CN110832674B - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种二次电池，所述二次电池包括：多个电池单体，多个电池单体中的每个包括壳体和容纳在壳体中的电极组件，用于提高二次电池的稳定性；多个第一汇流条，电连接到多个电池单体，具有第一厚度，并且布置为以预定间隙彼此间隔开；以及第二汇流条，布置在多个第一汇流条上，电连接到多个第一汇流条，并且具有比第一厚度大的第二厚度。

Description

二次电池
技术领域
本公开涉及一种二次电池。
背景技术
通常，不同于不可再充电的原电池，二次电池是可再充电的。二次电池用作诸如移动装置、电动车辆、混合动力车辆、电动自行车和不间断电源的设备的能量源，并且根据使用二次电池的外部装置的类型，二次电池可以以单个单体形式或者多个单体连接成单元的电池组或模块形式使用。
诸如蜂窝电话的小型移动装置可以使用单个电池来运行预定时间，并且可以增加电池中的单体的数量以增加应用于具有长的工作时间并且消耗大量的电力的装置(诸如，电动车辆和混合动力车辆)的电池的输出电压或电流。
在其中紧密布置有多个电池单体的这种二次电池中，如果任何一个电池单体劣化，则相邻的电池单体会依次劣化或者电池单体的安全性会因为例如热失控而显著地降低，因此，疏忽事故的可能性会增大。
发明内容
技术问题
本公开涉及一种二次电池结构。
技术方案
根据本公开的实施例，二次电池包括：多个电池单体，每个电池单体包括壳体和容纳在壳体中的电极组件；多个第一汇流条，电连接到多个电池单体并且具有第一厚度，多个第一汇流条以在多个第一汇流条之间的预定间隙彼此间隔开；以及第二汇流条，布置在多个第一汇流条上方并且电连接到多个第一汇流条，第二汇流条具有比第一厚度大的第二厚度。
根据实施例，多个第一汇流条可以包括电连接到多个电池单体的至少一个子汇流条。
根据实施例，多个第一汇流条中的每个可以包括电连接到多个电池单体的多个子汇流条，多个子汇流条的一侧可以以在多个子汇流条之间的预定间隙彼此间隔开，多个子汇流条的另一侧可以彼此连接。
根据实施例，多个电池单体中的每个可以包括电极端子，多个子汇流条的一侧可以电连接到多个电池单体的电极端子，并且多个子汇流条的另一侧可以电连接到第二汇流条。
根据实施例，多个子汇流条中的每个可以包括在其一侧上的第一焊接部和在其另一侧上的第二焊接部，多个子汇流条的第一焊接部可以朝向电极端子突出，多个子汇流条的第二焊接部可以朝向第二汇流条突出。
根据实施例，第二汇流条可以具有沿从第二汇流条的两个端部朝向第二汇流条的中心部分的方向增大的宽度。
根据实施例，多个第一汇流条可以通过焊接结合到第二汇流条。
根据实施例，多个第一汇流条可以包括第一金属，第二汇流条可以包括第二金属，并且第二金属可以具有比第一金属的电阻低的电阻。
根据实施例，多个第一汇流条和第二汇流条可以包括铝(Al)。
根据本公开的另一实施例，二次电池包括：多个电池单体，每个电池单体包括电极端子；以及汇流条单元，包括多个第一汇流条和第二汇流条，多个第一汇流条电连接到多个电池单体的电极端子并且以在多个第一汇流条之间的预定间隙布置，第二汇流条布置在多个第一汇流条上方并且电连接到多个第一汇流条，其中，多个第一汇流条包括一个或多个子汇流条，所述一个或多个子汇流条电连接到电极端子并且一体地设置。
根据实施例，多个第一汇流条中的每个可以具有第一厚度，并且第二汇流条可以具有比第一厚度大的第二厚度。
有益效果
如上所述，根据本公开的实施例，可以实现具有提高的安全性的二次电池。但是，本公开的范围不限于此效果。
除了上述效果之外，还可以通过以下参照附图的描述来理解本公开的其它效果。
附图说明
图1是示意性地示出根据本公开的实施例的二次电池的分解透视图。
图2是示意性地示出图1中示出的二次电池的汇流条单元的一部分的透视图。
图3是沿图2的线A-A截取的汇流条单元的示意性剖视图。
