CN208570686U - 二次电池顶盖组件及二次电池 - Google Patents

Abstract

本申请涉及二次电池顶盖组件及二次电池。该二次电池顶盖组件包括第一极柱、第二极柱、顶盖片以及过充短路构件，第一极柱与所述顶盖片绝缘，过充短路构件，过充短路构件包括：翻转片，和导电片，导电片与所述第一极柱电连接；翻转片设置成在二次电池内部气压的作用下翻转并与导电片接触，以使第一极柱和第二极柱电连接，翻转片包括膜片状的基体，基体的横向长度大于基体的纵向长度。该方案中，翻转片的基体的长度尺寸大于宽度尺寸，这样设置后，即使顶盖片的纵向尺寸较小，通过增大基体的长度尺寸，也可以适当的增大基体的环形截面积，从而提高了翻转片的过流能力，使得翻转片在经过短路大电流时不会被熔断，保证了二次电池的安全性。

Description

二次电池顶盖组件及二次电池

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顶盖组件及二次电池。

背景技术

动力电池的壳体内部为密封环境，在电池过充导致失效的情况下，会快速产生大量的气体积聚在壳体内部，当壳体内部的气体压力增大到一定程度时，会导致壳体炸裂或引发更严重的事故。

实用新型内容

本申请提供了一种二次电池顶盖组件及二次电池，可以提高二次电池的安全性。

一种二次电池顶盖组件，包括第一极柱、第二极柱、顶盖片以及过充短路构件，所述第一极柱与所述顶盖片绝缘，

所述过充短路构件包括：

翻转片，和

导电片，所述导电片与所述第一极柱电连接；

所述翻转片设置成在二次电池内部气压的作用下翻转并与所述导电片接触，以使所述第一极柱和所述第二极柱电连接，所述翻转片包括膜片状的基体，所述基体的横向长度大于所述基体的纵向长度。

可选的，所述基体为中心对称结构。

可选的，所述基体的外轮廓形状为椭圆形。

可选的，所述基体的外轮廓形状为两端半圆、中间方的长圆形。

可选的，所述横向长度与所述纵向长度的比值为1.1～3.5。

可选的，所述顶盖片开设有通孔，所述翻转片固定且电连接于所述顶盖片，所述翻转片密封所述通孔，所述通孔的形状与所述基体的外轮廓形状相同。

可选的，所述基体的中心正对所述通孔的中心。

可选的，所述翻转片还包括设置于所述基体的中心区域的中央接触部，所述中央接触部突出于所述基体，且所述中央接触部的外轮廓形状与所述基体的外轮廓形状相同。

一种二次电池，包括电极组件、壳体以及上述任一项所述的二次电池顶盖组件，

所述二次电池顶盖组件连接于所述壳体的开口处并形成封装空间，所述电极组件封装在所述封装空间内，

所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板，所述第一极柱与所述第一极片电连接，所述第二极柱与所述第二极片电连接。

可选的，还包括熔断构件，

所述熔断构件连接于所述第一极片与所述第一极柱之间，和/或

所述熔断构件连接于所述第二极片与所述第二极柱之间。

本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：

本申请提供了一种二次电池顶盖组件，包括过充短路构件，其中，翻转片的基体的横向长度大于该基体的纵向长度，这样设置后，即使顶盖片的纵向尺寸较小，通过增大基体的长度尺寸，也可以适当的增大基体的环形截面积，从而提高翻转片的过流能力，这样，翻转片在经过短路大电流时不会被熔断，安全性得以提高。

