CN206878086U - 二次电池和电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种二次电池和电池模组。二次电池包括顶盖、电芯单元及第一连接片。顶盖设有第一极柱。电芯单元包括第一电芯和第二电芯，第一电芯和第二电芯均具有第一极耳。第一连接片具有：第一连接部，与第一极柱固定；第二连接部；第一熔断部，连接第一连接部和第二连接部，第一熔断部的横截面积分别小于第一连接部和第二连接部的横截面积；第三连接部，与第一电芯的第一极耳固定；第二熔断部，连接第二连接部和第三连接部，第二熔断部的横截面积分别小于第二连接部和第三连接部的横截面积；第四连接部，与第二电芯的第一极耳固定；第三熔断部，连接第二连接部和第四连接部，第三熔断部的横截面积分别小于第二连接部和第四连接部的横截面积。

Description

二次电池和电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池和电池模组。

背景技术

锂离子电池因具有能量密度大、无记忆效应、环保无污染等优点，已经在新能源领域得以广泛应用。锂离子电池作为新能源汽车的核心部件，其安全性能不容小视。

为避免电池由于短路、穿钉等大电流放电引发热失控，现有技术在连接于极柱和电芯单元之间的连接片上设置一个保险丝。随着对电池能量密度的需求增长，在设计过程需要将多个电芯并列叠加组成一个电池，叠加起来的电芯极耳并联焊接在连接片上。

当其中一个电芯发生短路时，连接片上的保险丝熔断并切断该电芯单元与极柱的电连接，防止热失控。但是，在电池的使用过程中，保险丝熔断的部分可能会因为电池震动而再次搭接在一起，导致保险丝失效，从而会造成热量聚集，甚至引发爆炸。

另外，保险丝熔断后，与该电芯并联的其它电芯会对该电芯放电，使得该电芯的短路电流更大，产生更多的热量，引发燃烧或爆炸。

实用新型内容

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池和电池模组，其能防止热失控，降低安全风险，提高安全性能。

为了实现上述目的，在第一方面，本实用新型提供了一种二次电池，其包括顶盖、电芯单元以及第一连接片。顶盖设有第一极柱。电芯单元包括第一电芯和第二电芯，第一电芯和第二电芯均具有第一极耳。第一连接片连接在第一电芯的第一极耳和第一极柱之间，且连接在第二电芯的第一极耳和第一极柱之间。其中，第一连接片具有：第一连接部，与第一极柱固定；第二连接部；第一熔断部，连接在第一连接部与第二连接部之间，且第一熔断部的横截面积分别小于第一连接部的横截面积以及第二连接部的横截面积；第三连接部，与第一电芯的第一极耳固定；第二熔断部，连接在第二连接部和第三连接部之间，且第二熔断部的横截面积分别小于第二连接部的横截面积以及第三连接部的横截面积；第四连接部，与第二电芯的第一极耳固定；第三熔断部，连接在第二连接部和第四连接部之间，且第三熔断部的横截面积分别小于第二连接部的横截面积以及第四连接部的横截面积。

为了实现上述目的，在第二方面，本实用新型提供了一种电池模组，其包括：多个本实用新型第一方面所述的二次电池，其中各二次电池相互并联。

本实用新型的有益效果如下：

在根据本实用新型的二次电池和电池模组中，各二次电池通过第一熔断部和第二熔断部对第一电芯进行两级保护，保证在第一电芯短路时切断第一极耳和第一极柱的电连接，防止第一电芯热失控；通过第一熔断部和第三熔断部对第二电芯进行两级保护，保证在第二电芯短路时切断第一极耳和第一极柱的电连接，防止第二电芯热失控。因此，由于各二次电池能够对第一电芯和第二电芯进行两级保护，当一个二次电池的第一电芯(或第二电芯)短路时，能够有效地切断该第一电芯与其它二次电池的电连接，避免其它二次电池对该第一电芯放电，从而防止该第一电芯热失控，降低该第一电芯爆炸的风险，提高安全性能。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的分解图；

