的电力路径中串联连接开关元件M101，或者取代开关元件M101而由控制部60来控制逆变器电路中所含的未图示的开关元件，由此来使马达35的旋转停止即可。
电动工具本体1A的LD端子28经由电阻R112而连接于控制部60。在电阻R112的控制部60侧，还经由电阻R113而连接有基准电压VDD2。因而，在LD端子28为高阻抗状态的情况下，对于控制部60的输入线65施加接近VDD2的电压，当LD端子28下降至接地电位时，电阻R113与R112的分压电压，即，大幅低于基准电压VDD2的电压通过输入线65而传递至控制部60的输入端口。控制部60以下述方式进行控制，即，对所述输入线65的电位变化进行检测，并控制开关元件M101的栅极信号，以允许或停止对马达35的电力供给。
这样，在电动工具本体1A侧，设置根据经由LD端子168、28而输入的放电禁止信号来使马达35停止的电路，但在电动工具本体1A侧具有控制部60的情况下，优选的是，并非由电池组100侧的控制部350进行过电流的监测来使电动工具本体1A侧的马达5停止，而是由电动工具本体1A侧的控制部60使用电流检测电路64来直接进行过电流的监测。在由电池组100侧的控制部350进行过电流监测的情况下，必须设定能够适用于多个电动工具本体的平均控制条件(过电流的阈值)。但是，在由电动工具本体1A侧的控制部60进行过电流监测的情况下，能够设定最适合于电动工具本体1A的控制条件(过电流高的阈值)，因此能够避免因控制部350设定平均控制条件(过电流低的阈值)对电动工具造成的输出限制。所述输出限制的避免在今后发售的新型电动工具中尤为有效，能够实现最大限度发挥新型电动工具本体1A的能力的控制。
本实施例中，电池组100侧的控制部350判定在安装有电池组100的电动工具本体1或1A侧是否包含具有微计算机的控制部60，并根据判定结果来变更用于电池组100侧的过载保护的条件。具体而言，如图19那样在电动工具本体1侧不包含微计算机的情况下，将低电压输出时的过电流限制值设定为无微计算机的电动工具本体1A用的阈值例如20A(默认值)。将所述默认值设为多少，只要根据所用的电池电芯的容量或性能来适当设定即可。所述过电流限制值与以往的电池组15中设定的值设为等同，因此能够使用本实施例的电池组100来驱动以往的无微计算机的电动工具本体1A。另一方面，在电动工具本体1A侧包含微计算机的情况下，则不在电池组100侧设定低电压输出时的过电流限制值，而将过电流值的监测委托给电动工具本体1A侧的控制部60的微计算机。其结果，控制部60能够进行与所使用的马达5的特性、或电动工具本体1A等的结构上的特性相符的最佳电流监测，从而能够避免因在电池组100侧过度限制过电流限制值而导致无法有效发挥电动工具本体1A所具有的能力的问题。而且，电动工具本体1A能够最大限度发挥电池组100的能力，实现高输出的电动工具。像这样在低电压侧与高电压侧变更用于电池组100侧的过载保护的条件，意味着不仅保留了今后新售卖的低电压用电动工具本体的进一步高输出化、进一步改良的余地，而且能够由电动工具本体侧的控制部60来进行最适合于电动工具本体1A的过载保护。
为了判定在电动工具本体1或1A侧是否包含具有微计算机的控制部60，在电池组100内，新设有LD端子电压检测电路328，所述LD端子电压检测电路328用于检测对LD端子28施加的电压值。LD端子电压检测电路328通过连接线342连接于LD端子168，LD端子电压检测电路328将与端子电压相应的输出，输出至控制部350。控制部350中所含的微计算机对安装好电池组100后且未发出放电禁止信号341时的LD端子电压进行测定，由此，判定电动工具本体侧是否存在包含微计算机的控制部60。若是不具备微计算机的电动工具本体1，则根据图19的电路图可知的是，LD端子28处于施加有与正极输入端子22大致相等的电压的状态。控制部350的微计算机是通过上侧电压检测电路322来检测上侧正极端子162的电压，因此通过对上侧正极端子162的电压与LD端子电压进行比较，能够判别电动工具本体1中是否包含微计算机。另一方面，根据图20的电路图可知的是，若是具备微计算机的电动工具本体1A，则对LD端子28施加有与微计算机驱动用的基准电压VDD2(例如5V或3.3V)大致相等的电压。因而，控制部350的微计算机甚至不需要通过上侧电压检测电路322来与上侧正极端子162的电压进行比较，只要通过检测LD端子电压，便能够容易地判别电动工具本体1A中包含微计算机。如上所述，通过在电池组100中设置连接线342与LD端子电压检测电路328，控制部350能够容易地判断是在电动工具本体或电气设备本体侧包含微计算机等低电压驱动的控制部的支持电子控制的工具，还是不支持的工具。而且，控制部350能够根据判断结果来变更用于电池电芯监测的控制参数例如过载保护条件。此处，变更的控制参数的值只要预先保存在微计算机中所含的非易失性存储器内，并根据判断结果来读出所保存的值中的任一个而设置(set)即可。LD端子电压检测电路328是本发明中的”检测部“及”第二电压检测部“的一例，LD端子168的电压是本发明中的”物理量“的一例。
