專利名稱：電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組件。
背景技術(shù)：
手持式電動(dòng)工具，諸如電鉆、擺動(dòng)機(jī)、電圓鋸等，通常使用電池組件作為電源，從而使手持式電動(dòng)工具更加靈活和便攜。為了應(yīng)對(duì)日常使用中的不同的工作情況，不同的手持式電動(dòng)工具的輸出功率不同，同一種手持式電動(dòng)工具在進(jìn)行不同的操作時(shí)，輸出的功率也不相同。例如使用者常常使用電圓鋸進(jìn)行切割木板工作，當(dāng)切割厚度為18mm的中密度板時(shí)，需要100瓦特左右的輸出功率，而切割厚度為25mm的松木板時(shí)，則需要約300瓦特的輸出功率，所以，電圓鋸的最大輸出功率往往需要達(dá)到300瓦特。使用者常常使用擺動(dòng)機(jī)進(jìn)行木板的切割工作或者砂光工作，當(dāng)使用擺動(dòng)機(jī)對(duì)松木板表面進(jìn)行砂光時(shí)，需要約80瓦特的輸出功率，當(dāng)使用擺動(dòng)機(jī)切割厚度為18mm的中密度板時(shí)，需要沈0瓦特的輸出功率，當(dāng)使用擺動(dòng)機(jī)切割厚度為 12mm的松木板時(shí)，則需要200瓦特的輸出功率，所以，擺動(dòng)機(jī)的最大輸出功率往往需要達(dá)到為沈0瓦特。使用者常常使用電鉆從事在木板或者水泥板上打螺絲或鉆孔的工作，當(dāng)使用安裝有直徑為35mm的扁鉆鉆頭的電鉆在50mm厚的松木板上打一個(gè)孔時(shí)，需要約觀0瓦特的輸出功率，當(dāng)使用電鉆在50mm厚的松木板上打一個(gè)型號(hào)為ST10*50的自攻螺絲釘時(shí)，需要約280瓦特的輸出功率，當(dāng)使用安裝有直徑為8mm的鉆頭的電鉆在厚度為50mm的水泥板上打一個(gè)孔時(shí)，需要約210瓦特的輸出功率，當(dāng)使用電鉆在水泥板直徑為8mm的孔上打型號(hào)為ST10*50的自攻螺絲釘時(shí)，則需要約300瓦特的輸出功率；所以，電鉆的最大輸出功往往需要達(dá)到300瓦特?？偟膩碚f，手持式電動(dòng)工具往往需要能夠提供約300瓦特的輸出功率， 才能滿足大部分工作情況下的需求。使用者需要握持并移動(dòng)手持式電動(dòng)工具以完成工作，因此，手持式電動(dòng)工具往往被希望制作成重量比較輕，體積比較小而且具有一個(gè)便于握持的握持部分，從而獲得良好的使用體驗(yàn)。從人機(jī)工程學(xué)的角度來說，人們?cè)谠u(píng)估使用電池組件作為電源的手持式電動(dòng)工具的性能時(shí)，往往使用手持式電動(dòng)工具的功率對(duì)重量的比率作為標(biāo)準(zhǔn)。手持式電動(dòng)工具的功率對(duì)重量的比率為手持式電動(dòng)工具的最大輸出功率除以手持式電動(dòng)工具的重量(手持式電動(dòng)工具的重量等于手持式電動(dòng)工具本身的重量加上電池組件的重量；手持式電動(dòng)工具的最大輸出功率可以認(rèn)為是手持式電動(dòng)工具的電機(jī)的最大輸出功率，許多因素可能影響到手持式電動(dòng)工具的最大輸出功率，最主要的因素為電池組件的電壓以及流過電機(jī)的電流，但是由于電池組件的阻抗，電機(jī)的阻抗，電動(dòng)工具其他電子部件的阻抗以及傳動(dòng)損失等不良因素的存在，往往會(huì)使手持式電動(dòng)工具存在一些功率損失)。手持式電動(dòng)工具的功率對(duì)重量的比率越大，代表了手持式電動(dòng)工具的用戶體驗(yàn)越好。圖1-3為一種傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具以及用于該手持式電動(dòng)工具的標(biāo)稱電壓為12伏的電池組件的示意圖。手持式電動(dòng)工具101具有機(jī)殼102，電機(jī)103，減速機(jī)構(gòu) 110，輸出軸104，開關(guān)組件106，以及電池組件105。機(jī)殼102包括機(jī)身殼體102A以及握持部102B，電機(jī)103設(shè)置于機(jī)身殼體102A內(nèi)，電機(jī)103的旋轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置于機(jī)身殼體102A內(nèi)部的減速機(jī)構(gòu)110與輸出軸104相配接，當(dāng)開關(guān)組件106接通時(shí)，電機(jī)103開始旋轉(zhuǎn)。