电池装置的制作方法

文档序号:31874061发布日期:2022-10-21 20:44阅读:66来源:国知局
电池装置的制作方法

1.本说明书中公开的技术涉及电池装置。


背景技术:

2.在专利文献1中公开了电池装置。上述电池装置具备电池单元、在上述电池单元燃烧时体积膨胀的防火部件、以及收纳上述电池单元和上述防火部件的外壳。
3.专利文献1:美国专利申请公开第2015/0325826号说明书
4.在专利文献1的技术中,在进行了不当操作而电池单元起了火的情况下,直至通过防火部件进行灭火为止需要某种程度的时间。


技术实现要素:

5.在本说明书中,提供了在电池装置中电池单元起了火的情况下能够迅速灭火的技术。
6.本说明书公开了电池装置。上述电池装置也可以具备:电池单元;灭火剂,其包含对于燃烧具有阻化效应的成分;阻燃部件,其极限氧指数(limiting oxygen index)大于大气中的氧气浓度;以及树脂制的外壳,其收纳上述电池单元、上述灭火剂以及上述阻燃部件。上述灭火剂也可以夹设于上述电池单元与上述外壳之间。上述阻燃部件也可以夹设于上述灭火剂与上述外壳之间。
7.根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够通过灭火剂的阻化效应迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在电池装置中从电池单元起火的火焰突破了灭火剂的情况下,也通过阻燃部件阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳。
附图说明
8.图1是具备实施例1的电池装置4的背负式电源2的立体图。
9.图2是实施例1的电池装置4的立体图。
10.图3是将实施例1的电池装置4与电动工作机52连接的状态的立体图。
11.图4是将实施例1的电池装置4的后侧外壳24拆下的状态的立体图。
12.图5是将实施例1的电池装置4的后侧外壳24和内盖26拆下的状态的立体图。
13.图6是表示实施例1的电池装置4的电池单元模块34、36、灭火剂40、42、44、46以及阻燃部件48、50之间的位置关系的立体图。
14.图7是实施例1的电池装置4的多个电池单元56、58的立体图。
15.图8是实施例1的电池装置4的灭火剂40、42、44、46和阻燃部件48、50的立体图。
16.图9是实施例1的电池装置4的前侧外壳22的立体图。
17.图10是实施例1的电池装置4的局部纵剖视图。
18.图11是实施例1的电池装置4的局部横剖视图。
19.图12是实施例2的电池组202的立体图。
20.图13是实施例2的电池组202的分解立体图。
21.图14是实施例2的电池组202的多个电池单元222的立体图。
22.附图标记说明:
[0023]2…
背负式电源;4