图21是在能够支持高负载的电动工具本体30中安装有电池组100的状态的电路图。作为能够支持高负载的电动工具本体30的特征点，具有与电池组100的正极端子(162、172)和负极端子(167、177)分别对应的设备侧端子(正极输入端子52、负极输入端子57、短路条的端子部59b、59c)。短路条59是在其中一端具有端子部59b，而在另一端具有端子部59c的金属零件，当电池组100被安装于电动工具本体30侧时，下侧正极端子172与下侧负极端子177通过短路条59而短路。而且，电动工具本体30的正极输入端子52连接于上侧正极端子162，负极输入端子57连接于上侧负极端子167。使用像这样分别一分为二的本体侧端子的形状，能够获得由上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的串联连接得到的输出，即额定36V。电动工具本体30侧的结构与图20所示的电动工具本体1A的内部结构大致相同。马达45为额定36V用的马达，但与图20所示的马达35同样，也可使用逆变器电路来驱动无刷DC马达。与对马达45的电力电路串联地设有开关元件M101。开关元件M101根据从控制部60输出的栅极信号来控制导通或断开，通过将开关元件M101设为断开，停止马达45的旋转。在高电压用的电动工具本体30中，来自电池组100侧的放电禁止信号341的送出流程也与图19、图20所示的电路完全相同。即，通过电池组100侧的控制部350的控制，开关元件M41的源极-漏极间导通，当LD端子168下降至接地电位时，其状态被传递至控制部60中所含的微计算机的输入端口，因此，控制部60能够探测作为来自电池组100侧的放电禁止信号。但是，在36V的电动工具本体30中，基于过电流的放电禁止控制是由工具本体侧的控制部60来进行，而在电池组100侧不参与关于过电流的监测，或者将基于过电流的停止阈值充分提高至电池电芯的极限值附近，控制部350的微计算机可实质上不参与电流值的监测。其结果，能够良好地兼顾电池组100的进一步的高输出化和与以往的电池组15的兼容性维持。
接下来，使用图22来说明由电池组100的控制部350所进行的放电禁止信号的输出流程。图22所示的一连串流程可由微计算机使用预先保存在控制部350中的程序而以软件方式执行，一旦电池组100启动便自动执行。首先，微计算机判断所连接的电动工具本体是低电压(18V)用设备还是高电压(36V)用设备，由此来判断电池组100的上侧电芯单元146与下侧电芯单元147是并联连接还是串联连接(步骤371)。若是串联连接，则作为控制部350的控制参数，设置串联连接用的参数(步骤372)。而且，若是并联连接，则设置并联连接用的控制参数(步骤373)。此处，作为控制参数，例如考虑电流限制值Imax、充电时的电芯电压上限值Vmax、放电时的电芯电压下限值Vmin、电芯温度的上限值Tmax等。此处，将并联连接时的放电时电流限制值Imax设为20A，不设定串联连接时的放电时电流限制值Imax(无限制值)或者设定为大幅大于并联连接时的值(例如40～80A左右)。放电时的电芯温度的上限值Tmax无串联连接或并联连接无关，为80℃。放电时的电芯电压下限值Vmin与串联连接或并联连接无关，为2.5V/电芯。
接下来，微计算机根据下侧电芯单元147中所含的电池电芯的各电压的监测结果，来判定是否存在达到作为规定值的电芯电压下限值Vmin以下的电池电芯(步骤374)。此处，若存在任一电池电芯达到电芯电压下限值Vmin以下，则前进至步骤378。若所有电芯电压大于电芯电压下限值Vmin，则接下来判定来自保护IC300侧的过放电信号305是否变为高(步骤375)。所谓过放电信号变为高，是指上侧电芯单元146的任一个电池电芯处于电芯电压下限值Vmin以下，此时前进至步骤378。若在步骤375中为否(No)，则判定由电流检测电路327所检测出的峰值电流值是否为规定的阈值I1以上(步骤376)。此处，峰值电流值I的检测既可纯粹地监测峰值电流的瞬间值，也可划分出一定程度的时间窗户，利用此时间窗户内的平均电流来进行检测，由此来排除呈尖塔状突出的电流的影响。另外，在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147为串联连接的状态且未设定电芯电流限制值Imax的情况下，跳过(skip)步骤376而前进至步骤377。
接下来，判定由电芯温度检测部件331所检测出的电池温度是否为规定的阈值T1以上(步骤377)。此处，在上侧电芯单元146与下侧电芯单元147这两者中分别设置热敏电阻TH1、TH2来测定温度，一旦任一者的温度达到阈值T1以上，便前进至步骤378。若在步骤377中，两者的温度小于阈值T1，则返回步骤371，若为阈值T1以上，则控制部350的微计算机送出放电禁止信号341以使电动工具本体1、1A、30的马达5、35、45停止，并将开关元件M41设为导通，由此，使LD端子168下降至接地电位后，返回步骤371(步骤378)。通过重复以上的流程，控制部350能够监测电池电芯的状态，并根据需要而通过放电禁止信号341来使安装有电池组100的电动工具或电气设备的运行状态停止。
接下来，使用图23来说明电池组100的剩余容量显示部件335与上侧电压检测电路322的具体电路结构。图23详细记载了剩余容量显示部件335的结构与上侧电压检测电路322的结构部分，电池组100侧的其他结构与图19～图21的电池组100相同。控制部350的微计算机具有输入/输出端口(Input Output Port)群353，它们中的四个输入/输出端口连接于剩余容量显示部件335内的发光二极管LD0～LD3。而且，在剩余容量显示部件335内，在电源电压VDD1与各发光二极管LD0～LD3之间设有开关元件M0，四个输入/输出端口IO0～IO3中的一个输入/输出端口IO0连接于栅极。而且，四个输入/输出端口中的另一个(IO3)连接于开关元件M3的栅极端子。开关元件M3被用于使开关元件M4的源极-漏极间连接或阻断的控制。
