CN105591062A - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二次电池。本发明的二次电池，包括：顶盖片、第一极柱、第二极柱、极耳垫板、裸电芯、第一极耳以及第二极耳；第一极柱以及第二极柱均设置在顶盖片上，极耳支架为长条形板状结构，极耳垫板位于顶盖片与裸电芯之间，第一极耳包括连接部、折叠部以及焊接部，连接部位于极耳垫板的上侧，焊接部位于极耳垫板的下侧，连接部与裸电芯连接，焊接部与第一极柱连接，折叠部绕过极耳垫板连接连接部以及焊接部；第二极柱通过第二极耳与裸电芯连接。本发明实现了与极耳焊接时产生的焊印与极耳的连接部以及裸电芯之间的物理隔离，提高了电池的性能，进而延长了电池的使用寿命的效果。

Description

二次电池
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的新能源得以开发和利用，例如，风能、太阳能等。将风能、太阳能等能量转化成电能后，储存在电池中，使用在生活中的各个领域。例如，使用电能作为动力的电动汽车、存储电能的储能电站等，一般都需要使用具有大容量的动力电池作为电源。
二次电池一般包括电芯和用于容纳电芯的金属壳体和电池顶盖，电芯的顶部设置有正极极耳、负极极耳和极柱。装配时，先将正极极耳和负极极耳与极柱焊接后，然后将电芯置于壳体内，安装电池顶盖。为防止电芯与极柱之间接触，用过使用极耳垫板使得电芯与极柱之间有一定的安全距离。
相关技术中的二次电池中，收拢和容纳极耳的极耳垫板需要占据一定空间，且电池内与极耳连接的部件使用焊接的方式进行连接从而产生焊印，在装配或者裸电芯晃动时焊印容易对裸电芯或极耳造成一定的损坏，进而影响了电池的性能。
发明内容
本发明提供一种二次电池，以克服电池内与极耳连接的部件使用焊接的方式进行连接，由此产生的焊印容易在装配或者裸电芯晃动时对裸电芯或极耳造成一定的损坏，进而影响了电池性能的问题。
本发明提供一种电池，包括：顶盖片、第一极柱、第二极柱、极耳垫板、裸电芯、第一极耳以及第二极耳；所述第一极柱以及所述第二极柱均设置在所述顶盖片上；
所述极耳支架为长条形板状结构，所述极耳垫板位于所述顶盖片与所述裸电芯之间；
所述第一极耳包括连接部、折叠部以及焊接部，所述连接部位于所述极耳垫板的上侧，所述焊接部位于所述极耳垫板的下侧，所述连接部与所述裸电芯连接，所述焊接部与所述第一极柱连接，所述折叠部绕过所述极耳垫板连接所述连接部以及所述焊接部；
所述第二极柱通过所述第二极耳与所述裸电芯连接。
进一步地，上述二次电池中，所述极耳垫板包括两个垫板端部与垫板中部；所述垫板中部的宽度小于所述垫板端部的宽度。
进一步地，上述二次电池中，所述极耳垫板包括两个垫板端部与垫板中部；所述垫板端部的厚度大于所述垫板中部的厚度。
进一步地，上述二次电池中，所述二次电池还包括：防爆阀；
所述防爆阀设置在所述顶盖片上，并且所述极耳垫板上设置有与防爆阀位置相对应的过气孔。
进一步地，上述二次电池中，所述二次电池还包括：防爆阀；
所述防爆阀设置在所述顶盖片上，并且所述极耳垫板上设置有与防爆阀位置相对应的筛网。
进一步地，上述二次电池中，所述极耳垫板上设置有筛网部分的厚度大于其余部分的厚度。
进一步地，上述二次电池中，所述极耳垫板的延长度方向延伸的至少一个窄侧面呈弧形面。
进一步地，上述二次电池中，还包括绝缘层；
所述绝缘层位于所述顶盖片与所述极耳垫板之间，所述绝缘层设置有第一极柱定位孔和第二极柱定位孔，所述第一极柱孔与第一极柱位置相对应，所述第二极柱孔与第二极柱位置相对应，所述第一极柱嵌入所述第一极柱孔，所述第二极柱嵌入所述第二极柱孔；
所述绝缘层设置有卡扣，所述极耳垫板的边沿设置有与所述卡扣位置相对的限位孔，所述卡扣与所述限位孔扣接。
进一步地，上述二次电池中，所述限位孔内设置有凸台。
进一步地，上述二次电池中，还包括转接片；
所述转接片包括第一转接片与第二转接片；
所述裸电芯至少为两个，每个所述裸电芯均连接有所述第一极耳以及所述第二极耳，
所述第一极耳的所述折叠部分别位于所述极耳垫板的两侧，且所述第一极耳的所述焊接部均通过所述第一转接片与所述第一极柱连接；
所述第二极耳均通过所述第二转接片与所述第二极柱连接。
进一步地，上述二次电池中，所述极耳垫板的上表面涂覆黏性材料。
进一步地，上述二次电池中，所述筛网由金属材料或耐高温材料制成。
