CN207800659U - 顶盖组件以及二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种顶盖组件以及二次电池。顶盖组件包括：顶盖片和设置于顶盖片的电极端子组件；电极端子组件包括：电极极柱，包括第一端部和第二端部，第一端部穿过顶盖片，第二端部位于顶盖片的下方；第二端部的端面包括焊接区域和让位区域，焊接区域和让位区域沿顶盖片的长度方向分布，让位区域朝向顶盖片凹陷形成凹部；其中，凹部沿顶盖片的宽度方向延伸且贯通让位区域，并且，凹部沿顶盖片的长度方向延伸且贯通让位区域。本实用新型实施例提供的顶盖组件能够提升二次电池结构紧凑性，提高二次电池内部空间利用率，有利于提高二次电池的能量密度。

Description

顶盖组件以及二次电池

技术领域

本实用新型涉及二次电池技术领域，特别是涉及一种顶盖组件以及二次电池。

背景技术

动力电池也称二次电池，为可再充电电池。动力电池被广泛地使用，例如，低容量的动力电池可用于小型电动车辆，高容量的动力电池可用于大型电动车辆。动力电池包括具有容纳腔的壳体、设置于壳体内的电芯以及盖合壳体开口的顶盖组件。顶盖组件包括顶盖片以及设置于顶盖片上的正极柱和负极柱。正极柱和负极柱穿过顶盖片。现有技术中，动力电池的壳体内部空间小，电芯占用的空间比例小，因此能量密度低，无法满足使用需求。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种顶盖组件以及二次电池。顶盖组件能够提升二次电池结构紧凑性，提高二次电池内部空间利用率，有利于提高二次电池的能量密度。

一方面，本实用新型实施例提出了一种顶盖组件，用于二次电池，其包括：顶盖片和设置于顶盖片的电极端子组件；

电极端子组件包括：

电极极柱，包括第一端部和第二端部，第一端部穿过顶盖片，第二端部位于顶盖片的下方；

第二端部的端面包括焊接区域和让位区域，焊接区域和让位区域沿顶盖片的长度方向分布，让位区域朝向顶盖片凹陷形成凹部；

其中，凹部沿顶盖片的宽度方向延伸且贯通让位区域，并且，凹部沿顶盖片的长度方向延伸且贯通让位区域。

根据本实用新型实施例的一个方面，凹部包括侧壁以及与侧壁相连接的底壁，侧壁与焊接区域相连接。

根据本实用新型实施例的一个方面，沿顶盖片的长度方向，焊接区域的长度与凹部的长度的比值为1/6～1/3。

本实用新型实施例的顶盖组件应用于二次电池时，由于电极极柱的第二端部包括焊接区域和凹部，自身呈台阶状结构，因此第二端部的焊接区域能够满足焊接要求的同时，凹部也能够让出更多的空间，以减小对二次电池的内部有限空间的占用，有利于将让出的空间用于提升电池能量密度。

另一个方面，本实用新型实施例提供一种二次电池，其包括：

如上述的顶盖组件；

电芯，电芯包括极耳；

转接片，转接片包括第一连接段和第二连接段；第一连接段与焊接区域焊接，第二连接段的至少一部分与凹部对应设置，第二连接段与极耳连接形成连接部。

根据本实用新型实施例的另一个方面，连接部的至少一部分被容纳于凹部内，极耳与第二连接段朝向电芯的表面相连接。

根据本实用新型实施例的另一个方面，连接部的至少一部分被容纳于凹部内，极耳与第二连接段背向电芯的表面相连接。

根据本实用新型实施例的另一个方面，在所述顶盖片(1)的长度方向上，极耳的长度与第二连接段的长度的比值为1/2～1。

根据本实用新型实施例的另一个方面，在顶盖片的长度方向上，第一连接段的长度和第二连接段的长度比值为1/10～1/3。

根据本实用新型实施例的另一个方面，连接部的下表面与焊接区域相齐平。

根据本实用新型实施例的另一个方面，连接部的下表面相对于焊接区域更靠近顶盖片。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一实施例的顶盖组件的整体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的顶盖组件的剖视结构示意图；

