CN212625813U - 二次电池顶盖及其二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池顶盖及其二次电池，其中，二次电池顶盖包括：顶盖片、连接顶盖片的第一电极单元和第二电极单元，顶盖片设有第一电极引入孔，第一电极单元包括穿设第一电极引入孔的第一极柱，顶盖片下方绝缘设置连接片，连接片的顶面和第一极柱的底面呈面面接触。与现有技术相比，本实用新型的二次电池顶盖的连接片位于顶盖片的下方，第一极柱穿设第一电极引入孔之后，其底面与连接片的顶面实现面面接触，在进行激光焊接时，便于焊接操作，且焊接面为面面接触，其焊接面积大，连接强度高，可防止因虚焊或者焊接不良而引起的二次电池失效。同时，采用连接片来连接极柱和电芯中的电极组件而非草帽型的薄片体，其加工显得尤其简单、方便。

Description

二次电池顶盖及其二次电池

技术领域

本实用新型涉及储能器械领域，尤其涉及一种二次电池顶盖及其二次电池。

背景技术

随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的电动工具及新能源交通工具的驱动电源向着高容量、高安全性的方向发展，这为二次电池的应用与发展提供了广阔的空间。

二次电池通常采用转接件来连接极柱和电极组件，转接件一般通过激光焊接固定于极柱。但是，转接件一般为拉伸加工呈草帽型的薄片体，其加工比较困难，且其通过深入到极柱孔中与极柱底部进行激光焊接，其焊接位置不好操作，在焊接过程中容易导致虚焊或焊接不良。当二次电池收到冲击时，转接件容易与极柱脱离，从而导致二次电池失效。

实用新型内容

为了保证极柱和连接件之间的焊接牢靠性，防止二次电池失效。本实用新型一方面提供了一种二次电池顶盖，包括：顶盖片、连接所述顶盖片的第一电极单元和第二电极单元，所述顶盖片设有第一电极引入孔，所述第一电极单元包括穿设所述第一电极引入孔的第一极柱，所述顶盖片下方绝缘设置连接片，所述连接片的顶面和所述第一极柱的底面呈面面接触。

与现有技术相比，本实用新型的二次电池顶盖的连接片位于顶盖片的下方，第一极柱穿设第一电极引入孔之后，其底面与连接片的顶面实现面面接触，在进行激光焊接时，便于焊接操作，且焊接面为面面接触，其焊接面积大，连接强度高，可防止因虚焊或者焊接不良而引起的二次电池失效。同时，采用连接片来连接极柱和电芯中的电极组件而非草帽型的薄片体，其加工显得尤其简单、方便。

较佳的，所述第一极柱包括端子板和连接所述端子板且穿设所述第一电极引入孔的柱体部，所述连接片的顶面和所述柱体部的底面呈面面接触。

较佳的，所述连接片的顶面和/或底面具有通过表面处理形成的网格面，所述网格面中相邻网格之间的距离为0.005～10mm，所述网格面中网格的形状为平行四边形、三角形或同心圆的规则图形，或者鱼鳞纹、波浪纹的不规则图形。更较佳的，表面处理可为镭射、蚀刻或喷砂，通过表面处理形成网格面而提高粗糙度。经表面处理后，具有网格面的所述连接片的表面粗糙度Ra为0.1～6.0μm。于此粗糙度范围内可降低反光率，以避免因反光造成的虚焊和焊接不良，从而提高焊接优率，以保证转接片和极柱，以及转接片和电芯极耳的焊接强度。

较佳的，所述连接片为板状结构且沿竖直方向的尺寸一致，平板状的连接片更容易加工，且于竖直方向占用的尺寸少。

较佳的，所述连接片包括接触部、分叉部和位于所述接触部和分叉部之间的过渡部，所述接触部的顶面与所述第一极柱的底面呈面面接触，所述过渡部的两端向远离所述接触部的方向延伸形成所述分叉部。形成两个分叉部有利于电芯为多个时，电芯的电极极耳与连接片的连接，更准确的是，便于将多个电芯的极耳分开于不同的分叉部上进行激光或者超声波焊接。

