JP2021118165A - 電池パック、及び電動工具 - Google Patents

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Abstract

【課題】電池パックから取り出し可能な電気量の増加を図る。【解決手段】電池パック30は、電動工具用の電池パック30である。電池パック30は、工具本体に取り付けられる。工具本体は、工具を取り付けるための工具取付部及び工具を駆動するための駆動部を有する。電池パック30は、蓄電部36と、電池ケース31と、断熱部38と、を備える。蓄電部36は、駆動部に供給する電力を蓄積する。電池ケース31は、蓄電部36を内部に収容する。断熱部38は、蓄電部36と電池ケース31との間にある。断熱部38は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する。【選択図】図1

Description

本開示は一般に電池パック、及び電動工具に関し、より詳細には、電動工具に用いられる電池パック、及び電池パックを備えた電動工具に関する。
特許文献1は、回転工具を開示する。この回転工具のハウジングは、モータ及びモータによって回転駆動される駆動部を収容するシリンダー部と、シリンダー部から突設されるグリップ部とで構成される。グリップ部には、回転工具の電源となる電池パックが取り付けられる。
特開2005−169532号公報
特許文献1に記載の回転工具のような電動工具では、電池パックから取り出し可能な電気量の増加が望まれている。
本開示は、上記事由に鑑みてなされており、電池パックから取り出し可能な電気量を増加させることを目的とする。
本開示の一態様に係る電池パックは、電動工具用の電池パックである。前記電池パックは、工具本体に取り付けられる。前記工具本体は、工具を取り付けるための工具取付部及び前記工具を駆動するための駆動部を有する。前記電池パックは、蓄電部と、電池ケースと、断熱部と、を備える。前記蓄電部は、前記駆動部に供給する電力を蓄積する。前記電池ケースは、前記蓄電部を内部に収容する。前記断熱部は、前記蓄電部と前記電池ケースとの間にあって、前記蓄電部から前記電池ケースへの熱の移動を抑制する。
本開示の一態様に係る電動工具は、前記電池パックと、前記工具本体と、を備える。
本開示によれば、電池パックから取り出し可能な電気量を増加させることが可能となる、という利点がある。
図1は、一実施形態に係る電池パックの側面図である。 図2は、同上の電池パックの分解斜視図である。 図3は、同上の電池パックの断面図である。 図4は、同上の電池パックを電動工具の工具本体に取り付ける前の状態の側面図である。 図5は、変形例1に係る電池パックを備えた電動工具の側面図である。
以下、実施形態に係る電池パック30及びそれを備えた電動工具1について、図面を用いて説明する。ただし、下記の実施形態は、本開示の様々な実施形態の1つに過ぎない。下記の実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。また、下記の実施形態において説明する各図は、模式的な図であり、図中の各構成要素の大きさ及び厚さそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。
(1)概要
本実施形態に係る電動工具1は、図4に示すように、手持ち型の電動工具であり、例えば、電動ドライバ、電動ドリル、電動レンチ及び電動グラインダ等が挙げられる。
電動工具1は、工具本体50と、電池パック30と、を備える。
工具本体50は、工具40を取り付けるための工具取付部11、及び工具40を駆動するための駆動部12を有する。電池パック30は、工具本体50に取り付けられる。
図1に示すように、電池パック30は、蓄電部36と、電池ケース31と、断熱部38と、を備える。蓄電部36は、工具本体50の駆動部12に供給する電力を蓄積する。電池ケース31は、蓄電部36を内部に収容する。断熱部38は、蓄電部36と電池ケース31との間にある。断熱部38は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する。