图2为根据本实用新型的二次电池的第一连接片的一实施例的示意图；

图3为根据本实用新型的二次电池的第一连接片的另一实施例的示意图；

图4为根据本实用新型的二次电池的第一连接片和绝缘保持体的示意图；

图5为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的一示意图；

图6为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的一电路示意图；

图7为根据本实用新型的二次电池的第二实施例的分解图；

图8为根据本实用新型的二次电池的第二实施例的一示意图；

图9为根据本实用新型的电池模组的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1顶盖 37第三熔断部

11第一极柱 38第五连接部

12第二极柱 39第四熔断部

2电芯单元 4第二连接片

21第一电芯 5第一连接板

22第二电芯 6第二连接板

23第三电芯 B二次电池

3第一连接片 T1第一极耳

31第一连接部 T2第二极耳

32第二连接部 O开口

33第一熔断部 N刻痕

34第三连接部 H绝缘保持体

35第二熔断部 L绝缘层

36第四连接部 E设备

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的二次电池和电池模组。

首先说明根据本实用新型第一方面的二次电池。

参照图1至图9，根据本实用新型的二次电池B包括顶盖1、电芯单元2以及第一连接片3。顶盖1设有第一极柱11。电芯单元2包括第一电芯21和第二电芯22，第一电芯21和第二电芯22均具有第一极耳T1。第一连接片3连接在第一电芯21的第一极耳T1和第一极柱11之间，且连接在第二电芯22的第一极耳T1和第一极柱11之间。其中，第一连接片3具有：第一连接部31，与第一极柱11固定；第二连接部32；第一熔断部33，连接在第一连接部31与第二连接部32之间，且第一熔断部33的横截面积分别小于第一连接部31的横截面积以及第二连接部32的横截面积；第三连接部34，与第一电芯21的第一极耳T1固定；第二熔断部35，连接在第二连接部32和第三连接部34之间，且第二熔断部35的横截面积分别小于第二连接部32的横截面积以及第三连接部34的横截面积；第四连接部36，与第二电芯22的第一极耳T1固定；第三熔断部37，连接在第二连接部32和第四连接部36之间，且第三熔断部37的横截面积分别小于第二连接部32的横截面积以及第四连接部36的横截面积。

在根据本实用新型的二次电池B中，当第一电芯21发生短路时，由于第二熔断部35的横截面积分别小于第二连接部32的横截面积以及第三连接部34的横截面积，所以产生的大电流会熔断第二熔断部35，从而断开第二连接部32与第三连接部34的电连接(也就断开了第一极耳T1和第一极柱11的电连接)，防止第一电芯21热失控；即使第二连接部32和第三连接部34因二次电池B的震动而再次搭接在一起，大电流会熔断第一熔断部33，从而断开第一连接部31与第二连接部32的电连接(也就再次断开第一极耳T1和第一极柱11的电连接)，进一步的防止第一电芯21热失控。当然，当第一电芯21发生短路时，也可以先熔断第一熔断部33，当第一连接部31与第二连接部32因二次电池B的震动而再次搭接在一起时，再熔断第二熔断部35。

当第二电芯22发生短路时，第三熔断部37的作用机理与第二熔断部35的作用机理相同。

总之，本实用新型的二次电池B通过第一熔断部33和第二熔断部35对第一电芯21进行两级保护，保证在第一电芯21短路时切断第一极耳T1和第一极柱11的电连接，防止第一电芯21热失控；通过第一熔断部33和第三熔断部37对第二电芯22进行两级保护，保证在第二电芯22短路时切断第一极耳T1和第一极柱11的电连接，防止第二电芯22热失控。因此，本实用新型的二次电池B能够防止第一电芯21和第二电芯22热失控，降低第一电芯21和第二电芯22爆炸的风险，提高安全性能。

在根据本实用新型的二次电池B中，由于第二熔断部35的横截面积分别小于第二连接部32的横截面积以及第三连接部34的横截面积，所以第二熔断部35的电阻大于第二连接部32和第三连接部34，当超过设定值的电流流经第三连接部34、第二熔断部35以及第二连接部32时，第二熔断部35自身产生较大的热量；而又因为第二熔断部35的横截面积小，所以容易在自身产生的热量的作用下熔断。同样地，第一熔断部33和第三熔断部37的作用机理与第二熔断部35相同。

