CN107017381A - 一种动力电池 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电池技术领域,尤其涉及一种动力电池,包括顶盖、电芯和壳体,顶盖密封安装在壳体上,电芯置于壳体内,顶盖设有第一极柱和第二极柱,电芯设有第一极耳和第二极耳,第一极耳通过第一连接片与第一极柱电连接,第二极耳通过第二连接片与第二极柱电连接,第一连接片包括第一极耳连接部及由第一极耳连接部向侧面弯折形成的第一极柱连接部,第一极柱连接部与第一极耳连接部通过弯折弧面连接,第一极柱连接部在靠近弯折弧面处设有熔断部,第一极柱电连接于第一极柱连接部,第一极耳电连接于第一极耳连接部。一方面,本发明在短路时能够迅速熔断,以保证电池的安全性能;另一方面,通过连接片取代现有折叠式软连件,能够提高电池的能量密度。
Description
技术领域
本发明属于动力电池技术领域,尤其涉及一种动力电池。
背景技术
自锂离子动力电池实现商品化以来,因其质量轻、电压高、体积小、无记忆效应、比能量高、循环寿命长,环境友好等诸多优点,迅速在便携式移动电源、移动电话、笔记本电脑、照相机以及其他便携式电子产品领域不断的扩大推广应用。随着石化能源的耗竭,以及世界范围内的污染加剧,人们对清洁能源的呼声越来越来,从而使得锂离子电池迅速占领石化能源这一重要位置。
锂离子动力电池的体积能量密度提升,是进一步提升其在市场上竞争优势的重要方面。因采用更薄的隔离膜、阴阳极集流体及包装壳,更高的压实密度等方法均有其缺点,如隔离膜更薄会降低电池安全性能,而更高的压实密度则会让注液前的真空干燥时间延长,注液后的常温或高温静置时间延长,进而增加工艺成本等,这使得紧凑合理的结构设计对提升体积能量密度有着重要意义。
为了实现电池的过流保护功能,如图1所示,相关技术中一般通过在软连接件30设置断电保险孔的方式形成过电流断电安全结构,软连接件30的一端与极柱20的底部焊接,其另一端与极耳10焊接,实现极耳10与极柱20的连接。这种方式虽然能够起到过流保护功能,但由于软连接件30有一定的厚度,其折叠在电池内部,需要占用一定空间,进而使得电池体积能量密度降低。
此外,为了提升电池的能量密度,现有技术中还有采用在极耳设置保险孔或者在极柱设置保险孔,然后使极耳直接与极柱连接的做法,这样虽然省去了在壳体内部设置软连接部件的麻烦,节约了成本,节省了壳体内部空间,提高了电池的能量密度,然而这两种做法目前却难以实现大规模推广使用,原因是这两种方式存在以下不足:一方面,若使极耳与极柱直接连接,则存在焊接不牢、连接可靠性低、工艺要求高的缺陷;另一方面,若在极耳设置保险孔,当极耳发生高温熔断时,会造成电芯报废;若在极柱设置保险孔,当极耳发生高温熔断时,则会使极柱失效;而且在极耳或极柱设置保险孔后会出现断开区域,因此不利于电流的均匀分布,同时还会对极耳或极柱的结构强度造成严重影响。
发明内容
本发明的目的在于:针对现有动力电池结构设计不紧凑、能量密度低、过流能力差的不足,而提供一种结构设计紧凑合理、具有较高过流能力和较高能量密度的动力电池。
为实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种动力电池,包括顶盖、电芯和壳体,所述顶盖密封安装在所述壳体上,所述电芯置于所述壳体内,所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱,所述电芯设置有第一极耳和第二极耳,所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接,所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接,所述第一连接片包括第一极耳连接部及由所述第一极耳连接部向侧面弯折形成的第一极柱连接部,所述第一极柱连接部与所述第一极耳连接部通过弯折弧面连接,所述第一极柱连接部在靠近弯折弧面处设置有熔断部,所述第一极柱电性连接于所述第一极柱连接部,所述第一极耳电性连接于所述第一极耳连接部。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第二连接片包括第二极耳连接部,所述第二极耳连接部的一端向侧面凹陷形成第二极柱连接部,所述第二极柱电性连接于所述第二极柱连接部,所述第二极耳电性连接于所述第二极耳连接部。
作为本发明动力电池的一种改进,当电芯的数量为单个时,第一极耳电性连接于第一极耳连接部的一侧,第二极耳电性连接于第二极耳连接部的一侧;当电芯的数量为多个(两个以上)时,多个第一极耳分成两组电性连接于第一极耳连接部的两侧,多个第二极耳分成两组电性连接于第二极耳连接部的两侧。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一极耳连接部设置有第一通孔,所述第二极耳连接部设置有第二通孔。其中,在第一极耳连接部设置第一通孔主要是为了对应顶盖片上的注液孔,以便于对电池进行注液;而在第二极耳连接部设置第二通孔,主要是为了对应顶盖片上安全翻转阀的透气孔,以便于电池发生故障时能够及时透气泄压,保证电池的安全性能。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一通孔和所述第二通孔的孔径大小均为1~20mm,优选为2~10mm。若第一通孔过大,会影响第一连接片的过流能力;若第一通孔过小,则会降低电解液的注液速度;若第二通孔过大,会影响第二连接片的过流能力;若第二通孔过小,则会影响电池透气泄压性能。
