CN116250134A - 用于动力工具的电池和模块化电池系统 - Google Patents
用于动力工具的电池和模块化电池系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116250134A CN116250134A CN202180067804.1A CN202180067804A CN116250134A CN 116250134 A CN116250134 A CN 116250134A CN 202180067804 A CN202180067804 A CN 202180067804A CN 116250134 A CN116250134 A CN 116250134A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- battery
- canopy portion
- canopy
- power tool
- insertion direction
- 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.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- 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
- 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
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/623—Portable devices, e.g. mobile telephones, cameras or pacemakers
- H01M10/6235—Power tools
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
-
- 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
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
- H01M10/6561—Gases
- H01M10/6563—Gases with forced flow, e.g. by blowers
-
- 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
- H01M50/20—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
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
-
- 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
- H01M50/244—Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
-
- 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
- H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
-
- 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
- H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
-
- 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
-
- 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
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
一种用于动力工具的电池(300),该电池包括:具有至少一个侧面(301)的中央壳体(310),该中央壳体终止于第一篷盖部分(320)和与该第一篷盖部分相对的第二篷盖部分(330),其中,这些篷盖部分(320,330)面向电池的插入方向(D);一个或多个引导构件(340a,340b),布置在中央壳体(310)上以将电池沿着插入方向(D1)引导至与动力工具(100)的附接器件配合的配合位置中;一个或多个电连接器(810),布置在形成于中央壳体(310)中的相应的伸长的狭槽(350)中,其中,狭槽在插入方向(D2)上延伸,其中,一个或多个引导构件(340a,340b)和一个或多个狭槽(350)在与中央壳体(310)的侧面(301)相切的平面(P)中延伸,其中,电池还包括布置在第二篷盖部分(330)上的手柄(360),其中手柄从第二篷盖部分(330)的中心朝向平面(P)偏置一偏置距离(O)。
