电池包及电气设备的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种电池包及将电池包作为电源的电气设备。
【背景技术】
[0002]将电池包作为电源的电动工具、灯、风扇等无电线的电气设备得到广泛普及。电池包中，通常内设有将多个电池芯连接而成的电池组，作为电池种类，主流是锂离子电池。在使用锂离子电池的电池包中，为了监控电池温度、电流及构成电池组的各个电池芯的电压，须内设保护集成电路(Integrated Circuit，IC)或微型计算机等监控机构。其理由在于，当任一个电池芯短路、或电池芯的电压达到成为过放电状态的阈值时，会从监控机构输出警报信号，且响应该警报信号而中止使用电池包。
[0003]电气用品安全法中，规定必须将每一个电池容量超过400AH/L的锂离子电池作为对象而设置所述监控机构。就电动工具而言，主流是尺寸为18650的电池(直径18_X高度65mm)，若以其体积进行换算，则每I电池超过1.83Ah的锂离子电池成为电气用品安全法的限制对象。目前广泛使用的3Ah的电池组中，将两个1.5Ah的电池芯并联连接，且其并非电气用品安全法的限制对象，但最近开发出2.0Ah的电池芯，市场上出现了将两个这种电池芯并联连接而成的4Ah电池。该2.0Ah电池芯超过了电气用品安全法中限定的基准，因此，必须满足电气用品安全法中限定的如下的两个条件。
[0004](I)须设计为不会发生温度或电流的管理异常的温度上升、或在电池组外设置电流限制装置。
[0005](2)单个电池向电池组的组装
[0006]各电池块中，须包含容量相等的电池，且未引起极性反转。(即，须未引起过放电状态。)
[0007]为了遵守所述电气用品安全法的限制，以使用内设有所述监控机构的电池包作为前提的电气设备是以如下方式构成:在从电池包流至电气设备的电流路径上设有场效应晶体管(Field Effect Transistor，FET)等开关元件，且对从监控机构输出的警报信号进行响应而将开关元件设为断开(off)，强制结束使用电池包(例如，参照专利文献I)。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本专利特开2008-62343号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的问题
[0012]作为使用有并非电气用品安全法的限制对象的容量的电池芯的电池包，有的未内设有监控机构；在以使用该电池包作为前提的电气设备本体中，也未设有用于切断电流路的开关元件。即，电池包与电气设备本体构成为仅由各自的正端子彼此、负端子彼此连接。因此，若将根据电气用品安全法而受限制的、内设有电池芯与监控机构的电池包装设至此种电气设备本体，则电气设备虽得到驱动，但从监控机构输出的警报信号无法传递至电气设备本体侧，从而，监控机构无法实现功能。因此，结果无法遵守电气用品安全法的限制。
[0013]若进行详述，则在内设有监控机构的高容量电池包中，除了包括从电池组的正端子与负端子引出的两个端子以外，还包括用于输出来自监控机构的输出信号的端子。另一方面，电气设备本体侧是用于连接于电池包的正端子与负端子的二端子结构，因此，无法接收来自内设于电池包的监控机构的输出信号。而且，电气设备本体侧对于来自监控机构的输出信号成为无感结构，因此，也未设置用于切断电流路径的FET等切断机构。
[0014]本发明是鉴于所述情况而完成，其目的在于使得无法使用不适宜电气设备本体的电池包。
[0015]解决问题的技术手段
[0016]为了实现所述目的，权利要求1所述的电池包若连接于电气设备本体则向电气设备本体输出第I额定电压，该电池包的特征在于包括:第I连接限制机构，该第I连接限制机构容许连接于对应于第I额定电压、且设有切断从电池包供给的电力的电力切断机构的第I电气设备本体，且该第I连接限制机构禁止连接于对应于第I额定电压、且未设有电力切断机构的第2电气设备本体。
[0017]根据以所述方式构成的电池包，电池包仅连接于设有电力切断机构的电气设备，能抑制异常时的电池包的损伤。根据权利要求1所述的电池包，权利要求2所述的电池包的特征在于:包括第2连接限制机构，该第2连接限制机构容许连接于与第I额定电压对应的第I电气设备及第2电气设备，且该第2连接限制机构禁止连接于与小于第I额定电压的第2额定电压对应的第3电气设备本体。能防止电池包连接于仅与小的额定电压对应的第3电气设备而使第3电气设备损伤的情况。
[0018]根据权利要求1或权利要求2中任一项所述的电池包，权利要求3所述的电池包的特征在于:构成为，对于仅设于第I电气设备及第2电气设备中的第2电气设备的第I识别机构，通过第I连接限制机构进行拒绝而禁止连接于第2电气设备。