作为本发明动力电池的一种改进,所述熔断部包括保险孔和/或保险腔,以及包覆在所述保险孔和/或保险腔外的绝缘强化层。当电池短路时,整个电路瞬间产生很大的电流,由于保险孔和/或保险腔区域过流面积小,电阻大,会首先发生高温熔断,从而保护电路。然而,由于第一连接片一般采用铜片或铝片制作,因而在连接片开设保险孔和/或保险腔后会降低该区域的机械强度,使第一连接片很容易在保险孔和/或保险腔处发生断裂;因此,本发明通过加设绝缘强化层,一方面,绝缘强化层能够对第一连接片的保险孔和/或保险腔区域起到强化和保护作用;另一方面,当电池短路发热时,第一连接片的保险孔和/或保险腔区域会形成熔断点,熔断点处的绝缘强化层熔化并覆盖在熔断点处的断面上,从而彻底阻断电路,避免熔断位置有藕断丝连的情况,由此进一步提高电池安全性能。
其中,本发明的熔断部优选保险腔外加绝缘强化层的结构,由于这种结构不会使熔断部的周面发生断开,因此电流可通过保险腔的四周分散流通,利于电流的均匀分布,同时也能够使第一极柱连接部保留较大的结构强度。
作为本发明动力电池的一种改进,所述保险孔为盲孔或通孔,所述保险腔为球体腔、圆柱体腔或方体腔。
作为本发明动力电池的一种改进,所述绝缘强化层由绝缘树脂构成,所述绝缘树脂为环氧树脂、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯树脂和聚碳酸脂的至少一种;上述树脂均具有良好的强度和绝缘性能,完全能够满足使用需求。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一连接片的形状呈“山”字形。其中,“山”字形的两侧与第一极耳电连接,“山”字形的中部则与第一极柱电连接;本发明将第一连接片设置成“山”字形,一方面可以使第一连接片分别与第一极柱和第一极耳实现可靠连接;另一方面,这样可以有效保证第一连接片的过流能力和熔断性能,同时还可以充分匹配和利用电池内部空间,提高电池能量密度。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一连接片和所述第二连接片均由铝片或铜片一体成型。
作为本发明动力电池的一种改进,所述顶盖包括顶盖片、以及设置于所述顶盖片的泄压阀、注液孔和安全翻转阀,所述第一极柱和所述顶盖片电性连接,所述第二极柱和所述顶盖片绝缘装配,所述安全翻转阀和所述顶盖片电性连接,所述注液孔与所述第一通孔相对设置,所述安全翻转阀与所述第二通孔相对设置。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一极柱包括第一基体部和自第一基体部向下延伸的第一柱体部,所述第一柱体部的端部套设有第一导电基块,所述第一导电基块和所述第一极柱均与所述第一连接片电性连接,所述第一基体部与所述顶盖片之间设置有导电片,所述第一柱体部与所述顶盖片之间套设有绝缘密封圈。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第二极柱包括第二基体部和自第二基体部向下延伸的第二柱体部,所述第二柱体部的端部套设有第二导电基块,所述第二导电基块和所述第二极柱均与所述第二连接片电性连接,所述第二基体部与所述顶盖片之间设置有绝缘片,所述第二柱体部与所述顶盖片之间套设有绝缘密封圈。
其中,本发明通过将第一极柱和第二极柱设置成T形的组装结构,这样能够有效提高极柱表面的过流能力。
作为本发明动力电池的一种改进,所述绝缘密封圈包括第一环状密封体,以及从所述第一环状密封体的轴向端面上沿轴向凸起的第二环状密封体,且所述第二环状密封体的内径大于所述第一环状密封体的内径。通过将绝缘密封圈设置成双密封体结构,不仅解决了现有动力电池顶盖用密封圈气密性低、容易漏气的问题,还能防止金属屑造成的不良,从而提高了绝缘密封圈的密封效果。
作为本发明动力电池的一种改进,所述绝缘密封圈的径向截面呈“凸”字形结构。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一柱体部的端部和所述第二柱体部的端部分别设置有第一铆接槽和第二铆接槽,所述第一导电基块套设于所述第一铆接槽并与所述第一柱体部紧密连接,所述第二导电基块套设于所述第二铆接槽并与所述第二柱体部紧密连接。