Description
技术领域
本公开涉及用于电动工具和混合电动工具的电池。该电池适于与手持式施工机具一起使用,例如切割工具、岩芯钻和用于切割混凝土和石头的锯以及链锯,并且该电池还适于草坪和地面护理产品,即草坪割草机等。
背景技术
电池技术的进步使与经由来自干线的线缆或通过内燃机来提供动力的对应的动力工具在同一水平下作业的电池提供动力的电动工具成为可能。例如,电池提供动力的切割工具、链锯以及多种类型的户外动力工具和用于草坪和地面护理的产品如今可以由通过可充电的电池来提供动力的电动机驱动,而以前需要连接到干线或内燃机的线缆。还提出了混合动力工具,其利用可充电的电池和燃烧能的组合以有效的方式来执行手头的任务。
然而,类似于上文提到的应用仍然需要大量的储存能量以能够提供足够的动力。因此,电池可能相对较大且重。处理这种重型电池可能具有挑战性。例如,由于电池可能会被卡在电池隔室中,因此将大且重的电池插入到动力工具的电池隔室或充电单元中以及将电池从动力工具的电池隔室或充电单元拆下可能是困难的。此外,不同的应用之间以及不同的工具之间的能量需求可能不同。因此,需要支持不同应用的通用的电池系统。
需要一种改进的用于电动工具和混合动力工具的电池。
发明内容
本公开的目的是提供一种改进的用于动力工具的电池,其解决或至少减轻以上所提及的问题中的一些问题。
该目的通过一种用于动力工具的电池来实现。该电池包括具有至少一个侧面的中央壳体,该中央壳体终止于第一篷盖部分和与第一篷盖部分相对的第二篷盖部分,其中,这些篷盖部分面向电池的插入方向。电池还包括一个或多个引导构件,其布置在中央壳体上以将电池沿着插入方向引导至与动力工具的附接器件配合的配合位置中。一个或多个电连接器布置在形成于中央壳体中的相应的伸长的狭槽中,其中,狭槽在插入方向上延伸。一个或多个引导构件和一个或多个狭槽在与中央壳体的侧面相切的平面中延伸。该电池还包括布置在第二篷盖部分上的手柄,其中手柄从第二篷盖部分的中心朝向平面偏置一偏置距离。
由于手柄朝向平面偏置,在插入方向上施加在手柄上的力与一个或多个引导构件以及一个或多个狭槽的伸长方向对准。当将电池插入到配合位置中以及从配合位置拆下电池时,这种力的对准使电池的枢转运动减少。因此,简化了电池到动力工具的连接和断开。
本文中公开的电池还可以聚合成更大的固定电源,并且用于在更长的时间段内为更大的工具或更小的工具提供动力。
根据多个方面,电池包括在平面中延伸的第一引导构件和第二引导构件,其中一个或多个伸长的狭槽在中央壳体的侧面上布置在第一引导构件和第二引导构件之间。这一布置提供了电池和动力工具之间的稳定的机械连接,并且还提供了电池相对于动力工具的电池隔室或者相对于动力工具上的其他电池保持装置的方便的插入和拆下操作。
根据多个方面,第一篷盖部分和/或第二篷盖部分形成有斜面边缘。该斜面或倒角简化了电池插入到电池隔室中的过程,这是由于其充当将篷盖部分的面与电池隔室孔口对准的初始引导件。
根据多个方面,电连接器表面安装到布置在中央壳体中的承载结构上,其中承载结构还包括用于控制电池的操作的控制单元。这种结合承载结构简化了电池的组装并且提供了在整体上更具成本效益的设计。承载结构可以是例如同时支撑电连接器、电源电路二者以及控制单元的印刷电路板(PCB)。
根据多个方面,第一篷盖部分和/或第二篷盖部分通过一个或多个可释放紧固构件附接到中央壳体。这些可释放紧固构件,例如诸如螺钉或螺栓的螺纹构件,简化了电池的组装和拆卸,并因此提供例如更方便的电池回收。
根据多个方面,狭槽和引导构件形成在立方体形状突出部,该立方体形状突出部沿平面的法向量从中央壳体延伸,其中立方体形状突出部的表面平行于平面。该立方体形状突出部的前缘可以形成布置成当处于配合位置中时相对于动力工具支撑电池的邻接部。这一布置提供了整个电池系统的改进的机械稳健性。控制单元可以有利地安装在立方体形状突出部内部,在该位置处,控制单元受到保护同时仍然靠近电连接器。
根据多个方面,至少一个伸长的狭槽限定通向中央壳体的内部体积部的通道,以用于使冷却空气流经过内部体积部并离开到周围环境中。这种冷却空气流保持电连接器不受灰尘和泥浆的影响,或者至少减少进入包括电连接器的局部区域中的颗粒物的量,这是一个优势。
根据多个方面,引导构件布置成与形成在动力工具中的对应的燕尾槽配合。这一布置提供了适用于重型电池和动力工具的增加的机械强度。
根据多个方面,电池包括在插入方向上延伸的凹槽,该凹槽布置在中央壳体的与伸长的狭槽和引导构件相对的侧面上,以与布置在形成于动力工具中的电池隔室的壁上的支撑底脚配合。这种可选的支撑结构进一步增强了电池和动力工具之间的机械连接的机械稳健性。
根据多个方面,电池包括至少一个凹陷部,该凹陷部构造成接收电池锁定机构的相应的锁定构件,其中,凹陷部包括这样的表面,该表面以弧形形式布置以匹配锁定构件的前缘部分的表面。这种特定的机构形式简化了从配合位置释放电池,这是一个优势。