上侧电压检测电路322的基本结构包含电阻R6与R7，它们的中间电位作为上侧电芯单元146的电压(上位电压检测)而输入至控制部350的输入端口AN。在电阻R6与上侧正极端子162之间，介在有包含FET的开关元件M4。开关元件M4的栅极端子连接于通过输入/输出端口IO3受到通断控制的开关元件M3的漏极端子。即，在发光二极管LD3熄灭时，当输入/输出端口IO3变为断开时，开关元件M3变为断开，因此开关元件M4的栅极电位仍保持为高，因而开关元件M4的源极漏极间导通(接通)，上位电压检测被输入至微计算机的输入端口AN0。输入端口群352(AN0、AN1等)具有将所输入的模拟信号转换为数字信号的模拟/数字(Analog/Digital，A/D)转换功能。另一方面，当为了使发光二极管LD3点亮而将IO3设为高时，开关元件M3变为导通，因此开关元件M4的栅极端子下降至接地电位，因而开关元件M4的源极漏极间被阻断(断开)。通过以上述方式连接，控制部350能使用输入端口AN0来检测上侧正极端子162的电压。
如上所述，在控制部350中，除了输入上侧正极端子162的电压的输入端口AN0以外，还需要输入电芯温度检测部件331的输出的两个输入端口AN1、AN2，合计三个端口。在电芯温度检测部件331中，包含对上侧电芯单元146的温度进行测定的热敏电阻TH1、及对下侧电芯单元147的温度进行测定的热敏电阻TH2这两个。但是，若为了输入所述上侧正极端子162的电压、热敏电阻TH1的输出、热敏电阻TH2的输出这三个，而准备具有三个输入端口AN0～AN2的微计算机，则会造成微计算机的成本上升或芯片尺寸的大型化。因此，图24的结构是精心设计成对这三个输入共用一个输入端口AN0。
图24是控制部350内的微计算机351的输入/输出电路图。图24中，微计算机351具有输入端口群352与输入/输出端口群353。输入端口群352具有将所输入的模拟信号转换为数字信号的功能，其中的一个输入端口AN1是作为来自热敏电阻TH1与TH2、上侧电压检测电路322A的信号输入用而连接。输入/输出端口(Input Output Port)群353是兼作输入端口与输出端口的输入/输出兼用端口，此处，输入/输出端口IO0～IO3这四个分别连接于发光二极管(LD0～LD3)。在输入/输出端口IO0，连接有开关元件M0，所述开关元件M0用于进行对发光二极管LD0～LD3的电源(VDD1)供给的通断控制。在开关元件M0的栅极-源极间，连接有电阻R5，开关元件M0与电阻R5成为对发光二极管LD0～LD3的点亮或熄灭进行控制的切换部件364。输入/输出端口IO1～IO3连接于发光二极管LD1～LD3，并且分别连接于开关元件M1～M3的栅极端子。
两个热敏电阻TH1、TH2的其中一个端子经由共同的电阻Ra而连接于微计算机351的基准电压VDD1，另一个经由开关元件M1、M2而连接于接地线。热敏电阻TH1、TH2例如是具有当温度上升时电阻值下降的特性的NTC热敏电阻，通过配置在电池电芯附近，微计算机351对电池电芯的温度进行测定。此处，可将热敏电阻TH1配置于上侧电芯单元146附近，将热敏电阻TH2配置于下侧电芯单元147附近。开关元件M1～M3是能够电性切换导通或断开的半导体开关，开关元件M1、M2的漏极端子连接于TH1、TH2的另一个端子，源极端子连接于接地线。开关元件M3的漏极端子经由电阻Rb而连接于上侧电压检测电路322A，源极端子连接于接地线。这些开关元件M1～M3的栅极端子分别连接于微计算机351的输入/输出端口IO1～IO3，源极端子接地。在开关元件M1～M3的栅极端子与源极端子间，为了在输入/输出端口IO1～IO3变为开放(open)时将栅极-源极间设为0V，而分别设有接地电阻R6～R8。
四个发光二极管LD0～LD3能够使用任意颜色的发光二极管，此处使用绿色或红色的发光二极管。在发光二极管LD0～LD3的电路中，串联连接有电流限制用的电阻R0～R3。电阻R0～R3能够使用同一电阻值的电阻。此处，输入/输出端口IO0共同进行对开关元件M0的栅极端子的连接与对发光二极管LD0的连接。通过像这样将开关元件M0与发光二极管LD0并联连接至输入/输出端口IO0，从而能够将输入/输出端口IO0设定为高或低的任一种，能够利用以虚线包围的电路来作为切换是否使发光二极管LD0～LD3整体点亮的切换部件364。要使其他发光二极管LD1～LD3点亮，则在使发光二极管LD0点亮的状态下，进一步将输入/输出端口IO1～IO3的输出设为低(接地电位)，由此便能够点亮。
输入/输出端口IO1～IO3在发光二极管LD0～LD3熄灭时，选择热敏电阻TH1、TH2、上侧电压检测电路322A中任一者的一个信号，来输入至输入端口AN1。即，将输入/输出端口IO0设为低，此时，将输入/输出端口IO1～IO3的输出的任一个切换为高，由此，能够使热敏电阻TH1、TH2、上侧电压检测电路322A的输出择一性地输入至输入端口AN1。而且，即使在发光二极管LD0～LD3的任一个点亮时，只要仅在微计算机351获取热敏电阻TH1、TH2、上侧电压检测电路322A的输出的期间将输入/输出端口IO0的信号设为高阻抗状态，便能够使这些输出按照时间序列依序输入至输入端口AN1。在对所述输入端口AN1的输入时，所有发光二极管LD0～LD3成为熄灭状态，但在熄灭中完成通过热敏电阻TH1、TH2进行的温度检测或者通过上侧电压检测电路322A进行的电压检测，再次使发光二极管LD0～LD3恢复为原本的点亮状态。即，重复如下所述的流程：发光二极管熄灭→通过热敏电阻TH1进行检测→使发光二极管再次点亮固定时间后熄灭→通过热敏电阻TH2进行检测→使发光二极管再次点亮固定时间后熄灭→通过上侧电压检测电路322A进行电压检测→发光二极管再次点亮。通过所述热敏电阻TH1、TH2进行的温度检测、通过上侧电压检测电路322A进行的电压检测所需的时间例如为1毫秒，若以50毫秒的间隔来依序进行这些检测，则在熄灭的1毫秒后存在49毫秒的点亮时间，因此能够在150毫秒的期间完成通过热敏电阻TH1、TH2进行的温度检测与通过上侧电压检测电路322A进行的电压检测这三个检测。此时，若是正在进行发光二极管LD0～LD3中的任一个的点亮时，则每50毫秒包含发光二极管的1毫秒的熄灭，但若是此程度的熄灭间隔，则从人的眼睛看起来感觉跟连续点亮相同，因此暂时性的熄灭不会造成。
