多层电池组的制作方法

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种多层电池组。

背景技术：

电池作为能量来源，可以提供稳定电压，稳定电流，实现长时间稳定供电，在现代社会生活中的各个方面发挥有重大作用。

电池在不同的应用中，所需要的容量、输出电流、输出电压等参数的要求也各不相同，例如在应用汽车、电动车等方面的电池，则需要较大的输出电流、输出电压。而为了增加电池的输出电流和/或输出电压，一般的做法是将多个电池并联和/或串联组成电池组。

然而，对于串并联形成的电池组，应用在汽车、电动车等产品时，外界震动等环境因素对内部各个电池之间的电气性能造成不良影响，所以，其结构牢固性和可靠性等决定了使用性能的稳定性，因此，如何可靠地固定众多数量的电池，以确保电池组结构牢固可靠、使用性能稳定有待进一步解决。

技术实现要素：

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的目的在于提出一种多层电池组。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的多层电池组，包括：

外壳，所述外壳具有一收容腔，所述收容腔的顶壁设有多个第一定位槽，所述收容腔的底壁设有多个第二定位槽；

至少两个电池单元，至少两个所述电池单元依次层叠设置于所述收容腔内，每个所述电池单元包括第一保持架、位于所述第一保持架下方的第二保持架以及设置在所述第一保持架和第二保持架之间的多个单体电池；

所述第一保持架的顶面设有多个第一定位凸起，所述第二保持架的底面设有多个第二定位凸起，最顶层的所述电池单元中的所述第一保持架上的多个所述第一定位凸起一一对应地与多个所述第一定位槽配合，最底层的所述电池单元中的所述第二保持架上的多个所述第二定位凸起一一对应地与多个所述第二定位槽配合；

至少一个中隔板，相邻的两层电池单元之间设置一个所述中隔板；所述中隔板的上表面设有多个第三定位槽，多个所述第三定位槽与相邻的两层所述电池单元中上层的所述电池单元的所述第二保持架上多个所述第二定位凸起一一对应配合；所述中隔板的下表面设有多个第四定位槽，多个所述第四定位槽与相邻的两层所述电池单元中的下层所述电池单元的所述第一保持架上多个所述第一定位凸起一一对应配合。

根据本实用新型实施例提供的多层电池组，各个电池单元中的电池单体通过第一保持架和第二保持架固定，而上下相邻的两层电池单元之间通过中隔板上的第三定位槽、第四定位槽分别与上下层的第二保持架上的第二定位凸起、第一保持架上的第一定位凸起进行定位固定，最顶层的电池单元中的第一保持架上的多个所述第一定位凸起一一对应地与外壳的顶壁多个所述第一定位槽配合，最底层的所述电池单元中的第二保持架上的多个所述第二定位凸起一一对应地与外壳的底壁多个所述第二定位槽配合，如此，装配形成的电池组结构更加牢固可靠，使用性能稳定，同时，其结构简单，装配简单方便。

另外，根据本实用新型上述实施例的多层电池组还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述外壳包括：

上壳，所述上壳具有开口向下的第一腔体，多个所述第一定位槽至少部分形成于所述第一腔体的顶壁；

底壳，所述底壳具有开口向上的第二腔体，多个所述第二定位槽形成于所述第二腔体的底壁；所述底壳与所述上壳扣合以将所述第一腔体与第二腔体结合形成所述收容腔。

根据本实用新型的一个实施例，所述上壳的底壁局部凸出形成有一凸台，所述凸台具有与所述第一腔体相通的第三腔体；

最顶层的所述电池单元中的所述第一保持架上安装有一引线板，所述引线版收容于所述第三腔体内，且所述凸台上设有电性连接器。

根据本实用新型的一个实施例，所述凸台的顶部设有一与所述第三腔体相通的拆装口，所述拆装口上盖设一封口盖，所述封口盖上形成有向下凸出并与最顶层的所述电池单元中的所述第一保持架相抵的多个定位柱。

