CN106328857B - 二次电池及电池模组 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及储能器件生产技术领域,尤其涉及一种二次电池及电池模组。第一端子和第二端子中的至少一者与顶盖片电绝缘设置;连接件与第二端子电连接;防爆阀安装于顶盖片,连接件位于防爆阀的沿高度方向的投影范围外,并且位于顶盖片的沿高度方向的投影范围内。常态时,第一极片通过翻转片与第一端子电连接,第二极片与第二端子电连接;当二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片能够翻转使翻转片断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片与接触部电连接,使第一端子和第二端子电连接,本申请即使汽车处于运行状态,也不会突然熄火,提高了汽车的安全性。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件生产技术领域,尤其涉及一种二次电池及电池模组。
背景技术
对于EV硬壳电池,为了解决过充问题,业界普遍采用的方案是,在电芯失效之前切断电池主回路,防止电池继续充电,以保证电池安全。通常的结构为:在第一端子与电极组件电连接的主回路设置电流切断结构,且第二端子始终与电流切断结构电绝缘,当电池过充时内部产气,在内部气压增大到一定值时激活电流切断结构,使第一端子与电极组件之间断路,防止电池继续充电。
然而,通常顶盖片上连接有防爆阀,电流切断结构位于顶盖片外的部分会对防爆阀的气流产生影响,当二次电池由于意外的内短路导致内部产气时,气流流通不畅,可能造成电池***,导致严重的事故。
发明内容
本申请提供了一种二次电池及电池模组,能够解决上述问题。
本申请的第一方面提供了一种二次电池,包括第一端子、第二端子、顶盖片、电极组件、连接件、防爆阀和翻转片,
所述电极组件包括第一极片、第二极片和在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板;
所述第一端子和所述第二端子中的至少一者与所述顶盖片电绝缘设置;所述连接件与所述第二端子电连接;
常态时,所述第一极片通过所述翻转片与所述第一端子电连接,所述第二极片与所述第二端子电连接;
当所述二次电池内的压力超过基准压力时,所述翻转片能够翻转使所述翻转片断开与所述第一极片的电连接状态,并且翻转后的所述翻转片与所述连接件电连接,使所述第一端子和所述第二端子电连接;
所述防爆阀安装于所述顶盖片;所述连接件位于所述防爆阀的沿高度方向的投影范围外,并且位于所述顶盖片的沿高度方向的投影范围内。
优选地,所述连接件设于所述顶盖片的远离所述电极组件的一侧,所述连接件包括与所述第二端子电连接的连接部、用于与所述翻转片接触的接触部以及连接所述连接部与所述接触部的过渡部,所述过渡部至少部分沿所述防爆阀的外周向设置。
优选地,所述顶盖片靠近所述连接件的一面设有凹陷部,所述凹陷部朝所述电极组件的方向凹陷,所述过渡部至少部分沉入所述凹陷部。
优选地,所述过渡部包括环形段,所述防爆阀位于所述环形段内,所述环形段为封闭环。
优选地,所述连接件还包括弯折部,所述弯折部在所述翻转片的翻转方向上形成弯折,所述过渡部与所述接触部和/或所述连接部通过所述弯折部连接。
优选地,还包括第一绝缘件,所述第一绝缘件至少包裹所述过渡部。
优选地,
所述第二端子与所述顶盖片电绝缘;
所述第一端子与所述顶盖片电连接,所述连接件与所述顶盖片电绝缘;
所述顶盖片设有第一通孔;
所述翻转片附接于所述顶盖片,且密封所述第一通孔;
常态时,所述第一极片依次通过所述翻转片、所述顶盖片与所述第一端子电连接;
所述连接件位于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧,其一端与所述第二端子电连接,另一端向所述第一端子延伸,且至少部分与所述第一通孔相对。
优选地,
所述顶盖片设有第一通孔;
所述翻转片附接于所述第一端子,且密封所述第一通孔;
常态时,所述第一极片通过所述翻转片与所述第一端子电连接;
所述连接件位于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧,其一端与所述第二端子电连接,另一端向所述第一端子延伸,且至少部分与所述第一通孔相对。
