CN109585717A - 二次电池的顶盖组件以及二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种二次电池的顶盖组件以及二次电池。二次电池的顶盖组件包括:顶盖板,顶盖板的材质为绝缘塑胶并具有电极引出孔;第一电极端子,第一电极端子包括端子板,端子板位于顶盖板的一侧且覆盖电极引出孔,并且端子板的外周面凸出于电极引出孔的内壁面;连接件,连接件分别与顶盖板和第一电极端子连接,第一电极端子通过连接件固定于顶盖板;以及密封件,密封件围绕电极引出孔设置在顶盖板和端子板之间,以密封电极引出孔。能够在保证二次电池壳体的密封效果的同时,减少对电池壳体内部空间的占用,因此能够提高二次电池的能量密度,并保证二次电池的使用可靠性。

Description

二次电池的顶盖组件以及二次电池
技术领域
本发明涉及储能器件技术领域,尤其涉及一种二次电池的顶盖组件以及二次电池。
背景技术
目前,动力电池普遍采用的是方形硬壳结构,动力电池外壳包括壳体和顶盖组件,动力电池外壳提供一个密闭的空间容纳电极组件及电解液,电极组件的电能通过顶盖组件的极柱从密闭空间内引出到密闭空间外。现有的顶盖组件中,顶盖板为金属板并且开设通孔,极柱分为基体部和延伸部,并且基体部的横截面积大于通孔的孔径。装配时,基体部位于顶盖板的下方(即壳体内部),密封圈位于基体部和顶盖板之间,待延伸部穿过通孔后利用卡簧或者采用铆接方式固定延伸部,通过此方式将极柱固定于顶盖板。
由于极柱有一部分位于壳体内部(通常为1.5~4mm),并且密封圈也是位于壳体内部,因此会使电池壳体内部的空间利用率低,造成电池能量密度低,并且由于每个极柱都需要进行机加工,使得制造过程复杂并且制造成本高。而且,为了将顶盖板与设置于其上的电极端子绝缘地隔开,通常需要在极柱与顶盖板之间设置相应的绝缘部件,因此增加了顶盖组件的结构复杂程度并且增加了顶盖组件的整体高度,造成电池能量密度低。。
因此,亟需一种新的二次电池的顶盖组件以及二次电池。
发明内容
根据本发明的实施例,提供了一种二次电池的顶盖组件以及二次电池,能够在保证二次电池壳体的密封效果的同时,减少对电池壳体内部空间的占用,因此能够提高二次电池的能量密度,并保证二次电池的使用可靠性。同时还能够实现简化顶盖组件的结构,降低二次电池的组装难易度以及二次电池的成本中的一个或多个目的。
根据本发明实施例的一个方面,提供了一种二次电池的顶盖组件包括:顶盖板,顶盖板的材质为绝缘塑胶并具有电极引出孔;第一电极端子,第一电极端子包括端子板,端子板位于顶盖板的一侧且覆盖电极引出孔,并且端子板的外周面凸出于电极引出孔的内壁面;连接件,连接件分别与顶盖板和第一电极端子连接,第一电极端子通过连接件固定于顶盖板;以及密封件,密封件围绕电极引出孔且设置在顶盖板和端子板之间,以密封电极引出孔。
根据本发明实施例的一个方面,连接件与第一电极端子卡接配合。
根据本发明实施例的一个方面,连接件的数量为至少两个,至少两个的连接件从相对的两侧与第一电极端子卡接配合。
根据本发明实施例的一个方面,连接件包括彼此连接的钉体和抵靠部,并且抵靠部的外周面凸出于钉体的外周面,钉体的远离抵靠部的一端固定于顶盖板,抵靠部抵靠于端子板的远离顶盖板的表面。
根据本发明实施例的一个方面,连接件包括第一限定壁和止挡边,第一限定壁连接于顶盖板和止挡边之间,止挡边朝靠近端子板的方向延伸,止挡边抵靠于端子板的远离顶盖板的表面。
根据本发明实施例的一个方面,连接件包括第二限定壁和止挡销,第二限定壁设置有销孔,止挡销穿过销孔并与端子板的远离顶盖板的表面抵靠配合。
根据本发明实施例的一个方面,止挡销包括连接板和凸出设置于连接板一侧的凸卡体,凸卡体穿过销孔,并且连接板与第二限定壁抵靠配合。
根据本发明实施例的一个方面,端子板的远离顶盖板的一侧设置有下沉部,连接件连接于下沉部。
根据本发明实施例的一个方面,顶盖组件还包括限制部,限制部连接于顶盖板且位于顶盖板的靠近端子板的一侧,限制部能够限制端子板相对顶盖板发生移动。
根据本发明实施例的一个方面,限制部包括围绕电极引出孔设置的凹槽,凹槽的形状与端子板的形状相匹配,端子板容纳于凹槽中。
根据本发明实施例的一个方面,端子板包括第一端子板和与第一端子板具有不同基体金属的第二端子板,第一端子板和第二端子板为复合板带,并且第一端子板位于第二端子板的远离顶盖板的一侧。