该目的还通过一种模块化电池系统来实现,该模块化电池系统包括多种电池类型,其中每种电池类型构造成在插入方向上插入到与动力工具的附接器件配合的配合位置中。每种电池类型包括:中央壳体,限定中央体积部;一个或多个引导构件,布置在中央壳体上以将电池沿着插入方向引导至配合位置中;以及一个或多个电连接器,布置在形成于中央壳体中的相应的伸长的狭槽中,其中狭槽在插入方向上延伸。每种电池类型还包括第一篷盖部分和与布置成与第一篷盖部分相对的第二篷盖部分,其中,这些篷盖部分面向插入方向,并且其中每个篷盖部分限定相应的第一篷盖体积部和第二篷盖体积部。中央壳体对于多种电池类型中的每种电池类型来说是相同的,同时第一篷盖体积部和/或第二篷盖体积部在多种电池类型中的第一电池类型和第二电池类型之间不同。通过具有在模块化电池系统中的所有电池类型上的相同的中央壳体以及不同的篷盖部分,电池的能量容量可以在不改变朝向动力工具或朝向电池充电器的任何接口的情况下适配动力工具和手头的任务,这是因为机械附接装置和电连接器二者布置在对于所有类型的电池而言都是相同的中央壳体上。
通常,除非本文中另有明确定义,否则权利要求中使用的所有术语应根据其在技术领域中的普遍含义进行解释。除非另有明确说明,否则对“一/一个/该元件、设备、部件、器件、步骤等”的所有引用应开放性地解释为涉及元件、设备、部件、器件、步骤等的至少一个实例。当研究所附权利要求和以下描述时,本发明的其他特征和优势将变得显而易见。本领域技术人员应理解,在不背离本发明的范围的情况下,可以对本发明的不同特征进行组合以形成除以下所描述的实施方式之外的实施方式。
附图说明
现在将参考所附附图更详细地描述本公开,在附图中:
图1示出了示例性动力工具;
图2示出了用于电池的示例性电池隔室;
图3A至图3C示出了第一类型的示例性电池;
图4示出了第二类型的示例性电池;
图5示意性地示出了电池上对准的部件;
图6至图7示出了包括在模块化电池系统中的电池类型;
图8示出了电池上的电连接器;并且
图9示出了用于电池的示例性电池组;
具体实施方式
在下文中,将参考附图更充分地描述本发明,在附图中示出了本发明的某些方面。然而,本发明可以以许多不同的形式来体现,并且不应解释为限于本文中阐述的实施方式和方面;相反,通过实例的方式提供这些实施方式使得本公开将是全面且完整的,并且将向本领域技术人员充分地传达本发明的范围。在整个说明书内容中,相似的标记指代相似的元件。
应当理解,本发明不限于本文中所描述的以及附图中所示出的实施方式;相反,本领域技术人员应理解在所附权利要求的范围内可以进行多种改变和修改。
图1示出了手持式动力工具100。虽然图1中的动力工具100是电动切割工具,但是本文中公开的技术和装置也可以应用于其他类型的手持式电动工具,例如链锯、鼓风机、除草锯和树篱修剪机。本文中公开的技术和装置也可以与例如岩芯钻的电动工具和例如草坪割草机、压力清洗机的园艺机具等一起使用。
动力工具100包括用于为工具提供动力的电池110。如图2中更详细地示出的,这一特定的电池布置成插入到通孔形式的电池隔室200中。电池沿插入方向D插入到电池隔室中,进入电池上的电连接器与动力工具上的对应电连接器210电连接的配合位置中。本文中所讨论的电池尤其适于插入通孔形式的电池隔室中,到如图2中所示的电池隔室200。然而,应当理解,本文中所公开的电池也可以通过动力工具上的外部安装的附接器件在外部附接到动力工具。
图3A至图3C示出了第一类型的电池300的视图。与图4中所示出的第二类型的电池400相比,该电池300具有更大的能量储存容量。第一类型的电池可能重约5100g,而第二类型的电池可能重约3000g。这两种电池都具有坚固耐用的设计并且都可以称为重型电池,适于在户外在与灰尘、泥浆和其他颗粒物相关联的恶劣环境中使用。因此,重要的是电池和动力工具之间的机械连接是稳健的并具有高机械强度。
参考图3A至图3C和图4,示出了用于动力工具100的电池300、400。该电池包括中央壳体310,该中央壳体终止于第一篷盖部分320和与第一篷盖部分相对的第二篷盖部分330。篷盖部分(gable portion)320、330横向地延伸到中央壳体310的侧面301并且面向插入方向D。这一示例性中央壳体通过四个侧面具有倒圆矩形的截面形状。因此,它具有由篷盖部分覆盖的倒圆矩形形状的孔口。应注意,其他的电池形状也是可以的,即,其中中央壳体是更接近管状的或者具有三角形的或更一般地多边形的截面形状。图3A至图3C和图4中所示的这种特定的布置的优点是易于组装。下面将结合图9更详细地描述的电池组900首先插入到中央壳体中,然后通过形成为由中央壳体分隔开的第一篷盖部分和第二篷盖部分来封闭该电池。篷盖部分和中央壳体之间的接触区域可以包括弹性的密封件,但是这完全是可选的。根据一些方面,第一篷盖部分320和/或第二篷盖部分330通过一个或多个可释放的紧固构件304附接到中央壳体310,例如,如图3A中所示,其中螺纹构件(例如螺钉或螺栓)用于将篷盖部分附接到中央壳体。
