JP5586596B2 - バッテリーパック及び該バッテリーパックを有する手持ち式工作機械 - Google Patents

Description

本発明は、独立請求項の上位概念部に記載した、ハウジングを備えたバッテリーパック、及び該バッテリーパックを備えた手持ち式工作機械に関する。

複数のバッテリーセルは、１つのいわゆるバッテリーパックにまとめることができ、この関連性において「バッテリー」とは、再充電不可能な蓄電池であってもよいし、特に再充電可能な蓄電池であってもよい。一般的に、バッテリーパックは、プラスチック製のハウジングよりなっており、該ハウジングに切欠が形成されていて、この切欠内に、多くの場合、円筒形であるバッテリーセルが挿入されている。

このようなバッテリーパックは、例えば電気自動車又は電気機械特に電動工具等の消費機に電流を供給するために使用される。このようなバッテリーパックが、機械的なインターフェース及び電気的なプラグを介して機器から遮断できるようになっていれば、これは互換パックである。運転中に、出力変換に基づいてバッテリーセルに熱損失が発生し、これに基づく高い有効電力によって、バッテリーパックは加熱される。

本発明は、少なくとも１つのバッテリーセルと、該少なくとも１つのバッテリーセルを収容するためのハウジングとを有するバッテリーパックに関する。

本発明によれば、前記ハウジングが、少なくとも１つの内壁（インナーシース）と外壁（アウターシース）とを有する少なくとも２重壁状に構成されており、前記少なくとも１つの内壁と外壁との間に中間容積が画成されており、該中間容積が、内部容積からの圧力波を吸収できるようになっていることを特徴としている。

ハウジングは、２重壁状に構成されているか、又は２重以上の壁によって構成されていてもよい。中間容積は、外壁が損傷を被らない程度に、故障の場合に予期される超過圧力を収容するために十分大きく構成されている。有利には、バッテリーセルはバッテリーパック内で、特別に組み込まれた保護機構及び保護電子回路を必要としない。バッテリーパックが挿入されている機器又は工作機械、並びにその使用者は、故障の場合、外壁によって保護される。電子式のセル監視において一般的に必要とされる配線システムに関する費用は省くことができる。従って、保護機構が組み込まれていない安価なバッテリーセルを使用することができる。このバッテリーセルは、保護機構を備えたバッテリーセルよりも著しく安価である。

有利には、少なくとも１つの内壁が超過圧力排出部を有している。超過圧力排出部は、最も簡単な場合、内壁に設けられた簡単な開口であってよい。選択的に、このような超過圧力排出部は、内部容積内において許容できない程度の高い超過圧力が発生した時に、中間容積に向かって開放する安全弁であってよい。

有利には、内壁は不燃性の材料より形成されていてよい。内壁は、少なくとも部分的にフレキシブルな材料より形成されていてよい。有利には、内壁は、例えば炭素繊維より成る製織品（織布）より形成されている。内壁は、少なくとも部分的に剛性な硬い材料より形成されていてよい。有利には、内壁は例えばプラスチックより形成されていてよい。また、内壁は、フレキシブルな領域を有し、かつ剛性な領域を有していてもよい。当業者は、バッテリーパックの大きさ及び使用条件に応じて適当な材料を選択することができる。

外壁は、内壁と同様に、少なくとも部分的にフレキシブルな材料より形成されているか、又は少なくとも部分的に剛性な硬い材料より形成されていてよい。また、外壁は、フレキシブルな領域を有し、かつ剛性な領域を有していてもよい。当業者は、バッテリーパックの大きさ及び使用条件に応じて適当な材料を選択することができる。

有利な形式で、中間容積は、超過圧力が発生した時にこの超過圧力を減速させて外壁に導く安定化材料で満たされている。安定化材料は、例えばハニカム（蜂の巣）状に構成されていて、圧力波が発生した時に変形し、それによって外壁にかかる負荷を減少させることができる。

有利な形式で、中間容積は、内部容積から漏れ出た材料を少なくとも部分的に吸収することができる吸収材料で満たされている。従って、バッテリーセルから漏れだした電解液は吸収材料によって吸収され、場合によっては化学的に中和される。吸収材料は、有利には多孔性に構成されていて、通気性を有している。

また本発明は、少なくとも１つの内壁と外壁とを有する少なくとも２重壁状に構成されたハウジングを有するバッテリーパックを備えた手持ち式工作機械に関する。この手持ち式工作機械においては、少なくとも１つの内壁と外壁との間に中間容積が画成されており、該中間容積が内部容積からの圧力波を吸収できるようになっている。

