一种无绳工具使用的电池包的制作方法

1.本发明涉及电池包领域，更具体地说，涉及一种无绳工具使用的电池包。


背景技术：

2.基于便携性的应用需求，电动工具的无绳化(cordless power tool)成为电动工具的发展趋势，电池包技术是无绳电动工具发展的关键因素之一。现有技术中，无绳电动工具的电池包多采用硬壳电芯中的圆柱形锂电芯(比如18650、21700等型号)，因为该类硬壳电芯的外形尺寸已经标准化，采用该类硬壳电芯的某一型号(比如18650)通过串、并联的方式可以任意组合成外形尺寸标准的系列化电池包(比如18v电压平台中的5s1p、5s2p或36v电压平台中的10s1p、10s2p、10s3p等)，提供给相应电压平台的无绳电动工具，以提高电池包的通用化和无绳电动工具的系列化，比如tti公司在专利us8450971b中所揭示的。
3.由于上述圆柱形锂电芯一般采用刚性的金属作为电芯壳，这将导致单颗电芯在相同的能量(安时、ah)下的重量较大。采用该电芯组合后的电池包整体较重，用户使用时需要克服较大的重力来操作无绳电动工具，影响用户体验。
4.相比上述硬壳电芯，一种片状的软壳电芯(比如锂聚合物电芯、固体电池)技术也在相关领域发展，由于该类电芯采用了铝塑膜等“软”壳包裹内部电芯体，因此在相同的能量(安时、ah)条件下其重量比上述硬壳电芯轻，采用该类电芯组合后的电池包整体较轻，利于用户携带和使用。
5.虽然软壳电芯比较硬壳电芯具有重量轻等优点，但是该类软壳电芯在应用于电池包组包领域也存在诸多缺点，比如其外形尺寸的非标准化(可任意定制)就是影响电池包系列化、平台化和通用化的主要因素之一。片状软壳电芯呈六面体形状，可以根据容量(安时、ah)和体积要求任意定制其外形尺寸(例如图11中的a、b、c)。由于其生产工艺原因，在同一个规格参数下的电芯单体的尺寸(比如80*60*6mm)存在较大差异(80
±
2、60
±
2、6
±
0.3mm)，相比于圆柱状硬壳电芯的标准化尺寸(φ18
±
0.3、65
±
0.3)，该片状软壳电芯组包时存在如下问题，片状软壳电芯单体组包时一般根据电池包总容量(比如2.5a或5ah)分别设计电芯单体，然后采用最小尺寸(比如上述的6
±
0.3mm)方向堆叠方式串联组包。由于厚度方向(6
±
0.3)尺寸公差(
±
0.3mm)大，在多个电芯单体堆叠后，其电芯组件厚度累积差异大(以5s1p为例，30
±
1.5mm)，1.5mm的厚度差导致电池包厚度尺寸标准化困难，片状软包组包壳体设计和生产较难标准化。
6.另一方面，由于电芯组件在厚度方向上尺寸累积差异较大，从而导致电芯组件在厚度方向上无法与壳体形成稳固连接。
7.因此，如何实现软壳电芯电池包外形的标准化，同时确保电芯组件在堆叠方向上能够与壳体形成稳固连接，是本领域技术人员亟待解决的关键性问题。


技术实现要素：

8.有鉴于此，本发明的目的在于实现软壳电芯电池包外形的标准化，同时确保电芯
组件在堆叠方向上能够与壳体形成稳固连接。
9.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
10.一种无绳工具使用的电池包，包括外壳和设置在所述外壳内的电池包主体，所述电池包主体包括电芯组件，所述电芯组件包括内壳、设置在所述内壳内的电芯堆体，所述内壳与所述外壳固定连接，所述电芯堆体与所述内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层，所述第一灌封胶层连接所述电芯堆体与所述内壳，多个电芯沿着所述电芯的最小尺寸方向堆叠形成所述电芯堆体。
11.优选地，所述电芯组件还包括电芯上支撑件，所述电芯上支撑件包括支撑件上部，所述支撑件上部受压于所述电芯堆体与所述内壳的内上面之间；所述电芯上支撑件为沿着所述内壳的内上面的边缘间隔排布的多个，所述内壳的内上面通过多个所述支撑件上部与所述电芯堆体之间形成灌封空间，所述灌封空间用于灌封所述第一灌封胶层。
12.优选地，所述电芯上支撑件还包括支撑件侧部，所述支撑件侧部受压于所述电芯堆体与所述内壳的内侧面之间。
13.优选地，所述电芯的前侧端面设置有极耳，沿着所述电芯堆体的堆叠方向，所述内壳的前壁设置有多个极耳开口，每个所述极耳开口供一个所述电芯上的所述极耳贯穿。