一个或多个引导构件340a、340b布置在中央壳体310上以利用动力工具100的附接器件将电池沿着插入方向D1引导至配合位置中。动力工具上的附接器件可以例如布置在如图2所示的电池隔室200中或者布置在动力工具的外侧上。根据一实例,引导构件340a、340b布置成与如图2中所示例的形成在动力工具100中的对应的燕尾槽230a、230b配合。
参考图8,一个或多个电连接器810布置在形成于中央壳体310中的相应的伸长的狭槽350中。值得注意的是,狭槽在插入方向D2上延伸,即在与引导构件340a、340b相同的方向上延伸。当电池被引导至与动力工具100配合的配合位置中时,动力工具上的电连接器与电池上的电连接器进行电接触,这为动力工具100提供动力。
如图3A、图3C和图4中所示,一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350平行于与中央壳体310的侧面301相切的平面P延伸。这里,相切意味着该平面在与中央壳体310的侧面301大致相同的方向上延伸并且与侧面301的表面相切。应理解,平面P的位置和定向取决于中央壳体的形状。对于如图3A、图3C和图4中所示的矩形(或倒圆矩形)截面的中央壳体,该平面或多或少地与侧面301重叠。
电池还包括布置在第二篷盖部分330上的手柄360。该手柄360从第二篷盖部分330的中心朝向平面P偏置一偏置距离O。换句话说,手柄朝向电池的包括一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350的侧面移位。在优选的实施方式中,手柄一直偏置到形成在篷盖部分和中央壳体之间的角部。在这种情况下,一个或多个引导构件340a、340b、一个或多个狭槽350以及手柄全部与平面P相交。
例如,手柄360可以如附图中所示地形成为第二篷盖部分330中的凹陷部,或者其可以是在朝向平面P偏移的位置处附接到第二篷盖部分330的突出的分离构件。已知用于电池的多种手柄设计,因此在本文中将不再更详细地进行讨论。
手柄360、一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350均在插入方向上延伸。此外,手柄360、一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350至少朝向平面偏移,并且在优选的实施方式中,在平面P中延伸。这意味着施加在手柄360上的力,即将电池推到与动力工具100配合的配合位置中的推力或者用于将电池从动力工具100拆下的拉力,与一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350二者的延伸方向对准。这还意味着通过在手柄上进行操作,电池相对于动力工具的附接器件(例如,电池隔室200中的引导件)的枢转最小化。因此,由于偏置的手柄使得电池的枢转运动减小,将电池插入到与动力工具配合的配合位置中以及将电池从动力工具拆下变得更容易。
图5示意性地示出了这一构思。用于将电池300、400推动到配合位置中的力F1与一个或多个引导构件340a、340b和一个或多个狭槽350的延伸方向对准。因此,当电池进入配合位置中时,该电池不存在枢转运动M。这同样适用于在手柄上施加相反的力F2以将电池从配合位置拆下的情况。因此,将电池插入到配合位置中以及将电池从配合位置拆下通过电连接器、引导构件和手柄的相对布置来简化。在优选的实施方式中,手柄360与平面P相交,与伸长的狭槽350和引导构件340a、340b对准。
可以应用多种机械布置来将电池引导至锁定位置中,该锁定位置可以是如图2中所示的通孔形式的电池隔室200的内部或者动力工具的外部。根据一个实例,电池包括平行于平面P延伸的第一引导构件340a和第二引导构件340b,其中一个或多个伸长的狭槽350在中央壳体的侧面301上布置在第一引导构件340a和第二引导构件340b之间。在该方面中,当电池如图3A定位时,第一引导构件可以称为上部引导构件,并且第二引导构件可以称为下部引导构件。引导构件340a、340b可以可选地与动力工具上的对应构件230a、230b一起形成燕尾布置。
为了简化电池到动力工具的附接,例如,将其插入到如图2中所示的电池隔室200中,第一篷盖部分320和/或第二篷盖部分330可以可选地形成有斜面边缘。由于电池最初通过斜面引导进入电池隔室的孔口,因此该斜面或倒角使插入简化。
例如参考图3C和图4,第一篷盖部分320和/或第二篷盖部分330可选地包括布置成通信地联接到控制单元的手动控制输入界面302和/或布置成通信地联接到控制单元的信息输出界面303。这些界面提供用于向使用者传递例如电池充电状态等信息的器件。用于输入控制命令等的器件由输入界面302提供。这种控制命令可以例如与查询电池以获取某些状态信号等相关联。
