一种电池包的制作方法

本发明属于电池的技术领域，具体涉及一种电池包。

背景技术：

现有的电池包主要由多个单体电池或电容器的并列形成一定电压和容量的电池模组，并将电池模组放在一个密封的箱体内制成，其输出电压有限，在大功率的电气设备中应用的较少，即使将电池包应用在此类设备中，例如电焊机、割草机、电动摩托车等等，其输出的电压有限，电池包需要进行频繁的充电来满足该类设备的充电需求。

中国专利文献CN10539065A公开一种电池包，包括串联的两个电池模组，每个电池模组内包括具有呈矩形阵列的安装孔的支架，一一对应地安装在安装孔内的单体电池，任意相邻两个电池之间的极性相反，且通过导电片呈串联连接，以提高每个电池模组的输出电压，进而提高整个电池包的输出电压。

但是，此结构的电池包，每一个电池模组内的任意相邻两个电池的极性相反，并且采用串联连接方式，当其中一个电池出现故障时，会导致整个电池包处于故障，电池包出现故障的频率高和维修成本高；同时电池回路上的电流低，使得电池包的输送功率低，难以应用在大功率的设备中，使得电池包的受用范围受限制。也即，在提高电池输出电压的同时电池包的易出现故障，同时输出功率小的问题。

技术实现要素：

因此，本发明所要解决的技术问题在于现有技术中的电池包在提高电池输出电压的同时易出现故障，并且输出功率小的问题。

为此，本发明提供一种电池包括，具有电池模组，所述电池模组包括

支架组件，具有数个安装区域；

若干个电池，分别设置在各所述安装区域中，每一所述安装区域中至少设置两个所述电池，同一所述安装区域中各所述电池之间并联连接；不同所述安装区域之间的所述电池之间串联连接。

优选地，上述的电池包，所述支架组件成型有至少四列的安装孔，至少两列所述安装孔形成第一安装区域，其余列的所述安装孔形成第二安装区域。

进一步优选地，上述的电池包，所述电池一一对应地安装在所述安装孔内；在各所述安装区域中位于同一排上的所述电池呈并联连接且极性的设置方向相同，相邻两排上的所述电池呈串联连接且极性的设置方向相反；

所述第一安装区域的所述电池的总出线端与所述第二安装区域的所述电池的总进线端串联连接，其总进线端作为该所述电池模组的第一进线端，所述第二安装区域的所述电池的总出线端作为该所述电池模组的第一出线端。

优选地，上述的电池包，所述电池模组为沿竖直方向叠放设置的至少两个，位于下方的所述电池模组的第一出线端与其相邻的位于上方的所述电池模组的第一进线端串联。

进一步优选地，上述的电池包，相邻两个所述电池模组之间设置耐高温隔热板。

优选地，上述的电池包，所述支架组件包括平行设置的上支撑板和下支撑板，所述上支撑板与所述下支撑板上开设一一相对的所述安装孔，所述电池的顶部和底部分别安装在所述上支撑板和下支撑板的安装孔内。

进一步优选地，上述的电池包，所述上支撑板的一端突出成型有进线端子和出线端子；同一电池模组内的位于同一所述安装区域内的所述电池通过若干个所述第一导电片串联连接，相邻两个不同的所述安装区域内的所述电池通过第三导电片串联连接，并通过两个第二导电片分别将该所述电池模组的第一进线端连接于所述进线端子，以及将第一出线端连接于出线端子。

进一步优选地，上述的电池包，还包括竖向设置在所述上支撑板与所述下支撑板之间的两块均衡线路板，两块所述均衡线路板沿所述电池排布的列的方向延伸，并与所述上支撑板、下支撑板之间围成所述电池的安装空间；

两块所述均衡线路板分别通过所述第一导电片连接于各所述安装区域内的所述电池，用于采集各所述安装区域内的所述电池的电压和均衡所述电池的电压。

优选地，上述的电池包，所述电池模组还包括内壳体，所述上支撑板、下支撑板以及电池安装在所述内壳体中。

进一步优选地，上述的电池包，所述内壳体包括开口朝下的凹槽式上盖体和开口朝上的凹槽式下盖体，所述上支撑板和下支撑板分别安装在所述上盖体和下盖体内，所述电池外漏在外界；

还包括设置在所述上盖体与下盖体之间的风扇。

进一步优选地，上述的电池包，还具有设置在位于最上方的所述电池模组的顶部表面上的第二线路板，所述电池模组电连接于所述第二线路板，所述第二线路板用于控制所述电池的充放电情况和故障管理。

