CN207398195U - 电池顶盖组件及二次电池 - Google Patents

电池顶盖组件及二次电池 Download PDF

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张捷
朱涛生
王鹏
李国伟
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Abstract

本实用新型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;以及本实用新型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
[0001]本实用新型涉及电池领域,尤其涉及一种电池顶盖组件及二次电池。
背景技术
[0002]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。 实用新型内容
[0003]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。
[0004]为了实现上述目的,在第一方面,本实用新型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,第一连接部的厚度为0.1mm-50mm。
[0005] 为了实现上述目的,在第二方面,本实用新型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;以及本实用新型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。
[0006] 本实用新型的有益效果如下:
[0007]在根据本实用新型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
[0008] 图1为根据本实用新型的二次电池的一实施例的示意图;
[0009] 图2为图1圆圈部分的放大图;
[0010]图3为图1中电池顶盖组件的一示意图;
[0011]图4为图1中电池顶盖组件的另一示意图;
[0012]图5为根据本实用新型的二次电池的另一实施例的示意图;
[0013] 图6为图5圆圈部分的放大图; luuh」 囹/乃囹a屮咕池坝显组忤的一不意图;
[0015] 图8为图5中电池顶盖组件的另一示意图。
[0016]其中,附图标记说明如下:
[0017] 1电池顶盖组件 1311第一配合孔
[0018] 11顶盖板 132第一延伸部
[0019] 111第一端子孔 14密封圈
[0020] 112第一凹槽 141本体部
[0021] 113下凹槽 142柱形部
[0022] 114第二凹槽 15第二电极端子
[0023] 12第一电极端子 16第二连接片
[0024] 121第一基体部 161第二连接部
[0025] 122第一凸部 162第二延伸部
[0026] 123条形突起 2电极组件
[0027] 124凸台 3壳体
[0028] I3第一连接片 T1第一极耳
[0029] 1:31第一连接部 T2第二极耳
具体实施方式
[0030] 下面参照附图来详细说明本实用新型的电池顶盖组件及二次电池。
[0031] 首先说明根据本实用新型第一方面的电池顶盖组件。
[0032] 参照图1至图8,根据本实用新型的电池顶盖组件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,第一连接部131的厚度为0.1mm-50mm 〇
[0033] 在根据本实用新型的电池顶盖组件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1沿与顶盖板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。
[0034] 另外,第一连接片I3的第一连接部131的厚度需要根据需求设定,但是,第一连接 部131不能过小,否则第一连接部131的强度不够,容易断裂;同样地,第一连接部131不能过 大,否则会占用过大的空间,因此,第一连接部丨31的厚度可为0优选为
[0035] 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m,且第一基体部丨2丨伸入第一端子孔111,第一凸部122 的横截面积大于第一端子孔hi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下侧的第一连接片丨3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hi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。 am:/#
[0036] 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大 起 123。
[0037] 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II3,可以进一 步降低电池顶盖组件1占用的空间高度,提高采用本实用新型的电池顶盖组件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的厚度,这样第一连接部丨31的一部 分收容于下凹槽113内;当然,优选地,下凹槽II3的深度大于第一连接部1:31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。
[0038] 参照图2和图6,第一基体部U1的下表面、下凹槽113的底面以及第一连接部1:31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U1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。
[0039] 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I2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。
[0040] 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。
[0041] 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,提高采用本实用新型的电池顶盖组件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。
[0042] 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m周界的第二凹槽114。其中第一凹槽II2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。
[0043] 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。
[0044]在根据本实用新型的电池顶盖组件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。
[0045] 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。
[0046]其次说明根据本实用新型第二方面的二次电池。
[0047] 参照图1至图8,根据本实用新型的二次电池包括: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;以及本实用新型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。
[0048] 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。
[0049]在根据本实用新型的二次电池中,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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052] 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。
[0053] 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。
[OOM]在根据本实用新型的二次电池中,参照图2和图6,优选第一连接片丨3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u由绝缘 材料制成,因此,即使第一连接片I3的第一连接部和第二连接片16的第二连接部161同 时与顶盖板11贴合也不会导致短路。
[0055]在根据本实用新型的二次电池中,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1:3的第一延伸部132可直接 与电极组件2的第一极耳n固定连接,第二连接片I6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,第一极耳打和第二极耳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1;32和第二连接片16的第二 延伸部162分舰伸_娜件2沿长度方向_侧并分别与第 定连接。在另一实施例中,参照图5,转接所需的第—极耳n和第二极耳 件2的顶部。此时,由于第一连接部m与第一极耳!!之间的高度差较小,因H在 I3的第一连接部131可直接固定于第一极耳n,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n的固定连接。第^1连'^片16 的结构可与第一连接片13的结构相同。
[0056]多个本实用新型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U具 有足够的高度),提高二次电池的能量密度。

Claims (12)

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(id且伸入第一端子孔(m);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(I3)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,其中,第一连接部的厚度为〇. imm-somm。
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 (I3)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。
3. 根据权利要求2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)。
4. 根据权利要求2所述的电池顶盖组件(1),其特征在于,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。
5. 根据权利要求4所述的电池顶盖组件(1),其特征在于,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。
6. 根据权利要求2所述的电池顶盖组件(1),其特征在于, 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。
7. 根据权利要求2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。
8. 根据权利要求7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)。
9. 根据权利要求8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) 。
10. 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。
11. 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(I5)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。
12.—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⑶,收容电极组件⑵且顶部具有开口;以及 根据权利要求卜11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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