CN108428852B - 二次电池及汽车 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及二次电池及汽车。二次电池包括顶盖组件，顶盖组件包括电极端子；电极组件，电极组件包括电芯主体和从电芯主体延伸出的极耳；转接片，转接片包括与极耳连接的极耳连接部和与电极端子连接的端子连接部；和，设置于电芯主体与转接片之间的绝缘隔板，所述绝缘隔板设置有容纳所述端子连接部的凹部。当顶盖组件与壳体装配时，由于绝缘隔板的存在，即使在挤压力的作用下，转接片也不会与电芯主体接触，更不会由于接触导致内短路，由此提高了二次电池的安全性，另一方面，隔绝隔板设有凹部，该凹部为端子连接部提供容置空间，由此可以减小转接片在而二次电池内部所占用的空间，该空间可以用来增大电芯主体的尺寸，提高了二次电池的能量密度。
Description
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池及汽车。
背景技术
在二次电池中，电极组件的极耳通过转接片与电极端子连接，以实现电极组件中电能的输出。
为了提高电池的能量密度，用于容纳极耳和转接片的空间通常设计的比较小，在二次电池的装配过程中，转接片有可能被压入隔离膜。当转接片与正极片搭接，或者转接片与负极片搭接时，二次电池会发生短路，二次电池的安全性降低。
发明内容
本申请提供了一种二次电池及汽车，旨在提高二次电池的安全性和能量密度。
本申请提供了一种二次电池，包括：
顶盖组件，包括电极端子；
电极组件，包括电芯主体和从所述电芯主体延伸出的极耳；
转接片，包括与所述极耳连接的极耳连接部和与所述电极端子连接的端子连接部；和
绝缘隔板，设置于所述电芯主体与所述转接片之间，
其中，所述绝缘隔板设置有容纳所述端子连接部的凹部。
可选地，所述转接片还包括倾斜部，所述端子连接部沿长度方向延伸，所述极耳连接部沿长度方向朝远离所述端子连接部的一侧延伸，所述倾斜部相对于所述端子连接部向上倾斜设置，
所述倾斜部连接于所述极耳连接部和所述端子连接部之间。
可选地，所述转接片还包括熔断区域，所述熔断区域设置于所述倾斜部和所述端子连接部之间，
所述二次电池还包括包裹所述熔断区域的绝缘保持件，所述凹部的底面设有绝缘保持件容置区域，所述绝缘保持件的位于所述熔断区域下方的部分容纳于所述绝缘保持件容置区域。
可选地，所述极耳包括从所述绝缘隔板的侧部绕至所述绝缘隔板上方的连接端，所述连接端连接至所述极耳连接部的下表面，
所述连接端被压设于所述绝缘隔板与所述极耳连接部之间。
可选地，所述端子连接部与所述绝缘隔板粘接固定，所述连接端与所述绝缘隔板粘接固定。
可选地，所述倾斜部相对于所述端子连接部的倾斜角度为120°～160°。
可选地，所述绝缘保持件容置区域沿所述绝缘隔板的厚度方向被贯通以形成通孔，所述绝缘保持件的位于所述熔断区域下方的部分容纳于所述通孔内。
可选地，所述绝缘隔板包括设置在所述凹部的外周的定位凸缘，所述定位凸缘设置成分别在长度方向和宽度方向限制所述端子连接部的移动量。
可选地，所述绝缘隔板包括基体面，所述凹部从所述基体面凹入，所述定位凸缘从所述基体面凸出。
本申请还提供了一种汽车，包括上述任一项所述的二次电池。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请提供了一种二次电池，其中，转接片与电芯主体之间设置有绝缘隔板，并且，绝缘隔板设置有容纳端子连接部的凹部。当顶盖组件与壳体装配时，由于绝缘隔板的存在，即使在挤压力的作用下，转接片也不会与电芯主体接触，更不会由于接触导致内短路，由此提高了二次电池的安全性，另一方面，绝缘隔板设有凹部，该凹部为端子连接部提供容置空间，由此可以减小转接片在二次电池内部所占用的空间，该空间可以用来增大电芯主体的尺寸，从而提高二次电池的能量密度。
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为本申请实施例提供的二次电池的分解视图；
图2为本申请实施例提供的二次电池的剖视图；
图3为本申请实施例提供的第一转接片的俯视图；
图4为本申请实施例提供的第一转接片的剖视图；
图5为本申请实施例提供的绝缘构件的立体图；
图6为本申请实施例提供的绝缘构件的剖视图。
附图标记：
1000-二次电池；
