[實用新型]用于無塞繩電動工具的電池組

無效

• 申請號: 200620164770.0
• 申請日: 2006-10-31
• 公開（公告）號: CN201032639Y
• 公開（公告）日: 2008-03-05
• 發明（設計）人: 史蒂文·J·菲利普斯;丹尼爾·J·懷特;亞當·卡塞萊納;布倫特·A·庫恩;小勞斯·R·貝利;小邁克爾·W·羅伯茨;羅伯特·J·馬辛科夫斯基;米歇爾·L·鮑爾斯
• 申請（專利權）人: 布萊克和戴克公司
• 主分類號: H01M2/10
• 分類號: H01M2/10;H05K5/02;H05K7/00
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 陶鳳波

技術領域

一般而言，本實用新型涉及一種被構造成用于向無塞繩電動工具系統的工具供電、殼體內具有內部部件配置的電池組(bateery?pack)，本實用新型還涉及用于電池組的內部部件配置以及在電池組內配置所述內部部件的工藝。

本申請根據35?U.S.C.§119(e)要求享有以下美國臨時專利申請的優先權，這些臨時申請是：Daniel?J.White等人于2005年10月31日提交的流水號為60/731,269、名稱為“BATTERY?PACK?FOR?CORDLESS?POWER?TOOLS”；Steven?J.Phillips等人于2005年10月31日提交的流水號為60/731,486、名稱為“BATTERY?PACK?INTERNAL?COMPONENT?ARRANGEMENT”；和StevenJ.Phillips等人提交的流水號為60/836,396、名稱為“WELD?STRAPIMPROVEMENTS?FOR?BATTERY?CELLS”。它們中的每一件申請的全部內容都作為參考被結合于本申請中。

背景技術

利用可再充電電池的無塞繩產品或裝置廣泛應用于工廠和家用。可再充電電池可用于從計算機產品和/或家庭用品到電動工具的多種裝置上。鎳-鎘、鎳-金屬-氫電池和/或鋰-離子電池可以用于這些裝置中。由于這些裝置使用多個單電池(bateery?cells)，因此通常將這些單電池封裝成電池組。可將這些電池組與無塞繩裝置耦連因而將電池組固定到裝置上。例如，也可從無塞繩裝置上取下電池組，并在電池充電器中對其進行充電或者在無塞繩裝置本身中對其進行充電。

隨著電池技術的日益發展，越來越需要智能化的電池組以用于如能自監測的無塞繩電動工具之類的無塞繩裝置。這種自監測的特點必須要將電子器件和傳感器設置在電池組內。目前的電池組設計、如針對無塞繩電動工具以及無塞繩電動工具系統配套的充電器的設計通常未能提供合適的支撐結構/殼體以機械地保持所有這類部件和單電池。

例如，在多個電池的電池組內，需要將各電池彼此電連接。這通常通過在電池之間焊接導電的電池連接帶來實現。這些形成在電池罐和導電連接帶之間的焊接點對于電池組的工作和性能是至關重要的。由于這類焊接的重要性，必須對生產過程進行嚴格控制。

不良焊接可能導致用線路測試器的一端檢測出的開路電池組或者被廢棄或者需對其進行返工，這勢必增加生產成本。邊緣焊接可能損壞這些區域，或者形成開路的電池組，或者形成高阻抗的電池組。使用者往往發現要么電池組喪失功能要么性能下降。

對制造單個電池組時所需的多個連接帶進行定位和限制的生產過程非常困難，需要附加的固定件和額外費用。通常，在焊接過程中，生產者利用夾具使電池定位并用另外的固定件{或覆蓋件(mark)}使連接帶相對于電池固定定位。一旦焊接完成，則撤去掩飾件和夾具并將獲得的“核心組件(core?pack)”(例如，由它們的焊接的電池連接帶固定在一起的電池)插入其殼體內。

這種制造工藝可能在焊接點上產生殘余應力。電池被限制在某一位置同時處于加工夾具內。對處于加工夾具內同時被限定在某一位置的電池進行焊接。然后撤去夾具，于是電池可以自由移動。之后將電池插入電池組殼體中，迫使電池處于不同位置或朝向。換句話說，電池在電池組殼體內的位置不一定正好就是電池被焊接時的位置，因此在連接帶-罐界面處的焊接點上產生應力。當這樣的電池組在系統中工作時，比如將其與無塞繩電動工具連結時，一旦操作時引起震動和/或工具意外掉落，這些焊接接頭很容易因為電池組殼體內的內部部件裝配時所產生的殘余應力而出現故障。

此外，新式的電池組通常整個電池組需要多根信號-電平導線。這些導線將關于電池組的狀態的信息傳送到電池組內的如微處理器或微控制器之類的控制單元。由于此信息是從電池組內不同位置采集到的，因此這些導線的布線(wire-up)對制造商來說也是一種挑戰。

舉例來說，在能進行自監測的新式電池組中，各電池的電壓由電池組內的如微處理器、微控制器之類的控制器分開監控。這就要求將每一電池連線到控制器上。由于這些信號本身的電流很小，因此可用占用電池組內較少空間的細測量線(gage?wire)作為信號-電平導線。然而使用細測量線對于電動工具的場合是一種挑戰。在操作中電動工具電池組可能經受極強的震動(比如在無塞繩往復式電鋸的操作中)以及劇烈的機械沖擊(比如使用者的工具從高樓上掉落)。在這些情況下，被焊接或超聲波焊接(或其它剛性連結)到電池上的細測量線都很可能出現故障。

實用新型內容