优选地,还包括电阻件,
所述第二端子与所述顶盖片电绝缘;
所述第一端子通过电阻件与所述顶盖片电连接。
本申请的第二方面提供了一种电池模组,包括如上任一项所述的二次电池,各所述二次电池相互串联。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果:
本申请所提供的二次电池,通过增加连接件,以及使其位于防爆阀的沿高度方向的投影范围外,并且位于顶盖片的沿高度方向的投影范围内,当防爆阀处有气体排出时不会影响其气流走向,进而将二次电池内的气体顺利排出;且当二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片能够翻转使翻转片断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片与连接件电连接,使第一端子和第二端子电连接。因此,该二次电池不但能解决电池过充问题,而且即使电池模组采用串联方式,该二次电池能够作为导线仍然保持整个电池模组处于通路状态,同时不会影响防爆阀的排气,防止二次电池***,进而提高了汽车的安全性。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的,并不能限制本申请。
附图说明
图1为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的结构示意图;
图1a为本申请所提供的二次电池另一种具体实施例的结构示意图;
图2为图1所提供的二次电池一种具体实施例的***视图;
图3为图1中沿A-A线的剖视图;
图3a为本申请所提供的二次电池又一种具体实施例的结构示意图;
图3b为本申请所提供的二次电池又一种具体实施例的结构示意图;
图4为图1所提供的二次电池一种具体实施例的一个局部示意图;
图4a为图3a所提供的二次电池一种具体实施例的一个局部示意图;
图5为图3中沿B-B线的剖视图;
图6为图1所提供的二次电池一种具体实施例的另一局部示意图;
图7为本申请所提供的二次电池中连接件一种具体实施例的结构示意图;
图8为本申请所提供的二次电池又一种具体实施例的结构示意图;
图9为图8所提供的二次电池一种具体实施例的***视图;
图10为图8中沿C-C线的剖视图;
图11为图8所提供的二次电池中顶盖片一种具体实施例的结构示意图;
图12为本申请所提供的二次电池中翻转片一种具体实施例的结构示意图;
图13为本申请所提供的二次电池中导电件一种具体实施例的结构示意图。
附图标记:
10-顶盖片;
101-凹陷部;
102-防爆孔;
20-第一端子;
201-端子本体;
202-延伸部;
21-第二导电块;
22-第三绝缘件;
23-第四绝缘件;
24-第二密封件;
30-第二端子;
31-第三导电块;
32-第五绝缘件;
33-第六绝缘件;
34-第三密封件;
40-连接件;
401-接触部;
402-过渡部;
403-连接部;
404-弯折部;
41-第一绝缘件;
42-第一导电块;
43-第二绝缘件;
50-电阻件;
60-防爆阀;
70-翻转片;
701-翻转部;
702-第一凸头;
703-第二凸头;
704-连接部;
705-安装凸起;
71-导电件;
711-第一导电部;
712-减薄区;
713-第二导电部;
714-第一通气孔;
715-第二通气孔;
72-第七绝缘件;
721-第三通孔;
722-第四通孔;
73-固定件;
74-第一密封件。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。
如图1-13所示,本申请实施例提供了一种二次电池,二次电池通常为长方体结构,其包括长边、宽边和高度边,长边的延伸方向为长度方向,宽边的延伸方向为宽度方向,高度边的延伸方向为高度方向。
具体地,二次电池包括第一端子20、第二端子30、顶盖片10、电极组件(图中未示出)、连接件40、防爆阀60和翻转片70,二次电池还包括壳体(图中未示出)。电极组件包括第一极片、第二极片和在第一极片与该第二极片之间的隔板。
