柔性电池单元保持器的制造方法

文档序号:9916789阅读:315来源:国知局
柔性电池单元保持器的制造方法
【技术领域】
[0001]示例实施方式总体来说涉及电池组技术,并且更具体来说,涉及在电池组中保持单元(cell,电池)的机制。
【背景技术】
[0002]性能维护任务普遍地使用多种工具和/或机器执行,该多种工具和/或机器被配置以执行相应特定任务。具体的任务,如伐木、修剪植物、清理碎片等,通常由手持工具或者手持动力器械执行。手持动力器械可能通常以燃气机或电动机为动力。燃气动力机曾通常备受那些希望或者需要大量移动的操作者的青睐,直到电池供电的电动工具的出现。因此,许多后操纵的或者驾驶式的户外动力器械,如割草机,通常以燃气机为动力,因为其通常需要在相对大的范围内操作。然而,随着电池技术不断发展,电池供电的器械的稳健性也已经改善并且这些器械的普及性已经增加。
[0003]在一些情况下,为了获得希望的输出特性,在手持动力器械中采用的电池可能是将多个更小的单元布置在一起的可移动的和/或可再充电的集合。然而,由于单元的内电阻(阻抗),电池单元的充电和放电导致热的产生。因此,当这些单元被布置在一起以构成电池组时,管理电池组的热特性是重要的。无法恰当地管理电池组可能导致电池性能的降低或者电池组整体无法使用。此外,当使用手持工具或者手持户外动力器械时,电池组可能在粗糙的或者至少相对无法控制的环境下操作。暴露在极端温度、灰尘/碎片、碰撞、潮湿以及其他情况下对保持电池组的性能和/或完整提出了挑战。
[0004]因此,为了增加可能在相对恶劣的环境中使用的电池组的稳健性,很可能需要改善电池组的设计。

