CN208256820U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括壳体、电极组件、顶盖组件及转接片。壳体具有开口，电极组件收容于壳体内；顶盖组件包括顶盖板和第一电极端子，顶盖板覆盖壳体的开口且具有第一端子孔，第一电极端子设置于顶盖板。转接片包括主体部和连接部；主体部设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧且连接于电极组件；连接部相对于主体部朝远离电极组件的方向突出且至少部分位于第一端子孔内；连接部具有固定于第一电极端子的顶壁，且连接部在顶壁的靠近电极组件的一侧形成凹部。所述二次电池还包括保护构件，保护构件设置于转接片，且覆盖顶壁的下表面。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

二次电池通常包括电极组件、收容电极组件的壳体以及固定于壳体的顶盖组件，顶盖组件的顶盖板将壳体密封。顶盖组件还包括凸出于顶盖板的电极端子，用于与外部设备电连接。为了提高二次电池的能量密度，可以将电极端子设置到顶盖板外侧，以避免电极端子占用二次电池的内部空间。而为了实现电极组件的充放电，电极端子需要通过转接片与电极组件的极耳电连接。转接片收容于壳体内，为了与外侧的电极端子连接，则需要穿过顶盖板。常用的方式是在顶盖板上开设通孔，在转接片上冲压出凸包，凸包伸入通孔并固定于电极端子。但是，冲压凸包后，转接片的内侧会形成凹部；在装配过程中，外部杂质很容易落入凹部内并附着在凹部的内表面上。由于凹部具有一定深度，所以凹部的内表面上的杂质很难清洗干净；当二次电池受到振动时，这些杂质容易落入电极组件内，引发安全隐患。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池，其能避免杂质进入电极组件，提高安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括壳体、电极组件、顶盖组件及转接片。壳体具有开口，电极组件收容于壳体内；顶盖组件包括顶盖板和第一电极端子，顶盖板覆盖壳体的开口且具有第一端子孔，第一电极端子设置于顶盖板。

转接片包括主体部和连接部；主体部设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧且连接于电极组件；连接部相对于主体部朝远离电极组件的方向突出且至少部分位于第一端子孔内；连接部具有固定于第一电极端子的顶壁，且连接部在顶壁的靠近电极组件的一侧形成凹部。

所述二次电池还包括保护构件，保护构件设置于转接片，且覆盖顶壁的下表面。

连接部还包括侧壁，连接顶壁和主体部；凹部由侧壁的内表面和顶壁的下表面形成。

保护构件为绝缘件且具有弹性。

在一实施例中，保护构件包括基部，基部设置于凹部内且覆盖顶壁的下表面。基部与顶壁的下表面贴合。

在一实施例中，保护构件包括基部，基部设置于凹部内且覆盖顶壁的下表面。基部与顶壁之间留有间隙；侧壁设有第一凹槽，第一凹槽相对于侧壁的内表面凹陷，且基部的周缘设置于第一凹槽。

在一实施例中，保护构件包括基部，基部设置于凹部内且覆盖顶壁的下表面。基部与顶壁之间留有间隙；侧壁设有凸起，凸起相对于侧壁的内表面突出且支撑基部的周缘。凸起为多个并间隔布置，侧壁的外表面上设有第三凹槽，第三凹槽的位置与凸起的位置对应。

在一实施例中，保护构件包括基部和连接于基部的第一延伸部，基部和第一延伸部均收容于凹部内，且第一延伸部位于基部的靠近电极组件的一侧；第一延伸部设有第二凹槽，侧壁设有***第二凹槽的凸起。进一步地，保护构件还包括第二延伸部，与第一延伸部相连并贴合于主体部的靠近电极组件的表面。凸起为多个并间隔布置，侧壁的外表面上设有第三凹槽，第三凹槽的位置与凸起的位置对应。