14.优选地，还包括第二灌封胶层，所述第二灌封胶层连接所述外壳的内前面和所述内壳的外前面。
15.优选地，在灌封所述第二灌封胶层时会形成连接胶部，所述连接胶部贯穿所述极耳开口，连接所述外壳与所述电芯堆体。
16.优选地，所述连接胶部还与所述第一灌封胶层连接。
17.优选地，所述内壳包括相互扣接的前壳体和后壳体，所述外壳包括相互扣接的上壳体和下壳体；
18.所述下壳体包括下壳体本体和壳体支架，所述壳体支架靠近所述下壳体本体的内前面设置，所述壳体支架高于所述下壳体本体的上端沿，所述壳体支架与所述内壳的前壁之间形成用于灌封所述第二灌封胶层的灌封空间。
19.优选地，所述壳体支架包括支架前部和支架侧部，所述支架前部与所述内壳的前壁相对，所述支架侧部与所述内壳的侧壁相对，所述第二灌封胶层包括第二灌封胶层前部和第二灌封胶层侧部，所述支架前部与所述内壳的前壁之间形成成型所述第二灌封胶层前部的空间，所述支架侧部与所述内壳的侧壁之间形成成型所述第二灌封胶层侧部的空间；
20.所述支架侧部上设置有支架凹型部，所述支架凹型部沿着上下方向延伸，所述内壳的侧壁上设置有与所述支架凹型部适配的凸型部，所述凸型部沿着上下方向延伸。
21.优选地，所述第二灌封胶层的高度小于等于所述壳体支架的高度，所述第二灌封胶层的高度小于等于所述内壳的高度。
22.优选地，所述内壳包括底部弹性件，所述底部弹性件受压于所述电芯堆体与所述外壳的内底面之间，所述底部弹性件为间隔布置的多个，所述电芯堆体通过所述底部弹性件之间的间隙与所述外壳的内底面之间形成鼓包空间；所述底部弹性件自所述内壳的前壁或后壁向所述内壳的底部的中心延伸而形成，且所述底部弹性件为悬臂式结构。
23.本发明将电芯堆体限制在了内壳中，之后再将内壳装入到外壳中。即使电芯堆体的尺寸公差导致内壳的外形尺寸出现偏差，但是外壳的外部尺寸恒定，外壳的内部容腔尺
寸稍大于内壳的外部尺寸，将内壳装入到外壳中后，形成了外形尺寸统一的电池包。因此，本发明通过双层壳解决了电池包外形尺寸无法标准化的问题。
24.另一方面，在电芯堆体与内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层，该第一灌封胶层连接电芯堆体与内壳，从而确保电芯堆体在堆叠方向上与内壳形成稳固连接。
附图说明
25.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
26.图1为本发明一具体实施例提供的电池包10a的立体图；
27.图2为本发明一具体实施例提供的电池包10a的爆炸图；
28.图3为本发明一具体实施例提供的电池包主体6的爆炸图；
29.图4为本发明一具体实施例提供的电池包主体6的整体示意图；
30.图5为本发明一具体实施例提供的电池包主体6的部分爆炸图；
31.图6为本发明一具体实施例提供的电池包主体6的俯视图；
32.图7为图6中a向剖视图；
33.图8为图7中d局部放大图；
34.图9为图6中b向剖视图；
35.图10为图6中c局部放大图；
36.图11为本发明一具体实施例提供的电芯立体图。
37.其中，10a-电池包、2-上壳体、21-锁定件、211-弹簧支撑部、3-下壳体、31-壳体弹簧支撑部、32-壳体支架、321-支架前部、322-支架凹型部、4-电控板组件、41-接电端子、42-电控板正极接口、43-电控板负极接口、44-温度传感器探头、45-电芯连接板、451-极耳开口、46-排线、47-操作板、48-电控主板、5-电芯组件、51-前壳体、511-前壳体的内上面、512-前壳体的内侧面、513-前壳体的内前面、514-前壳体底部弹性件、515-极耳开口、516-前壳凸型部52-后壳体、521-后壳体的内上面、522-后壳体的内侧面、523-后壳体的内后面、524-后壳体底部弹性件、53-电芯上支撑件、531-支撑件上部、532-支撑件侧部、54-电芯后支撑件、55-电芯、551-正极耳、552-负极耳、56-电芯极耳焊接部、57-电芯组件正极、571-焊接部、572-导电部、573-电控主板连接部、58-电芯组件负极、581-焊接部、582-导电部、583-电控主板连接部、6-电池包主体、7-鼓包空间、81-第二灌封胶层、811-第二灌封胶层前部、812-第二灌封胶层侧部、82-第一灌封胶层、821-第一灌封胶层上部、822-第一灌封胶层侧部。