电池装置;6

背架;8

肩带;10

腰带;12

充电插头;14

放电电缆;16

放电插头;18

余量显示灯;20

余量显示按钮;22

前侧外壳;24

后侧外壳;26

内盖;28

外壳;30

收纳室;34

电池单元模块;36

电池单元模块;38

控制电路基板;40

灭火剂;42

灭火剂;44

灭火剂;46

灭火剂;48

阻燃部件;48a

前部;48b

右部;48c

左部;48d

贯穿孔;48e

贯穿孔;50

阻燃部件;50a

前部;50b

右部;50c

左部;50d

贯穿孔;50e

贯穿孔;52

电动工作机;52a

电池组安装部;54

适配器;56

电池单元;56a

正极;56b

负极;58

电池单元;58a

正极;58b

负极;60

单元支架;62

单元支架;64

导线板;66

导线板;68

前板;68a

狭缝;70

右外板;72

左外板;74

上外板;76

下外板;78

右内板;80

左内板;82

上内板;84

下内板;86

右中央板;88

左中央板;90

连结板;92

肋;94

肋;96

紧固凸起;98

紧固凸起;100

定位凸起;102

定位凸起;104

螺纹凸起;106

螺纹凸起;108

定位凸起;110

定位凸起;112

沉孔;114

沉孔;116

螺钉;118

螺钉;202

电池组;204

下侧外壳;206

上侧外壳;208

外壳;210

电池单元模块;212

控制电路基板;214

灭火剂;216

灭火剂;218

阻燃部件;218a

下部;218b

右部;218c

左部;220b

左部;222

电池单元;222a

正极;222b

负极;224

单元支架;226

导线板;228

下板;230

右板;232

左板;234

前板;236

后板。
具体实施方式
[0024]
以下,参照附图对本发明的代表性且非限定性的具体例进行详细说明。该详细说明单纯地意在将用于实施本发明的优选的例子的详细内容呈现给本领域技术人员,并不意在限定本发明的范围。另外,为了提供进一步改善的电池装置,所公开的追加特征和发明能够与其他特征或发明相独立地或者一起使用。
[0025]
另外,以下详细说明中公开的特征或工序的组合在最宽泛的意思中并非是在实施本发明时所必须的,仅仅是特别为了对本发明的代表性的具体例进行说明而被记载。并且,在提供本发明的追加且有用的实施方式时,以下的代表性的具体例的各种特征和权利要求书所记载的内容中的各种特征并非是一定要如此处记载的具体例那样或者如所列举的顺序那样进行组合。
[0026]
作为针对申请最初的公开内容和权利要求书所记载的技术特征的限定,本说明书以及/或者权利要求书所记载的全部特征意在相对于实施例以及/或者权利要求书所记载的特征结构而一个一个地且相互独立地进行公开。并且,作为针对申请最初的公开内容和权利要求书所记载的技术特征的限定,与全部数值范围和组或者集团相关的记载具有公开它们的中间结构的意思。
[0027]
在一个或者多个实施方式中,电池装置也可以具备:电池单元;灭火剂,其包含对于燃烧具有阻化效应的成分;阻燃部件,其极限氧指数(limiting oxygen index)大于大气中的氧气浓度;以及树脂制的外壳,其收纳上述电池单元、上述灭火剂以及上述阻燃部件。上述灭火剂也可以夹设于上述电池单元与上述外壳之间。上述阻燃部件也可以夹设于上述
灭火剂与上述外壳之间。此外,在本说明书中提及的阻化效应是指抑制燃烧的连锁反应的效果。作为对于燃烧具有阻化效应的成分,例如也可以为吸收氢、硫化氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等燃烧气体的成分。或者,作为对于燃烧具有阻化效应的成分,也可以为在燃烧时生产氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等而抑制可燃物的氧化的成分。
[0028]
根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够通过灭火剂的阻化效应迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在电池装置中从电池单元开始起火的火焰突破了灭火剂的情况下,也通过阻燃部件阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳。
[0029]
在一个或者多个实施方式中,上述电池单元也可以具有大致圆柱形状。上述灭火剂和上述阻燃部件也可以夹设于上述电池单元的在长度方向上的端面与上述外壳之间。
[0030]
在具有大致圆柱形状的电池单元起了火的情况下,火焰多从电池单元的端面起蔓延。根据上述结构,在电池单元起了火时,灭火剂容易暴露于火焰中,从而能够迅速发挥阻化效应。在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在从电池单元的端面起蔓延的火焰突破了灭火剂的情况下,也通过阻燃部件阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳。
[0031]
在一个或者多个实施方式中,上述电池装置也可以还具备保持上述电池单元的单元支架。上述电池单元以上述长度方向上的上述端面在上述单元支架的侧面处暴露的方式被保持于上述单元支架。上述阻燃部件也可以覆盖上述单元支架的上述侧面整体。
[0032]
根据上述结构,阻燃部件覆盖单元支架的使电池单元的端面暴露的侧面整体,因此能够抑制从电池单元的端面起蔓延的火焰到达至外壳。
[0033]
在一个或者多个实施方式中,上述阻燃部件也可以被上述单元支架和上述外壳夹持。
[0034]
根据上述结构,在搬运使用电池装置时,能够抑制阻燃部件的位置错开。
[0035]
在一个或者多个实施方式中,上述外壳也可以能够相对于安装有肩带的背架进行拆装。上述阻燃部件也可以夹设于上述外壳的同上述背架对置的部分与上述电池单元之间。
[0036]