图25是表示图24中的输入/输出端口IO0～IO3、与各输出设备的输出状态的对应关系的表。纵轴表示发光二极管(LED)的点亮状态、与通过热敏电阻TH1、TH2进行的检测和通过上侧电压检测电路322A进行的电压检测状态，此时的输入/输出端口群353的信号电平以栏353a、353b来表示。此处，例如在电池容量为25～50％的情况下，仅使发光二极管LD0点亮，在50％～75％的情况下，使发光二极管LD0、LD1这两个点亮，在75％至小于100％的情况下，使发光二极管LD0～LD2这三个点亮，在满充电状态的情况下，使发光二极管LD0～LD3这四个点亮。首先对使发光二极管LD0～LD3点亮的控制进行说明。要仅使发光二极管LD0点亮(LD0：导通)，则如栏353a的第2行所示，仅将输入/输出端口IO0设为低(接地电位)，将IO1～IO3设为高阻抗状态。要使发光二极管LD0、LD1这两灯点亮(LD0、LD1：导通)，则如栏353a的第3行所示，将输入/输出端口IO0、IO1设为低，将IO2、IO3设为高阻抗状态。要使发光二极管LD0～LD2这三灯点亮(LD0、LD1、LD2：导通)，则如栏353a的第4行所示，将输入/输出端口IO0～IO2设为低，仅将IO3设为高阻抗状态。要使发光二极管LD0～LD3全部点亮(LD0、LD1、LD2、LD3：导通)，则如栏353a的第5行所示，将输入/输出端口IO0～IO3全部设为低。通过像这样进行控制，能够借由发光二极管LD0～LD3的点亮来进行电池电压的剩余电量显示。另外，只要如栏353a所示那样将输入/输出端口IO0设为高阻抗，便能够使发光二极管LD0～LD3全部熄灭。
在通过热敏电阻TH1、TH2进行温度检测时，如栏353b所示，只要将输入/输出端口群353中的输入/输出端口IO0设为高，并且将对应的热敏电阻TH1、TH2的任一个的信号电平设为高(VDD1电位)即可。例如，在通过热敏电阻TH1进行检测时，只要将IO1设为导通(高)，则开关元件M1变为导通，对热敏电阻TH1的两端施加规定的电压，微计算机351便能够从输入端口AN1检测热敏电阻TH1的电压值。在通过热敏电阻TH2进行检测时，只要将IO2设为导通(高)，开关元件M2变为导通，微计算机351便能够从输入端口AN1检测热敏电阻TH2的电压值。在通过上侧电压检测电路322A进行的电压检测时，只要将输入/输出端口IO0设为高，并且将IO3设为导通(高)，开关元件M3变为导通，微计算机351便能够从输入端口AN1检测上侧电压检测电路322A(上侧电芯单元146)的电压值。此时，输入/输出端口IO1与IO2必须预先设为低。这样，在IO0的信号无论在哪种状态下均设为高的状态下，将IO1～IO3的信号电平依此由低切换为高。另外，即使将输入/输出端口IO0设为作为熄灭状态的高阻抗状态而非高，也能够择一性地进行通过热敏电阻TH1、TH2来进行的温度检测与通过上侧电压检测电路322A来进行的电压检测。如上所述，使用输入/输出端口IO1～IO3的信号，将多个输入信号一边进行切换一边输入至输入端口AN1，因此能够使所需的输入端口AN1只要一个即可，从而能够节约输入端口数。
实施例2
图26是本发明的第二实施例的电池组100A的电路图，是表示与以往的电动工具本体1连接的状态的图。电池组100A的额定电压为18V，无法进行切换，将图19～图21中说明的包含微计算机的控制部适用于电压固定式的电池组100A而非电压切换式的电池组100。图26中，左侧所示的电动工具本体1与图19所示的电动工具本体1完全相同。电池组100A是从图19所示的电池组100中去除了上侧电芯单元146及随附于其的保护电路(保护IC300)、消耗电流控制部件310、下侧正极端子172、下侧负极端子177的形态。此处，对相同的元件或电路标注有相同的符号编号。关于电芯单元148，与下侧电芯单元147实质相同，但无上侧与下侧的区别，并且保持电池电芯的隔板(未图示)的形状有所变化，因此标注不同编号的符号。以往的电池组15中，未设置图26所示的控制部350而仅利用保护IC320来监测电芯单元148。但是，本实施例中，在电池电芯的保护电路内，除了保护IC320以外，还追加了具有微计算机的控制部350。通过采用像这样设有微计算机的保护电路，从而能在电池组100A侧判定电动工具本体侧是否包含微计算机，并根据其有无来变更电池组100A侧的微计算机的控制。
一旦电池组100A被安装于电动工具本体1，且扳机开关34被扣动而成为有电流流经的状态，控制部350便启动或从睡眠状态恢复而成为常态模式。在向所述常态模式的启动时，电池组100A通过LD端子电压检测电路328来测定LD端子168的电压。通过此测定，控制部350能够检测电动工具本体1中是否包含微计算机，因此在有微计算机的情况下变更控制参数。图26的示例中，由控制部350判定为电动工具本体1中“无微计算机”，因此控制参数仍保持无微计算机的电动工具用设定即默认值。作为此控制参数，与第一实施例所示的同样，有过电流阈值、过放电的电压值、电池电芯温度的上限值等。
对于流经电芯单元148的电流，通过电流检测电路327来监测分流电阻329的两端电压，由此，由控制部350中所含的微计算机来进行测定。其测定的结果为，若用于电流监测的控制参数超过过电流阈值，则控制部350的微计算机将放电禁止信号341设为高，由此来停止马达35的旋转。这样，并非由保护IC320来进行电流值的监测，而是由控制部350的微计算机来进行，由此，能够进行使用微计算机的各种控制。
