柔性電池單元保持器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]示例實(shí)施方式總體來說涉及電池組技術(shù)，并且更具體來說，涉及在電池組中保持單元(cell，電池)的機(jī)制。
【背景技術(shù)】
[0002]性能維護(hù)任務(wù)普遍地使用多種工具和/或機(jī)器執(zhí)行，該多種工具和/或機(jī)器被配置以執(zhí)行相應(yīng)特定任務(wù)。具體的任務(wù)，如伐木、修剪植物、清理碎片等，通常由手持工具或者手持動力器械執(zhí)行。手持動力器械可能通常以燃?xì)鈾C(jī)或電動機(jī)為動力。燃?xì)鈩恿C(jī)曾通常備受那些希望或者需要大量移動的操作者的青睞，直到電池供電的電動工具的出現(xiàn)。因此，許多后操縱的或者駕駛式的戶外動力器械，如割草機(jī)，通常以燃?xì)鈾C(jī)為動力，因為其通常需要在相對大的范圍內(nèi)操作。然而，隨著電池技術(shù)不斷發(fā)展，電池供電的器械的穩(wěn)健性也已經(jīng)改善并且這些器械的普及性已經(jīng)增加。
[0003]在一些情況下，為了獲得希望的輸出特性，在手持動力器械中采用的電池可能是將多個更小的單元布置在一起的可移動的和/或可再充電的集合。然而，由于單元的內(nèi)電阻(阻抗)，電池單元的充電和放電導(dǎo)致熱的產(chǎn)生。因此，當(dāng)這些單元被布置在一起以構(gòu)成電池組時，管理電池組的熱特性是重要的。無法恰當(dāng)?shù)毓芾黼姵亟M可能導(dǎo)致電池性能的降低或者電池組整體無法使用。此外，當(dāng)使用手持工具或者手持戶外動力器械時，電池組可能在粗糙的或者至少相對無法控制的環(huán)境下操作。暴露在極端溫度、灰塵/碎片、碰撞、潮濕以及其他情況下對保持電池組的性能和/或完整提出了挑戰(zhàn)。
[0004]因此，為了增加可能在相對惡劣的環(huán)境中使用的電池組的穩(wěn)健性，很可能需要改善電池組的設(shè)計。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]—些示例實(shí)施方式可提供一種電池組，其設(shè)置有柔性的單元保持結(jié)構(gòu)，柔性的單元保持結(jié)構(gòu)改善電池組內(nèi)部的氣流和/或當(dāng)電池組遇到?jīng)_擊力時緩和撞擊的損壞。一些示例實(shí)施方式亦可使不同尺寸的電池能夠在單個結(jié)構(gòu)中采用。就這一點(diǎn)而言，相同的單元保持結(jié)構(gòu)可被大量生產(chǎn)并且在使用各自不同單元尺寸的電池組中使用，以便一個結(jié)構(gòu)能夠支持不同的電池組額定功率。
[0006]在一種示例實(shí)施方式中，提供一種電池組。該電池組可包括被配置以保持多個電池單元的單元?dú)?，以及由多個單元容納槽構(gòu)成的單元保持器組件，配置單元容納槽以在單元?dú)ぶ懈髯匀菁{和保持每個電池單元。至少一些單元容納槽可由一種單元保持結(jié)構(gòu)構(gòu)成，單元保持結(jié)構(gòu)被配置為圍繞插入其中的相應(yīng)電池單元的一部分的外圍延伸。單元保持結(jié)構(gòu)可包括一系列通過各自的間隔部分彼此分離的單元接合部分。單元保持結(jié)構(gòu)可由柔性材料構(gòu)成。
[0007]在另一種示例實(shí)施方式中，提供一種用于電池供電的戶外動力器械設(shè)備的單元保持器組件。該單元保持器組件可包括多個單元容納槽以及多個單元保持結(jié)構(gòu)，配置多個單元容納槽以容納和保持電池單元中的相應(yīng)的一個。至少一些單元容納槽可通過單元保持結(jié)構(gòu)中的相應(yīng)的一個形成。至少一個單元保持結(jié)構(gòu)可被配置為圍繞插入其中的相應(yīng)電池單元的一部分的外圍延伸。單元保持結(jié)構(gòu)可包括一系列通過各自的間隔部分彼此分離的單元接合部分。至少一個單元保持結(jié)構(gòu)可由柔性材料構(gòu)成。
[0008]一些示例實(shí)施方式可改善電池供電器械的性能和/或功效。
【附圖說明】
[0009]本發(fā)明已經(jīng)大體描述出來，現(xiàn)在對附圖做出參考，附圖不需要按比例繪制，并且其中:
[0010]圖1是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式俯視電池組的一部分的頂視圖；
[0011]圖2是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的電池組的單元保持器組件的一部分的平面圖；
[0012]圖3是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的圖2的單元保持器組件的一部分的透視圖；
[0013]圖4是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的其中有單元插入的一個單元保持器槽的平面圖；
[0014]圖5是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的電池被移出的單元保持器槽的平面圖；以及
[0015]圖6是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的電池被移出的單元保持器槽的替換結(jié)構(gòu)的近距離頂視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述一些示例實(shí)施方式，附圖中示出了一些但不是全部的示例實(shí)施方式。替代地，在此描述和圖示的實(shí)例不應(yīng)構(gòu)成對本公開的范圍、應(yīng)用或者結(jié)構(gòu)的限制。更確切地說，提供這些示例實(shí)施方式以便本公開滿足適用的法律要求。同樣的參考數(shù)字自始至終指的是同樣的元件。此外，如本文中使用的，術(shù)語“或者”被翻譯為每當(dāng)其一個或多個運(yùn)算對象為真時結(jié)果為真的邏輯運(yùn)算符。如本文中使用的，可操作的耦合應(yīng)當(dāng)被理解為關(guān)于直接的或間接的連接，其在任何情況下使彼此可操作地耦合的組件能夠功能性地互連或者互動。