電池組件105包括外殼107，以及電池單元108。電池單元108為鋰離子電池單元， 具有金屬鋰氧化物和/或鋰離子磷酸鹽和/或者其他鋰基化學(xué)成分；例如作為陰極活性材料的可以是鋰鈷復(fù)合氧化物、鋰鎳復(fù)合氧化物、鋰錳復(fù)合氧化物之一或者他們的混合物或者其他金屬鋰氧化物；作為陰極活性材料的也可以是鋰離子磷酸鹽；作為陽極材料的可以是石墨碳材料。電池組件105的外殼107內(nèi)收容有3個(gè)串聯(lián)連接的電池單元108，每個(gè)電池單元 108能夠具有大約4V的標(biāo)稱電壓，電池組件105能夠具有大約12V的標(biāo)稱電壓，并能夠提供大約20A的平均輸出電流；每個(gè)電池單元108大致呈圓柱狀，具有兩個(gè)圓形的相對(duì)設(shè)置的端面，以及連接兩個(gè)端面的側(cè)面。3節(jié)電池單元108豎直設(shè)置，呈三角形排列，其中兩節(jié)電池單元并排設(shè)置形成三角形的底邊，另外一節(jié)電池單元位于前述兩節(jié)電池單元的前部形成三角形的頂點(diǎn)。電池組件105插入握持部102B的內(nèi)部。手持式電動(dòng)工具101能夠提供200瓦特左右的輸出功率，其重量約為1. 1千克。諸如BOSCH制造的12伏手持式槍鉆，其最大輸出功率為210瓦特，無法完成諸如在50mm厚的松木板上打一個(gè)直徑為35mm的孔或者在水泥板直徑為8mm的孔上打型號(hào)為ST10*50的自攻螺絲釘之類的工作；在使用此工具進(jìn)行在厚度為50mm的水泥板上打直徑為8mm的孔的工作時(shí)，僅可完成10個(gè)左右的孔即需再次充電。因此，使用者常常反映此類12伏的電動(dòng)工具無法勝任部分日常工作，且單電池包持續(xù)工作能力較差，使用體驗(yàn)較差。當(dāng)然，市面上還有標(biāo)稱電壓小于12V的手持式電動(dòng)工具，例如3. 6伏的手持式電動(dòng)工具、7. 2伏的手持式電動(dòng)工具，均具有如上所述的缺點(diǎn)。圖4-6為一種傳統(tǒng)的18伏手持式電動(dòng)工具以及用于該手持式電動(dòng)工具的標(biāo)稱電壓為18伏的電池組件的示意圖。圖4-6分別對(duì)應(yīng)圖1-3，圖4-6中使用相同的編號(hào)來表示與圖1-3中相同的部件。電池組件205包括外殼207，以及電池單元108。5個(gè)電池單元108收容于所述外殼207內(nèi)，每個(gè)電池單元108能夠具有大約3. 6V的標(biāo)稱電壓，因此電池組件205能夠具有大約18V的標(biāo)稱電壓；其中3個(gè)電池單元并排橫臥設(shè)置于所述外殼107的底部，另外2個(gè)電池單元同樣并排橫臥的設(shè)置，堆疊在前述3個(gè)電池單元的上面。電池組件105安裝于握持部102B的下端，自握持部102B的底部延伸出不小于2倍于電池單元108端面直徑的高度 H’，并具有不小于3倍于電池單元108端面直徑的寬度。手持式電動(dòng)工具201能夠提供大于 300瓦特的輸出功率，能夠完成在前所述的大部分日常使用的工作情況，且相對(duì)于手持式電動(dòng)工具101來說，手持式電動(dòng)工具201的工作效率更高，單包能力也更強(qiáng)。但是由于增加了兩節(jié)電池單元108，由此帶來了電池組件重量的增加，并且手持式電動(dòng)工具201為了滿足更大的輸出功率，需要對(duì)其機(jī)殼、電機(jī)、減速機(jī)構(gòu)及開關(guān)組件均進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，所以帶來了較大的體積和重量，18伏的手持式電動(dòng)工具201的重量往往比12伏的手持式電動(dòng)工具101 要更大。諸如BOSCH公司制造的型號(hào)為GSB 18-2-LI的18伏手持式槍鉆，其最大輸出功率為300瓦特，而重量為1.7千克。因此，使用者常常反映其整體體積和重量都較大，不便于在較緊湊的空間內(nèi)使用，而且單手操作其進(jìn)行打孔操作時(shí)感覺重量較重，易疲勞，不利于長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行工作。