本发明二次电池，通过将长条形板状结构的极耳垫板放置在顶盖片与裸电芯之间，且第一极耳包括极耳连接部、折叠部以及焊接部，其中，连接部以及焊接部分别位于极耳垫板的上下两侧，焊接部与第一极柱连接，折叠部绕过极耳垫板连接连接部以及焊接部，连接部与裸电芯连接，第一极柱设置在顶盖片上，第二极柱通过第二极耳与裸电芯连接，解决了电池内与极耳连接的部件使用焊接的方式进行连接，由此产生的焊印容易在装配或者裸电芯晃动时对裸电芯或极耳造成一定的损坏，进而影响了电池性能的问题，实现了与极耳焊接时产生的焊印与极耳的连接部以及裸电芯之间的物理隔离，提高了电池的性能，进而延长了电池的使用寿命的效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明二次电池实施例的整体结构示意图；
图2为本发明二次电池实施例的剖视图；
图3为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第一俯视图；
图4为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第一主视图；
图5为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第二俯视图；
图6为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第三俯视图；
图7为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第二主视图。
附图标记：
11—顶盖片
12—防爆阀
13—极耳垫板
131—过气孔
132—筛网
133—限位孔
14—裸电芯
15—绝缘层
16—转接片
17—第一极耳
171—连接部
172—折叠部
173—焊接部
18—第二极耳
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
图1为本发明二次电池实施例的整体结构示意图，图2为本发明二次电池实施例的剖视图，如图1和图2所示，本实施例的二次电池可以包括：顶盖片11、防爆阀12、第一极柱、第二极柱、极耳垫板13、裸电芯14、第一极耳17以及第二极耳18。
二次电池中用于向外部输出电能的极柱有两个，一个为正极极柱、一个为负极极柱。本实施例中的二次电池有两个极柱，分别为第一极柱、第二极柱，均设置在顶盖片11上，第一极柱可以为正极柱也可以为负极柱，相应地，第二极柱为负极柱或正极柱。
由于二次电池内装大量化学物质，如电解质，在充放电过程中会产生大量混合气体和液体等，伴随而来的还有不断积聚的压力，因此为防止二次电池内容易压力过大而发生爆炸，通常在二次电池内顶盖片11上设置有防爆阀12。
二次电池是通过壳体内的裸电芯14与电解质之间发生化学反应而产生电能。相关技术中的二次电池中，可以在壳体内放置至少一个裸电芯14，每个裸电芯14通过极耳连接极柱，从而将产生的电能向外部输出。
每个裸电芯14均连接有第一极耳17与第二极耳18，相关技术中使用激光焊接的方式，将第一极耳17与第一极柱连接、第二极耳18与第二极柱连接。第一极耳17包括连接部171、折叠部172以及焊接部173，其中，连接部171与裸电芯14连接，焊接部173用于与第一极柱进行焊接。为防止第一极耳17中的焊接部173与第一极柱之间焊接产生的焊印，将折叠部172以及连接部171损坏，在二次电池中设置极耳垫板13，极耳垫板13为长条形板状结构，位于顶盖片11与裸电芯14之间，使得连接部171以及焊接部173分别位于极耳垫板13的上下两侧，折叠部172绕过极耳垫板13连接连接部171以及焊接部173。实现了保护极耳的连接部171以及裸电芯14，不容易被焊印损坏的效果。而且，通过极耳垫板13的支撑，使得极耳可以保持一定的弯折形状。
此外，第二极柱通过第二极耳18与裸电芯14连接，其第二极耳18的连接状态，既可以与第一极耳17相同，也可以与第一极耳17不同。
需要说明的是，本实施例中的极耳垫板13，并不限定其具体的形状，应用到不同形状的二次电池中，其形状也会做相应的调整，使得极耳垫板13起到的作用以及效果均相同。
此外，由于第一极耳17或第二极耳18通常厚度比较薄，优选的将极耳垫板13的延长度方向延伸的至少一个窄侧面制成弧形面，因在装配二次电池时，不同型号或不同尺寸的二次电池其壳体内的各个部件的排布也会不同，因此，可以根据实际需要选择性将极耳垫板13的至少一个窄侧面制成弧形面。极耳垫板13的长度较长的窄侧面总共有两个，极耳的折叠部172在绕过极耳垫板13时，会与极耳垫板13接触，将窄侧面制成弧形面可以减少对第一极耳17或第二极耳18的磨损，进一步的提高二次电池的性能，延长二次电池的使用寿命。
另外，本实施例的二次电池还包括绝缘层15，绝缘层15位于顶盖片11与极耳垫板13之间，用于实现顶盖片11与二次电池内导电部件的隔离。绝缘层15设置有第一极柱定位孔和第二极柱定位孔，其中，第一极柱孔与第一极柱位置相对应，第二极柱孔与第二极柱位置相对应，第一极柱嵌入第一极柱孔，第二极柱嵌入第二极柱孔，实现了对极柱绝缘的效果。