图4是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
图5是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
图6是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
具体实施方式
可以对本公开进行各种修改，并且根据本公开可以提供各种的实施例。在下文中，将在附图中示出并详细地描述一些实施例。通过参照附图详细描述的下面的实施例，将阐明本公开的效果、特征及其实现方法。然而，本公开的范围和思想不限于下面的实施例，而是可以以各种形式来实现。
在下文中，将参照附图来详细描述本公开的实施例。在下面的参照附图给出的描述中，用相同的附图标记表示来同样的元件或相应的元件，并且将省略其重复的描述。
在下面的实施例中，将理解的是，虽然使用诸如“第一”和“第二”的术语来描述各种元件，但是这些元件不应受到这些术语的限制，并且这些术语仅用于将一个元件与另一元件区分开。
在下面实施例的描述中，除非相反地指出，否则单数形式的术语可以包括复数形式。
此外，诸如“包括”或“包含”的术语说明存在所陈述的特征或元件，但不排除其它特征或元件。
在下面的实施例中，将理解的是，当膜、区域或元件被称为“在”另一膜、区域或元件“上方”或“上”时，该膜、区域或元件可以直接在另一膜、区域或元件上，或者也可以存在中间膜、区域或元件。
在实施例的描述中，X、Y和Z轴不限于笛卡尔坐标系的定义，而是可以不同地定义或解释。例如，X轴、Y轴和Z轴可以彼此垂直，或者可以表示彼此不垂直的不同方向。
在图中，为了清楚，可以夸大元件的尺寸。例如，在图中，为了说明的目的可以任意地示出每个元件的尺寸或厚度，因此，本公开不应被解释为限制于此。
图1是示出根据本公开的实施例的二次电池的示意性分解透视图。
参照图1，根据本公开的实施例的二次电池包括：多个电池单体100，每个电池单体100包括壳体110和容纳在壳体110中的电极组件(未示出)；多个第一汇流条210，电连接到多个电池单体100；以及第二汇流条220，布置在多个第一汇流条210上方并且电连接到多个第一汇流条210。
多个电池单体100可以是诸如锂离子电池单体、圆柱形二次电池单体或聚合物二次电池单体的任何类型的二次电池单体。即，电池单体100不限于特定的形状或类型。
例如，多个电池单体100中的每个可以包括壳体110、容纳在壳体110中的电极组件(未示出)、以及电连接到电极组件并且暴露于壳体110的外部的电极端子120。例如，电极端子120可以形成多个电池单体100的上侧，并且可以暴露于壳体110的外部。尽管没有示出，但是每个电极组件可以包括正电极板、隔膜和负电极板，并且可以是卷绕型或堆叠型电极组件。壳体110容纳电极组件，并且电极端子120形成在壳体110的外侧上，用于电极组件与保护电路之间的电连接。
例如，通过使用汇流条单元200连接电极端子120，彼此相邻的多个电池单体100可以通过彼此串联或并联的电极端子120而电连接。
安全孔130可以形成在壳体110中。安全孔130具有相对弱的强度，使得当壳体110的内部压力增加到预设的临界值或更高时，安全孔130可以破裂以从壳体110的内部释放气体。
间隔件150可以布置在彼此相邻的多个电池单体100之间。间隔件150可以使多个相邻的电池单体100彼此电绝缘。例如，壳体110可以具有电极性，并且由绝缘材料形成的间隔件150可以布置在壳体110之间，以防止多个相邻的电池单体100之间的电干扰。此外，根据本实施例，间隔件150可以确保多个电池单体100之间的适当间隔，从而提供散热路径，为此，在某些情况下，间隔件150可以包括散热孔150a。