當(dāng)然，市面上還有標(biāo)稱電壓大于18V的手持式電動(dòng)工具，例如20伏的手持式電動(dòng)工具、25伏的手持式電動(dòng)工具、36伏的手持式電動(dòng)工具等等，均具有如上所述的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種能夠使手持式電動(dòng)工具的功率和重量、體積之間達(dá)到最優(yōu)的平衡的電池組件及使用該電池組件的手持式電動(dòng)工具。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的技術(shù)方案是一種電池組件，用于為手持式電動(dòng)工具提供電能，所述手持式電動(dòng)工具包括機(jī)殼；電機(jī)，收容于所述機(jī)殼內(nèi)；所述電池組件包括外殼，能夠與所述機(jī)殼相配接；多個(gè)電池單元，收容于所述外殼內(nèi)；所述外殼沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元沿縱長(zhǎng)方向延伸，在縱長(zhǎng)方向上相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)端面；所述外殼縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度介于所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元的縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度的1.5倍至2. 5倍之間。優(yōu)選的，所述多個(gè)電池單元具有鋰基化學(xué)物質(zhì)，所述電池組件的標(biāo)稱電壓為16伏。優(yōu)選的，所述多個(gè)電池單元包括具有第一中心線的第一電池單元，具有第二中心線的第二電池單元，具有第三中心線的第三電池單元以及具有第四中心線的第四電池單元，所述第一中心線、第二中心線、第三中心線和第四中心線相互平行或重合。優(yōu)選的，所述第一電池單元和所述第二電池單元相鄰的豎直并排設(shè)置，所述第三電池單元豎直設(shè)置于所述第一電池單元上，所述第三中心線與所述第一中心線相重合，所述第四電池單元豎直設(shè)置于所述第二電池單元上，所述第四中心線與所述第二中心線相重
I=I O優(yōu)選的，所述第一電池單元豎直的設(shè)置，所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元相鄰的并排呈三角形排列并豎直的設(shè)置于所述第一電池單元上。優(yōu)選的，所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元相鄰的并排呈三角形排列并豎直的設(shè)置，所述第一電池單元豎直的設(shè)置于所述第一電池單元、第二電池單元和第三電池單元之上。優(yōu)選的，所述第一電池單元的中心線與所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元中的任意一個(gè)的中心線相重合。優(yōu)選的，所述第一電池單元的中心線經(jīng)過所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元的中心位置。優(yōu)選的，所述第一電池單元豎直設(shè)置，所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元與所述第一電池單元相鄰的豎直設(shè)置，且所述第一電池單元的端面與所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元的端面不在同一平面內(nèi)。優(yōu)選的，所述第一電池單元和所述第二電池單元相鄰的豎直并排設(shè)置，所述第三電池單元、第四電池單元與所述第一電池單元、第二電池單元相鄰的豎直設(shè)置，且所述第三電池單元和所述第四電池單元的端面與所述第一電池單元和所述第二電池單元的端面不在同一平面內(nèi)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中的電池組件，使手持式電動(dòng)工具的功率和重量、體積之間達(dá)到最優(yōu)的平衡，不但可以滿足大部分日常工作情況下對(duì)于手持式電動(dòng)工具功率的需求，而且體積較小，重量較輕，從而能夠獲得良好的使用體驗(yàn)。