作为本发明动力电池的一种改进,所述顶盖片设置有凸出于上表面的第一凸包和第二凸包,所述第一凸包和所述第二凸包分别在顶盖片的下表面形成第一凸包收容部和第二凸包收容部;所述第一凸包内设置有第一安装孔,所述第二凸包内设置有第二安装孔;所述第一极柱穿过所述第一安装孔与所述第一连接片电性连接,所述第二极柱穿过所述第二安装孔与所述第二连接片电性连接。安装时可将第一导电基块和第二导电基块上移入顶盖片的第一凸包收容部和第二凸包收容部中,在保证动力电池基本性能的同时,减小了极柱在壳体内部的高度,给电芯腾出了更大的安装空间,使电池结构更加紧凑,从而使动力电池的能量密度得到进一步提升。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一导电基块、所述绝缘密封圈和所述顶盖片之间设置有第一绝缘塑胶件,所述第二导电基块、所述绝缘密封圈和所述顶盖片之间设置有第二绝缘塑胶件。设置第一绝缘塑胶件和第二绝缘塑胶件能够对上述零部件进行有效固定,同时加强上述零部件之间的密封效果。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一极柱和所述第二极柱均为铝极柱、铜极柱或铜铝复合极柱。优选的,第一极柱为铝极柱,第二极柱为铜铝复合极柱,其中,为避免铜铝焊接线受力而断裂,因此将铜铝焊接线设置在绝缘片和绝缘密封圈之间。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一导电基块和所述第二导电基块均为铝块或铜块。优选的,第一导电基块为铝块,第二导电基块为铜块。
作为本发明动力电池的一种改进,所述第一导电基块通过铆接和激光焊接相结合的方式与所述第一柱体部紧密连接,所述第二导电基块通过铆接和激光焊接相结合的方式与所述第二柱体部紧密连接。铆接和激光焊接相结合的方式有效提高了极柱与导电基块连接的可靠性,而且相比于其它焊接方式,激光焊接高效、稳定、一致性高,完全能够满足焊接要求;优选的,所述激光焊接为光纤圈焊或缝焊。
作为本发明动力电池的一种改进,所述顶盖片和所述第一基体部之间设置有第一定位柱;所述顶盖片和所述第一导电基块之间设置有第二定位柱;所述顶盖片和所述第二基体部之间设置有第三定位柱;所述顶盖片和所述第二导电基块之间设置有第四定位柱。优选的,所述第一定位柱、第二定位柱、第三定位柱和第四定位柱的数量均设置为至少两个,设置定位柱能够保证良好的定位效果,防止装配过程中零部件之间发生移位,以便于装配。
本发明的有益效果在于:相比于现有技术,一方面,本发明由弯折弧面连接的第一极柱连接部和第一极耳连接部能够充分匹配和利用电池内部空间,以取代现有折叠式软连接件,并且还省却了顶盖支架的设置,使得电池顶部结构紧凑合理,从而有效提高电池的能量密度;另一方面,本发明通过在靠近弯折弧面处设置熔断部,使第一连接片在发生短路时能够迅速熔断,从而保证动力电池的安全性能。
附图说明
图1为现有技术中动力电池的局部放大结构示意图。
图2为本发明的结构示意图之一。
图3为图2中A的局部放大图。
图4为图2中B的局部放大图。
图5为本发明的结构示意图之二。
图6为图5中C的局部放大图。
图7为本发明中电芯与顶盖的安装结构示意图。
图8为本发明中第一连接片的结构示意图。
图9为图8中沿A-A线的剖视图。
图10为本发明中第二连接片的结构示意图。
图11为图10中沿B-B线的剖视图。
图中:10-极耳;20-极柱;30-软连接件;1-壳体;2-电芯;21-第一极耳;22-第二极耳;3-第一极柱;31-第一基体部;32-第一柱体部;4-第二极柱;41-第二基体部;42-第二柱体部;5-第一连接片;51-第一极耳连接部;52-第一极柱连接部;53-弯折弧面;54-熔断部;55-第一通孔;6-第二连接片;61-第二极耳连接部;62-第二极柱连接部;63-第二通孔;7-顶盖片;71-注液孔;72-泄压阀;73-安全翻转阀;74-第一凸包;75-第一凸包收容部;76-第二凸包;77-第二凸包收容部;81-第一导电基块;82-第二导电基块;91-绝缘密封圈;101-导电片;102-绝缘片;201-第一绝缘塑胶件;202-第二绝缘塑胶件。
具体实施方式
下面结合具体实施方式和说明书附图,对本发明作进一步详细的描述,但本发明的实施方式不限于此。
如图2~11所示,一种动力电池,包括顶盖、壳体1和电芯2,顶盖密封安装在壳体1上,电芯2置于壳体1内,顶盖设置有第一极柱3和第二极柱4,顶盖包括顶盖片7、以及设置于顶盖片7的泄压阀72、注液孔71和安全翻转阀73,第一极柱3和顶盖片7电性连接,第二极柱4和顶盖片7绝缘装配,安全翻转阀73和顶盖片7电性连接;电芯2设置有第一极耳21和第二极耳22,第一极耳21通过第一连接片5与第一极柱3电性连接,第二极耳22通过第二连接片6与第二极柱4电性连接,第一连接片5包括第一极耳连接部51及由第一极耳连接部51向侧面弯折形成的第一极柱连接部52,第一极柱连接部52与第一极耳连接部51通过弯折弧面53连接,第一极柱连接部52在靠近弯折弧面53处设置有熔断部54,第一极柱3电性连接于第一极柱连接部52,第一极耳21电性连接于第一极耳连接部51;第二连接片6包括第二极耳连接部61,第二极耳连接部61的一端向侧面凹陷形成第二极柱连接部62,第二极柱4电性连接于第二极柱连接部62,第二极耳22电性连接于第二极耳连接部61;其中,第一连接片5和第二连接片6均由铝片或铜片一体成型。