電池パック30では、蓄電部36で発生した熱が電池ケース31へ伝わるのが断熱部38によって抑制されるため、蓄電部36で発生した熱が蓄電部36の外部へ逃げにくい。そのため、蓄電部36で発生した熱により、蓄電部36の温度を上昇させることが可能となる。これにより、電池パック30から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
(2)詳細
以下、本実施形態の電池パック30及び電動工具1について、図面を参照して更に詳細に説明する。以下の説明では、図1におけるX軸方向を前後方向、Z軸方向を上下方向と規定する。また、X軸方向とZ軸方向とに直交する方向を、左右方向と規定する。さらに、X軸方向の正の向きを前側、Z軸方向の正の向きを上側と規定する。ただし、これらの方向は一例であり、電動工具1の使用時の方向を限定する趣旨ではない。また、図面中の各方向を示す矢印等は説明のために表記しているに過ぎず、実体を伴わない。
(2.1)工具本体
まず、工具本体50について、説明する。
図4に示すように、工具本体50のハウジングは、本体部10とグリップ部20とを備えている。本実施形態では、本体部10とグリップ部20とは、一体的に設けられている。
本体部10は、例えば、電気的な絶縁性を有する合成樹脂の成形品である。本体部10は、前後方向に延びる筒状に形成されている。
本体部10の前側の端部には、先端工具のような工具40を取り付けるための工具取付部11が設けられている。本体部10の内部には、駆動部12及び伝達部13が収容されている。本体部10において、駆動部12の周囲には、駆動部12で発生した熱を本体部10の外部に排出するための排熱部15が形成されている。排熱部15は、複数の孔により構成されている。
工具取付部11は、前後方向に沿った回転軸を中心として回転可能な状態で、本体部10に設けられている。電動工具1を用いる複数種類の作業に合わせて複数種類の工具40が用意されており、所望の種類の工具40が工具取付部11に取り付けられて使用される。この種の工具40としては、ねじ締め作業のためのドライバービット、穴開け加工のためのドリルビット、ナットを締め付けるためのソケット等がある。
駆動部12は、電池パック30から供給される電力で駆動される電動モータを備える。電動モータは、電力で駆動されることにより、熱を発生する。
伝達部13は、駆動部12の駆動力を工具取付部11に伝達する。伝達部13は、駆動部12の電動モータの出力軸と連結されており、電動モータの回転を工具取付部11に伝達することによって工具取付部11を回転させる。伝達部13は、減速機構、クラッチ機構、インパクト機構等を含んでいてもよい。
グリップ部20は、例えば、電気的な絶縁性を有する合成樹脂の成形品である。グリップ部20は、本体部10の周面の一部から下向きに延びている。グリップ部20の長手方向は上下方向に沿っており、グリップ部20の上下方向(長手方向)の中間部には、ユーザの手で握られる握り部位21が設けられている。グリップ部20において握り部位21の両側の端部201,202のうち、一方(上側)の端部201は本体部10に接続されており、他方(下側)の端部202には電池パック30を取り付けるための電池取付部22が設けられている。
グリップ部20における握り部位21の前側には、本体部10と接続される端部201寄りの部位に、トリガ23が設けられている。トリガ23は、駆動部12の回転を制御するために、ユーザからの操作を受け付ける操作部である。トリガ23は、グリップ部20を持つユーザの手の人差し指等で、操作される。
電池取付部22は、グリップ部20の下側の端部202に一体的に設けられている。電池取付部22は、グリップ部20の下側の端部202から上下方向と直交する方向に突出するように形成されている。電池取付部22は、前後方向及び左右方向の寸法に比べて上下方向の寸法が小さい箱形に形成されている。電池取付部22の下部には、電池パック30が着脱可能に取り付けられる。つまり、電池パック30は、工具本体50に対して取り外し可能に取り付けられる。
電池取付部22の下面には、電池パック30の上部が挿入される凹部が設けられている。凹部内には、複数の引掛片26が設けられている。また、凹部の底面には、給電用の複数の接続端子と、信号用の第1コネクタと、が設けられている。
