CN220021533U - 一种二次电池及用电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电池的技术领域，具体涉及一种二次电池，包括壳体和盖设于壳体的顶盖，壳体内设置有电芯，电芯靠近顶盖的一端具有多个第一极耳，顶盖包括依次连接的外盖、绝缘部和内盖，绝缘部隔开外盖和内盖，外盖连接于壳体，绝缘部面向电芯的正投影覆盖多个第一极耳的靠近壳体的一端，内盖靠近电芯的一侧具有焊接面，焊接面与多个第一极耳连接。本实用新型装配紧凑牢固，能够改善提高电芯的过流能力，并有效地提高了电池的安全性。此外，本实用新型还提供了一种用电装置。

Description

一种二次电池及用电装置

技术领域

本实用新型属于电池的技术领域，具体涉及一种二次电池及用电装置。

背景技术

如今，随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的设备选择以锂离子电池作为电源，如手机、笔记本电脑、电动工具和电动汽车等，这为锂离子电池的应用与发展提供了广阔的空间。

在目前的二次电池中，二次电池的正极柱通常与正极集流体进行焊接，然而，正极柱与正极集流体的装配结构复杂繁琐，并且，正极柱与正极集流体的焊接方式往往容易出现焊接不良的缺陷情况，同时还会存在正极柱与正极过流面积不足导致产生相应的发热问题，使得二次电池的制备成本提高和安全性能降低。为此，亟需提出一种新型的技术方案以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供一种二次电池，其能够改善提高电芯的过流能力，提高电池的安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下的技术方案：

一种二次电池，包括：

壳体，所述壳体的一侧具有开口；

电芯，容置于所述壳体的内部；

顶盖，盖设于所述开口，所述顶盖包括依次连接的外盖、绝缘部和内盖，所述绝缘部隔开所述外盖和所述内盖，所述外盖连接于所述开口的边缘；

所述电芯靠近所述顶盖的一端具有多个第一极耳，所述绝缘部面向所述电芯的正投影覆盖多个所述第一极耳的靠近所述壳体的一端；

所述内盖靠近所述电芯的一侧具有焊接面，所述焊接面与多个所述第一极耳连接。

优选的，所述绝缘部围设于所述内盖，所述内盖背向所述焊接面的表面形成有凸起部，其中，本二次电池的所述顶盖向外凸出，所述电芯的多个所述第一极耳揉平并直接与所述顶盖连接，取消了所述顶盖和所述电芯之间的集流盘，可以直接通过所述顶盖的导电增加了电芯的过流面积，同时由于所述顶盖的一部分向外凸出，所述顶盖向外凸能够提高电池的能量密度，且有利于后续模组的装配。

优选的，所述凸起部为凸台结构，所述凸起部位于所述内盖的中心，其中，该凸台结构可以为圆柱形、圆台形、椭圆柱形或椭圆台形，使得凸台结构的顶部为光滑平面。

优选的，所述外盖和所述内盖分别与所述绝缘部连接的表面开设有多个纳米孔，所述绝缘部的至少部分嵌设于所述纳米孔，其中，所述外盖与所述内盖的材质均为金属，所述绝缘部的材质为非金属绝缘材料，通过纳米注塑工艺可以有效提高所述外盖和所述内盖分别与所述绝缘部的连接强度和连接气密性。

优选的，所述外盖围设于所述绝缘部，所述外盖、所述绝缘部和所述内盖沿所述顶盖的宽度方向层叠设置。

优选的，所述外盖、所述绝缘部和所述焊接面均为环状结构。

优选的，所述电芯远离所述顶盖的一端具有多个第二极耳，多个第二极耳连接于所述壳体的内部的远离所述顶盖的一侧。

优选的，所述壳体的内部设置有集流件，所述集流件靠近所述电芯的表面与多个所述第二极耳连接，所述集流件远离所述电芯的表面与所述壳体的内部的远离所述顶盖的一侧连接，其中，所述电芯可以为卷芯，卷芯两端的极性相反的第一极耳和第二极耳做熔平处理，所述顶盖设置于所述壳体的顶部，所述集流件连接于所述壳体的底部，同时，所述顶盖的外盖和内盖的极性相反，所述第一极耳和所述内盖的极性相同，所述第二极耳、所述集流件、所述壳体和所述外盖的极性相同。

