電動設備的製作方法

2023-07-30 13:12:16 2

專利名稱：電動設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種搭載由多個電池構成的電池包作為電源的電動設備。
背景技術：
作為對電動設備進行驅動的電源，廣泛利用由多個電池構成的電池包。其中，例如在割草機、噴霧機等電動設備(電動工具)中搭載電池包的情況下，如果將收容了電池包、 馬達等的收容部安裝到使用者的後背，則能夠一邊行走一邊進行割草等操作，因此操作性較好。然而，鋰離子電池等電池，當產生內部短路等時，電池異常發熱而產生高溫、高壓氣體。因此，在電池中設置有用於將產生的氣體向電池外放出的開放部(安全閥)。在具備多個這種電池的電池包中，也需要將從異常發熱的電池放出的氣體向電池包外排出。例如，在專利文獻1中記載有如下構成將從異常發熱的電池放出的氣體，經由與開放部連結的路徑向電池包外放出。並且，記載有如下構成在搭載電池包的電池搭載設備中，經由與電池包的路徑連結的外路徑，將從異常發熱的電池放出的氣體，向電池搭載設備外排出。此時，通過將外路徑的排氣口設置在與面向電池搭載設備的使用者的側面不同的面上，由此從排氣口向大氣中放出的氣體不會吹向使用者，因此能夠確保使用者的安全。現有技術文獻專利文獻專利文獻1 日本特開2008-117765號公報發明要解決的課題通過將外路徑的排氣口設置在專利文獻1所記載那樣的位置，由此使用者確實能夠避免高溫氣體的傷害。然而，電池搭載設備內的外路逕自身也暴露於高溫氣體而被加熱， 因此當該熱傳遞到電池搭載設備的框體時，與電池搭載設備接觸的使用者，有可能受到高熱的傷害。特別是，在如背負式割草機等那樣、收容了電池包的收容部安裝在使用者的後背而使用的情況下，受到這種高熱的傷害的可能性提高。

發明內容
本發明是鑑於所述點而進行的，其主要目的在於提供一種安全的電動設備，在收容了電池包的收容部安裝於使用者的電動設備中，即使構成電池包的電池異常發熱，也不會對使用者產生熱的傷害。用於解決課題的手段為了解決上述課題，本發明的電動設備採用如下構成以在將收容了電池包的收容部安裝於使用者的狀態下、使從電池的開放部排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，將電池包收容於收容部。S卩，本發明的電動設備為搭載了由多個電池構成的電池包的電動設備，電動設備具備至少收容電池包而能夠安裝於使用者的收容部，構成電池包的多個電池具有在電池異常發熱時將電池內產生的氣體向電池外排出的開放部，電池包以在收容部安裝於使用者的狀態下、使從電池的開放部排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，收容於收容部。發明的效果根據本發明，電池包以在收容部安裝於使用者的狀態下、使從電池的開放部排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，收容於收容部，因此暴露於高溫氣體而被加熱的電池包的框體部位，成為從使用者離開的位置。因此，即使該電池包的框體部位的熱傳遞到收容部的框體，該收容部的框體部位由於成為從使用者離開的位置，因此能夠避免與使用者接觸一側的收容部的框體成為高溫。由此，即使構成電池包的電池異常發熱，也不會對使用者產生熱的傷害，而能夠實現安全的電動設備。


圖1是示意地表示本發明一個實施方式的電動設備的構成的立體圖。圖2是示意地表示本發明一個實施方式的收容部的構成的截面圖。圖3是表示電池包使用的電池的一個例子的截面圖。圖4是表示本發明其他實施方式的收容了電池包的收容部的構成的截面圖。圖5(a)是本發明其他實施方式的電池包的截面圖，圖5(b)是圖5(a)的局部放大圖。圖6是表示本發明其他實施方式的收容了電池包的收容部的構成的截面圖。
具體實施例方式以下，基於附圖對本發明的實施方式進行詳細說明。此外，本發明不限於以下的實施方式。此外，在不脫離發揮本發明效果的範圍的範圍內，能夠適當地變更。並且，還能夠與其他實施方式組合。圖1是示意地表示本發明一個實施方式的電動設備100的構成的立體圖。此外， 在本實施方式中，作為搭載了由多個電池構成的電池包的電動設備，以背負式割草機為例進行說明。如圖1所示那樣，電動設備100至少具備收容電池包30而能夠安裝於使用者的收容部40。在收容部40中，除了電池包30之外，例如還收容有對割草機的割刀進行驅動的馬達(未圖示)等。此外，收容部40上連結有在前端安裝了割刀的操作棒60。然後，電動設備100的使用者，能夠將安裝於收容部40的背負帶50掛在肩上，而在將收容部40安裝於後背的同時進行割草操作。圖2是示意地表示本實施方式的收容部40的構成的截面圖。如圖2所示那樣，收容部40中收容有具備多個電池20的電池包30和馬達70。馬達70通過布線(未圖示)與電池包30連接，通過從電池包30的輸出電壓而被驅動。