CN108155334A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二次电池，包括：顶盖，设有极性相反的第一极柱和第二极柱；电芯，具有极性相反的第一极耳和第二极耳；第一连接片，串联在第一极耳和第一极柱之间；第二极耳与第二极柱电连接。第一连接片具有：第一极柱连接部，与第一极柱固定电连接；第一极耳连接部，与第一极耳固定电连接；第一熔断部，串联在第一极柱连接部和第一极耳连接部之间。二次电池还包括：绝缘保持块，两端分别与第一极柱连接部和第一极耳连接部固定连接；当第一熔断部熔断后，绝缘保持块能够保持第一极柱连接部和第一极耳连接部的相对位置固定。绝缘保持块能够在第一熔断部熔断后，避免二次电池受到外部冲击时电路再次连通，提高电池的安全性能。
Description
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
参照图1至图3，现有技术通常采用第一连接片3来实现电芯2的第一极耳21与顶盖1的第一极柱11的固定电连接，而第一连接片3上设有第一熔断部33，当第一连接片3通过大电流时，第一熔断部33能够及时熔断以快速切断第一极耳21与第一极柱11的电连接，防止二次电池热失控；但是，第一熔断部33熔断后，第一连接片3的第一极柱连接部31和第一极耳连接部32成为相互独立的两部分，当电芯2受到外部冲击而震动时，会通过第一极耳21带动第一极耳连接部32上下窜动，佷容易与第一极柱连接部31搭接在一起，造成电路的再次导通，从而导致热失控并引起爆炸，使得第一熔断部33无法起到安全保护的作用。
发明内容
鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种二次电池，其能防止二次电池热失控，提高电池的安全性能。
为了实现上述目的，本发明提供了一种二次电池，其包括：顶盖，设有极性相反的第一极柱和第二极柱；电芯，具有极性相反的第一极耳和第二极耳；第一连接片，串联在第一极耳和第一极柱之间；第二极耳与第二极柱电连接。第一连接片具有：第一极柱连接部，与第一极柱固定电连接；第一极耳连接部，与第一极耳固定电连接；以及第一熔断部，串联在第一极柱连接部和第一极耳连接部之间。所述二次电池还包括：绝缘保持块，两端分别与第一极柱连接部和第一极耳连接部固定连接；当第一熔断部熔断后，绝缘保持块能够保持第一极柱连接部和第一极耳连接部的相对位置固定。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的二次电池中，第一熔断部串联在第一极柱连接部和第一极耳连接部之间，所以当过充电或者异常现象导致第一连接片通过大电流时，第一熔断部能够及时熔断以快速切断第一极耳与第一极柱的电连接，防止二次电池热失控；而当第一熔断部熔断后，绝缘保持块能够保持第一极柱连接部和第一极耳连接部的相对位置固定，防止第一连接片在第一熔断部熔断处分离成独立的两部分，避免二次电池受到外部冲击时第一极耳连接部和第一极柱连接部接触，防止电路再次连通，提高电池的安全性能。
附图说明
图1为现有技术的二次电池的示意图；
图2为现有技术的二次电池的剖视图；
图3为现有技术的二次电池的分解图；
图4为根据本发明的二次电池的示意图；
图5为根据本发明的二次电池的分解图；
图6为根据本发明的二次电池的剖视图；
图7为根据本发明的二次电池的第一极耳的一示意图；
图8为根据本发明的二次电池的第一极耳的另一示意图；
图9为根据本发明的二次电池的第一连接片、绝缘保持块及绝缘贴片的示意图；
图10为图9的分解图；
图11为根据本发明的二次电池的第一连接片的一示意图；
图12为根据本发明的二次电池的绝缘保持块的立体图；
图13为图12的俯视图；
图14为图13沿线A-A作出的剖视图。
其中，附图标记说明如下：
1 顶盖 41 第二极柱连接部
11 第一极柱 42 第二极耳连接部
12 第二极柱 421 第二极耳子连接部
2 电芯 422 第二极耳子集合部
21 第一极耳 5 绝缘保持块
211 连接段 51 第一保持部
212 弯折段 511 固定柱
22 第二极耳 52 第二保持部
23 主体 6 绝缘条
3 第一连接片 7 绝缘贴片
