CN218602669U - 二次电池及电池包 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种二次电池及电池包，所述二次电池通过在绝缘件上设置至少两间隔排布的凸出部以形成排气通道，使得电极组件在长度方向上的端面与防爆阀导通，从而使得在电极组件工作时产生的气体，自电极组件的端面排出，并经由排气通道排放至防爆阀所在区域，然后通过防爆阀排出，提升电极组件的使用寿命，保证二次电池的安全使用。

Description

二次电池及电池包

技术领域

本申请涉及电池技术领域，具体涉及一种二次电池及电池包。

背景技术

随着科学技术的发展，二次电池在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备中得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的重要技术手段。

现有二次电池的壳体与顶盖形成一个密封空间，密封空间内装有电极组件、电解液、活性物质、绝缘膜等部件和电化学能转化所需的各种物质。电极组件在正常使用过程中会缓慢产气，当电极组件内部气压达到一定程度时，在顶盖上的防爆阀会被打开，气体会从防爆阀处喷出。

然而，现有的二次电池中，电极组件所产出的气体通往防爆阀的气路不通顺，导致气体无法及时从防爆阀排出，影响二次电池的安全使用。

实用新型内容

本申请实施例提供一种二次电池及电池包，可以解决现有二次电池中电极组件产生的气体无法顺利流通至防爆阀的问题。

本申请实施例提供一种二次电池，包括：壳体，设有开口，所述壳体具有长度方向以及与所述长度方向正交的高度方向；顶盖组件，盖设于所述开口，所述顶盖组件包括顶盖片以及设置于所述顶盖片的防爆阀；还包括：绝缘件，设于所述壳体中，所述绝缘件与所述顶盖片沿所述高度方向叠置，所述绝缘件背离所述顶盖片一面设置有至少两凸出部，所述至少两凸出部间隔形成排气通道；以及至少一个电极组件，沿所述长度方向设于所述壳体中，所述电极组件具有沿所述长度方向相对设置的两个端面；其中，所述电极组件产生的气体自所述端面排出并通过所述排气通道排放至所述防爆阀。

同时，本申请实施例还提供一种电池包，包括如前所述的二次电池。

本申请的有益效果在于，提供一种二次电池及具有该二次电池的电池包，所述二次电池通过在绝缘件上设置至少两间隔排布的凸出部以形成排气通道，使得电极组件在长度方向上的端面与防爆阀导通，从而使得在电极组件工作时产生的气体，自电极组件的端面排出，并经由排气通道排放至防爆阀所在区域，然后通过防爆阀排出，提升电极组件的使用寿命，保证二次电池的安全使用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请一实施例提供的二次电池的结构示意图；

图2是图1的分解结构示意图；

图3是图1的A-A向剖视图；

图4是本申请一实施例提供的二次电池的结构示意图去除壳体后的结构示意图；

图5是本申请一实施例提供的二次电池中绝缘件的结构示意图；

图6是图5的正视图；

图7是本申请另一实施例提供的二次电池中框体的结构示意图；

图8是本申请另一实施例提供的二次电池中引脚的结构示意图。

其中，图3中的箭头方向表示电极组件的排气方向。

附图标记说明：

100、二次电池，110、壳体，111、开口，120、顶盖组件，121、顶盖片，122、防爆阀，123、引脚，1231、连接部，1232、引出部，1233、搭接部，124、极柱，130、绝缘件，131、凸出部，131a、凸出部组，132、排气通道，133、凸起部，134、插孔，140、电极组件，141、端面，142、本体，143、极耳，150、框体，151、第一支撑框，152、第二支撑框，153、连接件，1531、第一端面，1532、第二端面，1533、第三端面，1534、第四端面，154、排气腔，155、第一气口，156、第三气口；

X、长度方向，Y、宽度方向，Z、高度方向。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。此外，应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。在本申请中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上”和“下”通常是指装置实际使用或工作状态下的上和下，具体为附图中的图面方向；而“内”和“外”则是针对装置的轮廓而言的。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。

本申请实施例提供一种二次电池及具有该二次电池的电池包，所述二次电池通过在绝缘件上设置至少两间隔排布的凸出部以形成排气通道，使得电极组件在长度方向上的端面与防爆阀导通，从而使得在电极组件工作时产生的气体，自电极组件的端面排出，并经由排气通道排放至防爆阀所在区域，然后通过防爆阀排出，提升电极组件的使用寿命，保证二次电池的安全使用。作为典型应用，包括所述二次电池的电池包可用于向电动汽车等用电设备供电。

