CN205050912U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括电芯、壳体和顶盖，电芯收容在顶盖与壳体共同围成的电芯收容空间中，顶盖上设置有第一极柱和第二极柱；电芯包括第一极片、与第一极片电性相反的第二极片和间隔在第一极片与第二极片之间的隔离膜，第一极片通过第一极耳与第一极柱电连接，第二极片通过第二极耳与第二极柱电连接；所述第一极片还通过连接片与壳体电连接，连接片所在的电连接路径为电芯与壳体的第一电连接路径。相对于现有技术，本实用新型二次电池通过新增的连接片将电芯的一个极片与壳体电连接，在电芯与壳体之间形成低热阻的高散热传导通道，从而及时把电芯内部活性物质产生的热量迅速散发出去，有效降低了电芯使用时的温升，提高了电池的安全可靠性。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型属于电池领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

锂离子电池(二次电池的一种)由于具有高能量、高容量及高功率，已被用于混合动力汽车和电动汽车。用做汽车电源的锂离子电池称为动力电池，其安全性为重中之重，必须通过包括过充测试在内的三个最极端测试。

动力电池的电芯在使用过程中会发热，如果电芯散热不及时，或是未设置有效的导热通道，电芯就会因内部温度过高而发生一系列化学反应，导致电解液和活性物质急剧产气。由于电芯内部的剩余空间较小，内部产气过多时将会导致气压迅速加大，而电池壳体、壳体与顶盖焊接的位置所能承受的压力有限，因此，如果电芯内部的气体不能及时释放，就会导致壳体***。

在传统的动力电池中，电芯集流体通常与壳体隔离绝缘，电芯热量通过顶盖传导到壳体或是通过电解液传热，导热通道热阻较大，因此电芯内部活性物质导热很慢，电芯使用时的温升比较高，以致于影响了电池的电性能和寿命，甚至影响到了电芯的安全。

有鉴于此，确有必要提供一种电芯散热效率较高的二次电池。

实用新型内容

本实用新型的目的在于：提供一种电芯散热效率较高的二次电池，以解决电芯使用时温升过高的问题，确保二次电池内电芯的安全可靠性。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括电芯、壳体和顶盖，电芯收容在顶盖与壳体共同围成的电芯收容空间中，顶盖上设置有第一极柱和第二极柱；电芯包括第一极片、与第一极片电性相反的第二极片和间隔在第一极片与第二极片之间的隔离膜，第一极片通过第一极耳与第一极柱电连接，第二极片通过第二极耳与第二极柱电连接；所述第一极片还通过连接片与壳体电连接，连接片所在的电连接路径为电芯与壳体的第一电连接路径。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述顶盖与壳体电连接，第一极柱与顶盖电连接，第二极柱与顶盖电绝缘；第一极耳、第一极柱和顶盖连接而形成的电连接路径为电芯与壳体的第二电连接路径。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述壳体上直接与第一电连接路径电连接的面为极耳连接面；连接片自第一极片的集流体伸出，并直接固定在极耳连接面而实现电连接，或是通过导电胶与极耳连接面电连接。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述壳体的极耳连接面上开设通孔，通孔内镶嵌有盖片且盖片与极耳连接面电连接，连接片与盖片电连接。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述壳体的极耳连接面上设有朝向电芯方向凸出的凸条，连接片与凸条电连接。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述连接片通过导电胶粘接在壳体的内侧面上。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述壳体为长方体形，其包括两个小侧面、两个大侧面和一个底面共五个面，极耳连接面为五个面中的任意一个或多个。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述壳体以底面或小侧面为极耳连接面。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述电芯通过绝缘片与壳体的极耳连接面隔离，连接片自绝缘片的开孔中穿出并与极耳连接面电连接。