根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够抑制火焰到达至外壳的与背架对置的部分。
[0037]
在一个或者多个实施方式中,上述阻燃部件也可以与上述外壳卡合。
[0038]
根据上述结构,在搬运使用电池装置时,能够抑制阻燃部件的位置错开。
[0039]
在一个或者多个实施方式中,上述外壳也可以具有从上述外壳的内表面朝向内侧突出的凸起。上述阻燃部件也可以具有与上述凸起相对应的贯穿孔。也可以上述凸起进入至上述贯穿孔,由此上述阻燃部件与上述外壳卡合。
[0040]
有时在外壳的内表面设置有凸起,以进行单元支架的定位或螺钉紧固。根据上述结构,能够利用设置于外壳的凸起使阻燃部件与外壳卡合。
[0041]
在一个或者多个实施方式中,上述阻燃部件也可以被粘着于上述外壳。
[0042]
根据上述结构,在搬运使用电池装置时,能够抑制阻燃部件相对于外壳的位置错开。
[0043]
在一个或者多个实施方式中,上述阻燃部件也可以被粘着于上述灭火剂。
[0044]
根据上述结构,在搬运使用电池装置时,能够抑制阻燃部件相对于灭火剂的位置
错开。
[0045]
在一个或者多个实施方式中,上述电池装置也可以还具备覆盖上述阻燃部件的保护部件。
[0046]
根据上述结构,即便是在对电池装置施加了冲击、或水侵入至电池装置的内部的情况下,也能够保护阻燃部件。
[0047]
在一个或者多个实施方式中,上述保护部件也可以将上述阻燃部件与上述灭火剂一同进行覆盖。
[0048]
根据上述结构,即便是在对电池装置施加了冲击、或水侵入至电池装置的内部的情况下,也能够保护阻燃部件和灭火剂。
[0049]
在一个或者多个实施方式中,上述电池单元也可以被充电至soc(state of charge)90%以上。
[0050]
在电池单元的soc较高的状态下,在电池单元起了火时有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳。
[0051]
在一个或者多个实施方式中,上述电池单元的能量密度也可以为300wh/升以上。例如,上述电池单元的能量密度可以为400wh/升以上,可以为500wh/升以上,可以为600wh/升以上,也可以为700wh/升以上。
[0052]
若电池单元的能量密度较高,则在电池单元起了火时有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元起了火时,能够抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳。
[0053]
在一个或者多个实施方式中,上述电池单元也可以具备锂离子电池单元。
[0054]
锂离子电池单元与其他种类的电池单元相比,由于各种原因而起火的风险较高。根据上述结构,即便是在进行了不当操作而锂离子电池单元起了火的情况下,也能够迅速灭火。另外,即便是在锂离子电池单元起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳。
[0055]
(实施例1)
[0056]
如图1所示,本实施例的背负式电源2具备电池装置4、能够供电池装置4拆装的背架6、安装于背架6的肩带8、以及安装于背架6的腰带10。用户将肩带8背在肩上,并将腰带10绕在腰上,由此能够将背负式电源2以背负的状态进行保持。此外,在以下说明中,在用户背负着背负式电源2的状态下,将用户观察到的上下方向、左右方向、前后方向分别称为背负式电源2的上下方向、左右方向、前后方向。
[0057]
如图2所示,电池装置4具备充电插头12、放电电缆14、放电插头16、余量显示灯18以及余量显示按钮20。放电插头16设置于放电电缆14的前端。电池装置4经由充电电缆(未图示)将充电插头12与外部电源(未图示)连接,由此能够从外部电源进行充电。另外,如图3所示,电池装置4经由放电电缆14而与电动工作机52连接,由此能够向电动工作机52进行放电。在图3所示的例子中,电动工作机52是能够相对于电池组安装部52a拆装电池组(未图示)的鼓风机。在图3所示的例子中,在电动工作机52的电池组安装部52a安装有适配器54来代替电池组,适配器54与放电插头16连接。此外,电动工作机52也可以构成为能够不经由适配器54而将放电插头16直接连接。另外,电动工作机52例如可以为割草机或链锯等其他电动工作机,也可以为起子机或钻机等所谓的电动工具。余量显示灯18显示电池装置4的电池
余量。余量显示按钮20在余量显示灯18显示电池余量的开启与关闭之间进行切换。
[0058]
如图2、图4所示,电池装置4具备前侧外壳22、后侧外壳24以及内盖26。前侧外壳22、后侧外壳24以及内盖26均为树脂(例如聚碳酸酯)制的部件。此外,以下,也将前侧外壳22、后侧外壳24以及内盖26汇总而简称为外壳28。后侧外壳24和内盖26分别通过紧固件固定于前侧外壳22。以下,将由前侧外壳22和内盖26围起的空间也称为收纳室30(参照图5)。在前侧外壳22与内盖26之间的连接位置设置有密封部件(未图示)。收纳室30由密封部件相对于外部封闭。
[0059]
如图5所示,在收纳室30中收纳有电池单元模块34、36、控制电路基板38、灭火剂40、42、44、46以及阻燃部件48、50。
[0060]
如图6所示,电池单元模块34、36分别具备:多个电池单元56、58(参照图7);保持多个电池单元56、58的树脂(例如聚碳酸酯)制的单元支架60、62;以及将多个电池单元56、58与控制电路基板38(参照图5)电连接的导线板64、66。如图5所示,控制电路基板38通过紧固件固定于单元支架60、62的后表面。控制电路基板38例如为玻璃环氧基板。
[0061]