31 第一极柱连接部 8 焊接保护片
32 第一极耳连接部 H 固定孔
321 第一极耳子连接部 G 缺口
322 第一极耳子集合部 S 绝缘胶
33 第一熔断部 L 长度方向
331 开口 W 宽度方向
332 子熔断部 T 厚度方向
4 第二连接片
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的二次电池。
参照图4至图14，根据本发明的二次电池包括：顶盖1，设有极性相反的第一极柱11和第二极柱12；电芯2，具有极性相反的第一极耳21和第二极耳22；第一连接片3，串联在第一极耳21和第一极柱11之间；第二极耳22与第二极柱12电连接。第一连接片3具有：第一极柱连接部31，与第一极柱11固定电连接；第一极耳连接部32，与第一极耳21固定电连接；以及第一熔断部33，串联在第一极柱连接部31和第一极耳连接部32之间。所述二次电池还包括：绝缘保持块5，两端分别与第一极柱连接部31和第一极耳连接部32固定连接；当第一熔断部33熔断后，绝缘保持块5能够保持第一极柱连接部31和第一极耳连接部32的相对位置固定。
在根据本发明的二次电池中，第一熔断部33串联在第一极柱连接部31和第一极耳连接部32之间，所以当过充电或者异常现象导致第一连接片3通过大电流时，第一熔断部33能够及时熔断以快速切断第一极耳21与第一极柱11的电连接，防止二次电池热失控；而当第一熔断部33熔断后，绝缘保持块5能够保持第一极柱连接部31和第一极耳连接部32的相对位置固定，防止第一连接片3在第一熔断部33熔断处分离成独立的两部分(即第一极柱连接部31和第一极耳连接部32)，避免二次电池受到外部冲击时第一极耳连接部32和第一极柱连接部31接触(二次电池受冲击时，电芯2发生震动，从而通过第一极耳21带动第一极耳连接部32移动，可能造成第一极耳连接部32和第一极柱连接部31搭接在一起)，防止电路再次连通，提高电池的安全性能。
在根据本发明的二次电池中，参照图9至图14，第一极柱连接部31和第一极耳连接部32上均设有贯通的固定孔H；对应地，绝缘保持块5包括：第一保持部51，设置于第一连接片3沿厚度方向T的一侧，具有与固定孔H对应的固定柱511，固定柱511穿过对应的固定孔H延伸到第一连接片3沿厚度方向T的另一侧；以及第二保持部52，设置于第一连接片3沿厚度方向T的另一侧，与第一保持部51的穿过对应固定孔H的固定柱511固定连接。第一保持部51和第二保持部52可由塑胶制成。
在根据本发明的二次电池中，通过第一保持部51和第二保持部52的配合，实现绝缘保持块5与第一极柱连接部31和第一极耳连接部32固定连接。第二保持部52可通过热熔、过盈配合、铆接、卡扣连接、粘接、插接等方式与第一保持部51的固定柱511固定连接，但是也不限于上述的连接方式，只要能够实现第一保持部51的固定柱511和第二保持部52的固定连接即可。
在根据本发明的二次电池中，第一极柱连接部31和第一极耳连接部32上均设有贯通的固定孔H；绝缘保持块5包括：第一保持部51，设置于第一连接片3沿厚度方向T的一侧，具有与固定孔H对应的固定柱511，固定柱511穿入对应的固定孔H并与第一连接片3固定连接。第一保持部51可由塑胶制成。
在根据本发明的二次电池中，固定柱511可以通过热熔、过盈配合、铆接、粘接等方式直接与第一极耳连接部32固定连接，但是也不限于上述的连接方式。
在根据本发明的二次电池中，固定孔H为腰孔。固定柱511的形状与固定孔H相对应。
在根据本发明的二次电池中，参照图9至图11，固定孔H为圆孔，且第一极柱连接部31上的固定孔H至少为两个，第一极耳连接部32的固定孔H至少为两个。固定柱511的形状与固定孔H相对应。对于通过第一保持部51和第二保持部52的配合来实现第一极柱连接部31和第一极耳连接部32固定连接的实施例，如果第一极耳连接部32(或第一极柱连接部31)上的固定孔H只有一个(也就是说穿过第一极耳连接部32的固定柱511只有一个)，那么当第一熔断部33熔断后，二次电池受到外部冲击可能会引起第一极耳连接部32绕固定柱511转动，从而造成第一极耳连接部32和第一极柱连接部31接触。而对于通过第一保持部51的固定柱511直接与第一连接片3固定连接的实施例，第一极柱连接部31上的固定孔H和第一极耳连接部32的固定孔H均可为一个。