作为本实用新型二次电池的一种改进，所述第一极片为正极片或负极片，第一极柱为与第一极片极性相同的极柱。

相对于现有技术，本实用新型二次电池通过新增的连接片将电芯的一个极片与壳体电连接，一方面可以在电芯与壳体之间形成低热阻的高散热传导通道，从而及时把电芯内部活性物质产生的热量迅速散发出去，有效降低了电芯使用时的温升，另一方面，当电池外短路时，连接片所在支路的存在使得壳体和顶盖能够消耗更多的热量，从而提高了电池的安全可靠性。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型二次电池及其有益技术效果进行详细说明。

图1为本实用新型二次电池的第一实施方式的立体分解图。

图2为本实用新型二次电池的第一实施方式的组装示意图。

图3为图2的A-A剖视图。

图4为本实用新型二次电池的第二实施方式的立体分解图。

图5为本实用新型二次电池的第二实施方式的部分剖视图。

图6为本实用新型二次电池的第三实施方式的立体分解图。

图7为本实用新型二次电池的第三实施方式的部分剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益技术效果更加清晰明白，以下结合附图和具体实施方式，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中描述的具体实施方式仅仅是为了解释本实用新型，并不是为了限定本实用新型。

请参阅图1至图3，本实用新型二次电池的第一实施方式包括电芯10、壳体20、顶盖30、绝缘片40、顶支架50和转接片60。壳体20的顶部开设有开口；顶盖30固定在壳体20的顶部开口中且与壳体20电连接，顶盖30与壳体20共同围成电芯收容空间；电芯10收容在顶盖30与壳体20共同围成的电芯收容空间中。

电芯10包括第一极片、与第一极片电性相反的第二极片和间隔在第一极片与第二极片之间的隔离膜，第一极片的集流体向顶盖30的方向延伸出第一极耳12，第二极片的集流体向顶盖30的方向延伸出第二极耳(图未示)。顶盖30上设置有第一极柱32和与第一极柱电性相反的第二极柱34，其中，第一极柱32与顶盖30电连接，第二极柱34与顶盖30电绝缘。电芯10的顶部通过顶支架50与顶盖30绝缘，电芯10的第一极耳12、第二极耳分别通过对应的转接片60与第一极柱32、第二极柱34电连接，从而使得第一极柱32与第一极片电连接，第二极柱34与第二极片电连接。第一极耳12、第一极柱32和顶盖30连接后形成的电连接路径为电芯10与壳体20之间的一条常规的电连接路径。

在电芯10的底部，第一极片的集流体向壳体20的底面21方向延伸出一个连接片14。壳体20的底面21开设一个安装孔22，并在安装孔22中嵌设有相适配的盖片24，并且盖片24与壳体20电连接。电芯10的底部通过绝缘片40与壳体20间隔，电芯10的连接片14穿过绝缘片40的开孔后与盖片24电连接，从而实现第一极片与壳体底面21的电连接，形成了电芯10与壳体20之间的一条新增的电连接路径。安装孔22可以通过沉台台阶与盖片24的定位止口进行定位和连接。安装孔22也可以整体开孔，盖片24对应做成整体式，使二者之间的连接面积加大，热阻减小。连接片14与盖片24可以通过以下方式组装：将电芯10装入壳体20后，连接片14自壳体20底部的安装孔22伸出，先将连接片14与盖片24焊接实现电连接，然后将连接片14折弯装入壳体20，同时将盖片24装入安装孔22中进行焊接连接。

在上述实施方式中，第一极片与壳体底面21电连接，因此电芯10内部的热量能够快速传输至壳体20并散发出去。易于理解的是，在替换性的实施方式中，连接片14与盖片24也可以通过胶接、铆接等方式实现电连接。

请参阅图4和图5，本实用新型二次电池的第二实施方式也包括电芯10、壳体20、顶盖30、绝缘片40、顶支架50和转接片60，且各元件的主要结构和连接方式都与第一实施方式基本相同，区别仅在于：壳体20的底面21并未开设安装孔22和嵌设盖片24，而是改为冲压出一个向电芯10方向凸出的凸条26，对应地，底面21的外壁则形成一个凹槽27。凸条26直接通过熔透焊接实现与连接片14的有效固定和电连接，在对电芯10进行更有效定位的同时，减小了电芯10与壳体20的连接热阻。易于理解的是，在替换性的实施方式中，连接片14与凸条26也可以通过胶接、铆接等方式实现电连接。