顶盖片10密封壳体,二者围成容纳空间。翻转片70可以设置于顶盖片10、壳体、第一端子20、第二端子30的至少一者上。第一端子20和第二端子30中的至少一者与顶盖片10电绝缘设置,即第一端子20与第二端子30可以均与顶盖片10电绝缘,也可以仅一者与顶盖片10电绝缘;连接件40与第二端子30电连接。顶盖片10设有防爆孔102,如图11所示,防爆阀60安装于顶盖片10,并密封防爆孔102。连接件40位于防爆阀60的沿高度方向的投影范围外,并且位于顶盖片10的沿高度方向的投影范围内。防爆阀60在其开口处形成排气区,即连接件40设于排气区的周向的外侧。
常态时,第一极片通过翻转片70与第一端子20电连接,第二极片与第二端子30电连接;当二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片70能够翻转使翻转片70断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片70与连接件40电连接,使第一端子20和第二端子30电连接。
上述实施例增加连接件40,连接件40的一端与第二端子30电连接,且连接件40设置于排气区的周向的外侧,当防爆阀60处有气体排出时不会影响其气流走向,进而将二次电池内的气体顺利排出。在二次电池发生过充,当内部压力超过基准压力时,翻转片70能够翻转使翻转片70断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片70与连接件40电连接,从而使第一端子20和第二端子30电连接,因此,使翻转片70翻转后,既实现了故障二次电池的内部电路断开,同时实现了翻转片70与连接件40的电连接,进而使二次电池的第一端子20与第二端子30通过连接件40电导通,即使电池模组采用串联方式,该二次电池能够作为导线仍然保持整个电池模组处于通路状态,这样,即使汽车处于运行状态,也不会突然熄火,提高了汽车的安全性。
一般地,第一端子20、第二端子30分别安装于顶盖片10,其中,第一端子20或者第二端子30与顶盖片10电连接的一者可以直接连接于顶盖片10,或者通过导电结构连接于顶盖片10。为了便于二次电池与外界的电连接,第一端子20、第二端子30可以均伸出顶盖片10,尤其在与顶盖片10电绝缘时,电绝缘的一端伸出顶盖片10,如图3中的第二端子30伸出顶盖片10,如图3a中的第一端子20伸出顶盖片10。在第一端子20或者第二端子30伸出顶盖片10时,为了保证第一端子20或者第二端子30与顶盖片10的密封性,通常通过密封件或者密封胶密封,如图4a中,第一端子20通过第二密封件24与顶盖片10密封;如图6中,第二端子30通过第三密封件34与顶盖片10密封,第二密封件24、第三密封件34可以为密封圈,密封垫等,第二端子30伸出顶盖片10,并通过第三密封件34与顶盖片10密封。
连接件40可以位于容纳空间外,即位于顶盖片10远离电极组件的一侧,连接件40的一端与第二端子30电连接,另一端向第一端子20延伸。
在二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片70与连接件40可以直接接触,也可以通导电结构实现接触连接。
连接件40的结构如图7所示,连接件40包括与第二端子30电连接的连接部403、用于与翻转片70接触的接触部401以及连接连接部403与接触部401的过渡部402。连接部403、过渡部402以及接触部401可以为一体结构,也可以为分体结构。其中,在连接件40与翻转片70通过导电结构实现接触连接时,接触部401可以与翻转片70相对或者不相对。
如图1、2所示,过渡部402可以至少部分沿防爆阀60的外周向设置,外周向为垂直于翻转片70的翻转方向的外周,通过沿外周向设置,即外周向为平行于长度方向与宽度方向的周向,能够提供电芯的空间利用率。
过渡部402包括环形段,防爆阀60位于环形段内,由于连接件40自第二端子30向第一端子20延伸,形成悬臂结构,在二次电池使用过程中,会发生晃动或者变形,造成与翻转片70误接触;或者翻转片70翻转后,可能由于其晃动无法与其接触,降低了汽车的安全性,本申请通过环形设置,能够增加连接件40的强度,防止其晃动和变形。
环形段可以为开口环或者封闭环。在为开口环时,开口环的开口朝向防爆阀60,如图1所示;在为封闭环时,防爆阀60位于封闭环内,如图1a所示,以进一步增加连接件40的强度。