图3是图1的顶盖组件的仰视结构示意图；

图4是图2中A处局部放大图；

图5是本实用新型一实施例的二次电池的剖视结构示意图；

图6是图5中B处的局部放大图；

图7是本实用新型另一实施例的二次电池的局部剖视结构示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

1、顶盖片；

2、防爆阀；

3、连接板；

4、电极极柱；41、第一端部；42、第二端部；42a、焊接区域；42b、让位区域；421、凹部；421a、侧壁；421b、底壁；

5、电芯；51、极耳；

6、转接片；61、第一连接段；62、第二连接段；63、弯折过渡段。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图7对本实用新型实施例的顶盖组件和二次电池进行详细描述。

图1示意性地显示了本实用新型一实施例的顶盖组件的整体结构。图2示意性地显示了本实用新型一实施例的顶盖组件的剖视结构。图3示意性地显示了图1的顶盖组件的仰视结构。图4是图2中A处局部放大图。图5示意性地显示了本实用新型一实施例的二次电池的剖视结构。图6是图5中B处的局部放大图。图7示意性地显示了本实用新型另一实施例的顶盖组件的剖视结构。

参照图1和图2所示，本实用新型实施例的顶盖组件应用于二次电池。本实施例的顶盖组件包括顶盖片1、设置于顶盖片1的中间位置的防爆阀2以及设置于顶盖片1的电极端子组件。本实施例的顶盖片1呈条状结构，具有预定的长度、宽度和厚度。电极端子组件是正极输出端子或负极输出端子。

本实施例的电极端子组件包括电极极柱4以及设置于电极极柱4和顶盖片1之间的绝缘构件。参照图2和图4所示，电极极柱4包括在自身轴向上相对的第一端部41和第二端部42。顶盖片1上设置有沿自身厚度方向延伸的贯通孔。电极极柱4穿设于该贯通孔。电极极柱4的第一端部41和第二端部42分别位于顶盖片1的相对两侧。电极极柱4的第一端部41位于顶盖片1的上方，第二端部42位于顶盖片1的下方。

本实施例的顶盖组件应用于二次电池时，电极极柱4的第一端部41用于与连接板3焊接连接，并通过连接板3与汇流排电气连接。电极极柱4的第二端部42用于与二次电池所包括的电芯电连接。参照图3和图4所示，本实施例的第二端部42的端面包括焊接区域42a和让位区域42b。焊接区域42a和让位区域42b沿顶盖片1的长度方向分布。让位区域42b朝向顶盖片1凹陷形成凹部421。凹部421沿顶盖片1的宽度方向延伸且贯通让位区域42b，并且，凹部421沿顶盖片1的长度方向延伸且贯通让位区域42b。这样，第二端部42背向第一端部41的表面呈台阶状。凹部421能够为其它外部结构件让出更多的安装空间，从而有利于提高电极极柱4与外部结构件配合使用时的结构紧凑性。

在一个实施例中，参照图4所示，第二端部42上与焊接区域42a相对应部分的厚度大于与让位区域42b相对应部分的厚度，一方面，第二端部42上与焊接区域42a相对应部分满足厚度要求，避免外部结构件与焊接区域42a进行焊接过程中，第二端部42上与焊接区域42a相对应部分被焊穿而导致连接失效；另一方面，在顶盖组件应用于二次电池时，让位区域42b能够减小对二次电池壳体内空间的占用，节约出的额外空间有利于提高二次电池能量密度。可选地，第二端部42上与焊接区域42a相对应部分的厚度大于等于2mm，保证使用例如激光焊等焊接方式时，焊接区域42a在厚度方向上不会被熔穿。第二端部42上与让位区域42b相对应部分的厚度与第二端部42上焊接区域42a相对应部分的厚度的比值为1/3至2/3。

在一个实施例中，参照图4所示，凹部421包括侧壁421a以及与侧壁421a相连接的底壁421b。侧壁421a与焊接区域42a相连接。可选地，侧壁421a与底壁421b均为平面、且两者之间的夹角为直角或钝角，便于加工制造。可选地，底壁421b与焊接区域42a均为平面、且两者平行，便于加工制造。可选地，第二端部42的整体结构大致为矩形的板状结构。电极极柱4包括从第二端部42的中心位置凸出的柱状本体。柱状本体上远离第二端部42的自由端为第一端部41。凹部421沿顶盖片1的长度方向延伸越过柱状本体，以使凹部421的至少一部分位于柱状本体的正下方。在顶盖片1长度尺寸较小的情况下，该凹部421设计能够在顶盖片1的长度方向上节约出更多的空间。在顶盖组件应用于二次电池时，凹部421能够减小对二次电池壳体内空间的占用率，节约出的额外空间有利于提高二次电池能量密度。

