CN206116507U - 二次电池 - Google Patents

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，包括第一端子、第二端子、第一极片、第二极片、第一连接件和第二连接件，第一端子、第一连接件、第一极片三者，和第二端子、第二连接件、第二极片三者分别形成电流通路；第一连接件和第二连接件中至少一者设置熔断结构，熔断结构包括第一熔断部和第二熔断部，第一熔断部和第二熔断部串联后连接于熔断结构所在的电流通路中，第一熔断部和第二熔断部各自具有比相邻区域的过流面积小的过流面积，并且第一熔断部与第二熔断部彼此隔开，第一熔断部的过流面积与第二熔断部的过流面积相等。本申请所提供的二次电池，能够加强灭弧效果，使二次电池的内部尽快断路，降低安全风险。

Description

二次电池

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。

背景技术

随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车和混合动力车离人们的日常生活越来越近，同时对其动力来源的动力电池的安全性能提出了更高的要求。通常动力电池包括多个二次电池，各二次电池包括壳体、裸露于壳体外部的端子和容纳于壳体内的电极，端子与电极之间通过连接片电连接，沿着电流的方向，在连接片上设置一个缺口，以使该处的过流面积小于周边区域的过流面积，进而在外部短路时，该处能够及时熔断。

然而，现有的这种二次电池，为了保证连接片的强度，缺口通常比较小，且仅设有一个，在电流达到1000～8000安培，电压达到20～48伏时，连接片在缺口处发生熔断，在熔断区域内易形成拉弧现象，使二次电池的内部仍能导通，导致回路断开的时间延长，增加二次电池的安全风险。

实用新型内容

本申请提供了一种二次电池，能够解决上述问题。

本申请提供了一种二次电池，包括：电极组件，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及在所述第一极片和所述第二极片之间的隔板，还包括第一端子、第二端子、第一连接件和第二连接件，所述第一端子、所述第一连接件、所述第一极片三者形成电流通路，且所述第二端子、所述第二连接件、所述第二极片三者形成电流通路；

所述第一连接件和所述第二连接件中至少一者设置熔断结构，所述熔断结构包括第一熔断部和第二熔断部，所述第一熔断部和所述第二熔断部串联后连接于所述熔断结构所在的所述电流通路中，所述第一熔断部和所述第二熔断部各自具有比相邻区域的过流面积小的过流面积，并且所述第一熔断部与所述第二熔断部彼此隔开，所述第一熔断部的过流面积与所述第二熔断部的过流面积相等。

优选地，所述第一熔断部的中心区域和所述第二熔断部的中心区域中，至少一者设有第一通孔。

优选地，所述第一熔断部的至少一个侧部设有缺口，和/或所述第二熔断部的至少一个侧壁设有缺口。

优选地，沿所述熔断结构所在的所述电流通路的电流方向，所述第一熔断部的尺寸与所述第二熔断部的尺寸均不小于2毫米。

优选地，所述熔断结构为片状结构，所述第一熔断部和所述第二熔断部中至少一者的厚度小于相邻区域的厚度。

优选地，沿所述熔断结构所在的所述电流通路的电流方向，所述第一熔断部与所述第二熔断部之间的距离至少为5毫米。

优选地，所述熔断结构上位于所述第一熔断部与所述第二熔断部之间的部分，还设有第二通孔。

优选地，还包括第一绝缘结构，所述第一绝缘结构包裹所述第一熔断部和/或所述第二熔断部。

优选地，所述第一绝缘结构为塑胶绝缘件。

优选地，还包括短路结构和顶盖片，所述短路结构安装于所述顶盖片，所述第一端子与所述顶盖片电连接，所述第二端子与所述顶盖片绝缘设置，在所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述短路结构能够发生动作以形成通过所述第一极片、所述第一端子、所述顶盖片、所述短路结构、所述第二端子与所述第二极片的电连接路径。