优选地，上述的电池包，还具有设置在所述第二线路板顶部上的散热器。

进一步优选地，上述的电池包，还包括外壳体，所述外壳体具有适于安装所述电池模组和所述第二线路板的安装腔体。

更佳优选地，上述的电池包，所述外壳体包括凹槽式底壳，可拆卸地设置在所述底壳的顶部开口上的顶壳；

所述底壳侧壁上开设四个通线孔，分别供充电线、通信线、放电正极线以及放电负极线穿过；

还包括继电器，所述充电线依次连接于所述继电器、电池模组以及第二线路板；

所述通信线连接于所述第二线路板，所述放电正极线位于所述外壳体内的一端连接于位于最上方的所述电池模组的第一出线端，所述放电负极线位于所述外壳体内的一端连接于位于最下方的所述电池模组的第一进线端；和/或

所述外壳体的侧壁面上安装防爆阀。

更佳优选地，上述的电池包，所述支架组件上成型有六列安装孔，其中，三列所述安装孔形成所述第一安装区域，其余三列形成所述第二安装区域，所述支架组件上的所述电池整体呈U型排布。

本发明提供的技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的电池包，具有电池模组，电池模组包括支架组件和若干电池，支架组件具有数个安装区域；若干个电池分别设置在各安装区域中，每一安装区域中至少设置两个电池，同一安装区域中各电池之间并联连接；不同安装区域之间的电池之间串联连接。

此结构的电池包，在充放电过程中，当同一安装区域内的一个电池出现故障时，只需与其并联的电池处于正常的工作状态，就不会影响整个电池模组内的回路，从而降低电池包出现故障的概率；同时，同一安装区域内的各个电池之间并联连接，增大同一安装区域内的回路电流，再加上不同安装区域内之间的电池之间采用串联连接，增大电池模组的电压，从而提高电池包的输出电压和输出功率，能够使得此结构的电池包能够在大功率设备的领域中得到应用。

2.本发明提供的电池包，支架组件成型有至少四列的安装孔，至少两列安装孔形成第一安装区域，其余列的所述安装孔形成第二安装区域；电池一一对应地安装在安装孔内；在各安装区域中位于同一排上的电池呈并联连接且极性的设置方向相同，相邻两排上的电池呈串联连接且极性的设置方向相反，第一安装区域的电池的总出线端与第二安装区域的电池的总进线端串联连接，其总进线端作为该电池模组的第一进线端，第二安装区域的电池的总出线端作为该电池模组的第一出线端。一方面便于电池的安装工作，另一方面能够减少各安装区域内的电线的走线所占用的空间，每个电池模组内的第一进线端和第一出线端直接靠近外壳体的内壁面处，减少外壳体的体积，使得电池包的结构紧凑。

3.本发明提供的电池包，电池模组为沿竖直方向叠放设置的至少两个，位于下方的电池模组的第一出线端与其相邻的位于上方的电池模组的第一进线端串联。串联多个电池模组，进一步提高该电池包的输出电压和输入电压，以形成高输入电压和高输出电压的充放电模式。

4.本发明提供的电池包，相邻两个所述电池模组之间设置耐高温隔热板，防止位于下方的电池模组内的电池发生喷火现象时，通过金属板或陶瓷板来缓冲此喷火，避免此喷火引燃与其相邻的位于上方的电池模组内的电池，从而对电池起到保护作用。

5.本发明提供的电池包，还包括竖向设置在上支撑板与下支撑板之间的两块均衡线路板，两块均衡线路板沿电池排布的列的方向延伸，并与上支撑板、下支撑板之间围成电池的安装空间；两块均衡线路板分别通过第一导电片连接于各安装区域内的电池，用于采集各安装区域内的电池的电压和均衡电池的电压。便于随时采集各安装区域内电池的电压，防止各安装区域内电池的电压高于或低于预设电压时，对电池的电压进行调整，使得电池电压处于预设电压，来均衡电池的电压，对电池起到保护和管理作用；同时，均衡线路板作为挡板，对电池的安装位置起到限位作用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例1中所提供的电池包的立体结构示意图；