具体实施方式
38.本发明的核心在于提供一种无绳工具使用的电池包，以实现软壳电芯电池包外形的标准化，同时确保电芯组件在堆叠方向上能够与壳体形成稳固连接。
39.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于
本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.本发明实施例中需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.电池包10a的电压通常为10.8v、18v、36v、48v、56v或80v等，在此并没有限制。电池包10a的容量大于等于1.5ah。无绳电动工具可以为手持类电动工具(比如电钻、电锤、电圆锯、砂光机、角磨机等)或园艺电动工具(比如吹风机、割草机、打草机、修枝剪等)或台式电动工具(比如台钻、台式带锯、台式圆锯等)等。
42.本发明中的无绳工具使用的电池包10a主要包括外壳和设置在外壳内的电池包主体6。电池包主体6包括电芯组件5和电控板组件4。电芯组件5包括内壳、设置在内壳内的电芯堆体。
43.请参考附图1和附图2，外壳具体包括上壳体2和下壳体3，上壳体2和下壳体3扣接后将电池包主体6封闭在内。请参考附图3、附图4，内壳具体包括前壳体51和后壳体52，前壳体51和后壳体52扣接后将电芯堆体封闭在内。内壳与外壳之间固定连接。电控板组件4设置在内壳与外壳之间。
44.电芯堆体由多个电芯55堆叠形成。电芯55大体呈片状，请参考附图11，附图11中电芯55呈六面体。一般电芯55的长度尺寸a大于电芯55的宽度尺寸b，宽度尺寸b大于厚度尺寸c，即a＞b＞c。在堆叠电芯55时沿着电芯55的最小尺寸方向，也即厚度方向来堆叠电芯55。电芯55还可以绕长度或者宽度方向的轴弯曲成弧形。例如将附图11中的片状电芯绕a方向的轴弯曲，或绕b方向的轴弯曲。可以理解的是，本技术不限于所公开的实施例，在此对电芯的结构并没有限制。
45.电芯55的内阻小于等于8mω。可选的，电芯55的内阻小于等于5mω。可选的，电芯55的内阻小于等于3mω。电芯55的放电电流大于等于50a。可选的，电芯55的放电电流大于等于60a。可选的，电芯55的放电电流大于等于80a。电池包10a的内阻小于等于80mω。可选的，电池包10a的内阻小于等于50mω。可选的，电池包10a的内阻小于等于35mω。电池包10a的放电电流大于等于20a。可选的，电池包10a的放电电流大于等于40a。可选的，电池包10a的放电电流大于等于50a。
46.本发明将电芯堆体限制在了内壳中，之后再将内壳装入到外壳中。即使电芯堆体的尺寸公差导致内壳的外形尺寸出现偏差，但是外壳的外部尺寸恒定，外壳的内部容腔尺寸稍大于内壳的外部尺寸，将内壳装入到外壳中后，形成了外形尺寸统一的电池包。因此，本发明通过双层壳解决了电池包外形尺寸无法标准化的问题。
47.另一方面，在电芯堆体与内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层82，该第一灌封胶层82连接电芯堆体与内壳，从而确保电芯堆体在堆叠方向上与内壳形成稳固连接。
48.第一灌封胶层82具体包括第一灌封胶层上部821和分布在第一灌封胶层上部821左右两侧的第一灌封胶层侧部822，第一灌封胶层上部821连接电芯堆体的上面和内壳的内上面(前壳体51的内上面511和后壳体52的内上面521)。第一灌封胶层侧部822连接电芯堆体的侧面和内壳的内侧面(前壳体51的内侧面512和后壳体52的内侧面522)。第一灌封胶层
侧部822相当于在第一灌封胶层上部821的基础上形成的翻边，如此提高了第一灌封胶层82的结构强度，进而提高了电芯堆体与内壳连接的稳固性。