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，通过设置串联且间隔的第一熔断部与第二熔断部，在电流达到1000～8000安培，电压达到20～48伏时，第一熔断部、第二熔断部能够同时熔断，即使出现拉弧现象，由于存在两处断开，在两处断开处之间形成金属栅片结构，使电弧在金属栅片结构处被切割成若干段短弧，进而加强灭弧效果，使二次电池的内部尽快断路，降低安全风险。

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2为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的局部结构示意图；

图3为本申请所提供的二次电池中熔断结构一种具体实施例的正视图；

图4为图3中沿A-A线的剖视图；

图5为图3所示的熔断结构熔断后的结构示意图；

图6为图5中沿B-B线的剖视图；

图7为本申请所提供的二次电池中熔断结构另一种具体实施例的正视图；

图8为本申请所提供的二次电池中熔断结构另一种具体实施例的示意图；

图9为本申请所提供的二次电池中熔断结构又一种具体实施例的***视图；

图10为本申请所提供的二次电池中熔断结构又一种具体实施例的示意图；

图11为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的另一处的局部结构示意图。

附图标记：

10-壳体；

11-顶盖片；

20-第一端子；

30-第二端子；

31-导电结构；

40-第一连接件；

41-第一熔断部；

411-第一通孔；

412-缺口；

42-第二熔断部；

43-装配孔；

44-避空孔；

45-电弧；

46-第二通孔；

50-第二连接件；

60-第一极片；

70-第二极片；

80-第一绝缘结构；

90-短路结构。

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1-2所示，本申请实施例提供了一种二次电池，包括第一端子20、第二端子30、电极组件、第一连接件40、第二连接件50，通常二次电池还包括壳体10。电极组件包括第一极片60、第二极片70和在第一极片60与第二极片70之间的隔板。

第一端子可以是正极端子(第一极片60为正极片)，对应地，第二端子为负极端子(第二极片70为负极片)。同样地，第一端子也可以是负极端子(第一极片60为负极片)，第二端子为正极端子(第二极片70为正极片)。

第一端子20、第二端子30伸出壳体10外，以方便与外界电连接；第一极片60、第二极片70、第一连接件40、第二连接件50安装于壳体10内。具体地，第一端子20、第一连接件40、第一极片60形成电流通路，第二端子30、第二连接件50、第二极片70也形成电流通路。

第一连接件40和第二连接件50中至少一者设置熔断结构，即第一连接件40、第二连接件50可以均设置熔断结构，也可以仅一者设置熔断结构，下面以第一连接件40设置熔断结构为例，对熔断结构进行详细描述，第二连接件50设置熔断结构的方式可以采用给下述实施例中的任一种。

如图3-10所示，熔断结构包括第一熔断部41和第二熔断部42，如图3所示，第一熔断部41和第二熔断部42均为条状结构，其长度方向为垂直于其所在的电流通路的电流方向，均包括各自所在处的第一通孔411和第一通孔411的两端虚线所述围成的区域。第一熔断部41和第二熔断部42串联后连接于熔断结构所在的电流通路中，第一熔断部41、第二熔断部42各自具有比相邻区域的过流面积小的过流面积，即第一熔断部41和第二熔断部42各自的过流面积均小于第一连接件40上其余部分的过流面积，并且第一熔断部41与第二熔断部彼此隔开，第一熔断部41的过流面积与第二熔断部42的过流面积相等，以实现第一熔断部41与第二熔断部42能够同时熔断；同时为了使第一熔断部41、第二熔断部42较熔断结构的其它部位先熔断。

上述实施例中，通过设置串联且间隔的第一熔断部41与第二熔断部42，在电流达到1000～8000安培，电压达到20～48伏时，第一熔断部41、第二熔断部42能够同时熔断，即使出现拉弧现象，如图6所示，由于存在两处断开，在两处断开处之间形成金属栅片结构，使电弧45在金属栅片结构处被切割成若干段短弧，进而加强灭弧效果，使二次电池的内部尽快断路，降低安全风险。