下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖1是一種傳統(tǒng)的手持式電動(dòng)工具及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖2是圖1中的手持式電動(dòng)工具的電池組件的側(cè)面示意圖；圖3是圖2中的電池組件沿A-A線的剖視圖；圖4是另一種傳統(tǒng)的手持式電動(dòng)工具及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖5是圖4中的手持式電動(dòng)工具的電池組件的側(cè)面示意圖；圖6是圖5中的電池組件沿B-B線的剖視圖；圖7是本發(fā)明第一實(shí)施方式提供的手持式電動(dòng)工具及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖8是圖7中的手持式電動(dòng)工具的電池組件的側(cè)面示意圖；圖9是圖8中的電池組件沿C-C線的剖視圖；圖10是圖7中的電池組件的第二種電池單元構(gòu)造示意圖；圖11是圖10中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖12是圖7中的電池組件的第三種電池單元構(gòu)造示意圖；圖13是圖12中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖14是圖7中的電池組件的第四種電池單元構(gòu)造示意圖；圖15是圖14中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖16是圖7中的電池組件的第五種電池單元構(gòu)造示意圖；圖17是圖16中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖18是本發(fā)明第二實(shí)施方式提供的手持式電動(dòng)工具及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的平面示意圖；圖19是圖18中的手持式電動(dòng)工具的電池組件的側(cè)面示意圖；圖20是圖19中的電池組件沿D-D線的剖視圖；圖21是圖18中的電池組件的電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖22是圖18中的電池組件的第二種電池單元構(gòu)造示意圖；圖23是圖22中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖M是圖18中的電池組件的第二種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖25是圖18中的電池組件的第三種電池單元構(gòu)造示意圖；圖沈是圖25中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖27是圖18中的電池組件的第四種電池單元構(gòu)造示意圖；圖觀是圖27中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖四是圖18中的電池組件的第四種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖30是圖18中的電池組件的第五種電池單元構(gòu)造示意圖；圖31是圖30中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖32是圖18中的電池組件的第五種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖33是圖18中的電池組件的第六種電池單元構(gòu)造示意圖；圖34是圖33中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖35是圖18中的電池組件的第六種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖36是圖18中的電池組件的第七種電池單元構(gòu)造示意圖；圖37是圖36中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖38是圖18中的電池組件的第八種電池單元構(gòu)造示意圖；圖39是圖38中的電池單元構(gòu)造的R向視圖；圖40是圖18中的電池組件的第八種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖41是圖18中的電池組件的第九種電池單元構(gòu)造示意圖；圖42是圖41中的電池單元構(gòu)造的T向視圖；圖43是圖18中的電池組件的第九種電池單元構(gòu)造示意圖，此時(shí)豎直設(shè)置的電池單元位于水平設(shè)置的電池單元的中間位置；圖44是圖43中的電池單元構(gòu)造的T向視圖。