CN106784566B - 二次电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种二次电池及电池模组。二次电池包括第一端子组件、第二端子组件和顶盖片，第一端子组件包括第一端子、导电件和第一翻转片，第一翻转片设置于第一端子，第一端子通过导电件始终与顶盖片电连接；第二端子组件包括第二端子、第二翻转片与连接件；第二端子与顶盖片电绝缘，连接件与第二端子电连接，第二翻转片设置于顶盖片。本申请的二次电池即使电池模组中各电池采用串联方式，在发生过充问题时，该二次电池也能够作为导体仍然保持整个电池模组处于通路状态，使处于运行状态的汽车不会突然熄火，提高了汽车的安全性；且该二次电池不需要在主回路中增加熔断器件，即能够解决二次电池的过充问题。

Description

二次电池及电池模组

技术领域

本申请涉及储能器件生产技术领域，尤其涉及一种二次电池及电池模组。

背景技术

对于EV硬壳电池，为了解决过充问题，防止电池继续充电，以保证电池安全，业界普遍采用如下两种方案：

第一种方案，在第一端子与电极组件电连接的主回路设置翻转片，且第二端子始终与顶盖片、翻转片电绝缘，当电池过充时内部产气，在内部气压增大到一定值时翻转片翻转，使第一端子与电极组件之间断路，防止电池继续充电。然而，除了过充以外，电池正常使用过程中，可能也会由于意外的内短路导致电池内部产气，激活翻转片，使第一端子与电极组件之间形成断路，如果此时汽车正在行驶中，而电池模组中各电池又采用串联的方式连接，由于第一端子与第二端子处于绝缘状态，将导致整个电池模组发生断电，造成汽车突然熄火，甚至导致严重的事故。

第二种方案，在第一端子与第二端子之间设置翻转片，由于这种方案翻转片未串联于主回路中，为了在翻转片翻转后能够使主回路断开，需要在第一端子与电极组件电连接的主回路设置熔断器件，当电池过充时内部产气，在内部气压增大到一定值时翻转片翻转，使第一端子与第二端子电连接，使主回路的电流瞬间增大，导致熔断器件熔断，最终断开主回路。

由此可见，单独采用第一种方案，即在主回路设置翻转片的方案，无法解决各电池串联时翻转片翻转后汽车的断电问题；而单独采用第二种方案，即在第一端子与第二端子之间设置翻转片，则无法解决过充的问题。因此，需要提出一种新的技术方案，以解决电池的过充问题，同时解决各电池串联时翻转片翻转后汽车的断电问题。

发明内容

本申请提供了一种二次电池及电池模组，能够解决上述问题。

本申请的第一方面提供了一种二次电池，包括第一端子组件、第二端子组件、顶盖片、电极组件，

所述电极组件包括第一极片、第二极片和在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板；

所述第一端子组件包括第一端子、导电件和第一翻转片，所述第一翻转片设置于所述第一端子，所述第一端子通过所述导电件始终与所述顶盖片电连接；

所述第二端子组件包括第二端子、第二翻转片与连接件；所述第二端子与所述顶盖片电绝缘，所述连接件与所述第二端子电连接，所述第二翻转片设置于所述顶盖片；

常态时，所述第一极片通过所述第一翻转片与所述第一端子电连接，所述第二极片与所述第二端子电连接；

当所述二次电池内的压力超过基准压力时，所述第一翻转片能够翻转使所述第一翻转片断开与所述第一极片的电连接状态，所述第二翻转片能够翻转使所述第二端子与所述第一端子电连接。

优选地，所述连接件设置于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧，所述顶盖片设有第二通孔，所述第二翻转片的周缘密封所述第二通孔，所述第二翻转片翻转时能够与所述连接件接触。

优选地，所述第一端子与所述导电件为一体成型结构。

优选地，所述导电件为电阻件，所述电阻件的电阻值为1欧～100000欧。

优选地，所述第一端子组件还包括导电片，所述第一端子设置于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧，