图2为本发明实施例1中所提供的电池包去掉外壳体的立体结构示意图；

图3为本发明实施例1中所提供的电池包中的一个电池模组的立体示意图；

图4为图3中提供的电池模组去掉内壳体后的结构示意图；

图5为图3中提供的电池模组中支架组件的结构示意图；

图6为图3中提供的电池模组中的内壳体的下盖体的结构示意图；

图7为图3中提供的电池模组中的内壳体的上盖体的结构示意图(俯视方向)；

图8为图3中提供的电池模组中的内壳体的上盖体的结构示意图(仰视方向)；

图9为本发明实施例1中所提供的电池包去掉顶壳后的立体示意图(倾斜方向)；

图10为本发明实施例1中所提供的电池包去掉顶壳后的立体示意图(水平方向)；

附图标记说明：1-电池模组；2-支架组件；21-上支撑板；211-进线端子；212-出线端子；22-下支撑板；221-第二凸台；23-安装孔；3-外壳体；31-底壳；32-顶壳；321-顶盖；33-通线孔；4-隔热板；5-继电器；61-第一导电片；62-第二导电片；7-均衡线路板；8-内壳体；81-上盖体；811-第一凸台；82-下盖体；9-风扇；10-第二线路板；111-上立柱；112-下立柱；12-散热器。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的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。

此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

实施例1

本实施例提供一种电池包，如图1、图2、图9和图10所示，包括外壳体3、两个电池模组1、继电器5、第二线路板10、隔热板4以及散热器12。具体而言，

如图1和图10所示，外壳体3包括凹槽式底壳31，采用卡扣方式连接在底壳31的顶部开口上的顶壳32，底壳31与顶壳32之间形成适于安装两个电池模组1、第二线路板10、继电器5和散热器12的安装腔体。底壳31侧壁上开设四个通线孔33和一个安装孔，分别供充电线、通信线、放电正极线、放电负极线穿过，以及用于安装防爆阀。优选地，顶壳32包括环形的侧壁部分，和扣在环形侧壁部分顶部开口上的顶盖321，以及将顶盖321与环形侧壁部分顶部连接处密封的密封圈。

两个电池模组1沿竖直方向叠放在外壳体3内的安装腔体内，如图3和图4所示，任意一个电池模组1包括支架组件2、若干电池(例如，锂电池，图中未示意出)、两块均衡线路板7以及内壳体8。

其中，如图4和图5所示，支架组件2包括平行设置的上支撑板21和下支撑板22，上支撑板21的底部表面上成型有下支撑柱，下支撑板22的顶部表面上成型有上支撑柱，上支撑柱的顶部插接在下支撑柱底部的内孔中，从而将上支撑板21和下支撑板22固定在一起。上支撑板21与下支撑板22上开设一一相对的六列安装孔23，三列安装孔23形成第一安装区域，另外三列安装孔23形成第二安装区域；电池与安装孔23一一对应，且电池的顶部和底部分别安装在上支撑板21和下支撑板22的安装孔23内。位于同一安装区域内的电池通过若干个第一导电片61串联连接，例如，一个第一导电片61将同一排上的三个电池并列连接，之后相邻两排电池上的第一导电片61再串联，就可以将同一安装区域内的多排电池串联连接；此外，同一排上的三个电池的极性的设置方向相同，相邻两排上的电池的极性设置的方向相反。例如，一排上的三个电池的正极朝上负极朝下，则与其相邻的一排上的三个电池的正极朝下负极朝上。两个不同安装区域内的电池再通过第三导电片串联连接，第一安装区域内的电池的总进线端作为该电池模组1的第一进线端，第二安装区域的电池的总出线端作为该电池模组1的第一出线端，使得每个电池模组1的支架组件2上的电池整体呈U型排布。

同时，如图4所示，上支撑板21上的一端突出成型有进线端子211和出线端子212，还包括两个第二导电片62，通过两个第二导电片62分别将该电池模组1的第一进线端连接于进线端子211，以及将第一出线端连接于出线端子212。

上支撑板21的底部表面和下支撑板22的顶部表面上开设相对的卡槽，两块均衡线路板7的顶部和底部则通过插入卡槽而固定在两个支撑板之间，两块均衡线路板7均沿电池排布的列的方向延伸，与上支撑板21、下支撑板22之间围成电池的安装空间，并且两块均衡线路板7分别通过上述的第一导电片61连接于第一安装区域和第二安装区域内的电池，用于采集各安装区域内电池的电压和均衡该电池的电压。