狭槽350和引导构件340a、340b优选地形成在立方体形状突出部中,该立方体形状突出部从中央壳体沿平面P的法向量延伸,如图3A所示,其中立方体形状突出部370的表面平行于平面P。立方体形状突出部370的前缘375可选地形成布置成当处于配合位置中时相对于动力工具100支撑电池的邻接部。例如,前缘可以构造为邻接抵靠一个或多个弹性构件240a、240b,例如形成在诸如橡胶等弹性材料中的弹簧加载的凸缘或突出不。这些弹性构件在电池处于配合位置中时向电池提供反作用力。参考图5,该反作用力与力F2对准,并因此遵循本文中所讨论的力对准的基本构思,以使将电池插入到动力工具100中以及将电池从动力工具拆下简化。
参考图2和图3B,本文中所讨论的电池可选地包括在插入方向D上延伸的凹槽390,该凹槽布置在中央壳体310的与具有伸长的狭槽350和引导构件340a、340b的侧面相对的侧面上,以与布置在形成于动力工具100中的电池隔室200的壁上的支撑底脚220配合。该支撑底脚220可以例如是钢制的并且其尺寸设置成支撑大部分重量。本文中公开的电池的重量可以在2500g至5500g之间,并且优选地为3000g或5100g。因此,可能需要稳健的机械支撑,以便将电池安全地且牢固地支撑在配合位置中。
本文中所讨论的电池还可以包括至少一个凹陷部380a、380b,该凹陷部构造成接收电池锁定机构的相应的锁定构件。凹陷部包括一表面,该表面以弧形形式布置以匹配锁定构件的前缘部分的表面。参考图2,当电池接收在电池隔室200中时,一个或多个锁定构件250a、250b构造成在电池进入隔室时屈服。然后,锁定构件250a、250b摆转到形成在中央壳体310中的凹陷部380a,380b中,在该位置中,它们防止电池从电池隔室缩回。值得注意的是,即使在前缘部分与布置成接合前缘部分的表面之间存在一些摩擦,前缘部分的弧形形式也允许锁定机构以较小的阻力旋转出锁定位置。
锁定构件可以布置成朝向锁定位置偏移的弹簧,并且可以通过如图2中所示的杆或按钮机构260来操作。
本文中所讨论的电池在操作期间以及充电期间优选是被冷却的。为了便于冷却,中央壳体包括图8中所示的格栅孔口830a、830b。这些格栅孔口为冷却空气流通过中央壳体的内部体积部而穿过电池内部提供通道,从而将热量从电池输送出去。
根据一些方面,多个伸长的狭槽350中的至少一个伸长的狭槽限定进入中央壳体310的内部体积部的通道,以用于使冷却空气流经过内部体积部离开到周围环境中。因此,流经格栅孔口之间的冷却空气流的一部分能够经由伸长的狭槽离开。经由狭槽离开的冷却空气流必然受进入包括电连接器的区域的任何污垢或泥浆的影响。因此,在动力工具的操作期间,该区域要保持清洁且没有灰尘和泥浆,这是最有利的。
如图8中所示,电连接器810可选地表面安装到布置在中央壳体310中的承载结构820上。该承载结构还可以包括用于控制电池的操作的控制单元。因此,提供了一种成本有效的设计,与电连接器必须单独用线连接到控制单元的情况相比,该设计可以以更少的步骤制造。承载结构可以是例如包括电连接器、控制单元以及互相连接并且为电池的电池单元充电所需的任何电源电路的印刷电路板(PCB)。
图9示出了示例性电池单元组900,该电池单元组可以容纳在中央壳体中并由篷盖部分保持在位。电池单元组包括多个可充电的电池单元910。这些电池单元910可以是在横向于插入方向D的方向上延伸的伸长单元。例如,较大的电池可以包括52个单元,并且较小的电池可以包括26个单元,每个单元4Ah。
图6和图7示出了包括多种电池类型的模块化电池系统300、400的实例,其中每种电池类型构造成在插入方向D1上插入到与动力工具100的附接器件配合的配合位置中。图6示出了模块化电池系统中的第一电池类型300的前视图和侧视图,而图7示出了模块化电池系统中的第二电池类型400的前视图和侧视图,其中与第二类型相比,第一类型与较大的能量储存容量和较大的重量相关联。因此,模块化电池系统中的不同类型的电池具有不同的能量储存容量、不同的重量和/或不同的形成因素。每种电池类型包括:中央壳体310,限定中央体积部;一个或多个引导构件340a、340b,布置在中央壳体310上以将电池沿着插入方向D1引导至配合位置中;以及一个或多个电连接器810,布置在形成于中央壳体310中的相应的伸长的狭槽350中,其中,狭槽在插入方向D2上延伸。每种电池类型还包括第一篷盖部分320和布置成与第一篷盖部分相对的第二篷盖部分330,其中,篷盖部分320、330横向地延伸到管状的中央壳体310的侧面301,并且其中每个篷盖部分限定相应的第一篷盖体积部和第二篷盖体积部。
有利地,中央壳体对于多种电池类型中的每种电池类型来说是相同的。仅第一篷盖体积部和/或第二篷盖体积部在多种电池类型中的第一电池类型和第二电池类型之间不同。这意味着由于接合到电池充电器的接口仅位于对于所有电池类型来说相同的中央壳体上,因此同一个充电器可以用于所有电池类型。此外,由于引导构件也布置在中央壳体上,因此不同动力工具上的机械附接器件可以用于所有电池类型。
根据多个方面,第一类型的电池300的重量在4500g至5500g之间,并且优选地为约5100g,而第二类型的电池400的重量在2500g至3500g之间,并且优选地为约3000g。