第一熔断部41、第二熔断部42可以各自设有一个或者多个，各第一熔断部41、第二熔断部42间隔设置，且串联于熔断结构所在的电流通路，在第一熔断部41、第二熔断部42各设有多个时，由于在发生故障时，能够形成较大的断开面积，尤其形成较大面积的金属栅片结构，进而达到更好地灭弧效果。

第一熔断部41、第二熔断部42可以各自为下述方式中的任一种：

第一种，第一熔断部41的中心区域和第二熔断部42的中心区域中，至少一者设有第一通孔411，如图3和8所示，沿熔断结构所在的电流通路的电流方向，熔断结构在第一通孔411处断开。通过设置第一通孔411，减小第一熔断部41或者第二熔断部42的过流面积，进而缩短第一熔断部41或者第二熔断部42的熔断时间。优选第一熔断部41与第二熔断部42均设有第一通孔411，以进一步降低拉弧现象的发生。特别地，两个的第一通孔411间隔设置，以增加熔断结构的强度；当然，两个第一通孔411可以相互连通，或者直接开设为一个较大的通孔，此种方式会影响熔断结构的强度。

第二种，第一熔断部41的至少一个侧部设有缺口412，且第二熔断部42的至少一个侧壁设有缺口412，如图7所示，也可以第一熔断部41与第二熔断部42中仅一者设有缺口412。

第三种，在熔断结构为片状结构时，第一熔断部41和第二熔断部42中至少一者的厚度小于相邻区域的厚度，其可以采用在熔断结构上设置凹陷部，如U型槽，通常U型槽在自身的延伸方向上贯通熔断结构，延伸方向平行于片状结构，且垂直于电流方向。当然，第一熔断部41和第二熔断部42的厚度小于其余部分的厚度时，熔断结构也可以为块状或者其它结构。

由于灭弧效果受第一熔断部41与第二熔断部42之间距离的影响，因此，为了起到更好地灭弧效果，通常，沿电流方向第一熔断部41与第二熔断部42之间的距离(如图3中的d)至少为5毫米，如5毫米，8毫米，10毫米。

为了进一步增加灭弧效果，熔断结构位于第一熔断部41与第二熔断部42之间的部分，还设有第二通孔46，如图8-10所示，更优选地，沿电流方向第二通孔46的尺寸大于第一熔断部41的尺寸和第二熔断部42的尺寸，以减少产生电弧45的面积。

由于沿熔断结构所在的电流通路的电流方向，第一熔断部41的尺寸(如图3中的L1)与第二熔断部42的尺寸(如图3中的L2)太小，拉弧现象比较严重，因此，第一熔断部41的尺寸与第二熔断部42的尺寸一般均不小于2毫米。而在第一熔断部41、第二熔断部42设有第一通孔411或者缺口412时，沿电流方向，第一熔断部41的尺寸与第二熔断部42的尺寸太大，会减弱熔断结构的强度，通常第一熔断部41的尺寸与第二熔断部42的尺寸选为2毫米，当然，由于制造误差的存在，经常会大于2毫米，如2.1毫米，2.2毫米。

此外，熔断结构还设有装配孔43和避空孔44，装配孔43用于与第一端子20或者第二端子30装配时的定位；由于壳体10设有注液孔，避空孔44与注液孔相对，以使注液时，电解液能够顺利流入二次电池的内部。

如图9-10所示，二次电池还包括第一绝缘结构80，第一绝缘结构80包裹第一熔断部41和第二熔断部42，增加第一绝缘结构80，在第一熔断部41、第二熔断部42熔断后，由于有第一绝缘结构80包裹，因此仅其断面裸露，从而减小产生电弧45的面积，增加灭弧效果。当然，第一熔断部41或者第二熔断部42可以仅一者设有第一绝缘结构80。

在第一熔断部41与第二熔断部42设有第一通孔411时，二次电池还包括第二绝缘结构，第二绝缘结构设于第一通孔411内，在第一熔断部41或者第二熔断部42熔断时，能够增加第一通孔411的两侧的部件的绝缘，进而进一步增加灭弧效果，在第二绝缘结构与熔断结构连接时，通常采用注塑一体成型，还能够增加熔断结构的强度。