如图3、图6、图7和图8所示，内壳体8包括开口朝下的凹槽式上盖体81和开口朝上的凹槽式下盖体82，上盖体81扣盖在上支撑板21上，下盖体82扣盖在下支撑板22上，而均衡线路板7则外漏在外壳体3的安装腔体内。具体地，下盖体82的侧壁的内壁面上突出成型有若干个间隔设置的第一凸台811，对应地下支撑板22的侧壁的周向外壁面上突出成型有若干间隔设置的第二凸台221，相邻两个第二凸台221之间形成与第一凸台811一一对应的凹槽，则第一凸台811一一对应地卡入该凹槽内；类似地，上盖体81的侧壁内壁面上也设有第一凸台811，对应地上支撑板21的侧壁的周向外壁面上设有第二凸台221，第一凸台811一一对应地卡入两个第二凸台221之间形成的凹槽内。如图3所示，在上盖体81与下盖体82之间还设置有风扇9，风扇9刚好位于出线端子212与进线端子211之间，以形成一个完整的电池模组1。

对于相邻的两个电池模组1，位于下方的电池模组1的出线端子212与其相邻的位于上方的电池模组1的进线端子211电连接，使得两个电池模组1之间呈串联连接。位于上方的电池模组1的下支撑板22与其相邻的位于下方的电池模组1的上支撑板21之间放置耐高温隔热板4，例如，陶瓷板或金属板。

如图2、图9和图10所示，第二线路板10设置在位于最上方的电池模组1的顶部表面上，串联后的两个电池模组1的总进线端和总出线端均连接于第二线路板10，第二线路板10用于控制电池的充放电情况和故障管理。第二线路板10的尺寸大于电池模组1的尺寸，第二线路板10的伸出电池模组1的部分通过固定结构而设置在外壳体3内的安装腔体内。如图9和图10所示，固定结构包括成型在底壳31底部内表面上的下立柱112，固定在下立柱112顶部上的上立柱111，第二线路板10设置在上立柱111的顶部上，上立柱111和下立柱112均为多个，多个下立柱112和上立柱111均位于电池模组1的外周。

在第二线路板10的顶部表面与顶壳32的顶部内表面之间还设有散热器12；继电器5放置在底壳31内，充电线依次连接于继电器5、电池模组1以及第二线路板10；通信线连接于第二线路板10，放电正极线位于外壳体3内的一端连接于位于最上方的电池模组1的第一出线端，放电负极线位于外壳体3内的一端连接于位于最下方的电池模组1的第一进线端。

上述实施方式的电池包，由于同一电池模组1内的支架组件2上，各安装区域内的同一排上的电池通过一个第一导电片并联连接，增大该回路中的电流，相邻两排电池的第一导电片61再串联，以增大该安装区域内的电压；两个安装区域内的电池再通过第三导电片串联，进一步增大该电池模组1内的电压和回路电流；同时，两个电池模组1之间再采用串联连接，更进一步地增大电池包的电压和回路电流，从而提高该电池包的输出电压和输出功率，以形成高输入电压和高输出电压的充放电模式，使得该结构的电池包能够应用在大功率设备的领域中，例如，焊接切割设备、割草机、电动摩托车等等。充放电过程中，当位于同一排上的一个电池出现故障时，只需与其并联的电池处于正常的工作状态，就能够保证整个电池模组1内的回路连通，从而降低电池包出现故障的概率。

另外，同一排上的三个电池在安装孔23内的极性的设置方向相同，相邻两排上的电池的极性的设置方向相反，电池在支架组件2上整体呈U型排布，一方面便于电池的安装工作，另一方面能够减少各安装区域内的第一导电片61和电线的走线所占用的空间，每个电池模组1内的第一进线端和第一出线端直接靠近外壳体3的内壁面处，减少外壳体3的体积，使得电池包的结构紧凑。均衡线路板7的设置，便于随时采集各安装区域内电池的电压，防止各安装区域内电池的电压高于或低于预设电压时，对电池的电压进行调整，使得电池电压处于预设电压，来均衡电池的电压，对电池起到保护作用；同时，均衡线路板7作为挡板，对电池的安装位置起到限位作用。

散热器12的设置，将第二线路板10散发出的热量经此散热器12传递至外壳体3上，外壳体3再与外界空气进行对流换热，加快散热速度；风扇9的设置，加快均衡线路板7和电池所产生的热量经与外界空气进行对流换热的速度，改善电池包的散热效果。隔热板4的设置，防止位于下方的电池模组1内的电池发生喷火现象时，通过金属板或陶瓷板来缓冲此喷火，避免此喷火引燃与其相邻的电池模组1内的电池，从而对电池起到保护作用。另外，设置的防爆阀，避免外壳体内电池模组发生爆炸事故，对电池包起到安全保护作用。作为变形，防爆阀只需设置在外壳体的侧壁面上即可。