所述顶盖片设有第一通孔，所述导电片插入所述第一通孔内，

常态时，所述第一极片依次通过所述导电片、所述第一翻转片与所述第一端子电连接；

当所述二次电池内的压力超过基准压力时，所述第一翻转片能够翻转使所述导电片断开，从而断开所述第一端子与所述第一极片的电连接状态。

优选地，所述导电片包括第一导电部、第二导电部和减薄区，

所述减薄区位于所述第一导电部与所述第二导电部之间，且其厚度小于所述第一导电部的厚度与所述第二导电部的厚度；

所述第一导电部与所述第一翻转片连接；所述第二导电部与所述第一极片连接。

优选地，所述第一端子组件还包括第二绝缘件，所述导电片通过所述第二绝缘件固定在所述顶盖片。

优选地，还包括固定件，所述固定件穿过所述第一端子、所述顶盖片以及所述第二绝缘件并固定。

优选地，所述第一翻转片包括第一翻转部与第一凸头，

所述第一翻转部为片状环面结构，其边缘与所述第一端子连接；

所述第一凸头连接于所述第一翻转部，且向所述电极组件所在的方向凸出，并和所述导电片连接。

本申请的第二方面还提供一种电池模组，包括如上任一项所述的二次电池，且各所述二次电池相互串联。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的二次电池，在主回路中设置第一翻转片，同时在顶盖片上设置第二翻转片，当二次电池内的压力超过基准压力时，第一翻转片能够翻转使第一翻转片断开与第一极片的电连接状态，同时第二翻转片也能够翻转，并且翻转后的第二翻转片使连接件通过第二翻转片与顶盖片电连接，进而使第一端子经顶盖片、连接件和第二端子电连接。因此，该二次电池即使电池模组中各电池采用串联方式，在发生过充问题时，该二次电池也能够作为导体仍然保持整个电池模组处于通路状态，使处于运行状态的汽车不会突然熄火，提高了汽车的安全性；且该二次电池不需要在主回路中增加熔断器件，便能够解决二次电池的过充问题。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的结构示意图；

图2为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的爆炸视图；

图3为沿图1中A-A线的剖视图；

图4为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的一个局部结构示意图；

图5为本申请所提供的二次电池导电片一种具体实施例的结构示意图；

图6为本申请所提供的二次电池第一翻转片一种具体实施例的结构示意图；

图7为本申请所提供的二次电池一种具体实施例的另一个局部结构示意图；

图8为本申请所提供的二次电池第二翻转片一种具体实施例的结构示意图；

图9为沿图1中B-B线的剖视图。

附图标记：

10-顶盖片；

20-第一端子；201-第一排气孔；

21-第一绝缘件；

30-第二端子；

31-铆接块；

32-第四绝缘件；

33-密封件；

40-第一翻转片；401-第一翻转部；402-第一凸头；403-第一连接部；

41-导电片；411-第一导电部；412-第二导电部；413-减薄区；414-通气孔；

42-第二绝缘件；

50-第二翻转片；501-第二翻转部；502-第二凸头；503-第二连接部；

60-连接件；

61-第三绝缘件；

70-固定件；

80-导电件。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-9所示，本申请实施例提供了一种二次电池，包括第一端子组件、第二端子组件、顶盖片10、电极组件(图中未示出)，电极组件包括第一极片、第二极片和在第一极片与第二极片之间的隔板。第一极片可以是正极片，相应地，第二极片为负极片；第一极片也可以是负极片，相应地，第二极片为正极片。二次电池还包括壳体，顶盖片10覆盖壳体的开口且形成电芯腔，电极组件容纳于电芯腔。