图27是本发明的第二实施例的电池组100A的电路图，是表示与带有微计算机的18V用电动工具本体1A连接的状态的图。本图中，左侧所示的电动工具本体1A与图20所示者完全相同。又，右侧所示的电池组100A与图26所示者完全相同。控制部350中的过载保护的条件切换主要为放电时的电流限制值。当在不具备微计算机的以往的电动工具本体1中安装有电池组100A时，控制部350将电流限制值Imax限制为20A左右。但是，在电动工具本体1A中包含微计算机的情况下，由本体侧微计算机来进行电动工具本体的电流监测，由此不需要设置由控制部350来设定的电流限制值Imax。因而，控制部350不设置电流限制值Imax，或者设定为可从电芯单元148导出的电流上限值(例如60A)。所述可导出的电流上限值并非由电动工具本体1A侧的限制来决定，而是取决于电池电芯的性能。这样，在电池组100A侧，不再需要将电池组的能力限制为必要以上，因此，对应于通过电池电芯的性能提高而越来越大的电流导出成为可能的电池组，电动工具本体1A侧能够最大限度发挥其能力。并且，对于以往的电动工具本体1也进行与以往同样的电流限制，因此能够实现兼容性高且可靠性高的电池组100A。另外，第二实施例中，过载保护的条件的切换并不仅限于峰值电流值、平均电流值，也可变更电芯温度检测值、过放电电压值等。而且，也可并非对这些值设置阈值，根据是否超过此阈值来单纯地进行过载保护，而是利用控制部350中包含微计算机的情况，通过进行使用这些参数的运算，来进行与运算结果相应的过载保护。通过像这样使用运算式，以改变电芯温度高时与低时的过放电电压的方式进行控制，例如也能进行下述控制：当电芯温度高时，提高过放电电压阈值，当电芯温度低时，降低过放电电压阈值。若控制部350的监测结果为必须停止电动工具，则从控制部350将放电禁止信号341送出至开关元件M41，使开关元件M41的源极-漏极间导通，由此，电动工具本体1A侧的LD端子28变为低电平，马达5的旋转停止。
实施例3
图28是表示本发明的第三实施例的电池组400的立体图。在电池组400中，设有与充电装置或工具本体的触点端卡合而电性导通的多个连接端子。此处所设的连接端子包含分别在上下方向分离的两个连接端子零件，连接端子零件的形状具有特征。电池组400的外观形状与第一实施例所示的电池组100大致相同，外观上的唯一不同在于：在上壳体410的上段面415，未形成局部隆起的阶差部(参照图12的115a、115b)；以及在下段面411的左前侧的角部未形成凹陷部(参照图12的111a)。在上段面415与下段面111的连接部分的阶差部，配置有多个狭槽420，但狭槽420的宽度或尺寸与第一实施例的电池组100大致等同。在上段面的后方侧形成有隆起部432，在隆起部432的左右两侧设有锁扣441。
在下壳体401的内部，收容有十只电池电芯446。此处，设有将五只串联连接而成的上侧电芯单元与下侧电芯单元，输出作为这些电芯单元的并联连接的输出的额定18V。即，电池组400为电压固定式。各个连接端子是由上侧的端子零件与下侧的端子零件这两者构成一个端子。即，充电用的正极端子包含上侧正极端子461与下侧正极端子471，它们被短路。放电用的正极端子包含上侧正极端子462与下侧正极端子472，它们被短路。另外，上侧正极端子461与下侧正极端子471之间、和上侧正极端子462与下侧正极端子472之间，通过自控保护器(self-controlled protector)(未图示)而连接。
负极端子包含上侧负极端子467与下侧负极端子477，它们被连接。由于像这样将一个连接端子分为两个连接端子零件而构成，因此与电动工具本体1侧的设备侧端子的接触部分的个数和合计面积变大，难以引起易因电动工具运行时的振动产生的接触不良而造成的发热等问题，能够长期稳定使用，从而能够实现电池组400的长寿命化。
连接端子中的信号传递用的信号端子，即T端子组(上侧T端子464与下侧T端子474)、V端子组(上侧V端子465与下侧V端子475)、LS端子群(上侧LS端子466与下侧LS端子476)、LD端子群(上侧LD端子468与下侧LD端子478)也分别包含两个端子，上下端子间被连接而设为同电位。上侧连接端子(461～462、464～468)与下侧连接端子(471～472、474～478)被固定于电路基板450。在所述电路基板450上，搭载有电池电芯保护用的IC，但未设微计算机或电池剩余电量显示用的发光二极管。
图29是图28的连接端子的局部放大图。上侧端子零件(465～468)与下侧端子零件(476～478)均是侧视呈大致L字状，上下端子零件的脚部以沿安装方向排列的方式固定于电路基板450。其固定方法是与图4、图5所示的第一实施例同样的方法，使脚部贯穿电路基板450的安装孔，从电路基板450的背侧进行焊接。在各个上侧端子零件(465～468)与下侧端子零件(476～478)，形成有以两侧臂部的一部分间隔变窄的方式弯曲成大致V字状的嵌合部478c。以往的电池组中的嵌合部是以大致V字状的山部分与设备侧端子的插入方向正交的方式而配置。即，以往的端子零件中，大致V字状的山部分(例如以嵌合部478c所示的部分的内面侧顶点部分)的棱线以上下延伸的方式而构成。但在本实施例中，所述棱线的延伸方向并非上下方向，而是以变得倾斜的方式形成，因此能够加长与板状的本体侧末端和端子零件的嵌合部的接触部位的长度。
图30中的(1)是表示上侧端子零件480的立体图。但是，省略了上侧端子零件480的脚部的图示，仅图示了位于电路基板450上侧的部分。上侧端子零件480是将包含导电性金属的平板通过冲压加工而剪切后，弯曲成U字形，并且在臂部形成规定的弯曲形状。此处，以成为U字状的底部的面即桥部482处于后方侧的方式来弯折，从沿铅垂方向延伸的桥部482的左右两侧朝前方侧形成右侧侧面483与左侧侧面484。右侧侧面483与左侧侧面484是以呈左右面对称的方式而形成，右侧侧面483与左侧侧面484成为固定间隔的平行面。从右侧侧面483与左侧侧面484的上部的前边朝前方侧形成左右的臂部485与486，臂部485与486的根部部分即平面部485a、486a是左右方向与右侧侧面483和左侧侧面484处于同一位置的平行面。在平面部485a、486a的前方侧，形成朝向内侧弯曲的弯曲部485b、486b。弯曲部485b、486b为平面状，但大的朝向外侧的弯折部是以其山的棱线变得倾斜的方式而配置。
