CN116470067A - 二次电池 - Google Patents
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Abstract
公开了一种二次电池。该二次电池包括:电极组件;壳体,容纳电极组件;集流板,焊接到电极组件和壳体;以及盖板,在集流板上并且密封壳体。
Description
技术领域
本公开的实施例的方面涉及一种二次电池。
背景技术
与未被设计为充电(或再充电)的一次电池不同,二次电池被设计为(再)充电和(再)放电。低容量的二次电池用于诸如智能手机、功能手机、平板电脑、笔记本电脑、数码相机、摄像机等的便携式小型的电子装置,并且高容量的二次电池广泛地用作用于驱动混合动力汽车、电动车辆等的马达的电池以及蓄电单元电池。
二次电池通常包括具有正电极和负电极的电极组件、容纳电极组件的壳体以及连接到电极组件的端子。二次电池可以根据其形状被分类为圆柱型的、棱柱型的、袋型的等。作为一个示例,圆柱形二次电池通常包括电极组件、罐、盖组件、用于使罐和盖组件绝缘的衬垫等。电极组件的负极构件电连接到罐的底部,使得罐具有负极性,并且电极组件的正极构件电连接到盖组件的端子,使得盖组件具有正极性。
在该背景技术中公开的以上信息用于增强对本公开的背景的理解,因此,它可以包含不构成现有技术的信息。
发明内容
本公开的实施例提供了一种具有改善的结构稳定性的二次电池。
根据本公开的实施例的二次电池包括:电极组件;壳体,容纳电极组件;集流板,焊接到电极组件和壳体;以及盖板,在集流板上并且密封壳体。
另外,集流板可以包括:盘形的主体;电极焊接部,在主体内部并且焊接到电极组件;以及壳体焊接部,在主体的外部并且焊接到壳体。
另外,狭缝可以在主体与电极焊接部之间。
另外,狭缝可以是C形的或U形的。
另外,壳体焊接部可以从主体朝向壳体延伸。
另外,壳体焊接部可以焊接到壳体的卷边部。
另外,壳体焊接部可以包括朝向盖板弯曲的弯曲部。
另外,集流板可以具有与盖板的中心对应的通孔。
另外,二次电池还可以包括在壳体焊接部与盖板之间的绝缘衬垫。
另外,集流板的外直径可以大于电极组件的外直径。
附图说明
图1是根据本公开的实施例的二次电池的剖视图。
图2是图1的部分II的放大图。
图3是根据本公开的实施例的二次电池的第一集流板的平面图。
具体实施方式
在下文中,将参照附图详细描述本公开的实施例。
提供本公开的示例以向本领域技术人员更充分地解释本公开的方面和特征,并且可以以各种其它形式修改以下实施例。也就是说,本公开可以以许多不同的形式实施,并且不应被解释为限于在此所阐述的实施例。相反,提供这些实施例使得本公开将是透彻的和完整的,并且将向本领域技术人员传达本公开的方面和特征。
将理解的是,当元件或层被称为“在”另一元件或层“上”、“连接到”或“结合到”另一元件或层时,它可以直接在所述另一元件或层上、直接连接到或直接结合到所述另一元件或层,或者也可以存在一个或更多个居间元件或层。当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一元件或层时,不存在居间元件或层。例如,当第一元件被描述为“结合”或“连接”到第二元件时,第一元件可以直接结合或直接连接到第二元件,或者第一元件可以经由一个或更多个居间元件间接结合或间接连接到第二元件。
在附图中,为了清楚示出,可以夸大各种元件、层等的尺寸。相同的附图标记表示相同的元件。如在此所使用的,术语“和/或”包括相关所列项中的一个或更多个的任何组合和所有组合。此外,在描述本公开的实施例时“可以(可)”的使用涉及“本公开的一个或更多个实施例”。当诸如“……中的至少一个(者/种)”的表述位于一列元素(元件)之后时,修饰整列元素(元件),而不修饰该列中的个别元素(元件)。如在此所使用的,术语“使用”及其变型可以被认为分别与术语“利用”及其变型同义。如在此所使用的,术语“基本上(近似)”、“约(大约)”和类似术语用作近似术语而不是程度术语,并且旨在考虑本领域普通技术人员将认识到的测量值或计算值的固有变化。