在一个实施例中，在顶盖片1的长度方向上，焊接区域42a的长度与凹部421的长度的比值为1/6至1/3。根据顶盖片1自身的长度，第二端部42的焊接区域42a的长度和凹部421的长度均选择相适配的尺寸，从而保证焊接区域42a的面积满足焊接要求和过流面积要求，同时使得凹部421所让出的空间最大化。可选地，第二端部42所包括的凹部421相对于焊接区域42a更靠近防爆阀2。

本实用新型实施例的顶盖组件应用于二次电池时，由于电极极柱4的第二端部42包括焊接区域42a和凹部421，自身呈台阶状结构，因此第二端部42的焊接区域42a能够满足焊接要求的同时，凹部421也能够让出更多的空间，以减小对二次电池的内部有限空间的占用，有利于将让出的空间用于提升电池能量密度。

本实用新型实施例还提供一种二次电池。参照图5所示，本实施例的二次电池包括具有开口的壳体、设置于壳体内的电芯5、上述实施例的顶盖组件以及用于连接电芯5和顶盖组件所包括的电极极柱4的转接片6。

参照图6所示，本实施例的顶盖组件连接于壳体，以封闭壳体的开口，从而将电芯5密封于壳体内。电芯5具有用于与转接片6电气连接的极耳51。在顶盖组件所包括的顶盖片1的长度方向上，转接片6包括第一连接段61和第二连接段62。

本实施例的转接片6的第一连接段61与第二端部42的焊接区域42a焊接，两者可以采用例如激光焊等焊接方式焊接。转接片6的第二连接段62与电芯5的极耳51电气连接，两者可以采用例如超声波焊等焊接方式实现连接。第二连接段62的至少一部分与凹部421对应设置。极耳51与第二连接段62形成的连接部的至少一部分被容纳于凹部421内，以有效利用凹部421所让出的空间，避免极耳51和第二连接段62额外占用壳体内的其余空间，从而有利于增大电芯5的整体尺寸，提高电池能量密度。

在一个实施例中，极耳51上与第二连接段62两者连接形成的连接部的至少一部分被容纳于凹部421内。极耳51与第二连接段62朝向电芯5的表面相连接。第二连接段62与凹部421的底壁421b之间相接触或者预留出间隙。可选地，本实施例的转接片6包括设置于第一连接段61和第二连接段62之间的弯折过渡段63，使得转接片6整体呈台阶状结构，使得转接片6自身的形状与焊接区域42a和凹部421形成的台阶状结构在形状上相配合。第一连接段61和第二连接段62分别设置于弯折过渡段63的相对两侧，彼此反向延伸、且相互平行。这样，第一连接段61能够与焊接区域42a焊接，同时第二连接段62和极耳51相连接形成的连接部的至少一部分位于凹部421内。

进一步可选地，在第二端部42厚度方向上，第二连接段62与极耳51两者形成的连接部的下表面与焊接区域42a相齐平，或者，第二连接段62与极耳51相连接的连接部的下表面相对于焊接区域42a更靠近顶盖片1。这里的下表面指的是朝向电芯5的表面。这样，能够缩小第二端部42上与让位区域42b相对应的部分、转接片6的第二连接段62和极耳51三者的总厚度，使三者的总厚度小于等于第二端部42上与焊接区域42a相对应部分的厚度，从而节省出更多的空间以利于增大电芯5的整体尺寸，进而有利于提高二次电池的能量密度。

在一个实施例中，参照图7所示，极耳51上与第二连接段62两者连接形成的连接部的至少一部分被容纳于凹部421内。极耳51与第二连接段62背向电芯5的表面相连接。极耳51位于第二连接段62与凹部421的底壁421b之间，且极耳51与凹部421的底壁421b相接触或者预留间隙。这样，凹部421能够容纳极耳51，以缩小第二端部42上与让位区域42b相对应的部分、转接片6的第二连接段62和极耳51三者的总厚度，使三者的总厚度等于第二端部42上与焊接区域42a相对应部分和第一连接段61的总厚度，以节省出更多的空间以利于增大电芯5的整体尺寸，从而有利于提高二次电池的能量密度。本实施例的转接片6为等厚的平板状结构。