为了实现极耳垫板13与绝缘层15之间更好的装配效果，可以在绝缘层15设置有卡扣，极耳垫板13的边沿设置有与卡扣位置相对的限位孔133，如图3、4、6或7所示，卡扣与限位孔133扣接。从而实现了在装配后，保持极耳垫板13与绝缘层15的相对位置关系，提高了二次电池装配的稳定性的效果。
优选的，可以在限位孔133内设置有凸台。实现了进一步提高二次电池装配的效果。
还可以在极耳垫板13的上表面涂覆黏性材料，使得极耳垫板13与绝缘层15之间通过黏性材料实现相对位置的固定。同样可以实现提高二次电池装配稳定性的效果。
二次电池内裸电芯14数量较多或第一极耳17较短时，在装配过程中会使用转接片16，转接片包括第一转接片和第二转接片。例如，裸电芯14、第一极耳17以及第二极耳18均至少为两个，每个裸电芯14均连接有第一极耳17以及第二极耳18。当第一极耳17以及第二极耳18均至少为两个时，其可以缠绕在极耳垫板13的两侧，例如，第一极耳17的折叠部172分别位于极耳垫板13的两侧，第一极耳17的焊接部173均通过第一转接片与极柱连接。第二极耳18均通过第二转接片与第二极柱连接。实现了提高二次电池内部组件有序性的效果。
为了使得二次电池在使用过程中产生的气体可以更加顺利通过极耳垫板13，如充电放电过程容易产生气体可以很容易通过极耳垫板13，可以将极耳垫板13制作成特殊形状，图3为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第一俯视图，如图3所示，极耳垫板13包括两个垫板端部与垫板中部，其中垫板中部的宽度小于垫板端部的宽度，其形状与哑铃状近似。实现了在装配后，极耳垫板13与二次电池的壳体垫板留有一定的空隙，方便二次电池内产生的气体更加顺利通过的效果。
图5为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第二俯视图，如图5所示，极耳垫板13上还设置有与防爆阀12位置相对应的过气孔131，因过气孔131与防爆阀12位置相对应，使得二次电池内产生的气体可以很容易的到达防爆阀12处，降低发生危险的效果。
需要说明的是，过气孔131的数量可以是一个，也可以是多个，过气孔131的形状可以是圆形还可以是椭圆形等形状，优选的，过气孔131的开口面积占防爆阀12面积的30％～80％。
二次电池装配完成后，在使用过程中，二次电池内的裸电芯14容易出现晃动的情况。如应用在电动汽车的动力二次电池在使用过程中，其二次电池内的裸电芯14容易因为汽车在行进过程中的晃动而出现晃动。图4为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第一主视图，如图4所示，为了解决这个问题，可以使得极耳垫板13中垫板端部的厚度大于垫板中部的厚度。其作用在于，增厚的部分可以对裸电芯14起到限位的作用，实现了减少二次电池内裸电芯14容易出现晃动的效果。
在充放电过程中会产生大量混合气体和液体中，还有出现一些火星，为阻挡火星喷出，相关技术中采用在顶盖片11下方焊接金属垫板来实现阻挡。图6为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第三俯视图，如图6所示，为了进一步的更好的实现阻挡，可以在极耳垫板13上设置有与防爆阀12位置相对应的筛网132。通过筛网132实现对二次电池中产生的气体的第一次过滤，实现了既可以使得气体通过又可以阻挡火星的效果。
其中，筛网132可以有腰型孔、三角形孔、圆形孔、方形孔等多种形状的孔组成，多个孔可以按照一定的规则进行排列，形成气体通道，优选采用多个腰型孔或多个圆形孔组成，例如，采用多个长1mm、宽0.5mm的腰型孔均匀排列的方式组成筛网132或直径为小于4mm的圆形孔均匀排列的方式组成筛网132。优选的是，筛网132中各个孔的开口面积总和占防爆阀12面积的30％～80％。设置筛网132的作用在于当二次电池发生热失控时，既能保证通气作用，又可以防止高温固定颗粒通过筛网132，从而防止可燃性其他和高温固态颗粒一起喷出到防爆阀12外与空气混合燃烧，从而显著提高电池安全性能。
优选地，极耳垫板13上设置有筛网132部分的厚度大于其余部分的厚度。图7为本发明二次电池实施例的极耳垫板的第二主视图，如图7所示，因二次电池内的气体温度相对较高，为增强挡火星的效果，使得极耳垫板13不易变形，可以将筛网132处进行加厚，实现了增强阻挡火星的效果。
