(57)【要約】【課題】電池パックを提供する。【解決手段】電池パック、及び電池パックのパック電力容量を減らせる輸送用カプラ。電池パックは、電池セルの複数の系統と、電池セルの複数の系統を相互に連結及び分断するための開閉器ネットワークと、を備える。標準設定で電池セルの複数の系統が互いに接続されているとき、輸送用カプラは電池セルの複数の系統を分断するためのデカプラを含み、標準設定で電池セルの複数の系統が互いに接続されていないとき、輸送用カプラは、電動工具等の電気器具との作動のために電池セルの複数の系統を接続するためのカプラを備える。【選択図】図１
2022002217.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気器具に電力供給するための着脱可能な２次電池パックであって、
当該電池パックが、
電気器具のシステム内の複数の電気器具の各々に、当該電池パックを機械的に結合するための機械的インターフェースと共に構成された１次ハウジング
を備え、
前記電気器具のシステム内の前記複数の電気器具の各々が、当該電気器具を当該電池パックと機械的に結合するための機械的インターフェースと共に構成されたハウジングを含み、
当該電池パックが、
前記１次ハウジング内に収容された、電気的に接続された電池セルの複数の組と、
電池セルの前記複数の組が互いに電気的に接続される第１状態と、電池セルの前記複数の組が互いに電気的に分離される第２状態と、を有する開閉器ネットワークと、
前記開閉器ネットワークを前記第１状態と前記第２状態との間で切り替えるカプラと、
を更に備え、
前記カプラが、前記機械的インターフェースと結合し、前記開閉器ネットワークを前記第２状態に維持するように、構成され、
前記カプラが、当該電池パックの輸送中に、前記開閉器ネットワークを前記第２状態に維持する、電池パック。
【請求項２】
前記複数の組が、ある複数の組を含み、前記第１状態における当該電池パックからの出力が、電気的に接続された電池セルの前記ある複数の組分の１である、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記カプラが、キャップと切替要素とを含み、前記キャップが、前記切替要素と係合し、前記切替要素が、前記開閉器ネットワークの複数の接触部を接続する、請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
前記カプラが、ねじを含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
前記カプラが、タブを含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項６】
前記カプラが、絶縁物を含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項７】
前記キャップが、前記１次ハウジングの外面に結合する、請求項３に記載の電池パック。
【請求項８】
電池セルの各組が、正極端子と負極端子とを含み、前記開閉器ネットワークが、電池セルの前記複数の組の前記正極端子及び前記負極端子の少なくとも一つと、電池セルの前記複数の組の前記正極端子及び前記負極端子の前記少なくとも一つを接続するための対応する一組の接続部と、を含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項９】
電気器具に電力供給するための着脱可能な２次電池パックであって
電気器具と機械的に連結するように構成されたハウジングと、
前記ハウジング内に収容された電池セルの複数の組と、
前記ハウジング内に収容され、電池セルの前記複数の組を互いに電気的に接続し、また電池セルの前記複数の組を互いに電気的に接続を断つよう構成された、開閉器ネットワークと、
前記開閉器ネットワークを、電池セルの前記複数の組を互いに電気的に接続するよう操作するための機械的な切替部と、
を備え、
前記切替部が、ねじであり、
前記切替部が、当該電池パックの輸送中に、前記電池セルの前記複数の組を互いに電気的に接続を断つ、電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）により、２０１４年１２月１２日に提出された米国仮特許出願第６２／０９１，１３４号明細書、２０１５年２月１１日に提出された米国仮特許出願第６２／１１４６４５号明細書、２０１５年１０月１２日に提出された米国仮特許出願第６２／２４０，２５２号明細書、及び、２０１５年５月１８日に提出された米国特許出願第１４／７１５，２５８号明細書を基礎とする優先権を主張し、これらの内容の全ては参照により本明細書に援用される。
【０００２】
本願は充電式電池パック及び電池パックの輸送システムに関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の充電式電池パックにはリチウムイオン電池セルが含まれる。これらの電池パックの化学的性質のため、米国及び他の多数の国々、並びに国連を含む国際機関は、リチウムイオン電池の輸送に関する特別な規則を定めている。電池又は電池パックがこれらの制限を超える場合には、電池パックの輸送に追加の手数料及び輸送コストが生じる。そのため、ワット時レベルを１００Ｗｈの制限以下に抑えることに関心が寄せられる。今日、既にリチウムイオン電池がこれらの制限を超えてしまうことがしばしばある。電池の出力及び容量が増えるにしたがい、電池がこれらの制限を超えることが増える。そのため、電池パックをこれらの制限以下に抑えることが強く求められている。
【０００４】
典型的には、輸送規制は電池パックに蓄えられるエネルギーに制限を設けている。例えば、いくつかの規制は、各セルのエネルギーを２０ワット時以下に制限し、各電池パックのエネルギーを１００ワット時以下に制限することを要求する。輸送規制に適合し、かつ最終ユーザに届くエネルギーを最大化することができる解決策を提供することが好ましい。好ましくは、一時的なセパレータが、電池パックの部品を隔てて、これにより電池パックの回路を開き、エネルギー出力を制限するために用いられ得る。
【発明の概要】
【０００５】
本明細書中に開示する技術の実施には、下記の特徴の１つ以上が含まれ得る。電池パック、例えば電動工具用充電式電池パックは、典型的には、互いに並列接続されたセルの２以上の系統（「組」ともいう）を含む。各系統は１以上のセルを含んでいてよい。セルの１つの系統に例えば５つの電池セルが含まれ、各セルが４ボルトの定格電圧及び５アンペア時の定格容量を有するとすると、セルの１系統は１００ワット時（４Ｖ×５Ａｈ×５セル）の定格電力量を有することになる。セルの２系統は、直列又は並列に接続されているかによらず、２００ワット時の定格電力量を有することになる。このような電池パックは前述の制限を超え、特別な輸送を必要とする。
【０００６】
本発明は、電池パックを、セルの系統が互いに隔離され、電池パックが上記の規制により設定された１００ワット時という制限を超える電池を含まないような構成にすることを可能にする。
【０００７】
利点として下記の１つ以上が含まれ得る。
【０００８】
他の利点及び特徴は、明細書、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１Ａ，１Ｂ及び１Ｃは電池パックの例示的な実施形態を示す図である。
【図２】図１の電池パックの切替サブシステムの例示的な実施形態の部分図である。
【図３】図１の電池パックの例示的な切替サブシステムの平面図である。
【図４】図２の切替サブシステムの切替要素の例示的な実施形態の平面図である。
【図５】図３の切替サブシステムの第１の操作用（低定格電圧）構成の平面図である。
【図６】第１の操作用（低定格電圧）構成における、図５に対応する電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの系統の簡単な回路図である。
【図７】図５の第１の操作用（低定格電圧）構成における図１の電池パックの電池の簡単な回路図である。
【図８Ａ】図１の例示的な電池パックと共に使用するための例示的な輸送用カプラ／ロックの図である。
【図８Ｂ】図１の例示的な電池パックと共に使用するための例示的な輸送用カプラ／ロックの図である。
【図８Ｃ】図１の例示的な電池パックと共に使用するための例示的な輸送用カプラ／ロックの図である。
【図８Ｄ】図１の例示的な電池パックと共に使用するための例示的な輸送用カプラ／ロックの図である。
【図９】図８の例示的な輸送用カプラ／ロック及び図１の例示的な電池パックの斜視図である。
【図１０】図１０Ａは、図８の輸送用カプラ／ロック及び図１の電池パックの非係合状態の図である。図１０Ｂは、図８の輸送用カプラ／ロック及び図１の電池パックの非係合状態の図である。
【図１１】図１１Ａは、図８の輸送用カプラ／ロック及び図１の電池パックの係合状態の図である。図１１Ｂは、図８の輸送用カプラ／ロック及び図１の電池パックの係合状態の図である。
【図１２】図１１の輸送用カプラ／ロック及び電池パックの横断面図である。
【図１３】第２の操作用（輸送用）構成における、図３の切替サブシステムの状況図である。
【図１４】第２の操作用（輸送用）構成における、図１３に対応する電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの系統の簡単な回路図である。
【図１５】図１３の輸送用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図１６】第２の操作用（中定格電圧）構成における、図３の切替サブシステムの状況図である。
【図１７】第２の操作用（中定格電圧）構成における、図１６の電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図１８】図１６の第２の操作用（中定格電圧）構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図１９】図１の代替的な例示的な切替式電池パックの切替サブシステムの代替的な例示的な実施形態である。
【図２０】第１の操作用構成における、図１９の切替サブシステムの状況図である。
【図２１】第１の操作用構成における、図２０の電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２２】図２０の第１の操作用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２３】輸送用構成における、図１９の切替サブシステムの状況図である。
【図２４】輸送用構成における、図２３の電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２５】図２３の輸送用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２６】第２の操作用構成における、図１９の切替サブシステムの状況図である。
【図２７】第２の操作用構成における、図２６の電池パック切替サブシステムの簡単なブロック図、及び図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２８】図２６の第２の操作用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図２９】例示的な切替式電池パックと共に使用する例示的なカプラの図である。
【図３０】切替式電池パックの電池パック端子の組の代替的な例示的な実施形態である。
【図３１】第１の操作用（低定格電圧）構成における、図３０の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図３２】図３０の切替式電池パックの電池パック端子の組の開いた状態の状況図である。
【図３３】図３３Ａ及び３３Ｂは、図３２の例示的な電池パック端子の組と共に使用するためのカプラの代替的な例示的な実施形態の状況図である。
【図３４】輸送用構成における、図３０の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図３５】第２の操作用（中定格電圧）構成における、図３０の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図３６】図３２の例示的な電池パック端子の組と共に使用するためのカプラの代替的な例示的な実施形態の図である。
