TWI740666B

TWI740666B - 電池包

Info

Publication number: TWI740666B
Application number: TW109133514A
Authority: TW
Inventors: 黃三益; 林文龍
Original assignee: 朝程工業股份有限公司
Priority date: 2020-09-26
Filing date: 2020-09-26
Publication date: 2021-09-21
Also published as: TW202214070A

Abstract

本發明提供一種電池包，其包含一殼體、一電池組以及一電路板。殼體包含至少一開口；電池組設置於殼體內，且包含一電池框架，電池框架包含一上表面及一擋牆，上表面包含一平面部，擋牆設置於上表面且與平面部形成一排水空間；電路板容設於殼體內且設置於上表面，電路板與電池組電性連接。其中，擋牆區隔電路板與排水空間，當一外部水經由至少一開口進入排水空間時，外部水受平面部導引離開排水空間。藉此，透過擋牆區隔電路板與排水空間，及平面部將外部水導引離開排水空間的結構配置，可達到防止電池包積水之功效。

Description

電池包

本發明是有關一種電池包，且尤其是有關一種應用於電動工具之電池包。

隨著科技的進步，電動工具例如電鑽、電鋸及砂輪機等被開發出來用以克服加工的地域限制，電動工具透過電源線插設於工作環境的插座以傳輸其運轉所需的電能，電源線更可透過延長線來克服距離上的限制，然而，若插座距離工作目標過遠，則必須依靠多條延長線彼此串接，不僅攜帶不方便，同時也提高了作業上的風險，甚至在沒有插座的工作環境下，電動工具便無法發揮其功用。

為了克服電源供應的問題，相關業者開發出充電式的電動工具，利用可拆裝的電池包來供應電動工具運轉所需的電能，使用者僅須預先將電池包充電即可隨同電動工具一起攜帶至任何工作環境中進行作業，且同時可準備多個電池包以提升電動工具的續航力。而為了達到可快速拆裝之目的，相關業者更將電池包搭配卡勾及卡槽等機構，使用者僅需按壓按鍵即可解除結構限制並進行電池包的換裝。由於必須保留按鍵的可動性，電池包的外殼無法與按鍵完全密合，因而縫隙存在於電池包與按鍵之間，在下雨或潮濕的環境下，外部水或水氣便會經由縫隙滲透進入電池包內部，導致電動工具電性異常而失效，甚至存在漏電的風險。

有鑑於此，如何防止電池包內部積水，遂成為相關業者努力的目標。

依據本發明之一實施方式提供一種電池包，其包含一殼體、一電池組以及一電路板。殼體包含至少一開口；電池組設置於殼體內，且包含一電池框架，電池框架包含一上表面及一擋牆，上表面包含一平面部，擋牆設置於上表面且與平面部形成一排水空間；電路板容設於殼體內且設置於上表面，電路板與電池組電性連接。其中，擋牆區隔電路板與排水空間，當一外部水經由前述至少一開口進入排水空間時，外部水受平面部導引離開排水空間。

藉此，透過擋牆區隔電路板與排水空間，及平面部將外部水導引離開排水空間的結構配置，可達到防止電池包積水之功效。

依據前述之電池包，其中平面部涵蓋至少一開口於上表面之一投影部分。

依據前述之電池包，其中上表面可更包含一導引弧面部，其連接平面部且自平面部朝遠離擋牆之一方向延伸，以將外部水導引離開排水空間。

依據前述之電池包，其中擋牆包含一第一階部以及一第二階部。第一階部鄰近排水空間；第二階部連接第一階部且遠離排水空間；其中，第二階部高於第一階部使擋牆呈階梯狀。

依據前述之電池包，其可更包含二延伸牆，分別由擋牆之兩端朝遠離擋牆的方向延伸設置於平面部，擋牆與二延伸牆連接形成U字形。

依據前述之電池包，其中各延伸牆呈階梯狀。

依據本發明之另一實施方式提供一種電池包，其包含一殼體、一開關組件、一電池組以及一電路板。殼體包含一下殼體、一上殼體及至少一開口，上殼體與下殼體組合以形成一容置空間，前述至少一開口設置於上殼體；開關組件可動地設置於前述至少一開口；電池組設置於容置空間內且包含一電池框架，電池框架包含一上表面及一擋牆，上表面包含一平面部，擋牆設置於上表面且與平面部形成一排水空間；電路板容設於容置空間內且設置於上表面，電路板與電池組電性連接；其中，擋牆區隔電路板與排水空間，當一外部水經由前述至少一開口進入排水空間時，外部水受平面部導引離開排水空間。

依據前述之電池包，其中殼體可更包含至少一排水口，當外部水經由前述至少一開口進入殼體時，外部水受前述至少一排水口導引離開容置空間。

依據前述之電池包，其中平面部涵蓋前述至少一開口於上表面之一投影部分。

依據前述之電池包，其中各延伸牆呈階梯狀。

依據前述之電池包，其中上殼體可包含一止擋部；當該上殼體與該下殼體組合時，該止擋部、該擋牆及二該延伸牆緊密結合。

依據前述之電池包，其可更包含一透氣網，設置於上殼體。

以下將參照圖式說明本發明之實施例。為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，閱讀者應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施例中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示；並且重複之元件將可能使用相同的編號或類似的編號表示。