优选的，所述集流件靠近所述电芯的表面开设有至少一个孔洞，所述孔洞用于加快电解液流入所述电芯的速度，有助于注液后的电解液快速进入所述电芯，从而提高了电芯的生产效率。

优选的，所述壳体远离所述顶盖的一侧开设有注液孔，所述注液孔通过密封件密封，其中，该密封件可以为塑胶件。

优选的，所述集流件包括相连接的第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与多个所述第二极耳连接，所述电芯与所述第二连接部之间具有间隙，所述壳体的内部远离所述顶盖的一侧与所述第二连接部连接，其中，所述内盖、所述电芯、所述第一连接部、所述第二连接部和所述壳体的依次连接能够提高二次电池的结构稳定性和安全性能。

优选的，所述第一连接部和所述第二连接部连接形成凹凸缓冲结构，该凹凸缓冲结构对所述第二极耳和所述壳体的底部起到缓冲的作用，可以避免电芯后期长时间震动导致焊接位置出现开裂的情况。

优选的，多个所述第一连接部和所述第二连接部沿所述集流件的周向间隔排布，以灵活调控所述集流件的缓冲效果和电解液流过所述集流件并浸润电芯的效果。

本实用新型的目的之二在于：提供一种用电装置，包括如上所述的二次电池。

本实用新型的有益效果在于，本实用新型的二次电池包括壳体和盖设于壳体的顶盖，壳体的一侧具有开口，顶盖盖设于开口，壳体内设置有电芯，电芯靠近顶盖的一端具有多个第一极耳，并且，顶盖包括依次连接的外盖、绝缘部和内盖，外盖连接于壳体的开口的边缘，绝缘部隔开外盖和内盖、外盖和多个第一极耳，绝缘部面向电芯的正投影覆盖多个第一极耳的靠近壳体的一端，内盖靠近电芯的一侧具有焊接面，焊接面与多个第一极耳连接，通过内盖直接与熔平的多个第一极耳焊接，不仅增大了焊接面积，进而改善了内盖与多个第一极耳的过流能力，减少了电芯的发热，有效地提高了电池的电化学性能和安全性能。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。

图1为本实用新型实施方式一的结构示意图。

图2为本实用新型实施方式一的顶盖的正视图。

图3为本实用新型实施方式一的顶盖的仰视图。

图4为本实用新型实施方式二的集流件的俯视图。

其中，附图标记说明如下：

1、壳体；2、电芯；3、顶盖；31、外盖；32、绝缘部；33、内盖；34、焊接面；35、凸起部；4、第一极耳；5、第二极耳；6、集流件；61、第一连接部；62、第二连接部；7、孔洞；8、注液孔；9、间隙；T、顶盖的宽度方向。

具体实施方式

如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术问题，基本达到技术效果。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“水平”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下结合附图1～4和具体的实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。

实施方式一

一种二次电池，参见图1～3，包括：

壳体1，壳体1的一侧具有开口；

电芯2，容置于壳体1的内部；

顶盖3，盖设于开口，顶盖3包括依次连接的外盖31、绝缘部32和内盖33，绝缘部32隔开外盖31和内盖33，外盖31连接于开口的边缘；

电芯2靠近顶盖3的一端具有多个第一极耳4，绝缘部32面向电芯2的正投影覆盖多个第一极耳4的靠近壳体1的一端，第一极耳4的靠近壳体1的一端为第一极耳4的最外侧的最接近壳体1的一端，绝缘部32隔开外盖31和多个第一极耳4，内盖33靠近电芯2的一侧具有焊接面34，焊接面34与多个第一极耳4连接，其中，目前二次电池的极柱与集流体的焊接面积受焊接方式的影响，该位置的焊接面积太小，电芯在放电过程中容易发热，而本方案的电芯2的多个第一极耳4揉平并直接与内盖33的焊接面34连接，这样在二次电池中取消了顶盖3和电芯2之间的集流盘，可以直接通过内盖33的导电增加了电芯2的过流面积，不仅有效地增大了焊接面积，还改善了内盖33与多个第一极耳4的过流能力，减少了电芯2的发热，有效地提高了电池的电化学性能和安全性能。

