CN109671878B - 电池顶盖组件及二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电池顶盖组件及二次电池。电池顶盖组件包括：顶盖板，由绝缘材料制成且具有第一端子孔；第一电极端子，设置于顶盖板且伸入第一端子孔；以及第一连接片，设置于顶盖板的下方。其中，第一连接片具有连接于第一电极端子的第一连接部，且第一连接部的上表面与顶盖板贴合。二次电池包括：电极组件，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的隔离膜；壳体，收容电极组件且顶部具有开口；以及本发明第一方面所述的电池顶盖组件，其中，顶盖板连接到壳体的开口，且第一连接片的第一连接部电连接于第一电极。

Description

电池顶盖组件及二次电池
技术领域
本发明涉及电池领域，尤其涉及一种电池顶盖组件及二次电池。
背景技术
目前的二次电池通常包括壳体、封装在壳体内的电极组件以及将壳体封闭的顶盖板。电极组件通常通过连接片与突出到顶盖板外的电极端子电连接，从而实现充放电。但是，目前所采用的顶盖板大多是由导电金属制成，为了考虑到二次电池的强度、密封和绝缘，需要在顶盖板与连接片之间设置绝缘构件，以避免连接片与顶盖板接触(如果连接片与顶盖板接触，电极组件的正负极可能会通过连接片和顶盖板而连通，导致短路)。但是，设置绝缘构件导致二次电池的结构复杂，同时，绝缘构件占用的空间会降低二次电池的能量密度。
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电池顶盖组件及二次电池，其能减小电池顶盖组件占用的空间，提高二次电池的能量密度。
为了实现上述目的，在第一方面，本发明提供了一种电池顶盖组件，其包括：顶盖板，由绝缘材料制成且具有第一端子孔；第一电极端子，设置于顶盖板且伸入第一端子孔；以及第一连接片，设置于顶盖板的下方。其中，第一连接片具有连接于第一电极端子的第一连接部，且第一连接部的上表面与顶盖板贴合。
为了实现上述目的，在第二方面，本发明提供了一种二次电池，其包括：电极组件，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的隔离膜；壳体，收容电极组件且顶部具有开口；以及本发明第一方面所述的电池顶盖组件，其中，顶盖板连接到壳体的开口，且第一连接片的第一连接部电连接于第一电极。
本发明的有益效果如下：
在根据本发明的电池顶盖组件及二次电池中，由于顶盖板由绝缘材料制成，电连接第一电极端子和第一电极的第一连接部可以直接与顶盖板贴合，无需在第一连接部与顶盖板之间设置绝缘构件，从而减小电池顶盖组件占用的空间，提高二次电池的能量密度。
附图说明
图1为根据本发明的二次电池的一实施例的示意图；
图2为图1圆圈部分的放大图；
图3为图1中电池顶盖组件的一示意图；
图4为图1中电池顶盖组件的另一示意图；
图5为根据本发明的二次电池的另一实施例的示意图；
图6为图5圆圈部分的放大图；
图7为图5中电池顶盖组件的一示意图；
图8为图5中电池顶盖组件的另一示意图。
其中，附图标记说明如下：
1电池顶盖组件 1311第一配合孔
11顶盖板 132第一延伸部
111第一端子孔 14密封圈
112第一凹槽 141本体部
113下凹槽 142柱形部
114第二凹槽 15第二电极端子
12第一电极端子 16第二连接片
121第一基体部 161第二连接部
122第一凸部 162第二延伸部
123条形突起 2电极组件
124凸台 3壳体
13第一连接片 T1第一极耳
131第一连接部 T2第二极耳
具体实施方式
下面参照附图来详细说明本发明的电池顶盖组件及二次电池。
首先说明根据本发明第一方面的电池顶盖组件。
参照图1至图8，根据本发明的电池顶盖组件1包括：顶盖板11，由绝缘材料制成且具有第一端子孔111；第一电极端子12，设置于顶盖板11且伸入第一端子孔111；以及第一连接片13，设置于顶盖板11的下方。其中，第一连接片13具有连接于第一电极端子12的第一连接部131，且第一连接部131的上表面与顶盖板11贴合。