此外，本文中當某一元件(或機構、或模組等)「連接」、「設置」或「耦合」於另一元件，可指所述元件是直接連接、直接設置或直接耦合於另一元件，亦可指某一元件是間接連接、間接設置或間接耦合於另一元件，意即，有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而當有明示某一元件是「直接連接」、「直接設置」或「直接耦合」於另一元件時，才表示沒有其他元件介於所述元件及另一元件之間。而第一、第二、第三等用語只是用來描述不同元件或成分，而對元件/成分本身並無限制，因此，第一元件/成分亦可改稱為第二元件/成分。且本文中之元件/成分/機構/模組之組合非此領域中之一般周知、常規或習知之組合，不能以元件/成分/機構/模組本身是否為習知，來判定其組合關係是否容易被技術領域中之通常知識者輕易完成。

請參照第1圖、第2圖及第3圖，其中，第1圖繪示依照本發明實施例之一種電池包10的立體示意圖；第2圖繪示第1圖實施例之電池包10的爆炸示意圖；第3圖繪示第1圖實施例之電池包10沿剖面線3-3的剖視圖。由第1圖、第2圖及第3圖可知，電池包10包含一殼體100、一開關組件400、一電池組200以及一電路板300。殼體100包含一下殼體120、一上殼體130及至少一開口111，上殼體130與下殼體120組合以形成一容置空間140，至少一開口111設置於上殼體130；開關組件400可動地設置於前述至少一開口111；電池組200設置於容置空間140內且包含一電池框架210及至少一電池220，電池框架210包含一上表面2110及一擋牆2120，上表面2110包含一平面部2111，擋牆2120設置於上表面2110且與平面部2111形成一排水空間2130；前述至少一電池220容置於電池框架210；電路板300容設於容置空間140內且設置於上表面2110，電路板300與電池組200電性連接，以將電能傳遞至與電池包10組合的電動工具(未繪示)；其中，擋牆2120區隔電路板300與排水空間2130，當一外部水經由前述至少一開口111進入排水空間2130時，外部水將受平面部2111導引離開排水空間2130。

藉此，透過擋牆2120區隔電路板300與排水空間2130，及平面部2111將外部水導引離開排水空間2130的結構配置，可達到防止電池包10積水之功效。

一般而言，電池220的數量可為複數且彼此並列堆疊，而用以容置電池220的電池框架210為達到限位效果，通常被製造成符合並列堆疊後的電池220的外形，故習知之電池框架的上表面配合電池形狀而形成凹槽，故當外部水滲入殼體內部時，首先會接觸電池框架的上表面，並受重力影響而堆積在各凹槽內，累積到一定程度後更可能穿過殼體內部縫隙進入電路板的設置空間，造成電性異常。因此，如第2圖及第3圖所示，本發明透過設置平面部2111於上表面2110，並且覆蓋對應於二開口111、112的各凹槽上，即，平面部2111涵蓋開口111、112於上表面2110之投影部分，以阻擋經由開口111、112滲入的外部水堆積於各凹槽內。平面部2111的涵蓋範圍僅需大於開口111、112於上表面2110的投影面積(指開口111、112的投影面積總合)即可，並且可對應開口111、112(或開關組件400)的幾何形狀進行配置，但並不以平面部2111的面積或形狀限制本發明。

開口111與開口112間隔排列，開口111供開關組件400的按鍵部(未標示)設置，開口112供開關組件400的卡扣部(未標示)設置且較開口111鄰近殼體100的中心，當開關組件400未受按壓時，外部水可由開口111滲入殼體100內部並沿著路徑600流入排水空間2130，而受平面部2111的導引離開；當開關組件400受按壓時，外部水便可再更經由開口111、112流入排水空間2130。因此，為阻擋外部水進入電路板300的容置空間140，平面部2111與擋牆2120的連接處可切齊開口112的邊界，而不僅能導引自開口111流入之外部水，亦可導引經由開口112流入之外部水。然在其他實施例中，開口的數量可以依實際需求改變，而平面部需能涵蓋所有開口於上表面之投影部分，而能導引自所有開口流入的外部水，不以此為限。

上表面2110可更包含一導引弧面部2112連接於平面部2111，且自平面部2111朝一遠離擋牆2120的方向延伸，即自殼體100內部朝外部的方向延伸，且導引弧面部2112與平面部2111共同形成一連續的光滑表面，並且於末端形成一向下傾斜的弧面結構，因此，經由開口111、112進入排水空間2130的外部水將受重力的影響，沿著導引弧面部2112的弧面結構自然地被導引離開排水空間2130。