根据本发明实施例的另一个方面,还提供了一种二次电池包括:壳体,具有开口;电极组件,容纳在壳体中,包括第一极片、第二极片以及设置在第一极片和第二极片之间的隔板;和上述的顶盖组件,覆盖壳体的开口,以将电极组件封闭在壳体中。
根据本发明实施例的另一个方面,二次电池还包括接线板,第一极片通过接线板与第一电极端子连接,并且接线板包括基体部和与基体部连接的延伸部,基体部位于壳体内部且与第一极片连接,延伸部伸入电极引出孔内且与第一电极端子连接,并且,沿顶盖板至电极组件的方向,第一电极端子不超出顶盖板的远离端子板的一侧表面。
综上,本发明实施例的二次电池的顶盖组件和二次电池,通过将第一电极端子的端子板经由连接件固定于顶盖板一侧且覆盖于顶盖板的电极引出孔,并且端子板的外周面凸出于电极引出孔的内壁,从而使第一电极端子无需设置用于抵靠在顶盖板的朝向电池壳体内部一侧表面的基体部,所以不会占用壳体内部的空间,从而能够提高二次电池的壳体内部的空间占用率,进一步提高二次电池的能量密度。另外,由于密封件设置在端子板和顶盖板之间,所以端子板连接于顶盖板的同时也为密封件提供了压紧力,使得密封件不但不必占用壳体的内部空间还能够紧密贴合在端子板和顶盖板之间,从而能够进一步提高二次电池的能量密度和密封性能。另外本发明实施例的顶盖组件结构简单,易于生产和装配,从而能够提高二次电池的生产效率,降低二次电池的生产成本。
附图说明
从下面结合附图对本发明的具体实施方式的描述中可以更好地理解本发明,其中:
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显,其中,相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是根据本发明一个实施例的二次电池的沿垂直于其宽度方向的剖切面剖切后的剖面结构示意图;
图2是根据本发明一个实施例的二次电池中的顶盖组件的分解结构示意图;
图3是图1的顶盖组件的俯视结构示意图;
图4是图3中的二次电池沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图5是图3的顶盖组件沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图6是图3的顶盖组件沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图7是图3的顶盖组件沿D-D剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图8是根据本发明另一个实施例的顶盖组件的俯视结构示意图;
图9是图8的顶盖组件沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图10是图8的顶盖组件沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图11是图8的顶盖组件沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图12是根据本发明再一个实施例的顶盖组件的分解结构示意图;
图13是根据本发明另一个实施例的顶盖组件的俯视结构示意图;
图14是图13的顶盖组件沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图15是图13的顶盖组件沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;
图16是图13的顶盖组件沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图。
其中:
1-二次电池;101-顶盖组件;102-顶盖组件;103-顶盖组件;200-壳体;300-电极组件;310-第一极耳;400-接线板;410-基体部;420-延伸部;
10-顶盖板;11-电极引出孔;12-限制部;13-连接件;131-钉体;132-抵靠部;133-第一限定壁;134-止挡边;135-第二限定壁;135a-销孔;136-止挡销;136a-连接板;136b-凸卡体;14-容纳槽;15-注液孔;16-防爆阀组件;
20-端子组件;21-端子板;211-下沉部;212-连接孔;22-密封件;
30-端子组件;31-端子板;311-第一端子板;312-第二端子板;32-密封件;