根据本实用新型的一个实施例，最顶层所述电池单元中的所述第一保持架和多个所述定位柱之间设置一上隔板，多个所述第一定位槽至少部分形成于所述上隔板的下表面。

根据本实用新型的一个实施例，所述第一保持架形成为板框状结构，所述第一保持架具有多排第一收容孔，多排所述第一收容孔沿第一方向排列，每排所述第一收容孔包含多个沿垂直于所述第一方向的一第二方向排列的第一收容孔，每个所述第一收容孔沿上下方向贯穿所述第一保持架；

多个所述第一定位凸起布置为多排，多排所述第一定位凸起沿所述第一方向排列于所述第一保持架的上表面，每排所述第一定位凸起包含多个沿所述第二方向排列的所述第一定位凸起，每个所述定位凸起位于相邻的两个所述第一收容孔之间且至少部分遮挡所述相邻的两个第一收容孔。

根据本实用新型的一个实施例，所述第二保持架形成为板框状结构，所述第二保持架具有多排第二收容孔，多排所述第二收容孔沿第三方向排列，每排所述第二收容孔包含多个沿垂直于所述第三方向的一第四方向排列的第二收容孔，每个所述第二收容孔沿上下方向贯穿所述第二保持架；

多个所述第二定位凸起布置为多排，多排所述第二定位凸起沿所述第三方向排列于所述第二保持架的下表面，每排所述第二定位凸起包含多个沿所述第四方向排列的所述第二定位凸起，每个所述第二定位凸起位于相邻的两个所述第二收容孔之间且至少部分遮挡所述相邻的两个第二收容孔。

根据本实用新型的一个实施例，每排所述第一收容孔中相邻的两个所述第一收容孔在所述第一方向上错位布置；每排所述第二收容孔中相邻的两个所述第二收容孔在所述第三方向上错位布置。

根据本实用新型的一个实施例，每个所述第一定位凸起位于相邻两排所述第一收容孔中相邻且错位的两个所述第一收容孔之间；每个所述第二定位凸起位于相邻两排所述第二收容孔中相邻且错位的两个所述第二收容孔之间。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

图1是本实用新型实施例多层电池组组合状态的结构示意图；

图2是本实用新型实施例多层电池组组合状态的剖视图；

图3是本实用新型实施例多层电池组分解状态一个视角的结构示意图；

图4是本实用新型实施例多层电池组分解状态另一个视角的结构示意图；

图5是本实用新型实施例多层电池组分解状态的剖视图；

图6是本实用新型实施例多层电池组中第一保持架一个视角的结构示意图；

图7是本实用新型实施例多层电池组中第一保持架另一个视角的结构示意图；

图8是本实用新型实施例多层电池组中第二保持架一个视角的结构示意图；

图9是本实用新型实施例多层电池组中第二保持架另一个视角的结构示意图；

附图标记：

外壳 10；

底壳 101；

第二腔体 1011；

第二定位槽 1012；

上壳 102；

第一腔体 1021；

第一定位槽 1022、141；

凸台 1023；

封口盖 103；

定位柱 1031；

第三腔体 1032；

电池单元 11；

第一保持架 111；

第一定位凸起 1111；

第一收容孔 1112；

第二保持架 112；

第二定位凸起 1121；

第二收容孔 1122；

单体电池 113；

中隔板 12；

第三定位槽 121；

第四定位槽 122；

引线板 13；

上隔板 14；

电性连接器 15；

导电连接片 16。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图9所示，本实用新型实施例提供了一种多层电池组，包括外壳10、至少两个电池单元11及至少一个中隔板12。

