DE102022106310A1

DE102022106310A1 - Batteriepack

Info

Publication number: DE102022106310A1
Application number: DE102022106310.0A
Authority: DE
Inventors: Hideyuki Taga
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2021-03-23
Filing date: 2022-03-17
Publication date: 2022-09-29
Also published as: US20220311082A1; CN115117515A; JP2022147329A

Abstract

Ein Batteriepack kann eine Mehrzahl von Batteriezellen, einen Zellenhalter, welcher die Mehrzahl von Batteriezellen hält, und ein Gehäuse aufweisen, das den Zellenhalter aufnimmt. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und kann eine Längsrichtung in einer Vorder-Rück-Richtung aufweisen. Die Mehrzahl von Batteriezellen kann Seite an Seite in einer Links-Rechts-Richtung und einer Oben-Unten-Richtung angeordnet sein. Der Zellenhalter kann eine innere Luftzufuhröffnung, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in einer ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist, gegenüberliegt, und eine innere Ableitungsöffnung aufweisen, die in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt. Das Gehäuse kann eine äußere Luftzufuhröffnung und eine äußere Ableitungsöffnung aufweisen, die in einer Oberfläche definiert ist, die der inneren Ableitungsöffnung des Zellenhalters gegenüberliegt.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Batteriepack.
STAND DER TECHNIK
JP 2017 - 188 300 A offenbart ein Batteriepack. Das Batteriepack weist eine Mehrzahl von Batteriezellen, einen Zellenhalter, welcher die Mehrzahl von Batteriezellen hält, und ein Gehäuse auf, das den Zellenhalter aufnimmt. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf und weist ihre Längsrichtung in einer Vorder-Rück-Richtung auf. Die Mehrzahl von Batteriezellen ist Seite an Seite in einer Links-Rechts-Richtung und einer Oben-Unten-Richtung angeordnet. Der Zellenhalter weist eine innere Luftzufuhröffnung, durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Zellenhalters strömt, und eine innere Ableitungsöffnung auf, durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Zellenhalters strömt. Das Gehäuse weist eine äußere Luftzufuhröffnung, durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses strömt, und eine äußere Ableitungsöffnung auf, durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses strömt.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Luft, die im Inneren des Zellenhalters strömt, strömt, während sie die Mehrzahl von Batteriezellen kühlt. Auch wenn eine Temperatur der Kühlungsluft an einer Position nahe der inneren Luftzufuhröffnung gering ist, wird die Temperatur der Kühlungsluft an einer Position nahe der inneren Ableitungsöffnung hoch. Aufgrund dessen, obwohl die Batteriezellen, die nahe der inneren Zufuhröffnung angeordnet sind, ausreichend gekühlt werden und somit niedrige Temperaturn aufweisen, werden die Batteriezellen, die nahe der inneren Ableitungsöffnung sind, nicht ausreichend gekühlt und weisen somit hohe Temperaturen auf, und ein Temperaturunterschied kann nachteilig zwischen den Batteriezellen auftreten. Die vorliegende Offenbarung sieht eine Technik vor, die einen Temperaturunterschied zwischen Batteriezellen beim Kühlen eines Batteriepacks unterdrücken (verhindern) kann.
Ein hierin offenbartes Batteriepack kann eine Mehrzahl von Batteriezellen, einen Zellenhalter, welcher die Mehrzahl von Batteriezellen hält, und ein Gehäuse aufweisen, das den Zellenhalter aufnimmt. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und kann ihre Längsrichtung in einer Vorder-Rück-Richtung aufweisen. Die Mehrzahl von Batteriezellen kann Seite an Seite in einer Links-Rechts-Richtung und einer Oben-Unten-Richtung angeordnet sein. Der Zellenhalter kann eine innere Luftzufuhröffnung, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in einer ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist, gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Zellenhalters strömt, und eine innere Ableitungsöffnung aufweisen, die in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Zellenhalters strömt. Das Gehäuse kann eine äußere Luftzufuhröffnung, durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses strömt, und eine äußere Ableitungsöffnung aufweisen, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der inneren Ableitungsöffnung des Zellenhalters gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses strömt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration strömt die Luft, die in das Innere des Gehäuses durch die äußere Luftzufuhröffnung eintritt, in einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Zellenhalter und strömt in den Zellenhalter durch die innere Luftzufuhröffnung. Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters eintritt, strömt in Räumen zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen und strömt aus dem Zellenhalter heraus, strömt dann in einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Zellenhalter und strömt aus dem Gehäuse durch die äußere Ableitungsöffnung heraus. Bei der oben beschriebenen Konfiguration strömt, da die innere Luftzufuhröffnung des Zellenhalters in der Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist, gegenüberliegt, die Kühlungsluft entlang einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung von jeder der Mehrzahl von Batteriezellen an einer Position nahe der inneren Luftzufuhröffnung. Des Weiteren strömt bei der oben beschriebenen Konfiguration, da die innere Ableitungsöffnung des Zellenhalters in der Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, die Kühlungsluft entlang der Längsrichtung von jeder der Mehrzahl von Batteriezellen an einer Position nahe der inneren Ableitungsöffnung. Aufgrund dessen ist, obwohl eine Temperatur der Kühlungsluft bei den Batteriezellen gering ist, die nahe der inneren Luftzufuhröffnung angeordnet sind, deren Kontaktbereich mit der Kühlungsluft klein. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur der Kühlungsluft bei den Batteriezellen hoch, die nahe der inneren Ableitungsöffnung angeordnet sind, allerdings ist deren Kontaktbereich mit der Kühlungsluft groß. Mit einer solchen Konfiguration können die Batteriezellen, die nahe der inneren Luftzufuhröffnung angeordnet sind, und die Batteriezellen, die nahe der inneren Ableitungsöffnung angeordnet sind, einheitlich gekühlt werden. Ein Temperaturunterschied unter der Mehrzahl von Batteriezellen kann beim Kühlen des Batteriepacks unterdrückt werden.
Figurenliste

1 ist eine von der vorderen, unteren, rechten Seite gesehene perspektivische Ansicht eines Batteriepacks 2.
2 ist eine von der hinteren, oberen, linken Seite gesehene perspektivische Ansicht des Batteriepacks 2.
3 ist eine von der vorderen, oberen, linken Seite gesehene perspektivische Ansicht von Luftzufuhröffnungen 40 und Ableitungsöffnung 42 des Batteriepacks 2 der Ausführungsform und deren Umgebungen.
4 ist eine von der vorderen, unteren, rechten Seite gesehene perspektivische Ansicht einer Batteriezelleneinheit 14 des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.
5 ist eine von der vorderen, unteren, rechten Seite gesehene perspektivische Ansicht von Batteriezellen 48 und eines Zellenhalters 50 des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.
6 ist eine von der hinteren, oberen, linken Seite gesehene perspektivische Ansicht der Batteriezellen 48 und des Zellenhalters 50 des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.
7 zeigt schematisch ein elektrisches System des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.
8 ist eine transversale Querschnittsansicht des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.
9 ist eine vertikale Querschnittsansicht des Batteriepacks 2 der Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Repräsentative, nicht einschränkende Beispiele der vorliegenden Lehren werden nun im Detail unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung ist lediglich dazu gedacht, einem Fachmann weitere Details zum Ausführen bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren und ist nicht dazu gedacht, den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einzuschränken. Des Weiteren kann jedes der zusätzlichen Merkmale und Lehren, die nachfolgend offenbart sind, separat oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren zum Vorsehen verbesserter Batteriepacks und Verfahren zur Herstellung und Verwendung derselben verwendet werden.
Darüber hinaus können Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die nachfolgend detailliert beschrieben werden, nicht notwendig sein, die vorliegende Offenbarung im breitesten Sinne auszuführen, und werden stattdessen lediglich gelehrt, um bevorzugte Beispiele der vorliegenden Offenbarung im Speziellen zu beschreiben. Darüber hinaus können verschiedene Merkmale der oben und nachfolgend beschriebenen repräsentativen Beispiele und der unabhängigen und abhängigen Ansprüche auf Weisen kombiniert werden, die nicht speziell und explizit aufgeführt sind, um zusätzlich verwendbare Ausführungsformen der vorliegenden Lehren vorzusehen.
Alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale sollen als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung und ebenso zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Merkmalskombination in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden. Des Weiteren sollen alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppen von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung und ebenso zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann ein Batteriepack eine Mehrzahl von Batteriezellen, einen Zellenhalter, welcher die Mehrzahl von Batteriezellen hält, und ein Gehäuse aufweisen, welches den Zellenhalter aufnimmt. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen kann eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweisen und kann eine Längsrichtung in einer Vorder-Rück-Richtung aufweisen. Die Mehrzahl von Batteriezellen kann Seite an Seite in der Links-Rechts-Richtung und in einer Oben-Unten-Richtung angeordnet sein. Der Zellenhalter kann eine innere Luftzufuhröffnung, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in einer ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist, gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Zellenhalters strömt, und eine innere Ableitungsöffnung aufweisen, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Zellenhalters strömt. Das Gehäuse kann eine äußere Luftzufuhröffnung, durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses strömt, und eine äußere Ableitungsöffnung aufweisen, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der inneren Ableitungsöffnung des Zellenhalters gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses strömt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration strömt Luft, die in das Innere des Gehäuses durch die äußere Luftzufuhröffnung eintritt, in einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Zellenhalter und strömt in den Zellenhalter durch die innere Luftzufuhröffnung. Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters eintritt, strömt in Räume zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen, strömt aus dem Zellenhalter durch die innere Ableitungsöffnung, strömt dann in einen Raum zwischen dem Gehäuse und dem Zellenhalter und strömt aus dem Gehäuse durch die äußere Ableitungsöffnung. Bei der oben beschriebenen Konfiguration strömt, da die innere Luftzufuhröffnung des Zellenhalters in der Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl der Batteriezellen in der ersten Richtung senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, Kühlungsluft entlang einer Richtung, die senkrecht zu der Längsrichtung ist, von j eder der Mehrzahl von Batteriezellen an einer Position nahe der inneren Luftzufuhröffnung. Des Weiteren strömt bei der oben beschriebenen Konfiguration, da die innere Ableitungsöffnung des Zellenhalters in der Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, die Kühlungsluft entlang der Längsrichtung von jeder der Mehrzahl der Batteriezellen an einer Position nahe der inneren Ableitungsöffnung. Aufgrund dessen, obwohl eine Temperatur der Kühlungsluft bei den Batteriezellen, die nahe der inneren Luftzufuhröffnung angeordnet sind, gering ist, ist deren Kontaktbereich mit der Kühlungsluft klein. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur der Kühlungsluft bei den Batteriezellen, die nahe der inneren Ableitungsöffnung angeordnet ist, hoch, allerdings sind deren Kontaktbereiche mit der Kühlungsluft groß. Bei einer solchen Konfiguration können die Batteriezellen, die nahe der inneren Luftzufuhröffnung angeordnet sind, und die Batteriezellen, die nahe der inneren Ableitungsöffnung angeordnet sind, einheitlich gekühlt werden. Ein Temperaturunterschied zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen kann beim Kühlen des Batteriepacks unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann die äußere Luftzufuhröffnung des Gehäuses in einer Oberfläche definiert sein, die der inneren Luftzufuhröffnung des Zellenhalters gegenüberliegt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Strömungskanalwiderstand, wenn die Kühlungsluft strömt, reduziert werden, und ein Strömungsvolumen der Kühlungsluft kann erhöht werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann in der ersten Richtung die innere Luftzufuhröffnung des Zellenhalters in einer Endoberfläche des Zellenhalters definiert sein, und eine weitere innere Luftzufuhröffnung des Zellenhalters ist in der anderen Endoberfläche des Zellenhalters definiert.
Wenn die Mehrheit der Batteriezellen Seite an Seite in sowohl der Oben-Unten-Richtung als auch in der Links-Rechts-Richtung angeordnet ist, baut sich Wärme in den Batteriezellen auf (erhöht sich), die sich nahe der Mitte befinden, und somit neigen diese Batteriezellen dazu, hohe Temperaturen aufzuweisen, während sich Wärme nicht bei den Batteriezellen aufbaut, die an den äußersten Seiten angeordnet sind, und somit neigen diese Batteriezellen dazu, geringere Temperaturen aufzuweisen. Aufgrund dessen neigen die Batteriezellen, die entlang der entgegengesetzten Endoberflächen des Zellenhalters in der ersten Richtung angeordnet sind, dazu, geringere Temperaturen im Vergleich zu den anderen Batteriezellen aufzuweisen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann, da die inneren Luftzufuhröffnungen in den entgegengesetzten Endoberflächen des Zellenhalters in der ersten Richtung definiert sind, der Kontaktbereich zwischen der Kühlungsluft und den Batteriezellen, die dazu neigen, geringere Temperaturen aufzuweisen, klein ausgebildet werden. Mit einer solchen Konfiguration kann der Temperaturunterschied unter der Mehrzahl von Batteriezellen beim Kühlen des Batteriepacks unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann unter der Mehrzahl von Batteriezellen eine Anzahl der Batteriezellen, die entlang der ersten Richtung angeordnet sind, größer als eine Anzahl der Batteriezellen sein, die entlang der zweiten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung und zu der ersten Richtung ist, angeordnet sind.
Gemäß der oben beschriebe Konfiguration kann eine große Anzahl der Batteriezellen durch die Luft gekühlt werden, die von den Luftzufuhröffnungen eintritt, die in entgegengesetzten Endoberflächen in der ersten Richtung definiert sind.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann die innere Ableitungsöffnung des Zellenhalters nicht in einem Bereich definiert sein, der einem Raum zwischen den äußersten Batteriezellen in der ersten Richtung und den Batteriezellen benachbart (angrenzend) zu den äußersten Batteriezellen an jedem Ende der Mehrzahl von Batteriezellen gegenüberliegt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann in Bezug auf die äußersten Batteriezellen an jedem Ende in der ersten Richtung, d.h. die Batteriezellen, die nahe von jeder der inneren Luftzufuhröffnungen angeordnet sind, die Kühlungsluft darin unterdrückt (gehindert) werden, dass sie entlang der Längsrichtung von jeder dieser Batteriezellen strömt. Der Temperaturunterschied unter der Mehrzahl von Batteriezellen kann beim Kühlen des Batteriepacks unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann in einer Oberfläche des Zellenhalters, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, bei welcher die innere Ableitungsöffnung definiert ist, eine Öffnung, durch welche Luft passiert, nicht an einer Position definiert sein, die der inneren Ableitungsöffnung entspricht.
Falls eine Öffnung in der Oberfläche des Zellenhalters, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die innere Ableitungsöffnung definiert ist, strömt ein großes Volumen der Kühlungsluft von dieser Öffnung in Richtung der inneren Ableitungsöffnung, wodurch es erschwert wird, dass die Kühlungsluft von einer anderen (von anderen) inneren Luftzufuhröffnungen (Luftzufuhröffnungen) in Richtung der inneren Ableitungsöffnung strömt. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ausreichend Luft von jeder der inneren LuftzufuhrÖffnungen in Richtung der inneren Ableitungsöffnung strömen.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann eine Öffnung, durch welche Luft passiert, nicht in einer Oberfläche des Zellenhalters definiert sein, die entgegengesetzt der Oberfläche ist, in welcher die innere Ableitungsöffnung definiert ist.
Falls eine Öffnung in der Oberfläche des Zellenhalters definiert ist, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die innere Ableitungsöffnung definiert ist, strömt ein großes Volumen der Kühlungsluft von dieser Öffnung in Richtung der inneren Ableitungsöffnung, wodurch es für die Kühlungsluft erschwert wird, von der inneren Luftzufuhröffnung (Luftzufuhröffnungen), die in einer anderen Oberfläche (Oberflächen) des Zellenhalters definiert ist, in Richtung der inneren Ableitungsöffnung zu strömen. Gemäß der obigen Konfiguration kann ausreichend Luft von jeder der inneren Luftzufuhröffnungen in Richtung der inneren Ableitungsöffnung strömen.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Batteriezellen in einem Quadratgittermuster angeordnet sein.
Falls die Mehrzahl von Batteriezellen in einem Dreiecksgittermuster angeordnet ist, sind die Räume zwischen den Batteriezellen klein, wodurch der Strömungskanalwiderstand ansteigt, wenn die Kühlungsluft strömt, und das Strömungsvolumen der Kühlungsluft wird dadurch nachteilig reduziert. Durch Anordnen der Mehrzahl von Batteriezellen in dem Quadratgittermuster, wie oben beschrieben, werden große Räume zwischen den Batteriezellen vorgesehen, und der Strömungskanalwiderstand, wenn die Kühlungsluft strömt, kann dementsprechend reduziert werden. Somit kann das Strömungsvolumen der Kühlungsluft erhöht werden.
(Ausführungsform)
Ein Batteriepack 2, das in 1 und 2 gezeigt ist, ist dazu konfiguriert, entfernbar an einer elektrischen Vorrichtung (nicht gezeigt) angebracht zu werden. Die elektrische Vorrichtung kann unter Verwendung elektrischer Leistung, die von dem Batteriepack 2 entladen wird, betrieben werden. Die elektrische Vorrichtung kann z.B. ein Kraftwerkzeug, wie beispielsweise ein Schrauber oder ein Bohrer sein, das einen Motor als seinen Antriebsmotor verwendet, oder kann ein elektrisches Arbeitsgerät sein, wie beispielsweise ein Rasenmäher oder ein Gebläse, das einen Motor als seinen Antriebsmotor verwendet. Alternativ kann die elektrische Vorrichtung eine elektrische Vorrichtung sein, die keinen Motor aufweist, wie beispielsweise eine Beleuchtungsvorrichtung, ein Radio oder ein Lautsprecher. Des Weiteren ist das Batteriepack 2 dazu konfiguriert, entfernbar an einem Ladegerät (nicht gezeigt) angebracht zu werden. Das Ladegerät ist dazu konfiguriert, das Batteriepack 2 zu laden. Das Batteriepack 2 (Akkupack) ist somit wiederaufladbar.