40-保护片。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本发明的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本发明可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例来提供对本发明的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本发明造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本发明的顶盖组件的具体结构进行限定。在本发明的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明实施例提供的二次电池的顶盖组件,用于连接在二次电池的壳体开口处,将电极组件和电解液密封于壳体中,并实现电极组件与壳体外部的导电部件的电连接。本发明实施例的顶盖组件能够在保证二次电池壳体的密封效果的同时,减少对电池壳体内部空间的占用。因此能够提高二次电池的能量密度,并保证二次电池的使用可靠性。并且通过简化顶盖组件的结构,降低了二次电池的组装难易度,同时降低了二次电池的成本。
为了更好地理解本发明,下面结合图1至图16根据本发明实施例的二次电池的顶盖组件以及二次电池进行说明。
图1是根据本发明一个实施例的二次电池1的沿垂直于其宽度方向的剖切面剖切后的剖面结构示意图。如图1所示,二次电池1大体包括:顶盖组件101、壳体200,以及位于壳体200内部的电极组件300和接线板400。
根据本发明的一个实施例,壳体200可由塑胶材质制成。壳体200被形成为矩形的盒状,并具有开口,以通过开口连通其内部的容纳空间。
电极组件300可通过将第一极片、第二极片以及隔板一同堆叠或者卷绕而形成,其中,隔板是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体。在本实施例中,示例性地以第一极片为正极片,第二极片为负极片进行说明。同样地,在其他的实施例中,第一极片还可以为负极片,而第二极片为正极片。另外,正极片活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上,而负极片活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。由正极片的涂覆区延伸出的未涂覆部分则作为正极极耳,即第一极耳310;由负极片的涂覆区延伸出的未涂覆部分则作为负极极耳,即第二极耳(图中未示出)。
图2是根据本发明一个实施例的二次电池1中的顶盖组件101的分解结构示意图;图3是图1的顶盖组件101的俯视结构示意图;图4是图3中的二次电池1沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图。如图2至图4所示,顶盖组件101用于密封壳体200,通过顶盖组件101连接于壳体200的开口能够将电极组件300密封于壳体200内。顶盖组件101大体包括:顶盖板10、端子组件20、端子组件30。
顶盖板10呈薄板状,并具有与壳体200的开口相匹配的尺寸和形状,以便能够连接在壳体200的开口处。顶盖板10的材质为绝缘塑胶,并且顶盖板10可以由耐高温绝缘塑胶材料制成,例如可以采用聚苯硫醚PPS、全氟烷氧基树脂PEA或聚丙烯PP中的一种或多种制成。在本实施例中,顶盖板10上设置有电极引出孔11、限制部12、连接件13、容纳槽14、注液孔15以及防爆阀组件16。
由于顶盖板10采用绝缘塑胶材料制成,所以不需要在顶盖板10的靠近壳体200一侧设置绝缘构件,并且在二次电池1的使用过程中,顶盖板10与顶盖组件101内的电极组件300之间不会发生绝缘失效的问题。并且顶盖组件101的结构简单,同时装配过程简单,因此还能降低二次电池1的生产成本。
如图2和图3所示,注液孔15按照预定尺寸形成在顶盖板10上,以便在顶盖板10盖合到壳体200的开口处并与壳体200密封连接后,能够通过注液孔15向壳体200的容纳空间中注入电解液。防爆阀组件16可以采用现有结构(例如设置防爆片的方式),防爆阀组件16设置于顶盖板10的大致中间位置,当由于过度充电、过度放电或电池过热而产生气体使二次电池的内部压力过大时,防爆阀组件16中的防爆片可以被破坏,使得形成在二次电池内部的气体可以通过防爆阀组件16的通孔排放到外部,由此能够防止二次电池爆炸。