为了进一步节省空间,在为开口环时,开口环可以与防爆阀60的外轮廓的部分形状相同,在为封闭环时,封闭环可以与防爆阀60的外轮廓形状相同,其中,形状相同,指二者仿形设置,即环形段与防爆阀的径向距离相等。
一般地,连接件40还包括弯折部404,弯折部404在翻转片70的翻转方向上形成弯折,即弯折部404的两端在翻转片70的翻转方向上位置相错,过渡部402与接触部401、连接部403分别通过弯折部404连接,如图3所示,从而使过渡部402与连接部403、接触部401形成高度差,以方便装配。当然也可以仅过渡部402与接触部401通过弯折部404连接,或者仅连接部403通过弯折部404连接。
由于顶盖片10的上方一般都要布置模组线束,连接件40会占用模组线束的空间,增加模组线束布线的难度,为此,顶盖片10靠近连接件40的一面设有凹陷部101,凹陷部101朝电极组件的方向凹陷,如图11所示,过渡部402至少部分沉入凹陷部101,过渡部402可以全部沉入凹陷部101;也可以部分沉入凹陷部101,如图8-10所示,以节省二次电池高度方向的空间,其中高度方向与翻转片70的翻转方向平行。在连接件40各部分位于同一平面时,连接件40也可以全部沉入凹陷部101。通过将过渡部402沉入凹陷部,增大了模组线束的布置空间,方便布线。
由于连接件40自第二端子30向第一端子20的方向延伸,因此,凹陷部101也沿着第二端子30向第一端子20的方向延伸,以更好的容纳过渡部402。通常,连接件40为片状结构,凹陷部101的横截面为梯形或者矩形,为梯形时,梯形的小端位于凹陷部101的底部,以方便连接件40的安装,其中,横截面为垂直于第一端子20指向第二端子30的方向上的截面。
为了防止连接件40与顶盖片10的直接接触,尤其是在连接件40的至少部分沉入凹陷部101时,二次电池还包括第一绝缘件41,设于连接件40与顶盖片10之间。优选第一绝缘件41至少包裹过渡部402,即第一绝缘件41的横截面为环形,其中,横截面也为垂直于第一端子20指向第二端子30的方向上的截面,以更好地减少连接件40与顶盖片10的直接接触的风险。另外,第一绝缘件41也可以为平面结构、槽状结构。
为了避免连接件40的悬臂结构,还包括第二绝缘件43,连接件40可以通过第二绝缘件43连接于顶盖片10,其连接方式可以为粘接、卡接或者螺栓连接,在为螺栓连接时,优选绝缘螺栓。进一步地,第二绝缘件43还可以延伸至第一端子20与连接件40之间,以防止第一端子20与连接件40的直接接触连接。第二绝缘件43的一端可以固定于第一端子20与顶盖片10之间,连接件40通过另一端连接于顶盖片10之间,以更好的固定连接件40。
第一实施例,翻转片70连接于顶盖片10,第一端子20与顶盖片10电连接,具体地,如图1-3、4、7所示,顶盖片10设有第一通孔,翻转片70附接于顶盖片10并密封第一通孔,以使顶盖片10、翻转片70与壳体形成密封腔。第一端子20与顶盖片10电连接,优选顶盖片10可以设有第四凹槽,第一端子20插装于第四凹槽;第二端子30与顶盖片10电绝缘。连接件40与顶盖片10电绝缘,且连接件40上的至少部分(在设有接触部401时为接触部401)与第一通孔相对。在常态时,第一极片依次通过翻转片70、顶盖片10与第一端子20电连接;在二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片70能够翻转使翻转片70断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片70与连接件40电连接(可以是翻转片70直接与连接件40发生直接接触电连接;也可以在翻转片70和连接件40之间设置导电体,如图3、4中的第一导电块41,两者通过导电体实现电连接),使第一端子20通过顶盖片10、翻转片70、连接件40和第二端子30电连接。通过将翻转片70直接设于顶盖片10上,能够减少零部件的数量以及方便加工和装配。