在根据本发明的电池顶盖组件1中，由于顶盖板11由绝缘材料制成，因此第一连接片13的第一连接部131可以直接与顶盖板11贴合，无需在第一连接部131与顶盖板11之间设置绝缘构件，从而减小电池顶盖组件1占用的空间。
参照图4和图8，第一电极端子12可具有突出到顶盖板11上侧的第一凸部122和连接到第一连接片13的第一基体部121，且第一基体部121伸入第一端子孔111，第一凸部122的横截面积大于第一端子孔111的横截面积。第一凸部122突出到顶盖板11上侧以便于与外部的构件(例如汇流条)连接，而第一基体部121通过第一端子孔111贯穿顶盖板11，以便于与顶盖板11下侧的第一连接片13的第一连接部131固定连接。同时，由于第一凸部122的横截面积大于第一端子孔111的横截面积，因此，第一凸部122就可以卡在第一端子孔111的上方，从而避免第一电极端子12整体从第一端子孔111中穿过。
参照图4和图8，第一凸部122的上表面可设有沿顶盖板11宽度方向延伸的条形突起123。
参照图4和图8，顶盖板11下侧可具有下凹槽113，且第一连接部131收容于下凹槽113，第一端子孔111设置于下凹槽113的底面。通过在顶盖板11上开设下凹槽113，可以进一步降低电池顶盖组件1占用的空间高度，提高采用本发明的电池顶盖组件1的二次电池的能量密度。下凹槽113的深度可以小于第一连接部131的厚度，这样第一连接部131的一部分收容于下凹槽113内；当然，优选地，下凹槽113的深度大于第一连接部131的厚度，这样第一连接部131完全收容于下凹槽113内，可以最大地节省空间。
参照图2和图6，第一基体部121的下表面、下凹槽113的底面以及第一连接部131的上表面齐平。由于第一端子孔111设置在下凹槽113的底面，而第一连接部131的上表面抵靠在下凹槽113的底面上，因此，第一基体部121穿过第一端子孔111后其下表面可以直接与第一连接部131连接。这种三个表面齐平的设置方式可以降低电池顶盖组件1占用的空间高度。
参照图4和图8，第一连接部131具有第一配合孔1311；第一电极端子12还具有凸台124，凸台124从第一基体部121的下表面向下延伸且伸入第一配合孔1311，第一基体部121的下表面与第一连接部131的上表面贴合。第一配合孔1311和凸台124的配合便于实现第一连接部131和第一电极端子12的焊接，可提高第一连接片13与第一电极端子12的连接强度。其中，凸台124的横截面积小于第一基体部121的横截面积。因为第一配合孔1311的尺寸与凸台124的尺寸匹配，而第一基体部121的横截面积大于凸台124的横截面积，因此，装配第一电极端子12时，第一基体部121会被第一连接部131卡住而无法穿过第一配合孔1311，也就是说，凸台124的结构能够在装配过程中起到安装定位的作用。
参照图2、图4、图6及图8，电池顶盖组件1还包括密封圈14，密封圈14具有本体部141，本体部141位于第一凸部122和顶盖板11之间。当第一连接片13和第一电极端子12的焊接在一起后，第一凸部122从上方挤压密封圈14的本体部141，从而将顶盖板11的第一端子孔111密封。当然，密封圈14还可具有延伸到第一端子孔111内的柱形部142，所述柱形部142从本体部141的中部向下延伸，并夹持在第一基体部121与第一端子孔111的孔壁之间。柱形部142具有定位作用，便于实现第一电极端子12的安装。
参照图2、图4、图6及图8，顶盖板11设有预定深度并沿第一端子孔111周界的第一凹槽112，密封圈14的本体部141的至少一部分容纳于第一凹槽112。由于密封圈14的本体部141至少一部分容纳于第一凹槽112，因此，可以降低密封圈14占用电池顶盖组件1的空间高度，提高采用本发明的电池顶盖组件1的二次电池的能量密度。优选地，密封圈14的本体部141完全容纳于第一凹槽112内。