请继续参见图2至图4,顶盖板10上设置有两个电极引出孔11,用于将壳体200内部的电极组件300中的电能引出到顶盖板10的外部。在一个示例性实施例中,端子组件20大体包括第一电极端子和密封件22;同样地,端子组件30大体包括第二电极端子和密封件32。第一电极端子包括端子板21;而第二电极端子包括端子板31。下面仅以端子组件20的结构以及其在顶盖板10上的安装形式为例进行示例性地说明。并且,示例性地,在以下的描述中以端子组件20为正极的端子组件,而端子组件30为负极的端子组件的方式进行说明。
端子板21为方形的薄板状结构,并且端子板21通过连接件13固定在顶盖板10的一侧。在一个可选的实施例中,第一电极端子可以为板状结构,并且第一电极端子的靠近顶盖板10的表面不超过顶盖板10的靠近第一电极端子的表面(即第一电极端子由端子板21组成,第一电极端子不伸入电极引出孔11内)。第一电极端子固定于顶盖板10后,端子板21覆盖于电极引出孔11且端子板21的外周面凸出于电极引出孔11的内壁(即如图4中所示,端子板21的横截面尺寸大于电极引出孔11的横截面尺寸)。由此,端子板21能够通过电极引出孔11露出于壳体200内部,进而能够实现与电极组件300电连接。
另外,为了对端子板21进行定位,围绕电极引出孔11还设置有限制部12,请继续参见图2至图4所示,在本实施例中,限制部12通过彼此连接的凸边围绕在电极引出孔11周围形成凹槽,并且该凹槽与端子板21的形状相匹配,以使端子板21能够容纳于该凹槽中。由此即可通过限制部12对端子板21进行限位,避免端子板21相对于顶盖板10发生移动。
另外,还可以通过其他的方式形成限制部12,例如在其他的实施例中,还可以在顶盖板10的设置端子板21一侧围绕电极引出孔11设置下沉部(即在顶盖板10上直接开设凹槽),通过下沉部因此同样能够对端子板21进行限位,同时通过设置下沉部的方式容纳端子板21,还能够减小端子板21组装后的顶盖组件101的总体厚度,从而能够减少二次电池1的沿高度方向所占用的空间,以提升二次电池1的能量密度。
连接件13分别与顶盖板10以及第一电极端子连接,使第一电极端子通过连接件13固定于顶盖板10。根据本发明的一个实施例,为了将第一电极端子牢固地固定于顶盖板10,连接件13采用与第一电极端子卡接配合的方式对第一电极端子进行固定。并且在一个可选的实施例中,连接件13的数量为至少两个,以通过至少两个连接件13从第一电极端子的相对两侧与第一电极端子卡接配合,以便能够进一步使连接件13与第一电极端子形成稳固的连接。另外,以下将根据三个示例性实施例对通过连接件13将第一电极端子固定于顶盖板10的具体实现形式进行说明。
图5是图3的顶盖组件101沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;图6是图3的顶盖组件101沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图;图7是图3的顶盖组件101沿D-D剖切线剖切后的剖面结构示意图。如图2以及图5至图7所示,连接件13通过被配置为类似铆接结构的形式与第一电极端子的端子板21卡接配合。
在本发明的一个实施例中,示例性地,端子板21的上表面(相对于壳体200来说)的相对两侧边缘分别设置有下沉部211,以使端子板21的两侧边缘形成台阶结构。在下沉部211处沿顶盖板10的纵长方向间隔地设置有连接孔212,以便于采用连接件13经由连接孔212将端子板21固定于顶盖板10。通过将端子板21设置成台阶结构一方面可以节省材料,另一方面还能够便于布置连接件13,避免与连接件13连接后使二次电池1占用过多的高度空间,从而能够进一步提高二次电池1的能量密度。
根据本发明的一个示例性实施例,连接件13包括彼此连接的钉体131和抵靠部132。钉体131的一端连接在顶盖板10的上表面(即顶盖板10的背离壳体内部的一侧表面),并围绕在电极引出孔11的周围,钉体131的另一端与抵靠部132连接。抵靠部132为圆柱体,并且抵靠部132的外周面凸出于钉体131的外周面(即抵靠部132的横截面的面积大于钉体131的横截面的面积)。由此即可经由钉体131穿过连接孔212后,而使抵靠部132与端子板21的远离顶盖板10的表面(即下沉部211的表面)抵靠配合,从而将端子板21固定于顶盖板10。