100-壳体；
200-顶盖组件；
202-第一电极端子；
204-第二电极端子；
206-顶盖片；
300-电极组件；
302-电芯主体；
304-第一极耳；
3040-连接端；
306-第二极耳；
400-绝缘膜；
500-第一转接片；
502-极耳连接部；
504-端子连接部；
506-倾斜部；
600-第二转接片；
700-绝缘隔板；
702-第一凹部；
7020-绝缘保持件容置区域；
704-第二凹部；
706-气孔；
708-定位凸缘；
710-基体面；
800-绝缘保持件；
802-包裹部分；
804-隔离部分。
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。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下。
请参考图1和图2，图1示出了二次电池的分解视图，图2示出了二次电池的剖视图。
二次电池1000包括壳体100、二次电池顶盖组件200(以下简称顶盖组件)、电极组件300以及绝缘膜400。其中，电极组件300和绝缘膜400可以通过壳体100的开口被容纳在壳体100内，电极组件300被绝缘膜400包裹，壳体100的开口可以由顶盖组件200密封，顶盖组件200与壳体100的接触部分可以通过例如焊接彼此连接。
电极组件300通过卷绕或层叠的方式制成，其包括第一极片、第二极片以及用于隔开第一极片和第二极片的隔板，这里，第一极片可以用作负极片，第二极片可以用作正极片，反之亦然。
第一极片和第二极片均包括涂覆活性物质的涂覆部分和未涂覆活性物质的未涂覆部分，由于第一极片和第二极片所涂覆的活性物质的材料不同，使得第一极片和第二极片可以具有彼此不同的极性。
例如，第一极片为负极片，负极片所涂覆的活性物质可以为碳或硅。第二极片为正极片，正极片所涂覆的活性物质可以为磷酸铁锂、钴酸锂和锰酸锂等，第一极片和第二极片的涂覆部分卷绕或层叠后形成电芯主体302，电芯主体302为存储电能的主体部分，第一极片的未涂覆部分形成第一极耳304，第二极片的未涂覆部分形成第二极耳306，第一极耳304和第二极耳306分别从电芯主体302的顶部延伸出来。
二次电池1000还包括第一转接片500、第二转接片600和绝缘隔板700，第一转接片500和第二转接片600均设置于电芯主体302的上方。其中，第一转接片500连接第一极耳304和顶盖组件200的第一电极端子202，第二转接片600连接第二极耳306和顶盖组件200的第二电极端子204。
绝缘隔板700设置于电芯主体302的上方以及第一转接片500和第二转接片600两者的下方，也就是说，第一转接片500与第二转接片600通过绝缘隔板700与电芯主体302隔开，绝缘隔板700可以设置成长方形条状结构，其长度方向与顶盖组件200的长度方向一致(图1中的x方向)。
根据以上的描述，由于绝缘隔板700的存在，当顶盖组件200与壳体100装配时，即使在装配力的挤压作用下，第一转接片500和第二转接片600也不会与电芯主体302接触，更不会由于接触导致内短路，由此提高了二次电池1000的安全性。
请参考图3和图4，图3示出了第一转接片的俯视图，图4示出了第一转接片的剖视图。
第一转接片500包括与第一极耳304连接的极耳连接部502、与第一电极端子202连接的端子连接部504以及连接极耳连接部502与端子连接部504的倾斜部506，也就是说，极耳连接部502和端子连接部504分别从倾斜部506的两端朝远离彼此的一侧延伸，极耳连接部502和端子连接部504均沿长度方向(图5中的x方向)延伸。
倾斜部506相对于端子连接部504向上倾斜设置，以使得极耳连接部502与端子连接部504在二次电池1000的高度方向(图1中的z方向)形成高度差，即，极耳连接部502高于端子连接部504。
根据一个示例性的实施例，倾斜部506相对于端子连接部504的倾斜角度α可以在120°～160°的范围内选取。容易理解的，在大于90°～180°的范围内，随着倾斜角度α的增大，极耳连接部502与端子连接部504的高度差会随之减小，本领域技术人员可以根据第一电极端子202和第一极耳304的相对位置灵活选取α的值，并以尽可能提高二次电池1000的能量密度为前提。