间隔件150可以布置在多个电池单体100之间，并且可以抑制多个电池单体100的热膨胀(胀大)。多个电池单体100的壳体110可以由可变形的金属材料形成，并且间隔件150可以由诸如聚合物材料的变形小的材料形成，以抑制多个电池单体100的胀大。
此外，根据本实施例的二次电池可以包括电连接到多个电池单体100的汇流条单元200，汇流条单元200可以包括多个第一汇流条210和电连接到多个第一汇流条210的第二汇流条220。参照图1，多个第一汇流条210可以电连接到设置在多个电池单体100上的电极端子120，第二汇流条220可以布置在多个第一汇流条210上方并电连接到多个第一汇流条210。
此外，虽然未示出，诸如温度传感器的装置还可以布置在多个电池单体100上方。温度传感器可以布置在其上未布置有安全孔130和汇流条单元200的部分上。如后面描述的，本实施例的第二汇流条220的宽度可以在其两端比在其中心部分小，并且诸如温度传感器的装置可以设置在第二汇流条220的宽度相对窄的位置处形成的空间中。
图2是示意性地示出图1中示出的二次电池的一部分的透视图。
同时参照图1和图2，根据本实施例的二次电池可以包括汇流条单元200，汇流条单元200包括多个第一汇流条210和电连接到多个第一汇流条210的第二汇流条220。多个第一汇流条210可以以在多个第一汇流条210之间的预定间隙d而彼此间隔开。即，当多个第一汇流条210附着到第二汇流条220时，多个第一汇流条210可以彼此物理分离并且可以彼此电连接。在本实施例中，多个第一汇流条210可以通过焊接附着到第二汇流条220，但是本公开不限于此。
在本实施例中，多个第一汇流条210中的每个可以包括至少一个子汇流条210a。在图1和图2中示出的实施例中，多个第一汇流条210中的每个被示出为具有一个子汇流条210a。即，在本实施例中，可以理解的是，多个第一汇流条210中的每个对应于一个子汇流条210a。
可以设置与电池单体100的数量一样多的子汇流条210a，并且子汇流条210a可以分别电连接到多个电池单体100的电极端子120。子汇流条210a的一侧可以分别电连接到电极端子120，而子汇流条210a的另一侧可以连接到第二汇流条220。
在这种情况下，子汇流条210a可以通过焊接接合到电极端子120和第二汇流条220。为此，每个子汇流条210a可以在其一侧和另一侧分别包括第一焊接部210a′和第二焊接部210a″。第一焊接部210a'可以位于子汇流条210a的一侧处，并且可以连接到电池单体100的电极端子120。因此，第一焊接部210a'可以向电池单体100的电极端子120突出。此外，第二焊接部210a″可以位于子汇流条210a的另一侧，并且可以连接到第二汇流条220。因此，第二焊接部210a″可以向第二汇流条220突出。
此外，第二汇流条220可以在其中心部分处具有第一宽度w1，并且在其两端部处具有第二宽度w2。在这种情况下，第一宽度w1可以大于第二宽度w2。即，第二汇流条220可以在其中心部分处最宽，并且可以在向其两端部的方向上逐渐变窄。由于连接多个电池单体100的汇流条单元200的特性，汇流条单元200的中心部分集中劣化，因此，第二汇流条220的中心部分的宽度可以调整到相对大以消除这种劣化。此外，因为第二汇流条220的两端部都相对窄，所以可以在多个电池单体100上方确保布置诸如温度传感器的装置的空间。
同时参照图2和图3，根据本实施例，多个第一汇流条210中的每个可以具有第一厚度t1，第二汇流条220可以具有第二厚度t2。在这种情况下，第二汇流条220的第二厚度t2可以大于多个第一汇流条210中的每个的第一厚度t1。例如，多个第一汇流条210中的每个的第一厚度t1可以为第二汇流条220的第二厚度t2的约20％至约50％。例如，当第二汇流条220的第二厚度t2为1.2mm至约2.5mm时，多个第一汇流条210的第一厚度t1可以为约0.5mm至约1.2mm。