【发明内容】

[0005]—些示例实施方式可提供一种电池组,其设置有柔性的单元保持结构,柔性的单元保持结构改善电池组内部的气流和/或当电池组遇到冲击力时缓和撞击的损坏。一些示例实施方式亦可使不同尺寸的电池能够在单个结构中采用。就这一点而言,相同的单元保持结构可被大量生产并且在使用各自不同单元尺寸的电池组中使用,以便一个结构能够支持不同的电池组额定功率。
[0006]在一种示例实施方式中,提供一种电池组。该电池组可包括被配置以保持多个电池单元的单元壳,以及由多个单元容纳槽构成的单元保持器组件,配置单元容纳槽以在单元壳中各自容纳和保持每个电池单元。至少一些单元容纳槽可由一种单元保持结构构成,单元保持结构被配置为围绕插入其中的相应电池单元的一部分的外围延伸。单元保持结构可包括一系列通过各自的间隔部分彼此分离的单元接合部分。单元保持结构可由柔性材料构成。
[0007]在另一种示例实施方式中,提供一种用于电池供电的户外动力器械设备的单元保持器组件。该单元保持器组件可包括多个单元容纳槽以及多个单元保持结构,配置多个单元容纳槽以容纳和保持电池单元中的相应的一个。至少一些单元容纳槽可通过单元保持结构中的相应的一个形成。至少一个单元保持结构可被配置为围绕插入其中的相应电池单元的一部分的外围延伸。单元保持结构可包括一系列通过各自的间隔部分彼此分离的单元接合部分。至少一个单元保持结构可由柔性材料构成。
[0008]一些示例实施方式可改善电池供电器械的性能和/或功效。
【附图说明】
[0009]本发明已经大体描述出来,现在对附图做出参考,附图不需要按比例绘制,并且其中:
[0010]图1是示出了根据一种示例实施方式俯视电池组的一部分的顶视图;
[0011]图2是示出了根据一种示例实施方式的电池组的单元保持器组件的一部分的平面图;
[0012]图3是示出了根据一种示例实施方式的图2的单元保持器组件的一部分的透视图;
[0013]图4是示出了根据一种示例实施方式的其中有单元插入的一个单元保持器槽的平面图;
[0014]图5是示出了根据一种示例实施方式的电池被移出的单元保持器槽的平面图;以及
[0015]图6是示出了根据一种示例实施方式的电池被移出的单元保持器槽的替换结构的近距离顶视图。
【具体实施方式】
[0016]现在将参考附图更全面地描述一些示例实施方式,附图中示出了一些但不是全部的示例实施方式。替代地,在此描述和图示的实例不应构成对本公开的范围、应用或者结构的限制。更确切地说,提供这些示例实施方式以便本公开满足适用的法律要求。同样的参考数字自始至终指的是同样的元件。此外,如本文中使用的,术语“或者”被翻译为每当其一个或多个运算对象为真时结果为真的逻辑运算符。如本文中使用的,可操作的耦合应当被理解为关于直接的或间接的连接,其在任何情况下使彼此可操作地耦合的组件能够功能性地互连或者互动。
[0017]—些实施方式的实例可提供一种电池组,其可被用于与电池供电的工具或者电池供电的户外动力器械连接。电池供电的户外动力器械和电池供电的工具通常地、代表性地包括含多个独立单元的电池组。为获得足够的电能,单元被以获得希望的特性的方式组织并且互联(如,以一系列串联和/或并联)以把单元聚集在电池组中。电池组可插入其供电的器械的开口中,以便使相应器械(如,手持、驾驶式或者后操纵器械)能够是移动式的。然而,在一些情况中,电池组可插入器械操作者穿戴的背包或者其他携带工具中。
[0018]电池组的单元通常是可再充电的、圆柱形形状的电池。然而,具有其他形状的单元,以及甚至可更换电池可以在其他实施方式中被替换地采用。若电池通过产生热量的电化学反应产生能量,电池组在充电或者放电操作中会易于升温。尤其,当由电池组操作的器械高强度工作时,放电率可能很高。高容量的单元也趋向于具有高内电阻。因此,因为功率等于电流的平方乘以电阻,很明显高放电率将导致高功率损耗,并且因此导致高温度。同样地,电池组的快速充电也可以产生高温度。若单元被代表性地设计为在确定的温度范围(如,-1OtC至65°C)内运行,温度的上升需要被保持在相对低的水平上。如果产生过多的热量,温度可能达到极端水平,其可能发生电池损坏。
[0019]单元可被单元保持器组件固定在合适位置上。单元保持器组件可包括多个单元保持器,每个接合并且固定住相应的电池单元。在一些情况中,单元保持器组件中的单元保持器可被规定与单元相符的接合槽或者洞。对于圆柱形电池单元,具有比电池单元直径稍大的直径的塑造为圆柱形的保持器可以提供适当的保持机制以将电池单元固定在合适的位置上。然而,其它几何形状(如,六边形槽、八边形槽等)亦可在刚性的单元保持器结构中采用。使用具有如此的几何形状的并且刚性的单元保持器组件结构亦会面对关于电池单元的降温的挑战,并且如果遇到冲击亦可能低于理想情况。
[0020]就这一点而言,如果单元保持器是被塑造为圆柱形的以适当符合电池单元的圆周周围,可能难以有效地为电池单元降温。在一些情况中,可通过推动冷却流体(如,空气)穿过单元保持器组件(如,用风扇或者栗)以将热量从电池单元带走来进行单元的主动降温。在这种情况中,可用彼此间隔构成列和行或者一些其它分散的排列模式布置电池单元。当推动冷却流体进入单元保持器组件的一端时,围绕电池单元的流动流体或者冷却流体可将热量从电池单元带走。然而,如果单元保持器与电池单元紧密接合,可能难以对接触表面降温,并且电池单元表面气流的退化可能特别难以保证电池组全部电池单元的持续降温。
[0021]此外,如果对电池组有冲击力,并且电池单元被相对紧密地一起固定在一系列刚性构成的单元保持器中,由于设计可能没有关联任何吸收能力,冲击力会更容易地在单元之间传播。因此,一些示例实施方式可提供一种单元保持器结构,其提供优良的固定特性同时依然使电池组能够有效地降温并且缓和冲击力。就这一点而言,一些示例实施方式可提供一种单元保持器组件,其具有由柔性材料规定的单元保持器,以及不围绕电池单元外围连续接触电池单元的形状。缺乏围绕电池单元外围的连续接触可使冷却流体能够接触更多的电池单元表面以更有效地降温。同时,为了缓和冲击损坏和/或改善电池降温,不围绕电池单元外围连续接触电池单元的柔性材料的组合亦可考虑到构成单元保持器槽的材料的膨胀和/或收缩。
[0022]图1是示出了根据一种示例实施方式俯视电池组的一部分的顶视图。图2是示出了根据一种示例实施方式的电池组的单元保持器组件的一部分的顶视图。图3是示出了根据一种示例实施方式的图2的单元保持器组件的一部分的平面图。图4是示出了根据一种示例实施方式的其中有单元插入的一个单元保持器槽的平面图。图5是示出了根据一种示例实施方式的单元被移出的单元保持器槽的平面图。图6是示出了根据一种示例实施方式的单元被移出的单元保持器槽的替换结构的近距离顶视图。
[0023]现在将参考图1至图6描述一种电池组110的单元保持器组件的示例实施方式。电池组110可包括盒112或者单元壳,多个电池单元(或者单元120)可被收容在盒112或者单元壳中。单元120可被布置在单元
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