在图2中示意出了顶盖组件101包括两个连接件13,对应地端子板21每侧的下沉部211设置有两个连接孔212,但是本发明的实施例并不限于此。在其他的实施例中,顶盖组件101还可以包括更多个连接件13,多个连接件13可以只相对设置在电极引出孔11的两侧,或者多个连接件13间隔地环绕布置于电极引出孔11的周围。另外,也可以只在顶盖板10的电极引出孔11周围设置彼此相对的两个连接件13。
另外,对于钉体131与顶盖板10之间的连接方式,本发明的实施例并不进行限制。在一个可选的实施例中,钉体131可以采用一体注塑的方式形成于顶盖板10,以使钉体131与顶盖板10之间形成稳固地连接,以便将端子板21稳固地固定于顶盖板10。但是,并不排除钉体131与顶盖板10为分体结构的可能,例如,在另一些实施例中,还可以在钉体131上设置螺纹结构,对应地在顶盖板10上设置相应的螺纹孔,由此通过螺纹连接的方式将钉体131连接于顶盖板10。
通过将连接件13配置为包括彼此连接的钉体131和抵靠部132,能够在对端子板21进行稳固固定的同时,简化顶盖组件101的结构以及组装流程,以提高二次电池的生产效率并且降低其生产升本。现有技术中在将第一电极端子固定于顶盖板10时,需要设置延伸部,不但占用壳体200内部空间,还使得顶盖组件101整体的结构复杂化,因此本发明的实施例中通过连接件13将端子板21固定于顶盖板10,能够减少顶盖组件101对壳体200的占用空间,从而能够提高二次电池的能量密度。
此外,如图7所示,端子板31为方形的薄板状结构,包括第一端子板311和第二端子板312,并且,第一端子板311相比第二端子板312更远离顶盖板10。第一端子板311和第二端子板312大体呈薄片状,并且第一端子板311和第二端子板312为复合板带,即第一电极端子为板状结构。第一端子板311的面向顶盖板10的一侧设置有凹槽(图中未指示出),并且该凹槽在第一端子板311的相对两侧端面分别形成敞口,第二端子板312的轮廓与该凹槽的轮廓相适应,以便将第二端子板312卡嵌在第一端子板311的凹槽中,并且第二端子板312与第一端子板311采用三面紧密贴合的方式连接。也就是说,第一端子板311覆盖在第二端子板312的远离顶盖板10一侧,并且第一端子板311相对的两侧边缘沿第二端子板的外周面朝向靠近顶盖板10的方向延伸,以使第一端子板的下表面与第二端子板的下表面(相对于壳体200来说)大致平齐。
在将二次电池1组成电池模组时,为了分别实现端子板21和端子板31与外部的汇流排之间的激光焊接,端子板21和端子板31与汇流排连接的部分需要使用与汇流排具有相同的基体金属的材质。
示例性地,例如汇流排的材质为铝时,此时由于端子板21本身的基体金属即为铝,所以端子板21可以直接和汇流排焊接连接。但是作为与负极片连接的端子板31,则需要进行铜铝转换。由于第一端子板311相比第二端子板312更远离顶盖板10,所以与汇流排连接的第一端子板311采用铝作为基体金属,而与负极片连接的第二端子板312则采用铜作为基体金属。
通过将第一电极端子设置成第一端子板311沿第二端子板的外周面两侧包覆第二端子板312,使得第一电极端子的制作方法可以被构成为:首先采用呈长条的铝板通过上述的包覆方式包覆在呈长条的铜板外,构成呈长条的复合板带。也可以理解为,在呈长条的铝板沿纵长方向开设贯通的凹槽,并将呈长条的铜板卡嵌在该凹槽中,构成呈长条的复合板带。然后可以将该呈长条的复合板带裁切成多个第一电极端子单体。因此,第一电极端子能够被批量地生产,而不需要针对每个第一电极端子进行单独加工。所以能够提高顶盖组件101的生产效率,降低生产成本。
当然,在另一些实施例中,端子组件20和端子组件30的结构可以互换,也就是说端子组件20还可以是负极的端子组件,而此时端子组件30则可以为正极的端子组件,本发明实施例对此并不进行限制。
图8是根据本发明另一个实施例的顶盖组件102的俯视结构示意图;图9是图8的顶盖组件102沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;图10是图8的顶盖组件102沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;图11是图8的顶盖组件102沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图。为了便于理解,顶盖组件102中与上述实施例中的顶盖组件101中相同的部件使用相同的标号,并且对于已经进行说明的结构将不会再次赘述。如图8至图11所示,连接件13通过被配置为类似卡勾结构的形式与第一电极端子的端子板21卡接配合。
