CN207558836U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池，其包括电极组件、顶盖片、第一转接片和第二转接片，所述电极组件包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一转接片连接，所述第二极耳与所述第二转接片连接，所述第一转接片和所述第二转接片中的至少一者为夹持型转接片，所述夹持型转接片包括连接部以及设置于所述连接部上的夹持部，所述连接部与所述顶盖片连接，所述夹持部包括相对设置且相互连接的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板之间形成容纳所述第一极耳或所述第二极耳的空间，且两者相配合以向所述第一极耳或所述第二极耳施加夹持力。该二次电池的能量密度和安全性均较高。

Description

二次电池

技术领域

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

由于二次电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面也有着广泛的应用前景，其已经成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。

安全性能是衡量二次电池的性能的重要指标之一。传统技术中，二次电池的电极组件与顶盖片之间的连接方式主要是：先将电极组件的极耳与转接片进行超声波焊接，然后再通过激光焊接的方式将转接片装配至顶盖片上。

采用上述方式时，为了保证极耳与转接片之间的连接可靠性，需要确保极耳与转接片之间具有足够大的接触面积，导致极耳会占据二次电池内部的较大空间，致使二次电池的能量密度偏低。尤其当极耳自电极组件的顶部伸出时，需要对极耳实施弯折操作，以保证极耳与转接片之间的连接可靠性，如此便加剧了极耳占据空间较大的问题；同时，弯折极耳时，极耳容易断裂，还容易出现极耳反弹后插入电极组件，进而与电极组件的极片接触而造成短路，进而引发较严重的安全问题。

实用新型内容

本申请提供了一种二次电池，以提高二次电池的能量密度，提高二次电池的安全性。

本申请提供的二次电池包括电极组件、顶盖片、第一转接片和第二转接片，所述电极组件包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一转接片连接，所述第二极耳与所述第二转接片连接，

所述第一转接片和所述第二转接片中的至少一者为夹持型转接片，所述夹持型转接片包括连接部以及设置于所述连接部上的夹持部，所述连接部与所述顶盖片连接，所述夹持部包括相对设置且相互连接的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板之间形成容纳所述第一极耳或所述第二极耳的空间，且两者相配合以向所述第一极耳或所述第二极耳施加夹持力。

可选地，所述夹持部设置为多个，各所述夹持部间隔排布于所述连接部上，各所述夹持部与不同的所述第一极耳或所述第二极耳夹持配合。

可选地，所述连接部与所述夹持部形成一体式结构。

可选地，所述第一板包括夹持段和过渡段，所述夹持段与所述第一极耳或所述第二极耳接触，所述夹持段通过所述过渡段与所述第二板连接，所述夹持段具有靠近所述第二板的装配行程，以使所述夹持段相对于所述过渡段向靠近所述第二板的方向凹陷。

可选地，所述第一板和所述第二板中的至少一者通过冲压工艺形成。

可选地，所述第一板和所述第二板中的至少一者与所述第一极耳或所述第二极耳焊接。

可选地，沿着所述电极组件的厚度方向，所述第一板远离所述连接部的边沿与所述第二板远离所述连接部的边沿相平齐。

可选地，所述第一极耳或所述第二极耳上朝向所述顶盖片的一端延伸至所述第一板与所述第二板的连接处。

可选地，还包括第一绝缘部和第二绝缘部，所述第一绝缘部设置于所述第一转接片与所述顶盖片之间，所述第二绝缘部设置于所述第二转接片与所述顶盖片之间，

所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成隔离凸部，以将所述顶盖片与所述第一转接片或者所述第二转接片隔开。

可选地，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成避让缺口，所述第一转接片或者所述第二转接片的至少一部分通过所述避让缺口外露。

可选地，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成装配缺口，所述装配缺口供所述第一转接片或者所述第二转接片通过。