较佳的，所述过渡部和所述分叉部围设成开口远离所述接触部且槽底为弧形的空心槽。形成空心槽结构有利于多个电芯的极耳与分叉部进行激光或者超声波焊接操作。

较佳的，所述第一电极单元还包括连接组件、密封件和围设于所述第一极柱的注塑件，所述连接组件具有固定于所述顶盖片的第一连接件和连接所述第一连接件且嵌入所述注塑件的第二连接件，所述密封件介于所述第一连接件和所述第一极柱之间。仅需将第一连接件与顶盖片进行固定，即可完成极柱与顶盖片的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。

较佳的，所述顶盖片的下部固定有将所述顶盖片和所述连接片隔离的下绝缘件。

本实用新型另一方面提供了一种二次电池，包括电芯、容纳所述电芯的壳体和密封所述壳体的顶盖，所述顶盖为前述的二次电池顶盖。此二次电池中的第一极柱和连接片的连接强度高，可防止因虚焊或者焊接不良而引起的二次电池失效。

附图说明

图1为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的俯视图。

图2为本实用新型的二次电池顶盖一实施例的仰视图。

图3本实用新型的二次电池顶盖于一方向上的***图。

图4本实用新型的二次电池顶盖于另一方向上的***图。

图5为图1于A-A方向的剖视图。

图6为图5中圆圈区域的放大图。

图7为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第一示意图。

图8为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第二示意图。

图9为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第三示意图。

图10为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第四示意图。

图11为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第五示意图。

图12为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第六示意图。

图13为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第七示意图。

图14为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第八示意图。

图15为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第九示意图。

图16为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第十示意图。

图17为本实用新型的二次电池顶盖的连接片的第十一示意图。

元件说明

100-二次电池顶盖；1-顶盖片；11-第一电极引入孔；13-第二电极引入孔；15- 防爆阀安装孔；2-第二电极单元/正极电极单元；21-正极极柱；23-正极第一连接件；25-正极第二连接件；27-正极密封件；29-正极注塑件；3-第一电极单元/负极电极单元；31-负极极柱；311-端子板；313-柱体部；33-第一连接件；35-第二连接件；37-密封件；39-注塑件；4-防爆阀组件；41-防爆阀；43-防爆阀保护片； 5-注液孔；6-下绝缘件；61-卡接部；7/7a-连接片；71-接触部；73-过渡部；75- 分叉部

具体实施方式

为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的较佳实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。需要说明的是，通常二次电池为竖直放置，二次电池顶盖的极柱件伸出与外界连接的一侧为上方，即为顶部方向，另一侧为下方，即为底部方向。

下面结合附图来说明本实用新型的二次电池顶盖及其二次电池。

参照图1～5，二次电池包括电芯、容纳电芯的壳体和密封壳体的二次电池顶盖100，二次电池顶盖100可与壳体进行焊接而密封，壳体内注有浸润电芯的二次电池电解液。二次电池顶盖100包括顶盖片1，以及设置于顶盖片1上的第一电极单元3、第二电极单元2、注液孔5和防爆阀组件4。顶盖片1上设有第一电极引入孔11、第二电极引入孔13和防爆阀安装孔15，第一电极引入孔11连接有第一电极单元3，第二电极引入孔13连接有第二电极单元2。防爆阀组件4 包括防爆阀41和防爆阀保护片43，防爆阀安装孔15设有防爆阀41，防爆阀41 的上方设有防爆阀保护片43。顶盖片1下方设有下绝缘件6以将顶盖片1与壳体中的电芯电绝缘。