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为本申请实施例提供的二次电池的剖视图；

图2为本申请实施例提供的二次电池的分解视图；

图3为本申请实施例提供的二次电池的另一种实施例的剖视图；

图4为现有设计中的圆形翻转片与本申请实施例提供的椭圆形翻转片的环形截面积的比较示意图；

图5为现有设计中的圆形翻转片与本申请实施例提供的长圆形翻转片的环形截面积的比较示意图。

附图标记：

10-电极组件；

20-壳体；

30-顶盖组件；

300-第一极柱；

302-第二极柱；

304-顶盖片；

3040-第一极柱孔；

3042-第二极柱孔；

3044-防爆阀安装孔；

3046-通孔；

306-防爆阀；

310-翻转片；

3100-基体；

31000-连接平面；

3102-中央接触部；

312-导电片；

314-上塑胶；

40-第一转接片；

50-第二转接片；

60-熔断构件。

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。

需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下。

此外，本文中出现的“横向”指的是平行于长条形顶盖片长度的方向，“纵向”指的是平行于长条形顶盖片宽度的方向。

如图1所示，本申请提供了一种二次电池，二次电池包括电极组件10、壳体20以及二次电池顶盖组件30(以下简称顶盖组件30)。其中，顶盖组件30连接于壳体20的开口处以形成封装空间，电极组件10封装在该封装空间内。

电极组件10包括第一极片、第二极片以及设置在第一极片与第二极片之间的隔板，电极组件10可以通过卷绕的方式加工形成，也可以通过层叠的方式加工形成。

顶盖组件30包括顶盖片304、伸出于顶盖片304外的第一极柱300和第二极柱302，第一极柱300的上端和第二极柱302的上端供与外电路连接，其中，第一极柱300的下端可以经由第一转接片40与第一极片电连接，第二极柱302的下端经由第二转接片50与第二极片电连接。

如图2所示，顶盖片304开设有第一极柱孔3040、第二极柱孔3042、防爆阀安装孔3044等。第一极柱孔3040和第二极柱孔3042分别供第一极柱300和第二极柱302伸出，防爆阀安装孔3044用于安装防爆阀306。

请继续参考图1，为了确保二次电池在过充下的安全性，顶盖组件30还包括过充短路构件，该过充短路构件包括翻转片310和导电片312。顶盖片304设有通孔3046，翻转片310连接于顶盖片304且密封该通孔3046。

一种实施例中，顶盖片304与第一极柱300绝缘，导电片312电连接于第一极柱300，导电片312和顶盖片304之间设有绝缘二者的上塑胶314并且，第二极柱302与顶盖片304电连接，当二次电池的内部压力大于阈值压力，翻转片310在内部压力的作用下翻转，此时，翻转片310与导电片312接触，第一极柱300与第二极柱302电连接以实现外短路。

可选择的，如图1所示，二次电池还可以包括熔断构件60，熔断构件60可以连接于第一极片与第一极柱300之间，或者熔断构件60连接于第二极片与第二极柱302之间，当然，也可以在第一极片与第一极柱300之间、第二极片与第二极柱302之间分别设置熔断构件60。

由于熔断构件60串联于二次电池的短路回路中，在外短路状态下，该短路回路中的短路大电流将熔断构件60熔断，此时，二次电池的过充状态被停止，并由此可以避免二次电池发生着火或爆炸，二次电池的安全性得以提高。

容易理解的，熔断构件60可以设置于第一转接片40，即，熔断构件60可以通过在第一转接片40上开设通孔或缺口而形成，这样，第一转接片40在通孔或缺口处的过流截面积减小，则流经短路大电流时即可在此处熔断。

熔断构件60设置于第二转接片50的方式可以与上述相同，也可以不同，本申请对此不做限定。

如图3所示，还可以在顶盖片304上设有两个通孔3046，相应的，翻转片310和导电片312均设置有两个，各翻转片310均连接于顶盖片304且分别密封通孔3046，两个导电片312分别电连接于第一极柱300和第二极柱302。此时，第一极柱300与顶盖片304绝缘，第二极柱302可以与顶盖片304绝缘，或者，第二极柱302也可以与顶盖片304电连接。

当二次电池的内部压力大于阈值压力，两个翻转片310在二次电池内部压力的作用下翻转，此时，各翻转片310分别与相对应的导电片312接触，同样可以使得第一极柱300与第二极柱302实现外短路。