如图7所示,多个电池单元56、58分别例如为具有大致圆柱形状的二次电池单元,例如为锂离子电池单元。多个电池单元56、58分别例如具有18650型的单元形状,体积能量密度为729wh/升,额定容量为3.35ah,额定电压为3.6v。此外,多个电池单元56、58各自的体积能量密度也可以为327wh/升,额定容量也可以为1.5ah。或者,多个电池单元56、58各自的体积能量密度也可以为436wh/升,额定容量也可以为2ah。或者,多个电池单元56、58各自的体积能量密度也可以为544wh/升,额定容量也可以为2.5ah。或者,多个电池单元56、58各自的体积能量密度也可以为653wh/升,额定容量也可以为3ah。或者,多个电池单元56、58分别也可以具有21700型的单元形状,体积能量密度也可以为594wh/升,额定容量也可以为4ah,额定电压也可以为3.6v。此外,多个电池单元56、58分别并不限定于大致圆柱形状,可以为所谓的四棱柱型的电池单元,也可以为层压型的电池单元。电池装置4的多个电池单元56、58分别被充电至soc(充电状态:state of charge)90%以上。多个电池单元56、58分别具备正极56a、58a和负极56b、58b作为电极。正极56a、58a配置于电池单元56、58的在长度方向上的一个端面,负极56b、58b配置于电池单元56、58的在长度方向上的另一个端面。多个电池单元56、58以长度方向沿着左右方向的方式在前后方向和上下方向上排列配置。在本实施例中,电池单元模块34具备在上下方向上排列有10个且在前后方向上排列有5个的共计50个电池单元56,电池单元模块36具备在上下方向上排列有10个且在前后方向上排列有5个的共计50个电池单元58。多个电池单元56、58中的一部分以正极56a、58a在单元支架60、62的右表面处暴露、负极56b、58b在单元支架60、62的左表面处暴露的方式被保持于单元支架60、62。多个电池单元56、58中的剩余部分以正极56a、58a在单元支架60、62的左表面处暴露、负极56b、58b在单元支架60、62的右表面处暴露的方式被保持于单元支架60、62。导线板64(参照图6)设置于电池单元模块34的右表面和左表面,将多个电池单元56的正极56a和负极56b分别电连接于控制电路基板38。导线板66(参照图6)设置于电池单元模块36的右表面和左表面,将多个电池单元58的正极58a和负极58b分别电连接于控制电路基板38。
[0062]
如图8所示,灭火剂40、42安装于阻燃部件48,灭火剂44、46安装于阻燃部件50。灭火剂40、42、44、46包含相对于燃烧具有阻化效应的成分。灭火剂40、42、44、46例如也可以包含吸收氢、硫化氢、一氧化碳、甲烷、乙烷、丙烷、乙烯等燃烧气体的成分,作为相对于燃烧具
有阻化效应的成分。或者,灭火剂40、42、44、46也可以包含在燃烧时生成氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等而抑制可燃物的氧化的成分,作为相对于燃烧具有阻化效应的成分。本实施例的灭火剂40、42、44、46是将固体的粉末状的灭火剂压缩成型为薄板状而成的物质。此外,灭火剂40、42、44、46也可以为将气体或者液体的灭火剂封入至薄膜容器而成的物质。
[0063]
阻燃部件48、50为极限氧指数(limiting oxygen index)大于大气中的氧气浓度,且不易燃烧的材料。例如,阻燃部件48、50的极限氧指数例如可以为23以上,可以为27以上,也可以为40以上。阻燃部件48、50例如由阻燃氯丁橡胶构成,极限氧指数例如为35。阻燃部件48、50的极限氧指数也可以大于外壳28的极限氧指数(例如为23)。本实施例的阻燃部件48、50形成为薄板状。阻燃部件48具备与电池单元模块34的前表面对置配置的前部48a、与电池单元模块34的右表面对置配置的右部48b、以及与电池单元模块34的左表面对置配置的左部48c。灭火剂40安装于阻燃部件48的右部48b的左表面和上表面。灭火剂42安装于阻燃部件48的左部48c的右表面和上表面。在本实施例中,灭火剂40、42通过粘性胶带粘着于阻燃部件48。阻燃部件50具备与电池单元模块36的前表面对置配置的前部50a、与电池单元模块36的右表面对置配置的右部50b、以及与电池单元模块36的左表面对置配置的左部50c。灭火剂44安装于阻燃部件50的右部50b的左表面和上表面。灭火剂46安装于阻燃部件50的左部50c的右表面和上表面。在本实施例中,灭火剂44、46通过粘性胶带粘着于阻燃部件50。
[0064]
如图9所示,前侧外壳22具备在电池装置4安装于背架6时与背架6对置的前板68、从前板68的右端起向后方延伸的右外板70、从前板68的左端起向后方延伸的左外板72、从前板68的上端起向后方延伸的上外板74、以及从前板68的下端起延伸的下外板76。通过前板68、右外板70、左外板72、上外板74以及下外板76规定前侧外壳22的外形形状。前侧外壳22还具备右内板78、左内板80、上内板82以及下内板84,右内板78、左内板80、上内板82以及下内板84从前板68的后表面起向后方延伸。右内板78、左内板80、上内板82以及下内板84与内盖26(参照图4)一起规定收纳室30。前侧外壳22还具备:从前板68的后表面起向后方延伸的右中央板86和左中央板88;和将右中央板86与左中央板88的上端、后端以及下端连结的连结板90。右中央板86从形成于前板68并沿上下方向延伸的狭缝68a(参照图11)的右缘起向后方延伸,左中央板88从狭缝68a的左缘起向后方延伸。
[0065]
在前侧外壳22安装有电池单元模块34(参照图6)时,电池单元模块34配置于收纳室30中的比右中央板86靠右侧处。在该情况下,前板68与电池单元模块34的前表面对置,右内板78与电池单元模块34的右表面对置,右中央板86与电池单元模块34的左表面对置,上内板82与电池单元模块34的上表面对置,下内板84与电池单元模块34的下表面对置。在前侧外壳22安装有电池单元模块36(参照图6)时,电池单元模块36配置于收纳室30中的比左中央板88靠左侧处。在该情况下,前板68与电池单元模块36的前表面对置,左中央板88与电池单元模块36的右表面对置,左内板80与电池单元模块36的左表面对置,上内板82与电池单元模块36的上表面对置,下内板84与电池单元模块36的下表面对置。
[0066]