49.请参考附图3，本发明中的电芯组件还包括电芯上支撑件53，电芯上支撑件53包括支撑件上部531，支撑件上部531受压于电芯堆体与前壳体51和后壳体52的内上面之间，支撑件上部531加强了对电芯堆体向下的支撑力。根据作用力与反作用力原理，支撑件上部531对电芯堆体形成向下的挤压力，从而确保电芯堆体挤压内壳的底壁，以与内壳的内底面紧密连接。电芯上支撑件53为沿着内壳的内上面的边缘间隔排布的多个，那么支撑件上部531也为沿着内壳的内上面的边缘间隔排布的多个。由于支撑件上部531具有一定的厚度，因此在支撑件上部531的作用下，电芯堆体与内壳的内上面之间形成了灌封空间，该灌封空间用于灌封灌封胶，从而利于成型第一灌封胶层82。在灌封成型第一灌封胶层82时，灌封胶会与电芯上支撑件53部分重叠。
50.在组装电芯组件5时，首先压缩电芯上支撑件53，从而使电芯堆体的底部避开内壳的底壁，以顺利进入到前壳体51或者后壳体52中。待电芯堆体进入到前壳体51或者后壳体52后，电芯上支撑件53部分回弹，以将电芯堆体压向内壳的底壁，从而与内壳的底壁之间形成稳固连接。
51.电芯上支撑件53还包括支撑件侧部532，支撑件侧部532受压于电芯堆体和内壳的内侧面(前壳体51的内侧面512和后壳体52的内侧面522)之间，电芯堆体通过支撑件侧部532与内壳的内侧面之间可靠连接，从而进一步提高了电芯堆体与内壳连接的稳固性。
52.电芯上支撑件53是一种具有支撑功能的弹性体，电芯上支撑件53的压缩率大于等于30％，可选的，电芯上支撑件53的压缩率大于等于50％，例如，电芯上支撑件53可以是聚氨酯发泡体或聚醚发泡体。
53.电芯组包时一般根据电池包总容量设计电芯，然后采用最小尺寸方向堆叠方式串联组包。电芯55上设置有极耳，通常包括正极耳551和负极耳552。在多个电芯55中，第n个电芯55的负极耳552连接第n+1电芯的正极耳551，首个电芯55的正极耳551为电芯堆体的总正极，最后一个电芯55的负极耳552为电芯堆体的总负极。在一些实施例中，请参考附图3，首个电芯55e的负极耳552连接第二个电芯55d的正极耳551，如此将55e-55a五个电芯串联在一起，最终55e的正极耳551作为电芯堆体的总正极，55a的负极耳552作为电芯堆体的总负极。在另一些实施例中，可以将55e的正极耳551焊接于电芯堆体，将55e的负极耳552作为电芯堆体的总负极，55a的正极耳551为电芯堆体的总正极。总之，当电芯采用串联方式时，其首尾两个电芯的正负极耳都有可能成为电芯堆体的总正负极。
54.本实施例中正负极耳(551、552)设置于电芯55的一侧即沿电芯的长度方向从电芯55的一侧呈悬臂式伸出电芯55。在一些实施例中，正极耳551和负极耳552位于电芯55的后侧端面。在另一些实施例中，正极耳551和负极耳552分别位于电芯55的前侧和后侧端面上。参考附图3，附图3中正极耳551和负极耳552位于电芯55的前侧端面。
55.沿着电芯堆体的堆叠方向，内壳的前壁上设置有多个极耳开口515，每个极耳开口515供一个电芯55的极耳贯穿。电芯55的前侧端面设置有正极耳551和负极耳552，对应地，内壳的前壁上设置有两列极耳开口515。每一行的两个极耳开口515分别供一个电芯55的正极耳551和负极耳552贯穿。电控板组件4的电芯连接板45设置在前壳体51的前表面上，电芯连接板45的形状和大小与前壳体的前表面大体相同。在电芯连接板45上开设有与内壳的前
壁上的极耳开口515对应的极耳开口451。
56.所有的极耳开口的长度尺寸，或者说在附图中左右方向上的尺寸均相等。电芯堆体是沿着电芯55的最小尺寸方向，即厚度方向来进行堆叠的。但是，电芯55在厚度方向的尺寸公差比较大，对于厚度尺寸为6mm的电芯55，其尺寸公差为
±
0.3mm。五个电芯55堆叠后，电芯堆体的厚度累积差异较大，电芯堆体的厚度尺寸为30
±
1.5mm。请参考附图3，按照55a-55e顺序依次堆叠电芯55时，电芯55厚度尺寸c有公差
±
0.3mm的情况下，越后堆叠的电芯55之间的公差越大。比如55e与55d之间的公差为
±
0.3*5mm，55d与55c之间的公差为
±
0.3*4mm。为了利于电芯55的正负极耳顺利地贯穿对应的极耳开口，本发明对极耳开口的高度尺寸，或者说对极耳开口在堆叠方向上的尺寸作出了如下设计：沿着电芯堆体的堆叠方向，极耳开口的高度尺寸逐渐增大，以补偿电芯55逐渐增大的厚度尺寸公差。或者最上层的极耳开口的高度尺寸最大，其余的极耳开口，下层的极耳开口的高度尺寸小于等于上层的极耳开口的高度尺寸。