Claims (19)
1.一种用于动力工具(100)的电池(110,300,400,500),所述电池包括:
具有至少一个侧面(301)的中央壳体(310),所述中央壳体终止于第一篷盖部分(320)和与所述第一篷盖部分相对的第二篷盖部分(330),其中,这些篷盖部分(320,330)面向所述电池的插入方向(D);
一个或多个引导构件(340a,340b),布置在所述中央壳体(310)上以将所述电池沿着所述插入方向(D1)引导至与所述动力工具(100)的附接器件配合的配合位置中;
一个或多个电连接器(810),布置在形成于所述中央壳体(310)中的相应的伸长的狭槽(350)中,其中,所述狭槽在所述插入方向(D2)上延伸,
其中,一个或多个所述引导构件(340a,340b)和一个或多个所述狭槽(350)在与所述中央壳体(310)的所述侧面(301)相切的平面(P)中延伸,其中,
所述电池还包括布置在所述第二篷盖部分(330)上的手柄(360),其中所述手柄从所述第二篷盖部分(330)的中心朝向所述平面(P)偏置一偏置距离(O)。
2.根据权利要求1所述的电池(110,300,400,500),其中,所述手柄(360)与所述平面(P)相交并且与伸长的所述狭槽(350)和所述引导构件(340a,340b)对准。
3.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),包括在所述平面(P)中延伸的第一引导构件(340a)和第二引导构件(340b),其中一个或多个伸长的所述狭槽(350)在所述中央壳体的所述侧面(301)上布置在所述第一引导构件(340a)和所述第二引导构件(340b)之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述第一篷盖部分(320)和/或所述第二篷盖部分(330)形成有斜面边缘。
5.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述电连接器(810)表面安装到布置在所述中央壳体(310)中的承载结构(820)上,其中所述承载结构还包括用于控制所述电池(110,300,500,500,600)的操作的控制单元。
6.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述第一篷盖部分和/或所述第二篷盖部分(320,330)包括布置成通信地联接到所述控制单元的手动控制输入界面(302)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述第一篷盖部分和/或所述第二篷盖部分(320,330)包括布置成通信地联接到所述控制单元的信息输出界面(303)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述第一篷盖部分(320)和/或所述第二篷盖部分(330)通过一个或多个可释放紧固构件(304)附接到所述中央壳体(310)。
9.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述狭槽(350)和所述引导构件(340a,340b)形成在立方体形状突出部中,所述立方体形状突出部沿所述平面(P)的法向量从所述中央壳体延伸,其中所述立方体形状突出部(370)的表面平行于所述平面(P)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述立方体形状突出部(370)的前缘(375)形成邻接部,所述邻接部布置成当处于所述配合位置中时相对于所述动力工具(100)支撑所述电池。
11.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述手柄(350)形成为位于所述第二篷盖部分(330)中的凹陷部。
12.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,至少一个伸长的所述狭槽(350)限定通往所述中央壳体(310)的内部体积部的通道,以用于使冷却空气流经过所述内部体积部并离开到周围环境中。
13.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),其中,所述引导构件(340a,340b)布置成与形成在所述动力工具(100)中的对应的燕尾槽(230a,230b)配合。
14.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),包括在所述插入方向(D)上延伸的凹槽(390),所述凹槽布置在所述中央壳体(310)的与伸长的所述狭槽(350)和所述引导构件(340a,340b)相对的侧面上,以与布置在形成于所述动力工具(100)中的电池隔室(200)的壁上的支撑底脚(220)配合。
