电池包及电气设备的制造方法_2

文档序号:9252586阅读:来源:国知局
]图8是表示14.4V监控对应型电动工具本体的电池包连接面的立体图。
[0041]图9是表示14.4V监控非对应型电动工具本体的电池包连接面的立体图。
[0042]图10是表示本发明的实施方式中的14.4V输出二端子结构电池包的外观的立体图。
[0043]图11是表示本发明的实施方式中的14.4V输出三端子结构电池包的外观的立体图。
[0044]图12是表示本发明的实施方式中的18V输出二端子结构电池包的外观的立体图。
[0045]图13是表示本发明的实施方式中的18V输出三端子结构电池包的外观的立体图。
[0046]图14是说明电动工具本体的凸部与电池包的缺口部的形状的图。
[0047]图15是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其I)。
[0048]图16是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其2)。
[0049]图17是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其3)。
[0050]图18是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其4)。
[0051]图19是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其5)。
[0052]图20是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其6)。
[0053]图21是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其7)。
[0054]图22是表示电动工具本体与电池包能否装设的说明图(其8)。
【具体实施方式】
[0055]以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。以下的说明中,作为电气设备的一例,采用电动工具。
[0056]本发明的电池包的条件为,多个电池芯串联连接而成的电池组的电池容量为规定值以上,以下说明的示例中,将所述电池容量的规定值设为4Ah。电池容量为4Ah以上的高容量电池包的能量密度高,如上所述,电池包内需要设置保护IC等监控机构。以下,作为低容量电池包的一例,采用容量为3Ah的电池包,而且,作为高容量电池包的一例,采用容量为4Ah的电池包。而且,使3Ah的低容量电池包中未内设监控机构。另一方面,在高容量电池包中内设有监控机构,且设有端子,该端子用于将来自监控机构的输出信号输出至作为电气设备的一例的电动工具本体。因此,高容量电池包成为不仅具有用于输出电池电压的正端子、负端子而且具有输出来自监控机构的输出信号的端子(以下,称为“S端子”)的三端子结构。另一方面,此处说明的低容量电池包成为仅具有正端子与负端子的二端子结构。
[0057]而且,电池包也可根据串联连接的电池芯的电池数而分类,在以下的说明中,采用构成为将两个电池并联连接的四个电池块串联连接而成的、及将两个电池并联连接的五个电池块串联连接而成的。锂离子电池在充电后、即将过放电之前的平均电压为3.6V,因此,由前一结构的电池包可获得14.4V的输出电压,由后一结构的电池包可获得18V的输出电压。14.4V输出电池包与18V输出电池包分别有二端子结构类型与三端子结构类型。因此,以下的说明中,以四种电池包、即14.4V输出二端子结构电池包、14.4V输出三端子结构电池包、18V输出二端子结构电池包及18V输出三端子结构电池包为例进行说明。
[0058]装设有电池包的电动工具本体可大致分为额定电压为14.4V的类型与额定电压为18V的类型,且各自可分为能与从内设于电池包的监控机构输出的警报信号对应的类型、及不能与其对应的类型。若进行详述,则在能与来自监控机构的警报信号对应的电动工具本体中,在电动工具本体内的放电路径上插设有FET等开关元件。例如,构成为如下结构的是能与警报信号对应的电动工具本体,且成为具有连接于电池包的正端子与负端子的端子、及用于输入警报信号的端子的三端子结构,所述结构是若因电池电压达到成为过放电状态的阈值而从所装设的电池包内的监控机构输出警报信号,则响应该警报信号而使所述开关元件断开。这里,所谓电气设备的额定电压是指,即使持续输入至电气设备本体也不会对电气设备本体施加过大的负载的电压;所谓电池包的额定电压是指,电池包能持续输出的电压。例如,当电动工具的广告或操作说明书中表述为14.4V时,一般是以对额定电压14.4V的电动工具本体配设有额定电压14.4V的电池包的状态而作为商品销售。能将如此表述在广告或操作说明书中的电压视为电气设备本体或电池包的额定电压。」