可选地，还包括绝缘支架，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者与所述绝缘支架装配，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者开设装配槽，所述绝缘支架上的装配部与所述装配槽配合。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请所提供的二次电池通过第一转接片或者第二转接片实现第一极耳或者第二极耳的夹持，采用此种结构后，第一极耳与第一转接片之间的连接、第二极耳与第二转接片之间的连接更可靠，因此第一极耳与第一转接片、第二极耳与第二转接片之间的接触面积可以适当缩小，使得第一极耳和第二极耳所占用的空间随之减小，进而提高二次电池的能量密度。同时，第一极耳和第二极耳不需要进行弯折，也就不存在极耳断裂、极耳反弹的情况，以此提升二次电池的安全性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。

附图说明

图1为本申请实施例所提供的二次电池的爆炸图；

图2为本申请实施例所提供的二次电池的另一爆炸图；

图3为本申请实施例所提供的二次电池中，电极组件被裁切之前的结构示意图；

图4为本申请实施例所提供的二次电池中，电极组件被裁切之后的结构示意图；

图5为本申请实施例所提供的二次电池的部分结构在压铆前的结构示意图；

图6为本申请实施例所提供的二次电池的部分结构在压铆后的结构示意图；

图7为本申请实施例所提供的二次电池中，第二转接片的结构示意图；

图8为图7的A-A向剖视图；

图9为本申请实施例所提供的二次电池中，顶盖的结构示意图。

附图标记：

1-顶盖；

10-顶盖片；

11-第一极柱；

12-防爆阀；

13-注液孔；

14-第二极柱；

15-第一绝缘部；

151-装配缺口；

152-避让缺口；

153-隔离凸部；

154-装配槽；

16-第二绝缘部；

2-第一转接片；

3-第二转接片；

31-连接部；

32-第一板；

321-过渡段；

322-夹持段；

33-第二板；

4-电极组件；

41-第一电极组件；

42-第二电极组件；

400-第一极耳；

412-错位部分；

402-第二极耳；

5-绝缘片；

6-壳体；

7a-第一绝缘支架；

7b-第二绝缘支架；

8-密封钉。

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

具体实施方式

下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。

如图1-9所示，本申请实施例提供了一种二次电池，其包括壳体6、顶盖1、电极组件4、绝缘片5、第一转接片2、第二转接片3和密封钉8，其中：

壳体6的内部具有容纳空间，且壳体6的顶部具有开口，顶盖1封堵于该开口处，以使前述容纳空间成为封闭空间。顶盖1具体包括顶盖片10、第一极柱11、防爆阀12和第二极柱14，第一极柱11、防爆阀12和第二极柱14均设置于顶盖片10上，第一极柱11和第二极柱14可以作为整个二次电池的电连接端子，以便于实现二次电池的储能以及将二次电池所存储的电能输出；防爆阀12用于防止二次电池在充放电过程中出现爆炸。顶盖片10上可以开设注液孔13，密封钉8密封于该注液孔13内，通过注液孔13可以向二次电池的内部注入电解液，注液操作完毕后，将密封钉8封堵在注液孔13处，防止电解液从注液孔13漏出，同时防止外部环境中的杂质、水汽进入二次电池的内部。绝缘片5设置于壳体6与电极组件4之间，以实现壳体6与电极组件4之间的绝缘。

电极组件4可以设置为一个，也可以设置为多个，本申请实施例以电极组件设置为多个为例进行描述。此时，两个电极组件4分别为第一电极组件41和第二电极组件42，第一电极组件41和第二电极组件42均包括第一极耳400和第二极耳402。第一极耳400与第一转接片2连接，第二极耳402与第二转接片3连接。第一转接片2与第一极柱11可以通过激光焊接的方式固定到一起，并电连接，第二转接片3与第二极柱14可以通过激光焊接的方式固定到一起，并电连接。

本申请实施例中，第一转接片2和第二转接片3中的至少一者为夹持型转接片。也就是说，可以仅将第一转接片2设置为夹持型转接片，也可以仅将第二转接片3设置为夹持型转接片，也可以将两者均设置为夹持型转接片。本申请以第二转接片3为夹持型转接片为例进行描述。另外，为了便于理解，下文有些地方将第一转接片2和/或第二转接片3称为转接片，将第一极耳400和/或第二极耳402称为极耳。