本申请一实施例中，参照图1～图6，提供一种二次电池100，二次电池100包括：壳体110、顶盖组件120、绝缘件130和电极组件140。

参照图1～图3，壳体110具有长度方向X、与长度方向X正交的高度方向Z以及与长度方向X正交的宽度方向Y，壳体110具有沿高度方向Z相对设置的上表面和下表面，壳体110的上表面设有开口111。

参照图1～图4，顶盖组件120包括：顶盖片121和防爆阀122，顶盖片121盖设于开口111，以在二者之间限定出用以容纳电极组件140的容纳腔，容纳腔内灌注有电解液，防爆阀122设置于顶盖片121上，具体地，防爆阀122设置于顶盖片121长度方向的中部。

参照图2～图6，绝缘件130设置于壳体110中，且绝缘件130与顶盖片121沿高度方向Z叠置，绝缘件130的材质为塑胶件，绝缘件130的主体形状为板体，与顶盖片121的尺寸相匹配，绝缘件130背离顶盖片121一面凸出设置有至少两凸出部131，在本实施例中，该至少两凸出部131沿壳体110的宽度方向Y间隔排布，在两凸出部131之间形成排气通道132。具体地，在本实施例中，凸出部131的数量为四个，两两一组形成一凸出部组131a，共两组，两组凸出部沿壳体110的长度方向X间隔布置于防爆阀122的两侧。在其他实现方式中，每组凸出部组131a中凸出部131的数量可以为三个或者四个，沿壳体110的宽度方向Y间隔排布，相邻两凸出部131之间形成一排气通道132，例如，绝缘件130在长度方向X的一端设置三个凸出部131，则可在绝缘件130的该端形成两个沿宽度方向Y间隔排布的两个排气通道132，从而增加排气通道132的数量。在其他实现方式中，两组凸出部组131a中凸出部131的数量可以相同，例如每组组凸出部组131a中凸出部131的数量均为两个，两组凸出部组131a中凸出部131的数量也可以不相同，例如一组凸出部组131a中凸出部131的数量为两个，另一组凸出部组131a中凸出部131的数量为三个。

此外，沿宽度方向Y设置的相邻两凸出部131的相对面分别设置成斜面，即，凸出部131在宽度方向Y上的厚度，由该凸出部131远离防爆阀122一端向靠近防爆阀122一端逐渐减小，使得排气通道132形成射流通道，从而增加排气通道132内的气流流速，提升排气效果。

另外，参照图5和图6，每个凸出部131上沿壳体110的高度方向Z开设有若干通孔，绝缘件130背离顶盖片121一面设置有凸起部133，凸起部133沿壳体110的宽度方向Y布置，且凸起部133与防爆阀122沿壳体110的高度方向Z叠置，凸起部133形成对防爆阀122的支撑，凸起部133上开设有通孔。绝缘件130可以为一体结构，一体结构的绝缘件130便于整体注塑成型，提升生产效率，绝缘件130也可以为分体结构，在本实施例中，绝缘件130为分体结构，具体地，由第一部分和第二部分沿长度方向X拼接形成，第一部分设置一组凸出部组131a，第二部分设置另一组凸出部组131a和凸起部133，分体结构的设计方便加工和装配，也便于后续的维护。

参照图2～图4，电极组件140沿壳体110的长度方向X设于壳体110中，具体地，电极组件140沿壳体110的长度方向X设置于顶盖片121与壳体110所限定出的容纳腔中，电极组件140具有沿壳体110的长度方向X相对设置的两个端面141，电极组件140包括本体142和极耳143，本体142沿长度方向X设置，本体142由正极极片、负极极片以及隔膜卷绕形成，本体142在长度方向X上的两端端面即构成电极组件140的端面141，极耳143与本体142焊接连接，极耳143设置于端面141上。在本实施例中，凸出部组131a在长度方向X上邻近端面141设置，且电极组件140的数量为四个，沿壳体110的高度方向Z堆叠，形成电极组件组，电极组件组具有沿高度方向Z相对设置的上侧面和下侧面，所述上侧面与凸出部131相接触。壳体110的形状可以根据电极组件140的具体形状和尺寸大小来确定。壳体110的材质可以是多种，比如，铜、铁、铝、不锈钢、铝合金、塑胶等，本申请实施例对此不作特殊限制。

其中，电极组件140是二次电池中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含一个或更多个电极组件140。电极组件140主要由正极极片(图中未示出)和负极极片(图中未示出)卷绕或层叠放置形成，并且通常在正极极片和负极极片之间设有隔膜。正极极片和负极极片具有活性材料的部分构成电极组件140的本体142，正极极片和负极极片不具有活性物质的部分各自构成极耳143，极耳143包括正极极耳和负极极耳。正极极耳和负极极耳可以共同位于本体142的一端或是分别位于本体142的两端，在本实施例中，正极极耳和负极极耳位于本体142在长度方向X上的相对两端。在二次电池的充放电过程中，正极活性物质和负极活性物质与壳体110的容纳腔内灌注的电解液发生反应，极耳连接电极端子以形成电流回路。