在一实施例中，保护构件固定于主体部并封闭凹部。

在一实施例中，保护构件包括第一保护构件和第二保护构件，第一保护构件固定于主体部并封闭凹部，第二保护构件设置于凹部内。本实用新型的有益效果如下：保护构件可以覆盖顶壁的下表面，所以即使顶壁上的杂质掉落，也会被保护构件遮挡，从而避免杂质进入电极组件，提高二次电池的安全性能。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的立体图。

图2为根据本实用新型的二次电池的剖视图。

图3为图2虚线框部分的放大图。

图4为根据本实用新型的二次电池的顶盖组件、转接片及保护构件的示意图。

图5为根据本实用新型的二次电池的顶盖组件的顶盖板的示意图。

图6为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第一实施例的示意图。

图7为图6沿线A-A作出的剖视图。

图8为图6沿线A-A剖开后的立体图。

图9为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第二实施例的示意图。

图10为图9沿线B-B作出的剖视图。

图11为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第三实施例的示意图。

图12为图11沿线C-C作出的剖视图。

图13为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第四实施例的示意图。

图14为图13沿线D-D作出的剖视图。

图15为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第五实施例的示意图。

图16为图15沿线E-E作出的剖视图。

图17为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第六实施例的示意图。

图18为图17沿线F-F作出的剖视图。

图19为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第七实施例的示意图。

图20为图19沿线G-G作出的剖视图。

图21为根据本实用新型的二次电池的转接片和保护构件的第八实施例的示意图。

图22为图21沿线H-H作出的剖视图。

其中，附图标记说明如下：

1壳体 42连接部

2电极组件 421顶壁

21极耳 422侧壁

3顶盖组件 5保护构件

31顶盖板 51基部

311第一端子孔 52第一延伸部

312第二端子孔 53第二延伸部

313注液孔 5A第一保护构件

32第一电极端子 5B第二保护构件

33第二电极端子 G1第一凹槽

34绝缘体 G2第二凹槽

4转接片 G3第三凹槽

41主体部 P凸起

411熔断孔 R凹部

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的二次电池。

参照图1至图4，二次电池包括壳体1、电极组件2、顶盖组件3及转接片4。

壳体1可具有六面体形状或其它形状。壳体1内部形成收容腔，以容纳电极组件2和电解液。壳体1在一端形成开口，而电极组件2可经由所述开口放置到壳体1的收容腔。壳体1可由铝或铝合金等导电金属的材料制成，也可由塑胶等绝缘材料制成。

电极组件2包括正极片、负极片和隔膜，隔膜设置于正极片和负极片之间。正极片、隔膜及负极片可以顺序堆叠并卷绕为果冻卷状。正极片包括正极集流体(例如铝箔)以及涂覆于正极集流体表面的正极活性材料(例如钴酸锂)，负极片包括负极集流体(例如铜箔)以及涂覆于负极集流体表面的负极活性材料(例如硅)。正极片的端部具有未被正极活性材料覆盖的空白区，正极片的多个空白区连接在一起并作为电极组件2的正极极耳。负极片的端部具有未被负极活性材料覆盖的空白区，负极片的多个空白区连接在一起并作为电极组件2的负极极耳。

顶盖组件3包括顶盖板31以及设置于顶盖板31的第一电极端子32和第二电极端子33。顶盖板31固定于壳体1并覆盖壳体1的开口，以将电极组件2封闭在壳体1内。第二电极端子33与电极组件2电连接。顶盖组件3包括绝缘体34，固定于顶盖板31下侧并将电极组件2和顶盖板31隔开。

参照图5，顶盖板31包括贯通的第一端子孔311、第二端子孔312以及注液孔313。注液孔313用于向壳体1内注入电解液。第一电极端子32可设置于顶盖板31的上侧(即顶盖板31远离电极组件2的一侧)，并从上侧覆盖第一端子孔311；可替代地，第一电极端子32也可部分收容或完全收容于第一端子孔311内。对应地，第二电极端子33可设置于顶盖板31的上侧，并从上侧覆盖第二端子孔312。