具体地，夹持型转接片包括连接部31以及设置于连接部31上的夹持部，该连接部31与顶盖片10连接，夹持部包括相对设置且相互连接的第一板32和第二板33，该第一板32和第二板33之间形成容纳第二极耳402的空间，且两者相配合以向第二极耳402施加夹持力。也就是说，将第二极耳402置于连接部31、第一板32和第二板33所围成的U形槽内部，就可以通过第一板32和第二板33夹持第二极耳402，使得第一极耳400或者第二极耳402通过该夹持型转接片与第二极柱14连接。

需要说明的是，上述第一极柱11可以是正极柱，第一极耳400为正极极耳；对应地，第二极柱14可以是负极柱，第二极耳402为负极极耳。当然，也可以是第一极柱11为负极柱，第一极耳400为负极极耳，第二极柱14为正极柱，第二极耳402为正极极耳。

装配上述二次电池时，可以先将需要夹持在同一个夹持部内的第一极耳400压紧在一起，将夹持在同一个夹持部内的第二极耳402压紧在一起，此时各第一极耳400或者第二极耳402之间可能存在错位部分412，接下来可以对压紧后的第一极耳400或者第二极耳402实施裁切操作，将错位部分412裁掉，使得这些第一极耳400或者第二极耳402平齐，以便于减小第一极耳400或者第二极耳402占据的空间，提升二次电池内部空间的利用率，达到提升二次电池的能量密度的目的。

本申请实施例所提供的二次电池通过第一转接片2或者第二转接片3实现第一极耳400或者第二极耳402的夹持，采用此种结构后，第一极耳400与第一转接片2之间的连接、第二极耳402与第二转接片3之间的连接更可靠，因此第一极耳400与第一转接片2之间、第二极耳402与第二转接片3之间的接触面积可以适当缩小，使得第一极耳400和第二极耳402所占用的空间随之减小，进而提高二次电池的能量密度。同时，第一极耳400和第二极耳402不需要进行弯折，也就不存在极耳断裂、极耳反弹的情况，以此提升二次电池的安全性。

由于单个电极组件4中包括多个第一极耳400和多个第二极耳402，因此采用上述夹持型转接片后，单个夹持部可以同时将所有的第一极耳400或者多个第二极耳402都夹持住，但是如果第一极耳400和第二极耳402的数量较多，那么有可能出现夹持部的夹持力度不够的情况。因此，可将夹持部设置为多个，各夹持部间隔排布于连接部31上，各夹持部与不同的第一极耳400或第二极耳402夹持配合。例如，单个电极组件4可以对应与多个夹持部连接；当电极组件4设置为多个时，可以使得电极组件4的数量与夹持部的数量相等，此时，多个电极组件4的所有第一极耳400收拢后的部分或者所有第二极耳402收拢后的部分与多个夹持部一一对应地配合。此种实施例可以保证每个夹持部向其内部的第一极耳400或者第二极耳402施加更大的夹持力，以提升极耳的连接可靠性。

上述连接部31和夹持部可以分体加工后再固定到一起，具体可以采用焊接的方式进行固定。当然，连接部31与夹持部也可以形成一体式结构。也就是说，连接部31与夹持部可以通过一体成型的方式制造。采用后一种结构时，整个第一转接片2或者第二转接片3的结构强度更好，更不容易出现损坏，继而更可靠地向第一极耳400或者第二极耳402施加夹持力。同时，此种结构还可以简化二次电池的装配工序。

可选地，第一板32和第二板32中的至少一者通过冲压工艺形成。具体地，可以采用片材制造夹持型转接片，加工时，首先将片材的边缘进行弯折，使得该边缘相对于片材的其他部分翻折形成第一板32，然后在片材上靠近第一板32的区域切割断缝，接着冲压断缝靠近第一板32一侧的部分，使得这部分翻折形成第二板33，该第二板33与第一板32相对，进而形成夹持极耳的空间。此种加工工艺在提升转接片的结构强度的同时，还可以减少加工过程中的材料浪费，提高原材料的利用率。