进一步地，参照图2、图4、图6及图8，顶盖板11还设有距第一凹槽112的底表面具有预定深度并沿第一端子孔111周界的第二凹槽114。其中第一凹槽112具有比第二凹槽114小的截面积，第一凸部122的至少一部分容纳于第二凹槽114。由于第一电极端子12的第一凸部122的至少一部分容纳于第二凹槽114，因此，也可以降低第一电极端子12占用电池顶盖组件1的空间高度。由于第一凹槽112具有比第二凹槽114小的截面积，因此，第一凹槽112和第二凹槽114形成一个台阶，优选地，第一凸部122的横截面积大于第一凹槽112的横截面积，这样，安装第一电极端子12时，第一凸部122就可以卡在所述台阶上，起到安装定位的作用。
参照图4和图8，第一连接片13还具有第一延伸部132，从第一连接部131的端部向下延伸。
在根据本发明的电池顶盖组件1，参照图4和图8，所述电池顶盖组件1还包括：第二电极端子15，设置于顶盖板11；以及第二连接片16，设置于顶盖板11的下方，且具有连接于第二电极端子15的第二连接部161，且第二连接部161的上表面与顶盖板11贴合。第二电极端子15可与第一电极端子12采用相同的结构，对应地，顶盖板11也设有与第二电极端子15形状对应的通孔和凹槽。
进一步地，第二连接片16也可具有第二延伸部162，从第二连接部161的端部向下弯折延伸。
其次说明根据本发明第二方面的二次电池。
参照图1至图8，根据本发明的二次电池包括：电极组件2，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的隔离膜；壳体3，收容电极组件2且顶部具有开口；以及本发明第一方面所述的电池顶盖组件1，其中，顶盖板11连接到壳体3的开口，且第一连接片13的第一连接部131电连接于第一电极。
电极组件2可通过第一电极端子12和第二电极端子15充放电。
在根据本发明的二次电池中，由于顶盖板11由绝缘材料制成，因此电连接第一电极端子12和第一电极的第一连接部131可以直接与顶盖板11贴合，无需在第一连接部131与顶盖板11之间设置绝缘构件，从而减小电池顶盖组件1占用的空间，提高二次电池的能量密度。
电极组件2的第一电极和第二电极均是通过在金属箔上涂覆活性材料制成的片体。隔离膜用于将第一电极和第二电极隔开。在一实施例中，第一电极、第二电极以及隔离膜卷绕在一起。在另一实施例中，第一电极和第二电极交替堆叠，而隔离膜插置在第一电极和第二电极之间。
电极组件2的数量可为一个或多个。当电极组件2为多个时，参照图7，第一连接部131的两端均可设有第一延伸部132。
壳体3由绝缘材料制成，通过热熔的方式与顶盖板11连接。壳体3内部形成收容电极组件2的空腔，且在顶部设置开口，以便于将电极组件2安装到所述空腔内。电极组件2的形状与壳体3的外形大体相近。
第二连接片16的第二连接部161与电极组件2的第二电极电连接。
在根据本发明的二次电池中，参照图2和图6，优选第一连接片13的第一连接部131和第二连接片16的第二连接部161均可直接与顶盖板11贴合，这样可以进一步减小顶盖板11与电极组件2的距离，节省二次电池内部空间，提高能量密度。由于顶盖板11由绝缘材料制成，因此，即使第一连接片13的第一连接部131和第二连接片16的第二连接部161同时与顶盖板11贴合也不会导致短路。
在根据本发明的二次电池中，参照图2和图6，电极组件2还包括连接于第一电极的第一极耳T1和连接于第二电极的第二极耳T2，第一连接片13的第一延伸部132可直接与电极组件2的第一极耳T1固定连接，第二连接片16的第二延伸部162可直接与电极组件2的第二极耳T2固定连接。具体地，在一实施例中，参照图1，第一极耳T1和第二极耳T2分别设置在电极组件2沿长度方向的两端。第一连接片13的第一延伸部132和第二连接片16的第二延伸部162分别延伸到电极组件2沿长度方向的两侧并分别与第一极耳T1和第二极耳T2固定连接。在另一实施例中，参照图5，转接所需的第一极耳T1和第二极耳T2均设置在电极组件2的顶部。此时，由于第一连接部131与第一极耳T1之间的高度差较小，因此，第一连接片13的第一连接部131可直接固定于第一极耳T1，这样就可以省去第一延伸部132；当然，第一连接片13也可以通过设置第一延伸部132来实现与第一极耳T1的固定连接。第二连接片16的结构可与第一连接片13的结构相同。