【図３７Ａ】切替式電池パックの他の例の図である。
【図３７Ｂ】切替式電池パックの他の例の図である。
【図３７Ｃ】切替式電池パックの他の例の図である。
【図３８Ａ】図３７Ｂから得た断面図である。
【図３８Ｂ】図３７Ｂから得た断面図である。
【図３９】図３７の例示的な電池パックの端子ブロック及び切替要素の状況図である。
【図４０】第１の位置における、図３７の例示的な電池パックの切替要素の状況図である。
【図４１】図３７の例示的な切替式電池パックにおける端子接続を示す部分概略図／部分状況図である。
【図４２】図３７の例示的な電池パックの切替要素の裏面の状況図である。
【図４３】第１の操作モードにおける、図３７の例示的な切替式電池パックの概略図である。
【図４４Ａ】輸送用ロックの他の例の図である。
【図４４Ｂ】輸送用ロックの他の例の図である。
【図４４Ｃ】輸送用ロックの他の例の図である。
【図４４Ｄ】輸送用ロックの他の例の図である。
【図４５Ａ】図４４Ｂから得た断面図である。
【図４５Ｂ】図４４Ｂから得た断面図である。
【図４６Ａ】図４４の例示的な輸送用ロックと連結している図３７の例示的な切替式電池パックの斜視図である。
【図４６Ｂ】図４４の例示的な輸送用ロックと連結している図３７の例示的な切替式電池パックの上面図である。
【図４６Ｃ】図４４の例示的な輸送用ロックと連結している図３７の例示的な切替式電池パックの側面図である。
【図４７Ａ】図４６Ｂから得た断面図である。
【図４７Ｂ】図４６Ｂから得た断面図である。
【図４８】第２の操作モードにおける、図３７の例示的な切替式電池パックの概略図である。
【図４９】第２の位置における、図３７の例示的な電池パックの切替要素の状況図である。
【図５０】例示的な輸送用ロックと連結している例示的な電池パックの状況断面図である。
【図５１】第３の位置における、図３７の例示的な電池パックの切替要素の状況図である。
【図５２】第３の操作モードにおける、図３７の例示的な切替式電池パックの概略図である。
【図５３Ａ】例示的な電池パック及び例示的な輸送システムである。
【図５３Ｂ】例示的な電池パック及び例示的な輸送システムである。
【図５３Ｃ】例示的な電池パック及び例示的な輸送システムである。
【図５４Ａ】別の例示的な電池パック及び別の例示的な輸送システムである。
【図５４Ｂ】別の例示的な電池パック及び別の例示的な輸送システムである。
【図５５】輸送システムの代替的な例示的な実施形態を含む電池パックの代替的な例示的な実施形態である。
【図５６】図５５の例示的な電池パックの電池及び輸送システムの状況図である。
【図５７】輸送用構成における図５６の輸送システムの状況図である。
【図５８】図５７の輸送用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図５９】操作用構成における、図５５の輸送システムの状況図である。
【図６０】図５９の操作用構成における、図１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図６１】輸送システムの代替的な例示的な実施形態を含む電池パックの代替的な例示的な実施形態である。
【図６２】操作用構成における、図６１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図６３】輸送用構成における、図６１の電池パックの電池セルの簡単な回路図である。
【図６４Ａ】代替的な例示的な輸送用カプラを組み込んだ、図６１Ａの電池パックの代替的な例示的な電池の部分斜視図である。
【図６４Ｂ】図６４ＡのＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図６４Ｃ】図６４Ａの電池パックの回路図である。
【図６５Ａ】図６４Ａの例示的な電池及び輸送用カプラの部分斜視図であり、輸送用カプラの一部は除いている。
【図６５Ｂ】図６５ＡのＹ−Ｙ線に沿った断面図である。
【図６５Ｃ】図６５Ａの電池パックの回路図である。
【図６６】別の例示的な輸送用カプラを組み込んだ、図１の切替式電池の別の代替的な例示的な実施形態の回路図である。
【図６６Ａ】代替的な例示的な輸送用カプラを組み込んだ例示的な電池パックの斜視図である。
【図６６Ｂ】代替的な例示的な輸送用カプラを組み込んだ例示的な電池パックの斜視図である。
【図６７Ａ】図６６Ａ及び６６Ｂの電池パックの簡略化した回路図である。
【図６７Ｂ】輸送用カプラの一部を除いた図６６Ａ及び６６Ｂの電池パックの簡略化した回路図である。
【図６８】第１の操作用（輸送用）構成における、切替サブシステムの代替的な例示的な実施形態の図である。
【図６９】第２の操作用（低定格電圧）構成における、図６８の切替サブシステムの図である。
【図７０】第３の操作用（分断されている）構成における、図６８の切替サブシステムの図である。
【図７１】第４の操作用（中定格電圧）構成における、図６８の切替サブシステムの図である。
【図７２Ａ１】第１の操作用（分断されている）構成における、輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を組み込んだ電池パックの代替的な例示的な実施形態の上面図である。
【図７２Ａ２】図７２Ａ１の電池パックの第１の側面図である。
【図７２Ａ３】図７２Ａ１の電池パックの第２の側面図である。
【図７２Ａ４】図７２Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７３Ａ１】第２の操作用（接続されている）構成における、電気器具と連結した図７２の電池パックの上面図である。
【図７３Ａ２】図７３Ａ１の電池パックの第１の側面図である。
【図７３Ａ３】図７３Ａ１の電池パックの第２の側面図である。
【図７３Ａ４】図７３Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７４Ａ】図７４Ａ１は、第１の操作用（分断されている）構成における、輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を組み込んだ電池パックの代替的な例示的な実施形態の第１の側面図である。図７４Ａ２は、図７４Ａ１の電池パック及び輸送用カプラの第２の側面図である。図７４Ａ３は、図７４Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７４Ｂ】図７４Ｂ１は、第２の操作用（起動）構成における図７４Ａ１の電池パックの第１の側面図である。図７４Ｂ２は、図７４Ａ２の電池パックの第２の側面図である。図７４Ｂ３は、図７４Ｂ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７４Ｃ】図７４Ｃ１は、第３の操作用（接続されている）構成における図７４Ａ１の電池パックの第１の側面図である。図７４Ｃ２は、図７４Ａ２の電池パックの第２の側面図である。図７４Ｃ３は、図７４Ｃ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７５Ａ】図７５Ａ１は、第１の操作用（分断されている）構成における、輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を組み込んだ電池パックの代替的な例示的な実施形態の第１の側面図である。図７５Ａ２は、図７５Ａ１の電池パック及び輸送用カプラの第２の側面図である。図７５Ａ３は、図７５Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７５Ｂ】図７５Ｂ１は、第２の操作用（接続されている）構成における、図７５Ａ１の電池パックの第１の側面図である。図７５Ｂ２は、図７５Ａ２の電池パックの第２の側面図である。図７５Ｂ３は、図７５Ｂ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７６Ａ】図７６Ａ１は、第１の操作用（分断されている）構成における、輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を組み込んだ電池パックの代替的な例示的な実施形態の第１の側面図である。図７６Ａ２は、図７６Ａ１の電池パック及び輸送用カプラの第２の側面図である。図７６Ａ３は、図７６Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７６Ｂ】図７６Ｂ１は、第２の操作用（接続されている）構成における、図７６Ａ１の電池パックの第１の側面図である。図７６Ｂ２は、図７６Ａ２の電池パックの第２の側面図である。図７６Ｂ３は、図７６Ｂ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７７Ａ】図７７Ａ１は、第１の操作用（分断されている）構成における、輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を組み込んだ電池パックの代替的な例示的な実施形態の第１の側面図である。図７７Ａ２は、図７７Ａ１の電池パック及び輸送用カプラの第２の側面図である。図７７Ａ３は、図７７Ａ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【図７７Ｂ】図７７Ｂ１は、第２の操作用（接続されている）構成における、図７７Ａ１の電池パックの第１の側面図である。図７７Ｂ２は、図７７Ａ２の電池パックの第２の側面図である。図７７Ｂ３は、図７７Ｂ１の電池パックの簡略化した回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、電池パック１０の例示的な実施形態の３つの図を示し、この例示的な電池パックは切替式電池パック、例えば、米国特許出願第−−号に開示されている切替式電池パックの１つである。電池パック１０はハウジング１２を含んでいる。構造如何にかかわらず、ハウジング１２は内部空洞を形成する。ハウジング１２は、対応する電気器具、例えば電動工具又は充電器のインターフェースと機械的に結合するための電池インターフェース１４を含んでいる。図示する例示的な実施形態においては、電池インターフェース１４は、１対のレール１６と一対の溝１８とを含むレール及び溝システムを含んでいる。他の種類のインターフェースも本発明で考察される対象であり本発明の範囲内である。電池インターフェース１４は、電池パック１０を電気器具に固定するためのラッチ２０を含むラッチ装置をさらに含んでいてもよい。
【００１１】
ハウジング１２はさらにハウジング１２の頂部２４に複数のスロット２２を含んでいる。スロット２２はハウジングの他の部分に位置していても良い。複数のスロット２２は１組のスロットを形成する。複数のスロット２２は複数の電池パック端子２６に対応している。複数の電池パック端子は１組の電池パック端子を形成する。複数のスロットは電気器具の複数の端子にも対応している。複数の電気器具端子は１組の電気器具端子を形成する。以下で詳細を説明するように、電気器具端子は電池端子スロット２２に収容され電池パック端子２６に係合し連結する。
【００１２】
電池パックハウジング１２はさらに、ハウジング１２の頂部２４に沿って電池端子スロット２２の両側に延びる一対の切替スロット又は軌道２８を含んでいる。図示する例示的な実施形態において、軌道２８はハウジング１２の（図１で図示する方向での）前縁又は前面からハウジングの頂部の中央部に延びている。各軌道２８はハウジング１２の頂部２４にある貫通孔３０で終わっている。貫通孔３０はハウジングの外面から内部空洞に延びている。図示する実施形態において、貫通孔３０は電池インターフェース１４のレール１６の前に位置し、ハウジングスロット２２に隣接している。切替スロット２８と貫通孔３０とは、ハウジング１２の他の部分にあってもよい。代替的な実施形態は、より多くの又はより少ない切替スロットを含んでいてもよい。
【００１３】
図１に示すように、電池パック１０の例示的な実施形態は複数の電池セル３２を含む。電池パック１０はさらに、端子ブロック３４と電池パック端子２６とを含んでいる。以下で詳細に説明するように、一端において、電池パック端子２６は、電気器具端子と電気的に接続するように構成されており、他端において、電池パック端子２６は、電池セル３２と電気的に接続されている。