在本发明的另一个实施例中,端子板21与上述的顶盖组件101中的端子板21相同,同样设置有下沉部211。顶盖组件102包括彼此相对地设置在顶盖板10上的两个连接件13,以从相对的两侧与端子板21连接配合。
示例性地,在本实施例中,连接件13包括第一限定壁133和止挡边134。第一限定壁133围绕电极引出孔11竖立地连接于顶盖板10,并且两个第一限定壁133沿顶盖板10的长度方向平行地延伸,第一限定壁133通过其远离顶盖板10的端部连接止挡边134。止挡边134则由第一限定壁133的边缘朝向端子板21的方向延伸,由此,能够通过位于端子板21两侧的止挡边134同时与端子板21的远离顶盖板10的表面(即端子板21两侧的下沉部211的表面)抵靠配合,从而将端子板21固定于顶盖板10。
另外,本发明实施例对于连接件13的第一限定壁133和止挡边134的沿顶盖板10长度方向的延伸长度不进行限制,在本实施例中,止挡边134的长度大约占与止挡边134配合的端子板21的侧边长度的三分之一,但是在其他的实施例中,止挡边134还可以与端子板21的侧边的长度相等。并且,在其他的实施例中,顶盖组件101还可以包括更多个连接件13,更多个连接件13可以只设置在电极引出孔11的相对两侧,也可以环绕布置在电极引出孔11周围。
另外,对于第一限定壁133与顶盖板10之间的连接方式本发明的实施例并不进行限制。第一限定壁133可以采用一体注塑的方式连接于顶盖板10,或者第一限定壁133还可以采用焊接的方法连接于顶盖板10。
本实施例中,通过顶盖组件102中的连接件13对端子板21进行固定,同样能够在对端子板21进行稳固固定的同时,简化顶盖组件102的结构以及组装流程,以提高二次电池的生产效率并且降低其生产升本。
图12是根据本发明再一个实施例的顶盖组件103的分解结构示意图;图13是根据本发明另一个实施例的顶盖组件103的俯视结构示意图;图14是图13的顶盖组件103沿A-A剖切线剖切后的剖面结构示意图;图15是图13的顶盖组件103沿B-B剖切线剖切后的剖面结构示意图;图16是图13的顶盖组件103沿C-C剖切线剖切后的剖面结构示意图。为了便于理解,顶盖组件103中与上述实施例中的顶盖组件101中相同的部件使用相同的标号,并且对于已经进行说明的结构将不会再次赘述。如图12至图16所示,连接件13通过被配置为设置类似销体结构的形式与第一电极端子的端子板21卡接配合。
在本发明的再一个实施例中,端子板21与上述的顶盖组件101中的端子板21相同,同样设置有下沉部211。顶盖组件102包括彼此相对地设置在顶盖板10上的两个连接件13,以从相对的两侧与端子板21连接配合。
示例性地,在本实施例中,连接件13包括第二限定壁135和止挡销136,其中,第二限定壁135围绕电极引出孔11竖立地连接于顶盖板10,并且两个第二限定壁135沿顶盖板10的长度方向平行地延伸。并且每个第二限定壁135沿顶盖板10的长度方向间隔开设有两个销孔135a。止挡销136包括连接板136a和凸卡体136b,其中,止挡销136包括两个凸卡体136b,两个凸卡体136b彼此间隔地连接于连接板136a,并且凸卡体136b的位置与第二限定壁135上设置的销孔135a的位置相适应。由此,便可以将端子板21放置于两个第二限定壁135之间,并将止挡销136的凸卡体136b经由销孔135a穿过,使凸卡体136b与第二限定壁135抵靠配合,同时通过凸卡体136b与端子板21的远离顶盖板10的表面(即端子板21的下沉部211的表面)抵靠配合,从而将端子板21固定于顶盖板10。
另外,本发明实施例对于连接件13的第二限定壁135和止挡销136的沿顶盖板10长度方向的延伸长度不进行限制。同时本发明实施例对于止挡销136的凸卡体136b的数量同样不进行限制。并且,在其他的实施例中,顶盖组件101还可以包括更多个连接件13,更多个连接件13可以只设置在电极引出孔11的相对两侧,也可以环绕布置在电极引出孔11周围。此外,对于第二限定壁135和止挡销136的具体设置形式也不限于此,在其他的实施例中,只要是能够通过止挡销和销孔配合的方式将端子板21固定于顶盖板10即可。
另外,对于第二限定壁135与顶盖板10之间的连接方式本发明的实施例并不进行限制。第二限定壁135可以采用一体注塑的方式连接于顶盖板10,或者第二限定壁135还可以采用焊接的方法连接于顶盖板10。