57.请参考附图2、附图3、附图5，在内壳的外前面与外壳的内前面之间灌封有第二灌封胶层81，第二灌封胶层81连接外壳的内前面和前壳体的外前面。即内壳和外壳之间通过第二灌封胶层81实现连接。
58.内壳可依次通过前壳体51的前壁上的极耳开口515和电芯连接板45上的极耳开口451与外壳相通。在灌封成型第二灌封胶层81时，灌封胶会依次通过电芯连接板45上的极耳开口451和前壳上的极耳开口515进入到内壳中并抵达电芯堆体。待固化后，形成连接胶部。电芯堆体依次通过连接胶部和第二灌封胶层81与外壳建立连接。并且，通过极耳开口451和极耳开口515进入到内壳中的灌封胶会抵达电芯堆体的上面，以与第一灌封胶层82连接。
59.在本发明中，内壳与外壳之间通过第二灌封胶层81建立连接，电芯堆体通过连接胶部和第二灌封胶层81与外壳建立连接，且第一灌封胶层82通过连接胶部与第二灌封胶层81建立连接，如此，确保了内壳及电芯堆体与外壳连接的稳固性。并且，本案仅仅在电芯堆体的上表面与内壳之间以及内壳的外前面与外壳的内前面之间灌封了灌封胶，而并非在电芯堆体的四周面全部灌封灌封胶，因此减少了灌封胶的用胶量，缩短了灌封胶的固化周期。请参考附图2、附图3、附图5，在本发明中，内壳包括相互扣接的前壳体51和后壳体52，外壳包括相互扣接的上壳体2和下壳体3。将内壳设置为前壳体51和后壳体52的形式更容易控制电芯堆体对底部弹性件的压缩量。将内壳设置为前壳体51和后壳体52，同时将外壳设置为上壳体2和下壳体3的形式能够确保从不同的方向对电芯堆体形成约束，以防止电池包发生破裂而失效。
60.请参考附图2、附图5、附图10，下壳体包括下壳体本体和壳体支架32。壳体支架32靠近下壳体本体的内前面设置。壳体支架32高于下壳体本体的上端沿。如此设置，壳体支架32能够与内壳的前壁之间形成用于灌封成型第二灌封胶层81的灌封空间。壳体支架32的设置利于灌封成型第二灌封胶层81，使第二灌封胶层81的高度几乎接近外壳的内前面的高度尺寸，以确保第二灌封胶层81在高度方向上对内壳和外壳形成有效连接，而且壳体支架32的设置不会影响上壳体2和下壳体3的扣接。
61.具体而言，壳体支架32包括支架前部321和支架侧部。壳体支架32包括支架前部321和支架侧部，支架前部321与内壳的前壁相对，支架侧部与内壳的侧壁相对。第二灌封胶层81包括第二灌封胶层前部811和第二灌封胶层侧部812，支架前部321与内壳的前壁之间
形成成型第二灌封胶层前部811的空间，支架侧部与内壳的侧壁之间形成成型第二灌封胶层侧部812的空间。壳体支架32的高度为l1，第二灌封胶层81的高度为l2，内壳或者说前壳体51的高度为l3，本发明限定l2≤l1，l2≤l3。
62.在本实施例中不仅设置了成型第二灌封胶层前部811的空间，而且还设置了成型第二灌封胶层侧部812的空间，如此，在灌封灌封胶时能够确保灌封胶在左右方向上填充满灌封空间，以使第二灌封胶层前部811在左右方向上的尺寸几乎与外壳的内前面在左右方向上的尺寸相等，从而使第二灌封胶层81在左右方向上对内壳和外壳形成有效连接。并且，第二灌封胶层侧部812相当于第二灌封胶层前部811的翻边结构，从而提高了第二灌封胶层81的结构强度，进一步提高了内壳和外壳连接的牢固性。
63.为了利于成型第二灌封胶层81，同时为了提高内壳与外壳的装配精度，本发明作出了如下设计：在支架侧部上设置了支架凹型部322，支架凹型部322向外壳的外侧凹陷，且支架凹型部322沿着上下方向延伸。内壳的侧壁上设置有与支架凹型部322适配的凸型部516，凸型部516向外侧凸出，且沿着上下方向延伸。支架凹型部322为左右对称的两个，凸型部516对应地为左右对称的两个。在装配时，使凸型部516插入到支架凹型部322内，从上向下将内壳装入到外壳内。凸型部516与支架凹型部322的配合不仅限定出了第二灌封胶层81的灌封空间，而且能够确保内壳与外壳的装配精度。
64.内壳包括底部弹性件，底部弹性件受压于电芯堆体与外壳的内底面之间。电芯堆体在自身重力以及第一灌封胶层82压力的作用下会向下挤压底部弹性件，从而与内壳的内底面紧密连接。底部弹性件为间隔布置的多个，电芯堆体通过底部弹性件之间的间隙与外壳的内底面之间形成鼓包空间7。