参照图3，转接片4包括主体部41和连接部42；主体部41设置于顶盖板31的靠近电极组件2的一侧且连接于电极组件2；连接部42相对于主体部41朝远离电极组件2的方向突出且至少部分位于第一端子孔311内；连接部42具有固定于第一电极端子32的顶壁421，且连接部42在顶壁421的靠近电极组件2的一侧形成凹部R。

其中，参照图3，电极组件2的极耳21(正极极耳或负极极耳)可通过超声波焊接固定于转接片4的主体部41。连接部42以及凹部R可通过冲压形成。第一电极端子32位于顶壁421的上侧，所以第一电极端子32的底端不会超过顶盖板31的靠近电极组件2的下表面，不会占用二次电池的内部空间。连接部42的顶壁421可通过激光焊接与第一电极端子32连接。

参照图3，所述二次电池还包括保护构件5，保护构件5设置于转接片4，且覆盖顶壁421的下表面(沿上下方向，顶壁421的下表面的投影位于保护构件5的投影的范围内)。顶壁421的下表面为顶壁421的靠近电极组件2的表面。保护构件5能够完全遮挡顶壁421的下表面，以将顶壁421的下表面与电极组件2隔开。

多个二次电池可通过汇流条连接在一起，从而形成电池模组。第一电极端子32需要与汇流条焊接，所以为了保证焊接强度，第一电极端子32通常具有较大的厚度。在焊接第一电极端子32和顶壁421时，如果将激光直接作用在第一电极端子32上，那么焊接需要较大的能量，同时产生的热量也会烧坏其它构件(例如密封圈)。由于顶壁421的厚度小，所以将激光直接作用在顶壁421的下表面，可以降低焊接难度。但是，激光焊接过程中会产生杂质(例如金属屑)，同时，在装配过程中，外界的杂质也可能落入凹部R内并附着于连接部42，当二次电池振动时，顶壁421上的杂质可能会掉落到电极组件2中，引发短路风险。

本申请的保护构件5可以覆盖顶壁421的下表面，所以即使顶壁421上的杂质掉落，也会被保护构件5遮挡，从而避免杂质进入电极组件2，防止短路，提高二次电池的安全性能。

参照图3，连接部42还包括侧壁422，连接顶壁421和主体部41。顶壁421为平板状，侧壁422为环形。凹部R由侧壁422的内表面和顶壁421的下表面形成。通过调整侧壁422的高度，可以改变顶壁421的位置以及凹部R的深度，从而可以保证顶壁421能够与第一电极端子32接触。侧壁422和顶壁421通过冲压形成。

保护构件5为绝缘件且具有弹性，例如，保护构件5的材质可为PET(涤纶树脂)。当二次电池受到剧烈振动时，保护构件5很可能因振动而掉落到电极组件2上，如果保护构件5为金属件，则会将正极片和负极片导通，造成短路。

下面以不同的实施例描述本申请中的保护构件5。

在第一实施例中，参照图6至图8，保护构件5包括基部51，基部51设置于凹部R内且覆盖顶壁421的下表面。基部51可为平板状，基部51的周缘贴合于侧壁422的内表面，优选地，基部51与侧壁422过盈配合。由于基部51收容于凹部R内，所以不会占用二次电池的内部空间，提高能量密度。

侧壁422设有凸起P，凸起P相对于侧壁422的内表面突出且支撑基部51的周缘。凸起P可以防止基部51滑落。保护构件5本身具有一定的弹性，因此，在装配过程中，基部51受到凸起P的限制时会发生弹性变形，且能够在穿过凸起P后恢复原状；恢复原状后，基部51的周缘可以紧贴侧壁422的内表面，避免杂质掉落。优选地，凸起P的表面为弧面，所述弧面可以引导基部51变形，而不会将基部51卡住。

基部51与顶壁421之间留有间隙；基部51、侧壁422及顶壁421围成封闭的空间，顶壁421下表面上的杂质被限制在所述空间内。同时，所述间隙还能够为基部51的弹性变形提供空间，避免基部51受到顶壁421限制。