此外，電池20具有在電池20異常發熱時將電池20內產生的氣體向電池20外排出的開放部8a。在此，在圖2中，箭頭隊表示安裝了收容部40時的使用者的方向。然後，電池包 30以在收容部40安裝於使用者的狀態下、使從電池20的開放部8a排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，收容於收容部40。例如，如圖2所示那樣，在電池20的開放部8a形成在電池20的正極突起部的情況下，從電池20的開放部8a排出的氣體的朝向相對於使用者成為相反的方向d2。如此，電池包30以從電池20的開放部8a排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式收容於收容部40，因此即使與開放部8a對置的電池包30的框體部位暴露於從開放部8a排出的高溫氣體而被加熱，該電池包30的框體部位也成為從使用者離開的位置。因此，即使該電池包30的框體部位的熱傳遞到收容部40的框體41，該收容部40的框體部位也成為從使用者離開的位置，因此能夠避免與使用者接觸一側的收容部40的框體 41成為高溫。由此，即使構成電池包30的電池20異常發熱，也不會對使用者產生熱的傷害，而能夠實現安全的電動設備100。此外，從電池20的開放部8a排出的高溫氣體，從電池包30的框體31上所設置的開口部32向收容部40內排出，並且，從收容部40的框體41上所設置的開口部42向收容部40外排出。因此，為了不使使用者暴露於從收容部40的開口部42排出的高溫氣體，優選將開口部42設置於相對於使用者相反一側的框體41上。在此，從電池20的開放部8a排出的氣體的朝向不限定於相對於使用者的相反方向D2,至少與相對於使用者的方向D1為不同方向即可。例如，也可以是與使用者的方向D1 正交的方向D3、D4。圖3是表示電池包30使用的電池20的一個例子的截面圖。此外，在本實施方式中，電池20的構成不限定於此。如圖3所示那樣，正極1和負極2隔著隔膜3而卷繞的電極組4，與非水電解液一起收容於電池殼7。在電極組4的上下配置有絕緣板9、10，正極1經由正極引線5與過濾器12接合，負極2經由負極引線6與兼作為負極端子的電池殼7的底部接合。過濾器12與內帽13連接，內帽13的突起部與金屬制的排氣閥14接合。並且，排氣閥14與兼作為正極端子的端子板8連接。然後，端子板8、排氣閥14、內帽(inner cap) 13 以及過濾器(filter) 12成為一體，經由墊圈(gasket) 11對電池殼7的開口部進行封口。當電池20產生內部短路等而電池20內的壓力上升時，排氣閥14朝向端子板8膨脹，當內帽13與排氣閥14的接合脫離時，電流路徑被截斷。並且，當電池20內的壓力上升時，排氣閥14斷裂。由此，電池20內產生的氣體，經由過濾器12的貫通孔12a、內帽13的貫通孔13a、排氣閥14的裂縫、然後經由在端子板8的突出部的中央設置的開放部8a，向外部排出。圖4是表示本發明的其他實施方式的收容了電池包30的收容部40的構成的截面圖。在圖2所示的電池包30中，使從電池20的開放部8a排出的高溫氣體，經由電池包30 的框體31上所形成的開口部32，向電池包30外排出，但在本實施方式中的不同點為，電池包30還具有將從多個電池20的開放部8a排出的氣體向電池包30外排出的排氣通路34。當電池包30內的其他正常的電池20暴露於從異常發熱的電池20的開放部8a排出的高溫氣體時，異常發熱有可能連鎖地擴大到周邊的電池。因此，如圖5(a)、圖5(b)所示那樣，為了使其他電池20不暴露於從異常發熱的電池20的開放部8a排出的高溫氣體，而也可以在電池包30內設置將從多個電池20的開放部8a排出的氣體向電池包30外排出的排氣通路34。在此，圖5(a)是電池包30的截面圖，圖5 (b)是圖5(a)的局部放大圖。如圖5(a)、圖5(b)所示那樣，在電池20的一端側，與電池20抵接地配設有平板33，各電池20的開放部8a分別插入平板33上所設置的多個貫通孔33a中。由此，形成由平板33和電池包30的框體31劃分的排氣通路34。排氣通路34，由於從收容了電池20的一側封閉，因此從電池20的開放部8a向排氣通路34排氣的高溫氣體，不會再次向收容了電池20的一側返回。因此，即使電池20產生異常發熱，也能夠防止異常發熱連鎖地擴大到周邊的電池。此外，向排氣通路34排出的高溫氣體，經由電池包30的框體31上所設置的開口部32，向電池包30外排出。然而，排氣通路34暴露於從電池20的開放部8a排出的高溫氣體，因此排氣通路 34被加熱為高溫。因此，如圖4所示那樣，電池包30優選以在收容部40安裝於使用者的狀態下使排氣通路34相對於使用者位於不同方向的方式，收容於收容部40。由此，例如即使排氣通路34被加熱為高溫，排氣通路34由於成為從使用者離開的位置，因此能夠避免與使用者接觸一側的框體41成為高溫。