多个本发明的二次电池可以通过汇流条连接在一起以形成电池模组，而第一电极端子12突出到顶盖板11上方的第一凸部122便于与汇流条焊接。第一凸部122的上表面的条形突起123可以与汇流条对缝焊接，从而降低第一电极端子12的高度(现有技术中，第一电极端子12与汇流条的连接方式一般采用穿透焊接，而穿透焊接需要第一电极端子12具有足够的高度)，提高二次电池的能量密度。

Claims (8)

1.一种电池顶盖组件(1)，包括：
顶盖板(11)，由绝缘材料制成且具有第一端子孔(111)；
第一电极端子(12)，设置于顶盖板(11)且伸入第一端子孔(111)；以及
第一连接片(13)，设置于顶盖板(11)的下方；
其特征在于，
第一连接片(13)具有连接于第一电极端子(12)的第一连接部(131)，且第一连接部(131)的上表面与顶盖板(11)贴合；
第一电极端子(12)具有突出到顶盖板(11)上侧的第一凸部(122)和连接到第一连接片(13)的第一基体部(121)，且第一基体部(121)伸入第一端子孔(111)，第一凸部(122)的横截面积大于第一端子孔(111)的横截面积；
顶盖板(11)下侧具有下凹槽(113)，且第一连接部(131)收容于下凹槽(113)，第一端子孔(111)设置于下凹槽(113)的底面；
第一基体部(121)的下表面、下凹槽(113)的底面以及第一连接部(131)的上表面齐平；
第一连接部(131)具有第一配合孔(1311)；
第一电极端子(12)还具有凸台(124)，凸台(124)从第一基体部(121)的下表面向下延伸且伸入第一配合孔(1311)，第一基体部(121)的下表面与第一连接部(131)的上表面贴合。
2.根据权利要求1所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，第一凸部(122)的上表面设有沿顶盖板(11)宽度方向延伸的条形突起(123)。
3.根据权利要求1所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，电池顶盖组件(1)还包括密封圈(14)，密封圈(14)具有本体部(141)，本体部(141)位于第一凸部(122)和顶盖板(11)之间。
4.根据权利要求3所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，顶盖板(11)设有预定深度并沿第一端子孔(111)周界的第一凹槽(112)，密封圈(14)的本体部(141)的至少一部分容纳于第一凹槽(112)。
5.根据权利要求4所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，顶盖板(11)设有距第一凹槽(112)的底表面具有预定深度并沿第一端子孔(111)周界的第二凹槽(114),其中第一凹槽(112)具有比第二凹槽(114)小的截面积，第一凸部(122)的至少一部分容纳于第二凹槽(114)。
6.根据权利要求1所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，第一连接片(13)还具有第一延伸部(132)，从第一连接部(131)的端部向下延伸。
7.根据权利要求1所述的电池顶盖组件(1)，其特征在于，所述电池顶盖组件(1)还包括：
第二电极端子(15)，设置于顶盖板(11)；以及
第二连接片(16)，设置于顶盖板(11)的下方，且具有连接于第二电极端子(15)的第二连接部(161)，且第二连接部(161)的上表面与顶盖板(11)贴合。
8.一种二次电池，其特征在于，包括：
电极组件(2)，包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的隔离膜；
壳体(3)，收容电极组件(2)且顶部具有开口；以及
根据权利要求1-7中任一项所述的电池顶盖组件(1)，其中，顶盖板(11)连接到壳体(3)的开口，且第一连接片(13)的第一连接部(131)电连接于第一电极。
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