在根据本实用新型的二次电池B中，第一熔断部33的横截面积分别大于第二熔断部35的横截面积以及第三熔断部37的横截面积。参照图6，由于第一熔断部33设置在主回路上，所以第一熔断部33熔断后第二电芯22和第一电芯21仍然是并联的，第二电芯22会对第一电芯21放电并增大第一电芯21的短路电流，容易导致第一电芯21热失控。因此，第一熔断部33的横截面积要大于第二熔断部35的横截面积，保证第一电芯21短路时第二熔断部35先熔断，以同时断开第一电芯21与第一极柱11的电连接以及第一电芯21与第二电芯22的电连接，防止第一电芯21热失控，提高二次电池B的安全性能。同样地，第一熔断部33的横截面积也要大于第三熔断部37的横截面积，保证第二电芯22短路时第三熔断部37先熔断。

在根据本实用新型的二次电池B中，为了减小第一熔断部33的横截面积，以保证第一熔断部33先于第一连接部31和第二连接部32熔断，参照图1和图2，可以在第一熔断部33上设置贯通第一连接片3的表面的开口O，当然，参照图3，也可以在第一熔断部33上设置沿第一连接片3的表面延伸的刻痕N。同样地，为了减小第二熔断部35的横截面积，参照图1和图2，也可以在第二熔断部35上设置贯通第一连接片3的表面的开口O，当然，参照图3，也可以在第二熔断部35上设置沿第一连接片3的表面延伸的刻痕N。

在根据本实用新型的二次电池B中，参照图4，第一熔断部33的外部设有绝缘保持体H。当第一熔断部33熔断后，绝缘保持体H可以将第一连接部31和第二连接部32隔开，防止二次电池B震动时第一连接部31和第二连接部32搭接在一起，进一步提高二次电池B的安全性能。同样地，第二熔断部35的外部也可以设有绝缘保持体H，防止二次电池B震动时第三连接部34和第二连接部32搭接在一起。

在根据本实用新型的二次电池B中，参照图1至图5，第三连接部34和第四连接部36分别设置在第二连接部32相对的两侧。第一电芯21和第二电芯22的第一极耳T1分别焊接于第三连接部34和第四连接部36，而第三连接部34和第四连接部36的布置方式能够保证第一极耳T1与第三连接部34和第四连接部36的焊接强度。

在根据本实用新型的二次电池B的一实施例中，参照图1和图5，电芯单元2还包括第三电芯23，且第三电芯23具有第一极耳T1。参照图1至图4，第一连接片3还具有：第五连接部38，与第三电芯23的第一极耳T1固定，且第五连接部38和第三连接部34设置在第二连接部32的同一侧；以及第四熔断部39，连接在第二连接部32和第五连接部38之间，且第四熔断部39的横截面积分别小于第二连接部32的横截面积以及第五连接部38的横截面积。

在根据本实用新型的二次电池B中，参照图5，第五连接部38和第三连接部34之间设有绝缘层L。为了保证第三电芯23的第一极耳T1与第五连接部38的连接面积，第五连接部38会与第三连接部34部分重叠，而为了避免重叠的部分接触，防止第五连接部38和第三连接部34电连接，所以需要设置绝缘层L来将第五连接部38和第三连接部34隔开。

在根据本实用新型的二次电池B中，绝缘层L由陶瓷材料或有机材料制成，厚度为5μm～40μm。

在根据本实用新型的二次电池B中，第一连接片3由同一种材料一体成型。

在根据本实用新型的二次电池B的另一实施例中，参照图7和图8，第三电芯23的第一极耳T1也可以直接固定于第三连接部34。

在根据本实用新型的二次电池B中，参照图1和图7，顶盖1上还设有第二极柱12；第一电芯21和第二电芯22均具有与第一极耳T1极性相反的第二极耳T2。所述二次电池B还包括：第二连接片4，连接在第一电芯21的第二极耳T2和第二极柱12之间，且连接在第二电芯22的第二极耳T2和第二极柱12之间。第二连接片4的结构可与第二连接片3的结构相同。