複数の引掛片26は、電池パック30の後述の挿入溝37に挿入される部分である。引掛片26は直方体形に形成されており、凹部の左右両側の内側面から垂直に突出している。接続端子は、電池パック30の後述の接続端子部33と電気的に接続される部分である。接続端子は、例えば2つ(正極側の接続端子及び負極側の接続端子)備えられている。接続端子は、電池取付部22の底面の後側の部分に、前向きに突出するよう配置されており、左右方向に間隔を空けて並んでいる。第1コネクタは、電池パック30の後述の第2コネクタ34と電気的に接続される部分である。第1コネクタは、電池取付部22の底面における前後方向の中央部分に配置されている。
また、本実施形態では、電池取付部22の内部に、駆動部12を制御するための回路等が実装された回路基板を有する制御部14(図4参照)が収容されている。制御部14は、接続端子及び第1コネクタと電気的に接続されており、接続端子から供給される電力により動作する。制御部14は、トリガ23を引く操作によって、駆動部12のオン/オフを切替可能である。また、制御部14は、トリガ23を引き込む操作の操作量で、駆動部12の回転速度、つまり工具取付部11に取り付けられた工具40の回転速度を制御する。制御部14は、例えば、回路基板に設けられているFET(Field Effect Transistor)等のスイッチング素子をスイッチング制御することで、駆動部12の回転速度を制御する。
(2.2)電池パック
電動工具1の電源である電池パック30について説明する。
電池パック30は、電動工具1が動作するための電源となる。電池パック30は、全固体電池35を有する蓄電部36と、蓄電部36を収容する電池ケース31と、を備える。電池ケース31は、電気的な絶縁性を有する合成樹脂の成型品であり、箱状に形成されている。
図2に示すように、電池ケース31は、上ケース311と下ケース312とで構成されている。上ケース311は、下面が開口する箱状に形成されている。上ケース311の上面には、左右方向の中央部に、左右方向の両側部に比べて一段高くなった台状の嵌合部32が設けられている。嵌合部32の後側の部分には、3本のスリット321が左右方向に間隔を開けて設けられている。各スリット321は、嵌合部32の後面と上面とにそれぞれ開口しており、前後方向に沿って延びている。各スリット321の内部には、工具本体50の接続端子と電気的に接続される接続端子部33が配置されている。各接続端子部33は、電池ケース31の内部に収容された蓄電部36と電気的に接続されている。
また、嵌合部32の上面には、孔部322が形成されている。孔部322からは、工具本体50の第1コネクタと電気的に接続される第2コネクタ34が露出する。第2コネクタ34は、電池ケース31の内部に収容された回路基板39(図5参照)等に電気的に接続されている。回路基板39は、電池パック30の情報(例えば蓄電部36の電圧値、温度等)を示す電池情報を取得し、第1コネクタ及び第2コネクタ34を介して、電池取付部22内に配置されている制御部14に対して出力する。また、嵌合部32の左右の側面には、電池取付部22の下面の凹部内に設けられた複数の引掛片26がそれぞれ挿入される複数の挿入溝37が設けられている。
電池取付部22に電池パック30を取り付けるには、図4に示すように、電池パック30の上側から工具本体50を下向き(図4の矢印A1の向き)に移動させることによって、電池取付部22の下面の凹部内に電池パック30の嵌合部32を挿入させる。その後、工具本体50を電池パック30に対して前側(図4の矢印A2の向き)にスライド移動させると、電池取付部22の引掛片26が挿入溝37に挿入される。複数の挿入溝37のうち最も前側にある挿入溝37の後側にはロック片371が配置されている。ロック片371は、ばね等の弾性部材で上向きに押されており、電池パック30を電池取付部22に取り付ける場合には引掛片26に押されて下向きに沈むので、引掛片26は挿入溝37内に移動することができる。そして、引掛片26が挿入溝37の奥まで入り込むと、ロック片371がばねに押されて上側に移動し、挿入溝37の後側の開口付近に配置される。これにより、工具本体50を電池パック30に対して後側にスライド移動させようとすると、最前部の挿入溝37に挿入されている引掛片26がロック片371に接触することによって、工具本体50の後側へのスライド移動が規制される。したがって、電池パック30が電池取付部22に取り付けられた状態で保持される。
