CN106450052A - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及二次电池。二次电池包括电极组件，顶盖片，第一端子和第二端子，电极组件包括第一极片、第二极片，第一极片与第一端子电连接，第二极片与第二端子电连接，第一端子和第二端子中的至少一者与顶盖片绝缘设置，二次电池还包括：导电片以及附接于第一端子的接触片，导电片包括相连接的第一部分和第二部分，第一部分与第二端子电连接，当二次电池的内部压力超过基准压力时，接触片在气压作用下动作并与第二部分接触，以形成通过第一极片、第一端子、接触片、导电片、第二端子以及第二极片的电连接路径，且第二部分被设置成与顶盖片相对固定。该方案降低了导电片在接触力的作用下发生的位移的风险，提高了二次电池的安全性。

Description

二次电池

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

电动汽车和储能电站等一般需要使用具有大容量的二次电池作为电源，这些二次电池除了具有高容量，还应当具有良好的安全性才能达到使用标准和满足人们的需求。

二次电池可以被重复充电和放电，当二次电池处于过充状态时，其内部会过度产热，并且电解液分解，这种热的产生以及电解液的分解使得二次电池内部的压力增大，可能导致二次电池着火和***，降低了二次电池的安全性。

相关技术中，存在解决上述缺陷的方案，例如，在二次电池中设置接触片和导电片，利用二次电池内部的气压，使接触片动作并与导电片电接触，从而将二次电池的正极片和负极片短接。

然而，当采用上述方案时，存在接触片动作时施加于导电片上的接触力使得导电片发生位移的现象，从而使得两者之间的电性接触不可靠，进而导致二次电池的过充状态仍然持续。

发明内容

本申请实施例提供了一种二次电池，可改善上述缺陷。

本申请提供了一种二次电池，包括：电极组件，顶盖片，第一端子和第二端子，

所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板，所述第一极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，

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绝缘设置，

所述二次电池还包括：导电片以及附接于所述第一端子的接触片，

所述导电片包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二端子电连接，所述第二部分朝靠近所述第一端子的一侧延伸，

当所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在气压作用下动作并与所述第二部分接触，

且所述第二部分被设置成与所述顶盖片相对固定。

优选地，所述顶盖片与所述第一端子电连接，与所述第二端子以及所述导电片绝缘设置。

优选地，还包括第一绝缘构件，所述第二部分通过所述第一绝缘构件与所述顶盖片相对固定。

优选地，所述第一绝缘构件位于所述第二部分靠近所述顶盖片的一侧，且与所述第二部分固定连接，

所述第二部分具有与动作后的接触片接触的接触部分，所述第一绝缘构件上开设有供所述接触部分裸露在外的孔，

所述第一绝缘构件与所述顶盖片或所述第一端子固定连接。

优选地，所述第一绝缘构件包括卡勾，所述卡勾设置于所述孔的边缘处。

优选地，所述卡勾的数量为多个，多个所述卡勾沿所述孔的边缘排布。

优选地，还包括端子板和第二绝缘构件，

所述第二绝缘构件与所述第二部分固定连接，所述端子板与所述第一端子连接，

所述第二绝缘构件通过所述端子板被固定在所述第一端子处。

优选地，所述第二绝缘构件上开设有安装孔，所述第二绝缘构件通过所述安装孔套装在所述第一端子上，所述端子板夹紧所述第二绝缘构件。

优选地，还包括壳体，所述顶盖片与所述壳体盖合形成用于封装所述电极组件的第一腔室和为所述接触片提供动作空间的第二腔室，

所述第一腔室与所述第二腔室通过所述接触片隔开，且所述导电片位于所述顶盖片的远离所述电极组件的一侧。

优选地，所述顶盖片上设有通孔，所述接触部分正对所述通孔。

优选地，所述第一端子包括相连接的端子本体和延伸部，

所述延伸部上开设有开口，所述开口正对所述通孔，所述接触片密封所述开口，以将所述第一腔室与所述第二腔室隔开。

优选地，所述接触片包括翻转部和凸头，

所述翻转部为片状环面结构，

所述凸头连接于所述翻转部，且朝向所述顶盖片的一侧凸出，

所述翻转部的外边缘与所述延伸部密封连接，且所述接触片动作时能够通过所述凸头与所述接触部分接触。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种二次电池，包括导电片、附接于第一端子的接触片，导电片包括相连接的第一部分和第二部分，第一部分与第二端子电连接，第二部分朝向靠近第一端子的一侧延伸，当接触片在二次电池内部气压的作用下动作时能够与第二部分接触，并且第二部分被设置成与顶盖片相对固定，该方案降低了导电片在接触片对其施加的接触力的作用下发生位移的风险，提高了接触片与导电片电性接触的可靠性，从而提高了二次电池的安全性。