在二次电池的充放电过程中，电极组件140中的正极活性物质和负极活性物质与电解液发生反应会缓慢产气，当二次电池100的壳体110内部气压达到一定程度时，在顶盖片121上的防爆阀122会被打开，气体会从防爆阀122处喷出，但是，现有的二次电池中，在二次电池工作过程中电极组件140产生的气体在向防爆阀122排放的过程中，由于绝缘件130的存在，电极组件组的上侧面与绝缘件130接触，绝缘件130会对气体的排放进行阻碍，导致气体无法顺畅排放至防爆阀122所在区域，影响二次电池使用寿命。

在本实施例中，参照图3，如箭头所示方向，电极组件140产生的气体通过端面141排出后，沿高度方向Z上升至绝缘件130，由于排气通道132的存在，气体可经由排气通道132排放至防爆阀122所在区域，再经由防爆阀122排出，从而使得电极组件140在工作过程中产生的气体可顺畅排放至防爆阀122所在区域，保证二次电池100的安全使用，提升电极组件140的使用寿命。

此外，参照图3、图4和图7，所述二次电池100还包括框体150。框体150设置于电极组件140的端面141与壳体110之间，框体150沿壳体110的高度方向Z开设有与排气通道132连通的辅助通道。

具体地，参照图7，框体150包括第一支撑框151、第二支撑框152和连接件153，第一支撑框151和第二支撑框152沿壳体110的长度方向X相对设置，且第一支撑框151与第二支撑框152的相对面通过连接件153连接以组成框体150。在本实施例中，第一支撑框151和第二支撑框152均为方框，第一支撑框151通过连接件153与第二支撑框152连接，以在第一支撑框151和第二支撑框152之间限定出排气腔154，第一支撑框151与端面141相对，电极组件140的极耳143通过第一支撑框151伸入框体150内侧，端面141通过第一支撑框151与排气腔154连通。此外，参照图7，连接件153具有沿高度方向Z相对设置的第一端面1531和第二端面1532，第一端面1531上开设有第一气口155，第一端面1531与凸出部131相接触，第一气口155与排气腔154连通形成辅助通道，即，电极组件140的端面141产生的气体通过第一支撑框151、排气腔154以及第一气口155形成的辅助通道排放至排气通道132。参照图7，连接件153的第二端面1532上开设有与排气腔154连通的第二气口(图中未示出)，连接件153还具有沿壳体110的宽度方向Y相对设置的第三端面1533和第四端面1534，第三端面1533和第四端面1534分别设有与排气腔154连通的第三气口156，第二气口以及第三气口156的开设，使得每个电极组件140的端面141排出的气体都可通过框体150排放至排气通道132处。另外，参照图3、图4和图8，顶盖组件120还包括引脚123，引脚123设于壳体110中，引脚123包括连接部1231和引出部1232，引出部1232自连接部1231引出并沿壳体110的高度方向Z在框体150与壳体110之间延伸，引出部1232与电极组件140电连接，具体地，引出部1232与电极组件140的极耳143电连接，由于框体150的存在，使得引脚123的引出部1232仅与极耳143电连接，引出部1232不会与电极组件140的端面141相接触，保证引脚123与端面141之间的间距，进而保证电极组件140在工作过程中产生的气体经由辅助通道顺畅排放至排气通道132。

此外，参照图8，引脚123还包括搭接部1233，搭接部1233的数量为两个，沿壳体110的高度方向Z间隔排布，两个搭接部1233分别与引出部1232连接，引出部1232通过搭接部1233与电极组件140的极耳143电连接，且搭接部1233与连接部1231沿壳体110的高度方向Z间隔排布，以便为电极组件140的端面141排出的气体顺畅排放至排气通道132。

其中，参照图3和图4，在本实施例中，电极组件140的数量为四个，沿高度方向Z由上至下层叠设置，框体150的第二端面1532沿高度方向Z延伸至四个电极组件140中由上往下数的第三个电极组件140(或者说由下往上数的第二个电极组件140)的端面，也就是说，框体150在高度方向Z上的高度小于四个电极组件140在高度方向Z上的堆叠高度，而且第二端面1532与远离顶盖片121的搭接部1233之间留有间隙，位于第二端面1532下方的电极组件140的端面141产生的气体，可通过开设于第二端面1532上的第二气口进入排气腔154，并排放至排气通道132。在其他实现方式中，框体150的高度可以根据实际使用需求进行调节，例如四个电极组件140的极耳143均伸入排气腔154内侧，但只需要框体150将引脚123与端面141间隔开即可，避免引脚123的引出部1232和搭接部1233与端面141贴合阻挡气体的顺畅排出。