[0017]—些實(shí)施方式的實(shí)例可提供一種電池組，其可被用于與電池供電的工具或者電池供電的戶外動力器械連接。電池供電的戶外動力器械和電池供電的工具通常地、代表性地包括含多個獨(dú)立單元的電池組。為獲得足夠的電能，單元被以獲得希望的特性的方式組織并且互聯(lián)(如，以一系列串聯(lián)和/或并聯(lián))以把單元聚集在電池組中。電池組可插入其供電的器械的開口中，以便使相應(yīng)器械(如，手持、駕駛式或者后操縱器械)能夠是移動式的。然而，在一些情況中，電池組可插入器械操作者穿戴的背包或者其他攜帶工具中。
[0018]電池組的單元通常是可再充電的、圓柱形形狀的電池。然而，具有其他形狀的單元，以及甚至可更換電池可以在其他實(shí)施方式中被替換地采用。若電池通過產(chǎn)生熱量的電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生能量，電池組在充電或者放電操作中會易于升溫。尤其，當(dāng)由電池組操作的器械高強(qiáng)度工作時，放電率可能很高。高容量的單元也趨向于具有高內(nèi)電阻。因此，因為功率等于電流的平方乘以電阻，很明顯高放電率將導(dǎo)致高功率損耗，并且因此導(dǎo)致高溫度。同樣地，電池組的快速充電也可以產(chǎn)生高溫度。若單元被代表性地設(shè)計為在確定的溫度范圍(如，-1OtC至65°C)內(nèi)運(yùn)行，溫度的上升需要被保持在相對低的水平上。如果產(chǎn)生過多的熱量，溫度可能達(dá)到極端水平，其可能發(fā)生電池?fù)p壞。
[0019]單元可被單元保持器組件固定在合適位置上。單元保持器組件可包括多個單元保持器，每個接合并且固定住相應(yīng)的電池單元。在一些情況中，單元保持器組件中的單元保持器可被規(guī)定與單元相符的接合槽或者洞。對于圓柱形電池單元，具有比電池單元直徑稍大的直徑的塑造為圓柱形的保持器可以提供適當(dāng)?shù)谋３謾C(jī)制以將電池單元固定在合適的位置上。然而，其它幾何形狀(如，六邊形槽、八邊形槽等)亦可在剛性的單元保持器結(jié)構(gòu)中采用。使用具有如此的幾何形狀的并且剛性的單元保持器組件結(jié)構(gòu)亦會面對關(guān)于電池單元的降溫的挑戰(zhàn)，并且如果遇到?jīng)_擊亦可能低于理想情況。
[0020]就這一點(diǎn)而言，如果單元保持器是被塑造為圓柱形的以適當(dāng)符合電池單元的圓周周圍，可能難以有效地為電池單元降溫。在一些情況中，可通過推動冷卻流體(如，空氣)穿過單元保持器組件(如，用風(fēng)扇或者栗)以將熱量從電池單元帶走來進(jìn)行單元的主動降溫。在這種情況中，可用彼此間隔構(gòu)成列和行或者一些其它分散的排列模式布置電池單元。當(dāng)推動冷卻流體進(jìn)入單元保持器組件的一端時，圍繞電池單元的流動流體或者冷卻流體可將熱量從電池單元帶走。然而，如果單元保持器與電池單元緊密接合，可能難以對接觸表面降溫，并且電池單元表面氣流的退化可能特別難以保證電池組全部電池單元的持續(xù)降溫。
[0021]此外，如果對電池組有沖擊力，并且電池單元被相對緊密地一起固定在一系列剛性構(gòu)成的單元保持器中，由于設(shè)計可能沒有關(guān)聯(lián)任何吸收能力，沖擊力會更容易地在單元之間傳播。因此，一些示例實(shí)施方式可提供一種單元保持器結(jié)構(gòu)，其提供優(yōu)良的固定特性同時依然使電池組能夠有效地降溫并且緩和沖擊力。就這一點(diǎn)而言，一些示例實(shí)施方式可提供一種單元保持器組件，其具有由柔性材料規(guī)定的單元保持器，以及不圍繞電池單元外圍連續(xù)接觸電池單元的形狀。缺乏圍繞電池單元外圍的連續(xù)接觸可使冷卻流體能夠接觸更多的電池單元表面以更有效地降溫。同時，為了緩和沖擊損壞和/或改善電池降溫，不圍繞電池單元外圍連續(xù)接觸電池單元的柔性材料的組合亦可考慮到構(gòu)成單元保持器槽的材料的膨脹和/或收縮。
[0022]圖1是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式俯視電池組的一部分的頂視圖。圖2是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的電池組的單元保持器組件的一部分的頂視圖。圖3是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的圖2的單元保持器組件的一部分的平面圖。圖4是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的其中有單元插入的一個單元保持器槽的平面圖。圖5是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的單元被移出的單元保持器槽的平面圖。圖6是示出了根據(jù)一種示例實(shí)施方式的單元被移出的單元保持器槽的替換結(jié)構(gòu)的近距離頂視圖。
[0023]現(xiàn)在將參考圖1至圖6描述一種電池組110的單元保持器組件的示例實(shí)施方式。電池組110可包括盒112或者單元?dú)?，多個電池單元(或者單元120)可被收容在盒112或者單元?dú)ぶ?。單?20可被布置在單元