在根据本发明的二次电池中，参照图10，第一熔断部33通过在第一连接片3上开设开口331形成，并且开口331沿宽度方向W的两侧分别具有子熔断部332。第一保持部51还可具有穿过开口331的固定柱511。
在根据本发明的二次电池中，参照图11，第一熔断部33沿宽度方向W的两侧设有缺口G。
在根据本发明的二次电池中，第一熔断部33的过流截面积小于第一极柱连接部31和第一极耳连接部32(通过设置开口331或缺口G)，因此，当第一连接片3通过大电流时，第一熔断部33能够及时熔断以快速切断第一极耳21与第一极柱11的电连接，防止二次电池热失控。
在根据本发明的二次电池中，电芯2为多个；对应地，参照图9至图11，第一极耳连接部32具有：两个第一极耳子连接部321，沿长度方向L延伸，且各第一极耳子连接部321分别与对应电芯2的第一极耳21固定电连接；以及第一极耳子集合部322，沿宽度方向W延伸且两端分别连接两个第一极耳子连接部321。第一极柱连接部31位于两个第一极耳子连接部321之间并沿长度方向L延伸。第一熔断部33沿长度方向L延伸并连接第一极耳子集合部322和第一极柱连接部31。第一连接片3整体为平面状。
在根据本发明的二次电池中，两个第一极耳子连接部321的延伸方向和布置方式(与第一极柱连接部31延伸的方向相同，分别位于第一极柱连接部31的两侧)能够增大电芯2的第一极耳21与对应的第一极耳子连接部321的接触面积，从而增大过流面积。
在根据本发明的二次电池中，参照图4，所述二次电池还包括：两个绝缘条6，分别设置在第一极柱连接部31与对应的第一极耳子连接部321之间的间隙内，且各绝缘条6在厚度方向T上不低于第一连接片3的与第一极耳21连接的表面(也就是第一极柱连接部31的与电芯2的主体23相对的表面)。当第一极耳21过长时，可能会沿宽度方向W超过上述间隙并延伸到第一极柱连接部31，进而导致第一极耳21直接与第一极柱连接部31接触，造成第一熔断部33失效；而通过在上述间隙内设置绝缘条6，且各绝缘条6在厚度方向T上不低于第一连接片3的与第一极耳21连接的表面，所以绝缘条6能够起到隔断的作用，防止第一极耳21与第一极柱连接部31电连接(如果各绝缘条6在厚度方向T上和第一连接片3的与第一极耳21连接的表面齐平，那么绝缘条6可以避免第一极耳21与第一极柱连接部31构成所述间隙的侧壁电连接，而如果各绝缘条6在厚度方向T上超出第一连接片3的与第一极耳21连接的表面，可以进一步避免第一极耳21与第一极柱连接部31的与电芯2的主体23相对的表面接触)。另外补充的是，上述的“不低于”和“超出”针对图4所示的厚度方向T，换句话说，在二次电池实际成型后，各绝缘条6相对于第一连接片3向电芯2齐平或凸出。
在根据本发明的二次电池中，参照图4、图9和图10，所述二次电池还包括：绝缘贴片7，粘贴在第一连接片3的与电芯2(主体23)相对的表面上，且至少覆盖第一极柱连接部31沿宽度方向W两侧的边缘。当第一极耳21过长时，可能会沿宽度方向W超过上述间隙并延伸到第一极柱连接部31沿宽度方向W的对应边缘，进而导致第一极耳21直接与第一极柱连接部31接触，造成第一熔断部33失效；而绝缘贴片7至少覆盖第一极柱连接部31沿宽度方向W的两侧边缘，所以可以将第一极耳21与第一极柱连接部31隔开，防止第一极耳21与第一极柱连接部31电连接。
在根据本发明的二次电池中，参照图7和图8，第一极耳21具有：连接段211，外侧与第一极耳连接部32固定连接；以及弯折段212，弯折并连接电芯2的主体23和连接段211，且连接段211与弯折段212形成的夹角小于120°。
在根据本发明的二次电池中，参照图8，连接段211与弯折段212形成的夹角为85°～95°。此时，弯折段212近似沿厚度方向T延伸，可以防止因弯折段212受压而造成的短路。
在根据本发明的二次电池中，参照图7，连接段211与弯折段212形成的夹角为0°～45°。此时，弯折段212近似回折到连接段211上，有效的降低第一极耳21占用的空间，提升二次电池内部的空间利用率。