電池パック30が電池取付部22に取り付けられた状態では、工具本体50の接続端子と接続端子部33とが電気的に接続され、蓄電部36から制御部14及び駆動部12等に、動作に必要な電力が供給される。また、第1コネクタと第2コネクタ34とが電気的に接続され、電池ケース31に収容された回路基板39と制御部14とが電気的に接続され、回路基板39から制御部14に電池情報が出力される。
一方、電池取付部22から電池パック30を取り外すには、電池ケース31に設けられた操作部を操作することで、ロック片371を下向きに移動させ、引掛片26を挿入溝37の外側に移動可能な状態とする。この状態で、工具本体50を電池パック30に対して後側(図4の矢印A2と逆向き)にスライド移動させ、引掛片26を挿入溝37の外側に移動させる。そして、工具本体50を電池パック30に対して上側(図4の矢印A1と逆向き)に移動させることで、工具本体50から電池パック30を取り外すことができる。
このように、本実施形態では、電池パック30は、グリップ部20(工具本体50)に対して取り外し可能に装着される。したがって、電池パック30の残量が低下した場合、ユーザは、グリップ部20から電池パック30を取り外し、充電済みの電池パック30をグリップ部20に付け替えることで、電動工具1を用いた作業を継続して行うことができる。
蓄電部36は、接続端子部33と電気的に接続されている。蓄電部36は、図1〜図3に示すように、それぞれシート状に形成された複数の全固体電池35で構成されている。1枚の全固体電池35の厚さは、1〜2mm程度である。複数の全固体電池35は、必要な電圧又は容量に応じて、直列又は並列に接続されている。本実施形態では、蓄電部36が、直列に接続された5枚の全固体電池35を含んでいる。ただし、これに限らず、蓄電部36を構成する全固体電池35の数、及び接続状態(直列接続又は並列接続)は必要な電圧又は容量に応じて適宜変更が可能である。
全固体電池35は、温度上昇に応じて(温度が高い程)放電容量が増加する特性を有している。放電容量とは、全固体電池35を、満充電された状態から出力電圧が終止電圧に達するまで放電させた場合に、全固体電池35から取り出し可能な電気量を意味する。すなわち、全固体電池35は、全固体電池35の温度が高い程、全固体電池35から取り出し可能な電気量が増加する特性を有する。一例において、全固体電池35は、少なくとも25℃から85℃の温度範囲において、好ましくは0℃から100℃の温度範囲において、より好ましくは−20℃から150℃の温度範囲において、温度上昇に応じて放電容量が増加する特性を有している。また、全固体電池35は、残容量が同じ場合には、温度上昇に応じて(温度が高い程)出力電圧が高くなる特性を有している。
シート状にそれぞれ形成された複数の全固体電池35は、各全固体電池35の厚み方向が一致するように、積層されている。ここで、全固体電池35の積層方向と直交する方向に沿った衝撃力が蓄電部36に加わった場合、積層された複数の全固体電池35の間で剥離又は相対的な位置ずれが発生し、複数の全固体電池35の間の電気的な接続状態が不安定になる可能性がある。一方、全固体電池35の積層方向に沿った衝撃力が蓄電部36に加わった場合には、積層された複数の全固体電池35の間で剥離及び相対的な位置ずれが発生しにくく、複数の全固体電池35の間の電気的な接続状態が不安定になりにくい。本実施形態では、複数の全固体電池35の積層方向は、グリップ部20において握り部位21を間にした両側の端部201,202を結ぶ方向(Z軸方向)に沿っている。これにより、Z軸方向に沿った方向で蓄電部36に加わる衝撃に対して、蓄電部36が破損しにくい。例えば、電動工具1が載置面(例えば床面)に勢いよく置かれた場合でも、積層された複数の全固体電池35の間で剥離及び相対的な位置ずれが発生しにくい。よって、電池パック30の電気的な性能が劣化する可能性を低減することができる。
また、複数の全固体電池35の各々は矩形のシート状であり、図2に示すように、複数の全固体電池35の長手方向が、工具取付部11に取り付けられる工具40の向き(本実施形態では前後方向)に沿っている。つまり、複数の全固体電池35の各々は、長辺35Aが前後方向に沿い、短辺35Bが左右方向に沿うように配置されている。これにより、複数の全固体電池35の長辺35Aが工具40の向き(前後方向)と直交する方向に沿って配置される場合に比べ、工具40を作業対象に向けた状態で、工具40の向きと直交する方向での電池パック30の幅を小さくできる。