在此，排氣通路34的位置不限定於相對於使用者的相反方向D2，至少相對於使用者的方向D1成為不同方向的位置即可。例如，也可以是與使用者的方向D1正交的方向D3、 D4的位置。圖6是表示本發明的其他實施方式的收容了電池包30的收容部40的構成的截面圖。在圖4所示的電池包30中，使從異常發熱的電池20的開放部8a排出的高溫氣體，經由電池包30內所設置的排氣通路34向電池包30外排出，但在本實施方式中的不同點為， 收容部40具備與電池包30的排氣通路34連通的排氣管道43。當收容部40所收容的馬達70、其他元件(例如搭載了馬達70的控制電路的電路基板等)暴露於從電池包30排出的高溫氣體時，馬達70等有可能受到熱的損傷。因此，如圖6所示那樣，為了使收容部40所收容的馬達70等不暴露於從電池包30排出的高溫氣體， 也可以在收容部40內設置與電池包30的排氣通路34連通的排氣管道43。然而，排氣管道43暴露於從電池20的開放部8a排出的高溫氣體，因此排氣管道 43被加熱為高溫。因此，如圖6所示那樣，優選將排氣管道43以在收容部40安裝於使用者的狀態下相對於使用者位於不同方向的方式設置在收容部40內。由此，例如即使排氣管道 43被加熱為高溫，排氣管道43成為從使用者離開的位置，因此能夠避免與使用者接觸一側的框體41成為高溫。在此，排氣管道43的位置不限定於相對於使用者為相反方向&的位置，至少相對於使用者的方向D1成為不同方向的位置即可。例如，也可以是與使用者的方向D1正交的方向D3、D4的位置。以上，通過優選實施方式說明了本發明，這種記載不是限定事項，當然能夠進行各種改變。例如，在上述實施方式中，作為電動設備，以背負式割草機為例進行了說明，但並不局限於此，例如也能夠用於背負式噴霧器、電動切枝機等。此外，對收容部安裝於使用者的後背的例子進行了說明，但並不局限於此，例如收容部也可以安裝於使用者的腰、臂等。工業可利用性本發明的電動設備，例如適合用於背負式電動工具等。符號說明1 正極2 負極
3隔板
4電極組
5正極引線
6負極引線
7電池殼
8端子板
8a開放部
9、10絕緣板
11墊圈
12過濾器
12a貫通孔
13內帽
13a貫通孔
14排氣閥
20電池
30電池包
31框體
32開口部
33平板
33a貫通孔
34排氣通路
40收容部
41框體
42開口部
43排氣管道
50背負帶
60操作棒
70馬達
100電動設備
權利要求
1.一種電動設備，為搭載了由多個電池構成的電池包的電動設備，其中，上述電動設備具備至少收容上述電池包而能夠安裝於使用者的收容部，構成上述電池包的上述多個電池具有在該電池異常發熱時將該電池內產生的氣體向電池外排出的開放部，上述電池包以在上述收容部安裝於使用者的狀態下、使從上述電池的開放部排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，收容於上述收容部。
2.如權利要求1記載的電動設備，其中，上述電池包以在上述收容部安裝於使用者的狀態下、使從上述電池的開放部排出的氣體的朝向相對於使用者成為相反方向的方式，收容於上述收容部。
3.如權利要求1記載的電動設備，其中，上述電池包還具有將從上述多個電池的上述開放部排出的氣體向上述電池包外排出的排氣通路，上述電池包以在上述收容部安裝於使用者的狀態下、使上述排氣通路相對於使用者位於不同方向上的方式，收容於上述收容部。
4.如權利要求1記載的電動設備，其中，上述收容部具備與上述電池包的排氣通路連通的排氣管道，在上述電池內產生的氣體，經由上述排氣通路以及上述排氣管道，從設置於上述收容部的排氣口向上述收容部外排出，上述排氣管道以在上述收容部安裝於使用者的狀態下、相對於使用者位於不同方向上的方式，收容於上述收容部內。
5.如權利要求4記載的電動設備，其中，上述排氣口以在上述收容部安裝於使用者的狀態下、使從上述排氣口排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，設置於上述收容部。
6.如權利要求1 5任意一項記載的電動設備，其中，上述收容部安裝於使用者的後背、腰或者臂。
全文摘要
一種電動設備(100)，搭載了由多個電池(20)構成的電池包(30)，電動設備(100)至少具備收容電池包(30)而能夠安裝於使用者的收容部(40)。構成電池包(30)的多個電池(20)，具有在電池(20)異常發熱時將在電池(20)內產生的氣體向電池(20)外排出的開放部(8a)，電池包(30)以在收容部(40)安裝於使用者的狀態下、使從電池(20)的開放部(8a)排出的氣體的朝向相對於使用者成為不同方向的方式，收容於收容部(40)。
文檔編號H01M2/10GK102523760SQ20118000339
公開日2012年6月27日 申請日期2011年6月16日 優先權日2010年9月9日
發明者中島琢也, 安井俊介, 永山雅敏, 清水啟介, 藤川萬鄉 申請人:松下電器產業株式會社