本实施例中,通过顶盖组件103中的连接件13对端子板21进行固定,同样能够在对端子板21进行稳固固定的同时,简化顶盖组件103的结构以及组装流程,以提高二次电池的生产效率并且降低其生产升本。
继续参见图12至图16,密封件22设置在端子板21与顶盖板10之间,并围绕电极引出孔11。在本实施例中,具体地,密封件22为环形,其朝向顶盖板10的表面被构成为阶梯结构,即密封件22的朝向顶盖板10的表面设置有环状凸出部。顶盖板10围绕电极引出孔11设置有环形的容纳槽14,密封件22的环状凸出部能够嵌合在容纳槽14中,以通过容纳槽14对密封件22进行定位,避免密封件22在端子板21与顶盖板10之间发生移动,同时可以降低顶盖组件103的整体高度,从而提高二次电池的能量密度。
在本实施例中,密封件22同时与端子板21以及顶盖板10紧密接触,因此密封件22能够受到均衡的挤压力,使密封件22能够填满容纳槽14的空间,从而能够进一步提升密封件22的密封效果。而且密封件22设置在壳体200外侧的方式,能够降低其接触到壳体200内部的电解液的概率。另外,由于第一电极端子固定在顶盖板10的上部(相对于二次电池的壳体200),所以第一电极端子能够始终为密封件22提供压紧力,从而能够提升密封件22的密封性能。
请继续参见图1,将根据图1对端子组件20通过接线板400实现与壳体200内部的电极组件300连接的具体方式进行说明。由图1可以观察到,壳体200中设置了两组电极组件300(当然,本发明的实施例并不限于此)。
根据本发明的一个实施例,接线板400包括基体部410和与基体部410连接的延伸部420,其中基体部410位于顶盖板10的面向壳体200一侧,用于与第一极耳310电连接;而延伸部420能够伸入电极引出孔11中与第一电极端子电连接。
由此,便可将第一电极端子电连接至电极组件300的正极片。在一个实施例中,基体部410被构成为平板状结构,并且基体部410与顶盖板10平行。当然,此处所指的平行并不是严格意义的平行,即在具体的实施过程中,允许基体部410和顶盖板10的平行度出现误差,但是并不会影响基体部410和顶盖板10大致平行的结果。由此,便可以通过基体部410与第一极耳310电连接(即与第一极片电连接)。
通过在接线板400上冲压凸包的方式形成延伸部420,使得接线板400能够伸入电极引出孔11中与第一电极端子电连接,而第一电极端子则不需要在顶盖板10的朝向壳体200一侧的表面处增加设置其他的结构与接线板400电连接,也就是说第一电极端子的面向壳体200内部的表面可被构成为不超出顶盖板10的下表面。因此能够减少对壳体200内部空间的占用,从而能够有效地提高二次电池的能量密度。并且接线板400的结构和加工过程简单,可以通过简单的裁切和冲压方式制成,所以能够降低二次电池的加工成本,并且能够降低二次电池的加工难度。
由于基体部410为平板状结构,所以电极组件300的第一极耳310与基体部410连接时,需要将第一极耳310进行弯折,以使第一极耳310能够通过弯折面与基体部410连接(如图1所示)。示例性地,可以通过超声波焊接的方式将第一极耳310连接至基体部410。由于电极组件300的第一极耳310与接线板400的连接方式简单,因此能够有效提升二次电池1的装配效率。
另外,在一个可选的实施例中,为了防止在对第一极耳310与接线板400进行超声波焊接的过程中,第一极耳310被熔穿,二次电池1中还设置有保护片40,保护片40为金属材质的薄片,其贴附于第一极耳310的远离接线板400一侧。并且保护片40与第一极耳310朝向同一防线弯折,以使第一极耳310折叠后所形成的弯折区域能够包覆在保护片40弯折所形成的弯折区域外。由此,在对第一极耳310与接线板400进行超声波焊接的过程中,通过将保护片40与第一极耳310同方向弯折,能够对第一极耳310进行保护,防止保护片40冲压产生的毛刺刺破极耳。
根据本发明的另一个实施例,还提供了一种二次电池1,其包括:壳体200、电极组件300以及上述任一实施例中的顶盖组件。壳体200具有开口;电极组件300容纳在壳体200中,其包括第一极片、第二极片以及设置述第一极片和第二极片之间的隔板;顶盖组件覆盖壳体200的开口,以将电极组件300封闭在壳体200中。由于二次电池1与上述实施例中的顶盖组件具有相同的优点,故不再加以赘述。