【００１４】
電池パックを低定格電圧構成から中定格電圧構成に切り替える様態を以下で詳細に説明する。なお、「低」「中」という語は、低定格電圧構成は中定格電圧構成よりも低い電圧を有し、中定格電圧構成は低定格電圧構成よりも高い電圧を有するという、単に相対的な意味を意図していることが理解されねばならない。切替式電池パックの操作の詳細な説明は米国特許出願第−−号を参照頂きたい。
【００１５】
例示的な電池パック１０は、Ａ組とＢ組という２組（系統とも呼ぶ）の電池セル３２を含んでいる。この特定の例では、セルの各組は５個の電池セル３２を含む。これら５個の電池セルは直列に電気的に接続されている。セルの各組は正極端子と負極端子とを有する。図２から図７に示すように、切替サブシステムは、セル組の端子間の接続を確立及び切断し、その効果として図７及び図１５に示した上述の開閉器ＳＷ１〜ＳＷ３を開閉する。切替サブシステムは切替要素５０を含んでいる。図４は、図１の切替式電池パック１０の例示的な実施形態の切替要素５０の例示的な実施形態を示す。切替要素は、カプラ、切替カード、スライダ又はスライダカードとも呼ばれる。
【００１６】
図３に示す電池パックは３通りの構成をなすことができ、２つの異なる定格電圧を供給することが可能である。すなわち、電池パックは、２組の電池セルを第１の様態（並列）で接続した、第１の定格電圧を供給する構成をなすことができ、また、２組の電池セルを第２の様態（直列）で接続した、第２の定格電圧を供給する構成をなすことができ、さらに、２組の電池セルを分断した、ゼロ電圧を供給する構成をなすことができる。
【００１７】
切替要素５０は支持構造、板、又はハウジング５２を含んでいる。支持構造５２は、可塑性素材又は下記の機能を果たすいかなる素材でもよい。図示する例示的な実施形態において、切替要素支持構造５２はＵ字形である。具体的には、切替要素支持構造５２は、２つの平行な脚部５４、及びこの平行脚部５４をつなぐ横木５６を含んでいる。切替要素５０は他の形状でも良い。切替要素５０は一対の突出部５８を含んでいる。切替要素突出部５８は、切替要素支持構造の上面から延びている。各平行脚部５４の表面から突出部５８が１つ延びていてもよい。切替要素５０はより多い又はより少ない突出部５８を含んでいてもよい。各突出部５８は、貫通孔３０の１つを通って軌道２８に延びている。切替要素５０が第１の位置にあるとき、図５に示しまた後述するように、突出部５８は対応する貫通孔３０の第１端に位置する。切替要素５０が第２の位置にあるとき、図１６に示しまた後述するように、突出部５８は対応する貫通孔３０の第２端に位置する。
【００１８】
切替要素５０はさらに、複数の接触部６０を含んでいる。複数の接触部６０は１組の接触部を形成する。支持構造５２はさらに、底面を含んでいる。接触部６０は横木５６の底面から延びている。
【００１９】
電池パック１０はさらに、１組の圧縮バネ６２を含んでいる。代替的な例示的な実施形態は、より多い又はより少ないバネを含んでいてもよく、他の種類のバネでもよく、及び／又は異なる位置にあるバネであってもよい。これらの実施形態は本開示で考察される対象であり本開示の範囲内である。各平行脚部５４はその周りにバネ６２を含んでいる。各圧縮バネ６２の第１端は突出部５８の壁に係合する。各圧縮バネ６２の第２端は支持板５２の壁に係合する。圧縮バネ６２は、図５に示すように、切替要素５０を第１の位置に押し込むように構成される。図５に示すように、電池パックは第１の（低）定格電圧を供給するように構成される。電池セルの複数の組は並列接続される。このような構成において、電気的には２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）が接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図６は図５の代替表現を示しており、開閉器接触部６０ａ、６０ｂが接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図７は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａがＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ１が閉じ（閉状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ＋接触パッド６６とＢ＋接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ２が閉じ（閉状態）、Ａ−接触パッド６６をＢ＋接触パッド６６に接続する開閉器接触部はないので、電源開閉器ＳＷ３は開く（開状態）。こうして、この低定格構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３からなる開閉器ネットワークによって、並列に電気的に接続される。
【００２０】
米国特許出願第−−号に詳細に記載されているとおり、電気器具が電池パック１０の連結すべき方向に連結し電気器具の切替要素が切替要素突出部５８と係合すると、切替要素５０は第１の位置（図５に示す）から移動してバネ６２に抗して動作させられ、これによりバネ６２を圧縮する。電気器具が電池パック１０と完全に連結すると、切替要素５０は第１の位置から第２の位置に移動し、バネ６２は完全に圧縮される（図１６に示す）。電気器具を電池パック１０から取り外すと、バネ６２が切替要素５０を第２の位置（図１６に示す）から第１の位置（図５に示す）に動かす。以下で詳述するように、電池パック１０はさらに、切替要素５０とセル３２との間に、例えばＰＣＢ及び／又は他の種類の絶縁支持板６４を備えていてもよい。
【００２１】
図６は、切替式電池パック１０の例示的な実施形態の例示的な電池の簡略化した回路図である。
【００２２】
例示的な実施形態において、電池パック１０は低定格電圧構成と中定格電圧構成との間で切替可能である。あくまでも例示としてであるが、低定格電圧を２０ボルト、中定格電圧を４０ボルトとしてもよい。他の電圧も本開示で考察される対象であり本開示の範囲内である。図６に示すように、例示的な電池は、セルの２つの系統（組とも呼ぶ）３４、すなわちＡ系統３４ａ及びＢ系統３４ｂを含んでおり、各系統は５個の電池セル３２を含む。他の例示的な代替的な実施形態は、より少ない若しくはより多い系統及び／又は１系統あたりより少ない若しくはより多いセルを含んでいてもよい。セル３２の各系統は、正極端子、例えばＡ＋、Ｂ＋、及び負極端子、例えばＡ−、Ｂ−を含んでいる。各セル３２は、系統と、系統内での位置と、により表示される。例えば、ＣA1は、系統内で負極端子から正極端子へと移動したときに、Ａ系統内の第１のセルであり、ＣB5は、負極端子から正極端子へと移動したときに、Ｂ系統内の第５のセルである。この表示は単なる例示であり、同じ効果をもつ他の表示を用いてもよい。隣接するセル間の結節点は、系統と、その系統内の位置と、により表示する。例えば、Ａ２はＡ系統のセルＣA2とセルＣA3との間の結節点であり、Ｂ３はＢ系統のセルＣB3とセルＣB4との間の結節点である。
【００２３】
図６及び図７を参照すると、電池はさらに、複数の開閉器を含んでおり、これを開閉器ネットワークとも言う。複数の開閉器は、機械式開閉器、電気式開閉器、若しくは電気機械式開閉器、又はこれらの任意の組み合わせでもよい。
【００２４】
電池パック１０が低定格電圧状態又は低定格電圧構成にあるとき、すなわち、何らの電気器具にも接続されていない又は低定格電圧の電気器具に接続されているとき、開閉器ＳＷ１、ＳＷ２は閉状態にあり、開閉器ＳＷ３は開状態にある。電池パック１０が中定格電圧状態にあるとき、すなわち、中定格電圧の電気器具に接続されているとき、開閉器ＳＷ１及びＳＷ２は開状態にあり、開閉器ＳＷ３は閉状態にある。従来型の電源端子は、典型的にはＤＥＶＩＣＥ＋（又はＴＯＯＬ＋）端子、及びＤＥＶＩＣＥ−（ＴＯＯＬ−）端子と称され、それぞれＢＡＴＴ＋端子及びＢＡＴＴ−端子に接続される。
【００２５】
図５及び図６は、例示的な接触パッドの配置をも明示している。各接触パッド６６（Ａ＋、Ｂ＋、Ａ−、Ｂ−）はその名称の示すセル系統端子に電気的に接続される。具体的には、Ａ＋接触パッド６６は、Ａ系統セルのＡ＋端子（Ａ組のセルの正極端子）に電気的に接続され、Ｂ＋接触パッド６６は、Ｂ系統セルのＢ＋端子（Ｂ組のセルの正極端子）に電気的に接続され、Ａ−接触パッド６６は、Ａ系統セルのＡ−端子（Ａ組のセルの負極端子）に電気的に接続され、Ｂ−接触パッド６６は、Ｂ系統セルのＢ−端子（Ｂ組のセルの負極端子）に電気的に接続される。
【００２６】
さらに、Ａ＋接触パッド６６はＢＡＴＴ＋電池パック端子２６ａに電気的に接続される。そして、Ｂ−接触パッドはＢＡＴＴ−電池パック端子２６ｂに電気的に接続される。
【００２７】
上述のとおり、例示的な実施形態において、複数の接触パッド６６は、切替要素接触部６０が支持板６４に沿って摺動し、接触部６０が個々の接触パッド６６の間の接続を確立及び切断することを可能とし、その効果として電源開閉器ＳＷ１〜ＳＷ３が開閉される。この過程を以下に詳述する。
【００２８】
図２及び図３は例示的な電池パック１０をより詳細に示す。電池パック１０は切替サブシステムを備える。切替サブシステムは支持板と切替要素５０とを備える。図６は、第１操作位置における複数の接触パッドと切替要素接触部とを示しているが、切替要素ハウジングは除いている。図６に示す接触パッド構成は例示的な構成である。代替的な例示的な実施形態は他の接触パッド構成を含んでいてもよく、そのような実施形態は、本開示で考察される対象であり本開示の範囲内である。
【００２９】
図６及び図１４は、それぞれ、低定格電圧構成及び中定格電圧構成を示す。
【００３０】
図６及び図１４により低定格電圧構成を説明する。図１の例示的な電池パックは、電気器具に接続されていないとき又は低定格電圧工具に接続されているときには、低定格電圧構成をなす。この低定格電圧構成をなすとき、第１の切替要素接触部はＡ＋接触パッドとＢ＋接触パッドとを電気的に接続し、第２の切替要素接触部はＡ−接触パッドとＢ−接触パッドとを電気的に接続する。この効果として開閉器ＳＷ１及びＳＷ２は閉状態となり、Ａ−接触パッドとＢ＋接触パッドとの間には接続がないため、この効果として開閉器ＳＷ３は開状態となる。このように、Ａ系統セルの正極端子及びＢ系統セルの正極端子は全て電気的に接続され、かつＢＡＴＴ＋電池端子に接続され、Ａ系統セルの負極端子及びＢ系統セルの負極端子は電気的に接続され、かつＢＡＴＴ−電池端子に接続される。したがって、これら複数のセル系統はすべて並列になる。
【００３１】
電池パックが中定格電圧工具と連結するとき、工具の突出部が切替要素突出部と係合し切替要素を第２の位置に動かす。
【００３２】
切替要素が中定格電圧の位置に動くと、第１の切替要素接触部はＡ＋接触パッドとＢ＋接触パッドとから分断し、Ｂ＋接触パッドとＡ−接触パッドとを接続し、第２の切替要素接触部はＡ−接触パッドとＢ−接触パッドとから分断する。この効果として、開閉器ＳＷ１及びＳＷ２は開状態となり、開閉器ＳＷ３は閉状態となる。このように、ＢＡＴＴ−電池端子はＢ系統セルのＢ−端子に接続され、Ｂ系統セルのＢ＋端子はＡ系統セルのＡ−端子に接続され、Ａ系統セルのＡ＋端子はＢＡＴＴ＋端子に接続される。従ってこれら複数のセル系統はすべて直列となる。
【００３３】
当然ながら、電気器具を切替式電池パックから、連結する方向と逆の方向――連結解除方向とも呼ぶ――に分断するときには、切替要素は第２の位置から第１の位置に動き、切替要素接触部は上記と逆の順で接触パッドと接続し、また分断する。また、切替式電池パックは、電池パックが電気器具と連結しておらず切替要素が第１の位置にあるときに電池パックが中定格電圧構成をなし、電池パックが電気器具と連結しているときに電池パックが低定格電圧構成をなすように、構成することもできることが予期される。当然ながら、種々の接続及び開閉器には適宜調整が施される。
【００３４】