其中1.手持式電動(dòng)工具 22A.機(jī)身殼體66.后壁2.機(jī)殼22B.握持部67.控制組件2A.機(jī)身殼體25.電池組件101.手持式電動(dòng)工具2B.握持部27.外殼102.機(jī)殼3.電機(jī)27a.外殼上部102A.機(jī)身殼體4.輸出軸27b.外殼底部102B.握持部5.電池組件28.容納空間103.電機(jī)6.開關(guān)組件29.鎖緊裝置104.輸出軸7.外殼50a、50b、50c、50d.電105.電池組件7a.外殼上部池單元106.開關(guān)組件7b.外殼底部50a，50b，50c，50d，.中 107.外殼8.容納空間心線108.電池單元9.鎖緊裝置61.按鈕110.減速機(jī)構(gòu)10.減速機(jī)構(gòu)62.彈性件205.電池組件11.開關(guān)組件63.壓力傳感器207.外殼21.手持式電動(dòng)工具 64.電路板22.機(jī)殼65.引導(dǎo)腔
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的說明。在說明書全文中，定義如圖7和圖18中所示的手持式電動(dòng)工具的左側(cè)為“前”，右側(cè)為“后”。在說明書全文中，假設(shè)電池組件被放置在沿水平方向延伸的平臺(tái)(圖中未示出)上。請(qǐng)參見圖7，手持式電動(dòng)工具1具有機(jī)殼2、電機(jī)3、減速機(jī)構(gòu)10、輸出軸4、開關(guān)組件6以及電池組件5。機(jī)殼2包括機(jī)身殼體2A以及握持部2B，所述機(jī)身殼體2A沿縱長(zhǎng)方向延伸，所述握持部2B自機(jī)身殼體2A的后部呈一定角度向下延伸，握持部2B形成容納電池組件5的容納空間8，電池組件5沿圖中所示方向I插入容納空間8，通過電池組件5上的鎖緊裝置(圖中未示出)將電池組件5與所述握持部2B鎖緊或釋放。在本實(shí)施方式中， 機(jī)身殼體2A沿縱長(zhǎng)方向延伸，握持部2B自機(jī)身殼體2A的后部呈一定角度向下延伸，握持部2B形成容納電池組件5的容納空間8，從而使機(jī)殼2整體呈角向設(shè)置；當(dāng)然，握持部2B也可以自機(jī)身殼體2A的后部沿其縱長(zhǎng)方向向后延伸，握持部2B形成容納電池組件5的容納空間8，從而使機(jī)殼2整體沿縱長(zhǎng)方向延伸。電機(jī)3設(shè)置于機(jī)身殼體2A中，電機(jī)3的旋轉(zhuǎn)軸通過設(shè)置于機(jī)身殼體2A內(nèi)部的減速機(jī)構(gòu)10與輸出軸4相配接，開關(guān)組件6用于控制電池組件5向電機(jī)3輸送能量以及調(diào)節(jié)電機(jī)3的轉(zhuǎn)速，當(dāng)開關(guān)組件6接通時(shí)，電機(jī)3開始旋轉(zhuǎn)。開關(guān)組件6設(shè)置于握持部2B上，包括按鈕61，彈性件62，壓力傳感器63，引導(dǎo)腔 65以及電路板64。壓力傳感器63呈長(zhǎng)方體，具有較小的尺寸，其厚度可以是2毫米甚至更小。彈性件62以及壓力傳感器63收容于引導(dǎo)腔65內(nèi)，引導(dǎo)腔65具有后壁66，壓力傳感器63固定于后壁66上，彈性件62的一端抵靠在按鈕61上，另外一端抵靠在壓力傳感器63 上；電路板64固定于機(jī)身殼體2A的內(nèi)部，與壓力傳感器63以及電機(jī)3之間通過導(dǎo)線電性連接，使得握持部2B的外徑較小，電路板64上設(shè)置有控制組件67。操作者在使用時(shí)，按壓按鈕61，引導(dǎo)腔65引導(dǎo)按鈕61進(jìn)行移動(dòng)，壓力傳感器63根據(jù)按鈕61的位置改變來輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)，所述電壓信號(hào)傳遞到電路板64上，電路板64上的控制組件67根據(jù)壓力傳感器63的電壓信號(hào)做出響應(yīng)，從而可以根據(jù)按鈕61的位置的改變，來可變的控制電機(jī)3的轉(zhuǎn)速。