本发明可以以其他的具体形式实现,而不脱离其精神和本质特征。因此,当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的,本发明的范围由所附权利要求而非上述描述定义,并且,落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本发明的范围之中。并且,在不同实施例中出现的不同技术特征可以进行组合,以取得有益效果。本领域技术人员在研究附图、说明书及权利要求书的基础上,应能理解并实现所揭示的实施例的其他变化的实施例。

Claims (13)

1.一种二次电池的顶盖组件,其特征在于,包括:
顶盖板,所述顶盖板的材质为绝缘塑胶并具有电极引出孔;
第一电极端子,所述第一电极端子包括端子板,所述端子板位于所述顶盖板的一侧且覆盖所述电极引出孔,并且所述端子板的外周面凸出于所述电极引出孔的内壁面;
连接件,所述连接件分别与所述顶盖板和所述第一电极端子连接,所述第一电极端子通过所述连接件固定于所述顶盖板;以及
密封件,所述密封件围绕所述电极引出孔且设置在所述顶盖板和所述端子板之间,以密封所述电极引出孔。
2.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述连接件与所述第一电极端子卡接配合。
3.根据权利要求2所述的顶盖组件,其特征在于,所述连接件的数量为至少两个,至少两个的所述连接件从相对的两侧与所述第一电极端子卡接配合。
4.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述连接件包括彼此连接的钉体和抵靠部,并且所述抵靠部的外周面凸出于所述钉体的外周面,所述钉体的远离所述抵靠部的一端固定于所述顶盖板,所述抵靠部抵靠于所述端子板的远离所述顶盖板的表面。
5.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述连接件包括第一限定壁和止挡边,所述第一限定壁连接于所述顶盖板和所述止挡边之间,所述止挡边朝靠近所述端子板的方向延伸,所述止挡边抵靠于所述端子板的远离所述顶盖板的表面。
6.根据权利要求3所述的顶盖组件,其特征在于,所述连接件包括第二限定壁和止挡销,所述第二限定壁设置有销孔,所述止挡销穿过所述销孔并与所述端子板的远离所述顶盖板的表面抵靠配合。
7.根据权利要求6所述的顶盖组件,其特征在于,所述止挡销包括连接板和凸出设置于所述连接板一侧的凸卡体,所述凸卡体穿过所述销孔,并且所述连接板与所述第二限定壁抵靠配合。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的顶盖组件,其特征在于,所述端子板的远离所述顶盖板的一侧设置有下沉部,所述连接件连接于所述下沉部。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的顶盖组件,其特征在于,还包括限制部,所述限制部连接于所述顶盖板且位于所述顶盖板的靠近所述端子板的一侧,所述限制部能够限制所述端子板相对所述顶盖板发生移动。
10.根据权利要求9所述的顶盖组件,其特征在于,所述限制部包括围绕所述电极引出孔设置的凹槽,所述凹槽的形状与所述端子板的形状相匹配,所述端子板容纳于所述凹槽中。
11.根据权利要求1所述的顶盖组件,其特征在于,所述端子板包括第一端子板和与所述第一端子板具有不同基体金属的第二端子板,所述第一端子板和所述第二端子板为复合板带,并且所述第一端子板位于所述第二端子板的远离所述顶盖板一侧。
12.一种二次电池,其特征在于,包括:
壳体,具有开口;
电极组件,容纳在所述壳体中,包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片和所述第二极片之间的隔板;和
如权利要求1至11中任一项所述的顶盖组件,覆盖所述壳体的开口,以将所述电极组件封闭在所述壳体中。
13.根据权利要求12所述的二次电池,其特征在于,还包括接线板,所述第一极片通过所述接线板与所述第一电极端子连接,并且所述接线板包括基体部和与所述基体部连接的延伸部,所述基体部位于所述壳体内部且与所述第一极片连接,所述延伸部伸入所述电极引出孔内且与所述第一电极端子连接,并且,沿所述顶盖板至所述电极组件的方向,所述第一电极端子不超出所述顶盖板的远离面向所述电极组件的一侧表面。
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