其中,当电芯2的数量为单个时,第一极耳21电性连接于第一极耳连接部51的一侧,第二极耳22电性连接于第二极耳连接部61的一侧;当电芯2的数量为多个(两个以上)时,如图5~7所示,多个第一极耳21分成两组电性连接于第一极耳连接部51的两侧,多个第二极耳22分成两组电性连接于第二极耳连接部61的两侧。
作为本发明的优选方案,第一极耳连接部51设置有第一通孔55,第二极耳连接部61设置有第二通孔63,且第一通孔55与注液孔71相对设置,第二通孔63与安全翻转阀73相对设置。其中,在第一极耳连接部51设置第一通孔55主要是为了对应顶盖片7上的注液孔71,以便于对电池进行注液;而在第二极耳连接部61设置第二通孔63,主要是为了对应安全翻转阀73的透气孔,以便于电池发生故障时能够及时透气泄压,保证电池的安全性能。
作为本发明的优选方案,第一通孔55和第二通孔63的孔径大小均为1~20mm,优选为2~10mm。若第一通孔55过大,会影响第一连接片5的过流能力;若第一通孔55过小,则会降低电解液的注液速度;若第二通孔63过大,会影响第二连接片6的过流能力;若第二通孔63过小,则会影响电池透气泄压性能。
作为本发明的优选方案,熔断部54包括保险孔和/或保险腔,以及包覆在保险孔和/或保险腔外的绝缘强化层;其中,保险孔为盲孔或通孔,保险腔为球体腔、圆柱体腔或方体腔;绝缘强化层由绝缘树脂构成,绝缘树脂为环氧树脂、聚苯硫醚、聚甲醛、聚氯乙烯、聚丙烯、聚酯树脂和聚碳酸脂的至少一种;上述树脂均具有良好的强度和绝缘性能,完全能够满足使用需求。
当电池短路时,整个电路瞬间产生很大的电流,由于保险孔和/或保险腔区域过流面积小,电阻大,会首先发生高温熔断,从而保护电路。然而,由于第一连接片5一般采用铜片或铝片制作,因而在连接片开设保险孔和/或保险腔后会降低该区域的机械强度,使第一连接片5很容易在保险孔和/或保险腔处发生断裂;因此,本发明通过加设绝缘强化层,一方面,绝缘强化层能够对第一连接片5的保险孔和/或保险腔区域起到强化和保护作用;另一方面,当电池短路发热时,第一连接片5的保险孔和/或保险腔区域会形成熔断点,熔断点处的绝缘强化层熔化并覆盖在熔断点处的断面上,从而彻底阻断电路,避免熔断位置有藕断丝连的情况,由此进一步提高电池安全性能。其中,本发明的熔断部54优选保险腔外加绝缘强化层的结构,由于这种结构不会使熔断部54的周面发生断开,因此电流可通过保险腔的四周分散流通,利于电流的均匀分布,同时也能够使第一极柱连接部52保留较大的结构强度。
作为本发明的优选方案,第一连接片5的形状呈“山”字形。其中,“山”字形的两侧与第一极耳21电连接,“山”字形的中部则与第一极柱3电连接;本发明将第一连接片5设置成“山”字形,一方面可以使第一连接片5分别与第一极柱3和第一极耳21实现可靠连接;另一方面,这样可以有效保证第一连接片5的过流能力和熔断性能,同时还可以充分匹配和利用电池内部空间,提高电池能量密度。
作为本发明的优选方案,第一极柱3包括第一基体部31和自第一基体部31向下延伸的第一柱体部32,第一柱体部32的端部套设有第一导电基块81,第一导电基块81和第一极柱3均与第一连接片5电性连接,第一基体部31与顶盖片7之间设置有导电片101,第一柱体部32与顶盖片7之间套设有绝缘密封圈91;第二极柱4包括第二基体部41和自第二基体部41向下延伸的第二柱体部42,第二柱体部42的端部套设有第二导电基块82,第二导电基块82和第二极柱4均与第二连接片6电性连接,第二基体部41与顶盖片7之间设置有绝缘片102,第二柱体部42与顶盖片7之间套设有绝缘密封圈91。其中,本发明通过将第一极柱3和第二极柱4设置成T形的组装结构,这样能够有效提高极柱表面的过流能力。
作为本发明的优选方案,绝缘密封圈91包括第一环状密封体,以及从第一环状密封体的轴向端面上沿轴向凸起的第二环状密封体,且第二环状密封体的内径大于第一环状密封体的内径,绝缘密封圈91的径向截面呈“凸”字形结构。通过将绝缘密封圈91设置成双密封体结构,不仅解决了现有动力电池顶盖用密封圈气密性低、容易漏气的问题,还能防止金属屑造成的不良,从而提高了绝缘密封圈91的密封效果。
作为本发明的优选方案,第一柱体部32的端部和第二柱体部42的端部分别设置有第一铆接槽和第二铆接槽,第一导电基块81套设于第一铆接槽并与第一柱体部32紧密连接,第二导电基块82套设于第二铆接槽并与第二柱体部42紧密连接。
作为本发明的优选方案,顶盖片7设置有凸出于上表面的第一凸包74和第二凸包76,第一凸包74和第二凸包76分别在顶盖片7的下表面形成第一凸包收容部75和第二凸包收容部77;第一凸包74内设置有第一安装孔,第二凸包76内设置有第二安装孔;第一极柱3穿过第一安装孔与第一连接片5电性连接,第二极柱4穿过第二安装孔与第二连接片6电性连接。安装时可将第一导电基块81和第二导电基块82上移入顶盖片7的第一凸包收容部75和第二凸包收容部77中,在保证动力电池基本性能的同时,减小了极柱在壳体1内部的高度,给电芯2腾出了更大的安装空间,使电池结构更加紧凑,从而使动力电池的能量密度得到进一步提升。