所述壓力傳感器63可以是壓電傳感器；在本實(shí)施方式中，彈性件62為螺旋彈簧，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的是，彈性件62也可以是由彈性金屬絲或者彈性片彎曲而成的部件，所述金屬絲或者彈性片的一端抵靠在按鈕61上，另外一端抵靠在壓力傳感器63上。請(qǐng)一并參見圖8和圖9，電池組件5放置于沿水平方向延伸的平臺(tái)上(圖中未示出)，包括外殼7和由外殼7支撐的4節(jié)串聯(lián)連接的電池單元50a、50b、50c、50d。電池外殼 7包括外殼底部7b，以及自外殼底部7b向上延伸形成的外殼上部7a，外殼底部7b為具有平坦底部和上開口的類似船形的形狀，外殼上部7a具有能夠遮蓋外殼底部7b的上開口的端蓋，以及連接所述端蓋和所述外殼底部7b的側(cè)壁，外殼上部7a能夠插入到手持式電動(dòng)工具1中。外殼底部7b上設(shè)置有鎖緊裝置9。電池組件5連接至手持式電動(dòng)工具1時(shí)，外殼上部7a部分的插入至手持式電動(dòng)工具1的握持部2B中的容納空間8，通過設(shè)置于外殼底部 7b上的鎖緊裝置9將電池組件5固定于握持部2B上。電池單元50a、50b、50c、50d為鋰離子電池單元，具有金屬鋰氧化物和/或鋰離子磷酸鹽和/或其他鋰基化學(xué)成分；例如作為陰極活性材料的可以是鋰鈷復(fù)合氧化物、鋰鎳復(fù)合氧化物、鋰錳復(fù)合氧化物之一或者他們的混合物或者其他金屬鋰氧化物；作為陰極活性材料的也可以是鋰離子磷酸鹽；作為陽極材料的可以是石墨碳材料。在一些結(jié)構(gòu)中，電池單元50a、50b、50c、50d可以具有大約3. 6V的標(biāo)稱電壓，電池組件5可以具有大約14. 4V的標(biāo)稱電壓；在其它結(jié)構(gòu)中，電池單元50a、50b、50c、50d可以具有大約4V的標(biāo)稱電壓，電池組件5可以具有大約16V的標(biāo)稱電壓；并且在其它結(jié)構(gòu)中，電池單元50a、50b、50c、50d可以具有大約4. 2V的標(biāo)稱電壓，電池組件5可以具有大約16. 8V的標(biāo)稱電壓。如上所述的電池單元50a、50b、50c、50d可以在范圍約3. 3至4. 6伏的標(biāo)稱電壓范圍內(nèi)，根據(jù)工業(yè)電化學(xué)電壓電勢(shì)指南，該電壓范圍位于可接受的范圍內(nèi)，當(dāng)然，根據(jù)電池單元的充電狀態(tài)(電池是否充滿電)以及電池的特定化學(xué)特性，這些值可以變化。電池單元50a、50b、50c、50d整體呈圓柱形，具有側(cè)面和兩個(gè)相對(duì)側(cè)上的大致呈圓形的端面，且沿與電池單元50a、50b、50c、50d的側(cè)面相平行的中心線50a，、50b，、50c，、 50d，縱長(zhǎng)延伸，具有大約65mm的長(zhǎng)度以及大約18mm的橫截面直徑。電池單元50a、50b、 50c、50d的單節(jié)重量約為41. 5g，電池組件5的重量處于大約175g_255g之間，并且根據(jù)電池單元50a、50b、50c、50d或電池組件5的不同制造商而存在變化。出于保護(hù)電池組件5及使用電池組件5的手持式電動(dòng)工具的考慮，電池組件5被設(shè)計(jì)成可以提供約20A的平均放電電流。電池組件5具有不小于1安時(shí)的容量。從人機(jī)工程學(xué)的角度來說，人們?cè)谠u(píng)估使用電池組件作為電源的手持式電動(dòng)工具的性能時(shí)，往往使用手持式電動(dòng)工具的功率對(duì)重量的比率作為標(biāo)準(zhǔn)。手持式電動(dòng)工具的功率對(duì)重量的比率為手持式電動(dòng)工具的最大輸出功率除以手持式電動(dòng)工具的重量(手持式電動(dòng)工具的重量等于手持式電動(dòng)工具本身的重量加上電池組件的重量)。日常工作中300瓦特的輸出功率能夠滿足大部分工作情況下的需求，所以能滿足 300瓦特的輸出功率的手持式電動(dòng)工具中，工具重量輕的，具有較佳的功率對(duì)重量的比率。 下表一示出了本發(fā)明實(shí)施方式中手持式電動(dòng)工具1以及傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具(諸如P0SITEC生產(chǎn)的型號(hào)為⑶T36的電鉆)、傳統(tǒng)的18伏手持式電動(dòng)工具(諸如BOSCH生產(chǎn)的型號(hào)為GSB18-2-LI的電鉆)的最大輸出功率以及工具重量的數(shù)據(jù)。表一