第一电极单元3可为正极电极单元也可为负极电极单元，如图中所示为负极电极单元。如图3～6所示，负极电极单元3包括负极极柱31、连接组件、密封件37和围设于负极极柱31的注塑件39，连接组件具有固定于顶盖片1的第一连接件33和连接第一连接件33且嵌入注塑件39的第二连接件35，密封件37介于第一连接件33和负极极柱31之间，仅需将第一连接件33与顶盖片1进行固定，即可完成负极极柱31与顶盖片1的组装，其工序简单，无需繁琐的密封及组装工艺。第一连接件33和第二连接件35可为一体成型，也可为分体式焊接连接，通过第一连接件33、第二连接件35与注塑件39的作用可提高二次电池顶盖100各部件之间的连接强度。

负极极柱31具有端子板311和连接端子板311且穿设第一电极引入孔11 的柱体部313，端子板311和柱体部313可通过两个金属块焊接于一起，通常端子板311由铝材质制成以用于与外界相连，柱体部313由铜材质制成，柱体部 313可为圆柱体也可为棱柱体。端子板311的部分被注塑件39包裹，因而可使注塑件39与端子板311嵌合更牢靠。端子板311的底端和柱体部313的顶部抵接密封件37。根据实际应用需求，于竖直方向上的投影，柱体部313可明显小于端子板311，从而使柱体部313与第一连接件33之间形成较大的空隙。

本实用新型中采用一种独特的连接结构去实现电芯的负极极耳与负极极柱 31之间的连接，如图5～6所示，第一极柱31穿设第一电极引入孔11，顶盖片1 下方绝缘设置连接片7，连接片7的顶面和第一极柱31的底面呈面面接触。更准确的是，柱体部313穿设第一电极引入孔11且其底面与连接件7的顶面呈面面接触。下绝缘件6固定于顶盖片的下部并围绕第一电极引入孔11向上延伸形成卡接于第一连接件33的卡接部61。下绝缘件6将连接片7与顶盖片1进行隔离并与柱体部313于水平方向上构成较大的间隙。

进一步的，连接片7的顶面和/或底面具有通过表面处理形成的网格面，网格面中相邻网格之间的距离为0.005～10mm，网格面中网格的形状为平行四边形、三角形或同心圆的规则图形，或者鱼鳞纹、波浪纹的不规则图形。网格面可以仅设置在连接片7的顶面或者底面上，也可以顶面和底面皆设有网格面，当然，网格面可以布满整个顶面或者底面，也可以局部设置。如图7～10和图13～17所示，网格面布满了整个连接片7的底面，且网格面的网格形状图9中为三角形，图7～8和图10为平行四边形(其中，图7为正方形，图8和图10皆为菱形)。图13和图14为间隔不同的同心圆，图16为波浪纹。当然，实际使用的过程中，网格的形状不仅限于此，其他如梯形、五角星、六边形等规则图形，或者如图15所示的平行线条、图17所示的渔网形，或者鱼鳞纹、渐开线等不规则图形皆可，即只要能形成规则排布的若干个网格即可。而若图11和12所示，仅在连接片7的底面的局部设置网格区域，即仅在和电芯极耳焊接的区域设置网格面。表面处理可为镭射、蚀刻或喷砂，通过表面处理形成网格面而提高粗糙度。经表面处理后，具有网格面的连接片7的表面粗糙度Ra为0.1～6.0μm。于此粗糙度范围内可降低反光率，以避免因反光造成的虚焊和焊接不良，从而提高焊接优率，以保证转接片7和负极极柱31，以及转接片7和电芯极耳的焊接强度。连接片7为板状结构且沿竖直方向的尺寸一致，平板状的连接片7更容易加工，且于竖直方向占用的尺寸少。

补充说明的是，如图7～12所示，连接片7包括接触部71、分叉部75和位于接触部71和分叉部75之间的过渡部73，接触部71的顶面与第一极柱31的底面呈面面接触，过渡部73的两端向远离接触部71的方向延伸形成分叉部75。形成两个分叉部75有利于电芯为多个时，电芯的电极极耳与连接片7的连接，更准确的是，便于将多个电芯的极耳分开于不同的分叉部75上进行激光或者超声波焊接。过渡部73和分叉部75围设成开口远离接触部71且槽底为弧形的空心槽，形成空心槽结构有利于多个电芯的极耳与分叉部75进行激光或者超声波焊接操作。