在前板68的后表面上形成有朝向后方突出并沿上下方向和左右方向延伸的格子状的肋92、94、朝向后方突出的紧固凸起96、98、以及朝向后方突出的定位凸起100、102。紧固凸起96、98和定位凸起100、102配置于格子状的肋92、94的交叉点处。如图8所示,在阻燃部件48的前部48a形成有具有与紧固凸起96相对应的位置和形状的贯穿孔48d、和具有与定
位凸起100相对应的位置和形状的贯穿孔48e。在紧固凸起96贯穿于贯穿孔48d,定位凸起100贯穿于贯穿孔48e的状态下,阻燃部件48安装于前侧外壳22。在阻燃部件50的前部50a形成有具有与紧固凸起98相对应的位置和形状的贯穿孔50d、和具有与定位凸起102相对应的位置和形状的贯穿孔50e。在紧固凸起98贯穿于贯穿孔50d,定位凸起102贯穿于贯穿孔50e的状态下,阻燃部件50安装于前侧外壳22。
[0067]
如图10、图11所示,在电池单元模块34、36的单元支架60、62的前表面上形成有朝向前方突出的螺纹凸起104、106、和朝向前方突出的定位凸起108、110。螺纹凸起104、106与前侧外壳22的紧固凸起96、98相对应地配置,定位凸起108、110与前侧外壳22的定位凸起100、102相对应地配置。螺纹凸起104、106的外径稍小于前侧外壳22的紧固凸起96、98的内径。定位凸起108、110的内径稍大于前侧外壳22的定位凸起100、102的外径。在将电池单元模块34、36安装于前侧外壳22时,单元支架60、62的螺纹凸起104、106进入至前板68的紧固凸起96、98,并且前板68的定位凸起108、110进入至单元支架60、62的定位凸起100、102,由此将单元支架60、62相对于前侧外壳22进行定位。在前侧外壳22的前表面上与紧固凸起96、98相对应地形成有沉孔112、114。在沉孔112、114安装有螺钉116、118。螺钉116、118贯穿前侧外壳22的前板68,并与单元支架60、62的螺纹凸起104、106螺纹配合,由此将单元支架60、62相对于前侧外壳22进行固定。在单元支架60、62固定于前侧外壳22的状态下,阻燃部件48的前部48a被单元支架60和前侧外壳22的肋92夹持,阻燃部件50的前部50a被单元支架62和前侧外壳22的肋94夹持。
[0068]
此外,灭火剂40、42、44、46也可以不粘着于阻燃部件48、50。另外,阻燃部件48、50也可以不卡合于前侧外壳22的紧固凸起96、98或定位凸起100、102,也可以不被前侧外壳22和单元支架60、62夹持。例如,灭火剂40、42、44、46以及/或者阻燃部件48、50也可以通过粘性胶带粘着于单元支架60、62,也可以通过粘性胶带粘着于前侧外壳22。
[0069]
有时由于电池装置4的不当操作,而多个电池单元56、58起火,从而从正极56a、58a起产生火焰。在这种情况下,在本实施例的电池装置4中,通过灭火剂40、42、44、46的阻化效应,对多个电池单元56、58的火焰进行灭火。根据本实施例的电池装置4,即便是在多个电池单元56、58起了火的情况下,也能够迅速灭火。另外,在本实施例的电池装置4中,封闭有收纳多个电池单元56、58和灭火剂40、42、44、46的收纳室30,因此在多个电池单元56、58起了火的情况下,能够抑制灭火剂40、42、44、46的成分向收纳室30的外部泄露。从而能够对多个电池单元56、58的火焰迅速进行灭火。
[0070]
在本实施例的电池装置4中,在电池单元56的正极56a与前侧外壳22的右内板78之间夹设有灭火剂40和阻燃部件48的右部48b,在电池单元56的正极56a与前侧外壳22的右中央板86之间夹设有灭火剂42和阻燃部件48的左部48c。另外,在电池单元58的正极58a与前侧外壳22的左中央板88之间夹设有灭火剂44和阻燃部件50的右部50b,在电池单元58的正极58a与前侧外壳22的左内板80之间夹设有灭火剂46和阻燃部件50的左部50c。通过形成为这种结构,从而即便是在从多个电池单元56、58起了火的火焰突破了灭火剂40、42、44、46的情况下,也通过阻燃部件48、50阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至前侧外壳22的右内板78、左内板80、右中央板86、左中央板88。
[0071]
在本实施例的电池装置4中,在电池单元模块34、36与前侧外壳22的前板68之间夹设有阻燃部件48、50的前部48a、50a。通过形成为这种结构,从而即便是在多个电池单元56、
58起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至前侧外壳22的前板68,从而能够抑制背负式电源2的背架6损伤。
[0072]
此外,灭火剂40、42、44、46也可以由覆盖表面和背面的一对层压膜密封。在该情况下,能够保护灭火剂40、42、44、46,并且能够提高制造电池装置4时的灭火剂40、42、44、46的可操作性能。另外,阻燃部件48、50也可以由覆盖表面和背面的一对层压膜密封。在该情况下,能够保护阻燃部件48、50,并且能够提高制造电池装置4时的阻燃部件48、50的可操作性能。另外,在通过粘着剂将灭火剂40、42、44、46粘着于阻燃部件48、50的状态下,阻燃部件48、50和灭火剂40、42、44、46也可以一同由覆盖表面和背面的一对层压膜密封。上述层压膜例如也可以由聚对苯二甲酸构成。
[0073]
如以上那样,在一个或者多个实施方式中,电池装置4具备:电池单元56、58;包含相对于燃烧具有阻化效应的成分的灭火剂40、42、44、46;极限氧指数(limiting oxygen index)大于大气中的氧气浓度的阻燃部件48、50;以及收纳电池单元56、58、灭火剂40、42、44、46以及阻燃部件48、50的树脂制的外壳28。灭火剂40、42、44、46夹设于电池单元56、58与外壳28之间。阻燃部件48、50夹设于灭火剂40、42、44、46与外壳28之间。
[0074]