其次说明根据本实用新型第二方面的电池模组。

参照图1至图9，根据本实用新型的电池模组包括：多个本实用新型第一方面所述的二次电池B，其中各二次电池B相互并联。

在根据本实用新型的电池模组中，由于各二次电池B能够对第一电芯21和第二电芯22进行两级保护，当一个二次电池B的第一电芯21(或第二电芯22)短路时，能够有效地切断该第一电芯21与其它二次电池B的电连接，避免其它二次电池B对该第一电芯21放电，从而防止该第一电芯21热失控，降低该第一电芯21爆炸的风险，提高安全性能。

在根据本实用新型的电池模组中，参照图9，所述多个二次电池B的第一极柱11通过第一连接板5并联，所述多个二次电池B的第二极柱12通过第二连接板6并联。

Claims (11)

1.一种二次电池(B)，包括：

顶盖(1)，设有第一极柱(11)；

电芯单元(2)，包括第一电芯(21)和第二电芯(22)，第一电芯(21)和第二电芯(22)均具有第一极耳(T1)；

第一连接片(3)，连接在第一电芯(21)的第一极耳(T1)和第一极柱(11)之间，且连接在第二电芯(22)的第一极耳(T1)和第一极柱(11)之间；

其特征在于，

第一连接片(3)具有：

第一连接部(31)，与第一极柱(11)固定；

第二连接部(32)；

第一熔断部(33)，连接在第一连接部(31)与第二连接部(32)之间，且第一熔断部(33)的横截面积分别小于第一连接部(31)的横截面积以及第二连接部(32)的横截面积；

第三连接部(34)，与第一电芯(21)的第一极耳(T1)固定；

第二熔断部(35)，连接在第二连接部(32)和第三连接部(34)之间，且第二熔断部(35)的横截面积分别小于第二连接部(32)的横截面积以及第三连接部(34)的横截面积；

第四连接部(36)，与第二电芯(22)的第一极耳(T1)固定；

第三熔断部(37)，连接在第二连接部(32)和第四连接部(36)之间，且第三熔断部(37)的横截面积分别小于第二连接部(32)的横截面积以及第四连接部(36)的横截面积。

2.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，第一熔断部(33)的横截面积分别大于第二熔断部(35)的横截面积以及第三熔断部(37)的横截面积。

3.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，

第一熔断部(33)和第二熔断部(35)中的至少一个具有贯通第一连接片的表面的开口(O)；和/或，

第一熔断部(33)和第二熔断部(35)中的至少一个具有沿第一连接片的表面延伸的刻痕(N)。

4.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，第一熔断部(33)和/或第二熔断部(35)的外部设有绝缘保持体(H)。

5.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，第三连接部(34)和第四连接部(36)分别设置在第二连接部(32)相对的两侧。

6.根据权利要求5所述的二次电池(B)，其特征在于，

电芯单元(2)还包括第三电芯(23)，且第三电芯(23)具有第一极耳(T1)；

第一连接片(3)还具有：

第五连接部(38)，与第三电芯(23)的第一极耳(T1)固定，且第五连接部(38)和第三连接部(34)设置在第二连接部(32)的同一侧；以及

第四熔断部(39)，连接在第二连接部(32)和第五连接部(38)之间，且第四熔断部(39)的横截面积分别小于第二连接部(32)的横截面积以及第五连接部(38)的横截面积。

7.根据权利要求6所述的二次电池(B)，其特征在于，第五连接部(38)和第三连接部(34)之间设有绝缘层(L)。

8.根据权利要求7所述的二次电池(B)，其特征在于，绝缘层(L)由陶瓷材料或有机材料制成，厚度为5μm～40μm。

9.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，第一连接片(3)由同一种材料一体成型。

10.根据权利要求1所述的二次电池(B)，其特征在于，

顶盖(1)上还设有第二极柱(12)；

第一电芯(21)和第二电芯(22)均具有与第一极耳(T1)极性相反的第二极耳(T2)；

所述二次电池(B)还包括：第二连接片(4)，连接在第一电芯(21)的第二极耳(T2)和第二极柱(12)之间，且连接在第二电芯(22)的第二极耳(T2)和第二极柱(12)之间。

11.一种电池模组，其特征在于，包括：多个权利要求1～10中任一项所述的二次电池(B)，各二次电池(B)相互并联。