参照图1～图4，顶盖组件120还包括极柱124，极柱124穿设于顶盖片121，绝缘件130上开设有供极柱124穿过的插孔134，插孔134设于两凸出部131之间，极柱124与引脚123的连接部1231电连接。

同时，本申请实施例还提供一种电池包，电池包包括如前所述的二次电池100。

以上对本申请实施例所提供的一种二次电池及电池包进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种二次电池，包括：

壳体(110)，设有开口(111)，所述壳体(110)具有长度方向(X)以及与所述长度方向(X)正交的高度方向(Z)；

顶盖组件(120)，盖设于所述开口(111)，所述顶盖组件(120)包括顶盖片(121)以及设置于所述顶盖片(121)的防爆阀(122)；

其特征在于，还包括：

绝缘件(130)，设于所述壳体(110)中，所述绝缘件(130)与所述顶盖片(121)沿所述高度方向(Z)叠置，所述绝缘件(130)背离所述顶盖片(121)一面设置有至少两凸出部(131)，所述至少两凸出部(131)间隔形成排气通道(132)；以及

至少一个电极组件(140)，沿所述长度方向(X)设于所述壳体(110)中，所述电极组件(140)具有沿所述长度方向(X)相对设置的两个端面(141)；

其中，所述电极组件(140)产生的气体自所述端面(141)排出并通过所述排气通道(132)排放至所述防爆阀(122)。

2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述壳体(110)还具有与所述长度方向(X)正交的宽度方向(Y)，所述至少两凸出部(131)沿所述宽度方向(Y)间隔排布形成所述排气通道(132)；

所述至少两凸出部(131)在所述长度方向(X)上邻近所述端面(141)。

3.如权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述至少两凸出部(131)构成一组凸出部组(131a)，所述凸出部组(131a)的数量为至少两组，沿所述长度方向(X)布置于所述防爆阀(122)两侧。

4.如权利要求2所述的二次电池，其特征在于，还包括框体(150)，所述框体(150)设置于所述端面(141)与所述壳体(110)之间，所述框体(150)沿所述高度方向(Z)开设有与所述排气通道(132)连通的辅助通道；

所述顶盖组件(120)还包括引脚(123)，所述引脚(123)设于所述壳体(110)中；所述引脚(123)包括连接部(1231)和引出部(1232)，所述引出部(1232)自所述连接部(1231)引出并沿所述高度方向(Z)在所述框体(150)与所述壳体(110)之间延伸，所述引出部(1232)与所述电极组件(140)电连接。

5.如权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述框体(150)包括第一支撑框(151)、第二支撑框(152)和连接件(153)，所述第一支撑框(151)和所述第二支撑框(152)沿所述长度方向(X)相对设置，所述第一支撑框(151)和所述第二支撑框(152)的相对面通过所述连接件(153)连接，以在所述第一支撑框(151)和所述第二支撑框(152)之间限定出排气腔(154)，所述端面(141)通过所述第一支撑框(151)与所述排气腔(154)连通；

所述连接件(153)具有沿所述高度方向(Z)相对设置的第一端面(1531)和第二端面(1532)，所述第一端面(1531)设有第一气口(155)，所述第一气口(155)与所述排气腔(154)连通形成所述辅助通道。

6.如权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述第二端面(1532)设有与所述排气腔(154)连通的第二气口；

和/或，所述连接件(153)具有沿所述宽度方向(Y)相对设置的第三端面(1533)和第四端面(1534)，所述第三端面(1533)和所述第四端面(1534)中的至少一者设有与所述排气腔(154)连通的第三气口(156)。

7.如权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述电极组件(140)设有至少两个，至少两个所述电极组件(140)沿所述高度方向(Z)堆叠形成至少一组电极组件组，所述电极组件组具有沿所述高度方向(Z)相对设置的上侧面和下侧面，所述上侧面与所述凸出部(131)相接触。

8.如权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述连接件(153)的第一端面(1531)与所述凸出部(131)相接触。

9.如权利要求7所述的二次电池，其特征在于，所述引脚(123)还包括至少一个搭接部(1233)，所述至少一个搭接部(1233)与所述引出部(1232)连接，所述至少一个搭接部(1233)与所述连接部(1231)沿所述高度方向(Z)间隔排布，所述引出部(1232)通过所述搭接部(1233)与所述电极组件(140)电连接。

10.一种电池包，其特征在于，包括如权利要求1～9任一项所述的二次电池。

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