进一步的实施例中，第一板32可以包括夹持段322和过渡段321，夹持段322与第二极耳402接触，夹持段322通过过渡段321与第二板33连接，夹持段322具有靠近第二板33的装配行程，以使夹持段322相对于过渡段321向靠近第二板33的方向凹陷。装配二次电池时，由于夹持段322的一侧与过渡段321连接，另一侧为自由侧，因此向该自由侧施加按压力，即可使夹持段322相对于过渡段321凹陷，以靠近第二板33，此时夹持段322与第二板33之间的距离减小，进而使得夹持段322向第二极耳402施加更大的作用力，增大极耳被夹持的程度，提升极耳与转接片之间的连接可靠性。此实施例中，夹持段322的变形可以通过压铆动作实现。

当然，第二板33也可以采用与上述第一板32类似的结构，使得极耳的相对两侧的夹持段同时变形，以进一步增加极耳受到的夹持力。

前述各实施例中，第一板32和第二板33共同夹持极耳就可以实现极耳的夹持，但是为了更好地保证转接片对极耳的夹持力度，第一板32和第二板33中的至少一者与其对应夹持的极耳焊接，这里的焊接可以是激光焊接、电阻焊接或其他焊接方式。具体地，将极耳置于第一板32和第二板33形成的空间中以后，可以进一步将极耳与第一板32或者第二板33焊接到一起，使得极耳相对于第一板32或者第二板33固定。当然，也可以同时将第一板32和第二板33都与对应的极耳焊接到一起，进一步提升极耳的夹持可靠性。另外，采用此焊接操作后，第一板32和第二板33与极耳之间的接触电阻有所减小，使得二次电池的性能更优。

可选的实施例中，可以将第一板32和第二板33在二次电池的高度方向上的尺寸定义为两者的高度，第一板32的高度和第二板33的高度可以不相等，也可以相等。考虑到最终被夹持于第一板32和第二板33之间的各个极耳的高度基本一致，因此如果将第一板32和第二板33的高度设置的相等，那么第一板32和第二板33与极耳之间的接触面积基本相等，使得两者的高度满足夹持极耳的要求，因此可以充分利用第一板32和第二板33的高度，防止第一板32和第二板33中的一者过高而导致二次电池内部的空间利用率不够高的问题。同时，此种结构也可以简化转接片的加工难度。基于此，可以使第一板32和第二板33的高度相等，也就是说，沿着电极组件4的厚度方向，第一板32远离连接部31的边沿与第二板33远离连接部31的边沿相平齐。

为了更充分地利用第一板32与第二板33之间的空间，当极耳置于第一板32和第二板33之间时，极耳上朝向顶盖片10的一端延伸至第一板32与第二板33的连接处。即，将转接片和极耳装配到一起后，极耳的末端基本与第一板32和第二板33的连接处抵靠在一起，此时，极耳基本无法再继续伸入第一板32和第二板33之间的空间。此种结构一方面可以防止第一板32和第二板33所形成的空间出现浪费，以此提升二次电池的能力密度，另一方面还可以在二次电池的高度方向上对极耳进行限位，防止极耳与转接片之间出现位移，使极耳与转接片之间的连接更加牢固。

进一步的实施例中，二次电池还可以包括第一绝缘部15和第二绝缘部16，第一绝缘部15设置于第一转接片2与顶盖片10之间，以在第一绝缘部15处实现第一转接片2与顶盖片10之间的绝缘，第二绝缘部16设置于第二转接片3与顶盖片10之间，以在第二绝缘部16处实现第二转接片3与顶盖片10之间的绝缘。第一绝缘部15和第二绝缘部16可以设置为塑胶件。

第一绝缘部15和第二绝缘部16中的至少一者的边缘处形成隔离凸部，该隔离凸部相对于第一绝缘部15或第二绝缘部16的主体结构向靠近电极组件4的方向凸出，以将顶盖片10与第一转接片2或者第二转接片3隔开。设置隔离凸部后，可以更加可靠地防止顶盖片10与第一转接片2或第二转接片3接触，以使顶盖片10与第一转接片2或者第二转接片3之间的绝缘性能更优，防止发生短路。同时，隔离凸部还可以辅助限制第一转接片2和第二转接片3相对于顶盖片10的位置，以提升二次电池的结构强度。此处的结构可以参见图9中的第一绝缘部15所设置的隔离凸部153。