また、複数の全固体電池35は、互いに熱的に結合されている。例えば、複数の全固体電池35は、全固体電池35よりも熱伝導率の大きな部材(以下、「伝熱部材」ともいう)を介して、互いに熱的に結合されている。伝熱部材は、例えば、熱伝導率の大きな樹脂性である。そのため、一の全固体電池35で発生した熱は、伝熱部材を介して他の全固体電池35に伝達され、この全固体電池35の温度も上昇させる。好ましくは、複数の全固体電池35は、複数の全固体電池35の温度が略等しくなるように、伝熱部材を介して互いに熱的に結合されている。
蓄電部36(複数の全固体電池35)は、電池ケース31と熱的に遮断された状態で、電池ケース31内に収容されている。すなわち、電池パック30は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する断熱部38を備える。断熱部38は、蓄電部36で発生した熱が蓄電部36の外部へ伝わるのを阻止(抑制)する。電池パック30において、蓄電部36と電池ケース31との間の領域の熱伝導率は、電池ケース31の熱伝導率よりも小さい。
図1、図3に示すように、断熱部38は、断熱ケース380を含む。蓄電部36(複数の全固体電池35)は断熱ケース380内に収容されており、断熱ケース380は電池ケース31内に収容されている。断熱ケース380は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する。例えば、断熱ケース380は、蓄電部36で発生した熱の少なくとも一部を、断熱ケース380で囲まれた領域内に閉じ込める。
断熱ケース380は、ウレタンフォーム、ポリスチレンフォームのような発泡系断熱材等の断熱材により形成されている。断熱ケース380は、蓄電部36を覆うラミネートであってもよい。断熱ケース380の熱伝導率は、電池ケース31の熱伝導率よりも小さい。言い換えれば、断熱ケース380は、電池ケース31よりも熱抵抗が大きい。断熱ケース380は、蓄電部36に接するように、蓄電部36の全体を覆っている。そのため、蓄電部36に接触している部材(ここでは断熱ケース380)の熱抵抗は、電池ケース31の熱抵抗よりも大きい。
要するに、電池パック30は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する断熱部38としての断熱ケース380を備えている。断熱部38(断熱ケース380)は、蓄電部36に接するように電池ケース31内に配置されている。断熱部38(断熱ケース380)は、電池ケース31よりも熱抵抗が大きい。電池パック30が断熱ケース380を備えていることで、蓄電部36で発生した熱が電池ケース31へ伝わるのが抑制される。
図2、図3に示すように、断熱部38は、断熱リブ381を含む。断熱リブ381は、図2に示すように、電池ケース31の内面及び回路基板39の下面に、複数設けられている。具体的には、電池ケース31の内側面には、内側面に沿って環状の断熱リブ381が設けられている。また、電池ケース31の底面には、左右方向に延びるように、2つの断熱リブ381が設けられている。回路基板39の下面には、左右方向に延びるように、断熱リブ381が設けられている。断熱リブ381は、電池ケース31よりも熱抵抗が大きい。断熱ケース380は、断熱リブ381に支持される(接触する)ことで、電池ケース31内で位置決めされる。
また、断熱ケース380において断熱リブ381と接している箇所以外の部分は、他の部材に接していない。すなわち、断熱ケース380において断熱リブ381と接している箇所以外の部分は、断熱部38としての空気層382に接している。
要するに、電池パック30では、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する断熱部38は、空気層382を含む。断熱部38が空気層382を含むことで、蓄電部36で発生した熱が電池ケース31へ伝わるのが更に抑制される。
なお、電池パック30は、電動工具1の駆動に必要とする電圧及び容量に応じて、蓄電部36を構成する全固体電池35の数、面積及び接続状態を適宜変更可能である。蓄電部36の電圧値は、個々の全固体電池35の電圧値、及び、直列に接続される全固体電池35の数等に依存する。蓄電部36の容量は、個々の全固体電池35の面積、及び、並列に接続される全固体電池35の数等に依存する。例えば、全固体電池35の数が異なる複数の電池パック30が用意されており、ユーザが、必要に応じて適切な電池パック30を選択して使用できてもよい。