図８は、切替式電池パックと連結し、電池パックを輸送用構成にする本開示の例示的な輸送用カプラ（輸送用ロック又は輸送用キャップとも呼ぶ）１００の図をいくつか示す。図９は、輸送用ロック１００が電池パック１０と連結するところを示している。輸送用ロック１００は、電池パックと結合するためのインターフェースを含んでいる。ロック１００は、電池端子ハウジングスロット２２を覆うためのカバー板１０２、及びカバー板１０２の両側から延びる一対の平行脚部１０４を含んでいる。脚部１０４は、電池パック１０と連結するように構成された電気器具のレールと同様に、電池パック１０の溝１８内を摺動するように構成される。
【００３５】
ロック１００はさらに、平行脚部１０４と平行に配置される一対の切替要素又はアクチュエータ１０６を含んでいる。これらアクチュエータ１０６は、電気器具の切替要素と同様に、電池パックの軌道２８に収容されるように構成される。例示的な実施形態において、アクチュエータ１０６は、ロック１００から下方に延び得る簡単な突出部又は突起としてよい。アクチュエータ１０６は、対応する電池パックの切替スロット２８に収容されるように寸法及び位置が定められる。ロック１００はさらに、アクチュエータ１０６から前方に離間されかつノッチ１１０で隔てられたロック用突起１０８を含んでいる。矢印Ａで示すように、ロック１００が電池パック１０と連結する方向に摺動して連結係合すると、電池パック１０に対して、ハンドル１１２が持ち上がり、一体丁番１１４が、アクチュエータ１０６及びロック用突起１０８が持ち上がることを可能にする。一方、平行脚部１０４は電池パックの溝１８に収容される。ハンドル１１２が持ち上がり、ロック１００が電池パック１０に係合するように動くにつれ、ロック用突起１０８は、電池パック切替サブシステムの切替要素５０の前方係合面７２の上方に動き、その上を通過する。ロック１００が電池パック１０とのさらなる係合へと動いていくと、アクチュエータ１０６の係合面１１６が切替要素５０の係合面７２と係合する。ロック１００が切替要素５０とさらに係合していくと、切替要素５０は電池パックハウジング１２内へさらに押し込まれる。切替要素５０が連結方向の所定の点に達すると、切替要素５０の移動により空けられた貫通孔３０の空間内にアクチュエータ１０６が移動するため、ロック１００のハンドル１１２は下方に動く。ハンドル１１２が下方に動きアクチュエータ１０６が貫通孔３０内に移動すると、ロック１００のロック用突起１０８は、切替要素の突出部５８のノッチ又は受け口７０内に移動する。アクチュエータ１０６が貫通孔３０内にあるため、切替要素５０は連結方向Ａと反対の方向への動きを妨げられ、また、ロック用突起１０８が受け口７０内にあるため、切替要素５０はこれ以上連結方向Ａに動くことを妨げられる。
【００３６】
上述のとおり、ロック１００が完全に電池パック１０と係合すると、図１１及び図１２に示すように、切替要素５０は第１の操作用（低定格電圧）位置／構成と第２の操作用（中定格電圧）位置／構成との間の中間の位置に置かれる。図１３に示すように、電池パック１０は、輸送用ロック１００が電池パック１０と連結するときゼロ電圧を供給するように構成される。電池セルの組３４ａ、３４ｂは、分断される。このような構成において、電気的には、２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）はどの接触パッド６６とも機械的及び電気的に接触しない。図１４は図１３の代替表現であり、開閉器接触部６０ａ、６０ｂは、接触パッド６６と機械的及び電気的に接触せず、電池セルの組３４ａ、３４ｂを分断する。図１５は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａがＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを分断すると、電源開閉器ＳＷ１が開き（開状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ＋接触パッド６６とＢ＋接触パッド６６とを分断すると、電源開閉器ＳＷ２が開き（開状態）、Ａ−接触パッド６６をＢ＋接触パッド６６に接続する開閉器接触部はないので、電源開閉器ＳＷ３は開く（開状態）。こうして、この開いた／輸送用構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３からなる開閉器ネットワークによって、電気的に分離される。
【００３７】
接触パッドを保持する下方にある支持板は非導電性素材であるため、切替要素が中間位置にあるときに、切替要素接触部は接触パッドの対を接続しない。このように、開閉器ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３は全て開状態となる。図１５に示すように、この効果として電池セルのＡ系統は電池セルのＢ系統から切り離され隔てられる。また、ゼロ電圧がＢＡＴＴ＋電池端子とＢＡＴＴ−電池端子との間に存在することになる。
【００３８】
図１６に示すように、電池パックは第２の（中）定格電圧を供給するよう構成されている。電池セルの組３４ａ、３４ｂは直列接続されている。このような構成において、電気的には、２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）は接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを直列に接続する。図１７は図１６の代替表現であり、開閉器接触部６０ａ、６０ｂは接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを直列に接続する。図１８は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａはＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを接続しないため、電源開閉器ＳＷ１は開き（開状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ＋接触パッド６６とＢ＋接触パッド６６とを接続しないため、電源開閉器ＳＷ２は開き（開状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ−接触パッド６６をＢ＋接触パッド６６に接続するので、電源開閉器ＳＷ３は閉じる（閉状態）。こうして、この中定格構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３からなる開閉器ネットワークによって、直列に電気的に接続される。
【００３９】
図１９から図２８は、図８の輸送用ロックに似た輸送用ロック１０により係合されたときの代替的な例示的な電池パック１０の代替的な例示的な切替サブシステムの動作を示す。図１９から図２８に示すこの電池パックは、３通りの構成とすることができるが、単一の定格電圧の供給のみが可能である。すなわち、電池パックは、２組の電池セルが第１の様態（並列）で接続されたときに第１の定格電圧を供給するよう構成でき、２組の電池セルが同じ様態（並列）で接続されるが切替要素５０が第１の構成とは異なる位置にあるときに同じ第１の定格電圧を供給するよう構成でき、そして２組の電池セルが分断されたときにゼロ電圧を供給するよう構成できる。こうして、電池パック１０は、第１操作用構成（第１定格電圧）から開状態構成（輸送用）へ、さらに第２操作用構成（同じく第１定格電圧）へと切り替える切替サブシステムを含んでいる。輸送用ロック１０は上記と同様の様態で動作する。
【００４０】
図２０に示すように、電池パックは第１操作用構成を取っており、この状態で定格電圧を供給するよう構成されている。電池セルの複数の組が並列に接続されている。このような構成において、電気的には、２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）は接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図２１は図２０の代替表現であり、開閉器接触部６０ａ、６０ｂは、接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図２２は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａが第１のＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ１は閉じ（閉状態）、開閉器接触部６０ｂが第１のＡ＋接触パッド６６とＢ＋接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ２は閉じる（閉状態）。こうして、この定格構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１及びＳＷ２からなる開閉器ネットワークによって、並列に電気的に接続される。この構成（動作状態又は動作構成と呼ぶことがある）において、セル系統３４ａ、３４ｂは接触開閉器６６ａ、６６ｂにより電気的に接続される。戻しバネ６２は切替要素５０にこの操作用構成を取らせる。
【００４１】
図２３に示すように、電池パックはゼロ電圧を供給するよう構成されている。電池セルの組３４ａ、３４ｂは分断されている。このような構成において、電気的には、２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）はどの接触パッド６６とも機械的及び電気的に接触しない。図２４は図２３の代替表現であり、開閉器接触部６０ａ、６０ｂは、接触パッド６６と機械的及び電気的に接触せず、電池セルの組３４ａ、３４ｂを分断する。図２５は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａが第１のＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを分断すると、電源開閉器ＳＷ１が開き（開状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ＋接触パッド６６と第１のＢ＋接触パッド６６とを分断すると、電源開閉器ＳＷ２が開く（開状態）。こうして、この開いた／輸送用構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２及びＳＷ３からなる開閉器ネットワークによって、電気的に分離される。
【００４２】
図２６に示すように、電池パックは第１の定格電圧を供給するよう構成されている。電池セルの組３４ａ、３４ｂは並列接続されている。このような構成において、電気的には、２つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）は接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図２７は図２６の代替表現であり、開閉器接触部６０ａ、６０ｂは、接触パッド６６と機械的及び電気的に接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂを並列に接続する。図２８は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）を示す電気回路図である。図示のとおり、開閉器接触部６０ａがＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ１は閉じ（閉状態）、開閉器接触部６０ｂがＡ＋接触パッド６６とＢ＋接触パッド６６とを接続すると、電源開閉器ＳＷ２は閉じる（閉状態）。こうして、この定格構成において電池セルＡ系統（組）３４ａ及び電池セルＢ系統（組）３４ｂは、電源開閉器ＳＷ１及びＳＷ２からなる開閉器ネットワークによって、並列に電気的に接続される。
【００４３】
代替的な例示的な実施形態は、他の接触パッド配置を含み得、本開示で考察される対象であり本開示の範囲内である。上記のとおり、これら例示的なパッド配置はＰＣＢ、支持板、又は他の支持構造上に支持されてもよい。
【００４４】