根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元56、58起了火时,能够通过灭火剂40、42、44、46的阻化效应迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在电池装置4中从电池单元56、58开始起了火的火焰突破了灭火剂40、42、44、46的情况下,也通过阻燃部件48、50阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳28。
[0075]
在一个或者多个实施方式中,电池单元56、58具有大致圆柱形状。灭火剂40、42、44、46和阻燃部件48、50夹设于电池单元56、58的在长度方向上的端面与外壳28之间。
[0076]
在具有大致圆柱形状的电池单元56、58起了火的情况下,火焰多从电池单元56、58的端面起蔓延。根据上述结构,在电池单元56、58起了火时,灭火剂40、42、44、46容易暴露于火焰中,从而能够迅速发挥阻化效应。在进行了不当操作而电池单元56、58起了火时,能够迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在从电池单元56、58的端面起蔓延的火焰突破了灭火剂40、42、44、46的情况下,也通过阻燃部件48、50阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳28。
[0077]
在一个或者多个实施方式中,电池装置4还具备保持电池单元56、58的单元支架60、62。电池单元56、58以长度方向上的端面在单元支架60、62的侧面处暴露的方式被保持于单元支架60、62。阻燃部件48、50覆盖单元支架60、62的侧面整体。
[0078]
根据上述结构,阻燃部件48、50覆盖单元支架60、62的使电池单元56、58的端面暴露的侧面整体,因此能够抑制从电池单元56、58的端面起蔓延的火焰到达至外壳28。
[0079]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件48、50被单元支架60、62和外壳28夹持。
[0080]
根据上述结构,在搬运使用电池装置4时,能够抑制阻燃部件48、50的位置错开。
[0081]
在一个或者多个实施方式中,外壳28能够相对于安装有肩带8的背架6进行拆装。阻燃部件48、50夹设于外壳28的同背架6对置的部分与电池单元56、58之间。
[0082]
根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元56、58起了火时,能够抑制火焰到达至外壳28的与背架6对置的部分。
[0083]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件48、50与外壳28卡合。
[0084]
根据上述结构,在搬运使用电池装置4时,能够抑制阻燃部件48、50的位置错开。
[0085]
在一个或者多个实施方式中,外壳28具有从外壳28的内表面起朝向内侧突出的紧固凸起96、98和定位凸起100、102(凸起的例子)。阻燃部件48、50具有与紧固凸起96、98、定位凸起100、102相对应的贯穿孔48d、50d、48e、50e。紧固凸起96、98、定位凸起100、102进入至贯穿孔48d、50d、48e、50e,由此阻燃部件48、50与外壳28卡合。
[0086]
根据上述结构,能够利用设置于外壳28的紧固凸起96、98、定位凸起100、102,使阻燃部件48、50与外壳28卡合。
[0087]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件48、50被粘着于外壳28。
[0088]
根据上述结构,在搬运使用电池装置4时,能够抑制阻燃部件48、50相对于外壳28的位置错开。
[0089]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件48、50被粘着于灭火剂40、42、44、46。
[0090]
根据上述结构,在搬运使用电池装置4时,能够抑制阻燃部件48、50相对于灭火剂40、42、44、46的位置错开。
[0091]
在一个或者多个实施方式中,电池装置4还具备覆盖阻燃部件48、50的层压膜(保护部件的例子)。
[0092]
根据上述结构,即便是在对电池装置4施加了冲击、或水侵入至电池装置4的内部的情况下,也能够保护阻燃部件48、50。
[0093]
在一个或者多个实施方式中,层压膜将阻燃部件48、50和灭火剂40、42、44、46一同进行覆盖。
[0094]
根据上述结构,即便是在对电池装置4施加了冲击、或水侵入至电池装置4的内部的情况下,也能够保护阻燃部件48、50和灭火剂40、42、44、46。
[0095]
在一个或者多个实施方式中,电池单元56、58被充电至soc(state of charge)90%以上。
[0096]
在电池单元56、58的soc较高的状态下,在电池单元56、58起了火时,有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,能够在进行了不当操作而电池单元56、58起了火时,抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元56、58起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳28。
[0097]
在一个或者多个实施方式中,电池单元56、58的能量密度为300wh/升以上。
[0098]
若电池单元56、58的能量密度较高,则在电池单元56、58起了火时,有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,能够在进行了不当操作而电池单元56、58起了火时,抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元56、58起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳28。
[0099]
在一个或者多个实施方式中,电池单元56、58具备锂离子电池单元。
[0100]