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为本申请实施例所提供的二次电池部分结构的立体分解视图；

图2为本申请实施例所提供的二次电池部分结构的剖视图；

图3为图2中的A部位的放大视图；

图4为本申请实施例所提供的导电片与第一绝缘构件连接的示意图；

图5为本申请实施例所提供的密封在第一腔室和第二腔室之间的密封结构的实施例一的示意图；

图6为本申请实施例所提供的密封在第一腔室和第二腔室之间的密封结构的实施例二的示意图；

图7为本申请实施例所提供的密封在第一腔室和第二腔室之间的密封结构的实施例三的示意图。

附图标记：

11-第一端子；

111-端子本体；

112-延伸部；

112a-开口；

112b-柱状体；

12-接触片；

121-凸头；

121a-第二接触平面；

122-翻转部；

13-密封构件；

131-第一密封面；

132-第二密封面；

15-端子板；

16-第一绝缘衬垫；

21-第二端子；

22-导电片；

221-第一部分；

222-第二部分；

222a-接触部分；

222aa-第一接触平面；

23a-第一绝缘构件；

23aa-通过孔；

23ab-卡勾；

23b-第二绝缘构件；

24-绝缘件；

25-第二绝缘衬垫；

41-顶盖片；

411-本体部分；

412-***部分；

413-通孔。

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。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。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的二次电池的放置状态为参照。

如图1-7所示，本申请实施例提供了一种二次电池，该二次电池包括第一端子11和第二端子21，第一端子11与第二端子21可以与外电路连接形成电流回路，二次电池作为外电路中的电源，向外界输出电能。

其中，第一端子11可以用作正极端子，相应地，第二端子21用作负极端子，反之亦可。

如图1所示，二次电池通常包括电极组件、壳体(图中均未示出)以及顶盖片41，壳体与顶盖片41可以通过焊接等方式盖合形成容纳腔，电极组件被收容在容纳腔内。

电极组件通常包括第一极片和第二极片，第一极片具有第一极耳，第二极片具有第二极耳，第一极片经由第一极耳与第一端子11电连接，第二极片经由第二极耳与第二端子21电连接，使得电能最终由电极组件向外界输出。

本申请提供的二次电池还包括导电片22以及接触片12，其中，第一种设置方式，接触片12可以设置在第一极片以第二极片短接时的电连接回路中，即，当二次电池处于过充状态时，当二次电池内的压力超过基准压力时，气压推动接触片12动作并与导电片22接触，此时，第一极片、第一端子11、接触片12、导电片22、第二端子21以及第二极片形成电连接回路，然而，当二次电池处于正常操作的状态时，电流则不流经接触片12和导电片22。

第二种设置方式，接触片12也可以设置在二次电池在正常操作时的电连接回路中，即，接触片12串联于第一极片与第一端子11之间。

当二次电池处于过充状态时，气压推动接触片12动作并与导电片22接触，此时，第一极片、第一端子11、接触片12、导电片22、第二端子21以及第二极片形成的电连接回路。或者，当二次电池内的压力超过基准压力，气压推动接触片12动作，接触片12先断开与第一极片的电连接状态，并且动作后的接触片12与导电片22接触，使第一端子11和第二端子21电连接。

接触片12在气压作用下动作并与导电片22接触，两者之间可以是直接接触，或者是接触片12与导电片22之间设置其他导电体使得接触片12和导电片22间接接触。

下面，本申请以第一种设置方式为例对本申请提供的二次电池进行详细说明，但本申请中的方案不仅适用于第一种设置方式，同样适用于第二种设置方式。

如图1-2所示，接触片12附接于第一端子11，接触片12和第一端子11可以是一体式结构，也可以是分体式结构。

导电片22包括相连接的第一部分221和第二部分222，其中，第一部分221电连接于第二端子21，第二部分222朝靠近第一端子11的一侧延伸，当二次电池的内部压力超过基准压力时，接触片12在气压作用下动作并与第二部分222接触，以形成通过第一极片、第一端子11、接触片12、导电片22、第二端子21以及第二极片的电连接路径，且第二部分222被设置成与顶盖片41相对固定。