[0019]根据权利要求1至权利要求3中任一项所述的电池包，权利要求4所述的电池包的特征在于:构成为，对于仅设于第I至第3电气设备中的第3电气设备的第2识别机构，通过第2连接限制机构进行拒绝而禁止连接于第3电气设备。
[0020]根据权利要求1至权利要求4中任一项所述的电池包，权利要求5所述的电池包的特征在于:为了设于第I至第3电气设备中的全部电气设备的第3识别机构在将电池包连接于这些电气设备时不被拒绝，而构成为，第I连接限制机构与第2连接限制机构通过第3识别机构所通过的区域以外的区域。
[0021]可构成为，当后来增加新的类型的电池包时，通过对新的类型的电池包设置新的第3连接限制机构，从而能使新的类型的电池包无法连接于已有的第I电气设备至第3电气设备。
[0022]根据权利要求1至权利要求5中任一项所述的电池包，权利要求6所述的电池包的特征在于:构成为，通过使相当于第I连接限制机构及第2连接限制机构的凸部与相当于第I至第3识别机构的凸部接触而进行拒绝，从而禁止连接于电气设备。
[0023]设于权利要求7所述的电气设备的电流切断机构的特征在于包括:通报信号输入端子，从电池包输入有用于预告异常发生的通报信号；及开关机构，根据输入至通报信号输入端子的通报信号，切断来自权利要求1至权利要求6中任一项所述的电池包的电力供给。
[0024]权利要求8所述的电池包的特征在于包括:电池组，串联连接有多个电池芯而成，且电池容量为规定值以上；电池电压监控机构，监控电池组的各电池芯的电压，当至少任一个电池芯的电压下降至基准值以下时输出警报信号；设备连接部，形成有用于与电气设备本体电连接的电池组的正端子、负端子及输出来自电池电压监控机构的警报信号的警报信号输出端子；以及不容许电力供给机构，将额定电压低于电池组的输出电压的电气设备本体、及未设有用于输入从警报信号输出端子输出的警报信号的端子的电气设备本体中的任一个均作为不适宜的电气设备本体，且构成为无法由电池组对该不适宜的电气设备本体供给电力。
[0025]现有的电池包中，并存有设有所述电池电压监控机构的电池包与未设有所述电池电压监控机构的电池包，但因还有法律要求，所以，就内设有电池容量为规定值以上的电池组的电池包而言，设置电池电压监控机构，监控电池组的各电池芯的电压，当至少任一个电池芯的电压下降至基准值以下时从该电池电压监控机构输出警报信号。这里，所谓规定值以上的电池容量是指，大于可不设置电池电压监控机构的电池容量的容量。
[0026]当将所述电池包装设至额定电压低于电池组的输出电压的电动工具本体、或未设有用于输入从警报信号输出端子输出的警报信号的端子的电动工具本体而驱动电动工具时，电池电压监控机构无法实现其功能。因此，构成为，无法由电池组向所述电气设备本体供给电力。
[0027]根据权利要求8所述的电池包，权利要求9所述的电池包的特征在于:不容许电力供给机构构成为，使不适宜的电气设备本体无法连接于设备连接部。
[0028]使权利要求8所述的电池包无法连接于不适宜的电动工具本体。
[0029]根据权利要求9所述的电池包，权利要求10所述的电池包的特征在于:不容许电力供给机构包括与正端子、负端子及警报信号输出端子中的任一个端子并列设置的第I凸条部及第2凸条部，且以额定电压低于电池组的输出电压的不适宜的电动工具本体无法连接于设备连接部的方式限定第I凸条部的形状，以未设有用于输入从警报信号输出端子输出的警报信号的端子的不适宜的电气设备本体无法连接于设备连接部的方式限定第2凸条部的形状。
[0030]通过使电池包的工具连接部分的形状无法与不适宜的电气设备本体的电池包连接部分的形状卡合，来使电池包无法连接于不适宜的电气设备本体。
[0031]发明的效果
[0032]使得本发明的电池包无法装设至无法实现电池包所具有的电池电压监控功能的特定的电气设备本体，因此关于处于可由本发明的电池包驱动的状态的电气设备，可提供遵守电气用品安全法的限制且电池容量大的电池包及电气设备。
【附图说明】
[0033]图1是表示电动工具本体及电池包能否组合的说明图。
[0034]图2是表示已将具有针对每一电池的电压监控功能的电池包装设于监控对应型电动工具本体的状态的概略说明图。
[0035]图3是表示已将具有针对每一电池的电压监控功能的电池包装设至监控非对应型电动工具本体的过程的概略说明图。
[0036]图4是表示已将不具有针对每一电池的电压监控功能的电池包装设于监控对应型电动工具本体的状态的概略说明图。
[0037]图5是表示已将不具有针对每一电池的电压监控功能的电池包装设于监控非对应型电动工具本体的状态的概略说明图。
[0038]图6是表示18V监控对应型电动工具本体的电池包连接面的立体图。
[0039]图7是表示18V监控非对应型电动工具本体的电池包连接面的立体图。
[0040