Das Batteriepack 2 weist einen Hauptkörper 4, eine rechte Lagerung 6, eine linke Lagerung 8 und einen Handgriff 10 auf. Der Hauptkörper 4 weist eine im Wesentlichen Kastenform auf. Der Hauptkörper 4 weist eine vordere Oberfläche 4a, eine hintere Oberfläche 4b, eine rechte Oberfläche 4c, eine linke Oberfläche 4d, eine obere Oberfläche 4e und eine untere Oberfläche 4f auf. Eine Abmessung des Hauptkörpers 4 in einer Oben-Unten-Richtung ist größer als eine Abmessung des Hauptkörpers 4 in einer Vorder-Rück-Richtung. Eine Abmessung des Hauptkörpers 4 in einer Links-Rechts-Richtung ist größer als die Abmessung des Hauptkörpers 4 in der Oben-Unten-Richtung. Die Abmessung des Hauptkörpers 4 in der Oben-Unten-Richtung kann z.B. in einem Bereich von 150,0 mm bis 250,0 mm sein, und kann im Speziellen 171,5 mm sein. Die Abmessung des Hauptkörpers 4 in der Vorder-Rück-Richtung kann z.B. in einem Bereich von 70,0 mm bis 120,0 mm sein und kann im Speziellen 90,0 mm sein. Die Abmessung des Hauptkörpers 4 in der Links-Rechts-Richtung kann z.B. in einem Bereich von 170,0 mm bis 210,0 mm sein und kann im Speziellen 190,0 mm sein. Die Abmessungen des Hauptkörpers 4, wie oben beschrieben, sind lediglich Beispiele, und die Abmessungen des Hauptkörpers 4 können größer oder kleiner sein. Die rechte Lagerung 6 steht nach oben von einer Position nahe dem rechten Ende der oberen Oberfläche 4e des Hauptkörpers 4 vor. Die linke Lagerung 8 steht nach oben von einer Position nahe dem linken Ende der oberen Oberfläche 4e des Hauptkörpers 4 vor. Der Handgriff 10 erstreckt sich in der Links-Rechts-Richtung und verbindet die Umgebung des oberen Endes der linken Oberfläche der rechten Lagerung 6 und die Umgebung des oberen Endes der rechten Oberfläche der linken Lagerung 8. Ein Benutzer kann das Batteriepack 2 durch Halten des Handgriffs 10 tragen. Das Batteriepack 2 muss nicht die rechte Lagerung 6, die linke Lagerung 8 oder den Handgriff 10 aufweisen. Ein Gewicht des Batteriepacks 2 kann z.B. in einem Bereich von 1,0 kg bis 4,0 kg sein und kann im Speziellen 2,2 kg sein. Eine Nennspannung des Batteriepacks 2 kann z.B. in einem Bereich von 36 V bis 108 V sein und kann im Speziellen 57,6 V sein. Eine Nennkapazität des Batteriepacks 2 kann z.B. in einem Bereich von 3,0 Ah bis 12,0 Ah sein und kann im Speziellen 4,0 Ah sein. Das Gewicht, die Nennspannung und die Nennkapazität des Batteriepacks 2, wie oben beschrieben, sind lediglich Beispiele und das Gewicht, die Nennspannung und die Nennkapazität des Batteriepacks 2 können kleiner oder größer sein.
Das Batteriepack 2 weist ein Gehäuse 12 und eine Batteriezelleneinheit 14 auf (siehe 3), die in dem Inneren des Gehäuses 12 aufgenommen sind. Das Gehäuse 12 weist ein vorderes Gehäuse 12a und ein hinteres Gehäuse 12b auf. Das vordere Gehäuse 12a bildet vordere Hälften von äußeren Formen des Hauptkörpers 4, der rechten Lagerung 6, der linken Lagerung 8 und des Handgriffs 10 aus. Das hintere Gehäuse 12b bildet hintere Hälften der äußeren Formen des Hauptkörpers 4, der rechten Lagerung 6, der linken Lagerung 8 und des Handgriffs 10 aus.
Wie in 2 gezeigt, sind eine Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung und ein Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung nahe dem vorderen Ende der oberen Oberfläche 4e des Hauptkörpers 4 angeordnet. Die Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung ist dazu konfiguriert, die verbleibende Ladung des Batteriepacks 2 anzuzeigen. Der Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung ist ein Knopf für den Benutzer zum Ausführen einer Ein-Betätigung für die Anzeige 16 der verbleibenden Ladung durch die Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung. Die Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung wird eingeschaltet, wenn die Ein-Betätigung an dem Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung ausgeführt wird, und wird automatisch nach einer vorbestimmten Zeit ausgeschaltet. In der Vorder-Rück-Richtung sind die Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung und der Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung an der vorderen Seite des Handgriffs 10 angeordnet. In der Links-Rechts-Richtung sind die Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung und der Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung an der linken Seite der rechten Lagerung 6 und an der rechten Seite der linken Lagerung 8 angeordnet. Wie in 3 gezeigt, ist eine Anzeigeschaltplatine 17 im Inneren des Gehäuses 12 unterhalb der Anzeige 16 einer verbleibenden Ladung und des Anzeigeknopfs 18 einer verbleibenden Ladung aufgenommen. Die Anzeigeschaltplatine 17 wird durch das vordere Gehäuse 12a gehalten. Die Anzeigeschaltplatine 17 weist einen Anzeigeschalter 17a (siehe 7) zum Erfassen von Betätigungen, die durch den Benutzer an dem Anzeigeknopf 18 einer verbleibenden Ladung ausgeführt werden und eine Mehrzahl von LEDs 17b (siehe 7) zum Einschalten und Ausschalten der Anzeige 16 der verbleibenden Ladung auf.
Wie in 1 gezeigt, ist eine Anschlussschnittstelleneinheit 20 (die Schnittstelle wird nachfolgend als IF bezeichnet) an einem vorderen unteren Bereich nahe der Mitte des Hauptkörpers 4 in einer Links-Rechts-Richtung angeordnet. Die Anschluss-IF-Einheit 20 weist eine Mehrzahl von Anschlussaufnahmen 22 auf, die Seite an Seite in der Links-Rechts-Richtung angeordnet ist. Eine Anschlussöffnung 24 ist in einer unteren Oberfläche von jeder Anschlussaufnahme 22 definiert. Die Anschlussöffnungen 24 sind schlitzförmige Durchgangslöcher, die ihre Längsrichtung in der Vorder-Rück-Richtung aufweisen. Jede der Anschlussaufnahmen 22 nimmt einen batterieseitigen Anschluss 54 (siehe 4) auf. Wenn das Batteriepack 2 an die elektrische Vorrichtung oder das Ladegerät anzubringen ist, treten vorrichtungsseitige Anschlüsse (nicht gezeigt) der elektrischen Vorrichtung oder des Ladegeräts in die Anschlussaufnahmen 22 durch die Anschlussöffnungen 24 ein. Aufgrund dessen kommen die vorrichtungsseitigen Anschlüsse der elektrischen Vorrichtung oder des Ladegeräts in mechanischen Kontakt mit den batterieseitigen Anschlüssen 54 und werden dabei elektrisch mit diesen verbunden.
Eine erste Führungsnut 26 und eine zweite Führungsnut 28, die sich nach oben von dem unteren Ende der rechten Oberfläche 4c erstrecken, sind in der rechten Oberfläche 4c des Hauptkörpers 4 definiert. Wie in 2 gezeigt, sind eine erste Führungsnut 30 und eine zweite Führungsnut 32, die sich nach oben von dem unteren Ende der linken Oberfläche 4d erstrecken, in der linken Oberfläche 4d des Hauptkörpers 4 definiert. Wenn das Batteriepack 2 an der elektrischen Vorrichtung oder dem Ladegerät anzubringen ist, wird das Batteriepack 2 in Bezug auf die elektrische Vorrichtung oder das Ladegerät positioniert und ebenso eine Bewegungsrichtung des Batteriepacks 2 in Bezug auf die elektrische Vorrichtung oder das Ladegerät ist durch Führungsrippen (nicht gezeigt) definiert, die an der elektrischen Vorrichtung oder dem Ladegerät angeordnet sind, und die in die ersten Führungsnuten 26, 30 und in die zweiten Führungsnuten 28, 32 eintreten. Des Weiteren, wie in 1 gezeigt, ist eine Hakeneingriffsnut 34 in der vorderen Oberfläche 4a des Hauptkörpers 4 definiert. Wenn das Batteriepack 2 an der elektrischen Vorrichtung anzubringen ist, wird das Batteriepack 2 an der elektrischen Vorrichtung durch einen Haken (nicht gezeigt) der elektrischen Vorrichtung fixiert, der mit der Hakeneingriffsnut 34 in Eingriff kommt.
Eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 36 ist in der rechten Oberfläche 4c des Hauptkörpers 4 definiert. Wie in 2 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 38 in der linken Oberfläche 4d des Hauptkörpers 4 definiert. Wie in 1 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 40 in der vorderen Oberfläche 4a des Hauptkörpers 4 definiert. Wie in 2 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 42 in der hinteren Oberfläche 4b des Hauptkörpers 4 definiert.