本実施形態の電池パック30は、蓄電部36として、熱による温度上昇によって放電容量が増加する特性を有する全固体電池35を備えている。また、電池パック30は、蓄電部36から電池ケース31への熱の移動を抑制する断熱部38を備えている。そのため、本実施形態の電池パック30によれば、蓄電部36で発生した熱により蓄電部36の温度を上昇させることで、電池パック30の放電容量を増加させることが可能となる。そのため、電池パック30の一回の充電に対して、電池パック30から取り出し可能な電気量を増加させることが可能となる。
また、本実施形態の電動工具1では、電池パック30は、蓄電部36として全固体電池35を備えている。電解質が液体である従来の電池の場合には、温度が過度に上昇すると、膨張して破損する可能性がある。これに対し、全固体電池35であれば、温度上昇に対する膨張の割合が、従来の電池に比べて小さい。そのため、蓄電部36として全固体電池35を用いることで、蓄電部36で発生した熱により蓄電部36の温度を上昇させても、電池パック30の破損等が発生する可能性を低減することが可能となる。
(3)変形例
本開示の実施形態は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態は、本開示の目的を達成できれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。以下に、上記実施形態の変形例を列挙する。
(3−1)変形例1
以下、変形例1に係る電池パック30及び電動工具1について説明する。本変形例の電池パック30及び電動工具1において、実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
本変形例の電動工具1は、図5に示すように、熱通路部90を備えている。熱通路部90は、駆動部12が動作することで発熱源80で発生した熱の少なくとも一部を、蓄電部36に移動させる。発熱源80は、駆動部12を含む。発熱源80は、制御部14において回路基板に設けられているスイッチング素子を含んでもよい。
熱通路部90は、工具本体50のハウジング内に形成されている本体側熱通路部91と、電池パック30の電池ケース31内に形成されているパック側熱通路部92と、を含んでいる。本体側熱通路部91は、工具本体50内において、発熱源80で発生した熱を熱出口911まで移動させるための経路である。パック側熱通路部92は、電池パック30内において、熱取入口921から取り込んだ熱を蓄電部36まで移動させるための経路である。電池パック30を工具本体50に装着した状態で、本体側熱通路部91の熱出口とパック側熱通路部92の熱取入口とが対向する。これにより、駆動部12と蓄電部36との間をつなぐ熱通路部90が形成される。
熱通路部90は、ここでは、発熱源80から蓄電部36に向かう気流を通すための風路70(空洞)を含む。ここでは、本体側熱通路部91が空洞(本体側風路71)であり、熱出口は、気流を排出するための開口(吹出口)である。また、パック側熱通路部92が空洞(パック側風路72)であり、熱取入口は、気流を導入するための開口(取入口)である。ただし、これに限らず、熱通路部90は、工具本体50のハウジング及び電池ケース31の材料よりも熱伝導率が高い材料から形成された伝熱部材であってもよい。
断熱部38としての断熱ケース380には、熱通路部90(風路70)の一部としての孔が形成されている。発熱源80(駆動部12)で発生した熱は、本体側熱通路部91(本体側風路71)、パック側熱通路部92(パック側風路72)、及び断熱ケース380の孔を通して蓄電部36へと伝わり、蓄電部36の温度を上昇させる。
本変形例のように、電動工具1が熱通路部90を備え、電池パック30が断熱部38を備えていることで、蓄電部36の温度をより容易に上昇させることが可能となり、電池パック30から取り出し可能な電気量を増加させることが可能となる。