具体的，外壳10具有一收容腔，所述收容腔的顶壁设有多个第一定位槽1022，所述收容腔的底壁设有多个第二定位槽1012。

至少两个所述电池单元11依次层叠设置于所述收容腔内，每个所述电池单元11包括第一保持架111、位于所述第一保持架111下方的第二保持架112以及设置在所述第一保持架111和第二保持架112之间的多个单体电池113。较佳的，收容腔的大小及形状与电池单元11的大小及形状相适配，也即是，电池单元11刚好能够收容于收容腔内不会在水平方向上晃动，如此，可以确保可各个电池单元11在收容腔内更加稳固。

第一保持架111的顶面设有多个第一定位凸起1111，所述第二保持架112的底面设有多个第二定位凸起1121，最顶层的所述电池单元11中的所述第一保持架111上的多个所述第一定位凸起1111一一对应地与多个所述第一定位槽1022配合，最底层的所述电池单元11中的所述第二保持架112上的多个所述第二定位凸起1121一一对应地与多个所述第二定位槽1012配合。也就是说，第一保持架111和第二保持架112是用于固定多个电池单体的，使得各个电池彼此相对固定，而通过第一保持架111和第二保持架112固定后形成的电池单元11中，最顶层的电池单元11通过第一保持架111上的定位凸起与外壳10的顶壁上的第一定位槽1022配合而实现相对固定，最底层的电池单元11通过第二保持架112上的第二定位凸起1121与外壳10的底壁上的第二定位槽1012配合而实现相对固定。

相邻的两层电池单元11之间设置一个所述中隔板12；所述中隔板12的上表面设有多个第三定位槽121，多个所述第三定位槽121与相邻的两层所述电池单元11中上层的所述电池单元11的所述第二保持架112上多个所述第二定位凸起1121一一对应配合；所述中隔板12的下表面设有多个第四定位槽122，多个所述第四定位槽122与相邻的两层所述电池单元11中的下层所述电池单元11的所述第一保持架111上多个所述第一定位凸起1111一一对应配合。

也就是说，上下相邻的两个电池单元11之间通过中隔板12实现上下两个电池单元11之间的相对固定，具体的，上层的电池单元11上第二保护架的第二定位凸起1121与中隔板12上表面的第三定位槽121配合实现上层电池单元11与中隔板12相对固定，下层的电池单元11上第一保持架111的第一定位凸起1111与中隔板12下表面的第四定位槽122配合实现下层电池单元11与中隔板12相对固定。此外，中隔板12可以将上层电池单元11和下层的电池单元11隔开，起到电气隔离作用，确保可上下层的电池单元11之间绝缘性能更好。

根据本实用新型实施例提供的多层电池组，各个电池单元11中的电池单体通过第一保持架111和第二保持架112固定，而上下相邻的两层电池单元11之间通过中隔板12上的第三定位槽121、第四定位槽122分别与上下层的第二保持架112上的第二定位凸起1121、第一保持架111上的第一定位凸起1111进行定位固定，最顶层的电池单元11中的第一保持架111上的多个所述第一定位凸起1111一一对应地与外壳10的顶壁多个所述第一定位槽1022配合，最底层的所述电池单元11中的第二保持架112上的多个所述第二定位凸起1121一一对应地与外壳10的底壁多个所述第二定位槽1012配合，如此，装配形成的电池组结构更加牢固可靠，使用性能稳定，同时，其结构简单，装配简单方便。

参照图1至图5所示，在本实用新型的一个实施例中，外壳10包括上壳102及底壳101，上壳102具有开口向下的第一腔体1021，多个所述第一定位槽1022至少部分形成于所述第一腔体1021的顶壁；底壳101具有开口向上的第二腔体1011，多个所述第二定位槽1012形成于所述第二腔体1011的底壁；所述底壳101与所述上壳102扣合以将所述第一腔体1021与第二腔体1011结合形成所述收容腔。