殼體100可更包含至少一排水口150，設置於下殼體120相對低於排水空間2130的位置，並可設置於對應導引弧面部2112將水導出的部分，如第2圖所示，排水口150的數量為三且均設置於殼體100的底部，然在其他實施例中，排水口的數量及位置不以此為限。當經由開口111、112進入排水空間2130的外部水受導引弧面部2112的導引而離開排水空間2130時，外部水將受重力作用而直接朝殼體100的底部落下，並受排水口150導引離開殼體100。為使外部水更確實地經由平面部2111及導引弧面部2112被導引至排水口150，殼體100內或上表面2110可設置複數導水溝槽以限制外部水流動的路徑600；且平面部2111更可為自上表面2110的中心朝外，即自殼體100的中心朝前方及兩側具有一傾斜角度的斜面結構，用以將經由開口111、112滲入殼體100內的外部水導引離開殼體100，然而，在其他實施例中，導水溝槽的結構配置及平面部的傾斜角度可視實際需求設置，電池包亦可不具任何導水溝槽或傾斜角度，並不以此限制本發明。

請參照第4圖及第5圖，並一併參閱第3圖，其中第4圖繪示第1圖實施例之電池包10的局部立體示意圖，且第4圖只保留電池框架210的左半部；第5圖繪示第1圖實施例之上殼體130的立體示意圖，且為由下往上，即由殼內往殼外的仰視圖。由第4圖可知，電池包10可更包含二延伸牆2123，分別由擋牆2120的兩端朝遠離擋牆2120的方向延伸，即朝向導引弧面部2112的方向延伸並設置於平面部2111，擋牆2120與二延伸牆2123連接形成U字形結構，而能圍繞排水空間2130，另外，上殼體130的止擋部131對應擋牆2120與二延伸牆2123連接形成的外形進行配置，例如是本實施例中的U字形結構，且當上殼體130與下殼體120(見於第2圖)組合時，止擋部131可與擋牆2120及二延伸牆2123緊密組合，並與平面部2111共同形成一個將開關組件400的容納空間與電池220、電路板300完全隔離的排水空間2130，藉此防止外部水經由開口111、112進入排水空間2130後，直接滲入電路板300及電池220內而影響其功效。

擋牆2120可包含一第一階部2121及一第二階部2122，第一階部2121鄰近排水空間2130，第二階部2122連接第一階部2121且遠離排水空間2130，意即第二階部2122相對第一階部2121較靠近電路板300，且以平面部2111為基準，第二階部2122的高度大於第一階部2121的高度，因而使擋牆2120呈現一階梯狀。當使用者處於降雨量較大的工作環境時，外部水受平面部2111導引離開排水空間2130的速率低於外部水於排水空間2130堆積的速率，而導致部分水開始堆積於排水空間2130，當積水累積超過第一階部2121的高度時，便有可能慢慢地從擋牆2120與上殼體130之內部結構組合的縫隙中滲入電路板300的設置空間，而相較於無段差的阻擋結構，第二階部2122與第一階部2121之間形成的段差更可防止積水於第一時間直接滲入電路板300，且其高度差的結構配置可偕同重力的作用阻止積水越過第二階部2122，且二延伸牆2123亦呈階梯狀而具有與低階部及相連接之高階部，以助於防止外部水滲入電路板300。

此外，第一階部2121及第二階部2122向上凸伸的端部可為一水平的平面，亦可為具有角度的傾斜面，而上殼體130的止擋部131係對應第一階部2121及第二階部2122的形狀進行配置，共同形成緊密配合的結構；擋牆2120的階部數量可大於二，例如包含第三階部、第四階部等，而上殼體的內部結構亦將對應改變。

電池框架210可為一透過射出成形製造而成的框體，考量電池包10的重量、製作便利性及成本等因素，電池框架210的上表面2110、平面部2111、擋牆2120及二延伸牆2123可配置為一體結構，一方面可減少各零組件之間的組合縫隙，另一方面亦簡化電池包10的組裝流程。然而，電池框架210仍可拆分成多組件的結構配置，例如左框架、右框架，各組件之間可再另外塗佈防水膠等填補可能存在的縫隙以防止積水滲透。然而，在其他實施例中，擋牆、延伸牆、階部數量及電池框架的製造方式皆可依照實際需求進行變化，並不依此限制本發明。

值得一提的是，本發明之電池包10可更包含一透氣網500，設置於上殼體130的透氣窗132，且透氣網500具有複數微孔陣列，使電路板300的設置空間與外部空間連通，除了可將電路板300或電池組200產生的過多廢熱排出殼體100外，更可用以排出可能積存於殼體100內的水氣，以確保電路板300處於乾燥的環境中。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10:電池包

100:殼體

111,112:開口

120:下殼體

130:上殼體

131:止擋部

132:透氣窗

140:容置空間

150:排水口

200:電池組

210:電池框架

2110:上表面

2111:平面部

2112:導引弧面部

2120:擋牆

2121:第一階部

2122:第二階部

2123:延伸牆

2130:排水空間

220:電池

300:電路板

400:開關組件

500:透氣網

600:路徑

第1圖繪示依照本發明實施例之一種電池包的立體示意圖；第2圖繪示第1圖實施例之電池包的爆炸示意圖；第3圖繪示第1圖實施例之電池包沿剖面線3-3的剖視圖；第4圖繪示第1圖實施例之電池包的局部立體示意圖；以及第5圖繪示第1圖實施例之上殼體的立體示意圖。