手持式電動(dòng)工具~重量(千克) ~最大輸出功率功率對(duì)重量的比
___(瓦特)率(瓦特每千克)
12 伏L032 0203
16 伏L3300230
18 伏—1.6一 300187在進(jìn)行手持式電動(dòng)工具設(shè)計(jì)中需要考慮若干參數(shù)或技術(shù)方面的特征，例如電機(jī)、 機(jī)殼、減速機(jī)構(gòu)等中的部件通常構(gòu)造為能夠承受手持式電動(dòng)工具使用的電池組件輸出的最大電流，而使用盡可能輕的材料和子系統(tǒng)部件，從而獲得人機(jī)工程學(xué)的優(yōu)勢(shì)(即較輕的手持式電動(dòng)工具重量)，在改變手持式電動(dòng)工具中的電機(jī)、機(jī)殼、減速機(jī)構(gòu)等中的部件需要承受的最大電流的情況下，往往需要更換電機(jī)、機(jī)殼、減速機(jī)構(gòu)等中的部件，從而帶來手持式電動(dòng)工具重量的變化。對(duì)于傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具來說，由于日常的工作中經(jīng)常會(huì)需要300瓦特左右的功率輸出，所以在日常的工作中常常會(huì)造成工具工作在大電流情況下，例如堵轉(zhuǎn)的情況下，傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具的輸出電流會(huì)在短時(shí)間內(nèi)超過25安培，所以相應(yīng)的其電機(jī)、機(jī)殼、減速機(jī)構(gòu)等中的部件也需要滿足能夠承受電池組件的最大輸出電流的條件。而本發(fā)明所提供的16伏手持式電動(dòng)工具，在輸出300瓦特左右的功率時(shí)，其電池組件輸出電流約為20安培，所以其材料與子系統(tǒng)部件與傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具相似，其重量上的差別主要在于電池組件多出的電池單元的重量，以及由于不同電池單元和/或電池組件的制造商存在的差別，例如電池組件的外殼的厚度、材質(zhì)、散熱結(jié)構(gòu)的不同等等。所以本發(fā)明實(shí)施方式提供的16伏手持式電動(dòng)工具的重量較傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具增加了 0.2千克。對(duì)于傳統(tǒng)的安裝有12伏手持式電動(dòng)工具來說，本發(fā)明實(shí)施方式提供的16伏手持式電動(dòng)工具還具有更強(qiáng)的單包工作能力，下表二示出了傳統(tǒng)的12伏手持式電動(dòng)工具以及本發(fā)明實(shí)施方式提供的16伏手持式電動(dòng)工具在同樣的輸出功率下的運(yùn)行時(shí)間的數(shù)據(jù)(此數(shù)據(jù)未考慮電池組件的化學(xué)特性，因?yàn)橄铝袛?shù)據(jù)用于分析與12伏電池組件和16伏電池組件兩種電池組件與化學(xué)特性相對(duì)獨(dú)立的電池組件運(yùn)行時(shí)間特性。為了比較，使用相同的內(nèi)阻和容量特性的電池組進(jìn)行分析)表二
權(quán)利要求
1.一種電池組件，用于為手持式電動(dòng)工具提供電能，所述手持式電動(dòng)工具包括機(jī)殼；電機(jī)，收容于所述機(jī)殼內(nèi)；所述電池組件包括外殼，能夠與所述機(jī)殼相配接；多個(gè)電池單元，收容于所述外殼內(nèi)；其特征在于所述外殼沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元沿縱長(zhǎng)方向延伸，在縱長(zhǎng)方向上相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)端面；所述外殼縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度介于所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元的縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度的1. 5倍至2. 5倍之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組件，其特征在于所述多個(gè)電池單元具有鋰基化學(xué)物質(zhì)，所述電池組件的標(biāo)稱電壓為16伏。