在装配过程中，可以将各个电池单元11依次装入至底壳101中的第二腔体1011内，而且，在装入一个电池单元11之后，在该电池单元11的上方安装一个中隔板12，再将下一个电池单元11装入并使其位于该中隔板12上方形成上下层叠状态，当各个电池单元11依次层叠之后，再将上壳102向下与底壳101扣合，使得层叠的各个电池单元11被固定于外壳10内部，如此，其装配方便，便于形成多层结构的电池组，同时，利用上壳102与底壳101扣合可以使得多层电池单元11被压紧固定。

此外，需要说明的是，在第一定位凸起1111与第一定位槽1022、第四定位槽122之间的配合下以及第二定位凸起1121与第二定位槽1012和第三定位槽121的配合下，一方面，可以使得装配形成的电池组结构更加牢固可靠，使用性能更加稳定，另一方面，也可以使得装配过程中更加方便快捷准确的组装，提高装配效率和装配质量。

为了便于各个电池单元11的向外引线，参照图2至图5所示，在本实用新型的一个实施例中，上壳102的底壁局部凸出形成有一凸台1023，所述凸台1023具有与所述第一腔体1021相通的第三腔体1032；最顶层的所述电池单元11中的所述第一保持架111上安装有一引线板13，所述引线版收容于所述第三腔体1032内，且所述凸台1023上设有电性连接器15。

也就是说，引线板13向上凸出收容至凸台1023的第三腔体1032内，在具体应用中，各个单体电池113的正负极，可以通过图2示例中导电连接片16进行串联和/或并联连接，各个电池单元11可以根据需要通过引线连接至引线板13，再通过引线板13与电性连接器15连接，如此，可以使得其内部引线更加方便简单，同时，不影响其电池组结构的牢固性和可靠性。

有利的，参照图2至图5所示，本实用新型的一个实施例中，凸台1023的顶部设有一与所述第三腔体1032相通的拆装口，所述拆装口上盖设一封口盖103，所述封口盖103上形成有向下凸出并与最顶层的所述电池单元11中的所述第一保持架111相抵的多个定位柱1031。

由此，通过打开封口盖103可以使得第三腔体1032的上端敞开，进而便于对其内部的引线等进行连接整理等操作。此外，在封口盖103上设置定位柱1031，利用定位柱1031可以将最顶层的电池单元11压紧，进而确保结构的牢固可靠。

进一步的，参照图2至图5所示，在一个示例中，最顶层所述电池单元11中的所述第一保持架111和多个所述定位柱1031之间设置一上隔板14，多个所述第一定位槽141至少部分形成于所述上隔板14的下表面。如此，利用上隔板14的隔离作用，可以避免定位柱1031直接作用于最顶层电池单元11的第一保持架111上，而定位柱1031作用于上隔板14上，可以使得作用力均匀分布于上隔板14，进而使得对电池单元11的压紧作用更牢固可靠。此外，上隔板14上分布部分第一定位槽141，可以使得上隔板14利用该第一定位槽141与电池单元11上的第一保持架111的第一定位凸起1111配合实现与电池单元11之间的相对固定，进一步提高的结构的牢固性和可靠性。

参照图6至图7所示，在本实用新型的一个实施例中，第一保持架111形成为板框状结构，所述第一保持架111具有多排第一收容孔1112，多排所述第一收容孔1112沿第一方向排列，每排所述第一收容孔1112包含多个沿垂直于所述第一方向的一第二方向排列的第一收容孔1112，每个所述第一收容孔1112沿上下方向贯穿所述第一保持架111。在图6、图7示例中，第一保持架111大体呈矩形，以第一保持架111的长度方向为第一方向，以第一保持架111的宽度方向为第二方向，该第一保持架111上沿该第一保持架111的长度方向排布有多排第一收容孔1112，例如被折线A1穿过的各个第一收容孔1112形成一排第一收容孔1112，被折线A2穿过的各个第一收容孔1112为另一排第一收容孔1112。