Wie in 3 gezeigt, ist eine Rippe 44 für jede der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 40 in der vorderen Oberfläche 4a des Hauptkörpers 4 angeordnet. Jede der Rippen 44 weist eine Bodenplatte 44a, die nach hinten von einer unteren Kante von ihrer entsprechenden Luftzufuhröffnung 40 vorsteht und sich dann nach hinten und nach oben biegt, und Seitenplatten 44b auf, die nach hinten von einer linken und einer rechten Kante von ihrer entsprechenden Luftzufuhröffnung 40 vorstehen und mit dem linken und rechten Ende der Bodenplatte 44a verbunden sind. Durch Anordnung der Rippen 44 für die Luftzufuhröffnungen 40 kann das Innere des Hauptkörpers 4 daran gehindert werden, dass es visuell durch die Luftzufuhröffnungen 40 für den Benutzer, der den Handgriff 10 hält, erkennbar (einsehbar) wird. Des Weiteren kann durch Vorsehen der Rippen 44 für die Luftzufuhröffnungen 40 ein Eintritt von Wasser und Fremdmaterial von der Außenseite zu der Innenseite des Hauptkörpers 4 durch die Luftzufuhröffnungen 40 unterdrückt werden.
Eine Rippe 46 ist für jede der Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 42 in der hinteren Oberfläche 4b des Hauptkörpers 4 angeordnet. Jede der Rippen 46 weist eine Bodenplatte 46a, die nach vorne von einer unteren Kante ihrer entsprechenden Ableitungsöffnung 42 vorsteht und sich dann nach vorne und nach oben biegt, und Seitenplatten 46b auf, die nach vorne von einer linken und einer rechten Kante ihrer entsprechenden Ableitungsöffnungen 42 vorstehen, und mit einem linken und rechten Ende der Bodenplatte 46a verbunden sind. Durch Anordnen der Rippen 46 für die Ableitungsöffnungen 42 kann unterdrückt werden, dass das Innere des Hauptkörpers 4 durch die Ableitungsöffnungen 42 für den Benutzer, der den Handgriff 10 hält, visuell erkennbar (einsehbar) wird. Des Weiteren kann durch Vorsehen der Rippen 46 für die Ableitungsöffnungen 42 der Eintritt von Wasser und Fremdmaterial von der Außenseite zu der Innenseite des Hauptkörpers 4 durch die Ableitungsöffnungen 42 unterdrückt werden.
Wie in 4 gezeigt, weist die Batteriezelleneinheit 14 eine Mehrzahl von Batteriezellen 48, einen Zellenhalter 50, der aus Kunstharz gebildet ist und dazu konfiguriert, die Mehrzahl von Batteriezellen 48 zu halten, und eine Steuerungsschaltplatine 52 auf, die durch den Zellenhalter 50 an einem unteren Bereich des Zellenhalters 50 gehalten wird. Batterieseitige Anschlüsse 54 sind an einer unteren Oberfläche der Steuerungsschaltplatine 52 angeordnet.
Jede der Mehrzahl von Batteriezellen 48 kann z.B. eine Lithium-Ionen-Batteriezelle sein. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen 48 weist eine im Wesentlichen zylindrische Form auf, und ist derart angeordnet, dass deren Längsrichtung entlang der Vorder-Rück-Richtung ist. Die Form von jeder der Mehrzahl von Batteriezellen 48 kann z.B. die Art 18650 sein, die einen Durchmesser von 18 mm und eine Abmessung in der Längsrichtung von 65 mm aufweist. Die Mehrzahl von Batteriezellen 48 ist in vier Reihen angeordnet, die entlang der Oben-Unten-Richtung gestapelt sind. Die Mehrzahl von Batteriezellen 48 ist in acht Säulen angeordnet, die entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet sind. Die Mehrzahl von Batteriezellen 48 ist somit in einem Gittermuster angeordnet, wie beispielsweise einem Quadratgittermuster. In der Oben-Unten-Richtung sind die Positionen der Batteriezellen 48 in der gleichen Reihe im Wesentlichen die gleichen, und die Batteriezellen 48 in der gleichen Reihe sind mit Abständen zwischen diesen entlang der Links-Rechts-Richtung angeordnet. In der Links-Rechts-Richtung sind die Positionen der Batteriezellen 48 in der gleichen Säule im Wesentlichen die gleichen und die Batteriezellen 48 in der gleichen Säule sind mit Abständen zwischen diesen entlang der Oben-Unten-Richtung angeordnet. Wie in 5 und 6 gezeigt, weist jede der Mehrzahl von Batteriezellen 48 eine positive Elektrode 48a an einem von ihrem vorderen und hinteren Ende und eine negative Elektrode 48b an dem anderen von ihrem vorderen und hinteren Ende auf. Metallleitungsplatten 56 (siehe 4) sind an die positiven Elektroden 48a und die negativen Elektroden 48b der Mehrzahl von Batteriezellen 48 angebracht. Wie in 4 gezeigt, sind einige der Leitungsplatten 56 mit der Steuerungsschaltplatine 52 verbunden, indem sie direkt in die Steuerungsschaltplatine 52 eingesetzt sind, und die restlichen Leitungsplatten 56 sind elektrisch mit der Steuerungsschaltplatine 52 über Leitungsdrähte 58 verbunden.
Wie in 5 und 6 gezeigt, weist der Zellenhalter 50 eine im Wesentlichen Kastenform auf. Der Zellenhalter 50 weist eine vordere Oberfläche 50a, eine hintere Oberfläche 50b, eine rechte Oberfläche 50c, eine linke Oberfläche 50d, eine obere Oberfläche 50e und eine untere Oberfläche50f auf. Der Zellenhalter 50 weist einen vorderen Zellenhalter 60 und einen hinteren Zellenhalter 62 auf. Der vordere Zellenhalter 60 hält die vorderen Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48. Der hintere Zellenhalter 62 hält die hinteren Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48.
Wie in 5 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64 in der rechten Oberfläche 50c des Zellenhalters 50 definiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Luftzufuhröffnungen 64 in der rechten Seitenoberfläche 50c des Zellenhalters 50 definiert, wobei eine der Luftzufuhröffnungen 64 derart angeordnet ist, dass sie einem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Reihe von oben und den Batteriezellen 48 in der zweiten Reihe von oben im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt, und die andere der Luftzufuhröffnungen 64 ist derart angeordnet, dass sie einem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Reihe von unten und den Batteriezellen 48 in der zweiten Reihe von unten im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt.
Wie in 6 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 66 in der linken Oberfläche 50d des Zellenhalters 50 definiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Luftzufuhröffnungen 66 in der linken Oberfläche 50d des Zellenhalters 50 definiert, wobei eine der Luftzufuhröffnungen 66 derart angeordnet ist, dass sie dem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Reihe von oben und den Batteriezellen 48 in der zweiten Reihe von oben im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt, und die andere der Luftzufuhröffnungen 66 ist derart angeordnet, dass sie dem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Reihe von unten und den Batteriezellen 48 in der zweiten Reihe von unten im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt.
Eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 68 ist in der oberen Oberfläche 50e des Zellenhalters 50 definiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Luftzufuhröffnungen 68 in der oberen Oberfläche 50e des Zellenhalters 50 definiert, wobei eine der Luftzufuhröffnungen 68 derart angeordnet ist, dass sie einem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von rechts und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von rechts im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt, und die andere der Luftzufuhröffnungen 68 ist derart angeordnet, dass sie einem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von links und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von links im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt.
Wie in 5 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50 definiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind zwei Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50 definiert, wobei eine der Luftzufuhröffnungen 70 derart angeordnet ist, dass sie dem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von rechts und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von rechts im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt, und die andere der Luftzufuhröffnungen 70 ist derart angeordnet, dass sie dem Raum zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von links und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von links im Inneren des Zellenhalters 50 gegenüberliegt.
Jede der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 ist derart definiert, dass sie den vorderen Zellenhalter 60 und den hinteren Zellenhalter 62 quert. Jede von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 weist eine längliche Lochform auf, die ihre Längsrichtung entlang der Vorder-Rück-Richtung aufweist. Ein vorderes Ende von jeder der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 ist z.B. an einer Position angeordnet, die sich mit einem 1/4 der Länge der Mehrzahl von Batteriezellen 48 rückseitig von den vorderen Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in der Vorder-Rück-Richtung befindet. Ein hinteres Ende von jeder der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 ist z.B. an einer Position angeordnet, die sich mit einem 1/4 Länge der Mehrzahl von Batteriezellen 48 an der Vorderseite von den hinteren Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in der Vorder-Rück-Richtung befindet.
Wie in 6 gezeigt, sind eine Mehrzahl von Elektrodenöffnungen 72 und eine Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74 in der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50 definiert. Die Mehrzahl von Elektrodenöffnungen 72 ist entsprechend den hinteren Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48 angeordnet, und die positive Elektrode 48a oder die negative Elektrode 48b von jeder Batteriezelle 48 ist von ihrer entsprechenden Elektrodenöffnung 72 freigelegt. Die Leitungsplatten 56 (siehe 4) sind hinter der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50 angeordnet und berühren die positiven Elektrode 48a oder die negativen Elektrode 48b der Batteriezellen 48 durch die Elektrodenöffnungen 72. Jede der Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74 ist an einer Position angeordnet, die durch vier Elektrodenöffnungen 72 umgeben wird. Das heißt, jede der Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74 ist derart angeordnet, dass sie einem Raum gegenüberliegt, der durch vier Batteriezellen 48 im Inneren des Zellenhalters 50 umgeben ist. Zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Säule von rechts und den Batteriezellen 48 in der zweiten Säule von rechts sind Ableitungsöffnungen 74 nicht in der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50 definiert. Des Weiteren sind ebenso zwischen den Batteriezellen 48 in der ersten Säule von links und den Batteriezellen 48 in der zweiten Säule von links Ableitungsöffnungen 74 nicht in der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50 definiert. Darüber hinaus sind zwischen den Batteriezellen 48 in der zweiten Reihe von oben und den Batteriezellen 48 in der dritten Reihe von oben (d.h. zweiten Reihe von unten) die Ableitungsöffnungen 74 zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von rechts und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von rechts und zwischen den Batteriezellen 48 in der dritten Säule von links und den Batteriezellen 48 in der vierten Säule von links definiert, allerdings sind Ableitungsöffnungen 74 nicht in anderen Positionen als den oben beschriebenen definiert.
Wie in 5 gezeigt, ist eine Mehrzahl von Elektrodenöffnungen 76 in der vorderen Oberfläche 50a des Zellenhalters 50 definiert. Die Mehrzahl von Elektrodenöffnungen 76 ist entsprechend den vorderen Enden der Mehrzahl von Batteriezellen 48 angeordnet, und die positive Elektrode 48a und die negative Elektrode 48b von jeder Batteriezelle 48 ist von ihrer entsprechenden Elektrodenöffnung 76 freigelegt. Die Leitungsplatten 56 (siehe 4) sind an der Vorderseite der vorderen Oberfläche 50a des Zellenhalters 50 angeordnet und berühren die positiven Elektroden 48a oder die negativen Elektroden 48b der Batteriezellen 48 durch die Elektrodenöffnungen 76. Ungleich der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50 sind andere Öffnungen als die Elektrodenöffnungen 76 nicht in der vorderen Oberfläche 50a des Zellenhalters 50 definiert.
Wie in 4 gezeigt, weisen die batterieseitigen Anschlüsse 54 Leistungsanschlüsse 78 und Signalanschlüsse 80 auf. Die Leistungsanschlüsse 78 weisen einen positiven Leistungsanschluss 78a und einen negativen Leitungsanschluss 78b auf, der an der rechten Seite des positiven Leistungsanschlusses 78a angeordnet ist. Die Signalanschlüsse 80 sind zwischen dem positiven Leistungsanschluss 78a und dem negativen Leistungsanschluss 78b angeordnet. Die Signalanschlüsse 80 weisen einen Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a, der benachbart zu und an der rechten Seite des positiven Leistungsanschlusses 78a angeordnet ist, einen Signalaufnahmeanschluss 80b, der benachbart zu einer rechten Seite des positiven Leistungsanschlusses 78a und hinter dem Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a angeordnet ist, einen Überentladeausgabeanschluss 80c auf, der benachbart zu und auf der rechten Seite des Lade-/ Entlade-Steuerungsanschlusses 80a angeordnet ist, einen Signalsendeanschluss 80d, der benachbart zu und auf der rechten Seite des Signalaufnahmeanschlusses 80b und hinter dem Überentladeausgabeanschluss 80c angeordnet ist, einen Verbindungserfassungsanschluss 80e, der benachbart zu und auf der rechten Seite des Überentladeausgabeanschlusses 80c angeordnet ist, und einen Betätigungseingabeanschluss 80f auf, der benachbart zu und auf der rechten Seite des Signalsendeanschlusses 80d und hinter dem Verbindungserfassungsanschluss 80e angeordnet ist.
Der positive Leistungsanschluss 78a und der negative Leistungsanschluss 78b verwenden eine Cu-Legierung als deren Basismaterial, eine Cu-Plattierung (Cu-Beschichtung) ist als deren Basisbeschichtungsplattierung aufgebracht, und eine Sn-Beschichtung (Sn-Plattierung) ist auf die Oberseite der Basisbeschichtungsplattierung aufgebracht. Anstelle der Sn-Plattierung kann eine Plattierung (Beschichtung) aufgebracht werden, die ein reines Metall verwendet, das ein Basismetall (Nichtedelmetall) ist, wie beispielsweise Ni, und als weitere Alternative kann eine Plattierung aufgebracht werden, die ein reines Metall verwendet, das ein anderes Edelmetall als Ag ist, wie beispielsweise Au. Als noch weitere Alternative kann eine Plattierung aufgebracht werden, die eine Legierung verwendet, die kein Ag enthält.
Wenn das Batteriepack 2 in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit verwendet wird, kann ein Metall auf einer Oberfläche des positiven Leistungsanschlusses 78a ionisiert werden, sich auf der Steuerungsschaltplatine 52 in Richtung des negativen Stromanschlusses 78b bewegen und sich als Metall auf einer Oberfläche des negativen Leistungsanschlusses 78b absetzen. Ein solches Phänomen wird als Ionenwanderung bezeichnet. Wenn das Metall, das sich auf dem negativen Leistungsanschluss 78b ablagert, auf der Steuerungsschaltplatine 52 anwächst, kann ein Kurzschluss in der Steuerungsschaltplatine 52 entstehen (auftreten). Ag ist am meisten anfällig für die Ionenwanderung. Des Weiteren, da die Ionenwanderung dazu neigt, aufzutreten, wenn eine große Spannung angelegt wird, während die Ionenwanderung dazu neigt, nicht aufzutreten, wenn eine kleine Spannung angelegt wird, neigt sie dazu, bei den Leistungsanschlüssen 78 aufzutreten, und neigt nicht dazu, bei den Signalanschlüssen 80 aufzutreten. Aufgrund dessen, wie oben beschrieben, kann durch Aufbringen einer Plattierung (Beschichtung), die ein anderes reines Metall als Ag verwendet, oder einer Plattierung, die eine Legierung verwendet, die nicht Ag enthält, auf den positiven Leistungsanschluss 78a und den negativen Leistungsanschluss 78b, der Kurzschluss, der durch die Ionenwanderung verursacht wird, unterdrückt (verhindert) werden. Im Speziellen kann durch Aufbringen einer Plattierung, die ein anderes reines Metall als Ag verwendet, oder einer Plattierung, die eine Legierung verwendet, die nicht Ag enthält, auf die Oberfläche des positiven Leistungsanschlusses 78a, eine Ag-Ionisierung auf der Oberfläche des positiven Leistungsanschlusses 78a unterdrückt werden, und der Kurzschluss, der durch die Ionenwanderung verursacht wird, kann unterdrückt werden. Das andere reine Metall als Ag oder die Legierung, die nicht Ag enthält, wie oben beschrieben, kann ein anderes reines Metall als Ag, Pb oder eine Legierung sein, die nicht Ag, Pb enthält, oder kann ein anderes reines Metall als Ag, Pb, Cu oder eine Legierung sein, die nicht Ag, Pb, Cu enthält.
Der Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a, der Signalaufnahmeanschlusses 80b, der Überentladeausgabeanschluss 80c, der Signalsendeanschluss 80d, der Verbindungserfassungsanschluss 80e und der Betätigungseingabeanschluss 80f verwenden eine Cu-Legierung als deren Basismaterial, eine Cu-Plattierung ist als deren Basisbeschichtungsplattierung aufgebracht, und eine Ag-Plattierung ist auf die Oberseite der Basisbeschichtungsplattierung aufgebracht. Eine Plattierung, die ein reines Metall verwendet, das ein Edelmetall ist, wie beispielsweise Au, oder eine Edelmetalllegierungsplattierung kann anstelle der Ag-Plattierung aufgebracht sein.
In einem Zustand, bei welchem das Batteriepack 2 an der elektrischen Vorrichtung oder dem Ladegerät angebracht ist, sind die batterieseitigen Anschlüsse 54 in Kontakt mit vorrichtungsseitigen Anschlüssen der elektrischen Vorrichtung oder des Ladegeräts gehalten. In diesem Zustand, wenn eine Mikroschwingung wiederholend auf die batterieseitigen Anschlüsse 54 aufgebracht wird, schreitet ein Teilabnutzungsvorgang an Oberflächen der batterieseitigen Anschlüsse 54 fort, durch welche Metallstaub, der von den Oberflächen der batterieseitigen Anschlüsse 54 abgetragen wird, oxidiert und sich an den Oberflächen der batterieseitigen Anschlüsse 54 ansammelt. Ein solches Phänomen wird als eine Reibkorrosion (Passungsrost) bezeichnet. Wenn sich der oxidierte Staub an den Oberflächen der batterieseitigen Anschlüsse 54 ansammelt, können Leitungsstörungen (Leitungsdefekte) an den batterieseitigen Anschlüssen 54 entstehen. Generell neigen Edelmetalle nicht dazu zu oxidieren, und somit sind sie resistent gegenüber solchen Leitungsstörungen, die durch die Reibkorrosion entstehen. Im Gegensatz dazu, da Basismetalle anfällig gegenüber Oxidation sind, sind diese anfälliger für solchen Leitungsstörungen, die durch die Reibkorrosion entstehen. Des Weiteren neigen die Leitungsstörungen, die durch die Reibkorrosion verursacht werden, dazu, nicht aufzutreten, wenn eine große Spannung angelegt wird, wohingegen sie dazu neigen, aufzutreten, wenn eine kleine Spannung angelegt wird, und somit neigen die Leitungsstörungen nicht dazu, bei den Leistungsanschlüssen 78 aufzutreten, und neigen dazu, bei den Signalanschlüssen 80 aufzutreten. Deshalb können durch Platinieren des Lade-/Entlade-Steuerungsanschlusses 80a, des Signalaufnahmeanschlusses 80b, des Überentladeausgabeanschlusses 80c, des Signalsendeanschlusses 80d, des Verbindungserfassungsanschlusses 80e und des Betätigungseingabeanschlusses 80f, unter Verwendung eines reinen Metalls, das ein Edelmetall ist, oder einer Edelmetalllegierung, wie oben beschrieben, die Leitungsstörungen, die durch Reibkorrosion verursacht werden, unterdrückt werden.
Eine Mehrzahl von Durchgangslöchern 82 ist in der Steuerungsschaltplatine 52 definiert. Bei der vorliegenden Ausführungsform sind vier Durchgangslöcher 82 in der Steuerungsschaltplatine 52 definiert. Eines dieser Durchgangslöcher 82 erstreckt sich in der Vorder-Rück-Richtung zwischen dem positiven Leistungsanschluss 78a und dem Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a und ebenso zwischen dem positiven Leistungsanschluss 78a und dem Signalaufnahmeanschluss 80b. Ein weiteres der Durchgangslöcher 82 erstreckt sich in der Vorder-Rück-Richtung zwischen dem Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a und dem Überentladeausgabeanschluss 80c und ebenso zwischen dem Signalaufnahmeanschluss 80b und dem Signalsendeanschluss 80d. Ein noch weiteres der Durchgangslöcher 82 erstreckt sich in der Vorder-Rück-Richtung zwischen dem Überentladeausgabeanschluss 80c und dem Verbindungserfassungsanschluss 80e und ebenso zwischen dem Signalsendeanschluss 80d und dem Betätigungseingabeanschluss 80f. Ein letztes der Durchgangslöcher 82 erstreckt sich in der Vorder-Rück-Richtung zwischen dem Verbindungserfassungsanschluss 80e und dem negativen Leistungsanschluss 78b und ebenso zwischen dem Betätigungseingabeanschluss 80f und dem negativen Leistungsanschluss 78b. Indem die Mehrzahl von Durchgangslöchern 82 in der Steuerungsschaltplatine 52 definiert sind, kann, auch wenn eine leitende Substanz, wie beispielsweise Wasser, an der Oberfläche der Steuerungsschaltplatine 52 anhaftet, ein Kurzschluss zwischen den Leistungsanschlüssen 78, zwischen den Signalanschlüssen 80 und zwischen den Leistungsanschlüssen 78 und den Signalanschlüssen 80 unterdrückt werden.
Wie in 7 gezeigt, sind die Mehrzahl von Batteriezellen 48 elektrisch zwischen dem positiven Leistungsanschluss 78a und dem negativen Leistungsanschluss 78b verbunden. Die Steuerungsschaltplatine 52 weist eine Mikroverarbeitungseinheit (MPU) 84, eine Leistungszufuhrschaltung 86, ein Analog-Front-End (AFE) 88, eine Temperaturerfassungsvorrichtung 90, eine Stromerfassungsvorrichtung 92, eine Lade-/Entladesteuerung 94, einen Signalkommunikationsabschnitt 96, einen Überentladeausgabeabschnitt 98, einen Betätigungseingabeabschnitt 100 und eine Verbindungserfassungsvorrichtung 102 auf. Die MPU 84 ist dazu konfiguriert, den Betrieb des Batteriepacks zu steuern. Die MPU 84 ist elektrisch mit dem Anzeigeschalter 17a und den LEDs 17b der Anzeigeschaltplatine 17 verbunden. Die Leistungszufuhrschaltung 86 ist dazu konfiguriert, eine DC-Leistung von der Mehrzahl von Batteriezellen 48 zu einer Spannung herunterzustufen, die für den Betrieb der MPU 84 geeignet ist, und führt diese der MPU 84 zu. Die Stromerfassungsvorrichtung 92 ist dazu konfiguriert, einen Strom zu erfassen, der in der Mehrzahl von Batteriezellen 48 fließt, und diesen dem AFE 88 auszugeben. Das AFE 88 ist dazu konfiguriert, die Spannung der jeweiligen Batteriezellen 48 und den Strom, der durch die Stromerfassungsvorrichtung 92 erfasst wird, zu verstärken, so dass sie durch die MPU 84 identifiziert werden können, und diese der MPU 84 auszugeben. Die Temperaturerfassungsvorrichtung 90 ist dazu konfiguriert, Temperaturen der Mehrzahl von Batteriezellen 48 unter Verwendung eines Thermistors (nicht gezeigt) zu erfassen, der in dem Zellenhalter 50 angeordnet ist, und diese der MPU 84 auszugeben. Die Lade-/Entladesteuerung 94 verbindet elektrisch die MPU 84 und den Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a. Die Lade-/Entladesteuerung 94 ist dazu konfiguriert, ein Lade-/Entlade-Erlaubnissignal dem Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a in dem Fall auszugeben, in welchem das Batteriepack 2 in einem normalen Zustand ist, und ein Lade-/Entladeverhinderungssignal dem Lade-/Entlade-Steuerungsanschluss 80a in dem Fall auszugeben, bei welchem das Batteriepack 2 in einem abnormalen Zustand ist. Der Signalkommunikationsabschnitt 96 verbindet elektrisch zwischen der MPU 84 und dem Signalaufnahmeanschluss 80b und ebenso elektrisch zwischen der MPU 84 und dem Signalsendeanschluss 80d. Der Signalkommunikationsabschnitt 96 ist dazu konfiguriert, der MPU 84 ein Signal, das von dem Signalempfangsanschluss 80b empfangen wird, durch serielle Kommunikation einzugeben, und ein Signal, das von der MPU 84 ausgegeben wurde, unter Verwendung des Signalsendeanschlusses 80d durch serielle Kommunikation auszugeben. Der Überentladeausgabeabschnitt 98 verbindet elektrisch zwischen der MPU 84 und dem Überentladeausgabeanschluss 80c. Der Überentladeausgabeabschnitt 98 ist dazu konfiguriert, dem Überentladeausgabeanschluss 80c ein Signal auszugeben, das eine vorliegende Überentladung anzeigt, wenn die Mehrzahl von Batteriezellen 48 überentladen wird. Der Betätigungseingabeabschnitt 100 verbindet elektrisch zwischen der MPU 84 und dem Betätigungseingabeanschluss 80f. In dem Zustand, in welchem das Batteriepack 2 an der elektrischen Vorrichtung angebracht ist, ist der Betätigungseingabeabschnitt 100 dazu konfiguriert, den Betätigungseingabeanschluss 80f zum Empfangen eines Betätigungseingabesignals zu verwenden, welches von der elektrischen Vorrichtung gesendet wird, wenn ein Betätigungsschalter der elektrischen Vorrichtung durch einen Benutzer eingeschaltet wird, und dieses der MPU 84 einzugeben. Die Verbindungserfassungsvorrichtung 102 verbindet elektrisch zwischen der MPU 84 und dem Verbindungserfassungsanschluss 80e. Die Verbindungserfassungsvorrichtung 102 ist dazu konfiguriert, ein Verbindungserfassungssignal der MPU 84 einzugeben, wenn das Batteriepack 2 elektrisch mit der elektrischen Vorrichtung oder dem Ladegerät verbunden ist. Die Konfiguration, die in 7 gezeigt ist, ist lediglich ein Beispiel, und im Speziellen können die Signalanschlüsse 80 und/oder bildenden Elemente, die mit den Signalanschlüssen 80 verbunden sind, andere Arten als die zuvor beschriebenen sein, und die Anzahl der Signalanschlüsse 80 und der Bestandteile können unterschiedlich von der oben beschriebenen Anzahl sein.
Wenn das Batteriepack 2 an dem Ladegerät angebracht wird, wird die Mehrzahl von Batteriezellen 48 durch eine Lüfterradvorrichtung (nicht gezeigt) des Ladegeräts gekühlt, während die Mehrzahl von Batteriezellen 48 geladen werden, um zu unterdrücken, dass die Mehrzahl von Batteriezellen 48 exzessiv hohe Temperaturen erreichen. Bei dem Batteriepack 2 der vorliegenden Ausführungsform wird Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses 12 durch die Ableitungsöffnungen 42 in der hinteren Oberfläche 4b des Hauptkörpers 4, wie in 2 gezeigt, durch die Lüfterradvorrichtung des Ladegeräts angesaugt. Nachfolgend wird eine Luftströmung im Inneren des Gehäuses 12, wenn die Mehrzahl von Batteriezellen 48, wie oben beschrieben, gekühlt wird, beschrieben.
Wie in 8 gezeigt, wenn die Luft, die von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses 12 durch die Ableitungsöffnungen 42 in der hinteren Oberfläche 4b des Hauptkörpers 4 angesaugt wird, strömt Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses 12 durch die Luftzufuhröffnungen 36 in der rechten Oberfläche 4c des Hauptkörpers 4, die Luftzufuhröffnungen 38 in der linken Oberfläche 4d des Hauptkörpers 4 und die Luftzufuhröffnungen 40 in der vorderen Oberfläche 4a des Hauptkörpers 4. Des Weiteren, wie in 9 gezeigt, strömt die Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses 12 durch die Anschlussöffnungen 24 der Anschluss-IF-Einheit 20 ein, obwohl ein Volumen dieser Luft klein ist.
Der Hauptteil der Luft, die von den Luftzufuhröffnungen 36 eintritt, strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64 in der rechten Oberfläche 50c des Zellenhalters 50. Der Rest der Luft, die von den Luftzufuhröffnungen 36 eintritt, strömt in einen Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zellenhalter 50, und strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 68 in der oberen Oberfläche 50e des Zellenhalters 50 und die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50.
Der Hauptteil der Luft, die durch die Luftzufuhröffnungen 38 eintritt, strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 66 der linken Oberfläche 50d des Zellenhalters 50. Der Rest der Luft, die durch die Luftzufuhröffnungen 38 eintritt, strömt in den Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zellenhalter 50, und strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 68 in der oberen Oberfläche 50e des Zellenhalters 50 und der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50.
Wie in 8 gezeigt, strömt die Luft, die von den Luftzufuhröffnungen 40 eintritt, in den Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zellenhalter 50, und strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64 in der rechten Oberfläche 50c des Zellenhalters 50, die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 66 in der linken Oberfläche 50d des Zellenhalters 50, die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 68 in der oberen Oberfläche 50e des Zellenhalters 50 und die Mehrzahl der Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50.
Wie in 9 gezeigt, strömt die Luft, die von den Anschlussöffnungen 24 eintritt, durch die Durchgangslöcher 82 in der Steuerungsschaltplatine 52 und strömt in den Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 70 in der unteren Oberfläche 50f des Zellenhalters 50.
Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters 50 von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64 eintritt, strömt von rechts nach links in Räumen zwischen den Batteriezellen 48, die benachbart in der Oben-Unten-Richtung sind. Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters 50 von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 66 eintritt, strömt von links nach rechts in Räumen zwischen den Batteriezellen 48, die benachbart in der Oben-Unten-Richtung sind. Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters 50 von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 68 eintritt, strömt von oben nach unten in Räumen zwischen den Batteriezellen 48, die benachbart in der Links-Rechts-Richtung sind. Die Luft, die in den Zellenhalter 50 von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 70 eintritt, strömt von unten nach oben in Räumen zwischen den Batteriezellen 48, die benachbart in der Links-Rechts-Richtung sind.
Wie in 8 gezeigt, wird bei Bereichen der hinteren Oberfläche 50b des Zellenhalters 50, bei welchen die Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74 definiert ist, eine Luftströmung, die von vorne nach hinten gerichtet ist, entlang der Längsrichtung von jeder der Batteriezellen 48 erzeugt. Dementsprechend strömt die Luft, die in das Innere des Zellenhalters 50 von der Mehrzahl von Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 eintritt, entweder in der Links-Rechts-Richtung oder der in der Oben-Unten-Richtung in den Räumen zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen 48, strömt dann von vorne nach hinten, und strömt danach aus dem Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74. Die Luft, die aus dem Zellenhalter 50 durch die Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 74 strömt, strömt aus dem Gehäuse 12 durch die Mehrzahl von Ableitungsöffnungen 42 in der hinteren Oberfläche 4b des Hauptkörpers 4. Die Mehrzahl von Batteriezellen 48 wird durch die Luftströmung, wie oben beschrieben, gekühlt.
Wie oben beschrieben, weist bei einer oder mehreren Ausführungsformen das Batteriepack 2 die Mehrzahl von Batteriezellen 48, den Zellenhalter 50, welcher die Mehrzahl von Batteriezellen 48 hält, und das Gehäuse 12 auf, welches den Zellenhalter 50 aufnimmt. Jede der Mehrzahl von Batteriezellen 48 weist die im Wesentlichen zylindrische Form auf und weist die Längsrichtung in der Vorder-Rück-Richtung auf. Die Mehrzahl von Batteriezellen 48 ist Seite an Seite in der Links-Rechts-Richtung und in der Oben-Unten-Richtung angeordnet. Der Zellenhalter 50 weist die Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 (Beispiele der inneren Luftzufuhröffnung), welche in Oberflächen (wie beispielsweise die rechte Oberfläche 50c, die linke Oberfläche 50d, die obere Oberfläche 50e und die untere Oberfläche 50f) definiert sind, die der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in entweder der Links-Rechts-Richtung oder der Oben-Unten-Richtung gegenüberliegen (Beispiele der ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist) und durch welche die Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Zellenhalters 50 strömt, und die Ableitungsöffnungen 74 (Beispiel der inneren Ableitungsöffnung) auf, welche in einer Oberfläche (wie beispielsweise die hintere Oberfläche 50b) definiert sind, die der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt und durch welche die Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Zellenhalters 50 herausströmt. Das Gehäuse 12 weist die Luftzufuhröffnungen 36, 38, 40 (Beispiele der äußeren Luftzufuhröffnungen) auf, durch welche die Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses 12 strömt, und die Ableitungsöffnungen 42 (Beispiele der äußeren Ableitungsöffnung) auf, welche in einer Oberfläche definiert sind, die den Ableitungsöffnungen 74 des Zellenhalters 50 (z.B. die hintere Oberfläche 4b) gegenüberliegt, und durch welche die Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses 12 herausströmt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration strömt die Luft, die in das Innere des Gehäuses 12 durch die Luftzufuhröffnung 36, 38, 40 eintritt, in den Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zellenhalter 50 und strömt in den Zellenhalter 50 durch die Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70. Die Luft, die in das Innere des Zellenhalters 50 eintritt, strömt in den Räumen zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen 48 und strömt aus dem Zellenhalter 50 durch die Ableitungsöffnungen 74, strömt dann in den Raum zwischen dem Gehäuse 12 und dem Zellenhalter 50 und strömt dann aus dem Gehäuse 12 durch die Ableitungsöffnungen 42. Bei der oben beschriebenen Konfiguration, da die Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 des Zellenhalters 50 in den Oberflächen definiert sind, die der Mehrzahl von Batteriezellen 48 entweder in der Links-Rechts-Richtung oder in der Oben-Unten-Richtung gegenüberliegen, strömt Kühlungsluft entlang der Richtung, die senkrecht zu der Längsrichtung ist, von jeder der Mehrzahl von Batteriezellen 48 an Positionen nahe der Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70. Des Weiteren strömt bei der oben beschriebenen Konfiguration, da die Ableitungsöffnungen 74 des Zellenhalters 50 in der Oberfläche definiert sind, die der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, die Kühlungsluft entlang der Längsrichtung von jeder der Mehrzahl von Batteriezellen 48 an Positionen nahe der Ableitungsöffnungen 74. Aufgrund dessen, obwohl die Temperatur der Kühlungsluft bei den Batteriezellen 48, die nahe der Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 angeordnet sind, gering ist, ist deren Kontaktbereich mit der Kühlungsluft klein. Im Gegensatz dazu ist die Temperatur der Kühlungsluft hoch bei den Batteriezellen 48, die nahe der Ableitungsöffnungen 74 angeordnet sind, allerdings ist deren Kontaktbereich mit der Kühlungsluft groß. Mit einer solchen Konfiguration können die Batteriezellen 48, die nahe der Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 angeordnet sind, und die Batteriezellen 48, die nahe der Ableitungsöffnungen 74 angeordnet sind, einheitlich gekühlt werden. Der Temperaturunterschied zwischen der Mehrzahl von Batteriezellen 48 kann beim Kühlen des Batteriepacks 2 unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Luftzufuhröffnungen 36, 38 des Gehäuses 12 in Oberflächen definiert, die deren entsprechenden Luftzufuhröffnungen 64, 66 des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die rechte Oberfläche 4c und die linke Oberfläche 4d) gegenüberliegen.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ein Strömungskanalwiderstand, wenn die Kühlungsluft strömt, reduziert werden, und ein Strömungsvolumen der Kühlungsluft kann erhöht werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen sind in der Links-Rechts-Richtung die Luftzufuhröffnungen 64 des Zellenhalters 50 in einer Endoberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die rechte Oberfläche 50c) definiert, und die Luftzufuhröffnungen 66 des Zellenhalters 50 sind in der anderen Endoberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die linke Oberfläche 50d) definiert. In der Vorder-Rück-Richtung sind die Luftzufuhröffnungen 68 des Zellenhalters 50 in einer Endoberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die obere Oberfläche 50e) definiert, und die Luftzufuhröffnungen 70 des Zellenhalters 50 ist in der anderen Endoberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die untere Oberfläche 50f) definiert.
Wenn die Mehrzahl von Batteriezellen 48 Seite an Seite in sowohl der Links-Rechts-Richtung als auch in der Oben-Unten-Richtung angeordnet sind, baut sich Wärme in den Batteriezellen 48 auf, die sich nahe der Mitte befinden, und somit neigen diese Batteriezellen 48 dazu, hohe Temperaturen aufzuweisen, während Wärme nicht in den Batteriezellen 48 aufgebaut wird, die an den äußersten Seiten angeordnet sind, und somit neigen diese Batteriezellen 48 dazu, dass sie niedrigere Temperaturen aufweisen. Aufgrund dessen neigen die Batteriezellen 48, die entlang der entgegengesetzten Endoberflächen des Zellenhalters 50 in der Links-Rechts-Richtung und in der Oben-Unten-Richtung angeordnet sind, dazu, dass sie im Vergleich mit den anderen Batteriezellen 48 niedrigere Temperaturen aufweisen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration, da die Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 in den entgegengesetzten Endoberflächen des Zellenhalters 50 in der Links-Rechts-Richtung und in der Oben-Unten-Richtung definiert sind, kann der Kontaktbereich zwischen den Batteriezellen 48, die dazu neigen, geringere Temperaturen aufzuweisen, und der Kühlungsluft reduziert werden. Mit einer solchen Konfiguration kann der Temperaturunterschied unter der Mehrzahl von Batteriezellen 48 beim Kühlen des Batteriepacks 2 unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen ist unter der Mehrzahl von Batteriezellen 48 die Anzahl der Batteriezellen 48, die entlang der ersten Richtung (wie beispielsweise der Links-Rechts-Richtung) angeordnet sind, größer als die Anzahl der Batteriezellen 48, die entlang der zweiten Richtung (wie beispielsweise der Oben-Unten-Richtung), die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung und zu der ersten Richtung ist, angeordnet sind.
Bei der oben beschriebenen Konfiguration kann eine große Anzahl von Batteriezellen 48 durch die Luft gekühlt werden, die in den Zellenhalter 50 von den Luftzufuhröffnungen 64, 66 eintritt, die in entgegengesetzten Endoberflächen in der ersten Richtung definiert sind (wie beispielsweise der Links-Rechts-Richtung).
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen sind die Ableitungsöffnungen 74 des Zellenhalters 50 nicht in einem Bereich definiert, der dem Raum zwischen den äußersten Batteriezellen 48 in der ersten Richtung (wie beispielsweise der Links-Rechts-Richtung) und den Batteriezellen 48 benachbart zu den äußersten Batteriezellen 48 an jedem Ende der Mehrzahl von Batteriezellen 48 gegenüberliegt.
Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann für die äußersten Batteriezellen 48 an den entgegengesetzten Enden in der ersten Richtung (wie beispielsweise der Links-Rechts-Richtung), d.h. die Batteriezellen 48, die nahe der Luftzufuhröffnungen 64, 66 angeordnet sind, die Kühlungsluft daran gehindert werden, entlang der Längsrichtung von jeder der Batteriezellen 48 zu strömen. Der Temperaturunterschied unter der Mehrzahl von Batteriezellen 48 kann beim Kühlen des Batteriepacks 2 unterdrückt werden.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen ist in einer Oberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise der vorderen Oberfläche 50a), die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die Ableitungsöffnungen 74 definiert sind (wie beispielsweise die hintere Oberfläche 50b) eine Öffnung, durch welche die Luft passiert, nicht an Positionen entsprechend den Ableitungsöffnungen 74 definiert.
Falls Öffnungen an Positionen entsprechend den Ableitungsöffnungen 74 in der Oberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die vordere Oberfläche 50a) definiert sind, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die Ableitungsöffnungen 74 definiert sind (wie beispielsweise die hintere Oberfläche 50b), strömt ein großes Volumen der Kühlungsluft von diesen Öffnungen in Richtung der Ableitungsöffnungen 74, wodurch es für die Kühlungsluft erschwert wird, von den anderen Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 in Richtung der Ableitungsöffnungen 74 zu strömen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ausreichend Luft von jeder der Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 in Richtung der Ableitungsöffnungen 74 strömen.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen ist eine Öffnung, durch welche die Luft passiert, nicht in der Oberfläche des Zellenhalters 50 (wie beispielsweise die vordere Oberfläche 50a) definiert, die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die Ableitungsöffnungen 74 definiert sind (wie beispielsweise die hintere Oberfläche 50b).
Falls Öffnungen in der Oberfläche des Zellenhalters 50 definiert sind (wie beispielsweise der vorderen Oberfläche 50a), die entgegengesetzt zu der Oberfläche ist, in welcher die Ableitungsöffnungen 74 definiert sind (wie beispielsweise die hintere Oberfläche 50b), strömt ein großes Volumen der Kühlungsluft von diesen Öffnungen in Richtung der Ableitungsöffnungen 74, wodurch es für die Kühlungsluft erschwert wird, von den anderen Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70, die in den anderen Oberflächen des Zellenhalters 50 definiert sind (wie beispielsweise der rechten Oberfläche 50c, der linken Oberfläche 50d, der oberen Oberfläche 50e und der unteren Oberfläche 50f), in Richtung der Ableitungsöffnungen 74 zu strömen. Gemäß der oben beschriebenen Konfiguration kann ausreichend Luft von jeder der Luftzufuhröffnungen 64, 66, 68, 70 in Richtung der Ableitungsöffnungen 74 strömen.
Bei einer oder mehreren Ausführungsformen ist die Mehrzahl der Batteriezellen 48 in dem Quadratgittermuster angeordnet.
Falls die Batteriezellen 48 in einem Dreiecksgittermuster angeordnet sind, sind die Räume zwischen den Batteriezellen 48 klein, wodurch der Strömungskanalwiderstand erhöht wird, wenn die Kühlungsluft strömt, und das Strömungsvolumen der Kühlungsluft wird dadurch nachteilig reduziert. Wie oben beschrieben, werden durch Anordnen der Mehrzahl von Batteriezellen 48 in dem Quadratgittermuster große Räume zwischen den Batteriezellen 48 vorgesehen werden und der Strömungskanalwiderstand, wenn die Kühlungsluft strömt, kann dementsprechend reduziert werden. Somit kann das Strömungsvolumen erhöht werden.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2017188300 A [0002]

Claims

Batteriepack (2), mit einer Mehrzahl von Batteriezellen (48), einem Zellenhalter (50), der die Mehrzahl von Batteriezellen (48) hält, und einem Gehäuse (12), welches den Zellenhalter (50) aufnimmt, bei dem jede der Mehrzahl von Batteriezellen (48) eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist, und eine Längsrichtung in einer Vorder-Rück-Richtung aufweist, die Mehrzahl von Batteriezellen (48) Seite an Seite in einer Links-Rechts-Richtung und einer Oben-Unten-Richtung angeordnet ist, der Zellenhalter (50) eine innere Luftzufuhröffnung (64, 66, 68, 70), welche in einer Oberfläche (50c, 50d, 50e, 50f) definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen (48) in einer ersten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung ist, gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Zellenhalters (50) strömt, und eine innere Ableitungsöffnung (74) aufweist, welche in einer Oberfläche definiert ist, die der Mehrzahl von Batteriezellen (48) in der Vorder-Rück-Richtung gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Zellenhalters (50) strömt, und das Gehäuse (12) eine äußere Luftzufuhröffnung (36, 38, 40), durch welche Luft von der Außenseite zu der Innenseite des Gehäuses (12) strömt, und eine äußere Ableitungsöffnung (42) aufweist, welche in einer Oberfläche (4b) definiert ist, die der inneren Ableitungsöffnung (74) des Zellenhalters (50) gegenüberliegt, und durch welche Luft von der Innenseite zu der Außenseite des Gehäuses (12) strömt.
Batteriepack (2) nach Anspruch 1, bei der die äußere Luftzufuhröffnung (36, 38) des Gehäuses (12) in einer Oberfläche (4c, 4d) definiert ist, die der inneren Luftzufuhröffnung (64, 66) des Zellenhalters (50) gegenüberliegt.
Batteriepack (2) nach Anspruch 1 oder 2, bei dem in der ersten Richtung die innere Luftzufuhröffnung (64, 68) des Zellenhalters (50) in einer Endoberfläche (50c, 50e) des Zellenhalters (50) definiert ist, und eine weitere innere Luftzufuhröffnung (66, 70) des Zellenhalters (50) in der anderen Endoberfläche (50d, 50f) des Zellenhalters (50) definiert ist.
Batteriepack (2) nach Anspruch 3, bei dem unter der Mehrzahl von Batteriezellen (48) eine Anzahl der Batteriezellen (48), die entlang der ersten Richtung angeordnet sind, größer als eine Anzahl der Batteriezellen (48) ist, die entlang der zweiten Richtung, die senkrecht zu der Vorder-Rück-Richtung und der ersten Richtung ist, angeordnet sind.
Batteriepack (2) nach Anspruch 4, bei dem die innere Ableitungsöffnung (74) des Zellenhalters (50) nicht in einem Bereich definiert ist, der einem Raum zwischen den äußersten Batteriezellen (48) in der ersten Richtung und den Batteriezellen (48) benachbart zu den äußersten Batteriezellen (48) an jedem Ende der Mehrzahl von Batteriezellen (48) gegenüberliegt.
Batteriepack (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem in einer Oberfläche (50a) des Zellenhalters (50), die entgegengesetzt zu der Oberfläche (50b) ist, in welcher die innere Ableitungsöffnung (74) definiert ist, eine Öffnung, durch welche Luft passiert, nicht an einer Position entsprechend der inneren Ableitungsöffnung (74) definiert ist.
Batteriepack (2) nach Anspruch 6, bei dem eine Öffnung, durch welche Luft passiert, nicht in einer Oberfläche (50a) des Zellenhalters (50) definiert ist, die der Oberfläche (50b), in welcher die innere Ableitungsöffnung (74) definiert ist, gegenüberliegt.
Batteriepack (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Mehrzahl von Batteriezellen (48) in einem Quadratgittermuster angeordnet ist.