しかしながら基本的に、本発明によるバッテリーパックは、その他の機械及び車両に使用することもできる。

本発明のその他の利点は、図示を用いて以下に説明されている。図面は本発明の実施例を示す。図面、実施例の説明及び請求項は多くの特徴の組み合わせを包含している。これらの特徴は、当業者により、有利にはそれぞれ単独なものとみなされてもよいし、またその他の組み合わせにまとめることもできる。

本発明の第１実施例によるバッテリーパックの横断面図である。 本発明による中間容積内に配置された、吸収体を有するバッテリーパックの別の実施例の横断面図である。

図面中、同じ部材には同一の符号が付けられている。

図１は、ハウジング２０内に配置された複数のバッテリーセル１２を備えた有利なバッテリーパック１０の横断面を示す。ハウジング２０は、例えば２重壁状に構成されていて、内壁２２と外壁２４とを有している。

バッテリーセルは、インナーセル２２内の内部容積１４内に配置されている。バッテリーセルは、例えばリチウムイオンセル（Lithium-Ionenzelle）であってよい。内壁２２と外壁２４との間に中間容積２６が配置されており、この中間容積２６は、内部容積から超過圧力を収容するように構成されている。例えば中間容積２６は十分大きく構成されていて、かつ／または外壁２４は十分頑丈に構成されており、それによって外壁２４は突然発生する超過圧力に耐えることができる。

内壁２２は、フレキシブルな又は頑丈な材料より構成されていて、例えば安全弁として構成された超過圧力排出部１８を有している。

中間容積２６は十分大きく構成されているので、内部容積１４内に許容できない程度に大きい超過圧力が発生した時に、中間容積２６は、外壁２４が損なわれない限り、超過圧力を収容することができる。

図２は、別の実施例による有利なバッテリーパック１０の横断面図を示す。このバッテリーパック１０の構造は、ほぼ図１に示したバッテリーパックの構造に相当するので、不必要な繰り返しの説明を避けるために、図１の説明が参照される。図１に示した実施例との相違点は、図２の実施例においては、中間容積２６内に吸収材料２８が満たされており、該吸収材料２８は、内部容積１４から漏れ出す材料例えばバッテリーセル１２から漏れ出る電解質を少なくとも部分的に収容することができる。これによって、バッテリーパック１０の安全性がさらに高められる。

有利には、このような形式のバッテリーパックは、コードレスで駆動される手持ち式工作機械に使用される。

１２ バッテリーセル、 １４ 内部容積、 １８ 超過圧力排出部、 ２０ ハウジング、 ２２ 内壁、 ２４ 外壁、 ２６ 中間容積、 ２８ 吸収材料

Claims (4)

1. 少なくとも１つのバッテリーセル（１２）と、該少なくとも１つのバッテリーセル（１２）を収容するためのハウジング（２０）とを有するバッテリーパック（１０）において、
   前記ハウジング（２０）が、少なくとも１つの内壁（２２）と外壁（２４）とを有する少なくとも２重壁状に構成されており、前記少なくとも１つの内壁（２２）と外壁（２４）との間に中間容積（２６）が画成されており、
   前記少なくとも１つの内壁（２２）は、内壁（２２）内の内部容積（１４）における超過圧力を中間容積（２６）に向けて逃がす超過圧力排出部（１８）を有しており、
   外壁（２４）が損なわれない限り、内部容積（１４）から中間容積（２６）へと漏れ出た材料が、中間容積（２６）内で保持されるように構成されていて、該中間容積（２６）が、内部容積（１４）における超過圧力を減少できるようになっており、
   中間容積（２６）は、超過圧力が発生した時に、外壁（２４）にかかる負荷を減少させる負荷減少部を有しており、該負荷減少部は、ハニカム状に構成されている、ことを特徴とする、バッテリーパック。
2. 内壁（２２）が不燃性の材料より形成されている、請求項１記載のバッテリーパック。
3. 中間容積（２６）が、内部容積（１４）から漏れ出た材料を少なくとも部分的に吸収することができる吸収材料（２８）で満たされている、請求項１又は２記載のバッテリーパック。
4. 請求項１から３までのいずれか１項記載のバッテリーパック（１０）を有することを特徴とする手持ち式工作機械。

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