在弯曲部485b、486a的前方，形成有山折成大致V字状的嵌合部485c、486c。嵌合部485c、486c是朝向内侧呈凸状的部分。在电池组100的安装时，嵌合部485c、486c内侧的山顶部分是与板状的设备侧端子接触并滑动的部分。因而，尽管为大致V字状，但其顶部分(山顶部分)是由大的曲率半径R1或小的曲率半径构成。这是为了在滑动时，使设备侧端子与嵌合部485c、486c的滑动阻力变小，在非滑动且接触时，加大与嵌合部485c、486c的接触面积以减小接触电阻。在嵌合部485c、486c的前方侧，连接有引导部485d、486d，所述引导部485d、486d用于引导板状的设备侧端子插入至嵌合部485c、486c间。引导部485d、486d是设为大致平面状且随着朝向前方侧而沿左右方向展开的形状。因此，臂部485、486的前端部485e、486e设为位于臂部485、486下方的形状。前端部485e、486e以描绘小的曲率半径的方式而使角部圆圆地形成。
图30中的(2)是用于说明嵌合部485c、486c中的与设备侧端子的接触部位的位置关系的图。此处仅示出了左侧的臂部486部分，但右侧的臂部485只是呈面对称，而形状同样。臂部486的高度方向的宽度W随着朝向前后方向而为固定，但嵌合部486c的接触部位处于粗线所示的位置。所述粗线所示的接触部位成为线状的接触部、或宽度细的矩形状的接触区域。粗线所示的接触部位相对于在铅垂线上形成嵌合部486c时的长度(＝W)，接触长度为W/cosθ倍。这样，嵌合部486c的接触部或接触区域的长边方向是以在与设备侧端子的接触面上相对于设备侧端子的安装方向变得倾斜的方式而配置，因此能够加大接触部或接触区域，从而能够扩大与电动工具本体侧设备侧端子的接触面积。其结果，能够减小设备侧端子与嵌合部486c的接触电阻，从而能够有效地抑制因接触电阻的增大引起的端子发热。而且，能够抑制与设备侧端子之间的电弧(arc)的产生，因此能够防止臂部485、486的损伤或熔断。另外，关于作为电力端子的上侧正极端子461、462与下侧正极端子471、472，也可与第一实施例同样地，将上侧电芯单元146与下侧电芯单元147的正极端子分别连接，从而适用于能够与第一实施例同样地切换低电压侧与高电压侧的电池组。此时，在以第一实施例所说明的上侧端子零件200(参照图5)与下侧端子零件220(参照图5)的嵌合部，只要适用第三实施例的臂部及嵌合部的形状即可。
关于信号传递用的端子(图28的上侧端子零件464～466、468与下侧端子零件474～476、478)，也构成为由上下两段嵌合部所形成，它们设为同电位而使相同的信号流动。但是，也可构成为，信号端子的上下部分设为不同电位，电动工具本体侧的设备侧端子也同样分离地形成，由此来增加所传递的信号数。而且，关于信号传递用的端子，使用上下完全分离的端子零件的必要性小，因此也可形成为上下连结的端子零件。接下来，通过图31来说明上下连结的端子零件500的形状。
图31是表示端子零件500的形状的立体图。但是，省略了端子零件500的脚部的图示，仅图示了位于电路基板450上侧的部分。端子零件500通过在右侧臂部505的前方侧约一半部分，形成将臂部505上下分割的切槽508，从而形成上侧的臂部片506与下侧的臂部片510。同样地，通过在左侧臂部506的前方侧约一半部分，形成将臂部506上下分割的切槽512，从而形成上侧的臂部片507与下侧的臂部片511。这样，通过切槽508、512而分为上侧的臂部片506、507与下侧的臂部片510、511，能够实现在一个端子零件500中具有两组臂部组的结构，从而能够实现能确保良好的嵌合状态的信号端子。在上侧的端子组(506、507)与下侧的端子组(510、511)，分别形成有用于与板状的本体侧连接端子嵌合的嵌合部(506c、507c)和嵌合部(510c、511c)(但在图31中看不到嵌合部506c、510c)。上侧的嵌合部(506c、507c)是接触部或接触区域的长边方向倾斜地配置。同样，下侧的嵌合部(510c、511c)是接触部或接触区域的长边方向倾斜地配置。上侧与下侧嵌合部的接触部或接触区域的长边方向以排列成一列的方式而配置。另外，也可使上侧与下侧的嵌合部以沿前后方向观察时处于同位置的方式而配置，从而上侧与下侧嵌合部的接触部或接触区域的长边方向以并非排列成一列的方式而配置。而且，也可使上侧与下侧嵌合部的长边方向的倾斜方向不一致而是设为反向的方向。例如，也可变更上侧的臂部组(506、507)的形状，而设为使下侧的端子组(510、511)上下反转的形状即相对于水平面呈面对称的形状。如上所述，使嵌合部的接触区域的长边方向以成为倾斜方向而非铅垂方向的方式形成，由此，与使嵌合部跟安装方向正交的以往例相比，能够加长嵌合部的长度，因此能够降低接触电阻。
以上，在第三实施例中，对用于电压固定式电池组的连接端子的形状(480、500)进行了说明，但也可将这些端子形状适用于第一实施例那样的电压切换式电池组。例如也可在图9所示的信号端子零件240中采用图31所示的端子零件500的嵌合部的配置。
以上，基于实施例说明了本发明，但本发明并不限定于所述实施例，可在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。例如，所述实施例中，以18V与36V的电压切换式的电池组进行了说明，但切换的电压比并不仅限于此，也可为通过串联连接与并联连接的组合来切换的其他电压比。