カプラ／輸送用ロック（セパレータとも呼ぶ）の別の代替的な例示的な実施形態を図２９に示す。この実施形態において、セパレータは摺動部材５４Ｓとして示されており、好ましくは、１つ又は複数の突出部５４と接触するための少なくとも１つの接触面５４ＳＳを有する。接触面５４ＳＳは、１つ又は複数の突出部５４を貫通孔４２の第１端から貫通孔４２の第１端と第２端との間の中間位置まで動かすことができる。その位置では、開閉器ＳＷ１、ＳＷ２が開状態にあり、セル４８の異なる下位組Ａ、Ｂ、Ｃ（ＣA1−ＣA5、ＣB1−ＣB5及びＣC1−ＣC5）が電気的に分離されているため、電池セルの各系統は１００ワット時以下のエネルギーを有し、したがって輸送規制に適合する。
【００４５】
１つ又は複数の突出部５４を中間位置に維持するため、摺動部材５４Ｓにロック機構を設けることが望ましい。詳細には、摺動部材５４Ｓは、電池パック１０の穴５４Ｈに係合する突出部５４ＨＬを有していてもよい。当業者は、これに代えて、突出部５４ＨＬ及び穴５４Ｈが、それぞれ、電池パック１６及び摺動部材５４Ｓに設けられてもよいことを理解するであろう。
【００４６】
１つ又は複数の突出部５４を中間位置に維持するため、摺動部材５４Ｓにロック機構を設けることが望ましい。詳細には、摺動部材５４Ｓは、電池パック１６の穴５４Ｈに係合する突出部５４ＨＬを有していてもよい。当業者は、これに代えて、突出部５４ＨＬ及び穴５４Ｈが、それぞれ、電池パック１６及び摺動部材５４Ｓに設けられてもよいことを理解するであろう。
【００４７】
図３０から図３５は、切替式電池パック１０”及び輸送目的で電池パック１０”とともに用いることができるロック１００”の代替的な例示的な実施形態を示す。図３０に示すように、電池パック１０”は電池パック端子の第１の組を含んでいる。
【００４８】
エンドユーザが電池パック１０”を使用した後であっても、エンドユーザが電池パック１０”を輸送のための輸送モードにセットすることを可能にすることが望ましい場合がある。図３６は、図３０に示す電池端子ブロック１７２のための可能な解決策を提供する。好ましくは、端子カプラ／デカプラ１３２Ｓは、非導電プラスチック等の非導電又は絶縁の素材から作成されたブレード１３２ＳＢを有する。ブレード１３２Ｂは、切替端子１３２ｂ２、１３２ｂ３、１３２ｂ４、１３２ｂ５のチューリップ部１９２の間に挿入する（そして離間させる）ことができる。また、ブレード１３２ＳＢは、チューリップ部１９２を越えて延び、関連する切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４に押し当たるようにし、これにより、切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４が図３６の破線で示した位置に向かって動くように、十分に長い。そのような位置では、切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４は、各切替端子１３２ｂ２、１３２ｂ３、１３２ｂ４、１３２ｂ５のチューリップ部１９２に接触しない。例えば、ブレード１３２ＳＢは、切替端子１３２ｂ６の接触部１９４を押して切替端子１３２ｂ５のチューリップ部１９２から遠ざける。
【００４９】
当業者は、端子セパレータ１３２Ｓを取り付けた状態で電池パック１０”を輸送できることを理解するであろう。そのような構成によれば、セル３２の異なる下位組（Ａ１−Ａ５、Ｂ１−Ｂ５及びＣ１−Ｃ５）が電気的に分離されているため、各電池セルは２０ワット時以下の出力を有することとなり、電池パックの総出力が１電池パックあたり１００ワット時以下となるため、電池パック１０”は輸送規制に適合するであろう。エンドユーザが電池パック１０”を使う際は、エンドユーザは端子セパレータ１３２Ｓを電池パック１０”のハウジングから外すだけでよい。これは、切替端子が接触、接続し、電池パック１０”が上述のように作動できることを可能にする。また、エンドユーザは、端子セパレータ１３２Ｓを再装着して上述のように切替端子を離間させ、電池パック１０”を輸送用の状態にすることができる。
【００５０】
図３６に示すように、端子セパレータ１３２Ｓは、下方、すなわち、レール１６及び溝１８の長手軸方向に対して実質的に垂直な矢印Ｃの方向に動かすことによって挿入できる。当業者は、代替的な端子セパレータ１３２Ｓが、レール１６及び／又は溝１８と係合できる延長部１３２ＳＲを有していてもよいことを理解するであろう。そのような代替的な端子セパレータ１３２Ｓは、延長部１３２ＳＲがレール１６及び／又は溝１８と係合できるようにレール１６及び溝１８の長手軸に実質的に平行な方向に沿って動かすことによって端子内に挿入できる。上記と同様に、ブレード１３２Ｂは関連する切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４に接触し下方に押し下げ、これにより、切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４が図３６の破線で示した位置に向かって動く。そのような位置では、切替端子１３２ｂ１、１３２ｂ６の接触部１９４は、各切替端子１３２ｂ２、１３２ｂ３、１３２ｂ４、１３２ｂ５のチューリップ部１９２に接触しない。好ましくは、ブレード１３２ＳＢは同様に、切替端子１３２ｂ２、１３２ｂ３、１３２ｂ４、１３２ｂ５のチューリップ部１９２を離間させる。
【００５１】
図３７から図５２は、切替式電池パック１０’及び輸送目的で電池パック１０’とともに用いることができる輸送用ロック１００’の代替的な例示的な実施形態を示す。電池パック１０’は、電池パック１０’が電池セルの３系統（組）３４を含み、追加の開閉器ＳＷ４、ＳＷ５、ＳＷ６を含む点を除いて、図１から図１８に示す上述の電池パック１０と非常によく似たものである。切替要素５０’は、電池パック１０の切替要素５０と非常によく似たように動作する。図４４から図５０に示し本明細書中に記載するように、輸送用ロック又はキャップ１００’は、上記の輸送用ロック１００と非常によく似たように、電池パック１０’を、低定格電圧の構成又は状態（２０Ｖモード）でも中定格電圧の構成又は状態（６０Ｖモード）でもない、開状態にする。電気的接続の観点では、低定格電圧状態（２０Ｖモード）から中定格電圧状態（６０Ｖモード）への切替は上記と同様であり、切替要素５０’の動きによって実現される。すなわち、本実施形態で記述する電池パック１０’の操作は、図１から図１８を参照して上述した電池パック１０と非常によく似たものである。
【００５２】
図４４から図４８に示す輸送用ロック１００’は、上記の輸送用ロック１００と同様に電池パック１０’の上を摺動する。輸送用ロック１００’は、一体丁番１１４’によりカバー板１０２’の裏側に連結された一対のロック用腕部１２２を含んでいる。ロック用腕部１２２は、電池の溝１８に収容されるレールを含んでいる。ロック用腕部１２２は、ロック用腕部１２２から電池パック１０’に向かって延びるロック用突起１２６を含んでいる。輸送用ロック１００’はさらに、切替要素突出部５８と係合してこれを押す切替突起１０６’を含んでいる。輸送用ロック１００’はさらに、輸送用ロック１００’を電池パック１０’に固定するため電池パックのラッチ２０を収容する受け口１２０を備える。
【００５３】
図４６Ａ、図４６Ｂ、図４６Ｃ、図４７Ａ、図４７Ｂ及び図４８は、輸送用ロック１００’が電池パック１０’と連結することにより電池パック１０’が輸送用構成をなしているところを示す。輸送用ロック１００’が方向Ａに動いて電池パック１０’と連結すると、ロック用腕部１２２のレールが電池パック１０’の溝１８内に移動し、切替突起１０６’が電池パック１０’の軌道２８内に移動し、切替要素突出部５８の押し腕部７４と係合する。輸送用ロック１００’が方向Ａに動いて切替要素５０を動かし続けると、切替要素５０は開閉器接触部６０を動かして、上記のように接触パッド６６との係合を解除し、電池セルの系統３４が分断されて、これにより電池パック１０’が輸送用構成になる。同時に、輸送用ロック１００’が方向Ａに動くと、電池レール肩部３６がロック用腕部１２２と係合し、ロック用腕部１２２が一体丁番１１４’の結合点を中心に回転して、ロック用突起１２６を切替要素突出部５８に押し付け、それにより切替要素突出部５８が切替要素ＰＣＢ６４を押して、切替要素５０とＰＣＢ６４との間に摩擦力が発生し、切替要素５０を輸送用構成のままに維持するのを助ける。
【００５４】
輸送用ロック１００’が移動経路の終わりに達すると、カバー板１０２’の前部が電池パックのラッチ２０と係合し始め、ラッチを電池パックハウジング１２内に押し込む。輸送用ロック１００’が最終位置に到達すると、電池パックのラッチ２０は輸送用ロック受け口７０に収容される。これにより輸送用ロック１００’が電池パック１０’に固定され続ける。
【００５５】
図４９に示すように、輸送用ロック１００’が電池パック１０’と連結しているとき、電池パック１０’はゼロ電圧を供給するように構成されている。電池セルの組３４ａ、３４ｂは、分断されている。そのような構成において、電気的には、４つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）、６０ｃ（Ｓ３）、６０ｄ（Ｓ４）はどの接触パッド６６とも機械的及び電気的に接触しない。
【００５６】
図５０は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４）を示す電気回路図である。図示するように、開閉器接触部６０ａ、６０ｂ、６０ｃ及び６０ｄが切替要素５０とともに動かされると、Ａ−接触パッド６６はＢ−接触パッド６６から分断され、Ａ−接触パッド６６はＣ−接触パッド６６から分断され、Ｃ＋接触パッド６６はＢ＋接触パッド６６から分断され、Ｃ＋接触パッド６６はＡ＋接触パッド６６から分断され、この効果として電源開閉器ＳＷ１が開き（開状態）、電源開閉器ＳＷ２が開き（開状態）、電源開閉器ＳＷ３が開き（開状態）、電源開閉器ＳＷ４が開き（開状態）、Ａ＋接触パッド６６をＢ−接触パッド６６に接続する開閉器接触部はなくかつＢ＋接触パッド６６をＣ−接触パッド６６に接続する開閉器接触部はないため、電源開閉器ＳＷ５及びＳＷ６は開いている（開状態）。こうして、この開いた／輸送用構成においては、電池セルＡ系統（組）３４ａ、電池セルＢ系統（組）３４ｂ、及び電池セルＣ系統（組）３４ｃは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５及びＳＷ６からなる開閉器ネットワークによって、電気的に分離される。
【００５７】
図５１に示すように、電池パックは第２の（中）定格電圧を供給するよう構成されている。電池セルの組３４ａ、３４ｂ、３４ｃは直列に接続されている。このような構成において、電気的には、４つの開閉器接触部６０ａ（Ｓ１）、６０ｂ（Ｓ２）、６０ｃ（Ｓ３）、６０ｄ（Ｓ４）は機械的及び電気的に接触パッド６６と接触し、電池セルの組３４ａ、３４ｂ、３４ｃを直列に接続する。図５２は、開閉器接触部６０と接触パッド６６とによって形成される物理的開閉器を代表する電気開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４）を示す電気回路図である。図示するように、開閉器接触部６０ａはＡ＋接触パッド６６とＣ＋接触パッド６６とを接続せず、開閉器接触部６０ｂはＣ＋接触パッドとＢ＋接触パッドとを接続せず、開閉器接触部６０ｃはＡ−接触パッド６６とＣ−接触パッド６６とを接続せず、開閉器接触部６０ｄはＡ−接触パッド６６とＢ−接触パッド６６とを接続しないため、電源開閉器ＳＷ１は開いており（開状態）、電源開閉器ＳＷ２は開いており（開状態）、電源開閉器ＳＷ３は開いており（開状態）、電源開閉器ＳＷ４は開いている（開状態）。
【００５８】
開閉器接触部６０ｂがＣ−接触パッド６６をＢ＋接触パッド６６に接続するので、電源開閉器ＳＷ６は閉じ（閉状態）、開閉器接触部６０ｄがＡ＋接触パッド６６をＢ＋接触パッド６６に接続するので電源開閉器ＳＷ５は閉じる（閉状態）。こうして、この中定格構成において、電池セルＡ系統（組）３４ａ、電池セルＢ系統（組）３４ｂ、及び電池セルＣ系統（組）３４ｃは、電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３、ＳＷ４、ＳＷ５及びＳＷ６からなる開閉器ネットワークによって直列に電気的に接続される。
【００５９】