在根据本发明的二次电池中，参照图7和图8，至少在连接段211内侧的与电芯2的主体23直接相对的部分粘贴绝缘胶S。当顶盖1与收容电芯2的壳体(未示出)装配时，会挤压第一极耳21，因此容易导致第一极耳21的连接段211(特别是连接段211与电芯2的主体23直接相对的部分)与电芯2的主体23(与第一极耳21极性相反的极片)直接接触，造成短路；而通过设置绝缘胶S，可以避免电芯2短路，提高二次电池的安全性能。
在根据本发明的二次电池中，参照图7和图8，优选在连接段211内侧和弯折段212的内侧全部粘贴绝缘胶S。
在根据本发明的二次电池中，参照图7和图8，弯折段212的外侧粘贴有绝缘胶S。当顶盖1与收容电芯2的壳体(未示出)装配时，第一极耳21受到挤压而弯折，弯折段212的外侧容易与壳体接触，从而造成短路；而通过在弯折段212的外侧粘贴绝缘胶S，可以避免电芯2短路，提高二次电池的安全性能。
在根据本发明的二次电池中，参照图4至图8，所述二次电池还包括：焊接保护片8，设置于第一极耳21上；通过超声波焊接将焊接保护片8、第一极耳21的连接段211和第一极耳连接部32固定连接在一起。焊接保护片8能够提高第一极耳21的连接段211与第一极耳连接部32的连接强度。超声波焊接形成的焊印上可粘贴绝缘胶纸。绝缘胶纸可以固定焊接过程中产生的金属屑，防止进入金属屑进入电芯2内部，同时，还能够起到绝缘作用，防止电芯2内短路。
在根据本发明的二次电池中，参照图4和图5，所述还二次电池包括：第二连接片4，串联在第二极耳22和第二极柱12之间。
在根据本发明的二次电池中，参照图4和图5，第二连接片4具有：第二极柱连接部41，与第二极柱12固定电连接；以及第二极耳连接部42，与电芯2的第二极耳22固定电连接。
在根据本发明的二次电池中，参照图4和图5，电芯2为多个。对应地，第二极耳连接部42具有：两个第二极耳子连接部421，沿长度方向L延伸，且各第二极耳子连接部421分别与对应电芯2的第二极耳22固定电连接；以及第二极耳子集合部422，沿宽度方向W延伸且两端分别连接两个第二极耳子连接部421。第二极柱连接部41位于两个第二极耳子连接部421之间，并沿长度方向L延伸到第二极耳子集合部422上。
在根据本发明的二次电池中，两个第二极耳子连接部421的延伸方向和布置方式(与第二极柱连接部41延伸的方向相同，分别位于第二极柱连接部41的两侧)能够增大电芯2的第二极耳22与对应的第二极耳子连接部421的接触面积，从而增大过流面积。
在根据本发明的二次电池中，所述二次电池还包括：焊接保护片8，设置于第二极耳22上；通过超声波焊接将焊接保护片8、第二极耳22和第二极耳子连接部421固定连接在一起。超声波焊接形成的焊印上可粘贴绝缘胶纸。绝缘胶纸可以固定焊接过程中产生的金属屑，防止进入屑进入电芯2内部，同时，还能够起到绝缘作用，防止电芯2内短路。
在根据本发明的二次电池中，通过激光焊接将第一极柱连接部31和第一极柱11固定连接在一起，通过激光焊接将第二极柱连接部41和第二极柱12固定连接在一起。激光焊接形成的焊印上可粘贴绝缘胶纸。绝缘胶纸可以固定焊接过程中产生的金属屑，防止进入屑进入电芯2内部，同时，还能够起到绝缘作用，防止电芯2内短路。
Claims (12)
1.一种二次电池，包括：
顶盖(1)，设有极性相反的第一极柱(11)和第二极柱(12)；
电芯(2)，具有极性相反的第一极耳(21)和第二极耳(22)；
第一连接片(3)，串联在第一极耳(21)和第一极柱(11)之间；
第二极耳(22)与第二极柱(12)电连接；
其特征在于，
第一连接片(3)具有：
第一极柱连接部(31)，与第一极柱(11)固定电连接；
第一极耳连接部(32)，与第一极耳(21)固定电连接；以及
第一熔断部(33)，串联在第一极柱连接部(31)和第一极耳连接部(32)之间；
所述二次电池还包括：绝缘保持块(5)，两端分别与第一极柱连接部(31)和第一极耳连接部(32)固定连接；
当第一熔断部(33)熔断后，绝缘保持块(5)能够保持第一极柱连接部(31)和第一极耳连接部(32)的相对位置固定。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
第一极柱连接部(31)和第一极耳连接部(32)上均设有贯通的固定孔(H)；
绝缘保持块(5)包括：