多个第一定位凸起1111布置为多排，多排所述第一定位凸起1111沿所述第一方向排列于所述第一保持架111的上表面，每排所述第一定位凸起1111包含多个沿所述第二方向排列的所述第一定位凸起1111，每个所述定位凸起位于相邻的两个所述第一收容孔1112之间且至少部分遮挡所述相邻的两个第一收容孔1112。

也就是说，在每相邻的两排第一收容孔1112之间设置一排第一定位凸起1111，而且，每个第一定位凸起1111向相邻的两个第一收容孔1112延伸，并至少部分遮挡两个相邻的第一收容孔1112。在图6、图7示例中，第一定位凸起1111构造为菱形，可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，第一定位凸起1111也可以设置为其他形状，例如方形、圆形等，只要部分延伸至相邻的两个第一收容孔1112内，对于装入的单体电池113起到限位作用即可。

参照图8至图9所示，第二保持架112形成为板框状结构，所述第二保持架112具有多排第二收容孔1122，多排所述第二收容孔1122沿第三方向排列，每排所述第二收容孔1122包含多个沿垂直于所述第一方向的一第四方向排列的第二收容孔1122，每个所述第二收容孔1122沿上下方向贯穿所述第二保持架112。在图8、图9示例中，第二保持架112大体呈矩形，以第二保持架112的长度方向为第三方向，以第二保持架112的宽度方向为第四方向，该第二保持架112上沿该第二保持架112的长度方向排布有多排第二收容孔1122，例如被折线A3穿过的各个第二收容孔1122形成一排第二收容孔1122，被折线A4穿过的各个第二收容孔1122为另一排第二收容孔1122，每个第二收容孔1122与一个第一收容孔1112上下相对，一个单体电池113的上端收容于第一收容孔1112，下端收容于相对的第二收容孔1122，如此，实现各个单体电池113的固定。

多个第二定位凸起1121布置为多排，多排所述第二定位凸起1121沿所述第一方向排列于所述第二保持架112的下表面，每排所述第二定位凸起1121包含多个沿所述第二方向排列的所述第二定位凸起1121，每个所述第二定位凸起1121位于相邻的两个所述第二收容孔1122之间且至少部分遮挡所述相邻的两个第二收容孔1122。

也就是说，在每相邻的两排第二收容孔1122之间设置一排第二定位凸起1121，而且，每个第二定位凸起1121向相邻的两个第二收容孔1122延伸，并至少部分遮挡两个相邻的第二收容孔1122。在图8、图9示例中，第二定位凸起1121构造为菱形，可以理解的是，在本实用新型的其他实施例中，第二定位凸起1121也可以设置为其他形状，例如方形、圆形等，只要部分延伸至相邻的两个第二收容孔1122内，对于装入的单体电池113起到限位作用即可。

由此，通过上述结构的第一保持架111和第二保持架112可以实现各个单体电池113的快速组装和固定，同时，固定后的结构牢固可靠。

有利的，在本实用新型的一个实施例中，每排所述第一收容孔1112中相邻的两个所述第一收容孔1112在所述第一方向上错位布置；每排所述第二收容孔1122中相邻的两个所述第二收容孔1122在所述第三方向上错位布置。

本实施例中采用上述错位布置的方式，可以使得各个第一收容孔1112之间、第二收容孔1122之间的排布更加紧凑，占空的空间更小，如此，可以使得相同面积的第一保持架111、第二保持架112可以分别布置更多的第一收容孔1112、第二收容孔1122，形成的结构也更加简单紧凑。

本实用新型的一个实施例中，每个所述第一定位凸起1111位于相邻两排所述第一收容孔1112中相邻且错位的两个所述第一收容孔1112之间；每个所述第二定位凸起1121位于相邻两排所述第二收容孔1122中相邻且错位的两个所述第二收容孔1122之间。如此，第一定位凸起1111、第二定位凸起1121也呈错位布置，使得第一保持架111、第二保持架112的结构更简单紧凑，空间利用率更高。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。