请参阅图6和图7，本实用新型二次电池的第三实施方式也包括电芯10、壳体20、顶盖30、绝缘片40、顶支架50和转接片60，且各元件的主要结构和连接方式都与第一实施方式基本相同，区别仅在于：壳体20的底面21并未开设安装孔22和嵌设盖片24，而是仍旧保持为普通平面结构(与现有技术相同)，连接片14通过导电胶28固定在底面21的内壁，从而及时把电芯10内部的热量传导给壳体20。

易于理解的是，上述实施方式中通过连接片14与壳体20电连接的第一极片可以是正极片也可以是负极片，对应地，与顶盖30电连接的第一极柱32与第一极片的电性相同。另外，由于壳体20为长方体形，其包括两个小侧面、两个大侧面和一个底面21共五个面，在其他实施方式中，也可以改为选择两个小侧面、两个大侧面中的任意一个或多个作为直接与新增电连接路径电连接的极耳连接面，其中以底面21或小侧面为优选。再者，连接片14与壳体20的电连接可以选择激光焊接或超声焊接，其中，第一实施方式优选为超声焊接，第二实施方式优选为激光焊接。

与现有技术相比，本实用新型二次电池通过新增的连接片14将电芯10的一个集流体与壳体20电连接，一方面可以在电芯10与壳体20之间形成低热阻的高散热传导通道，从而及时把电芯10内部活性物质产生的热量迅速散发出去，有效降低了电芯10使用时的温升，另一方面当电池外短路时(例如翻转片翻转使正负极导通时)，连接片14所在的支路可以降低外部电阻，使壳体20和顶盖30能够消耗更多的热量，从而提高了电池的安全可靠性。同时，壳体20与正极集流体的电连接还可以防止壳体20内部发生电化学腐蚀。

本实用新型二次电池还可以是钠离子电池、钾离子电池等。

根据上述原理，本实用新型还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (10)

1.一种二次电池，包括电芯、壳体和顶盖，电芯收容在顶盖与壳体共同围成的电芯收容空间中，顶盖上设置有第一极柱和第二极柱；电芯包括第一极片、与第一极片电性相反的第二极片和间隔在第一极片与第二极片之间的隔离膜，第一极片通过第一极耳与第一极柱电连接，第二极片通过第二极耳与第二极柱电连接；其特征在于：所述第一极片还通过连接片与壳体电连接，连接片所在的电连接路径为电芯与壳体的第一电连接路径。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述顶盖与壳体电连接，第一极柱与顶盖电连接，第二极柱与顶盖电绝缘；第一极耳、第一极柱和顶盖连接而形成的电连接路径为电芯与壳体的第二电连接路径。

3.根据权利要求1或2所述的二次电池，其特征在于：所述壳体上直接与第一电连接路径电连接的面为极耳连接面；连接片自第一极片的集流体伸出，并直接固定在极耳连接面而实现电连接，或是通过导电胶与极耳连接面电连接。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述壳体的极耳连接面上开设通孔，通孔内镶嵌有盖片且盖片与极耳连接面电连接，连接片与盖片电连接。

5.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述壳体的极耳连接面上设有朝向电芯方向凸出的凸条，连接片与凸条电连接。

6.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述连接片通过导电胶粘接在壳体的内侧面上。

7.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述壳体为长方体形，其包括两个小侧面、两个大侧面和一个底面共五个面，极耳连接面为五个面中的任意一个或多个。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于：所述壳体以底面或小侧面为极耳连接面。

9.根据权利要求4至8中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述电芯通过绝缘片与壳体的极耳连接面隔离，连接片自绝缘片的开孔中穿出并与极耳连接面电连接。

10.根据权利要求1或2中任一项所述的二次电池，其特征在于：所述第一极片为正极片或负极片，第一极柱为与第一极片极性相同的极柱。