第二实施例,翻转片70附接于第一端子20,如图3a、4a所示,在第一端子20上设置第一通孔,翻转片70密封第一通孔。此时,在连接件40位于顶盖片10远离第一极片的一侧时,顶盖片10设置第二通孔,第二通孔与第一通孔相对。在常态时,第一极片通过翻转片70与第一端子20电连接;在二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片70能够翻转使翻转片70断开与第一极片的电连接状态,并且翻转后的翻转片70与连接件40电连接,使第一端子20通过翻转片70、连接件40和第二端子30电连接。当二次电池膨胀或压缩时以及顶盖片10与壳体焊接时,由此产生的作用力将施加于顶盖片10,如果将翻转片70设置在顶盖片10上,顶盖片10变形会连带翻转片70变形,该变形使得在翻转片70的内部产生应力,该应力会导致翻转片70的灵敏度下降,从而影响二次电池的安全性。在该实施例中,将翻转片70附接在第一端子20上,减小了顶盖片10变形时对翻转片70的影响,从而不容易出现翻转片70灵敏度下降的现象,有利于提高二次电池的安全性。
为了方便第一端子20与翻转片70的连接,第一端子20包括相互连接的端子本体201和延伸部202,如图3a、4a所示,第一通孔设于延伸部202。一般地,端子本体201与顶盖片10密封,其可以通过第一密封件74或者密封胶等密封,在第一端子20伸出顶盖片10时,通常端子本体201的一端伸出顶盖片10。端子本体201与延伸部202可以为一体结构,也可以为分体结构。
其中,在第二实施例中,第一端子20、第二端子30与顶盖片10的连接方式有如下几种:
第一种,第二端子30与顶盖片10电绝缘,第一端子20与顶盖片10可以电连接(如图3b所示),也可以电绝缘(如图3a所示)。在第一端子20与顶盖片10电连接时,二次电池还可以包括电阻件50,如图3b所示,此时,第一端子20通过电阻件50与顶盖片10电连接,通过增加电阻件50,能够在二次电池进行穿钉试验时,减小短路回路的电流,保证穿钉的安全性。
其中,电阻件50可以为柱状结构,也可以为片状结构。为了进一步方便第一端子20与外界的电连接,二次电池还包括第二导电块21,尤其在设有电阻件50时,电阻件50设于顶盖片10与第二导电块21之间,顶盖片10通过电阻件50、第二导电块21与第一端子20电连接,在电阻件为柱状结构时,第二导电块21与顶盖片10之间通过第四绝缘件23或者绝缘漆、绝缘胶电绝缘,即第二导电块21与顶盖片10之间不直接接触形成电连接,需通过电阻件50实现电连接,电阻件50穿过第四绝缘件23后,两端分别于第二导电块21、顶盖片10连接,在设有第二绝缘件43时,第二绝缘件43与第四绝缘件23可以为一体结构,如图4所示。在电阻件50为片状结构时,第二导电块21、电阻件50与顶盖片10可以层叠设置,以增加连接的可靠性。
进一步地,顶盖片10设有第一凹槽,电阻件50与顶盖片10电连接的一端***第一凹槽;且第二导电块21设有第二凹槽,电阻件50的另一端***第二凹槽,以防止电阻件50的错位;当然,也可以仅顶盖片10设有第一凹槽,或者第二导电块21设有第二凹槽。
第二种,第二端子30与顶盖片10电连接,第一端子20与顶盖片10电绝缘。
在第二实施例中,顶盖片10与壳体围成的容纳空间包括用于容纳电极组件的第一腔室,和为翻转片70提供翻转空间的第二腔室,即翻转片70将容纳空间分隔为第一腔室和第二腔室,第一腔室与第二腔室不连通,以保证翻转片70在二次电池内的压力超过基准压力时能够翻转。
具体地,第一腔室与第二腔室的密封可以通过第一密封件74或者密封胶等实现,第一密封件74沿翻转片70的外周向设置。在通过第一密封件74实现时,第一密封件74可以密封连接于延伸部202与顶盖片10之间,或者第一密封件74密封连接于翻转片70与顶盖片10之间。第一密封件74具有与顶盖片10密封接触的第一密封面,以及与延伸部202或者翻转片70密封接触的第二密封面,通常,第一密封面与第二密封面在顶盖片10的高度方向上相对;也可以第一密封面与第二密封面在垂直于顶盖片10的高度方向的方向上相对,即实现侧密封,如延伸部202或者翻转片70伸入第二通孔,第一密封件74设置于第二通孔的内壁与延伸部202或者翻转片70之间;当然,第一密封面与第二密封面也可以同时在顶盖片10的高度方向,以及在垂直于高度方向的方向上均相对。此实施例中,为了避免第二腔室的气压阻碍翻转片70的翻转,顶盖片10还设有排气孔,排气孔与翻转片70相对,且沿顶盖片10的厚度方向贯通。