第一保持部(51)，设置于第一连接片(3)沿厚度方向(T)的一侧，具有与固定孔(H)对应的固定柱(511)，固定柱(511)穿过对应的固定孔(H)延伸到第一连接片(3)沿厚度方向(T)的另一侧；以及
第二保持部(52)，设置于第一连接片(3)沿厚度方向(T)的另一侧，与第一保持部(51)的穿过对应固定孔(H)的固定柱(511)固定连接。
3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
第一极柱连接部(31)和第一极耳连接部(32)上均设有贯通的固定孔(H)；
绝缘保持块(5)包括：
第一保持部(51)，设置于第一连接片(3)沿厚度方向(T)的一侧，具有与固定孔(H)对应的固定柱(511)，固定柱(511)穿入对应的固定孔(H)并与第一连接片(3)固定连接。
4.根据权利要求2或3所述的二次电池，其特征在于，
固定孔(H)为腰孔；或
固定孔(H)为圆孔，且第一极柱连接部(31)上的固定孔(H)至少为两个，第一极耳连接部(32)的固定孔(H)至少为两个。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
第一熔断部(33)通过在第一连接片(3)上开设开口(331)形成，并且开口(331)沿宽度方向(W)的两侧分别具有子熔断部(332)；或者
第一熔断部(33)沿宽度方向(W)的两侧设有缺口(G)。
6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
电芯(2)为多个；
第一极耳连接部(32)具有：
两个第一极耳子连接部(321)，沿长度方向(L)延伸，且各第一极耳子连接部(321)分别与对应电芯(2)的第一极耳(21)固定电连接；以及
第一极耳子集合部(322)，沿宽度方向(W)延伸且两端分别连接两个第一极耳子连接部(321)；
第一极柱连接部(31)位于两个第一极耳子连接部(321)之间并沿长度方向(L)延伸；
第一熔断部(33)沿长度方向(L)延伸并连接第一极耳子集合部(322)和第一极柱连接部(31)。
7.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，
所述二次电池还包括：两个绝缘条(6)，分别设置在第一极柱连接部(31)与对应的第一极耳子连接部(321)之间的间隙内，且各绝缘条(6)在厚度方向(T)上不低于第一连接片(3)的与第一极耳(21)连接的表面。
8.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括：绝缘贴片(7)，粘贴在第一连接片(3)的与电芯(2)相对的表面上，且至少覆盖第一极柱连接部(31)沿宽度方向(W)两侧的边缘。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一极耳(21)具有：
连接段(211)，外侧与第一极耳连接部(32)固定连接；以及
弯折段(212)，弯折并连接电芯(2)的主体(23)和连接段(211)，且连接段(211)与弯折段(212)形成的夹角小于120°。
10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，
连接段(211)与弯折段(212)形成的夹角为85°～95°；或
连接段(211)与弯折段(212)形成的夹角为0°～45°。
11.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，
至少在连接段(211)内侧的与电芯(2)的主体(23)直接相对的部分粘贴绝缘胶(S)；和/或
弯折段(212)的外侧粘贴有绝缘胶(S)。
12.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，
所述二次电池还包括：焊接保护片(8)，设置于第一极耳(21)上；
通过超声波焊接将焊接保护片(8)、第一极耳(21)的连接段(211)和第一极耳连接部(32)固定连接在一起。
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