作为本发明的优选方案,第一导电基块81、绝缘密封圈91和顶盖片7之间设置有第一绝缘塑胶件201,第二导电基块82、绝缘密封圈91和顶盖片7之间设置有第二绝缘塑胶件202;设置第一绝缘塑胶件201和第二绝缘塑胶件202能够对上述零部件进行有效固定,同时加强上述零部件之间的密封效果。
作为本发明的优选方案,第一极柱3和第二极柱4均为铝极柱、铜极柱或铜铝复合极柱;第一导电基块81和第二导电基块82均为铝块或铜块。优选的,第一导电基块81为铝块,第二导电基块82为铜块;第一极柱3为铝极柱,第二极柱4为铜铝复合极柱,其中,为避免铜铝焊接线受力而断裂,因此将铜铝焊接线设置在绝缘片102和绝缘密封圈91之间。
作为本发明的优选方案,第一导电基块81通过铆接和激光焊接相结合的方式与第一柱体部32紧密连接,第二导电基块82通过铆接和激光焊接相结合的方式与第二柱体部42紧密连接。铆接和激光焊接相结合的方式有效提高了极柱与导电基块连接的可靠性,而且相比于其它焊接方式,激光焊接高效、稳定、一致性高,完全能够满足焊接要求;优选的,激光焊接为光纤圈焊或缝焊。
作为本发明的优选方案,顶盖片7和第一基体部31之间设置有第一定位柱;顶盖片7和第一导电基块81之间设置有第二定位柱;顶盖片7和第二基体部41之间设置有第三定位柱;顶盖片7和第二导电基块82之间设置有第四定位柱。优选的,第一定位柱、第二定位柱、第三定位柱和第四定位柱的数量均设置为至少两个,设置定位柱能够保证良好的定位效果,防止装配过程中零部件之间发生移位,以便于装配。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明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,本发明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发明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发明的保护范围。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,并不对本发明构成任何限制。
Claims (10)
1.一种动力电池,包括顶盖、电芯和壳体,所述顶盖密封安装在所述壳体上,所述电芯置于所述壳体内,所述顶盖设置有第一极柱和第二极柱,所述电芯设置有第一极耳和第二极耳,所述第一极耳通过第一连接片与所述第一极柱电性连接,所述第二极耳通过第二连接片与所述第二极柱电性连接,其特征在于:所述第一连接片包括第一极耳连接部及由所述第一极耳连接部向侧面弯折形成的第一极柱连接部,所述第一极柱连接部与所述第一极耳连接部通过弯折弧面连接,所述第一极柱连接部在靠近弯折弧面处设置有熔断部,所述第一极柱电性连接于所述第一极柱连接部,所述第一极耳电性连接于所述第一极耳连接部。
2.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述第二连接片包括第二极耳连接部,所述第二极耳连接部的一端向侧面凹陷形成第二极柱连接部,所述第二极柱电性连接于所述第二极柱连接部,所述第二极耳电性连接于所述第二极耳连接部。
3.根据权利要求2所述的动力电池,其特征在于:所述第一极耳连接部设置有第一通孔,所述第二极耳连接部设置有第二通孔。
4.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述熔断部包括保险孔和/或保险腔,以及包覆在所述保险孔和/或保险腔外的绝缘强化层。
5.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述第一连接片的形状呈“山”字形。
6.根据权利要求3所述的动力电池,其特征在于:所述顶盖包括顶盖片、以及设置于所述顶盖片的泄压阀、注液孔和安全翻转阀,所述第一极柱和所述顶盖片电性连接,所述第二极柱和所述顶盖片绝缘装配,所述安全翻转阀和所述顶盖片电性连接,所述注液孔与所述第一通孔相对设置,所述安全翻转阀与所述第二通孔相对设置。
7.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述第一极柱包括第一基体部和自第一基体部向下延伸的第一柱体部,所述第一柱体部的端部套设有第一导电基块,所述第一导电基块和所述第一极柱均与所述第一连接片电性连接,所述第一基体部与所述顶盖片之间设置有导电片,所述第一柱体部与所述顶盖片之间套设有绝缘密封圈。
8.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述第二极柱包括第二基体部和自第二基体部向下延伸的第二柱体部,所述第二柱体部的端部套设有第二导电基块,所述第二导电基块和所述第二极柱均与所述第二连接片电性连接,所述第二基体部与所述顶盖片之间设置有绝缘片,所述第二柱体部与所述顶盖片之间套设有绝缘密封圈。