15.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),包括至少一个凹陷部(380a,380b),所述凹陷部构造成接收电池锁定机构的相应的锁定构件,其中,所述凹陷部包括这样的表面,该表面以弧形形式布置以匹配所述锁定构件的前缘部分的表面。
16.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),所述电池的重量在2500g至5500g之间,并且优选地为3000g或5100g。
17.根据前述权利要求中任一项所述的电池(110,300,400,500),包括布置在一电池单元组(900)中的多个可充电电池单元(910)。
18.一种模块化电池系统(300,400),包括多种电池类型,其中每种电池类型构造成在插入方向(D)上插入到与动力工具(100)的附接器件配合的配合位置中,每种电池类型包括:
中央壳体(310),限定中央体积部;
一个或多个引导构件(340a,340b),布置在所述中央壳体(310)上以将电池沿着所述插入方向(D1)引导至所述配合位置中;
一个或多个电连接器(810),布置在形成于所述中央壳体(310)中的相应的伸长的狭槽(350)中,其中,所述狭槽在所述插入方向(D2)上延伸;
每种电池类型还包括第一篷盖部分(320)和布置成与所述第一篷盖部分相对的第二篷盖部分(330),其中,这些篷盖部分(320,330)面向所述插入方向(D),并且其中,每个篷盖部分限定相应的第一篷盖体积部和第二篷盖体积部,
其中,对于多种电池类型中的每种电池类型而言,所述中央壳体是相同的,并且其中,所述第一篷盖体积部和/或第二篷盖体积部在多种电池类型中的第一电池类型和第二电池类型之间不同。
19.根据权利要求18所述的模块化电池系统(300,400),其中,第一类型的电池(300)的重量在4500g至5500g之间,并且优选地为约5100g,并且其中,第二类型的电池(400)的重量在2500g至3500g之间,并且优选地为约3000g。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2020/077590 WO2021104723A1 (en) | 2019-11-25 | 2020-10-01 | A hand-held electrically powered work tool |
EPPCT/EP2020/077590 | 2020-10-01 | ||
SE2051462-6 | 2020-12-15 | ||
SE2051462 | 2020-12-15 | ||
PCT/SE2021/050915 WO2022071845A1 (en) | 2020-10-01 | 2021-09-22 | A battery and a modular battery system for a power tool |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116250134A true CN116250134A (zh) | 2023-06-09 |
Family
ID=80950562
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180067804.1A Pending CN116250134A (zh) | 2020-10-01 | 2021-09-22 | 用于动力工具的电池和模块化电池系统 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230361409A1 (zh) |
CN (1) | CN116250134A (zh) |
DE (1) | DE112021004607T5 (zh) |
WO (1) | WO2022071845A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP4008491A1 (de) * | 2020-12-04 | 2022-06-08 | Hilti Aktiengesellschaft | Werkzeugmaschine mit einem ersten griff, einem zweiten griff und einem hauptkörper |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA2602930C (en) * | 2006-09-19 | 2013-08-06 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Adaptor, assembly of battery pack and adaptor, and electric tool with the same |