优选的，参见图2和图3，绝缘部32围设于内盖33，外盖31围设于绝缘部32，内盖33背向焊接面34的表面形成有凸起部35，凸起部35可以作为极柱，凸起的极柱可以采用冲压成型，并且，凸起部35为凸台结构，凸起部35位于内盖33的中心，当顶盖3的一部分向外凸出时，顶盖3向外凸能够提高电池的能量密度，且有利于后续模组的装配，其中，凸起部35的面积可以占内盖33的面积的15％～40％，内盖33的面积可以占顶盖3的面积的50％～80％，并且，外盖31、绝缘部32、焊接面34和凸起部35的横截面的形状均为圆形。

优选的，外盖31围设于绝缘部32，外盖31、绝缘部32和内盖33沿顶盖3的宽度方向T层叠设置，外盖31、绝缘部32和焊接面34均为环状结构。

优选的，外盖31与内盖33分别与绝缘部32连接的表面开设有多个纳米孔，绝缘部32的至少部分嵌设于纳米孔，其中，外盖31与内盖33的材质均为金属，绝缘部32的材质为非金属，通过纳米注塑工艺可以有效提高外盖31和内盖33分别与绝缘部32的物理锚栓结合的强度，有效提高了三者之间的连接强度和连接气密性。

优选的，电芯2远离顶盖3的一端具有多个第二极耳5，壳体1的内部设置有集流件6，多个第二极耳5通过集流件6连接于壳体1的内部的远离顶盖3的一侧，并且，集流件6靠近电芯2的表面与多个第二极耳5连接，集流件6远离电芯2的表面与壳体1的内部的远离顶盖3的一侧连接，其中，电芯2可以为卷芯，卷芯两端的极性相反的第一极耳4和第二极耳5做熔平处理后，将卷芯的第一极耳4与顶盖3的内盖33的焊接面34进行焊接，将卷芯的第二极耳5与集流件6进行焊接，再将集流件6连接于壳体1的底部，将顶盖3设置于壳体1的顶部，同时，顶盖3的外盖31和内盖33的极性相反，第一极耳4和内盖33的极性相同，第二极耳5、集流件6、壳体1和外盖31的极性相同。

优选的，集流件6靠近电芯2的表面开设有至少一个孔洞7，孔洞7用于加快电解液流入电芯2的速度，其避免了引入纳米注塑顶盖后、正负极耳两端点底焊接后不利于电解液短时间对卷芯的浸润、电芯需要长时间浸润才能化成、严重影响生产效率的问题，有助于注液后的电解液快速进入电芯2，从而提高了电芯2的生产效率。

优选的，壳体1远离顶盖3的一侧开设有注液孔8，注液孔8通过密封件密封，其中，注液孔8可以与集流件6开设的孔洞7上下对应，注液孔8和孔洞7可以分别位于壳体1的底部中心和贯穿于集流件6的中心，同时，该密封件可以为塑胶件。

优选的，集流件6包括相连接的第一连接部61和第二连接部62，第一连接部61与多个第二极耳5连接，电芯2与第二连接部62之间具有间隙9，壳体1的内部远离顶盖3的一侧与第二连接部62连接。

优选的，第一连接部61和第二连接部62连接形成凹凸缓冲结构，当第一极耳4为正极耳、第二极耳5为负极耳、壳体1为钢壳时，在顶盖3采用纳米工艺后，若顶盖3和正极耳点底焊接、壳体1的底部和负极耳点底焊接，会导致电芯2在震动过程中焊接的部分区域会出现开裂，所以需要在钢壳底部和负极耳之间引入缓冲结构。

其中，壳体1和电芯2均为圆柱形，使得该二次电池为圆柱电池。

实施方式二

与实施方式一不同的是，参见图4，多个第一连接部61和第二连接部62沿集流件6的周向间隔排布，第一连接部61沿面向电芯2的方向凹陷以方便与第二极耳5焊接，第二连接部62沿面向壳体1的底部的方向外凸以方便与壳体1的底部进行焊接。

优选的，集流件6的中心的孔洞7的周向具有多个围绕于中心的孔洞7的通孔，各个通孔的直径小于中心的孔洞7的直径，孔洞7和各个通孔开设在第一连接部61，以提高注液的效率。