侧壁422的远离凹部R的外表面上设有第三凹槽G3，第三凹槽G3的位置与凸起P的位置对应。换句话说，凸起P可通过冲压侧壁422形成，冲压后，侧壁422的外表面上形成第三凹槽G3。

凸起P为多个并间隔布置。当然，可替代地，凸起P也为一个并环绕一周。

在第二实施例中，参照图9和图10，保护构件5包括基部51，基部51设置于凹部R内且覆盖顶壁421的下表面。基部51可直接固定于顶壁421的下表面(例如，通过粘接等方式)。

在第三实施例中，参照图11和图12，保护构件5包括基部51，基部51设置于凹部R内且覆盖顶壁421的下表面。基部51与顶壁421之间留有间隙，基部51的周缘直接固定于侧壁422的内表面(例如，通过粘接等方式)。

在第四实施例中，参照图13和图14，保护构件5包括基部51，基部51设置于凹部R内且覆盖顶壁421的下表面。侧壁422设有第一凹槽G1，第一凹槽G1相对于侧壁422的内表面凹陷，且基部51的周缘设置于第一凹槽G1。保护构件5本身具有一定的弹性，因此，在装配过程中基部51发生弹性变形，当基部51移动到第一凹槽G1时，基部51的周缘***第一凹槽G1并恢复原状。第一凹槽G1可以防止保护构件5滑落。优选地，基部51与顶壁421之间留有间隙，基部51、侧壁422及顶壁421围成封闭的空间，顶壁421下表面上的杂质被限制在所述空间内。

在第五实施例中，参照图15和图16，保护构件5收容于凹部R内。

保护构件5包括基部51和连接于基部51的第一延伸部52，基部51和第一延伸部52均收容于凹部R内，且第一延伸部52位于基部51的靠近电极组件2的一侧。第一延伸部52设有第二凹槽G2，侧壁422设有***第二凹槽G2的凸起P。基部51可为平板状，且基部51的周缘贴合于侧壁422的内表面。优选地，基部51与顶壁421之间留有间隙，基部51、侧壁422及顶壁421围成封闭的空间，顶壁421下表面的杂质被限制在所述空间内。

凸起P***第一延伸部52的第二凹槽G2，从而支撑保护构件5，防止保护构件5滑落；同时，与第一实施例相比，凸起P还能防止保护构件5向上滑动。保护构件5本身具有一定的弹性，因此，在装配过程中，基部51和第一延伸部52在受到凸起P的限制时会发生弹性变形，当凸起P***第二凹槽G2后，基部51和第一延伸部52恢复原状。优选地，凸起P的表面为弧面，所述弧面可以引导保护构件5变形，而不会将保护构件5卡住。

侧壁422的远离凹部R的外表面上设有第三凹槽G3，第三凹槽G3的位置与凸起P的位置对应。换句话说，凸起P可通过冲压侧壁422形成，冲压后，侧壁422的外表面上形成第三凹槽G3。

凸起P为多个并间隔布置。当然，可替代地，凸起P也为一个并环绕一周。

在第六实施例中，参照图17和图18，本实施例的保护构件5与第五实施例的保护构件5的结构大体相同，其区别在于，本实施例的保护构件5还包括延伸到凹部R外的第二延伸部53。具体地，第二延伸部53与第一延伸部52相连并贴合于主体部41的靠近电极组件2的表面。

参照图2，电极组件2经由第一电极端子32和第二电极端子33实现充放电。参照图18，为了提高二次电池的安全性能，转接片4的主体部41上通常设置熔断孔411。当二次电池过充电时，转接片4上的电流增大，从而在熔断孔411的周围熔断，切断电流回路，避免安全事故。

但是，为了提高极耳21的过流能力，极耳21通常具有较大的宽度，所以极耳21容易越过熔断孔411，并搭接在熔断孔411与连接部42之间的区域，导致转接片4的熔断功能失效。而本申请的保护构件5的第二延伸部53可以覆盖熔断孔411，并将极耳21越过熔断孔411的部分与转接片4隔开，避免转接片4的熔断功能失效。