第一端子组件包括第一端子20、导电件80和第一翻转片40，第一翻转片40设置于第一端子20，第一端子20通过导电件80始终与顶盖片10电连接，即第一端子20、导电件80与顶盖片10三者形成电流通路，也就是说，第一端子20只能通过导电件80才能与顶盖片10电连接，并且无论第一翻转片40翻转与否，第一端子20都通过导电件80与顶盖片10电连接。第二端子组件包括第二端子30、第二翻转片50与连接件60，第二翻转片50设置于顶盖片10，且第二端子30与顶盖片10电绝缘，即第二端子30与顶盖片10不直接接触，在常态时，第二端子30与顶盖片10相互绝缘，连接件60与第二端子30电连接，为了连接的方便性，第二端子组件还包括铆接块31，连接件60设置于铆接块31与顶盖片10之间，连接件60通过铆接块31与第二端子30连接，且常态时，连接件60与顶盖片10电绝缘，为此，连接件60与顶盖片10之间设有第四绝缘件32，当然连接件60与顶盖片10之间也可以通过绝缘胶或者绝缘漆绝缘。此外，第二端子组件还包括密封件33，第二端子30通过密封件33与顶盖片10密封。

上述结构的二次电池，在主回路中设置第一翻转片40，同时在顶盖片10上设置第二翻转片50，常态时，第一极片通过第一翻转片40与第一端子20电连接(二者可以直接连接，也可以间接连接)，第二极片与第二端子30电连接；当二次电池内的压力超过基准压力时，第一翻转片40能够翻转使第一翻转片40断开与第一极片的电连接状态，同时，第二翻转片50也能够翻转，翻转后的第二翻转片50与连接件60接触电连接，形成依次通过第一端子20、导电件80、顶盖片10、第二翻转片50、连接件60和第二端子30的电连接路径，因此，第一端子20与第二端子30电连接。所以，该二次电池即使电池模组中各电池采用串联方式，在发生过充问题时，该二次电池也能够作为导体仍然保持整个电池模组处于通路状态，使处于运行状态的汽车不会突然熄火，提高了汽车的安全性；且该二次电池不需要在主回路中增加熔断器件，便能够解决二次电池的过充问题。

其中，导电件80可以为片状结构或者柱状结构，在导电件80为片状结构时，导电件80与第一端子20层叠设置；在导电件80为柱状结构时，第一端子20与顶盖片10之间常设有第一绝缘件21，导电件80穿过第一绝缘件21，如图9所示。

不论导电件80采用何种结构，导电件80与第一端子20可以为一体成型结构或者分体结构，导电件80与第一端子20为一体成型结构时，可以理解为导电件80与第一端子20为一个零件，即第一端子20与顶盖片10直接接触电连接。

由于二次电池在穿钉试验时，顶盖片10与电极组件的回路电流会突然增大，造成壳体穿钉处过热，甚至着火，为此，导电件80选为电阻件，一般地，电阻件的电阻值为1欧～100000欧，如1欧、300欧、5000欧、10000欧、50000欧、90000欧、100000欧等，以在二次电池穿钉试验时，通过电阻件使电流减小，避免壳体穿钉处过热或者着火。在导电件80为电阻件时，导电件80与第一端子20通常为分体结构。

一般地，第一端子20设置于顶盖片10远离电极组件的一侧，第一端子20设有翻转片容纳腔，翻转片容纳腔由第一端子20靠近电极组件的一面向远离电极组件的方向凹陷形成，第一翻转片40连接于翻转片容纳腔，通过设置翻转片容纳腔，能够为第一翻转片40提供足够的翻转空间。

翻转片容纳腔可以为盲孔，由于翻转片容纳腔为盲孔时，盲孔内的气体会对第一翻转片40的翻转产生阻力，降低第一翻转片40的灵敏度，因此，在翻转片容纳腔的底部设置第一排气孔201，如图4所示，翻转片容纳腔通过第一排气孔201与外界连通。