図５３Ａ１は、電池パックの代替的な例示的な実施形態５００を示す。電池パック５００は、電池セルの２つの系統（組）５３４ａ、５３４ｂを含んでいる。各系統（Ａ系統及びＢ系統）は直列接続された５個の電池セル５３２を含んでいる。電池セルの各系統５３４は正極端子５３６と負極端子５３８とを有している。代替的な実施形態において、電池パック５００はより多くの電池セル系統を含んでいてもよく、各系統はより少ない又はより多い電池セル数を含んでいてもよい。電池パック５００は電池セル５３２を保持するハウジング５１２を含んでいる。電池パック５００はさらに、各電池セル５３２の他の電池セルとの相対位置を維持するセルホルダーを含んでいる。電池パック５００はさらに、電池パック端子ブロック５４０を含んでいる。電池パック端子ブロック５４０は複数の（１組の）電池パック端子５５０を収納する。この実施形態において、複数の電池パック端子５５０は、電池セルの各系統に対応する正極電池パック端子及び電池セルの各系統に対応する負極端子を含んでいる。この実施形態においては、電池セルＡ系統の正極電池パック端子５５０ａ、電池セルＢ系統の正極電池パック端子５５０ｂ、電池セルＡ系統の負極電池パック端子５５０ｃ、電池セルＢ系統の負極電池パック端子５５０ｄがある。
【００６０】
電池パック端子５５０は電池セル系統の対応する端子に電気的に接続される。具体的には、正極Ａ系統電池パック端子５５０ａは電池セルＡ系統の正極端子５３６ａに電気的に接続され、正極Ｂ系統電池パック端子５５０ｂは電池セルＢ系統の正極端子５３６ｂに電気的に接続され、負極Ａ系統電池パック端子５５０ｃはセルＡ系統の負極端子５３８ａに電気的に接続され、負極Ｂ系統電池パック端子５５０ｄは電池セルＢ系統の負極端子５３８ｂに電気的に接続される。さらに、デフォルト状態において正極電池パック端子５５０ａ，５５０ｂは互いに電気的に接続され、負極電池パック端子５５０ｃ，５５０ｄは互いに電気的に接続されている。正極端子と負極端子とはチューリップ形に接触する構成で形成してもよい。他の構成も本開示で考察される対象である。
【００６１】
図５３Ａ１に示すように、電池パック５００が電気器具に接続されていないとき、正極Ａ系統電池パック端子５５０ａは正極Ｂ系統電池パック端子５５０ｂと電気的に接続され、負極Ａ系統電池パック端子５５０ｃは負極Ｂ系統電池パック端子５５０ｄと電気的に接続されている。こうして図５３Ａ２に示すように、電池セルの２つの系統５３４は互いに並列接続される。この構成を接続構成又は動作構成と呼ぶ。
【００６２】
図５３Ｂ１に示すように、電池セルの複数の系統５３４を切り離し、これにより輸送用に電池パック５００の出力レベルを下げるために、絶縁物５６０等の輸送用カプラ／ロックが電池パック端子ブロック５４０と連結される。絶縁物５６０はハウジング５６２に収納してもよい。絶縁物５６０は任意の絶縁素材により作られ、カプラハウジング５６２から延びて正極電池パック端子５５０ａ、５５０ｂと負極電池パック端子５５０ｃ、５５０ｄとの間に挿入されるように形成される。
【００６３】
図５３Ｂ２に示すように、絶縁物５６０が電池パック５００と連結し、電池パック端子５５０ａ、５５０ｂ、５５０ｃ、５５０ｄの間に挿入されると、電池セル系統５３４ａ、５３４ｂの間の効果的な電気的開閉器が開き、これによりこれら電池セル系統を相互に分断する。輸送状態と呼ぶこの構成において、これら電池セル系統５３４は電気的に互いに切り離されている。絶縁物５６０が電池パック５００から除かれると、電池パック端子が再度連結し、これにより電池セル系統５３４同士を接続する。
【００６４】
電池パック５００が、電気器具（電動工具）５６６の対応する連結用インターフェースと連結すると、電動工具５６６の電源端子５７０を収納している電動工具端子ブロック５６８が、対応する電池パック端子５５０と連結し、電池パック５００から工具５６６に電力が供給される。図５３Ｂ２に示すように、ここでも電池セルの複数の系統は相互に並列に電気的に接続される。
【００６５】
図５４は電池パックの代替的な例示的な実施形態６００、及び電池パック６００とともに用いるための代替的な例示的な輸送用カプラ／キャップを示す。図５４Ａ１は電池パック６００が電気器具（電動工具）６１０と連結しているところを示す。電池パック６００は、対応する電動工具インターフェース６０４と連結するよう構成された電池パックインターフェース６０２を含んでいる。インターフェース６０２、６０４は１組の連結するレールと溝とを備えていてもよい。電池パックはさらに、１組の電池パック端子６０７を収納する端子ブロック６０６を含んでいる。電動工具はさらに１組の工具端子６０９を収納する端子ブロック６０８を含んでいる。電池パック端子ブロック６０６及び電池パック端子６０７は、当該技術において良く知られているように、工具端子ブロック６０８及び工具端子６０９と連結するように構成される。電池パック６００は、図５３に関して説明した電池セル及び電池セル系統と同様の電池セル及び電池セル系統を含んでいる。電池パックはさらに、電気器具６１０に固定するための電池パックラッチ６２０、及び圧縮バネ６１８を含んでおり、圧縮バネ６１８は、ラッチ６２０が少なくとも部分的に電池パックハウジング６１２から外に延びて、電動工具６１０の対応する受け口６２６に収容されるようにする。この状態を上位配置と呼ぶ。
【００６６】
電池パック６００はさらに、電池パックラッチ６２０の第１面に取り付けた第１の開閉器接触部６２２ａ、及び電池パックラッチ６２０の第１面の反対側にある第２面に取り付けた第２の開閉器接触部６２２ｂを含んでいる。ラッチ６２０の両面は電池パックハウジング内に位置する。電池パック６００はさらに、正極Ａ系統接触パッド６１６ａ、正極Ｂ系統接触パッド６１６ｂ、負極Ａ系統接触パッド６１６ｃ、及び負極Ｂ系統接触パッド６１６ｄを含んでいる。正極接触パッド６１６ａ、６１６ｂは、電池パックラッチ６２０の第１面に隣接する電池パックハウジング６１２の第１内面に固定される。負極接触パッド６１６ｃ、６１６ｄは電池パックラッチ６２０の第２面に隣接する電池パックハウジング６１２の第２内面に固定される。正極接触パッド６１６ａ、６１６ｂは、相互に接触しないが、ラッチが上位配置にあるときに第１の開閉器接触部６２２ａと連結するように、互いに対して配置される。負極接触パッド６１６ｃ、６１６ｄは、相互に接触しないが、ラッチが上位配置にあるときに第２の開閉器接触部６２２ｂと連結するように、互いに対して配置される。
【００６７】
図５４Ａ１及び図５４Ａ２に示すように、電池パック６００は電動工具６１０と連結し、ラッチ６２０は上位配置で電動工具の受け口に収容されている。このように正極開閉器接触部６２２ａは正極接触パッド６１６ａ、６１６ｂを接続し、その効果として正極Ａ系統端子５５０ａと正極Ｂ系統端子５５０ｂとの間の開閉器ＳＷ２を閉じ、負極開閉器接触部６２２ｂは負極接触パッド６１６ｃ、６１６ｄを接続し、その効果として負極Ａ系統端子５５０ｃと負極Ｂ系統端子５５０ｄとの間の開閉器ＳＷ１を閉じる。対応する接触パッドは６１６ａ、６１６ｂ、６１６ｃ、６１６ｄである。
【００６８】
図５４Ｂ１、図５４Ｂ２、図５４Ｂ３に示すように、電池パック６００を電力容量が低減された状態にするには、輸送用ロック又はキャップ６３０を電池パック６００に取り付ける。キャップ６３０は、キャップを電池パックハウジング６１２に接続するための接続部６３２を含んでいる。この例示的な実施形態において、キャップ６３０を電池パック６００に装着できるように、接続部６３２は、１組の脚部と受け口とを含んでいる。キャップ６３０は、電池パック端子ブロックとラッチ６２０とを収容する内部空洞を有する。内部空洞の内部高さは、キャップ６３０を電池パック６００に取り付けたときに、内部空洞の内面がバネ６１８の力に抗してラッチ６１８を電池パックハウジング６１２内に押し込むような高さとする。キャップ６３０が電池パック６００に取り付けられ、ラッチ６３０が電池パックハウジング６１２内に押し込まれると、開閉器接触部６２２ａ、６２２ｂが、対応する接触パッド６１６ａ、６１６ｂ、６１６ｃ、６１６ｄから離され、その効果として、対応する電池系統端子間の開閉器ＳＷ１、ＳＷ２を開く。図５４Ｂ３は系統端子間で開いている開閉器ＳＷ１、ＳＷ２を示す。
【００６９】
図５５から図６０は、電池パックの輸送システムの代替的な実施形態を示す。この輸送システムにおいて、電池パックは、電池ハウジングに収納されるねじ（又は均等な部品）を含んでいる。ねじは２つの位置に配置することができる。第１の、上位配置又は拡張配置では、ねじはハウジングから延びているが依然ハウジングに保持されており、第２の、下位配置又は挿入配置では、ねじはハウジング内にねじ込まれ、ハウジングの外面と概して同一平面にある。
【００７０】
図５６に示すように、電池は電池セルの３つの系統（電池セルのＡ系統、Ｂ系統及びＣ系統）のそれぞれの正極端子に接続された導線を含んでいる。各導線は個別の接触部にも接続されている。ねじも個別の接触部に接続されている。このねじ接触部はＢＡＴＴ＋電池端子に接続されている。図５７及び図５８について、ねじが上位配置にあるときには、ＢＡＴＴ＋電池端子とＡ＋接触部／導線（ＳＷ３）との間の接続は開いており、Ａ＋接触部／導線とＢ＋接触部／導線（ＳＷ２）との間の接続は開いており、Ｂ＋接触部／導線（ＳＷ１）の間の接続は開いている。このように、電池セルの複数の系統は相互に電気的に分離されて遮断されている。こうして、ＢＡＴＴ＋電池端子とＢＡＴＴ−電池端子との間はゼロ電圧となる。図５９及び図６０について、ねじが下位配置にあるときには、ＢＡＴＴ＋電池端子とＡ＋接触部／導線（ＳＷ３）との間の接続は閉じており、Ａ＋接触部／導線とＢ＋接触部／導線（ＳＷ２）との間の接続は閉じており、Ｂ＋接触部／導線（ＳＷ１）の間の接続は閉じている。このように、電池セルの複数の系統は相互に並列に電気的に接続される。こうして、ＢＡＴＴ＋電池端子とＢＡＴＴ−電池端子との間には電池セルに応じた電圧がある。
【００７１】
図６１から図６３は、電池パック８００、及び電池パック８００とともに用いるための輸送用カプラの代替的な実施形態を示す。電池パック８００はハウジング８１２を含んでいる。ハウジング８１２は、上述のように複数の電池セルを収容する。電池セルは、上述のように電池セルの１つの系統に直列に接続される。電池パック８００は電池セルの２以上の系統を含んでいてもよい。セルの各系統は２以上の電池セルを含んでいてもよい。上述のように電池セルの各系統は正極端子及び負極端子を有している。この例示的な実施形態において、各正極系統端子は端子結節点８１６に電気的に接続されている。電池パック８００は、端子結節点８１６間を接続するセル連接部（セルストラップとも呼ぶ）８２０を含んでいる。端子結節点８１６とセル連接部８２０との間の接続は、その効果として開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）として機能する。電池パック８００は、セル連接部８２０と端子結節点８１６との間に配置されたプルタブ８２４を含んでいる。プルタブ８２４は絶縁素材で作られており、その効果として端子結節点８１６とセル連接部８２０との間の開閉器を開く。図６１Ａに示すように、プルタブ８２４は、電池パックハウジング８１２の中から、電池パックハウジング８１２の外に延びている。ユーザはプルタブ８２４を端子結節点８１６とセル連接部８２０との間から引いて取り去る。ひとたびユーザによりプルタブ８２４が（矢印Ｃの方向に）取り去られると、セル連接部８２０は端子結節点８１６と電気的に接続し、その効果として開閉器ＳＷ１、ＳＷ２を閉じる。
【００７２】
図６２は、セル系統８３４ａ、８３４ｂ、８３４ｃ、及び系統端子を接続する開閉器ＳＷ１、ＳＷ２の簡略化した回路図を示す。図６２に示す構成において、プルタブ８２４は端子結節点８１６とセル連接部８２０との間にあり、これにより、開閉器ＳＷ１及びＳＷ２は開いており、セルの複数の系統は分断され／分離されている。
【００７３】
図６３は、セル系統８３４ａ、８３４ｂ、８３４ｃ、及び開閉器ＳＷ１、ＳＷの簡略化した回路図を示す。図６３に示す構成において、プルタブ８２４は端子結節点８１６とセル連接部８２０との間から（矢印Ｃの方向に）取り去られており、これにより、開閉器ＳＷ１とＳＷ２は閉じており、セルの複数の系統は結ばれ／接続されている。
【００７４】