上述各实施例中,翻转片70的结构如图12所示,翻转片70包括翻转部701与第一凸头702,翻转部701为片状环面结构,在第一实施例中,其边缘与顶盖片10连接(如图3所示),在第二实施例中,其边缘与第一端子20连接(如图3a所示)。第一凸头702连接于翻转部701,通常第一凸头702连接于翻转部701的中心区域,且向连接件40所在的方向凸出,并和连接件40上与第一通孔相对的部分相对。以在常态时,第一实施例中第一极片依次通过翻转部701、顶盖片10与第一端子20电连接;第二实施例中第一极片通过翻转部701与第一端子20电连接。通过增加第一凸头702,能够减小翻转片70与连接件40在翻转片70翻转方向上的距离,以在发生过充时,翻转片70能够迅速与连接件40接触。在第二实施例中,第一凸头702优选伸入第二通孔,以进一步减小翻转片70与连接件40的接触路径。
为了减小翻转片70翻转的行程,以及保证翻转片70与第一极片的连接可靠性,翻转片70还包括第二凸头703,第二凸头703连接于翻转部701,且凸向第一极片所在的方向,常态时翻转部701通过第二凸头703与第一极片电连接。
通常,由于连接件40、第一极片为平面结构,因此,相应地第一凸头702的端面、第二凸头703的端面也为平面结构,以增加翻转片70与第一极片以及翻转后的翻转片70与连接件40的接触面积。
翻转部701可以整个位于第一通孔内,也可以连接于第一通孔的端部,优选翻转部701的周缘连接于第一通孔的内壁,以缩短翻转片70的翻转行程,同时保证翻转前后分别与第一极片、连接件40的连接可靠性。
进一步地,为了保证翻转片70与顶盖片10连接的可靠性,翻转部701的周缘还设有连接部704,连接部704的厚度大于翻转部701的厚度,厚度指沿翻转片70的翻转方向的尺寸,翻转部701通过连接部704连接于第一通孔。
其中,第一通孔优选为阶梯孔。在第一实施例中,包括大孔与小孔,大孔位于靠近电极组件的一侧,如图4所示,翻转部701连接于大孔,在设有连接部704时,连接部704连接于大孔;第一凸头702伸入小孔,以限制翻转片70的位置,防止在常态时,由于翻转片70与顶盖片10连接松动,造成翻转片70与连接件40的误接触。在第二实施例中,如图4a所示,连接部704搭接于阶梯孔的阶梯面,在仅设有翻转部701时,也可以翻转部701搭接于阶梯面,上述结构,能够限制翻转片70的位置,防止在常态时,由于翻转片70与第一端子20连接松动,造成翻转片70翻转后无法与连接件40接触;通常,在沿第一通孔的轴线方向的投影,第二通孔的边缘位于翻转部701的内部,尤其在第一凸头702伸入第二通孔时,能够防止由于翻转片70与第一端子20连接松动,造成在常态下翻转片70与连接件40的误接触。
为了连接的方便性,二次电池还包括导电件71,如图4所示,常态时,在第一实施例中,第一极片依次通过导电件71、翻转片70、顶盖片10与第一端子20电连接,在第二实施例中,第一极片依次通过导电件71、翻转片70与第一端子20电连接;当二次电池内的压力超过基准压力时,翻转片70能够翻转使导电件71断开,从而断开第一端子20与第一极片的电连接状态,通过增加导电件71方便加工和装配。
通常,导电件71设有通气孔,通气孔与翻转片70相对,如图13中的第一通气孔714或者第二通气孔715,也可以同时设置第一通气孔714和第二通气孔715。第一通气孔714,第二通气孔715在翻转片70的翻转方向上贯通导电件71,以使二次电池内的气体能够流通到翻转片70,进而使翻转片70翻转。在设有翻转部701时,为了保证内短路产气时,气体快速地抵达翻转部701,第二通气孔715与翻转部701相对。
具体地,如图13所示,导电件71包括第一导电部711、第二导电部713和减薄区712,减薄区712位于第一导电部711与第二导电部713之间,且其厚度小于第一导电部711的厚度与第二导电部713的厚度;其中,第一导电部711与翻转片70连接,在设有第二凸头703时,直接与第二凸头703连接;第二导电部713与第一极片连接。此时,翻转片70通过第一导电部711、减薄区712、第二导电部713与第一极片电连接。通过设置减薄区712,同时将第一导电部711与翻转片70连接,第二导电部713与第一极片连接,在翻转片70翻转时,能够快速将导电件71在减薄区712处拉断,从而快速实现二次电池内的断路。通常,第一导电部711、减薄区712的厚度小于第二导电部713的后端,以有利于减薄区712的断开。