在第七实施例中，参照图19和图20，保护构件5固定于主体部41并封闭凹部R。保护构件5无需伸入凹部R内，直接将凹部R朝向电极组件2的开口封闭即可，因此装配工艺简单。保护构件5可为平板状并覆盖熔断孔411，避免转接片4的熔断功能失效。

在第八实施例中，参照图21和图22，保护构件5包括第一保护构件5A和第二保护构件5B，第一保护构件5A固定于主体部41并封闭凹部R，第二保护构件5B设置于凹部R内。第一保护构件5A覆盖熔断孔411，避免转接片4的熔断功能失效。在焊接连接部42的顶壁421和第一电极端子32时，产生的杂质(金属屑)也会附着到侧壁422上，通过设置第一保护构件5A可以将杂质完全封闭在凹部R内，进一步提高二次电池的安全性能。

侧壁422设有凸起P，凸起P相对于侧壁422的内表面突出且支撑所述第二保护构件5B的周缘。凸起P可以防止第二保护构件5B滑落。两个保护构件5可以提供双层防护，提高安全性能。

Claims (12)

1.一种二次电池，其特征在于，包括壳体(1)、电极组件(2)、顶盖组件(3)及转接片(4)；

壳体(1)具有开口，电极组件(2)收容于壳体(1)内；

顶盖组件(3)包括顶盖板(31)和第一电极端子(32)，顶盖板(31)覆盖壳体(1)的开口且具有第一端子孔(311)，第一电极端子(32)设置于顶盖板(31)；

转接片(4)包括主体部(41)和连接部(42)；主体部(41)设置于顶盖板(31)的靠近电极组件(2)的一侧且连接于电极组件(2)；连接部(42)相对于主体部(41)朝远离电极组件(2)的方向突出且至少部分位于第一端子孔(311)内；连接部(42)具有固定于第一电极端子(32)的顶壁(421)，且连接部(42)在顶壁(421)的靠近电极组件(2)的一侧形成凹部(R)；

所述二次电池还包括保护构件(5)，保护构件(5)设置于转接片(4)，且覆盖顶壁(421)的下表面。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，连接部(42)还包括侧壁(422)，连接顶壁(421)和主体部(41)；

凹部(R)由侧壁(422)的内表面和顶壁(421)的下表面形成。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)包括基部(51)，基部(51)设置于凹部(R)内且覆盖顶壁(421)的下表面。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，基部(51)与顶壁(421)的下表面贴合。

5.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，

基部(51)与顶壁(421)之间留有间隙；

侧壁(422)设有第一凹槽(G1)，第一凹槽(G1)相对于侧壁(422)的内表面凹陷，且基部(51)的周缘设置于第一凹槽(G1)。

6.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，

基部(51)与顶壁(421)之间留有间隙；

侧壁(422)设有凸起(P)，凸起(P)相对于侧壁(422)的内表面突出且支撑基部(51)的周缘。

7.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)还包括连接于基部(51)的第一延伸部(52)，第一延伸部(52)收容于凹部(R)内且位于基部(51)的靠近电极组件(2)的一侧；

第一延伸部(52)设有第二凹槽(G2)，侧壁(422)设有***第二凹槽(G2)的凸起(P)。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)还包括第二延伸部(53)，与第一延伸部(52)相连并贴合于主体部(41)的靠近电极组件(2)的表面。

9.根据权利要求6或7所述的二次电池，其特征在于，凸起(P)为多个并间隔布置，侧壁(422)的外表面上设有第三凹槽(G3)，第三凹槽(G3)的位置与凸起(P)的位置对应。

10.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)固定于主体部(41)并封闭凹部(R)。

11.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)包括第一保护构件(5A)和第二保护构件(5B)，第一保护构件(5A)固定于主体部(41)并封闭凹部(R)，第二保护构件(5B)设置于凹部(R)内。

12.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，保护构件(5)为绝缘件且具有弹性。