65.请参考附图4，在本发明一具体实施例中，底部弹性件具体包括前壳底部弹性件514和后壳底部弹性件524。多个前壳底部弹性件514沿着左右方向间隔排布，多个后壳底部弹性件524沿着左右方向间隔排布，并且前壳底部弹性件514与后壳底部弹性件524之间间隔分布。因此鼓包空间7分布在相邻的前壳底部弹性件514之间、相邻的后壳底部弹性件524之间以及前壳底部弹性件514与后壳底部弹性件524之间。
66.若电芯55发生鼓包，通常会沿着电芯55的最小尺寸方向也即附图中的上下方向鼓包。在本发明中电芯堆体通过底部弹性件之间的间隙与外壳的内底面之间形成鼓包空间7，因此若电芯55发生鼓包会优先向下并向鼓包空间7鼓包。由于在鼓包方向上预留了鼓包空间7，因此利于电芯55鼓包，从而防止电芯55发生爆炸。
67.底部弹性件自内壳的前壁或后壁向内壳的底部中心延伸形成，并且底部弹性件为悬臂式结构。请参考附图4，前壳底部弹性件514自前壳体51的前壁向后延伸形成，前壳底部弹性件514相对于前壳体51的前壁形成向后悬伸的悬臂结构。后壳底部弹性件524自后壳体52的后壁向前延伸形成，后壳底部弹性件524相对于后壳体52的后壁形成向前悬伸的悬臂结构。前壳底部弹性件514的靠近内壳的底部的中心的一端相较于远离内壳的底部的中心的一端能够发生较大幅度的变形。同样道理，后壳底部弹性件524的靠近内壳的底部的中心的一端相较于远离内壳的底部的中心的一端能够发生较大幅度的变形。电芯55的鼓包位置通常位于电芯55的中心，也即内壳的底部的中心。由于前壳底部弹性件514和后壳底部弹性件524靠近内壳的底部中心的一端能够发生较大幅度的变形，在电芯55鼓包时悬臂式的前壳底部弹性件514和后壳底部弹性件524随之变形，从而利于电芯55向下鼓包。
68.请参考附图3、附图7、附图8，本发明中的电芯组件5还包括电芯后支撑件54，电芯后支撑件54受压于电芯堆体与内壳(后壳体52)的内后面523之间。电芯堆体通过电芯后支撑件54与内壳的后壁紧密连接。电芯后支撑件54是一种具有支撑功能的弹性体，电芯后支撑件54的压缩率大于等于30％，可选的，电芯后支撑件54的压缩率大于等于50％，例如，电芯后支撑件54可以是聚氨酯发泡体或聚醚发泡体。
69.电芯后支撑件54也可以是一种具有导热功能的绝缘体，电芯后支撑件54的导热系数可以大于等于1.0w/(m.k)，可选的，电芯后支撑件54的导热系数大于等于1.5w/(m.k)，可选的，电芯后支撑件54的导热系数大于等于1.8w/(m.k)。电芯后支撑件54的压缩率大于等于10％，可选的，电芯后支撑件54的压缩率大于等于20％。电芯后支撑件54的断裂伸长率大于等于50％，可选的，电芯后支撑件54的断裂伸长率大于等于100％。上述的导热系数单位w/(m.k)是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(k，℃)，在1秒内(1s)，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米
·
度(w/(m
·
k))，此处为k可用℃代替。
70.请参考附图4，为了利于电芯堆体的散热，本发明在内壳的后壁，或者说后壳体52的后壁上设置了多个散热孔(图中未标出)。进一步地，将多个散热孔分为两列，两列散热孔对称分布在内壳的后壁的左右两边。如此设置，既能够实现散热效果，同时确保了后壳体52的后壁对电芯后支撑件54的支撑效果，也即提高了电芯堆体与内壳连接的稳固性。每一列散热孔中的每个散热孔与一个电芯55对应，从后向前观察时，用户能够通过散热孔观察到内部电芯55的后侧表面。
71.在本发明一具体实施例中，电芯组件5还包括导热柔性体(图中未示出)。沿着电芯堆体的堆叠方向，电芯55与导热柔性体交替设置。导热柔性体是一种具有导热功能的绝缘体，从而利于电芯55散热。导热柔性体的导热系数可以大于等于1.0w/(m.k)。可选地，导热柔性体的导热系数大于等于1.5w/(m.k)，可选地，导热柔性体的导热系数大于等于1.8w/(m.k)。上述的导热系数单位w/(m.k)是指在稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度(k，℃)，在1秒内(1s)，通过1平方米面积传递的热量，单位为瓦/米
·
度(w/(m
·
k))，此处为k可用℃代替。