根据以上的描述，当接触片12在气压作用下与第二部分222接触时，通过将第二部分222设置成与顶盖片41相对固定这一方案，降低了导电片22在接触力的作用下发生位移的风险，提高了接触片12与导电片22电性接触的可靠性，提高了二次电池的安全性。

如图2所示，更确切地，壳体与顶盖片41盖合后形成的容纳腔包括第一腔室S1以及第二腔室S2。具体地，第一腔室S1用于封装电极组件，第二腔室S2用于为接触片12提供动作空间，且第一腔室S1与第二腔室S2通过接触片12隔开。当第一腔室S1的内部压力超过基准压力时，气体压力作用于接触片12，并推动其动作。

动作后的接触片12能够与第二部分222实现电接触，其中，导电片22位于顶盖片41远离电极组件的一侧，且与顶盖片41绝缘设置。导电片22可以全部位于第二腔室S2的内部，也可以全部位于第二腔室S2的外部。当导电片22全部位于第二腔室S2的外部时，接触片12与导电片22电接触时产生的热量能够更方便地被传导分散。

在图2所示的实施例中，导电片22的一部分设置在第二腔室S2内，其余部分位于第二腔室S2外，此方案兼顾便于散热和便于实现与接触片12的电接触这两方面而设置。

具体地，如图1-2所示，接触片12附接于第一端子11上，导电片22设置在顶盖片41的上方，第一部分221与第二端子21连接，第二部分222朝向第一端子11的一侧延伸，其中，导电片22与顶盖片41绝缘设置。

为了实现接触片12与导电片22的接触，顶盖片41上开设有通孔413，第二部分222具有凸向接触片12的凸出部分，该凸出部分即为与动作后的接触片12电接触的接触部分222a，该接触部分222a位于第二腔室S2内，接触部分222a的设置方便了导电片22的散热以及导电片22与接触片12之间间隔的设置，此间隔使得两者之间在接触片12动作时能够相互接触、在接触片12动作前能够相互绝缘。

进一步，根据一个实施例，如图3所示，接触片12包括凸头121和翻转部122，其中，翻转部122为片状环面结构，这有利于接触片12在气压作用下实现动作，凸头121连接于翻转部122且朝向顶盖片41的一侧凸出，当接触片12动作时，接触片12能够通过凸头121与接触部分222a接触。该方案中，凸头121的设置可以在与接触部分222a之间留有适当间隔的基础上减小接触片12的翻转行程，提高二次电池的安全性。进一步地，凸头121和翻转部122为一体式结构。

且更进一步，接触部分222a具有第一接触平面222aa，参见图3，相应地，凸头121具有第二接触平面121a，当接触片12与第二部分222接触，第一接触平面222aa与第二接触平面121a电接触。这一方案可以使得接触片12与第二部分222接触时具有较大的接触面积，以保证两者之间可靠的电性接触。

对于导电片22而言，导电片22理论上应固定不动，接触部分222a朝向接触片12的一侧表面可以作为第一接触平面222aa。对于接触片12而言，接触片12动作后会发生变形，考虑到凸头121处的变形量相对较小，该凸头121朝向导电片22的一侧表面基本保持平面状态，因此，该凸头121朝向导电片22的表面可以作为第二接触平面121a。

接触片12在气压作用下动作并与第二部分222接触，两者之间可以是直接接触，或者是接触片12与第二部分之间设置其他导电体使得接触片12与第二部分222间接接触。

第一部分221与第二端子21的电连接方式可以是两者直接接触并且相互连接，还可以是第一部分221通过其他导电体与第二端子21连接，本申请对此不作限定，只要导电片22与第二端子21能够实现电流的导通即可。

通常情况下，第一端子11与第二端子21的一部分分别伸出顶盖片41，且伸出部分与外电路连接。在此情况下，第一端子11与第二端子21中的至少一者可以与顶盖片41绝缘设置。其中，绝缘的方式例如可以在两端子与顶盖片41之间设置绝缘件等实现，参见图2，第一端子11与顶盖片41之间可以通过第一绝缘衬垫16绝缘，第二端子与顶盖片41之间可以通过第二绝缘衬垫25绝缘。其中绝缘材料可以选用橡胶、石棉等。

根据一个实施例，在将第一端子11用作正极端子的实施例中，可以将顶盖片41与第一端子11电连接，而顶盖片41与第二端子21以及导电片22绝缘设置，如此设置的优点在于，当顶盖片41与用作正极的第一端子11电连接后，壳体与顶盖片41均带正电，以此减小电解液对壳体以及顶盖片41的腐蚀，延长使用寿命。