なお、本変形例において、電動工具1は、図5に示すように、排熱部15を開閉するシャッター16を備えていてもよい。すなわち、シャッター16を開けた状態では、発熱源80としての駆動部12で発生した熱は、排熱部15から外部へ排出される。一方、シャッター16を閉めた状態では、駆動部12で発生した熱は、熱通路部90を通って蓄電部36へと供給される。すなわち、シャッター16を開閉することで、蓄電部36へ供給される熱の量を調整することが可能となる。
(3−2)その他の変形例
一変形例において、断熱部38は、断熱ケース380を備えていなくてもよい。この場合、断熱部38は、断熱リブ381及び空気層382から構成されていてもよい。この場合、蓄電部36(複数の全固体電池35)は、断熱リブ381にのみ接触し、電池ケース31には接触しない。
一変形例において、断熱部38は、断熱ケース380のみから構成されていてもよい。この場合、断熱ケース380は、電池ケース31の内面に接触して支持されてもよい。
一変形例において、断熱部38は、断熱ケース380、断熱リブ381及び空気層382に限られず、断熱シート、ウール状断熱材(グラスウール等)等の任意の断熱部材を含み得る。また、断熱部38の材料も、発泡系断熱材に限られず、周知の断熱材料が適宜用いられる。
一変形例において、蓄電部36は、発熱源80から移動した熱による温度上昇によって放電容量が増加する特性を有する電池を備えていれば、全固体電池35でなくてもよい。
(4)態様
以上説明した実施形態及び変形例等から以下の態様が開示されている。
第1の態様の電池パック(30)は、電動工具(1)用の電池パック(30)である。電池パック(30)は、工具本体(50)に取り付けられる。工具本体(50)は、工具(40)を取り付けるための工具取付部(11)及び工具(40)を駆動するための駆動部(12)を有する。電池パック(30)は、蓄電部(36)と、電池ケース(31)と、断熱部(38)と、を備える。蓄電部(36)は、駆動部(12)に供給する電力を蓄積する。電池ケース(31)は、蓄電部(36)を内部に収容する。断熱部(38)は、蓄電部(36)と電池ケース(31)との間にある。断熱部(38)は、蓄電部(36)から電池ケース(31)への熱の移動を抑制する。
この態様によれば、蓄電部(36)で発生した熱を用いて蓄電部(36)の温度を上昇させることが可能となり、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第2の態様の電池パック(30)では、第1の態様において、蓄電部(36)は、全固体電池(35)を有する。
この態様によれば、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第3の態様の電池パック(30)では、第1又は第2の態様において、断熱部(38)は、蓄電部(36)に接するように電池ケース(31)内に配置されている。断熱部(38)は、電池ケース(31)よりも熱抵抗が大きい。
この態様によれば、蓄電部(36)で発生した熱を用いて蓄電部(36)の温度を上昇させることが可能となり、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第4の態様の電池パック(30)では、第1〜第3のいずれか1つの態様において、断熱部(38)は、空気層(382)を含む。
この態様によれば、蓄電部(36)で発生した熱を用いて蓄電部(36)の温度を上昇させることが可能となり、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第5の態様の電池パック(30)では、第1〜第4のいずれか1つの態様において、熱通路部(90)の一部(パック側熱通路部92)を備える。熱通路部(90)は、駆動部(12)が動作することで発熱源(80)で発生した熱の少なくとも一部を、蓄電部(36)に移動させる。
この態様によれば、発熱源(80)で発生した熱を用いて蓄電部(36)の温度を上昇させることが可能となり、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第6の態様の電池パック(30)では、第1〜第5のいずれか1つの態様において、蓄電部(36)は、蓄電部(36)で発生した熱による温度上昇によって、放電容量が増加する特性を有する。
この態様によれば、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第7の態様の電動工具(1)は、第1〜第6のいずれか1つの態様の電池パック(30)と、工具本体(50)と、を備える。