进一步地,为了在较小的拉力下能够将导电件71拉断,减薄区712可以设有压痕和断开部,或者仅设有压痕和断开部中的一种,其中,在设有断开部时,第一导电部711与第二导电部713在断开部断开。
通常第一导电部711还设有安装孔,翻转片70设有安装凸起705,安装凸起705可以连接于第二凸头703,安装凸起705***安装孔,以保证导电件71与翻转片70的连接精度,进而保证在预设的拉力作用下,能够将导电件71拉断。安装孔可以为盲孔或者通孔,为通孔时,安装孔与第一通气孔714可以为同一通孔。
为了防止导电件71与顶盖片10的直接接触形成电连接,导电件71与顶盖片10的接触处通过绝缘结构、绝缘胶或者绝缘漆实现,绝缘结构可以为如图4-5中的第六绝缘件72,第六绝缘件72位于导电件71与翻转片70之间,第六绝缘件72的结构如图8所示,设有第三通孔721,翻转片70、第三通孔721以及第一导电部711相对。
为了更好地固定导电件71进而保证翻转片70翻转后能迅速与其电断开,在第一实施例中,导电件71可以通过第六绝缘件72固定于顶盖片10,在第二实施例中,导电件71可以通过第六绝缘件72固定于第一端子20,这种方式,第六绝缘件72同时起到绝缘与固定的作用,节省零部件数量,简化装配工序。
在第一实施例中,第六绝缘件72与顶盖片10的固定方式可以为粘接、卡接等,由于第六绝缘件72通常为非金属材质,顶盖片10为金属材质,为了方便二者的连接,二次电池还包括固定件73,第六绝缘件72设有固定件配合部,固定件73与固定件配合部配合连接,第六绝缘件72通过固定件73固定在顶盖片10,固定方式可以为焊接、铆接或者螺钉连接。
如图5所示,固定件73包括连接于顶盖片10的固定部,和自固定部弯折且向远离顶盖片10的方向延伸的卡接部,卡接部卡入固定件配合部。通过卡接结构实现固定件73与第六绝缘件72的连接,方便安装。
为了方便固定件73与顶盖片10的固定操作,第六绝缘件72还设有第四通孔722,第四通孔722沿顶盖片10指向第六绝缘件72的方向贯通第六绝缘件72,且第四通孔722与固定件73相对。
卡接部可以设有一个或者两个,设有两个时,两个卡接部分别自固定部相对的两端延伸,各卡接部分别卡入固定件配合部相对的两侧。
固定件73与固定件配合部可以仅设有一组,也可以设有多组,如两组,三组或者更多组,一般地,固定件73与固定件配合部设有两组,相对于第四通孔的轴线,两组固定件73与固定件配合部分别位于第一通孔的两侧。
在第二实施例中,第六绝缘件72与第一端子20的连接方式也可以采用上述固定件73的结构。
上述各实施例中,如图4所示,二次电池还包括第一导电块42,连接件40与第一通孔相对的一端连接有第一导电块42,第一导电块42与第一通孔相对,第一导电块42与顶盖片10也不直接接触,以进一步缩短翻转片70翻转后与连接件40电连接的时间。
在设有第二绝缘件43时,此时,第二绝缘件43设于第一导电块42与顶盖片10之间,其中,第二绝缘件43设有第五通孔,第一导电块42、第五通孔以及第一通孔相对。
为了防止第一导电块42的位置发生偏移造成翻转片70翻转后与连接件40接触不良,第二绝缘件43设有第三凹槽,第一导电块42插装于第三凹槽内。
进一步地,第一导电块42还可以设有接触凸头,在第一实施例中,接触凸头***第一通孔内,且第二绝缘件43延伸至接触凸头与第一通孔之间,即接触凸头与第一通孔之间通过第二绝缘件43绝缘;在第二实施例中,接触凸头***第二通孔内,且第二绝缘件43延伸至接触凸头与第二通孔之间,即接触凸头与第二通孔之间通过第二绝缘件43绝缘
在第二端子30与顶盖片10电绝缘时,为了方便连接件40与第二端子30的电连接,二次电池还包括第三导电块31,第三导电块31与顶盖片10电绝缘,其可以通过第六绝缘件33、绝缘胶或者绝缘漆绝缘。
第一端子20或者第二端子30与顶盖片10电绝缘时,可以通过绝缘件、绝缘胶或者绝缘漆实现,如图3a、3b中,第一端子20通过第三绝缘件22与顶盖片10电绝缘;如图6中,第二端子30通过第五绝缘件32与顶盖片10电绝缘。其中,第三绝缘件22与第六绝缘件72可以为一体结构。
上述各实施例中,通常,第一端子20为正极端子,第二端子30为负极端子,相应地,第一极片为正极片,第二极片为负极片,尤其在第一端子20与顶盖片10电连接时,以防止电解液对壳体的腐蚀。当然,也可以第一端子20为负极端子,第二端子30为正极端子,相应地,第一极片为负极片,第二极片为正极片。