在其它一些实施例中，例如，还可以将顶盖片41与第一端子11以及第二端子21、导电片22均绝缘设置。

此外，在第一端子11用作正极端子的实施例中，且当顶盖片41与第一电子11电连接时，此时，第一端子11不必伸出顶盖片41外，第一端子11可以经由顶盖片41实现与外电路的电连接。

根据一个实施例，如图1-3所示，二次电池还包括第一绝缘构件23a，且第二部分222通过第一绝缘构件23a与顶盖片41相对固定。此方案中，第一绝缘构件23a作为用于固定第二部分222的中间件，可以避免在导电片22与相邻部件之间发生电接触，其固定方式更加安全及可靠。

第一绝缘构件23a位于导电片22靠近顶盖片41的一侧，且与第二部分222固定连接，第一绝缘构件23a上开设有供接触部分222a裸露在外的通过孔23aa，且第一绝缘构件23a与顶盖片41或第一端子11固定连接。如此设置后，当第一绝缘构件23a相对于顶盖片41固定，则第二部分222也相对于顶盖片41固定。

在上述的实施例中，第一绝缘构件23a不仅实现第二部分222相对于顶盖片41的固定，还兼做顶盖片41与导电片22之间的绝缘件，实现两者之间的绝缘。

第一绝缘构件23a与顶盖片41或第一端子11的固定方式有多种，例如，第一绝缘构件23a可以采用粘接的方式与顶盖片41或第一端子11固定连接。如图2-4所示，第一绝缘构件23a包括卡勾23ab，卡勾23ab设置于通过孔23aa的边缘处，卡勾23ab与顶盖片41或第一端子11卡接固定，该方案中，卡勾23ab邻近接触部分222a设置，可以减小第二部分222在接触力作用下的位移，使得两者的接触更加可靠。

具体地，当采用卡勾23ab与顶盖片41卡接固定这一方案时，卡勾23ab可以伸入通孔413的内部，并且卡接在通孔413的边缘处。该方案在实现第一绝缘构件23a与顶盖片41固定的前提下，同时避免在顶盖片41上另行设置卡接结构。

当采用卡勾23ab与第一端子11卡接固定这一方案时，如图3所示，可以在开口112a的边缘处沿开口112a的轴向向靠近第一绝缘构件23a的一侧延伸出柱状体112b，并在柱状体112b上开设空腔，该空腔与开口112a连通，卡勾23ab伸入该空腔内，并且卡接在空腔的边缘处。

上述两种方案结构简单，易于实现。并且，在上述两种实施例中，卡勾23ab的数量可以是多个，多个卡勾23ab沿通过孔23aa的边缘排布，以此增加第一绝缘构件23a与顶盖片41或第一端子11之间的卡接力，以保证第二部分222相对于顶盖片41的固定更加可靠。

此外，实现第二部分222与顶盖片41相对固定的方案不仅限于以上所述描述的，在另外一些实施例中，还可以采用其它替换方案，如图5所示，二次电池还包括端子板15和第二绝缘构件23b，第二绝缘构件23b与第二部分222固定连接，端子板15与第一端子11连接，第二绝缘构件23b通过端子板15被固定在第一端子11处。这样设置后，端子板15向第二绝缘构件23b施加作用力，以限制第二绝缘构件23b向远离顶盖片41的一侧发生位移，从而限制了第二部分相对于顶盖片41的位移。

进一步，第二绝缘构件23b上还开设有安装孔，第二绝缘构件23b通过安装孔套装在第一端子11上，更确切地，是套装在端子本体111上，端子板15将第二绝缘构件23b夹紧在顶盖片41上，以实现第二绝缘构件23b与顶盖片41之间的固定，安装孔的设置避免了第二绝缘构23b件脱离端子板15的风险，提高了第二部分222相对于顶盖片41固定的可靠度。

在图2和图5所示的实施例中，导电片22远离顶盖片41的一侧还设置有绝缘件24，绝缘件24与第一绝缘构件23a或第二绝缘构件23b为一体式结构，绝缘件24的设置可防止外界与导电片22连通，出现不必要的电连接的现象。

此外，为了保证接触片12快速响应二次电池的内部压力，二次电池还包括密封在第一腔室S1与第二腔室S2之间的密封构件13。根据一个实施例，如图2所示，密封构件13密封连接于延伸部112与顶盖片41之间，并且密封构件13具有与顶盖片41密封接触的第一密封面131以及与延伸部112密封接触的第二密封面132。