正极电极单元2和负极电极单元3可相同也可不同，两者可皆与顶盖片1 电绝缘，也可负极电极单元3与顶盖片1电绝缘，而正极电极单元2与顶盖片1 电连接。正极电极单元2和负极电极单元3可为同样的结构，第二电极单元2 包括正极极柱21、连接组件、正极密封件27和围设于正极极柱21的正极注塑件29，连接组件具有固定于顶盖片1的正极第一连接件23和连接正极第一连接件23且嵌入正极注塑件29的正极第二连接件25，正极密封件27介于正极第一连接件23和正极极柱21之间。正极极柱21穿设第二电极引入孔13，顶盖片1 下方绝缘设置连接片7a，连接片7a的顶面和正极极柱21的底面呈面面接触。但是，在二次电池的使用过程中，为了解决二次电池的过充及穿刺问题，通常会使正极电极单元2与顶盖片1电导通而形成外短路，因而在注塑制备正极电极单元2时，可将注塑材料中加入导电颗粒，如导电碳或导电金属，而使正极极柱21与正极第二连接件23通过导电的正极注塑件29而实现电连接，再通过正极第二连接件25与顶盖片1的电连接从而使正极电极单元与顶盖片1电导通。当然，正极电极单元2与负极电极单元3的结构也可不尽相同，如基于实际情况需求，而对局部的正极密封件27、正极极柱21、正极第一连接件23、正极第二连接件25和正极注塑件29的结构进行调整而使正极电极单元2与负极电极单元3的结构并非为完全对称也是可以的。

应当指出，以上具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围，在阅读了本实用新型之后，本领域技术人员对本实用新型的各种等价形式的修改均落入本申请所附权利要求限定的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池顶盖，包括：顶盖片、连接所述顶盖片的第一电极单元和第二电极单元，所述顶盖片设有第一电极引入孔，其特征在于，所述第一电极单元包括穿设所述第一电极引入孔的第一极柱，所述顶盖片下方绝缘设置连接片，所述连接片的顶面和所述第一极柱的底面呈面面接触。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一极柱包括端子板和连接所述端子板且穿设所述第一电极引入孔的柱体部，所述连接片的顶面和所述柱体部的底面呈面面接触。

3.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述连接片的顶面和/或底面具有通过表面处理形成的网格面，所述网格面中相邻网格之间的距离为0.005～10mm。

4.根据权利要求3所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述网格面中网格的形状为平行四边形、三角形或同心圆的规则图形，或者鱼鳞纹、波浪纹的不规则图形。

5.根据权利要求3所述的二次电池顶盖，其特征在于，具有网格面的所述连接片的表面粗糙度Ra为0.1～6.0μm。

6.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述连接片为板状结构且沿竖直方向的尺寸一致。

7.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述连接片包括接触部、分叉部和位于所述接触部和所述分叉部之间的过渡部，所述接触部的顶面与所述第一极柱的底面呈面面接触，所述过渡部的两端向远离所述接触部的方向延伸形成所述分叉部。

8.根据权利要求7所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述过渡部和所述分叉部围设成开口远离所述接触部且槽底为弧形的空心槽。

9.根据权利要求1所述的二次电池顶盖，其特征在于，所述第一电极单元还包括连接组件、密封件和围设于所述第一极柱的注塑件，所述连接组件具有固定于所述顶盖片的第一连接件和连接所述第一连接件且嵌入所述注塑件的第二连接件，所述密封件介于所述第一连接件和所述第一极柱之间。

10.一种二次电池，包括电芯、容纳所述电芯的壳体和密封所述壳体的顶盖，其特征在于，所述顶盖为权利要求1～9任一所述的二次电池顶盖。

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