Claims (14)

1.一种电池组，其至少具有第一电芯单元及第二电芯单元来作为由多个电池电芯串联连接而成的电芯单元，且能切换为串联连接状态与所述串联连接状态以外的连接状态，所述串联连接状态是指在所述第一电芯单元连接于较所述第二电芯单元为高电压侧的状态下，将所述第一电芯单元及所述第二电芯单元彼此串联连接，其中，
所述电池组包括：
控制部，所述控制部是直接或间接连接于所述第一电芯单元及所述第二电芯单元的控制部，且能够对构成所述第一电芯单元的电池电芯的状态与构成所述第二电芯单元的电池电芯的状态进行监测，并输出用于控制所述电池组的放电的控制信号；
电源电路，所述电源电路是连接于所述控制部的电源电路，且能够对所述控制部供给电源电压；以及
壳体，所述壳体是收容所述第一电芯单元、所述第二电芯单元、所述控制部及所述电源电路的壳体，且能够将所述电池组连接于电气设备本体，
所述电源电路连接于所述第一电芯单元及所述第二电芯单元中的其中一个电芯单元，所述控制部连接于所述电源电路与所述其中一个电芯单元的负极，所述电源电路由从所述其中一个电芯单元输入的电压来生成所述电源电压而供给至所述控制部。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
在作为所述其中一个电芯单元的所述第二电芯单元连接所述电源电路，从所述第二电芯单元经由所述电源电路来对所述控制部供给所述电源电压。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，其中，
所述电池组具有与所述控制部连接的检测部，所述检测部能够对与所述电池组或者连接于所述电池组的所述电气设备本体相关的物理量进行检测，并将所述物理量的信息输出至所述控制部。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，
所述电池组具有第一电压检测部来作为所述检测部，所述第一电压检测部将所述第一电芯单元及所述第二电芯单元中的另一个电芯单元与所述控制部予以连接，所述第一电压检测部将所述另一个电芯单元的电压的信息作为所述物理量而输出至所述控制部。
5.根据权利要求1或2所述的电池组，其中，
所述控制部根据所述电芯单元的连接状态来控制所述电池组的放电或充电。
6.根据权利要求3所述的电池组，其中，
所述电池组具有第二电压检测部来作为所述检测部，所述第二电压检测部以能够与所述电气设备本体的端子连接的方式构成，所述第二电压检测部将从所述电气设备本体的端子输入的电压的信息作为所述物理量而输出至所述控制部。
7.根据权利要求1或2所述的电池组，其中，
所述控制部根据与所述电池组连接的所述电气设备本体的种类，来控制所述电池组的放电或充电。
8.一种电池组，具有多个电芯单元，且能切换所述电芯单元的串联连接的输出或并联连接的输出，所述电芯单元是由多个电池电芯串联连接而成，所述电池组的特征在于，
针对每个所述电芯单元而设有监测电池电芯的状态的保护电路，
在对多个所述电芯单元中的、串联连接时连接于接地线侧的最下段的所述电芯单元所设的保护电路中，连接有输入多个所述保护电路的信号的微计算机。
9.根据权利要求8所述的电池组，其特征在于，
设置生成所述微计算机的驱动用电源的电源电路，所述电源电路由串联连接时靠近接地线侧的最下段的所述电芯单元的输出来生成所述电源。
10.根据权利要求8或9所述的电池组，其特征在于，
在所述最下段电芯单元以外的电芯单元侧，设有调整电路，所述调整电路用于取得所述最下段电芯单元的包含所述微计算机在内的所述保护电路的总电力消耗与所述最下段电芯单元以外的电芯单元的所述保护电路的电力消耗的平衡。
11.根据权利要求8或9所述的电池组，其特征在于，
根据多个所述电芯单元是被串联连接还是被并联连接，来变更过载保护的条件。
12.根据权利要求8或9所述的电池组，其特征在于，
根据在安装所述电池组的电气设备本体侧包含本体侧微计算机还是不包含本体侧微计算机，来变更过载保护的条件。
13.一种电气设备，其具有：权利要求1至12中任一项所述的所述电池组；以及作为电气设备本体的至少第一电气设备本体，能够连接于所述电池组，其中，
当所述电池组连接于所述第一电气设备本体时，所述电池组成为将所述电芯单元彼此串联连接的串联连接状态，
当所述电池组未连接于所述第一电气设备本体时，所述电池组成为所述第一及第二电芯单元彼此电性独立的非连接状态。
14.一种电气设备，其具有：权利要求1至12中任一项所述的所述电池组或权利要求13所述的电气设备；以及作为电气设备本体的至少第二电气设备本体，能够连接于所述电池组，其中，
当所述电池组连接于所述第二电气设备本体时，所述电池组成为将所述电芯单元彼此并联连接的并联连接状态，
当所述电池组未连接于所述第二电气设备本体时，所述电池组成为所述第一电芯单元及所述第二电芯单元彼此电性独立的非连接状态。
CN201880038918.1A 2017-06-16 2018-05-30 电池组以及使用电池组的电气设备 Active CN110785888B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202310044004.9A CN115911614A (zh) 2017-06-16 2018-05-30 电池组、第一电气设备本体以及第二电气设备本体