将理解的是,虽然在此可以使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件、组件、区域、层和/或部分,但是这些元件、组件、区域、层和/或部分不应受到这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一元件、组件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离示例实施例的教导的情况下,下面讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可以被命名为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了易于描述,在此可以使用诸如“在……之下”、“在……下方”、“下”、“在……上方”、“上”等的空间相对术语来描述如附图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语旨在涵盖装置在使用或操作中的除了附图中描绘的方位之外的不同方位。例如,如果附图的装置被翻转,则被描述为“在”其它元件或特征“下方”或“之下”的元件随后将被定位为“在”所述其它元件或特征“上方”或“之上”。因此,术语“在……下方”可以包括上方和下方两个方位。装置可以被另外定位(旋转90度或者处于其它方位),并且应相应地解释在此所使用的空间相对描述语。
在此所使用的术语出于描述本公开的实施例的目的,并且不旨在限制本公开。如在此所使用的,除非上下文另外清楚地指出,否则单数形式“一”和“一个(种/者)”也意图包括复数形式。还将理解的是,当术语“包含”、“包括”和/或其变型在本说明书中使用时,说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件,但是不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。
图1是根据本公开的实施例的二次电池100的剖视图,图2是图1的部分II的放大图,并且图3是根据本公开的实施例的二次电池100的第一集流板140的平面图。
参照图1和图2,根据本公开的实施例的二次电池100包括电极组件110、壳体120、盖板130、第一集流板140和第一绝缘衬垫150、第二集流板160、铆接端子170以及第二绝缘衬垫180。
电极组件110包括第一电极板、第二电极板和隔膜。
第一电极板可以是负极板和正极板中的任何一个。当第一电极板是负极板时,第一电极板可以具有负极涂覆部和负极未涂覆部,在负极涂覆部处,负极活性物质涂覆在由导电金属薄板(例如,铜或镍箔或网)制成的负极集流板上,在负极未涂覆部处,未涂覆负极活性物质。负极活性物质可以包括例如碳基材料、Si、Sn、氧化锡、锡合金复合物、过渡金属氧化物、锂金属亚硝酸盐或金属氧化物,但是本公开不限于此。
第二电极板可以是负极板和正极板中的任何一个。如上所述,当第一电极板是负极板时,第二电极板可以是正极板。在这种实施例中,第二电极板可以具有正极涂覆部和正极未涂覆部,在正极涂覆部处,正极活性物质涂覆在由高导电金属薄板(例如,铝箔或网)制成的正极集流板上,在正极未涂覆部处,未涂覆正极活性物质。正极活性物质可以包括例如硫属化合物,例如,复合金属氧化物(诸如LiCoO2、LiMn2O4、LiNiO2或LiNiMnO2),但是本公开不限于此。
隔膜置于第一电极板与第二电极板之间,并且防止第一电极板与第二电极板之间的电短路。隔膜可以由例如聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯和聚丙烯的多孔共聚物等制成,但是本公开不限于此。