図６４から図６５は、電池パック８００’、及び電池パック８００’とともに用いるための輸送用カプラの代替的な実施形態を示す。電池パック８００’はハウジング８１２’を含んでいる。ハウジング８１２’は、上述のように複数の電池セルを収容する。電池セルは、上述のように電池セルの１つの系統に直列に接続される。電池パック８００’は電池セルの２以上の系統を含んでいてもよい。セルの各系統は２以上の電池セルを含んでいてもよい。上述のように電池セルの各系統は正極端子及び負極端子を有している。この例示的な実施形態において、各正極系統端子は端子結節点８１６’に電気的に接続されている。電池パック８００’は、端子結節点８１６’間を接続するセル連接部（セルストラップとも呼ぶ）８２０’を含んでいる。端子結節点８１６’とセル連接部８２０’との間の接続は、その効果として開閉器（ＳＷ１、ＳＷ２）として機能する。電池パック８００’は、セル連接部８２０’と端子結節点８１６’との間に配置された一対のプルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’を含んでいる。プルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’は絶縁素材で作られており、その効果として端子結節点８１６’とセル連接部８２０’との間の開閉器を開く。図６４Ａに示すように、プルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’は、電池パックハウジング８１２’の中から電池パックハウジング８１２’の外に延びている。ユーザはプルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’を端子結節点８１６’とセル連接部８２０’との間から引いて取り去る。ひとたびユーザによりプルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’が（矢印Ｃの方向に）取り去られると、セル連接部８２０’は端子結節点８１６又は隣接する連接部８２０’と電気的に接続し、その効果として開閉器ＳＷ１、ＳＷ２を閉じる。
【００７５】
図６４Ｃは、セル系統８３４ａ、８３４ｂ、８３４ｃ、及び系統端子を接続する開閉器ＳＷ１、ＳＷ２の簡略化した回路図を示す。図６４Ｃに示す構成において、プルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’は端子結節点８１６’とセル連接部８２０’との間に配置され、これにより、開閉器ＳＷ１及びＳＷ２は開いており、セルの複数の系統は分断され／分離されている。
【００７６】
図６５Ｃは、セル系統８３４ａ、８３４ｂ、８３４ｃ、及び開閉器ＳＷ１、ＳＷの簡略化した回路図を示す。図６５Ｃに示す構成において、プルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’は端子結節点８１６’とセル連接部８２０’との間から（矢印Ｃの方向に）取り去られており、これにより、開閉器ＳＷ１とＳＷ２は閉じており、セルの複数の系統は結ばれ／接続されている。
【００７７】
そのようにすれば、セル４８の異なる系統Ａ、Ｂ、Ｃ（ＣA1−ＣA5、ＣB1−ＣB5及びＣC1−ＣC5）が電気的及び／又は機械的に分離されるので、各電池セルは２０ワット時以下のエネルギーを有しかつ電池パックのエネルギーが１００ワット時以下となるため、電池パック８１０’は輸送規制に適合するであろう。エンドユーザが電池パック８００’を使う際は、エンドユーザはプルタブ８２４ａ’、８２４ｂ’を電池パック８１０’のハウジング８１２’から外すだけでよい。これは、接触部及び接続ストラップ８２０ａ’、８２０ｂ’が閉じて上述のように動作することを可能にする。
【００７８】
図６６及び図６７は、図６１Ａに示す電池パックの代替的な輸送用の解決策を示す。図６４及び図６５に示す実施形態と同様に、この実施形態は、セル連接部を分断し（離し）及び連結して（接続して）、セル系統同士を分断し及び連結するためのプルタブを含んでいる。そのような例示的な実施形態において、各セル３２は、２０ワット時以下のエネルギーを有する。図６６Ａ及び図６６Ｂに示すように例示的な電池パック８００”に配置される場合、一時的なカプラは、（図６４及び図６５に関連して記載した２つのプルタブに替えて）４つのプルタブＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３及びＳＳ４を含んでいる。当業者は、プルタブＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３及びＳＳ４は絶縁（非伝導性）素材でできており、セル系統同士の間を電気が流れることができないように連接部ＰＳを分断することを理解するであろう。図６６Ａ及び図６６Ｂに示すように、プルタブＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３及びＳＳ４は、電池パック８００”のハウジングの外に延びている。
【００７９】
図６７Ａは、図６６の電池の簡略化した回路図であり、プルタブが連接部の間に配置され、このため、電池セル系統の正極端子と負極端子との間に開いた開閉器がある。具体的には、連接部ＰＳ１と連接部ＰＳ２との間にプルタブＳＳ１を置くことにより、セルＣ系統の正極端子とセルＢ系統の正極端子とを分離し、その効果としてセルＣ系統の正極端子とセルＢ系統の正極端子との間の開閉器ＳＷ２を開く。
【００８０】
連接部ＰＳ４と連接部ＰＳ５との間にプルタブＳＳ３を置くことにより、セルＣ系統の負極端子とセルＢ系統の負極端子とを分離し、その効果としてセルＣ系統の負極端子とセルＢ系統の負極端子との間の開閉器ＳＷ４を開く。
【００８１】
連接部ＰＳ２と連接部６８との間にプルタブＳＳ２を置くことにより、セルＢ系統の正極端子とセルＡ系統の正極端子とを分離し、その効果としてセルＢ系統の正極端子とセルＡ系統の正極端子との間の開閉器ＳＷ１を開く。
【００８２】
連接部ＰＳ５と連接部６９との間にプルタブＳＳ４を置くことにより、セルＢ系統の負極端子とセルＡ系統の負極端子とを分離し、その効果としてセルＢ系統の負極端子とセルＡ系統の負極端子との間の開閉器ＳＷ３を開く。
【００８３】
そのようにすれば、セル４８の異なる下位組Ａ、Ｂ、Ｃ（ＣA1−ＣA5、ＣB1−ＣB5及びＣC1−ＣC5）が電気的に分離されるので、各電池セルは２０ワット時以下のエネルギーを有しかつ電池パックの総エネルギーが１パックあたり１００ワット時以下となるため、電池パック８００”は輸送規制に適合する。
【００８４】
エンドユーザが電池パック８００”を使う際は、エンドユーザはプルタブＳＳ１、ＳＳ２、ＳＳ３及びＳＳ４を電池パック８００”のハウジングから外すだけでよい。図６７Ｂは、図６６の電池の簡略化した回路図であり、連接部の間からプルストラップが取り去られ、このため、電池セル系統の正極端子と負極端子との間に閉じた開閉器がある。具体的には、連接部ＰＳ１と連接部ＰＳ２との間からプルタブＳＳ１を取り去ることにより、セルＣ系統の正極端子とセルＢ系統の正極端子とが接続し、その効果としてセルＣ系統の正極端子とセルＢ系統の正極端子との間の開閉器ＳＷ２が閉じる。
【００８５】
連接部ＰＳ４と連接部ＰＳ５との間からプルタブＳＳ３を取り去ることにより、セルＣ系統の負極端子とセルＢ系統の負極端子とが接続し、その効果としてセルＣ系統の負極端子とセルＢ系統の負極端子との間の開閉器ＳＷ４が閉じる。
【００８６】
連接部ＰＳ２と連接部６８との間からプルタブＳＳ２を取り去ることにより、セルＢ系統の正極端子とセルＡ系統の正極端子とが接続し、その効果としてセルＢ系統の正極端子とセルＡ系統の正極端子との間の開閉器ＳＷ１が閉じる。
【００８７】
連接部ＰＳ５と連接部６９との間からプルタブＳＳ４を取り去ることにより、セルＢ系統の負極端子とセルＡ系統の負極端子とが接続し、その効果としてセルＢ系統の負極端子とセルＡ系統の負極端子との間の開閉器ＳＷ３が閉じる。
【００８８】
当業者は、セル４８のそれぞれ異なる下位組Ａ、Ｂ、Ｃ（ＣA1−ＣA5、ＣB91−ＣB5、及びＣC1−ＣC5）は、試験用の大きな電池パックに組み合わされた個々のセル又はセルの組である代わりに、個別のＵＮ３８．３試験済みのサブアセンブリであり得ることを理解するであろう。
【００８９】
［図６８から図７１―実施形態Ｃ４］
【００９０】
図７２及び図７３は、電池パック９００、及び電池パック９００とともに用いるための輸送用カプラの代替的な例示的な実施形態を示す。電池パック９００は電池セルの２つの系統（組）９３４ａ、９３４ｂを含んでいる。各系統（Ａ系統及びＢ系統）は直列接続された５個の電池セル９３２を含んでいる。電池セルの各系統９３４は、正極端子９３６と負極端子９３８とを有している。代替的な実施形態において、電池パック９００は電池セルのより多くの系統を含んでいてもよく、各系統はより少ない又はより多い電池セルを含んでいてもよい。電池パック９００は、電池セル９３２を保持するハウジング９１２を含んでいる。電池パック９００はさらに、各電池セル９３２の他の電池セルとの相対的位置を維持するセルホルダーを含んでいる。電池パック９００はさらに、電池パック端子ブロック９４０を含んでいる。電池パック端子ブロック９４０は複数の（１組の）電池パック端子９５０を収納する。この実施形態において、複数の電池パック端子９５０は、電池セルの各系統に対応する一対の正極電池パック端子及び電池セルの各系統に対応する一対の負極端子を含んでいる。この実施形態においては、電池セルＡ系統のための一対の正極電池パック端子９５０ａ、電池セルＢ系統のための一対の正極電池パック端子９５０ｂ、電池セルＡ系統のための一対の負極電池パック端子９５０ｃ、及び電池セルＢ系統のための一対の負極電池パック端子９５０ｄがある。
【００９１】
電池パック端子９５０は電池セル系統の対応する端子に電気的に接続される。具体的には、正極Ａ系統電池パック端子９５０ａは電池セルＡ系統の正極端子９３６ａに電気的に接続され、正極Ｂ系統電池パック端子９５０ｂは電池セルＢ系統の正極端子９３６ｂに電気的に接続され、負極Ａ系統電池パック端子９５０ｃは電池セルＡ系統の負極端子９３８ａに電気的に接続され、負極Ｂ系統電池パック端子９５０ｄは電池セルＢ系統の負極端子９３８ｂに電気的に接続される。さらに、デフォルト状態において正極電池パック端子５５０ａ、５５０ｂは互いに電気的に分断され／分離され、負極電池パック端子５５０ｃ、５５０ｄは互いに電気的に分断され／分離されている。こうして、個々のセル系統９３４は互いに結ばれておらず（分断され／分離され）、そのため電池パックは、セル系統９３４が互いに結ばれている場合よりも低い電力容量を有している。正極端子及び負極端子はチューリップ形に接触する構成で形成してもよい。他の構成も本開示で考察される対象である。
【００９２】
図７３に示すように、電動工具９６６が電池パック９００と連結するとき、一対の工具端子９７０ａ、９７０ｂは対応する電池パック端子９５０と連結する。具体的には、正極工具端子９７０ａは、正極Ａ系統電池パック端子９５０ａ及び正極Ｂ系統電池パック端子９５０ｂと連結してこれら端子を電気的に接続し、負極工具端子９７０ｂは、負極Ａ系統電池パック端子９５０ｃ及び負極Ｂ系統電池パック端子９５０ｄと連結してこれら端子を電気的に接続する。工具端子９７０は、その効果として電池セル系統端子の間の電源開閉器ＳＷ１、ＳＷ２の役割を果たす。すなわち、図７３Ａ１、７３Ａ２、７３Ａ３及び７３Ａ４に示すように、正極工具端子９７０ａが正極電池パック端子９５０ａ、９５０ｂと連結してこれら端子を接続すると、電池セル系統の正極端子９３６ａ、９３６ｂは接続され、その効果として開閉器ＳＷ２が閉じ、負極工具端子９７０ｂが負極電池パック端子９５０ｃ、９５０ｄと連結してこれら端子を接続すると、電池セル系統の負極端子９３８ａ、９３８ｂは接続され、その効果として開閉器ＳＷ１が閉じる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７Ａ】
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【図３７Ｂ】
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【図３７Ｃ】
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【図３８Ａ】