如前所述，第一极耳304要与极耳连接部502连接，但是，由于绝缘隔板700的存在，第一极耳304可以选择从绝缘隔板700的侧部与第一转接片500连接。具体的，请继续参考图1，第一极耳304包括从绝缘隔板700的侧部绕至绝缘隔板700上方的连接端3040，该连接端3040与极耳连接部502的下表面连接，例如焊接。
示例性的，第一极耳304可以设置成两部分，两部分第一极耳304的连接端3040可以分别从绝缘隔板700的两相对侧绕至第一转接片500的下方，并均与极耳连接部502的下表面连接。
进一步，连接端3040还可以通过二次电池1000的装配力被压设于绝缘隔板700与极耳连接部502之间，在装配压力的作用下，连接端3040与极耳连接部502的连接更加紧密可靠，两者相互脱离的风险可以显著降低。
以上仅针对第一转接片500、第一极耳304以及第一转接片与第一极耳304的连接结构进行了描述，但是，本领域技术人员应当理解，相似的结构可以应用于第二转接片600和第二极耳306，此处不再赘述。
请继续参考图3，第一转接片500还包括熔断区域，熔断区域具有比第一转接片500的其它区域更小的过流面积，以便第一转接片500通过大电流时在该区域熔断，熔断区域熔断后可以停止二次电池1000的过充状态，提高二次电池1000过充时的安全性。
熔断区域可以通过在第一转接片500上开设熔断孔形成，根据一个示例性的实施例，熔断区域可以设置于倾斜部506与端子连接部504之间。
当第一转接片500在熔断区域熔断后会产生分离的两部分，为了保证分离后的两部分不再发生接触，还可以在熔断区域外包覆绝缘保持件800，绝缘保持件800可以保证分离后的两部分始终处于绝缘。
绝缘保持件800包括包覆在熔断区域外的包裹部分802和插置在熔断孔内的隔离部分804，包裹部分802用于避免熔断后分离的两部分由于变形或下垂而与二次电池1000内部的其它导电体发生电接触，隔离部分804用于隔开分离的两部分，保持两部分绝缘，以确保二次电池1000的过充状态被可靠停止。
需要指出的，熔断区域设置于倾斜部506与端子连接部504之间，且熔断区域外包覆绝缘保持件800，这一方案可以使得绝缘保持件800位于熔断区域上方的部分所占用的空间为二次电池1000内部的闲置空间，提高了二次电池1000内部的空间利用率。
需要指出的，熔断区域不仅限于设置于第一转接片500，还可以设置于第二转接片600，通常而言，熔断区域设置在与正极端子连接的转接片上。
请参考图5和图6，图5示出了绝缘隔板的立体图，图6示出了绝缘隔板的剖视图。
绝缘隔板700包括第一凹部702，第一凹部702可以容纳端子连接部504，这样一来，第一凹部702可以提供容纳空间用来收纳端子连接部504，在二次电池1000的高度方向上，第一凹部702可以为电极组件300留出部分空间，该部分空间可以用来增大第一极片、第二极片的尺寸，进而增大电芯主体302的尺寸，提高二次电池1000的能量密度。
绝缘隔板700还可以包括第二凹部704，第二凹部704可以用来容纳第二转接片600的端子连接部，第二凹部704与第一凹部702的作用基本相同，此处不再赘述。
绝缘隔板700还包括供气体通过的气孔706，该气孔706与顶盖片206上的防爆阀正对，以保证气体喷出时的顺畅性。
为了减少绝缘保持件800所占用的空间，第一凹部702包括绝缘保持件容置区域7020，绝缘保持件800的位于熔断区域下方的部分容纳于绝缘保持件容置区域7020内。
进一步，绝缘保持件容置区域7020可以沿绝缘隔板700的厚度方向被贯通以形成通孔，此时，绝缘保持件800的位于熔断区域下方的部分容纳于该通孔内。该通孔进一步增大了绝缘保持件容置区域7020的空间，因此，该通孔可以使得绝缘保持件800在二次电池1000的高度方向上占用更少的空间，在壳体100内部空间保持不变的情况下，可以进一步增大电芯本体302的尺寸，提高二次电池1000的能量密度。
需要说明的是，虽然绝缘隔板700在绝缘保持件容置区域7020处被贯通，但由于绝缘保持件800由绝缘材质制成，其具有绝缘性能，因此不会发生第一转接片500与电芯主体302接触的风险。
容纳在第一凹部702内的端子连接部504可以与绝缘隔板700粘接，以保持两者相对固定，减少相对位移。进一步，连接端3040还可以与绝缘隔板700粘接固定，这样一来，第一极耳304和端子连接部504可以共同限制绝缘隔板700的自由度，从而确保绝缘隔板700在二次电池1000内位置的稳定性。