具体地，密封构件13可以为环形结构，密封构件13套装在柱状体112b外，柱状体112b连同密封构件13嵌设在通孔413内，密封构件13与通孔413的内壁以及柱状体112b的外壁密封接触，从而使得密封构件13形成沿顶盖片41的延伸方向相对设置的第一密封面和第二密封面。

此外，如图5所示，密封构件13还可以环绕通孔413以及开口112a设置，当密封构件13分别与顶盖片41以及延伸部112密封接触，即形成沿二次电池的高度方向相对设置的第一密封面131和第二密封面132。

在其它一些实施例，如图6所示，密封构件13还可以密封连接于接触片12与顶盖片41之间，并且密封构件13具有与顶盖片41密封接触的第一密封面131以及与接触片12密封接触的第二密封面132，并且，第一密封面131与第二密封面132沿二次电池的高度方向相对设置。

在图6所示的实施例中，只要对延伸部112以及接触片12稍加变型，还可以使得第一密封面131与第二密封面132沿顶盖片41的延伸方向相对设置，此处不再赘述。

另外，如图7所示，还可利用设置在第一端子11和顶盖片41之间的塑胶件来充当密封构件13，此方案可以减少二次电池中零部件的使用数量，简化装配工艺。

如图1-2所示，由于壳体和顶盖片41盖合后形成的第二腔室S2的空间有限，因此，接触片12的动作空间受到限制，为了增大这一空间，优选顶盖片41包括本体部分411和***部分412，***部分412朝向远离壳体的一侧突出，使得第二腔室S2由接触片12与***部分412围成，并将通孔413设置在***部分412上。这样一来，第二腔室S2的空间得到了扩展，此空间扩展后的意义在于，当接触片12动作，该空间内的空气压缩比率减小，接触片12动作时的阻力减小，有利于提高接触片12动作时的灵敏度。

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 (12)

1.一种二次电池，包括：电极组件，顶盖片，第一端子和第二端子，其特征在于，

所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板，所述第一极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，

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绝缘设置，

所述二次电池还包括：导电片以及附接于所述第一端子的接触片，

所述导电片包括相连接的第一部分和第二部分，所述第一部分与所述第二端子电连接，所述第二部分朝靠近所述第一端子的一侧延伸，

当所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在气压作用下动作并与所述第二部分接触，

且所述第二部分被设置成与所述顶盖片相对固定。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述顶盖片与所述第一端子电连接，与所述第二端子以及所述导电片绝缘设置。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，还包括第一绝缘构件，所述第二部分通过所述第一绝缘构件与所述顶盖片相对固定。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘构件位于所述第二部分靠近所述顶盖片的一侧，且与所述第二部分固定连接，

所述第二部分具有与动作后的接触片接触的接触部分，所述第一绝缘构件上开设有供所述接触部分裸露在外的孔，

所述第一绝缘构件与所述顶盖片或所述第一端子固定连接。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘构件包括卡勾，所述卡勾设置于所述孔的边缘处。

6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述卡勾的数量为多个，多个所述卡勾沿所述孔的边缘排布。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，还包括端子板和第二绝缘构件，

所述第二绝缘构件与所述第二部分固定连接，所述端子板与所述第一端子连接，

所述第二绝缘构件通过所述端子板被固定在所述第一端子处。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述第二绝缘构件上开设有安装孔，所述第二绝缘构件通过所述安装孔套装在所述第一端子上，所述端子板夹紧所述第二绝缘构件。

9.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，还包括壳体，所述顶盖片与所述壳体盖合形成用于封装所述电极组件的第一腔室和为所述接触片提供动作空间的第二腔室，

所述第一腔室与所述第二腔室通过所述接触片隔开，且所述导电片位于所述顶盖片的远离所述电极组件的一侧。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述顶盖片上设有通孔，所述接触部分经由所述通孔与所述接触片接触。

11.根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，所述第一端子包括相连接的端子本体和延伸部，

所述延伸部上开设有开口，所述开口正对所述通孔，所述接触片密封所述开口，以将所述第一腔室与所述第二腔室隔开。

12.根据权利要求11所述的二次电池，其特征在于，所述接触片包括翻转部和凸头，

所述翻转部为片状环面结构，

所述凸头连接于所述翻转部，且朝向所述顶盖片的一侧凸出，

所述翻转部的外边缘与所述延伸部密封连接，且所述接触片动作时能够通过所述凸头与所述接触部分接触。