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-118575 2017-06-16
JP2017118574 2017-06-16
JP2017-118574 2017-06-16
JP2017118575 2017-06-16
PCT/JP2018/020633 WO2018230337A1 (ja) 2017-06-16 2018-05-30 電池パック及び電池パックを用いた電気機器

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310044004.9A Division CN115911614A (zh) 2017-06-16 2018-05-30 电池组、第一电气设备本体以及第二电气设备本体

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110785888A CN110785888A (zh) 2020-02-11
CN110785888B true CN110785888B (zh) 2023-02-17

Family

ID=64659725

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310044004.9A Pending CN115911614A (zh) 2017-06-16 2018-05-30 电池组、第一电气设备本体以及第二电气设备本体
CN201880038918.1A Active CN110785888B (zh) 2017-06-16 2018-05-30 电池组以及使用电池组的电气设备

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202310044004.9A Pending CN115911614A (zh) 2017-06-16 2018-05-30 电池组、第一电气设备本体以及第二电气设备本体

Country Status (7)

Country Link
US (3) US11367907B2 (zh)
EP (1) EP3641047A4 (zh)
JP (4) JP6860072B2 (zh)
CN (2) CN115911614A (zh)
AU (2) AU2018284929B2 (zh)
CA (1) CA3067183A1 (zh)
WO (1) WO2018230337A1 (zh)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA189201S (en) 2017-07-26 2020-10-09 Walmart Apollo Llc Battery pack
USD958061S1 (en) * 2017-07-26 2022-07-19 Walmart Apollo, Llc Battery pack
USD988984S1 (en) 2017-11-30 2023-06-13 Walmart Apollo, Llc Battery pack
US11626743B2 (en) * 2017-12-06 2023-04-11 Husqvarna Ab Battery tool connection interface
JP7114448B2 (ja) * 2018-11-30 2022-08-08 株式会社マキタ 充電システム、バッテリパックおよび充電器
CN113508491B (zh) * 2019-03-01 2023-06-30 米沃奇电动工具公司 电动工具和用于与其一起使用的电池组
USD912615S1 (en) * 2019-03-07 2021-03-09 Globe (Jiangsu) Co., Ltd Battery
USD911931S1 (en) * 2019-03-08 2021-03-02 Globe (Jiangsu) Co., Ltd Battery
DE102019204071A1 (de) * 2019-03-25 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Erkennung eines ersten Betriebszustandes einer Handwerkzeugmaschine
CN112838322A (zh) * 2019-11-07 2021-05-25 南京德朔实业有限公司 电池包及包含该电池包的电动工具
CN110764006B (zh) * 2019-12-30 2020-10-27 杭州华塑加达网络科技有限公司 一种电池管理系统
EP4099472A4 (en) * 2020-05-07 2023-07-12 Nanjing Chervon Industry Co., Ltd. BATTERY PACK AND POWER TOOL SYSTEM
CN113681518A (zh) * 2020-05-18 2021-11-23 南京德朔实业有限公司 电动工具
USD1022874S1 (en) * 2021-04-22 2024-04-16 Husqvarna Ab Battery charger
EP4140659A1 (en) 2021-04-27 2023-03-01 Techtronic Cordless GP Battery temperature based tool power reduction
SE545235C2 (en) * 2021-05-10 2023-05-30 Atlas Copco Ind Technique Ab Power tool with a frame made from an electrically conductive material
WO2022246101A1 (en) * 2021-05-19 2022-11-24 Milwaukee Electric Tool Corporation Work area charging
JP1710761S (ja) * 2021-07-02 2022-03-25 蓄電池
WO2023166880A1 (ja) * 2022-03-03 2023-09-07 工機ホールディングス株式会社 電気機器及び電気機器システム
JP1730058S (ja) * 2022-03-25 2022-11-17 蓄電池本体
JP1745285S (ja) * 2022-08-22 2023-06-02 蓄電池
JP1745398S (ja) * 2022-08-22 2023-06-02 蓄電池

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957831A (en) * 1988-03-04 1990-09-18 Black & Decker, Inc. Control apparatus for switching a battery pack
JP2003111284A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Nec Mobile Energy Kk 省電力化電池パック
JP2007229827A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Koki Co Ltd コードレス電動工具及びこれに用いられるバッテリ装置
JP2009115522A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Smk Corp 携帯電子機器の電池電圧検出回路
WO2015166907A1 (ja) * 2014-04-30 2015-11-05 日立工機株式会社 電池パック及び充電装置

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1957831A (en) 1931-10-13 1934-05-08 Hague Harry Toilet bowl
JP2000228828A (ja) 1999-02-04 2000-08-15 Canon Inc 電源システム、電子機器及び電池パック
DE102008040061A1 (de) 2008-07-02 2010-01-07 Robert Bosch Gmbh Elektrowerkzeugmaschine
JP5423955B2 (ja) 2009-06-02 2014-02-19 三菱自動車工業株式会社 電気自動車の電池モジュール
JP5461221B2 (ja) 2010-02-12 2014-04-02 株式会社マキタ 複数のバッテリパックを電源とする電動工具
JP2012208067A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Keihin Corp 電池電圧検出装置
JP2013013184A (ja) 2011-06-28 2013-01-17 Makita Corp 充電システム及びバッテリパック
JP2014017954A (ja) 2012-07-07 2014-01-30 Hitachi Koki Co Ltd 電源装置
JP6093253B2 (ja) * 2013-06-21 2017-03-08 株式会社マキタ バッテリユニット
US9726731B2 (en) * 2013-12-31 2017-08-08 Chervon (Hk) Limited Battery pack, method for detecting battery pack, charging assembly and electric tool
GB201403971D0 (en) 2014-03-06 2014-04-23 7Rdd Ltd Portable power supply improvements
US9893384B2 (en) * 2014-05-18 2018-02-13 Black & Decker Inc. Transport system for convertible battery pack
AU2016366842B9 (en) * 2015-12-11 2019-10-24 Milwaukee Electric Tool Corporation Method and apparatus for connecting a plurality of battery cells in series or parallel

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4957831A (en) * 1988-03-04 1990-09-18 Black & Decker, Inc. Control apparatus for switching a battery pack
JP2003111284A (ja) * 2001-09-27 2003-04-11 Nec Mobile Energy Kk 省電力化電池パック
JP2007229827A (ja) * 2006-02-28 2007-09-13 Hitachi Koki Co Ltd コードレス電動工具及びこれに用いられるバッテリ装置
JP2009115522A (ja) * 2007-11-05 2009-05-28 Smk Corp 携帯電子機器の電池電圧検出回路
WO2015166907A1 (ja) * 2014-04-30 2015-11-05 日立工機株式会社 電池パック及び充電装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2018230337A1 (ja) 2020-04-09
CN110785888A (zh) 2020-02-11
JP7095768B2 (ja) 2022-07-05
CA3067183A1 (en) 2018-12-20
CN115911614A (zh) 2023-04-04
WO2018230337A1 (ja) 2018-12-20
JP2021106493A (ja) 2021-07-26
JP6860072B2 (ja) 2021-04-14
JP2024052868A (ja) 2024-04-12
JP2022133324A (ja) 2022-09-13
US11367907B2 (en) 2022-06-21
US20230275277A1 (en) 2023-08-31
JP7447936B2 (ja) 2024-03-12
US20200212505A1 (en) 2020-07-02
AU2022201396B2 (en) 2024-04-18
US20220302510A1 (en) 2022-09-22
EP3641047A4 (en) 2021-03-24
NZ760062A (en) 2020-12-18
AU2022201396A1 (en) 2022-03-24
EP3641047A1 (en) 2020-04-22
AU2018284929B2 (en) 2021-12-09
AU2018284929A1 (en) 2020-01-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110785888B (zh) 电池组以及使用电池组的电气设备
US20230318055A1 (en) Electrical apparatus using battery pack
WO2018079722A1 (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器、電気機器システム
JP7276440B2 (ja) 電池パック及び電気機器
JP6977324B2 (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器
US11837741B2 (en) Electrical apparatus using battery pack
CN109906523B (zh) 电池组以及使用电池组的电动机器、电动机器系统
JP2019003861A (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器
WO2019022071A1 (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器
JP2019003860A (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器
JP6848711B2 (ja) 電池パック及び電池パックを用いた電気機器
JP7272430B2 (ja) 電池パック及び電気機器
NZ760062B2 (en) Battery pack and electric apparatus using battery pack
US20230275295A1 (en) Electric device system and battery pack
WO2022113644A1 (ja) 電池パック及び電気機器
CN111136620A (zh) 电池包、电池包与电动工具组合以及电池包与充电器组合

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant