JP2006196277A - Battery pack - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent a trouble due to water invaded into a case while cooling a battery effectively. <P>SOLUTION: This battery pack is housed in the case 4 as a battery pack 3 by coupling both ends of a plurality of secondary batteries 1 to a pair of holders 2. The holders 2 couples the plurality of the secondary batteries 1 in a parallel posture by retaining both end parts of the secondary batteries 1. Furthermore, the holders 2 have high floor legs 14 protruding downward, and arrange the secondary batteries 1 upwardly separated from the bottom face of the case 4 by these high floor legs 14. The case 4 is formed to drain water invaded into the case 4 from a draining ventilation hole 21 to the outside by opening the draining ventilation hole 21 on the bottom face. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、防水性と冷却性に優れたパック電池に関する。   The present invention relates to a battery pack having excellent waterproofness and cooling performance.

パック電池は、電池を効率よく冷却しながら防水構造とすることが大切である。電池を効率よく冷却できないパック電池は、充放電するときに電池温度が高くなって寿命を短くしたり、あるいは、電池温度が異常に高くなるときに、充放電を休止して電気機器の使用を一時的に停止する必要がある。また、電池を防水構造としてケースに収納できないパック電池は、電池の内部に、とくに安全弁の穴から水が侵入して、電池を使用できなくする弊害が発生する。とくに、容量の大きなリチウムイオン二次電池等は、安全弁の穴から水が侵入して薄い金属膜の安全弁を腐食させると、電解液が漏れて使用できなくなる。   It is important that the battery pack has a waterproof structure while efficiently cooling the battery. Battery packs that cannot cool the batteries efficiently will shorten their lifespan when the battery temperature rises, or when the battery temperature becomes abnormally high, stop charging / discharging and stop using electric devices. It is necessary to stop temporarily. In addition, a battery pack that cannot be housed in a case as a waterproof structure has a problem that water cannot enter the battery, particularly from the hole of the safety valve, and the battery cannot be used. In particular, a lithium ion secondary battery or the like having a large capacity cannot be used because the electrolyte leaks when water enters through the hole of the safety valve and corrodes the safety valve with a thin metal film.

パック電池において、電池を防水構造でケースに収納することと、電池を効率よく冷却することは、互いに相反する特性であって、両方を満足するのが難しい。たとえば、電池を効率よく冷却するために、ケースに通気穴を開けると、ここから水が侵入して有効な防水構造にはできない。また、防水構造とするためにケースを完全に密閉すると、電池を効率よく冷却できなくなる。とくに、パック電池のケースは、衝撃で破損しない耐衝撃強度が要求されるので、ケースを完全に密閉すると、電池の冷却は極めて悪くなる。   In a battery pack, storing the battery in a case with a waterproof structure and efficiently cooling the battery are mutually contradictory characteristics, and it is difficult to satisfy both. For example, in order to cool the battery efficiently, if a vent hole is opened in the case, water cannot penetrate into the case to make an effective waterproof structure. In addition, if the case is completely sealed to achieve a waterproof structure, the battery cannot be cooled efficiently. In particular, the case of a battery pack is required to have an impact strength that is not damaged by an impact. Therefore, when the case is completely sealed, the cooling of the battery becomes extremely poor.

電池を防水構造としながら放熱するパック電池として、電池を熱伝導性絶縁物やポッティング材に埋設する構造が開発されている（特許文献１及び２参照）。
特開２０００−１８２５８１号公報 特開２００４−３９４８５号公報 As a battery pack that radiates heat while making the battery waterproof, a structure in which the battery is embedded in a thermally conductive insulator or a potting material has been developed (see Patent Documents 1 and 2).
JP 2000-182581 A JP 2004-39485 A

特許文献１に記載されるパック電池は、通気孔を有する電池収容筐体内に電池収容部を設けて、ここに複数の電池を収容している。さらに、電池収容部内には熱伝導性絶縁物を充填して、熱伝導性絶縁物で複数の電池を覆い、また、熱伝導性絶縁物には、電池のガス抜き弁孔を通気孔に連通する空洞部を設けている。このパック電池は、熱伝導性絶縁物で各々の電池間に熱を伝導する。このため、各々の電池の温度差を小さくできる。   The battery pack described in Patent Document 1 includes a battery housing portion in a battery housing housing having a vent hole, and houses a plurality of batteries therein. Furthermore, the battery housing is filled with a heat conductive insulator, and a plurality of batteries are covered with the heat conductive insulator, and the gas vent valve hole of the battery communicates with the vent hole in the heat conductive insulator. A hollow portion is provided. This battery pack conducts heat between the batteries with a thermally conductive insulator. For this reason, the temperature difference of each battery can be made small.

さらに、特許文献２には、ポッティング材を用いて、高い冷却性能を実現するパック電池が記載される。このパック電池は、電池をケースのボスに固定した後、ケースにポッティング材原液を流し込んで、電池をポッティング材内に埋設している。このパック電池は、ポッティング材で振動吸収性能を向上でき、また、電池の発熱をタブおよびボスを通じてケースに効率的に伝導して、冷却性能を向上する。   Further, Patent Document 2 describes a battery pack that achieves high cooling performance using a potting material. In this battery pack, the battery is fixed to the boss of the case, and then a potting material stock solution is poured into the case to embed the battery in the potting material. In this battery pack, the potting material can improve the vibration absorption performance, and the heat generated from the battery can be efficiently conducted to the case through the tab and the boss to improve the cooling performance.

以上のパック電池は、電池を熱伝導性絶縁物やポッティング材に埋設し、電池の熱を熱伝導性絶縁物等で伝導してその外部から冷却する。この構造は、各々の電池の温度差を小さくすることには有効であるが、電池を理想的な状態で効率よく冷却できない。それは、熱伝導性絶縁物やポッティング材に電池の熱を伝導させて、外部に放熱して冷却するからである。すなわち、電池の熱を熱伝導性絶縁物やポッティング材を介してケースに伝導し、ケースを冷却して、電池を間接的に冷却するからである。   In the above battery pack, the battery is embedded in a heat conductive insulator or a potting material, and the heat of the battery is conducted by the heat conductive insulator or the like and cooled from the outside. Although this structure is effective in reducing the temperature difference between the batteries, the battery cannot be efficiently cooled in an ideal state. This is because the heat of the battery is conducted to the heat conductive insulator or the potting material, and is radiated to the outside to be cooled. That is, the heat of the battery is conducted to the case through a heat conductive insulator or a potting material, the case is cooled, and the battery is indirectly cooled.

本発明は、これ等の公報に記載されるパック電池の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、電池を効果的に冷却する構造としながら、電池の水による弊害を有効に阻止できるパック電池を提供することにある。   The present invention has been developed for the purpose of solving the drawbacks of the battery pack described in these publications. An important object of the present invention is to provide a battery pack that can effectively prevent harmful effects caused by water of the battery while effectively cooling the battery.

本発明のパック電池は、複数の二次電池１と、二次電池１の両端を連結している一対のホルダー２と、一対のホルダー２で複数の二次電池１を連結している電池組３を収納しているケース４とを備える。ホルダー２は、二次電池１の両端部を保持して、複数の二次電池１を平行な姿勢で連結する。さらにホルダー２は、下方に突出する高床脚１４を有し、この高床脚１４をケース４の底面に当接させて、二次電池１をケース４の底面から上方に離して配置している。ケース４は、底面に排水換気穴２１を開口して、ケース４内に侵入する水を排水換気穴２１から外部に排気するようにしている。   The battery pack of the present invention includes a plurality of secondary batteries 1, a pair of holders 2 connecting both ends of the secondary battery 1, and a battery set in which the plurality of secondary batteries 1 are connected by the pair of holders 2. And a case 4 housing 3. The holder 2 holds both ends of the secondary battery 1 and connects the plurality of secondary batteries 1 in a parallel posture. Further, the holder 2 has a raised floor leg 14 protruding downward, and the raised battery 14 is brought into contact with the bottom surface of the case 4 so that the secondary battery 1 is disposed away from the bottom surface of the case 4. In the case 4, a drainage ventilation hole 21 is opened on the bottom surface, and water entering the case 4 is exhausted from the drainage ventilation hole 21 to the outside.

本発明のパック電池は、たとえば、電動工具に脱着できるように装着して使用される。また、本発明のパック電池は、ケース４の上面に換気口２０を開口して、隣接する二次電池１の間に換気隙間を設けるようにホルダー２に連結している。このパック電池は、換気口２０からケース４内に循環させる空気を、換気隙間に送風して電池１をより効果的に冷却できる。また、本発明のパック電池は、電動工具のグリップの下端に嵌合される嵌合凸部１９を上面に突出するように設けることができる。   The battery pack of the present invention is used, for example, by being mounted so as to be detachable from an electric tool. Further, the battery pack of the present invention is connected to the holder 2 so that a ventilation opening 20 is opened on the upper surface of the case 4 and a ventilation gap is provided between the adjacent secondary batteries 1. The battery pack can cool the battery 1 more effectively by blowing air circulated from the ventilation opening 20 into the case 4 to the ventilation gap. Moreover, the battery pack of the present invention can be provided so that the fitting convex portion 19 fitted to the lower end of the grip of the electric power tool protrudes from the upper surface.

さらに、パック電池は、ホルダー２の高床脚１４の下面とケース底の内面との間にクッション材１５を配設して、電池１の衝撃をクッション材１５で吸収して、耐衝撃強度を向上できる。   Further, the battery pack is provided with a cushion material 15 between the lower surface of the raised floor leg 14 of the holder 2 and the inner surface of the case bottom, so that the impact of the battery 1 is absorbed by the cushion material 15 and the impact resistance strength is improved. it can.

本発明のパック電池は、互いに相反する特性であって、両方を実現するのが難しい電池の冷却と防水の両特性を満足する。ケースに収納している電池は、効率よく冷却して高温による特性低下を有効に防止でき、さらに、ケース内に侵入する水による弊害を有効に阻止できる特徴がある。さらに、本発明は、この優れた特徴を極めて簡単な構造で実現する。すなわち、本発明のパック電池は、電池の両端を一対のホルダーに連結して電池組とし、さらに、ホルダーには高床脚を設けてケースに収納し、高床脚でもって電池をケースの底から上方に離し、さらにケースの底面に排水換気穴を開口して以上の優れた効果を実現する。この構造によって、本発明のパック電池は、排水換気穴からケース内に電池を冷却する空気を換気して電池を効果的に冷却し、また、ケースの底面に排水換気穴を開口することによって、排水換気穴からケース内に水が侵入するのを有効に防止し、仮に排水換気穴から水が侵入しても、これが電池に接触しないように、ホルダーの高床脚で電池をケース底から離している。   The battery pack according to the present invention satisfies the characteristics of cooling and waterproofing, which are mutually contradictory characteristics and are difficult to achieve both. The battery housed in the case has features that it can efficiently cool and effectively prevent deterioration of characteristics due to high temperature, and can effectively prevent harmful effects caused by water entering the case. Furthermore, the present invention realizes this excellent feature with a very simple structure. That is, in the battery pack of the present invention, both ends of the battery are connected to a pair of holders to form a battery set, and the holder is provided with a raised floor leg and stored in the case, and the battery is moved upward from the bottom of the case with the raised floor leg. In addition, the drainage ventilation hole is opened on the bottom of the case to achieve the above excellent effect. With this structure, the battery pack of the present invention effectively cools the battery by ventilating the air that cools the battery from the drain ventilation hole into the case, and by opening the drain ventilation hole on the bottom surface of the case, Keep the battery from the bottom of the case with the raised floor legs of the holder so that it effectively prevents water from entering the case through the drain ventilation hole and prevents it from coming into contact with the battery even if water enters through the drain ventilation hole. Yes.

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. However, the example shown below illustrates the battery pack for embodying the technical idea of the present invention, and the present invention does not specify the battery pack as follows.

さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。   Further, in this specification, in order to facilitate understanding of the scope of claims, numbers corresponding to the members shown in the examples are indicated in the “claims” and “means for solving problems” sections. It is added to the members. However, the members shown in the claims are not limited to the members in the embodiments.

図１ないし図４は、電動工具に装着して使用されるパック電池を示す。電動工具のパック電池は、できるかぎり短時間で急速充電して便利に使用できる。また、使用状態においては、大電流で放電されるので二次電池の発熱が大きい。さらに、使用されるときに、ケースに水が侵入する環境でも使用される。この状態で使用されるパック電池は、二次電池を効果的に冷却して電池温度を低くしながら、水による弊害が発生しない構造とすることが大切である。したがって、本発明は、電動工具のように大電流で充放電されると共に、ケースに水が侵入する環境で使用されるパック電池に適している。ただし、本発明は、パック電池の用途を電動工具には特定しない。大電流で充放電される他の用途に使用されるパック電池にも使用できる。   1 to 4 show a battery pack that is used by being mounted on an electric tool. Battery packs for electric tools can be conveniently used by quickly charging them in as short a time as possible. Further, in use, the secondary battery generates a large amount of heat because it is discharged with a large current. Furthermore, it is also used in an environment where water enters the case when it is used. It is important for the battery pack used in this state to have a structure in which the secondary battery is effectively cooled to lower the battery temperature, while causing no harmful effects due to water. Therefore, the present invention is suitable for a battery pack that is charged and discharged with a large current like an electric power tool and used in an environment where water enters the case. However, the present invention does not specify the use of the battery pack as a power tool. It can also be used for battery packs used for other applications that are charged and discharged with a large current.

図のパック電池は、複数の二次電池１と、二次電池１の両端を連結している一対のホルダー２と、一対のホルダー２で複数の二次電池１を連結している電池組３を収納しているケース４とを備える。   The illustrated battery pack includes a plurality of secondary batteries 1, a pair of holders 2 that connect both ends of the secondary battery 1, and a battery set 3 that connects the plurality of secondary batteries 1 with a pair of holders 2. And a case 4 housing the container.

二次電池１は、リチウムイオン二次電池である。ただし、二次電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池とすることもできる。さらに、図のパック電池は、二次電池１を円筒型電池とするが、角型電池とすることもできる。図のパック電池は、４本の電池１を直列に接続したものを２組並列に接続している。二次電池１は、平行な姿勢で、同一面に４本の電池１を並べて、さらに上下に２段に配置して、端面を同一面に位置させるように、両端部をホルダー２に連結している。   The secondary battery 1 is a lithium ion secondary battery. However, the secondary battery may be a nickel metal hydride battery or a nickel cadmium battery. Further, in the illustrated battery pack, the secondary battery 1 is a cylindrical battery, but can be a square battery. In the illustrated battery pack, two sets of four batteries 1 connected in series are connected in parallel. The secondary battery 1 is arranged in parallel, with four batteries 1 arranged on the same surface, and arranged in two stages on the top and bottom, with both ends connected to the holder 2 so that the end surfaces are located on the same surface. ing.

この姿勢に配置される二次電池１は、端面にリード板５を溶着している。図のパック電池は、各々のリード板５を、電池組３の上方に配置している回路基板６に接続している。リード板５は、回路基板６に接続する接続部５Ａを上方に突出するように設けている。回路基板６は、各々の電池電圧を検出して、充放電の電流を遮断する保護回路（図示せず）を実装している。保護回路は、いずれかの電池電圧が最低電圧よりも低くなると、放電電流を遮断するスイッチング素子をオフに切り換えて、放電電流を遮断する。また、いずれかの電池電圧が最高電圧よりも高くなると、充電を停止するスイッチング素子をオフに切り換えて、充電を停止する。このように、各々の電池電圧を検出して、充放電をコントロールする保護回路を実装するパック電池は、電池１を保護しながら安全に使用できる。   The secondary battery 1 arranged in this posture has a lead plate 5 welded to its end face. In the illustrated battery pack, each lead plate 5 is connected to a circuit board 6 disposed above the battery set 3. The lead plate 5 is provided with a connecting portion 5A connected to the circuit board 6 so as to protrude upward. The circuit board 6 is mounted with a protection circuit (not shown) that detects each battery voltage and cuts off a charge / discharge current. When any battery voltage becomes lower than the minimum voltage, the protection circuit switches off the switching element that cuts off the discharge current to cut off the discharge current. Further, when any battery voltage becomes higher than the maximum voltage, the switching element for stopping charging is switched off to stop charging. As described above, the battery pack in which the protection circuit that controls charging / discharging by detecting each battery voltage is mounted can be used safely while protecting the battery 1.

電池１は、図５と図６の断面図に示すように、封口板７の内部に安全弁８を内蔵している。安全弁８は、電池１の外装缶の内圧が設定圧力よりも高くなるときに開弁して、内圧の上昇を防止する。封口板７は、開弁する安全弁８から流体を外部に排出する開口部９を設けている。この開口部９から水が内部に侵入するのを阻止するために、電池の封口板７には、防水リング１０を積層している。防水リング１０は、封口板７の凸部電極１１を挿通する貫通孔を設けている。貫通孔は、内面を凸部電極１１の外周面に密着させる大きさとしている。防水リング１０は、封口板７の開口部９から内部に侵入しようとする水分を吸水して、電池１の内部に侵入するのを阻止する。したがって、防水リング１０は、吸水性を有するシート材、たとえば連続気泡を有する合成樹脂発泡体、繊維を立体的に隙間ができるように積層している不織布等で製作される。防水リング１０は、好ましくは、弾性変形できる材質で製作される。この防水リング１０は、弾性変形して、封口板７に密着して、開口部から水が侵入するのを確実に阻止できる。防水リング１０は、両面接着テープを介して、あるいは接着剤を介して封口板７の平面部に付着することができる。また、防水リング１０は、図５に示すように、電池の表面を被覆する熱収縮チューブ等の絶縁カバー２２で封口板７に固定することができる。また、図６に示すように、凸部電極１１に固定されるリード板５で挟着して固定することもできる。   As shown in the cross-sectional views of FIGS. 5 and 6, the battery 1 has a safety valve 8 built in a sealing plate 7. The safety valve 8 is opened when the internal pressure of the outer can of the battery 1 becomes higher than the set pressure to prevent the internal pressure from increasing. The sealing plate 7 is provided with an opening 9 through which a fluid is discharged from a safety valve 8 that opens. In order to prevent water from entering the inside through the opening 9, a waterproof ring 10 is laminated on the sealing plate 7 of the battery. The waterproof ring 10 is provided with a through hole through which the convex electrode 11 of the sealing plate 7 is inserted. The through hole has a size that allows the inner surface to be in close contact with the outer peripheral surface of the convex electrode 11. The waterproof ring 10 absorbs moisture that is about to enter the inside through the opening 9 of the sealing plate 7 and prevents entry into the battery 1. Therefore, the waterproof ring 10 is manufactured from a sheet material having water absorption, for example, a synthetic resin foam having open cells, a nonwoven fabric in which fibers are laminated so as to form a three-dimensional gap. The waterproof ring 10 is preferably made of a material that can be elastically deformed. The waterproof ring 10 is elastically deformed and is in close contact with the sealing plate 7 to reliably prevent water from entering from the opening. The waterproof ring 10 can be attached to the flat portion of the sealing plate 7 via a double-sided adhesive tape or an adhesive. Further, as shown in FIG. 5, the waterproof ring 10 can be fixed to the sealing plate 7 with an insulating cover 22 such as a heat shrinkable tube covering the surface of the battery. Moreover, as shown in FIG. 6, it can also fix by pinching | pinching with the lead plate 5 fixed to the convex part electrode 11. FIG.

一対のホルダー２は、絶縁材を成形して製作される。ホルダー２を成形する絶縁材はプラスチックである。ホルダー２は、電池１の両端部を挿入する連結穴１２を貫通して設けている。図のホルダー２は、８本の円筒型電池１を連結するので、８個の連結穴１２を設けている。８個の連結穴１２は、上下２段に並べて、上段と下段に各々４個設けている。ただ、パック電池は、３段以上の電池を並べて収納することができ、また、同一段に３個以下、あるいは５個以上の電池を並べることもできる。   The pair of holders 2 is manufactured by molding an insulating material. The insulating material forming the holder 2 is plastic. The holder 2 is provided through the connecting hole 12 into which both end portions of the battery 1 are inserted. The holder 2 shown in the figure connects eight cylindrical batteries 1, so that eight connecting holes 12 are provided. The eight connecting holes 12 are arranged in two upper and lower stages, and four are provided in each of the upper and lower stages. However, the battery pack can store three or more stages of batteries side by side, and can also arrange three or less batteries or five or more batteries on the same stage.

ホルダー２は、連結穴１２を設ける位置で、電池１の連結位置を特定する。図のホルダー２は、上下に隣接する電池１の間に換気隙間を設けて、同一面に配設する電池１の間には換気隙間を設けないように連結穴１２を設けている。このパック電池は、上下の電池１の間に設けている換気隙間に空気を送風して、電池１を冷却できる。パック電池は、同一面に並べる電池１の間に換気隙間を設けることもできる。また、上下の電池１と同一面の電池１の間の両方に換気隙間を設けることができる。   The holder 2 identifies the connection position of the battery 1 at the position where the connection hole 12 is provided. In the illustrated holder 2, a ventilation gap is provided between the vertically adjacent batteries 1, and a connection hole 12 is provided so as not to provide a ventilation gap between the batteries 1 arranged on the same surface. The battery pack can cool the battery 1 by blowing air into a ventilation gap provided between the upper and lower batteries 1. The battery pack can also be provided with a ventilation gap between the batteries 1 arranged on the same surface. Further, a ventilation gap can be provided between both the upper and lower batteries 1 and the batteries 1 on the same surface.

ホルダー２は、連結穴１２に入れた電池１を面接触状態で保持する。このホルダー２は連結穴１２の内面を円柱状に成形している。ホルダー２の連結穴１２は、その内径を、円筒型電池１の外径にほぼ等しくしている。正確には、連結穴１２の内径は、円筒型電池１の外径よりもわずかに大きく、連結穴１２に円筒型電池１をスムーズに挿入して、挿入する状態で簡単に抜けないようにしている。連結穴１２と円筒型電池１の間には、ゴム状弾性体のパッキン（図示せず）を入れることもできる。この構造は、円筒型電池１を抜けないように連結穴１２に連結できる。   The holder 2 holds the battery 1 put in the connection hole 12 in a surface contact state. In the holder 2, the inner surface of the connecting hole 12 is formed in a cylindrical shape. The connecting hole 12 of the holder 2 has an inner diameter substantially equal to the outer diameter of the cylindrical battery 1. Precisely, the inner diameter of the connecting hole 12 is slightly larger than the outer diameter of the cylindrical battery 1, and the cylindrical battery 1 is smoothly inserted into the connecting hole 12 so that it cannot be easily removed in the inserted state. Yes. A rubber-like elastic packing (not shown) can be inserted between the connecting hole 12 and the cylindrical battery 1. This structure can be connected to the connection hole 12 so that the cylindrical battery 1 is not pulled out.

ホルダー２の厚さ、すなわち、連結穴１２の深さは、電池１の長さの約１／４〜１／８とする。厚いホルダー２は、連結穴１２が深くなって、電池１の表面に広い面積で接触して、しっかりと保持する。ただ、厚いホルダー２は、ホルダー２間の冷却換気部１３の幅を狭くする。電池１の両端をホルダー２の連結穴１２に入れて連結するからである。この構造の電池組３は、電池１の全長から、一対のホルダー２の厚さの和を減算した値が、冷却換気部１３の幅となる。したがって、ホルダー２の厚さを電池１の長さの１／４とすれば、冷却換気部１３の幅は電池１の約半分となる。   The thickness of the holder 2, that is, the depth of the connecting hole 12 is about ¼ to ８ of the length of the battery 1. The thick holder 2 has a deep connection hole 12 so as to come into contact with the surface of the battery 1 over a wide area and hold it firmly. However, the thick holder 2 narrows the width of the cooling ventilation section 13 between the holders 2. This is because both ends of the battery 1 are connected in the connecting holes 12 of the holder 2. In the battery set 3 having this structure, a value obtained by subtracting the sum of the thicknesses of the pair of holders 2 from the total length of the battery 1 is the width of the cooling ventilation section 13. Therefore, if the thickness of the holder 2 is ¼ of the length of the battery 1, the width of the cooling ventilation unit 13 is about half that of the battery 1.

一対のホルダー２は、二次電池１の両端部を保持して、二次電池１を平行な姿勢で連結して電池組３とする。さらに、ホルダー２は、電池１をケース４の底面から浮かせてケース４内に配置する。このことを実現するために、ホルダー２は、下方に突出する高床脚１４を有する。ホルダー２は、高床脚１４をケース４の底面に当接させて、二次電池１をケース４の底面から上方に離して配置する。高床脚１４の高さは、下段に配設される電池１の最下面とケース底の内面との隙間（ｄ）を２ｍｍ以上、好ましくは３ｍｍ以上とする寸法である。高い高床脚１４は、ケース４内に侵入する水から電池１を有効に隔離する。ただ、高床脚１４を高くするとケース４の全高が大きくなるので、高床脚１４は、電池１の最下面とケース４の底面との隙間を１０ｍｍ以下とするように設計される。   The pair of holders 2 hold both ends of the secondary battery 1 and connect the secondary batteries 1 in a parallel posture to form a battery set 3. Further, the holder 2 places the battery 1 in the case 4 while floating the battery 1 from the bottom surface of the case 4. In order to realize this, the holder 2 has a raised floor leg 14 projecting downward. The holder 2 has the raised floor leg 14 in contact with the bottom surface of the case 4 and the secondary battery 1 is disposed away from the bottom surface of the case 4. The height of the raised floor leg 14 is such that the gap (d) between the lowermost surface of the battery 1 disposed in the lower stage and the inner surface of the case bottom is 2 mm or more, preferably 3 mm or more. The high stilt legs 14 effectively isolate the battery 1 from water entering the case 4. However, since the overall height of the case 4 increases when the raised floor leg 14 is raised, the raised floor leg 14 is designed so that the gap between the lowermost surface of the battery 1 and the bottom surface of the case 4 is 10 mm or less.

図のホルダー２は、高床脚１４の下面とケース底の内面との間にクッション材１５を配設している。クッション材１５は、軟質の合成樹脂発泡体や衝撃を吸収する軟質シートである。クッション材１５は、粘着層や接着材でホルダー２とケース４の底面とに接着される。このパック電池は、たとえば落下時の衝撃をクッション材１５で吸収できる。このため、衝撃に強くできる特徴がある。とくに本発明のパック電池は、電池１の両端をホルダー２の連結穴１２に入れて、広い面接触状態で保持しているので、電池１をしっかりと保持するホルダー２の衝撃をクッション材１５で吸収して、耐衝撃性を著しく向上できる。また、クッション材１５は、ホルダー２の高床脚１４を高くして、電池１と底面との間隔を広する効果もある。   In the illustrated holder 2, a cushion material 15 is disposed between the lower surface of the raised floor leg 14 and the inner surface of the case bottom. The cushion material 15 is a soft synthetic resin foam or a soft sheet that absorbs impact. The cushion material 15 is bonded to the holder 2 and the bottom surface of the case 4 with an adhesive layer or an adhesive. This battery pack can absorb, for example, an impact when dropped by the cushion material 15. For this reason, there exists the characteristic which can be strong to an impact. In particular, in the battery pack of the present invention, since both ends of the battery 1 are inserted into the connection holes 12 of the holder 2 and are held in a wide surface contact state, the impact of the holder 2 that firmly holds the battery 1 is absorbed by the cushion material 15. Absorbing can significantly improve impact resistance. The cushion material 15 also has an effect of increasing the height of the high floor leg 14 of the holder 2 and widening the distance between the battery 1 and the bottom surface.

一対のホルダー２は、連結ロッド１６で互いに連結している。図のホルダー２は、両端部に、連結ロッド１６をプラスチックで一体的に成形して設けている。連結部は筒状で、内部に止ネジ（図示せず）を挿通している。止ネジは、各々のホルダー２に設けている連結部を連結して、一対のホルダー２が連結される。このホルダー２は、連結穴１２に電池１を入れる状態で、連結部を連結して電池組３となる。   The pair of holders 2 are connected to each other by a connecting rod 16. The holder 2 shown in the figure is provided with connecting rods 16 integrally molded with plastic at both ends. The connecting portion is cylindrical and has a set screw (not shown) inserted therein. A set screw connects the connecting part provided in each holder 2, and a pair of holder 2 is connected. The holder 2 is connected to the connecting portion in a state in which the battery 1 is inserted into the connecting hole 12 to form the battery set 3.

ケース４は、プラスチックを成形して製作される。図のケース４は、プラスチック製の上ケース４Ａと下ケース４Ｂを連結して、内部に電池組３を収納している。上ケース４Ａと下ケース４Ｂは周壁１７を一体的に成形して設けている。さらに、図のケース４は、周壁１７の内側に、ボス１８を突出して設けている。ボス１８は、上ケース４Ａと下ケース４Ｂの四隅部に設けている。ボス１８に止ネジを挿通し、この止ネジで上ケース４Ａと下ケース４Ｂを連結する。連結された上ケース４Ａと下ケース４Ｂは、互いに周壁１７の開口縁を隙間なく接触させる。   The case 4 is manufactured by molding plastic. In the case 4 shown in the figure, a plastic upper case 4A and a lower case 4B are connected, and the battery set 3 is accommodated therein. The upper case 4A and the lower case 4B are provided by integrally molding the peripheral wall 17. Further, the case 4 shown in the figure is provided with a boss 18 protruding inside the peripheral wall 17. The bosses 18 are provided at the four corners of the upper case 4A and the lower case 4B. A set screw is inserted through the boss 18, and the upper case 4A and the lower case 4B are connected by the set screw. The upper case 4A and the lower case 4B that are connected bring the opening edges of the peripheral wall 17 into contact with each other without a gap.

上ケース４Ａは、電気機器に連結する嵌合凸部１９を一体的に成形して設けている。このパック電池は、電動工具のグリップの下端に脱着できるように連結される。嵌合凸部１９は、電動工具のグリップに設けている嵌合凹部（図示せず）に嵌合されて、パック電池を定位置に連結する。嵌合凸部１９は、パック電池の出力端子（図示せず）を表出して設けている。出力端子はリード線を介して電池１に連結している。また、嵌合凸部１９は、パック電池の充電器（図示せず）の嵌合凹部にも嵌合される。充電器は、ケース４の上面に開口して嵌合凹部を設けており、この嵌合凹部に嵌合凸部１９を入れて、パック電池を定位置に連結する。   The upper case 4A is integrally formed with a fitting convex portion 19 connected to an electric device. The battery pack is connected to the lower end of the grip of the electric tool so that it can be attached and detached. The fitting convex portion 19 is fitted into a fitting concave portion (not shown) provided in the grip of the electric tool, and connects the battery pack to a fixed position. The fitting convex part 19 exposes and provides an output terminal (not shown) of the battery pack. The output terminal is connected to the battery 1 via a lead wire. Moreover, the fitting convex part 19 is also fitted by the fitting recessed part of the charger (not shown) of a battery pack. The charger opens on the upper surface of the case 4 to provide a fitting concave portion, and the fitting convex portion 19 is inserted into the fitting concave portion to connect the battery pack to a fixed position.

さらに、上ケース４Ａは、その上面に、パック電池を充電するときに内部に強制送風するための換気口２０を開口している。換気口２０は、パック電池を充電器（図示せず）にセットする状態で、充電器の送風口に連結される。このパック電池は、充電器にセットして充電される状態で、充電器に内蔵している送風機から冷却用の空気が強制送風されて電池１が冷却される。パック電池は、図１と図２に示す姿勢から、上下反転して充電器にセットされる。したがって、本明細書においてパック電池の上下方向は、図１と図２において特定する。パック電池は、この姿勢で電気機器に装着して使用されるからである。   Further, the upper case 4A has a ventilation opening 20 on its upper surface for forcibly blowing air inside when charging the battery pack. The ventilation port 20 is connected to the blower port of the charger in a state where the battery pack is set in a charger (not shown). In the state where the battery pack is set and charged in the battery charger, the cooling air is forcibly blown from the blower built in the battery charger to cool the battery 1. The battery pack is turned upside down from the posture shown in FIGS. 1 and 2 and set in the charger. Therefore, in this specification, the vertical direction of the battery pack is specified in FIGS. This is because the battery pack is used by being mounted on an electric device in this posture.

下ケース４Ｂは、底面に排水換気穴２１を開口している。排水換気穴２１は、ケース４内に侵入する水を排水する。パック電池は、電気機器にセットして使用される状態で、水溜りに置かれて、排水換気穴２１から水が侵入することがある。図の下ケース４Ｂは、ケース４内に侵入する水を排水換気穴２１から残らず速やかに排水できるように、複数の排水換気穴２１を底面に開口している。さらに、下ケース４Ｂは、底の内面を平面状に成形して、複数の排水換気穴２１を開口している。図の下ケース４Ｂは、１列に４個の排水換気穴２１を開口して、これを３列に並べて、全体で１２個の排水換気穴２１を開口している。この下ケース４Ｂは、侵入する水を残らず速やかに排水できる。排水換気穴２１は、水をスムーズに排水できるように、内径を１ｍｍよりも大きく、好ましくは２ｍｍよりも大きく、さらに好ましくは３ｍｍよりも大きくしている。   The lower case 4B has a drain ventilation hole 21 on the bottom surface. The drainage ventilation hole 21 drains water that enters the case 4. The battery pack may be set in an electric device and used in a water pool, and water may enter through the drainage ventilation hole 21. The lower case 4B in the figure has a plurality of drainage ventilation holes 21 opened on the bottom surface so that water entering the case 4 can be quickly drained without remaining from the drainage ventilation holes 21. Further, the lower case 4B has a bottom inner surface formed into a flat shape and has a plurality of drain ventilation holes 21 opened. In the lower case 4B of the figure, four drainage ventilation holes 21 are opened in one row, and these are arranged in three rows, and a total of 12 drainage ventilation holes 21 are opened. The lower case 4B can drain quickly without leaving intruding water. The drain ventilation hole 21 has an inner diameter larger than 1 mm, preferably larger than 2 mm, more preferably larger than 3 mm so that water can be smoothly drained.

さらに、ケース４の底面に排水換気穴２１を開口する構造は、排水換気穴２１からケース４内に水が侵入するのを有効に防止できる特長もある。たとえば、パック電池を電気機器にセットして使用するとき、地面や床面等に置いた状態では、ケース４の下面が地面や床面に接近するので、底面に開口された排水換気穴２１が地面や床面で閉塞される状態となる。このため、電気機器を地面や床面等に置いた状態で、この電気機器の近傍で誤って水や飲み物をこぼしても、これらの液体が排水換気穴２１からケース４内に侵入するのを極減できる。しかも、底面に開口された排水換気穴２１からケース４内に水等が侵入するには、重力に逆らって上向きに流入する必要があるので、このことによっても、底面に開口された排水換気穴２１からケース４内に水が侵入するのが有効に防止される。仮に、排水換気穴２１から水等が侵入しても、ホルダー２の高床脚１４で電池１をケース４の底面から離しているので、ケース４内に侵入する水から電池１を有効に隔離して、電池１に水が接触するのを防止できる。   Further, the structure in which the drainage ventilation hole 21 is opened on the bottom surface of the case 4 has an advantage that water can be effectively prevented from entering the case 4 from the drainage ventilation hole 21. For example, when the battery pack is used in an electric device, when the battery is placed on the ground or floor, the bottom surface of the case 4 approaches the ground or floor, so that the drain ventilation hole 21 opened on the bottom surface is provided. It will be in the state obstruct | occluded by the ground and the floor. For this reason, even if water or a drink is accidentally spilled in the vicinity of this electrical device with the electrical device placed on the ground or floor surface, these liquids will not enter the case 4 from the drain ventilation hole 21. It can be extremely reduced. Moreover, in order for water or the like to enter the case 4 from the drainage ventilation hole 21 opened in the bottom surface, it is necessary to flow upward against the gravity, so that the drainage ventilation hole opened in the bottom surface also by this. Intrusion of water into the case 4 from 21 is effectively prevented. Even if water or the like enters from the drainage ventilation hole 21, the battery 1 is separated from the bottom of the case 4 by the raised floor leg 14 of the holder 2, so that the battery 1 is effectively isolated from the water entering the case 4. Thus, water can be prevented from contacting the battery 1.

図の下ケース４Ｂは、底の内面を平面状としているが、下ケースは、底の内面にリブを設け、あるいは凹部を設ける構造とすることもできる。この下ケースは、リブで区画された各々の領域に排水換気穴を設け、また各々の凹部に排水換気穴を設ける。この下ケースは、リブで区画された全ての領域から水を排水でき、また全ての凹部から水を排水できる。   The bottom case 4B in the figure has a flat bottom inner surface, but the bottom case may have a structure in which a rib is provided on the bottom inner surface or a recess is provided. This lower case is provided with drainage ventilation holes in each region partitioned by ribs and drainage ventilation holes in each recess. This lower case can drain water from all areas partitioned by ribs and drain water from all recesses.

以上のパック電池は、以下のようにして組み立てられる。
(1) 全ての電池１の両端をホルダー２に挿入した後、一対のホルダー２を連結ロッド１６で連結する。
(2) 一対のホルダー２の上方に回路基板６を固定し、この回路基板６と電池１の電極にリード板５を連結する。その後、回路基板６を樹脂にポッティングして絶縁する。
以上の工程で、電池組３が組み立てられる。
(3) 電池組３を下ケース４Ｂ又は上ケース４Ａに入れて、リード線を介して回路基板６を出力端子に連結する。
(4) 上ケース４Ａと下ケース４Ｂとを連結する。上ケース４Ａと下ケース４Ｂは、ボス１８をネジ止して連結される。 The above battery pack is assembled as follows.
(1) After inserting both ends of all the batteries 1 into the holder 2, the pair of holders 2 are connected by the connecting rod 16.
(2) The circuit board 6 is fixed above the pair of holders 2, and the lead plate 5 is connected to the circuit board 6 and the electrode of the battery 1. Thereafter, the circuit board 6 is insulated by potting with resin.
The battery set 3 is assembled through the above steps.
(3) Put the battery set 3 in the lower case 4B or the upper case 4A, and connect the circuit board 6 to the output terminal via the lead wire.
(4) Connect the upper case 4A and the lower case 4B. The upper case 4A and the lower case 4B are coupled by screwing the boss 18 with screws.

本発明のパック電池は、たとえば、電動工具等に電気機器に脱着できるように装着して電源として使用される。また、電動工具等の電気機器から外し、充電器にセットして充電される。   The battery pack of the present invention is used as a power source by being mounted on an electric tool or the like so as to be detachable from an electric device. Moreover, it removes from electric equipments, such as an electric tool, is set to a charger, and is charged.

本発明の実施例にかかるパック電池の分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery pack concerning the Example of this invention. 図１に示すパック電池を異なる方向から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the battery pack shown in FIG. 1 from a different direction. 図１に示すパック電池の電池組を分解した状態を示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the state which decomposed | disassembled the battery group of the battery pack shown in FIG. 図３の電池組を異なる方向から見た分解斜視図である。It is the disassembled perspective view which looked at the battery set of Drawing 3 from a different direction. 電池の封口板に防水リングを連結する部分の断面図である。It is sectional drawing of the part which connects a waterproof ring to the sealing board of a battery. 電池の封口板に防水リングを連結する他の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows another example which connects a waterproof ring to the sealing board of a battery.

符号の説明Explanation of symbols

１…電池
２…ホルダー
３…電池組
４…ケース ４Ａ…上ケース ４Ｂ…下ケース
５…リード板 ５Ａ…接続部
６…回路基板
７…封口板
８…安全弁
９…開口部
１０…防水リング
１１…凸部電極
１２…連結穴
１３…冷却換気部
１４…高床脚
１５…クッション材
１６…連結ロッド
１７…周壁
１８…ボス
１９…嵌合凸部
２０…換気口
２１…排水換気穴
２２…絶縁カバー
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery 2 ... Holder 3 ... Battery assembly 4 ... Case 4A ... Upper case 4B ... Lower case 5 ... Lead board 5A ... Connection part 6 ... Circuit board 7 ... Sealing board 8 ... Safety valve 9 ... Opening part 10 ... Waterproof ring 11 ... Convex electrode 12 ... Connecting hole 13 ... Cooling ventilation part 14 ... High floor leg 15 ... Cushion material 16 ... Connecting rod 17 ... Peripheral wall 18 ... Boss 19 ... Fitting convex part 20 ... Ventilation port 21 ... Drainage ventilation hole 22 ... Insulation cover

Claims (5)

複数の二次電池(1)と、二次電池(1)の両端を連結している一対のホルダー(2)と、一対のホルダー(2)で複数の二次電池(1)を連結している電池組(3)を収納しているケース(4)とを備えるパック電池であって、
ホルダー(2)が、二次電池(1)の両端部を保持して、複数の二次電池(1)を平行な姿勢で連結すると共に、下方に突出する高床脚(14)を有し、この高床脚(14)をケース(4)の底面に当接させて、二次電池(1)をケース底面から上方に離して配置しており、
さらに、ケース(4)は底面に排水換気穴(21)を開口して、ケース(4)内に侵入する水を排水換気穴(21)から外部に排気するようにしてなるパック電池。 A plurality of secondary batteries (1), a pair of holders (2) connecting both ends of the secondary battery (1), and a plurality of secondary batteries (1) are connected by a pair of holders (2). A battery pack comprising a case (4) containing a battery assembly (3),
The holder (2) holds both ends of the secondary battery (1), connects the plurality of secondary batteries (1) in a parallel posture, and has a raised floor leg (14) protruding downward, The raised floor leg (14) is brought into contact with the bottom surface of the case (4), and the secondary battery (1) is disposed away from the bottom surface of the case,
Further, the case (4) is a battery pack in which a drainage ventilation hole (21) is opened on the bottom surface and water entering the case (4) is exhausted to the outside through the drainage ventilation hole (21). パック電池が電動工具に脱着できるように装着して使用される請求項１に記載されるパック電池。   The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is used so as to be detachable from the electric power tool. ケース(4)が、上面に換気口(20)を開口しており、ホルダー(2)が隣接する二次電池(1)の間に換気隙間を設けて連結している請求項１に記載されるパック電池。   The case (4) is described in claim 1, wherein the case (4) has a ventilation port (20) opened on the upper surface, and the holder (2) is connected with a ventilation gap between adjacent secondary batteries (1). Pack battery. パック電池が、電動工具のグリップの下端に嵌合される嵌合凸部(19)を上面に突出するように設けている請求項２と３に記載されるパック電池。   The battery pack according to claim 2 or 3, wherein the battery pack is provided with a fitting projection (19) fitted to the lower end of the grip of the electric tool so as to protrude from the upper surface. ホルダー(2)の高床脚(14)の下面とケース底の内面との間にクッション材(15)を配設している請求項１に記載されるパック電池。
The battery pack according to claim 1, wherein a cushion material (15) is disposed between the lower surface of the raised floor leg (14) of the holder (2) and the inner surface of the case bottom.
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