本实施方式的其他结构均与实施方式一相同，这里不再赘述。

实施方式三

与实施方式一不同的是，多个第二极耳5直接连接于壳体1的内部的远离顶盖3的一侧，这样省去集流件6，以更充分地利用电池的内部空间。

本实施方式的其他结构均与实施方式一相同，这里不再赘述。

实施方式四

一种用电装置，包括实施方式一至三的任一种的二次电池，其中，该用电装置可以是车辆、手机、便携式装置、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等，该二次电池可以为锂离子电池、钠离子电池、镁离子电池等。

显然，本实用新型：1)为了改善正极极柱与正极过流面积不足导致的发热问题，本方案在二次电池正极顶盖位置引入纳米注塑工艺，正极顶盖的内圈位置直接与熔平的正极极耳焊接，增大了焊接面积，进而改善了正极的过流能力，减少发热，提高电池的电化学性能和安全性能；2)为了避免现有的电芯2的震动现象导致焊接位置开裂的情况，本方案在负极侧与钢壳底部之间引入凹凸缓冲结构的负极集流盘，可以避免电芯2后期长时间震动导致焊接位置开裂，降低了焊印开裂的安全风险；3)负极集流盘的孔洞7有助于注液后电解液快速进入卷芯，提高电芯2生产效率。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。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，其特征在于，包括：

壳体(1)，所述壳体(1)的一侧具有开口；

电芯(2)，容置于所述壳体(1)的内部；

顶盖(3)，盖设于所述开口，所述顶盖(3)包括依次连接的外盖(31)、绝缘部(32)和内盖(33)，所述绝缘部(32)隔开所述外盖(31)和所述内盖(33)，所述外盖(31)连接于所述开口的边缘；

所述电芯(2)靠近所述顶盖(3)的一端具有多个第一极耳(4)，所述绝缘部(32)面向所述电芯(2)的正投影覆盖多个所述第一极耳(4)的靠近所述壳体(1)的一端；

所述内盖(33)靠近所述电芯(2)的一侧具有焊接面(34)，所述焊接面(34)与多个所述第一极耳(4)连接。

2.如权利要求1所述的一种二次电池，其特征在于：所述绝缘部(32)围设于所述内盖(33)，所述内盖(33)背向所述焊接面(34)的表面形成有凸起部(35)。

3.如权利要求2所述的一种二次电池，其特征在于：所述凸起部(35)为凸台结构，所述凸起部(35)位于所述内盖(33)的中心。

4.如权利要求1～3任一项所述的一种二次电池，其特征在于：所述外盖(31)和所述内盖(33)分别与所述绝缘部(32)连接的表面开设有多个纳米孔，所述绝缘部(32)的至少部分嵌设于所述纳米孔。

5.如权利要求1～3任一项所述的一种二次电池，其特征在于：所述外盖(31)围设于所述绝缘部(32)，所述外盖(31)、所述绝缘部(32)和所述内盖(33)沿所述顶盖(3)的宽度方向(T)层叠设置。

6.如权利要求1～3任一项所述的一种二次电池，其特征在于：所述外盖(31)、所述绝缘部(32)和所述焊接面(34)均为环状结构。

7.如权利要求1～3任一项所述的一种二次电池，其特征在于：所述电芯(2)远离所述顶盖(3)的一端具有多个第二极耳(5)，多个第二极耳(5)连接于所述壳体(1)的内部的远离所述顶盖(3)的一侧。

8.如权利要求7所述的一种二次电池，其特征在于：所述壳体(1)的内部设置有集流件(6)，所述集流件(6)靠近所述电芯(2)的表面与多个所述第二极耳(5)连接，所述集流件(6)远离所述电芯(2)的表面与所述壳体(1)的内部的远离所述顶盖(3)的一侧连接。

9.如权利要求8所述的一种二次电池，其特征在于：所述集流件(6)包括相连接的第一连接部(61)和第二连接部(62)，所述第一连接部(61)与多个所述第二极耳(5)连接，所述电芯(2)与所述第二连接部(62)之间具有间隙(9)，所述壳体(1)的内部远离所述顶盖(3)的一侧与所述第二连接部(62)连接。

10.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的二次电池。