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【図３８Ｂ】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４Ａ】
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【図４４Ｂ】
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【図４４Ｃ】
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【図４４Ｄ】
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【図４５Ａ】
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【図４５Ｂ】
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【図４６Ａ】
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【図４６Ｂ】
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【図４６Ｃ】
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【図４７Ａ】
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【図４７Ｂ】
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【図４８】
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【図４９】
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【図５０】
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【図５１】
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【図５２】
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【図５３Ａ】
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【図５３Ｂ】
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【図５４Ａ】
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【図５４Ｂ】
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【図５５】
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【図５６】
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【図５７】
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【図５８】
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【図５９】
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【図６０】
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【図６１】
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【図６２】
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【図６３】
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【図６４Ａ】
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【図６４Ｂ】
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【図６４Ｃ】
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【図６５Ａ】
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【図６５Ｂ】
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【図６５Ｃ】
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【図６６Ａ】
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【図６６Ｂ】
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【図６７Ａ】
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【図６７Ｂ】
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【図６８】
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【図６９】
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【図７０】
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【図７１】
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【図７２Ａ１】
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【図７２Ａ２】
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【図７２Ａ３】
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【図７２Ａ４】
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【図７３Ａ１】
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【図７３Ａ２】
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【図７３Ａ３】
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【図７３Ａ４】
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【図７４Ａ】
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【図７４Ｂ】
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【図７４Ｃ】
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【図７５Ａ】
2022002217.tif 000106
【図７５Ｂ】
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【図７６Ａ】
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【図７６Ｂ】
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【図７７Ａ】
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【図７７Ｂ】
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【手続補正書】
【提出日】令和3年10月29日(2021.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気器具に電力供給するための着脱可能な２次電池パックであって、
当該電池パックが、
前記電気器具の受け部に機械的に連結するように構成されたハウジングと、
前記ハウジング内に収納される電池セルの第１系統と、
前記ハウジング内に収納される電池セルの第２系統と、
前記電池セルの第１系統を、第１状態において、前記電池セルの第２系統に電気的に接続し、前記電池セルの第１系統を、第２状態において、前記電池セルの第２系統から電気的に接続を断つように配置された少なくとも１つの開閉器素子と、
前記ハウジングの中に少なくとも部分的に備えられ、第１の位置と第２の位置の間を移動可能なカプラと、を備え、
前記第１の位置において、前記カプラは、前記少なくとも一つの開閉器素子を前記第１状態にして、前記電池セルの第１系統を前記電池セルの第２系統に電気的に接続し、前記第２の位置において、前記カプラは、前記少なくとも一つの開閉器素子を前記第２状態にして、前記電池セルの第１系統を前記電池セルの第２系統から電気的に接続を断つ、電池パック。
【請求項２】
前記電池セルの第１系統及び前記電池セルの第２系統のそれぞれは、直列に接続された電池セルを有し、前記少なくとも１つの開閉器素子は、前記電池セルの第１系統及び前記電池セルの第２系統を直列に接続するように設けられる、請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
更に、前記カプラの第３の位置において、前記電池セルの第１系統及び前記電池セルの第２系統を並列に切り替え可能に接続するように構成された少なくとも１つの切替開閉器を備える、請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
更に、前記ハウジングの長手方向に沿って配向された複数の電池端子を有し、
前記カプラは、当該カプラの少なくとも前記第２の位置において前記ハウジングの外面から少なくとも部分的にアクセス可能に設けられた部分を備え、前記ハウジングの長手方向に沿って摺動して移動可能である、請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項５】
前記カプラを前記第２の位置に固定するために移動可能に取り付けられる輸送用ロックを更に備える、請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項６】
前記輸送用ロックは、前記ハウジングの外側に取り付けられる、請求項５に記載の電池パック。
【請求項７】
前記輸送用ロックは、本体と、前記本体から延びる少なくとも一つの突出部とを備え、前記突出部は、前記カプラに係合して、前記カプラを前記第２の位置に押し込む、請求項５又は６に記載の電池パック。
【請求項８】
更に、複数の電池端子に対応する複数の端子ハウジングスロットを有し、前記輸送用ロックが、前記複数の端子ハウジングスロットに隣接して摺動可能に取り付け可能である、請求項７に記載の電池パック。
【請求項９】
前記輸送用ロックの本体が、前記複数の端子ハウジングスロットを少なくとも部分的に覆う、請求項８に記載の電池パック。
【請求項１０】
前記輸送用ロックが前記ハウジングに取り付けられたときに、前記電池パックは前記電気器具の受け部に機械的に連結することが防止される、請求項５〜９のうちいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記電池パックが前記電気器具に連結するときに、前記カプラが前記第１の位置に動く、請求項１〜１０のうちいずれか１項に記載の電池パック。
【請求項１２】
前記カプラがタブを含む、請求項１に記載の電池パック。
【請求項１３】
前記タブは、前記ハウジングの内側から当該ハウジングの外側へ延びている、請求項１２に記載の電池パック。