第一绝缘结构80、第二绝缘结构的材质可以独自为石棉、棉麻、塑胶等材质中的一种或者几种，特别地，第一绝缘结构80的材质优选为塑胶绝缘件，由于塑胶材质熔点比较低，在熔断器熔断的高温作用下，使第一绝缘结构80发生气化，将熔断区域内的电子吹散，降低拉弧现象的产生，进而提高二次电池的安全性能。

为了实现电池的过充保护，二次电池还包括短路结构90，壳体10包括顶盖片11，如图1、11所示，短路结构90安装于顶盖片11，且在常态时能够使第一端子20与第二端子30电断开，并在二次电池的内部压力超过基准压力时，使第一端子20与第二端子30电连接。

进一步地，如图11所示，二次电池还包括导电结构31，第一端子20与顶盖片11电连接，第一端子20与顶盖片11可以直接贴合实现电连接，也可以通过过渡件实现电连接；第二端子30与顶盖片11电绝缘，第二端子30通常通过绝缘件与顶盖片11电绝缘。顶盖片11设有连接孔，连接孔连通二次电池的内部与外部。

导电结构31位于壳体10的外部，与第二端子30电连接，即第二端子30与导电结构31连接，且导电结构31与顶盖片11电绝缘，同时导电结构31与连接孔相对。

短路结构90通常为翻转片，其密封连接孔，且其周缘与顶盖片11电连接，短路结构90在常态时与导电结构31电断开，并在二次电池的内部压力超过基准压力时，短路结构90翻转，从而使短路结构90与导电结构31电连接。通过增加导电结构31，能够使短路结构90在翻转后尽快与第二端子30电连接，以减小过充造成的风险。当然，短路结构90也可以通过其它结构在二次电池的内部压力超过基准压力时，与第二端子30实现电连接。

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 (10)

1.一种二次电池，包括：电极组件，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及在所述第一极片和所述第二极片之间的隔板，其特征在于，还包括第一端子、第二端子、第一连接件和第二连接件，所述第一端子、所述第一连接件、所述第一极片三者形成电流通路，且所述第二端子、所述第二连接件、所述第二极片三者形成电流通路；

所述第一连接件和所述第二连接件中至少一者设置熔断结构，所述熔断结构包括第一熔断部和第二熔断部，所述第一熔断部和所述第二熔断部串联后连接于所述熔断结构所在的所述电流通路中，所述第一熔断部和所述第二熔断部各自具有比相邻区域的过流面积小的过流面积，并且所述第一熔断部与所述第二熔断部彼此隔开，所述第一熔断部的过流面积与所述第二熔断部的过流面积相等。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一熔断部的中心区域和所述第二熔断部的中心区域中，至少一者设有第一通孔。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一熔断部的至少一个侧部设有缺口，和/或所述第二熔断部的至少一个侧壁设有缺口。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，沿所述熔断结构所在的所述电流通路的电流方向，所述第一熔断部的尺寸与所述第二熔断部的尺寸均不小于2毫米。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述熔断结构为片状结构，所述第一熔断部和所述第二熔断部中至少一者的厚度小于相邻区域的厚度。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，沿所述熔断结构所在的所述电流通路的电流方向，所述第一熔断部与所述第二熔断部之间的距离至少为5毫米。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述熔断结构上位于所述第一熔断部与所述第二熔断部之间的部分，还设有第二通孔。

8.根据权利要求1-7任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括第一绝缘结构，所述第一绝缘结构包裹所述第一熔断部和/或所述第二熔断部。

9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘结构为塑胶绝缘件。

10.根据权利要求1-7任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括短路结构和顶盖片，所述短路结构安装于所述顶盖片，所述第一端子与所述顶盖片电连接，所述第二端子与所述顶盖片绝缘设置，在所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述短路结构能够发生动作以形成通过所述第一极片、所述第一端子、所述顶盖片、所述短路结构、所述第二端子与所述第二极片的电连接路径。