电极组件110可以按第一电极板、隔膜、第二电极板和隔膜的顺序进行堆叠,并且按所谓的果冻卷形状进行卷绕。在一些实施例中,负极未涂覆部定位在电极组件110的一端处(例如,在电极组件110的在其轴向方向上的一端处),并且正极未涂覆部布置在电极组件110的另一端(例如,相对端)处。在下文中,将更详细地描述其中负极未涂覆部定位在电极组件110的上端处并且正极未涂覆部布置为定位在电极组件110的下端处的实施例。
壳体120具有其中一侧(例如,一端)是敞开的并且另一侧(例如,另一端)是封闭的以容纳电极组件110的圆柱形形状。在附图中,壳体120的上端(或上表面)是敞开的,并且其下端(或下表面)是封闭的。
壳体120可以包括在其上部处向内凹入以防止盖板130向下移动(或下落)的卷边部(例如,卷边件)121以及在上部处向内弯曲以防止盖板130从壳体120向上分离的压接部(例如,压接件)122。
壳体120可以包括用于将铆接端子170安装在下表面上的铆接孔(例如,铆接开口)123。
盖板130结合到壳体120的上端并且密封壳体120的上表面。例如,在其中第一绝缘衬垫150置于壳体120与盖板130之间的状态下,盖板130安置在壳体120的卷边部121上,并且压接部122通过使壳体120的上端向内弯曲而形成,从而固定盖板130。
盖板130可以包括安全排气孔131和电解质注入孔(例如,电解质注入开口)132。
当在二次电池100内部产生气体时,安全排气孔131通过自动释放过量的气体和压力来防止二次电池100爆炸。为此,安全排气孔131可以在盖板130中形成为用于引起切口的凹口。
电解质注入孔132用于在组装二次电池100之后将电解质注入到二次电池100的内部中,并且在注入电解质之后由塞子133封闭。电解质注入孔132可以设置在盖板130的中心处。
第一集流板140与电极组件110的上端(例如,负极未涂覆部)接触并且电连接到壳体120。因此,壳体120具有负极性。
附加地参照图3,第一集流板140包括主体141、电极焊接部142和壳体焊接部143。
主体141具有盘形状以与壳体120对应。
第一集流板140的电极焊接部142将被焊接到电极组件110并且设置在主体141内部。在附图中,电极焊接部142包括被示出为沿着主体141的圆周方向以等间隔布置的多个(例如,六个)电极焊接部。电极焊接部142的数量、尺寸、形状、布置等可以适当地变化。
第一集流板140的壳体焊接部143将被焊接到壳体120并且设置在主体141外部。例如,壳体焊接部143从主体141朝向壳体120向外延伸。在附图中,壳体焊接部143包括被示出为沿着主体141的圆周方向以等间隔布置的多个(例如,六个)壳体焊接部。壳体焊接部143的数量、尺寸、形状、布置等可以适当地变化。
壳体焊接部143相对于主体141向上弯曲,并且可以焊接到壳体120的卷边部121。因此,壳体焊接部143被支撑在壳体120的卷边部121上,因此,可以更稳定地安装第一集流板140。
此外,第一集流板140可以包括在主体141与电极焊接部142之间的狭缝(例如,细长开口)144。狭缝144可以将电极焊接部142与主体141部分地分离。因此,当电极组件110在其中电极焊接部142焊接到电极组件110的状态下流动(例如,移动或膨胀和收缩)时,电极焊接部142也可以相对于主体141流动或变形,从而防止第一集流板140的其它部分无意地变形或扭曲。狭缝144形成为部分地围绕电极焊接部142(例如,在平面图中围绕电极焊接部142或在电极焊接部142的外围周围延伸)。在附图中,狭缝144被示出为形成为C形或U形,但这仅是示例。
第一集流板140包括在壳体焊接部143内部附加地弯曲的弯曲部145。在附图中,弯曲部145被示出为朝向盖板130再次向上弯曲,但是波纹(例如,弯曲)的数量可以增大或减少。在将第一集流板140安装在电极组件110上并且将盖板130安装在第一集流板140上之后通过使壳体120的上端向内弯曲来形成压接部122时,壳体120的上部整体上会略微地向内变形。这里,变形可以被弯曲部145吸收,从而防止第一集流板140的其它部分无意地变形或扭曲。