具体地，第一端子20设置于顶盖片10远离电极组件的一侧，顶盖片10设有第一通孔，为了连接的方便性，第一端子组件还包括导电片41，如图4-5所示，导电片41插入第一通孔内，常态时，第一极片依次通过导电片41、第一翻转片40与第一端子20电连接；当二次电池内的压力超过基准压力时，第一翻转片40能够翻转使导电片41断开，从而断开第一端子20与第一极片的电连接状态。

具体地，导电片41的结构如图5所示，导电片41包括第一导电部411、第二导电部412和减薄区413，减薄区413位于第一导电部411与第二导电部412之间，且减薄区413的厚度小于第一导电部411的厚度与第二导电部412的厚度；其中，第一导电部411与第一翻转片40连接；第二导电部412与第一极片连接。常态时，第一翻转片40通过第一导电部411、减薄区413、第二导电部412与第一极片电连接。通过设置减薄区413，同时将第一导电部411与第一翻转片40连接，第二导电部412与第一极片连接，在第一翻转片40翻转时，能够快速将导电片41在减薄区413处拉断，从而快速实现二次电池内的主回路断路。

通常，导电片41设有通气孔414，通气孔414与第一翻转片40相对，如图4-5所示，以使二次电池内的气体能够流通到第一翻转片40，进而使第一翻转片40翻转。

进一步地，为了在较小的拉力下能够将导电片41拉断，减薄区413可以设有压痕和断开部，或者仅设有压痕和断开部中的一种，其中，在设有断开部时，第一导电部411与第二导电部412在断开部断开。

为了防止导电片41与第一端子20的直接接触导致电连接，导电片41与第一端子20的接触处通过绝缘结构、绝缘胶或者绝缘漆绝缘，绝缘结构可以为如图4中的第二绝缘件42，第二绝缘件42位于导电片41与第一翻转片40之间，导电片41通过第二绝缘件42固定在顶盖片10。第二绝缘件42上设有第三通孔，第一翻转片40、第三通孔以及第一导电部411相对。

第二导电部412可以通过粘接、螺钉等方式与第一端子20固定，为了更好地固定导电片41，进而保证第一翻转片40翻转后能够迅速与第一极片电断开，导电片41可以通过第二绝缘件42固定于第一端子20，这种方式，第二绝缘件42同时起到绝缘与固定的作用，能够节省零部件数量，简化装配工序。

进一步地，第二绝缘件42与第一端子20的固定方式可以通过粘接、焊接的方式连接，可选地，二次电池还包括固定件70，固定件70穿过第一端子20、顶盖片10以及第二绝缘件42，并将第一端子20、顶盖片10以及第二绝缘件42三者固定，即第一端子20、顶盖片10以及第二绝缘件42三者通过固定件70实现固定。固定件70可以为螺钉或者铆钉，优选采用铆钉，以方便装配。

上述各实施例中的第一翻转片40的结构如图6所示，包括第一翻转部401与第一凸头402，第一翻转部401为片状环面结构，其边缘与第一端子20连接；第一凸头402连接于第一翻转部401，且向电极组件所在的方向凸出，并和第一极片连接，在设有导电片41时，和导电片41连接。通过增加第一凸头402，能够使第一翻转片40的连接更方便。在设有通气孔414时为了保证内部产气时，气体快速地抵达第一翻转部401，通气孔414与第一翻转部401相对。

进一步地，在设有翻转片容纳腔时，为了第一翻转部401与翻转片容纳腔连接的方便性，第一翻转片40还包括第一连接部403，第一翻转部401通过第一连接部403连接于翻转片容纳腔。

如图7所示，连接件60设置于顶盖片10远离电极组件的一侧，顶盖片10设有第二通孔，连接件60至少部分与第二通孔相对，且第二翻转片50的周缘密封第二通孔，以使第二翻转片50翻转时能够与连接件60接触，已通过上述设置使二次电池的安装更方便。

为了保证连接件60与第二端子30连接的可靠性，连接件60设有通孔，第二端子30穿过通孔，在设有铆接块31时，铆接块31与连接件60直接接触连接，连接件60与第二端子30通过第四绝缘件32绝缘。需要说明的是，连接件60也可以直接与第二端子30接触连接、搭接或者其它方式连接。