这样，第一连接段61能够与焊接区域42a焊接，同时第二连接段62和凹部421之间形成有用于容纳极耳51的间隙。第一连接段61的下表面与第二连接段62与极耳51相连接的连接部的下表面相齐平。这里的下表面指的是朝向电芯5的表面。

本实用新型实施例的电芯5的极耳51被容纳于电极极柱4的第二端部42所包括的凹部421内，从而在顶盖片1的长度方向上，二次电池的正输出极所对应的极耳51和负输出极所对应的极耳51之间保持有效安全距离，同时又避免极耳51位于电极极柱4的下方时额外占用过多空间，因此本实施例的顶盖组件更加适用于要求顶盖片1长度尺寸较小的二次电池。

本实用新型实施例中，在顶盖片1的长度方向上，电芯5的极耳51的长度与转接片6的第二连接段62的长度的比值为1/2至1，保证极耳51和第二连接段62形成的连接部满足最低的过流面积要求和连接强度要求，最大限度地缩小极耳51和第二连接段62形成的连接部的整体尺寸，缩小极耳51和第二连接段62形成的连接部所占用的空间。

本实用新型实施例中，在顶盖片1的长度方向上，第一连接段61的长度和第二连接段62的长度比值为1/10至1/3，保证第一连接段61与焊接区域42a的焊接面积满足最低的过流面积要求和连接强度要求，以及，第二连接段62与极耳51的焊接区域42a满足最低的过流面积要求和连接强度要求。这样，最大限度地缩小转接片6的整体尺寸，缩小转接片6所占用的空间。

本实用新型实施例的二次电池，包括具有焊接区域42a和凹部421的电极极柱4。电芯5的极耳51和转接片6连接形成的连接部能够被容纳于凹部421内，从而在第二端部42的厚度方向上，缩小极耳51和转接片6连接形成的连接部所占用的空间，节省出更多的空间以利于增大电芯5的整体尺寸，进而有利于提高二次电池的能量密度。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (10)

1.一种顶盖组件，用于二次电池，其特征在于，包括：

顶盖片(1)和设置于所述顶盖片(1)的电极端子组件；

所述电极端子组件包括：

电极极柱(4)，包括第一端部(41)和第二端部(42)，所述第一端部(41)穿过所述顶盖片(1)，所述第二端部(42)位于所述顶盖片(1)的下方；

所述第二端部(42)的端面包括焊接区域(42a)和让位区域(42b)，所述焊接区域(42a)和所述让位区域(42b)沿所述顶盖片(1)的长度方向分布，所述让位区域(42b)朝向所述顶盖片(1)凹陷形成凹部(421)；

其中，所述凹部(421)沿所述顶盖片(1)的宽度方向延伸且贯通所述让位区域(42b)，并且，所述凹部(421)沿所述顶盖片(1)的长度方向延伸且贯通所述让位区域(42b)。

2.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，所述凹部(421)包括侧壁(421a)以及与所述侧壁(421a)相连接的底壁(421b)，所述侧壁(421a)与所述焊接区域(42a)相连接。

3.根据权利要求1所述的顶盖组件，其特征在于，沿所述顶盖片(1)的长度方向，所述焊接区域(42a)的长度与所述凹部(421)的长度的比值为1/6～1/3。

4.一种二次电池，其特征在于，包括：

如权利要求1至3任一项所述的顶盖组件；

电芯(5)，所述电芯(5)包括极耳(51)；

转接片(6)，所述转接片(6)包括第一连接段(61)和第二连接段(62)；所述第一连接段(61)与所述焊接区域(42a)焊接，所述第二连接段(62)的至少一部分与所述凹部(421)对应设置，所述第二连接段(62)与所述极耳(51)连接形成连接部。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述连接部的至少一部分被容纳于所述凹部(421)内，所述极耳(51)与所述第二连接段(62)朝向所述电芯(5)的表面相连接。

6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述连接部的至少一部分被容纳于所述凹部(421)内，所述极耳(51)与所述第二连接段(62)背向所述电芯(5)的表面相连接。

7.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，在所述顶盖片(1)的长度方向上，所述极耳(51)的长度与所述第二连接段(62)的长度的比值为1/2～1。

8.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，在所述顶盖片(1)的长度方向上，所述第一连接段(61)的长度和所述第二连接段(62)的长度比值为1/10～1/3。

9.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述连接部的下表面与所述焊接区域(42a)相齐平。

10.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述连接部的下表面相对于所述焊接区域(42a)更靠近所述顶盖片(1)。