第一集流板140可以包括通孔(例如,开口)146,当注入电解质时,电解质可以通过通孔(例如,开口)146流动。通孔146可以设置在第一集流板140的与盖板130的中心对应(例如,与盖板130的中心对准)的区域中。
第一集流板140的总外直径大于电极组件110的外直径。
第一绝缘衬垫150设置在盖板130与第一集流板140(例如,第一集流板140的壳体焊接部143)之间,以使盖板130和第一集流板140彼此电绝缘。第一绝缘衬垫150设置在壳体120与盖板130之间,以使壳体120和盖板130彼此电绝缘。因此,盖板130本身是非极性的。
第二集流板160与电极组件110的下端(例如,正极未涂覆部)接触并且电连接到铆接端子170。因此,铆接端子170具有正极性。
与第一集流板140类似,第二集流板160具有形成为与壳体120对应的盘形状的主体,并且电极焊接部设置在主体内部以焊接到电极组件110。第二集流板160的电极焊接部可以在其中具有狭缝,以将电极焊接部与主体部分地分离。因为第二集流板160的特征与如上所述的第一集流板140的特征类似,所以省略其重复描述。
铆接端子170在壳体120中安装在铆接孔123中。铆接端子170实际上以铆钉的形式安装,并且可以包括例如穿过壳体120的铆接孔123的轴171、从轴171的下端沿径向向外方向延伸超过铆接孔123的边缘的第一凸缘172以及延伸超过铆接孔123的边缘的第二凸缘173。因此,第二集流板160与轴171的上端和/或第二凸缘173的上端彼此接触。
第二绝缘衬垫180设置在壳体120与铆接端子170之间,并且使壳体120和铆接端子170彼此电绝缘。
如上所述,本公开的实施例提供了一种能够通过将集流板分别焊接到电极组件和壳体并且将它们电连接来保持结构稳定性的二次电池。
此外,焊接到电极组件的电极焊接部通过狭缝与主体至少部分地分离,因此,当电极组件流动时,电极焊接部也可以相对于主体流动或变形。因此,第一集流板的其它部分和/或第二集流板的其它部分不会无意地变形或扭曲,从而进一步改善二次电池的结构稳定性。
另外,波纹(例如,弯曲部)形成在将被焊接到壳体的壳体焊接部,因此,当壳体变形例如以具有减小的直径时,可以通过弯曲部吸收该变形。因此,第一集流板的其它部分和/或第二集流板的其它部分不会无意地变形或扭曲,从而进一步改善二次电池的结构稳定性。
前述实施例仅是根据本公开的二次电池的一些实施例,本公开不限于该实施例。本领域技术人员将理解的是,在不脱离如由所附权利要求及其等同物限定的本公开的精神和范围的情况下,可以对所描述的实施例进行形式和细节上的各种改变。
Claims (10)
1.一种二次电池,所述二次电池包括:
电极组件;
壳体,容纳所述电极组件;
集流板,焊接到所述电极组件和所述壳体;以及
盖板,在所述集流板上并且密封所述壳体。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述集流板包括:
盘形的主体;
电极焊接部,在所述主体内部并且焊接到所述电极组件;以及
壳体焊接部,在所述主体的外部并且焊接到所述壳体。
3.根据权利要求2所述的二次电池,其中,狭缝在所述主体与所述电极焊接部之间。
4.根据权利要求3所述的二次电池,其中,所述狭缝是C形的或U形的。
5.根据权利要求2所述的二次电池,其中,所述壳体焊接部从所述主体朝向所述壳体延伸。
6.根据权利要求5所述的二次电池,其中,所述壳体焊接部焊接到所述壳体的卷边部。
7.根据权利要求2所述的二次电池,其中,所述集流板还包括在所述壳体焊接部内部沿所述盖板的方向弯曲的弯曲部。
8.根据权利要求2所述的二次电池,其中,所述集流板具有与所述盖板的中心对应的通孔。
9.根据权利要求2所述的二次电池,所述二次电池还包括在所述壳体焊接部与所述盖板之间的绝缘衬垫。
10.根据权利要求1所述的二次电池,其中,所述集流板的外直径大于所述电极组件的外直径。
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