9.根据权利要求7或8所述的动力电池,其特征在于:所述绝缘密封圈包括第一环状密封体,以及从所述第一环状密封体的轴向端面上沿轴向凸起的第二环状密封体,且所述第二环状密封体的内径大于所述第一环状密封体的内径。
10.根据权利要求1所述的动力电池,其特征在于:所述顶盖片设置有凸出于上表面的第一凸包和第二凸包,所述第一凸包和所述第二凸包分别在顶盖片的下表面形成第一凸包收容部和第二凸包收容部;所述第一凸包内设置有第一安装孔,所述第二凸包内设置有第二安装孔;所述第一极柱穿过所述第一安装孔与所述第一连接片电性连接,所述第二极柱穿过所述第二安装孔与所述第二连接片电性连接。
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Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108511639A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-07 | 四川西丹孚能源科技有限公司 | 基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖 |
CN109671898A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 常熟高嘉能源科技有限公司 | 一种安全性能高的电池盖板 |
CN110120488A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-13 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种多卷芯动力电池 |
CN111180798A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯 |
CN111864166A (zh) * | 2018-06-20 | 2020-10-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 输出极片及电池模组 |
CN112103411A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种电化学装置及电子装置 |
US11362395B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-06-14 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | End cover assembly, secondary battery, battery pack and electric device |
CN116526084A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-01 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | 顶盖组件、储能装置及用电设备 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08190913A (ja) * | 1995-01-11 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用極板 |
KR101192406B1 (ko) * | 2012-02-22 | 2012-10-17 | 주식회사 이젠 | 배터리팩 |
US20130108916A1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-02 | Jang-Hyun Song | Rechargeable battery |
US20140315051A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery module |
CN204946996U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-06 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池 |
US20160049635A1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
CN106532099A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池及其顶盖 |
US20170092924A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
CN206116507U (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池 |