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組件，其特征在于所述多個(gè)電池單元包括具有第一中心線的第一電池單元，具有第二中心線的第二電池單元，具有第三中心線的第三電池單元以及具有第四中心線的第四電池單元，所述第一中心線、第二中心線、第三中心線和第四中心線相互平行或重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元和所述第二電池單元相鄰的豎直并排設(shè)置，所述第三電池單元豎直設(shè)置于所述第一電池單元上，所述第三中心線與所述第一中心線相重合，所述第四電池單元豎直設(shè)置于所述第二電池單元上，所述第四中心線與所述第二中心線相重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元豎直的設(shè)置，所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元相鄰的并排呈三角形排列并豎直的設(shè)置于所述第一電池單元上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元相鄰的并排呈三角形排列并豎直的設(shè)置，所述第一電池單元豎直的設(shè)置于所述第一電池單元、第二電池單元和第三電池單元之上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元的中心線與所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元中的任意一個(gè)的中心線相重合。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元的中心線經(jīng)過所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元的中心位置。
9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元豎直設(shè)置，所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元與所述第一電池單元相鄰的豎直設(shè)置，且所述第一電池單元的端面與所述第二電池單元、第三電池單元和第四電池單元的端面不在同一平面內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于所述第一電池單元和所述第二電池單元相鄰的豎直并排設(shè)置，所述第三電池單元、第四電池單元與所述第一電池單元、第二電池單元相鄰的豎直設(shè)置，且所述第三電池單元和所述第四電池單元的端面與所述第一電池單元和所述第二電池單元的端面不在同一平面內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池組件，用于為手持式電動(dòng)工具提供電能，所述手持式電動(dòng)工具包括機(jī)殼；電機(jī)，收容于所述機(jī)殼內(nèi)；所述電池組件包括外殼，能夠與所述機(jī)殼相配接；多個(gè)電池單元，收容于所述外殼內(nèi)；所述外殼沿縱長(zhǎng)方向延伸；所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元沿縱長(zhǎng)方向延伸，在縱長(zhǎng)方向上相對(duì)設(shè)置有兩個(gè)端面；所述外殼縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度介于所述多個(gè)電池單元中的每一個(gè)電池單元的縱長(zhǎng)延伸長(zhǎng)度的1.5倍至2.5倍之間。使手持式電動(dòng)工具的功率和重量、體積之間達(dá)到最優(yōu)的平衡，不但可以滿足大部分日常工作情況下對(duì)于手持式電動(dòng)工具功率的需求，而且體積較小，重量較輕，從而能夠獲得良好的使用體驗(yàn)。
文檔編號(hào)H01M10/04GK102456854SQ20111009399
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2011年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月25日
發(fā)明者何明明, 高振東 申請(qǐng)人:蘇州寶時(shí)得電動(dòng)工具有限公司