因为多个第一汇流条210和第二汇流条220传递从多个电池单体100产生的电流，所以多个第一汇流条210和第二汇流条220可以由金属材料形成。在实施例中，多个第一汇流条210可以包括第一金属，并且第二汇流条220可以包括具有比第一金属的电阻低的电阻的第二金属。例如，第一金属可以为铝(Al)，第二金属可以为铜(Cu)。在一些实施例中，考虑到金属间的焊接和根据厚度的重量，多个第一汇流条210和第二汇流条220可以包括相同的金属材料。
需要具有一定厚度或更大厚度的厚汇流条，以允许高电流在电池模块中流动。然而，当使用厚汇流条时，难以将厚的汇流条附着到电极端子。为了解决这个问题，可以使用相对薄的汇流条，并且在这种情况下，电流趋于仅流经具有相对低的电阻的薄汇流条，从而引起其中薄汇流条的特定部分强烈发热的问题。
为了解决这些问题，本实施例的二次电池包括具有相对大厚度的第二汇流条220和具有比第二汇流条220的厚度小的厚度的多个第一汇流条210。此外，在这种情况下，为了防止电流仅流经具有相对小的厚度的多个第一汇流条210，多个第一汇流条210在物理上彼此间隔开，使得传递到汇流条单元200的电流可以流向具有相对大的厚度的第二汇流条220。结果，可以解决电流集中在汇流条单元200的特定部分中，特别是在汇流条单元200的中心部分中的问题，并且可以减少以热能损失形式出现的损失，从而提高输电效率。
图4是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
根据本实施例的二次电池与上面公开的实施例的不同之处在于汇流条单元200的形状。因此，现在将主要描述汇流条单元200的不同之处，并且将用前面的描述来代替与图1至图3中示出的实施例中的元件相同的元件的描述。
参照图4，本实施例的二次电池可以包括汇流条单元200'，汇流条单元200'包括多个第一汇流条210和电连接到多个第一汇流条210的第二汇流条220。多个第一汇流条210可以以在多个第一汇流条210之间的预定间隙d而彼此间隔开。即，当多个第一汇流条210附着到第二汇流条220时，多个第一汇流条210可以彼此物理分离并且可以彼此电连接。
在本实施例中，多个第一汇流条210中的每个可以包括至少一个子汇流条210a。图4示出了其中多个第一汇流条210中的每个包括一对子汇流条210a的实施例。子汇流条210a的一侧可以分别电连接到电极端子120，并且子汇流条210a的另一侧可以连接到第二汇流条220。
子汇流条210a可以一体地设置。如图4中所示，子汇流条210a的一侧可以以在子汇流条210a之间的预定间隙d'间隔开，并且子汇流条210a的另一侧可以彼此连接以一体地形成。这是为了方便制造工艺，因此，可以简化用于将多个第一汇流条210连接到第二汇流条220的制造工艺。
图5是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
根据本实施例的二次电池与上面公开的实施例的不同之处在于汇流条单元200的形状。因此，现在将主要描述汇流条单元200的不同之处，并且将用前面的描述来代替与图1至图3中示出的实施例中的元件相同的元件的描述。
参照图5，本实施例的二次电池可以包括汇流条单元200″，汇流条单元200″包括多个第一汇流条210和电连接到多个第一汇流条210的第二汇流条220。多个第一汇流条210可以以在多个第一汇流条210之间的预定间隙d彼此间隔开。即，当多个第一汇流条210附着到第二汇流条220时，多个第一汇流条210可以彼此物理分离并且可以彼此电连接。
在本实施例中，多个第一汇流条210中的每个可以包括至少一个子汇流条210a。图5示出了其中多个第一汇流条210中的每个包括成对的四个子汇流条210a的实施例。子汇流条210a的一侧可以分别电连接到电极端子120，并且子汇流条210a的另一侧可以连接到第二汇流条220。