[0059]相反,不具有用于输入警报信号的端子、对于警报信号为无感结构的、换而言之是构成为未设有所述FET的是并不与警报信号对应的电动工具本体。以下的说明中,采用四种电动工具本体,即,额定电压为14.4V且能与警报信号对应的电动工具本体(14.4V监控对应型电动工具本体)、额定电压为14.4V且并不与警报信号对应的电动工具本体(14.4V监控非对应型电动工具本体)、额定电压为18V且能与警报信号对应的电动工具本体(18V监控对应型电动工具本体)、额定电压为18V且并不与警報信号对应的电动工具本体(18V监控非对应型电动工具本体)。
[0060]根据所述的四种电池包与四种电动工具本体,可有十六种组合。图1是表示电动工具本体及电池包能否组合的说明图。图1中,上侧相当于电动工具本体侧,从左起对应于(a) 14.4V监控对应型电动工具本体、(b) 14.4V监控非对应型电动工具本体、(c) 18V监控对应型电动工具本体、(d) 18V监控非对应型电动工具本体。而且,图1的下侧相当于电池包,从左起对应于(e) 14.4V输出二端子结构电池包、(f) 14.4V输出三端子结构电池包、(g) 18V输出二端子结构电池包、(h)18V输出三端子结构电池包。而且,图1中,各电动工具本体及电池包的组合是以实线及虚线表示。这里,实线表示可组合,虚线表示不可组合。
[0061]如图1所示,须禁止将14.4V输出三端子结构电池包与14.4V监控非对应型电动工具本体组合使用(虚线[12]),同样,须禁止将18V输出三端子结构电池包与18V监控非对应型电动工具本体组合使用(虚线[16])。而且,虽然将14.4V输出系统的电池包使用于具有18V的额定电压的电动工具本体中时不会出现问题(实线(4)、(5)、(6)),但还须使得无法相反地将18V输出系统的电池包使用于具有14.4V的额定电压的电动工具本体中(虚线[10]、 [11]、 [14]、 [15])ο
[0062]以下说明的示例中,当电池包与电动工具本体的组合具有适合性时,以能将电池包装设至电动工具本体的方式形成电池包的工具连接面,并且以无法将该电池包装设至不适宜的电动工具本体的方式形成电池包的工具连接面。该示例中,若能将电池包装设至电动工具本体,则能恰当地使用电动工具。
[0063]图2是表示装设有三端子结构的电池包2与监控对应型电动工具本体I的状态的图。电动工具本体I中,内设有马达40与控制器20,在向马达40通入电流的电流路上,插设有FET等开关元件。在电池包连接面,不仅形成有正端子与负端子,而且还形成有用于输入警报信号的S端子。工具本体I侧的S端子是当至少一个电池电压达到成为过放电状态的阈值时用于输入从电池包2输出的警报信号的端子。电动工具本体I中,设有用于驱动电动工具的触发开关10。
[0064]电池包2中,内设有电池组3与作为电池电压监控机构的控制器30,该电池组3是由多个电池串联连接而成,该控制器30监控电池组3的各电池芯的电压、且当至少任一个电池芯的电压下降至基准值以下时输出警报信号。在电动工具本体I装设有电池包2的状态下,各个正端子彼此、负端子彼此电连接,且电池包2的S端子与工具本体I侧的S端子也电连接。工具本体I侧的S端子连接于控制器20。作为控制器20,当从电池包2的S端子输入有警报信号时,使FET断开而使电流路开放,强制终止使用电池包2。
[0065]当图2中所示的电动工具本体I与电池包2的组合为14.4V监控对应型电动工具本体与14.4V输出三端子结构电池包时、及18V监控对应型电动工具本体与18V输出三端子结构电池包时,无须使得无法使用所装设的电池包。然而,就输出电压为18V的电池包与额定电压为14.4V的电动工具本体的组合而言,须使得无法使用该电池包。
[0066]图3是表示使三端子结构的电池包2 —面滑动一面装设至监控非对应型电动工具本体l_a的过程的图。监控非对应型电动工具本体l_a中,未设置用于连接于电池包2的S端子的端子,而且,在电流路径中也未设置FET。因此,即使判断为电池包侧的电池组3的至少任一个电池达到过放电之前的状态,也无法接收该判断结果而强制终止使用电池包。因此,该组合的电动工具中,须使得无法将电池包2装设至电动工具本体l_a。
[0067]图4中表示装设有二端子结构的电池包2-a与监控对应型电动工具本体I的状态。与图2所示的电动工具本体I同样,其内部设有控制器20、及由控制器20控制导通、断开且插设在电流路径上的FET。若电动工具本体I的额定电压为18V,则装设使用14.4V输出的电池包或18V输出的电池包均不会产生问题。然而,若电动工具本体I的额定电压为14.4V,则须使得如图4所示无法装设18V输出的电池包。
[0068]图5中表示装设有二端子结构的电池包2-a与监控非对应型电动工具本体l_a的状态。与图2所示的电动工具本体I同样,其内部设有控制器20、及由控制器20控制导通、断开且插设在电流路径上的FET。二端子结构电池包2-a的输出电压为14.4V或18V,但若为18V则仅可装设在额定电压为18V的电动工具本体上使用,而对于额定电压为14.4V的电动工具,须使得无法如图5所示装设18V输出二端子结构电池包。
[0069]继而,参照图6至图9,对于电动工具本体的电池包连接面的结构进行更详细的说明。
[0070]图6是表示18V监控对应型电动工具本体的电池包连接面的立体图。
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