USD772806S1 (en) * | 2014-11-26 | 2016-11-29 | Techtronic Industries Co. Ltd. | Battery |
AU2017375491B2 (en) * | 2016-12-16 | 2021-06-10 | Milwaukee Electric Tool Corporation | Battery pack interface |
AU2017398137B2 (en) * | 2017-02-13 | 2021-01-07 | Tti (Macao Commercial Offshore) Limited | Rechargeable battery pack |
DE112018002901T5 (de) * | 2017-06-09 | 2020-02-20 | Husqvarna Ab | Gebläse mit verbesserter batteriekühlung |
CN209731085U (zh) * | 2018-07-27 | 2019-12-03 | 南京德朔实业有限公司 | 适配器 |
-
2021
- 2021-09-22 CN CN202180067804.1A patent/CN116250134A/zh active Pending
- 2021-09-22 WO PCT/SE2021/050915 patent/WO2022071845A1/en active Application Filing
- 2021-09-22 US US18/029,455 patent/US20230361409A1/en active Pending
- 2021-09-22 DE DE112021004607.1T patent/DE112021004607T5/de active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE112021004607T5 (de) | 2023-07-06 |
WO2022071845A1 (en) | 2022-04-07 |
US20230361409A1 (en) | 2023-11-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6515451B2 (en) | Cordless power tool system | |
US6181032B1 (en) | Releasably connecting power packs to electrical appliances | |
EP1696498B1 (en) | Cordless power tool system | |
US20070210744A1 (en) | Adapter for a power tool battery | |
US7339350B2 (en) | Electrical combination including a battery pack | |
US7183745B2 (en) | Adapter for a power tool battery | |
EP1889693B1 (de) | Akkuschrauber mit Ladeschale | |
US7443137B2 (en) | Adapter for a power tool battery | |
US9923402B2 (en) | Inductive charging device | |
AU770105B2 (en) | Multi-use lead-acid power pack for use with a cordless power hand tool and other loads | |
JP2005150079A (ja) | 電池パック | |
CN116250134A (zh) | 用于动力工具的电池和模块化电池系统 | |
CN200962446Y (zh) | 电池组系统 | |
US20230204203A1 (en) | Lighting Unit in a Modular System | |
US20220093900A1 (en) | Power tool battery pack receptacle | |
WO2007098785A1 (en) | Appliances with battery packs | |
US20240039102A1 (en) | Portable power unit | |
CN116349071A (zh) | 用于动力工具的冲击和振动弹性电池 | |
GB2417605A (en) | Appliances with battery packs |
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 |