优选的，筛网132采用金属材料或耐高温材料制成，充分减少高温火星以及气体对筛网132的损坏，延长了极耳垫板13的使用寿命。
本实施例的二次电池，通过将长条形板状结构的极耳垫板13放置在顶盖片11与裸电芯14之间，且第一极耳17包括极耳连接部171、折叠部172以及焊接部173，其中，连接部171以及焊接部173分别位于极耳垫板13的上下两侧，焊接部173与第一极柱连接，折叠部172绕过极耳垫板13连接连接部171以及焊接部173，连接部171与裸电芯14连接，第一极柱设置在顶盖片11上，顶盖片11上还设置有防爆阀12，第二极柱通过第二极耳18与裸电芯14连接，解决了电池内与极耳连接的部件使用焊接的方式进行连接，由此产生的焊印容易在装配或者裸电芯晃动时对裸电芯或极耳造成一定的损坏，进而影响了电池性能的问题，实现了与极耳焊接时产生的焊印与极耳的连接部以及裸电芯之间的物理隔离，提高了电池的性能，进而延长了电池的使用寿命的效果。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (12)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：顶盖片、第一极柱、第二极柱、极耳垫板、裸电芯、第一极耳以及第二极耳；所述第一极柱以及所述第二极柱均设置在所述顶盖片上；
所述极耳支架为长条形板状结构，所述极耳垫板位于所述顶盖片与所述裸电芯之间；
所述第一极耳包括连接部、折叠部以及焊接部，所述连接部位于所述极耳垫板的上侧，所述焊接部位于所述极耳垫板的下侧，所述连接部与所述裸电芯连接，所述焊接部与所述第一极柱连接，所述折叠部绕过所述极耳垫板连接所述连接部以及所述焊接部；
所述第二极柱通过所述第二极耳与所述裸电芯连接。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述极耳垫板包括两个垫板端部与垫板中部；所述垫板中部的宽度小于所述垫板端部的宽度。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述极耳垫板包括两个垫板端部与垫板中部；所述垫板端部的厚度大于所述垫板中部的厚度。
4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括：防爆阀；
所述防爆阀设置在所述顶盖片上，并且所述极耳垫板上设置有与防爆阀位置相对应的过气孔。
5.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括：防爆阀；
所述防爆阀设置在所述顶盖片上，并且所述极耳垫板上设置有与防爆阀位置相对应的筛网。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述极耳垫板上设置有筛网部分的厚度大于其余部分的厚度。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述极耳垫板的延长度方向延伸的至少一个窄侧面呈弧形面。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，还包括绝缘层；
所述绝缘层位于所述顶盖片与所述极耳垫板之间，所述绝缘层设置有第一极柱定位孔和第二极柱定位孔，所述第一极柱孔与第一极柱位置相对应，所述第二极柱孔与第二极柱位置相对应，所述第一极柱嵌入所述第一极柱孔，所述第二极柱嵌入所述第二极柱孔；
所述绝缘层设置有卡扣，所述极耳垫板的边沿设置有与所述卡扣位置相对的限位孔，所述卡扣与所述限位孔扣接。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述限位孔内设置有凸台。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括转接片；
所述转接片包括第一转接片与第二转接片；
所述裸电芯至少为两个，每个所述裸电芯均连接有所述第一极耳以及所述第二极耳，
所述第一极耳的所述折叠部分别位于所述极耳垫板的两侧，且所述第一极耳的所述焊接部均通过所述第一转接片与所述第一极柱连接；
所述第二极耳均通过所述第二转接片与所述第二极柱连接。
11.根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，所述极耳垫板的上表面涂覆黏性材料。
12.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述筛网由金属材料或耐高温材料制成。
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