本申请还提供一种电池模组,包括如上任一实施例提供的二次电池。二次电池设有多个,各二次电池之间可以相互并联,也可相互串联,尤其在串联时,采用上述任一实施例的二次电池,即使发生意外造成翻转片70激活,也不会导致整个电池模组断电,从而保证了电池模组的稳定性。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已,并不用于限制本申请,对于本领域的技术人员来说,本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种二次电池,其特征在于,包括第一端子、第二端子、顶盖片、电极组件、连接件、防爆阀和翻转片,
所述电极组件包括第一极片、第二极片和在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板;
所述第一端子和所述第二端子中的至少一者与所述顶盖片电绝缘设置;所述连接件与所述第二端子电连接;
常态时,所述第一极片通过所述翻转片与所述第一端子电连接,所述第二极片与所述第二端子电连接;
当所述二次电池内的压力超过基准压力时,所述翻转片能够翻转使所述翻转片断开与所述第一极片的电连接状态,并且翻转后的所述翻转片与所述连接件电连接,使所述第一端子和所述第二端子电连接;
所述防爆阀安装于所述顶盖片;所述连接件位于所述防爆阀的沿高度方向的投影范围外,并且位于所述顶盖片的沿高度方向的投影范围内;
所述连接件设于所述顶盖片的远离所述电极组件的一侧,所述连接件包括与所述第二端子电连接的连接部、用于与所述翻转片接触的接触部以及连接所述连接部与所述接触部的过渡部,所述过渡部至少部分沿所述防爆阀的外周向设置;
所述过渡部包括环形段,所述防爆阀位于所述环形段内。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述顶盖片靠近所述连接件的一面设有凹陷部,所述凹陷部朝所述电极组件的方向凹陷,所述过渡部至少部分沉入所述凹陷部。
3.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述环形段为封闭环。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述连接件还包括弯折部,所述弯折部在所述翻转片的翻转方向上形成弯折,所述过渡部与所述接触部和/或所述连接部通过所述弯折部连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的二次电池,其特征在于,还包括第一绝缘件,所述第一绝缘件至少包裹所述过渡部。
6.根据权利要求1-4任一项所述的二次电池,其特征在于,
所述第二端子与所述顶盖片电绝缘;
所述第一端子与所述顶盖片电连接,所述连接件与所述顶盖片电绝缘;
所述顶盖片设有第一通孔;
所述翻转片附接于所述顶盖片,且密封所述第一通孔;
常态时,所述第一极片依次通过所述翻转片、所述顶盖片与所述第一端子电连接;
所述连接件位于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧,其一端与所述第二端子电连接,另一端向所述第一端子延伸,且至少部分与所述第一通孔相对。
7.根据权利要求1-4任一项所述的二次电池,其特征在于,
所述顶盖片设有第一通孔;
所述翻转片附接于所述第一端子,且密封所述第一通孔;
常态时,所述第一极片通过所述翻转片与所述第一端子电连接;
所述连接件位于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧,其一端与所述第二端子电连接,另一端向所述第一端子延伸,且至少部分与所述第一通孔相对。
8.根据权利要求7所述的二次电池,其特征在于,还包括电阻件,
所述第二端子与所述顶盖片电绝缘;
所述第一端子通过电阻件与所述顶盖片电连接。
9.一种电池模组,其特征在于,包括多个权利要求1-8任一项所述的二次电池,且各所述二次电池相互串联。
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