锂离子电池单元与其他种类的电池单元相比,由于各种原因而起火的风险较高。根据上述结构,即便是在进行了不当操作而锂离子电池单元起了火的情况下,也能够迅速灭火。另外,即便是在锂离子电池单元起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳28。
[0101]
(实施例2)
[0102]
图12所示的本实施例的电池组202安装于电动工作机52(参照图3)的电池组安装部52a使用。电动工作机52可以为图3所示那样的鼓风机,可以为割草机或链锯等其他电动工作机,也可以为起子机或钻机等所谓的电动工具。电池组202相对于电动工作机52沿规定的滑动方向滑动,由此能够相对于电动工作机52进行拆装。以下,将在将电池组202安装于电动工作机52时使电池组202滑动的方向称为后方向,将在将电池组202从电动工作机52拆
下时使电池组202滑动的方向称为前方向。另外,在将电池组202安装于电动工作机52的状态下,将在从电池组202起观察时电动工作机52所存在的方向称为上方向,将上方向的相反方向称为下方向。并且,将与前后方向和上下方向正交的方向称为左右方向。
[0103]
如图12所示,电池组202具备下侧外壳204和上侧外壳206。下侧外壳204和上侧外壳206均为树脂(例如聚碳酸酯)制的部件。此外,以下,将下侧外壳204和上侧外壳206通称而也简称为外壳208。上侧外壳206通过紧固件固定于下侧外壳204。
[0104]
如图13所示,在外壳208的内部收纳有电池单元模块210、控制电路基板212、灭火剂214、216以及阻燃部件218。
[0105]
电池单元模块210具备多个电池单元222(参照图14)、保持多个电池单元222的树脂(例如聚碳酸酯)制的单元支架224、以及将多个电池单元222与控制电路基板212电连接的导线板226。控制电路基板212通过紧固件固定于单元支架224的上表面。控制电路基板212例如为玻璃环氧基板。
[0106]
如图14所示,多个电池单元222分别例如为具有大致圆柱形状的二次电池单元,例如为锂离子电池单元。多个电池单元222分别例如具有18650型的单元形状,体积能量密度为653wh/升,额定容量为3ah,额定电压为3.6v。此外,多个电池单元222各自的体积能量密度也可以为327wh/升,额定容量也可以为1.5ah。或者,多个电池单元222各自的体积能量密度也可以为436wh/升,额定容量也可以为2ah。或者,多个电池单元222各自的体积能量密度也可以为544wh/升,额定容量也可以为2.5ah。或者,多个电池单元222各自的体积能量密度也可以为653wh/升,额定容量也可以为3ah。或者,多个电池单元222分别也可以具有21700型的单元形状,体积能量密度也可以为594wh/升,额定容量也可以为4ah,额定电压也可以为3.6v。此外,多个电池单元222分别并不限定于大致圆柱形状,也可以为所谓的棱柱型的电池单元,也可以为层压型的电池单元。电池组202中的多个电池单元222分别被充电至soc(state of charge)90%以上。多个电池单元222分别具备正极222a和负极222b来作为电极。正极222a配置于电池单元222的在长度方向上的一个端面,负极222b配置于电池单元222的在长度方向上的另一个端面。多个电池单元222以长度方向沿着左右方向的方式在前后方向和上下方向上排列配置。在本实施例中,电池单元模块210具备在上下方向上排列有两个且在前后方向上排列有5个的共计10个电池单元222。多个电池单元222中的局部以正极222a在单元支架224的右表面处暴露,负极222b在单元支架224的左表面处暴露的方式被保持于单元支架224。多个电池单元222中的剩余部分以正极222a在单元支架224的左表面处暴露,负极222b在单元支架224的右表面处暴露的方式被保持于单元支架224。如图13所示,导线板226设置于电池单元模块210的右表面和左表面,将多个电池单元222的正极222a和负极222b分别电连接于控制电路基板212。
[0107]
灭火剂214、216与实施例1的灭火剂40、42、44、46相同。阻燃部件218与实施例1的阻燃部件48、50相同。阻燃部件218具备与电池单元模块210的下表面对置配置的下部218a、与电池单元模块210的右表面对置配置的右部218b、以及与电池单元模块210的左表面对置配置的左部218c。灭火剂214安装于阻燃部件218的右部218b的左表面。灭火剂216安装于阻燃部件218的左部220b的右表面。在本实施例中,灭火剂214、216通过粘性胶带粘着于阻燃部件218。
[0108]
下侧外壳204具备下板228、从下板228的右端起向上方延伸的右板230、从下板228
的左端起向上方延伸的左板232、从下板228的前端起向上方延伸的前板234、以及从下板228的后端起向上方延伸的后板236。通过下板228、右板230、左板232、前板234以及后板236规定下侧外壳204的外形形状。
[0109]
在下侧外壳204安装有电池单元模块210时,下板228与电池单元模块210的下表面对置,右板230与电池单元模块210的右表面对置,左板232与电池单元模块210的左表面对置,前板234与电池单元模块210的前表面对置,后板236与电池单元模块210的后表面对置。在下侧外壳204安装有电池单元模块210时,阻燃部件218的下部218a被单元支架224和下侧外壳204的下板228夹持。
[0110]
此外,灭火剂214、216也可以不粘着于阻燃部件218。阻燃部件218也可以不被下侧外壳204和单元支架224夹持。例如,灭火剂214、216以及/或者阻燃部件218可以通过粘性胶带粘着于单元支架224,也可以通过粘性胶带粘着于下侧外壳204。
[0111]
有时由于电池组202的不当操作,而多个电池单元222起火,从而从正极222a起产生火焰。在这种情况下,在本实施例的电池组202中,通过灭火剂214、216的阻化效应,对多个电池单元222的火焰进行灭火。根据本实施例的电池组202,即便是在多个电池单元222起了火的情况下,也能够迅速灭火。
[0112]