72.导热柔性体的压缩率大于等于10％。可选地，导热柔性体的压缩率大于等于20％。由于导热柔性体的压缩率大于等于10％，这样设置的好处在于可以有效贴合电芯55的外表面，减小因为电芯55平面度差导致的与导热柔性体空气间隔，提高导热贴合面积。
73.在本发明一具体实施例中，在最下层的电芯55的下方设置了导热柔性体。如此设置，一方面最下层的导热柔性体将电芯堆体的热量传导至外部，另一方面在电芯堆体向下鼓包时，导热柔性体会对鼓包部位形成柔性约束力，从而引导电芯堆体柔性鼓包，避免电芯堆体在鼓包时由于应力集中而发生破裂。导热柔性体的断裂伸长率大于等于50％。可选地，导热柔性体的断裂伸长率大于等于100％，如此确保导热柔性体对电芯堆体的鼓包部位形成有效地柔性约束。
74.电池包10a通过锁定件21可拆卸地连接在无绳电动工具上。请参考附图2，锁定件21设置有弹簧支撑部211，用于在上下方向上支撑弹簧22。弹簧22下端被设置于下壳体3上的弹簧支撑部31支撑。弹簧22设置于上下方向上的锁定件21和下壳体3之间。由于锁定件21在被弹簧支撑部211和弹簧支撑部31限定为只能在上下方向上移动，因此弹簧22只能在大致上下方向上被锁定件21压缩。在电池包10a一体状态下如图1，弹簧22始终保持有将锁定
件21压向上方的力，也即锁定件21能够被用户向下按压移动，当用户释放向下按压力时，锁定件21会在弹簧22的作用下向上移动，恢复到附图1状态。
75.由上文描述可知电控板组件4包括电芯连接板45和电控主板48，电芯连接板45设置在前壳体51的前表面上，电控主板48设置在前壳体51和后壳体52的上表面上。
76.请参考附图3，电控主板48上设置有与无绳电动工具电气连接的接电端子41、和与电芯组件正极58焊接的电控板正极接口42，和与电芯组件负极59焊接的电控板负极接口43以及监测电芯组件5工作温度的温度传感器探头44。温度传感器探头44是热敏电阻器，例如ntc或ptc。可以理解的是电芯组件5的充放电管理单元(mcu)也设置在电控主板48上，操作板47通过排线46与电控主板48电气连接。操作板47设置在内壳的后表面。当用户操作该操作板47时，操作板47上的显示单元会给出电芯组件5状态信息，显示单元的一些实施例为多个独立的灯珠，用于显示电芯组件5的电量信息或故障信息，另一些实施例为led显示屏幕，通过图标或字符显示电芯组件5的电量信息或故障信息。上处表述的焊接可以是锡焊、电阻焊、激光焊等焊接工艺中的任一种。
77.最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
78.本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种无绳工具使用的电池包，包括外壳和设置在所述外壳内的电池包主体(6)，其特征在于，所述电池包主体(6)包括电芯组件(5)，所述电芯组件(5)包括内壳、设置在所述内壳内的电芯堆体，所述内壳与所述外壳固定连接，所述电芯堆体与所述内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层(82)，所述第一灌封胶层(82)连接所述电芯堆体与所述内壳，多个电芯(55)沿着所述电芯(55)的最小尺寸方向堆叠形成所述电芯堆体。2.根据权利要求1所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述电芯组件还包括电芯上支撑件(53)，所述电芯上支撑件(53)包括支撑件上部(531)，所述支撑件上部(531)受压于所述电芯堆体与所述内壳的内上面之间；所述电芯上支撑件(53)为沿着所述内壳的内上面的边缘间隔排布的多个，所述内壳的内上面通过多个所述支撑件上部(531)与所述电芯堆体之间形成灌封空间，所述灌封空间用于灌封所述第一灌封胶层(82)。3.根据权利要求2所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述电芯上支撑件(53)还包括支撑件侧部(532)，所述支撑件侧部(532)受压于所述电芯堆体与所述内壳的内侧面之间。4.