この態様によれば、蓄電部(36)で発生した熱を用いて蓄電部(36)の温度を上昇させることが可能となり、電池パック(30)から取り出し可能な電気量を、増加させることが可能となる。
第2〜第6の態様は、電池パック(30)に必須の構成ではなく、適宜省略可能である。
1 電動工具
11 工具取付部
12 駆動部
30 電池パック
31 電池ケース
35 全固体電池
36 蓄電部
38 断熱部
382 空気層
40 工具
50 工具本体
80 発熱源
90 熱通路部
92 パック側熱通路部

Claims (7)

  1. 工具を取り付けるための工具取付部及び前記工具を駆動するための駆動部を有する工具本体に取り付けられる、電動工具用の電池パックであって、
    前記駆動部に供給する電力を蓄積する蓄電部と、
    前記蓄電部を内部に収容する電池ケースと、
    前記蓄電部と前記電池ケースとの間にあって、前記蓄電部から前記電池ケースへの熱の移動を抑制する断熱部と、
    を備える、
    電池パック。
  2. 前記蓄電部は、全固体電池を有する、
    請求項1に記載の電池パック。
  3. 前記断熱部は、前記蓄電部に接するように前記電池ケース内に配置されており、
    前記断熱部は、前記電池ケースよりも熱抵抗が大きい、
    請求項1又は2に記載の電池パック。
  4. 前記断熱部は、空気層を含む、
    請求項1〜3のいずれか1項に記載の電池パック。
  5. 前記駆動部が動作することで発熱源で発生した熱の少なくとも一部を、前記蓄電部に移動させる熱通路部の一部を備える、
    請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池パック。
  6. 前記蓄電部は、前記蓄電部で発生した熱による温度上昇によって、放電容量が増加する特性を有する、
    請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池パック。
  7. 請求項1〜6のいずれか1項に記載の電池パックと、
    前記工具本体と、
    を備える、
    電動工具。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022158186A (ja) * 2021-04-01 2022-10-17 株式会社マキタ 電動工具のための電池パック
CN113809439B (zh) * 2021-09-17 2022-03-22 北京卫星环境工程研究所 空间在轨维修用电动工具的保温方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009135088A (ja) * 2007-10-29 2009-06-18 Panasonic Corp 電池パックおよび電池搭載機器
JP5646202B2 (ja) * 2010-04-14 2014-12-24 三洋電機株式会社 電池パック
JP5462775B2 (ja) * 2010-12-02 2014-04-02 大日本スクリーン製造株式会社 電池の製造方法、電池、車両、rf−idタグおよび電子機器
JP2014026944A (ja) * 2012-07-30 2014-02-06 Nissan Motor Co Ltd 積層構造電池
JP6440116B2 (ja) * 2014-12-26 2018-12-19 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池パック及びアダプタ
JP2018106796A (ja) * 2015-05-07 2018-07-05 三洋電機株式会社 電池パック及び電池パックの製造方法
CN207800719U (zh) * 2018-02-06 2018-08-31 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组
JP7195124B2 (ja) * 2018-11-30 2022-12-23 株式会社マキタ バッテリパック

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