在本实施例的电池组202中,在电池单元222的正极222a与下侧外壳204的右板230之间夹设有灭火剂214和阻燃部件218的右部218b,在电池单元222的正极222a与下侧外壳204的左板232之间夹设有灭火剂216和阻燃部件218的左部218c。通过形成为这种结构,从而即便是在从多个电池单元222开始起火的火焰突破了灭火剂214、216的情况下,也通过阻燃部件218阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至下侧外壳204的右板230、左板232。
[0113]
此外,与实施例1的灭火剂40、42、44、46、阻燃部件48、50相同,也可以本实施例的灭火剂214、216、阻燃部件218也由覆盖表面和背面的一对层压膜密封。
[0114]
如以上那样,在一个或者多个实施方式中,电池组202(电池装置的例子)具备:电池单元222;包含相对于燃烧具有阻化效应的成分的灭火剂214、216;极限氧指数(limiting oxygen index)大于大气中的氧气浓度的阻燃部件218;以及收纳电池单元222、灭火剂214、216以及阻燃部件218的树脂制的外壳208。灭火剂214、216夹设于电池单元222与外壳208之间。阻燃部件218夹设于灭火剂214、216与外壳208之间。
[0115]
根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元222起了火时,能够通过灭火剂214、216的阻化效应迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在电池组202中从电池单元222开始起火的火焰突破了灭火剂214、216的情况下,也通过阻燃部件218阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳208。
[0116]
在一个或者多个实施方式中,电池单元222具有大致圆柱形状。灭火剂214、216和阻燃部件218夹设于电池单元222的在长度方向上的端面与外壳208之间。
[0117]
在具有大致圆柱形状的电池单元222起了火的情况下,火焰多从电池单元222的端面起蔓延。根据上述结构,在电池单元222起了火时,灭火剂214、216容易暴露于火焰中,从而能够迅速发挥阻化效应。在进行了不当操作而电池单元222起了火时,能够迅速灭火。另外,根据上述结构,即便是在从电池单元222的端面开始蔓延的火焰突破了灭火剂214、216的情况下,也通过阻燃部件218阻挡火焰,因此能够抑制火焰到达至外壳208。
[0118]
在一个或者多个实施方式中,电池组202还具备保持电池单元222的单元支架224。
电池单元222以长度方向上的端面在单元支架224的侧面处暴露的方式被保持于单元支架224。阻燃部件218覆盖单元支架224的侧面整体。
[0119]
根据上述结构,阻燃部件218覆盖单元支架224的使电池单元222的端面暴露的侧面整体,因此能够抑制从电池单元222的端面起蔓延的火焰到达至外壳208。
[0120]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件218被单元支架224和外壳208夹持。
[0121]
根据上述结构,在搬运使用电池组202时,能够抑制阻燃部件218的位置错开。
[0122]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件218被粘着于外壳208。
[0123]
根据上述结构,在搬运使用电池组202时,能够抑制阻燃部件218相对于外壳208的位置错开。
[0124]
在一个或者多个实施方式中,阻燃部件218被粘着于灭火剂214、216。
[0125]
根据上述结构,在搬运使用电池组202时,能够抑制阻燃部件218相对于灭火剂214、216的位置错开。
[0126]
在一个或者多个实施方式中,电池组202还具备覆盖阻燃部件218的层压膜(保护部件的例子)。
[0127]
根据上述结构,即便是在对电池组202施加了冲击、或水侵入至电池组202的内部的情况下,也能够保护阻燃部件218。
[0128]
在一个或者多个实施方式中,层压膜将阻燃部件218和灭火剂214、216一同进行覆盖。
[0129]
根据上述结构,即便是在对电池组202施加了冲击、或水侵入至电池组202的内部的情况下,也能够保护阻燃部件218和灭火剂214、216。
[0130]
在一个或者多个实施方式中,电池单元222被充电至soc(state of charge)90%以上。
[0131]
在电池单元222的soc较高的状态下,在电池单元222起了火时,有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元222起了火时,能够抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元222起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳208。
[0132]
在一个或者多个实施方式中,电池单元222的能量密度为300wh/升以上。
[0133]
若电池单元222的能量密度较高,则在电池单元222起了火时,有剧烈燃烧的担忧。根据上述结构,在进行了不当操作而电池单元222起了火时,能够抑制剧烈燃烧。另外,即便是在电池单元222起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳208。
[0134]
在一个或者多个实施方式中,电池单元222具备锂离子电池单元。
[0135]
与其他种类的电池单元相比,锂离子电池单元由于各种原因而起火的风险较高。根据上述结构,即便是在进行了不当操作而锂离子电池单元起了火的情况下,也能够迅速灭火。另外,即便是在锂离子电池单元起了火的情况下,也能够抑制火焰到达至外壳。
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