根据权利要求1所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述电芯(55)的前侧端面设置有极耳，沿着所述电芯堆体的堆叠方向，所述内壳的前壁设置有多个极耳开口(515)，每个所述极耳开口(515)供一个所述电芯(55)上的所述极耳贯穿；所述电池包主体(6)还包括电芯连接板(45)，所述电芯连接板(45)设置在所述内壳的前壁的外表面，所述极耳开口沿着所述内壳的前壁的厚度方向贯穿所述电芯连接板(45)。5.根据权利要求4所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，还包括第二灌封胶层(81)，所述第二灌封胶层(81)连接所述外壳的内前面和所述内壳的外前面。6.根据权利要求5所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，在灌封所述第二灌封胶层(81)时会形成连接胶部，所述连接胶部贯穿所述极耳开口(515)，连接所述外壳与所述电芯堆体。7.根据权利要求6所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述连接胶部还与所述第一灌封胶层(82)连接。8.根据权利要求5所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述内壳包括相互扣接的前壳体(51)和后壳体(52)，所述外壳包括相互扣接的上壳体(2)和下壳体(3)；所述下壳体(3)包括下壳体本体和壳体支架(32)，所述壳体支架(32)靠近所述下壳体本体的内前面设置，所述壳体支架(32)高于所述下壳体本体的上端沿，所述壳体支架(32)与所述内壳的前壁之间形成用于灌封所述第二灌封胶层(81)的灌封空间。9.根据权利要求8所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述壳体支架(32)包括支架前部(321)和支架侧部，所述支架前部(321)与所述内壳的前壁相对，所述支架侧部与所述内壳的侧壁相对，所述第二灌封胶层(81)包括第二灌封胶层前部(811)和第二灌封胶层侧部(812)，所述支架前部(321)与所述内壳的前壁之间形成成型所述第二灌封胶层前部(811)的空间，所述支架侧部与所述内壳的侧壁之间形成成型所述第二灌封胶层侧部(812)的空间；所述支架侧部上设置有支架凹型部(322)，所述支架凹型部(322)沿着上下方向延伸，所述内壳的侧壁上设置有与所述支架凹型部(322)适配的凸型部(516)，所述凸型部(516)沿着上下方向延伸。
10.根据权利要求8所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述第二灌封胶层(81)的高度小于等于所述壳体支架(32)的高度，所述第二灌封胶层(81)的高度小于等于所述内壳的高度。11.根据权利要求1所述的无绳工具使用的电池包，其特征在于，所述内壳包括底部弹性件，所述底部弹性件受压于所述电芯堆体与所述外壳的内底面之间，所述底部弹性件为间隔布置的多个，所述电芯堆体通过所述底部弹性件之间的间隙与所述外壳的内底面之间形成鼓包空间(7)；所述底部弹性件自所述内壳的前壁或后壁向所述内壳的底部的中心延伸而形成，且所述底部弹性件为悬臂式结构。

技术总结
本发明实施例公开了一种无绳工具使用的电池包，包括外壳和设置在外壳内的电池包主体，电池包主体包括电芯组件，电芯组件包括内壳、设置在内壳内的电芯堆体，内壳与外壳固定连接，电芯堆体与内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层，第一灌封胶层连接电芯堆体与内壳。本发明将电芯堆体限制在了内壳中，且外壳的内部容腔尺寸稍大于内壳的外部尺寸，将内壳装入到外壳中后，形成了外形尺寸统一的电池包。因此，本发明通过双层壳解决了电池包外形尺寸无法标准化的问题。另一方面，在电芯堆体与内壳的内上面之间灌封有第一灌封胶层，该第一灌封胶层连接电芯堆体与内壳，从而确保电芯堆体在堆叠方向上与内壳形成稳固连接。堆叠方向上与内壳形成稳固连接。堆叠方向上与内壳形成稳固连接。


技术研发人员：孙益民 陈洁 王凤岗 井超 王小江
受保护的技术使用者：浙江亚特电器股份有限公司
技术研发日：2023.04.25
技术公布日：2023/8/14