由于连接件60的一端与第二端子30或者铆块31连接，另一端向第一端子20延伸，会造成连接件60悬臂太长，在第二翻转片50翻转后，可能造成第二翻转片50与连接件60接触不良，为此，第二端子组件还包括第三绝缘件61，第三绝缘件61设置于连接件60远离第二翻转片50的一面，且第三绝缘件61的两端分别与第二端子30(或者铆接块31)与顶盖片10连接。进一步地，第三绝缘件61远离第二端子30的一端可以设有插接槽，连接件60远离第二端子30的一端插入插接槽内，以使连接件60的两端均有支撑。

第二翻转片50的具体结构如图8所示，包括第二翻转部501和第二凸头502，第二翻转部501为片状环面结构，其边缘密封连接于第二通孔，第二凸头502连接于第二翻转部501，且凸向靠近连接件60的一面，以缩短第二翻转片50的翻转行程，使第二翻转片50翻转后能够更好地与连接件60接触。进一步地，为了第二翻转部501与第二通孔连接的方便性，第二翻转片50还包括第二连接部503，第二翻转部501通过第二连接部503连接于第二通孔。

此外，本申请还提供一种电池模组，包括如上任一实施例所述的二次电池，且各二次电池相互串联。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种二次电池，其特征在于，包括第一端子组件、第二端子组件、顶盖片、电极组件，

所述电极组件包括第一极片、第二极片和在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板；

所述第一端子组件包括第一端子、导电件和第一翻转片，所述第一翻转片设置于所述第一端子，所述第一端子通过所述导电件始终与所述顶盖片电连接；

所述第二端子组件包括第二端子、第二翻转片与连接件；所述第二端子与所述顶盖片电绝缘，所述连接件与所述第二端子电连接，所述第二翻转片设置于所述顶盖片；

常态时，所述第一极片通过所述第一翻转片与所述第一端子电连接，所述第二极片与所述第二端子电连接；

当所述二次电池内的压力超过基准压力时，所述第一翻转片能够翻转使所述第一翻转片断开与所述第一极片的电连接状态，所述第二翻转片能够翻转使所述第二端子与所述第一端子电连接；

所述连接件设置于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧，所述顶盖片设有第二通孔，所述第二翻转片的周缘密封所述第二通孔，所述第二翻转片翻转时能够与所述连接件接触。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一端子与所述导电件为一体成型结构。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述导电件为电阻件，所述电阻件的电阻值为1欧～100000欧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一端子组件还包括导电片，所述第一端子设置于所述顶盖片远离所述电极组件的一侧，

所述顶盖片设有第一通孔，所述导电片插入所述第一通孔内，

常态时，所述第一极片依次通过所述导电片、所述第一翻转片与所述第一端子电连接；

当所述二次电池内的压力超过基准压力时，所述第一翻转片能够翻转使所述导电片断开，从而断开所述第一端子与所述第一极片的电连接状态。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述导电片包括第一导电部、第二导电部和减薄区，

所述减薄区位于所述第一导电部与所述第二导电部之间，且其厚度小于所述第一导电部的厚度与所述第二导电部的厚度；

所述第一导电部与所述第一翻转片连接；所述第二导电部与所述第一极片连接。

6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一端子组件还包括第二绝缘件，所述导电片通过所述第二绝缘件固定在所述顶盖片。

7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，还包括固定件，所述固定件穿过所述第一端子、所述顶盖片以及所述第二绝缘件并固定。

8.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述第一翻转片包括第一翻转部与第一凸头，

所述第一翻转部为片状环面结构，其边缘与所述第一端子连接；

所述第一凸头连接于所述第一翻转部，且向所述电极组件所在的方向凸出，并和所述导电片连接。

9.一种电池模组，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的二次电池，且各所述二次电池相互串联。