[发明专利]背包式电源

说明书

技术领域

本发明涉及一种容纳用于给动力工具提供电能的可充电电池的背包式电源。

背景技术

马达驱动动力工具等通常被连接到商业交流电源、直流恒压电源等，但是现在越来越多的动力工具配备有二次电池。使用二次电池的动力工具也被称作无线动力工具。由于这些动力工具在形式和应用上不断地扩展，更大电池容量的需求增加了。虽然用于为动力工具供电的电池组传统上直接安装在工具的体内，但腰带式电源已被提出。该电源在能穿戴于使用者腰部的腰带中容纳可充电电池(例如，参见日本实用新型申请第H07-3983号公报)。

发明内容

技术问题

然而，腰带式电源在其能容纳可充电电池的数量上具有限制。为此需要用于动力工具等的、具有比腰带式电源更大容量的便携式电源，并且其具有商业可行性。其中一个便携式电源为背包式电源。因为背包外壳能容纳大量的二次单元电池(例如，可充电锂离子电池)，因此，背包或相似形式的电源能拥有比腰带式电源更大的电池容量。进一步，具有低内部电阻的二次单元电池必须使用在需要大电流输出的技术领域以便减少由该内部电阻产生的热量。

将上述单元电池的布置用于背在使用者背部的大容量电源，每个电池单元的温度可能比在具有小容量的传统电池单元中更不规则。进一步，因为电源输出更大的电流且能在更长的时间段连续使用，所以大容量背包式电源的可充电电池产生的热量可能更大。此外，电源使用得越长，组成高容量电源的单个电池单元的特性中的任何细微不同就越趋向于被扩大。

进一步，使用于该技术领域的二次电池在其充电或放电时趋向于升温。通常地，可充电电池中的活性材料的化学转化在温度增加时进行，且增加了输出电流。温度和输出电流在放电时温度升高的二次单元电池中具有正相关性。因此，如果单元电池之间存在温度差，该温度差有可能增大。

二次单元电池间温度的此种不规则性会导致电池单元间的使用寿命不规则。结果，拥有产热最多且具有最短使用寿命的单元电池的电池单元限制了大容量电源的整个储存容量。

因此，组成高容量电源的二次单元电池间的不规则温度，随着电源中的单元电池的数量或电源的容量的增加，成为更加严重的问题。必须采取足够的措施以便获得用于给动力工具供电的可行的大容量便携式电源。

进一步，由于大容量电源具有大量单元电池，检查和维修需要更多的时间和精力。

问题的解决方案

在上文观点中，本发明的目的是提供一种背包式电源，其能够使得二次单元电池之间的温度均匀地分布，并且能够便于检查和维修二次单元电池。

为了实现上述和其他目的，本发明提供背包式电源包括：多个电池单元，壳体和背带。每个电池单元由多个二次单元电池串联连接构成。壳体构成为在其内部容纳多个电池单元，所述壳体具有分别电连接到多个电池单元中的每一个的第一触点和第二触点。背带附接于所述壳体且适用于穿戴在使用者的背部。所述背包式电源进一步包括第一和第二连接装置。第一连接装置用于电连接第一触点和每个电池单元的正极端，以在它们之间形成第一电气路径，每个第一电气路径均具有第一电阻。第二连接装置用于电连接第二触点和每个电池单元的负极端，以在它们之间形成第二电气路径，每个第二电气路径均具有第二电阻，对于每个电池单元，每个第一电气路径和每个第二电气路径形成总电气路径，总电气路径具有总电阻，调节每个总电气路径的总电阻，以使所述壳体中的多个电池单元上的热分布大体一致。

优选的是，所述多个电池单元的每个总电气路径的总电阻大体地互相相等。

该结构能使从每个电池单元输出的电流量相等，从而在电池单元间得到更一致的热分布。因此，能在二次单元电池间获得更一致的温度热分布，且背包式电源的性能能够持续较长一段时间。

进一步，即使当仅仅一些二次单元电池经历退化时，仅拥有退化二次单元电池的电池单元需要被替换，而不是背包式电源中的所有二次单元电池都需要被替换。通过这种方式替换电池单元的二次单元电池，方便了背包式电源的维修和检查，并且减少替换所需的花费。

优选的是，在所述多个电池单元间的第一电阻大体地互相相等，并且在所述多个电池单元间的第二电阻大体地互相相等。

优选的是：所述第一连接装置包括构成为并联连接多个电池单元中的每一个的多个第一导电片和多个第一引线，所述第一导电片具有彼此相同的形状，并且所述第一引线具有彼此相等的长度，并且第二装置包括构成为并联连接多个电池单元中的每一个的多个第二导电片和多个第二引线，所述第二导电片具有彼此相同的形状，并且所述第二引线具有彼此相等的长度。