为了便于实现二次电池的装配，可在第一绝缘部15和第二绝缘部16中的至少一者的边缘处设置避让缺口，第一转接片2或者第二转接片3的至少一部分通过该避让缺口外露。第一转接片2或者第二转接片3外露的部分可以被操作人员观察到，进而便于实现第一转接片2或者第二转接片3的相关装配操作，例如焊接操作。此处的结构可以参见图9中的第一绝缘部15所设置的避让缺口152。

另外，第一绝缘部15和第二绝缘部16中的至少一者的边缘处形成装配缺口，该装配缺口供第一转接片2或者第二转接片3通过。装配二次电池时，可以通过该装配缺口将第一转接片2或者第二转接片3推入第一绝缘部15或者第二绝缘部16的内部，进而便于第一转接片2或者第二转接片3的装配。此处的结构可以参见图9中的第一绝缘部15所设置的装配缺口151。

同时，第一绝缘部15和第二绝缘部16采用上述结构后，还可以减小两者以及电极组件占用的空间，进一步提升二次电池的能量密度。

一种可选的实施例中，二次电池还可以包括绝缘支架，第一绝缘部15和第二绝缘部16中的至少一者与该绝缘支架装配，第一绝缘部15和第二绝缘部16中的至少一者开设装配槽，绝缘支架上的装配部与该装配槽配合。绝缘支架上的装配部可以是凸起结构。具体地，绝缘支架可以设置两个，分别为第一绝缘支架7a和第二绝缘支架7b，两者配合于顶盖片10的相对两侧。通过绝缘支架上的装配部与第一绝缘部15和第二绝缘部16上的装配槽配合，可以更可靠地实现第一绝缘部15、第二绝缘部16、绝缘支架和顶盖片10之间的连接，提升二次电池的结构强度。此处的结构可以参见图9中的第一绝缘部15所设置的装配槽154。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种二次电池，包括电极组件、顶盖片、第一转接片和第二转接片，所述电极组件包括第一极耳和第二极耳，所述第一极耳与所述第一转接片连接，所述第二极耳与所述第二转接片连接，其特征在于，

所述第一转接片和所述第二转接片中的至少一者为夹持型转接片，所述夹持型转接片包括连接部以及设置于所述连接部上的夹持部，所述连接部与所述顶盖片连接，所述夹持部包括相对设置且相互连接的第一板和第二板，所述第一板和所述第二板之间形成容纳所述第一极耳或所述第二极耳的空间，且两者相配合以向所述第一极耳或所述第二极耳施加夹持力。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述夹持部设置为多个，各所述夹持部间隔排布于所述连接部上，各所述夹持部与不同的所述第一极耳或所述第二极耳夹持配合。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述连接部与所述夹持部形成一体式结构。

4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一板包括夹持段和过渡段，所述夹持段与所述第一极耳或所述第二极耳接触，所述夹持段通过所述过渡段与所述第二板连接，所述夹持段具有靠近所述第二板的装配行程，以使所述夹持段相对于所述过渡段向靠近所述第二板的方向凹陷。

5.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一板和所述第二板中的至少一者通过冲压工艺形成。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一板和所述第二板中的至少一者与所述第一极耳或所述第二极耳焊接。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，沿着所述电极组件的厚度方向，所述第一板远离所述连接部的边沿与所述第二板远离所述连接部的边沿相平齐。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一极耳或所述第二极耳上朝向所述顶盖片的一端延伸至所述第一板与所述第二板的连接处。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的二次电池，其特征在于，还包括第一绝缘部和第二绝缘部，所述第一绝缘部设置于所述第一转接片与所述顶盖片之间，所述第二绝缘部设置于所述第二转接片与所述顶盖片之间，

所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成隔离凸部，以将所述顶盖片与所述第一转接片或者所述第二转接片隔开。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成避让缺口，所述第一转接片或者所述第二转接片的至少一部分通过所述避让缺口外露。

11.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者的边缘处形成装配缺口，所述装配缺口供所述第一转接片或者所述第二转接片通过。

12.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，还包括绝缘支架，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者与所述绝缘支架装配，所述第一绝缘部和所述第二绝缘部中的至少一者开设装配槽，所述绝缘支架上的装配部与所述装配槽配合。