作为可替换的实施方式，支架组件2上成型的安装孔23为四列，两列安装孔23形成第一安装区域，另外两列安装孔23形成第二安装区域。或者安装孔23为五列，三列安装孔23为第一安装区域，两列安装孔23为第二安装区域；或者安装孔23为七列、八列、九列等等，只要成型有至少四列的安装孔23，其中至少两列形成第一安装区域，其余列的安装孔23形成第二安装区域即可。对应，同一安装区域内，同一排上的电池个数还可以为两个、四个、五个、六个等等，只要有至少两个电池，该至少两个电池呈并联连接即可。对于同一安装区域内设置的电池的排数不作限定，可以为一排、两排、三排、四排等等。同时，电池模组1的个数还可以为一个、三个、四个等等，在电池模组1为至少两个时，位于下方的电池模组1的第一出线端串联连接于与其相邻的位于上方的电池模组1的第一进线端。在满足上述条件的前提下，根据实际使用情况中，所需的输出电压和输送功率，来确定电池模组1的个数、电池设置的排数和列数。

作为可替换的实施方式，底壳31上还可以只开设一个通线孔33，充电线、通信线、放电正极线和放电负极线都经此通线孔33穿过。或者只开设两个、三个通线孔33。作为变形，顶壳32与底壳31之间的固定方式，还可以采用现有技术中的其他可拆卸式方式，例如采用螺栓组件、或紧固件将二者连接。进一步地，作为外壳体3的可替换实施方式，外壳体3只需具有适于安装电池模组1、第二线路板10、继电器5以及散热器12的安装腔体的壳体即可，优选地采用可拆卸式壳体，便于电池模组1和其他部件的安装与拆卸。作为变形，还可以不设置上述的外壳体3。

作为优选实施方式，上述的散热器12可以为现有结构的散热器12，只需起到对第二线路板10散热功能即可，具体结构不作限定。或者，还可以不设置散热器12。

作为固定结构的可替换实施方式，固定结构还可以为其他固定件，固定件的一端固定在顶壳32上，另一端固定在第二线路板10上，例如连接杆，或者悬挂件，只需给第二线路板10一个支撑力，将第二线路板10的位置固定即可；作为变形，还可以不设置上述的固定结构，只需将第二线路板10放置在位于最上方的电池模组1的顶部表面上即可。作为变形，还可以不设置上述的第二线路板10，或者采用现有技术中的其他控制结构或控制系统来控制电池的充放电情况和故障管理。

作为内壳体8的可替换实施方式，风扇9的设置位置还可以为其他位置，只需安装在上盖体81与下盖体82之间即可。作为内壳体8的变形，内壳体8还可以为具有安装内腔的壳体，此时上支撑板21、下支撑板22、均衡线路板7和电池均位于该内壳体8的安装内腔中。或者，作为变形，还可以不设置上述的风扇9和内壳体8。

作为可替换的实施方式，上述的第一导电片61和第二导电片62，均可替换为导线，或者现有技术中的导电结构，只需实现上述电池的并联连接和串联连接的功能即可。均衡线路板7在两个支撑板上的固定方式，还可以为其他方式，例如粘接，或者采用连接件连接，只需将均衡线路板7固定在两个支撑板上即可。作为变形，在对充电电池的电压要求不高的情况下，还可以不设置上述的均衡线路板7。

作为变形，支撑板上还可以不设置上述的进线端子211或出线端子212，位于下方的电池模组1的第一出线端与其相邻的位于上方的电池模组1的第一进线端之间通过导线串联连接。

作为支架组件2的变形，支架组件2还可以为现有技术中其他的支撑结构，只需在其上开设所需的安装孔23，电池安装在此安装孔23内，对电池起到支撑作用即可。

进一步作为可替换的实施方式，同一安装区域内的同一排上的电池的极性设置方向可以相同或相反，只需呈并联连接方式即可，相邻两排上的电池的极性设置方向也可以相同或相反，只需实现串联连接方式即可。

作为进一步的可替换实施方式，支架组件2还可以具有三个、四个、五个、六个等等的安装区域，若干个电池分别设置在各安装区域中，每一个安装区域中至少设置两个电池，同一安装区域中个电池之间呈并联连接，不同安装区域之间的电池之间呈串联连接。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。