CN207303210U (zh) * | 2017-05-03 | 2018-05-01 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池 |
-
2017
- 2017-05-03 CN CN201710305077.3A patent/CN107017381B/zh active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH08190913A (ja) * | 1995-01-11 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池用極板 |
US20130108916A1 (en) * | 2011-11-02 | 2013-05-02 | Jang-Hyun Song | Rechargeable battery |
KR101192406B1 (ko) * | 2012-02-22 | 2012-10-17 | 주식회사 이젠 | 배터리팩 |
US20140315051A1 (en) * | 2013-04-18 | 2014-10-23 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery module |
US20160049635A1 (en) * | 2014-08-14 | 2016-02-18 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
US20170092924A1 (en) * | 2015-09-29 | 2017-03-30 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Prismatic secondary battery |
CN204946996U (zh) * | 2015-10-13 | 2016-01-06 | 宁德时代新能源科技有限公司 | 动力电池的极柱及采用该极柱的动力电池 |
CN206116507U (zh) * | 2016-11-01 | 2017-04-19 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 二次电池 |
CN106532099A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-03-22 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池及其顶盖 |
CN207303210U (zh) * | 2017-05-03 | 2018-05-01 | 东莞塔菲尔新能源科技有限公司 | 一种动力电池 |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108511639A (zh) * | 2018-03-08 | 2018-09-07 | 四川西丹孚能源科技有限公司 | 基于极耳直引式平焊结构的动力电池顶盖 |
CN111864166A (zh) * | 2018-06-20 | 2020-10-30 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 输出极片及电池模组 |
CN111180798A (zh) * | 2018-11-13 | 2020-05-19 | 宁德新能源科技有限公司 | 电芯 |
CN109671898A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-04-23 | 常熟高嘉能源科技有限公司 | 一种安全性能高的电池盖板 |
CN110120488A (zh) * | 2019-06-03 | 2019-08-13 | 江西安驰新能源科技有限公司 | 一种多卷芯动力电池 |
US11362395B2 (en) | 2020-04-30 | 2022-06-14 | Contemporary Amperex Technology Co., Limited | End cover assembly, secondary battery, battery pack and electric device |
CN112103411A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 一种电化学装置及电子装置 |
CN116526084A (zh) * | 2023-07-05 | 2023-08-01 | 深圳海辰储能控制技术有限公司 | 顶盖组件、储能装置及用电设备 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107017381B (zh) | 2024-06-04 |
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