如图5所示，绝缘隔板700还包括设置在第一凹部702的外周的定位凸缘708，定位凸缘708设置成分别在长度方向(图5中的x方向)和宽度方向(图5中的y方向)限制端子连接部504的移动量。这里所说的“长度方向”指的是与长条形结构的顶盖组件200的长度方向相一致的方向，这里所说的“宽度方向”指的是与长条形结构的顶盖组件200的宽度方向相一致的方向。
具体而言，定位凸缘708朝向端子连接部504的内壁与端子连接部504之间留有较小的配合间隙，该配合间隙使得端子连接部504能够放入第一凹部702内并且不会产生较大的位移，达到限制端子连接部504的位移量的目的。
根据一个示例性的实施例，绝缘隔板700包括基体面710，其中，第一凹部702可以从基体面710凹入，定位凸缘708从基体面710凸出。从基体面710凸出的定位凸缘708高于基体面710，在定位凸缘708处，极绝缘隔板700的厚度尺寸大于其它部位的尺寸，其强度得到提升，可以为端子连接部504提供更加可靠的限位。
容易理解的，在第二凹部704的外周也可以设置定位凸缘，此处不再赘述。
本申请还提供了一种汽车，该汽车包括上述任一实施例中所述的二次电池1000。
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 (10)
1.一种二次电池，其特征在于，包括：
顶盖组件，包括电极端子；
电极组件，包括电芯主体和从所述电芯主体延伸出的极耳；
转接片，包括与所述极耳连接的极耳连接部和与所述电极端子连接的端子连接部；和
绝缘隔板，设置于所述电芯主体与所述转接片之间，
其中，所述绝缘隔板设置有容纳所述端子连接部的凹部；
所述极耳包括从所述绝缘隔板的侧部绕至所述绝缘隔板上方的连接端，所述连接端连接至所述极耳连接部的下表面。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述转接片还包括倾斜部，所述端子连接部沿长度方向延伸，所述极耳连接部沿长度方向朝远离所述端子连接部的一侧延伸，所述倾斜部相对于所述端子连接部向上倾斜设置，
所述倾斜部连接于所述极耳连接部和所述端子连接部之间。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述转接片还包括熔断区域，所述熔断区域设置于所述倾斜部和所述端子连接部之间，
所述二次电池还包括包裹所述熔断区域的绝缘保持件，所述凹部的底面设有绝缘保持件容置区域，所述绝缘保持件的位于所述熔断区域下方的部分容纳于所述绝缘保持件容置区域。
4.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述极耳设置成两部分，两部分所述极耳的所述连接端分别从所述绝缘隔板的两相对侧绕至所述转接片的下方，所述连接端被压设于所述绝缘隔板与所述极耳连接部之间。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述端子连接部与所述绝缘隔板粘接固定，所述连接端与所述绝缘隔板粘接固定。
6.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述倾斜部相对于所述端子连接部的倾斜角度为120°～160°。
7.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述绝缘保持件容置区域沿所述绝缘隔板的厚度方向被贯通以形成通孔，所述绝缘保持件的位于所述熔断区域下方的部分容纳于所述通孔内。
8.根据权利要求1-7任一项所述的二次电池，其特征在于，所述绝缘隔板包括设置在所述凹部的外周的定位凸缘，所述定位凸缘设置成分别在长度方向和宽度方向限制所述端子连接部的移动量。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述绝缘隔板包括基体面，所述凹部从所述基体面凹入，所述定位凸缘从所述基体面凸出。
10.一种汽车，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的二次电池。
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