子汇流条210a可以一体地设置。如图5中所示，子汇流条210a的一侧可以以在子汇流条210a之间的预定间隙d'间隔开，并且子汇流条210a的另一侧可以彼此连接以一体地形成。这是为了方便制造工艺，因此，可以简化用于将多个第一汇流条210连接到第二汇流条220的制造工艺。
图6是示出根据本公开的另一实施例的二次电池的一部分的示意性平面图。
参照图6，本实施例的二次电池可以包括汇流条单元200”'，汇流条单元200”'包括多个第一汇流条210和电连接到多个第一汇流条210的第二汇流条220。本实施例的汇流条单元200”'与上面公开的实施例中的汇流条单元的不同之处在于多个第一汇流条210的结构。即，本实施例的多个第一汇流条210中的每个可以包括彼此连接的三个子汇流条210a。像在前面的实施例中一样，当多个第一汇流条210附着到第二汇流条220时，多个第一汇流条210可以以在多个第一汇流条210之间的预定间隙d彼此物理地间隔开，并且可以彼此电连接。此外，连接到汇流条单元200”'的电池单体100的数量可以随子汇流条210a的数量而改变。仅为了说明的目的，已经参照附图中示出的实施例描述了本公开，本领域的普通技术人员将理解的是，可以对实施例做出各种修改和等同的其它实施例。因此，应当通过权利要求限定本公开的范围和精神。

Claims (8)

1.一种二次电池，所述二次电池包括：
多个电池单体，每个电池单体包括壳体和容纳在壳体中的电极组件；
多个第一汇流条，布置在所述多个电池单体上方且电连接到所述多个电池单体并且具有第一厚度，所述多个第一汇流条以在所述多个第一汇流条之间的预定间隙彼此间隔开；以及
第二汇流条，布置在所述多个第一汇流条上方并且通过焊接电连接到所述多个第一汇流条，第二汇流条具有比第一厚度大的第二厚度，
其中，第二汇流条具有沿从第二汇流条的两个端部向第二汇流条的中心部分的方向增大的宽度，
其中，所述多个第一汇流条中的每个包括电连接到所述多个电池单体的多个子汇流条。
2.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述多个子汇流条的一侧以在所述多个子汇流条之间的预定间隙彼此间隔开，所述多个子汇流条的另一侧彼此连接。
3.如权利要求2所述的二次电池，其中，所述多个电池单体中的每个包括电极端子，所述多个子汇流条的所述一侧电连接到所述多个电池单体的电极端子，并且所述多个子汇流条的所述另一侧电连接到第二汇流条。
4.如权利要求3所述的二次电池，其中，所述多个子汇流条中的每个包括位于所述多个子汇流条中的每个的一侧上的第一焊接部和位于所述多个子汇流条中的每个的另一侧上的第二焊接部，所述多个子汇流条的第一焊接部朝向电极端子突出，所述多个子汇流条的第二焊接部朝向第二汇流条突出。
5.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述多个第一汇流条包括第一金属，第二汇流条包括第二金属，并且第二金属具有比第一金属的电阻低的电阻。
6.如权利要求1所述的二次电池，其中，所述多个第一汇流条和第二汇流条包括铝。
7.一种二次电池，所述二次电池包括：
多个电池单体，每个电池单体包括电极端子；以及
汇流条单元，包括多个第一汇流条和第二汇流条，所述多个第一汇流条布置在所述多个电池单体上方且电连接到所述多个电池单体的电极端子并且以在所述多个第一汇流条之间的预定间隙布置，第二汇流条布置在所述多个第一汇流条上方并且通过焊接电连接到所述多个第一汇流条，
其中，所述多个第一汇流条包括多个子汇流条，所述多个子汇流条电连接到电极端子并且一体地设置，
其中，第二汇流条具有沿从第二汇流条的两个端部向第二汇流条的中心部分的方向增大的宽度。
8.如权利要求7所述的二次电池，其中，所述多个第一汇流条中的每个具有第一厚度，并且第二汇流条具有比第一厚度大的第二厚度。
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