请继续参考图2，本申请中，翻转片310包括膜片状的基体3100，基体3100的横向长度大于基体3100的纵向长度。这样设置的好处在于，该翻转片310可以适应具有较小纵向尺寸的顶盖片304，且通过设置不同的长度尺寸和宽度尺寸，可以增加基体3100的过流面积，从而可以增大基体3100承载短路电流的能力，这样，翻转片310在经过短路大电流时不会被熔断，进而可以使得，外短路回路中的大电流将熔点构件熔断，即可以停止二次电池的过充状态，保证了二次电池的安全性。

基体3100包括位于边缘区域的边缘部分和位于中心区域的变形部分，其中，边缘部分包括连接平面31000，基体3100经由该连接平面31000连接于顶盖片304上通孔3046的外周边沿，变形部分在初始状态呈下凹状态，当在预设的气体压力的作用下向上发生变形，即翻转，翻转后呈上凸状态。

一种可选择的实施例中，基体3100可以设置成中心对称结构，即，变形部分中心对称，这样一来，变形部分在受到气体作用时发生的变形相对均匀，有利于实现翻转片310翻转。例如，基体3100的外轮廓形状可以是椭圆形，又如，基体3100的外轮廓形状还可以是两端半圆、中间方的长圆形，但不仅限于以上所描述的形状。

容易理解的，在设计翻转片310时，需同时满足以下两个条件：1、保证翻转片310在预设的气压下翻转；2、翻转后，翻转片310在通过较大的短路电流时不被熔断。

如图4和图5所示，图4和图5分别示出了圆形翻转片和本申请提供的翻转片的环形截面积相比较的示意图。圆形翻转片的环形截面积＝π*D(直径)*T(厚度)，为了提高翻转片310的过流能力，可以增加直径D或厚度T。并且，为了增大圆形翻转片的环形截面积，圆形翻转片的直径越小，则厚度要求越大。

如果翻转片310设计为圆形翻转片，则要求该翻转片310的直径最大不能超过顶盖片304的厚度。然而，如果翻转片310设计成椭圆形或者长圆形的结构，则可以利用其长度方向上的空间，从而增加翻转片310的环形截面积，从而可以提高翻转片310的过流能力。

进一步，在基体3100设置为椭圆形或长圆形结构的前提下，相应的，通孔3046还可以相应的设置为椭圆形通孔或长圆形通孔，以使得翻转片310的外轮廓形状与通孔3046的形状设置为相同。这样设置后，方便翻转片310与顶盖片304的连接，可以很方便的实现基体3100与顶盖片304的连接，且可以更加可靠的密封通孔3046。

进一步，还可以设置基体3100的中心正对通孔3046的中心，这样设置后，基体3100就可以以该中心对称设置，相应的，基体3100的变形部分也可以以该中心对称设置，在二次电池内部压力的作用下，基体3100的变形部分可以可靠的实现变形，则翻转后的翻转片310与导电片312相互接触的可靠性以及稳定性也更高。

请继续参考图2，翻转片310还包括设置于基体3100的中心区域的中央接触部3102，翻转片310翻转后经由中央接触部3102与导电片312接触。中央接触部3102突出于基体310，且中央接触部3102的外轮廓形状与基体3100的外轮廓形状相同，例如椭圆形或长圆形等。设置为椭圆形或长圆形结构可以增大中央接触部3102在横向或纵向上的尺寸，以相应增大中央接触部3102与导电片312的接触面积，从而可以减小接触电阻，提高翻转片310承载电流的能力。

一种实施例，基体3100的横向长度与纵向长度的比值可以设置为1.1～3.5。该方案可以保证在具有较小宽度尺寸的顶盖片304上，依然可以使得翻转片310满足以上所述的两个条件。

最后，本领域技术人员应当理解的是，本申请中，第一极柱300可以作为正极柱，也可以作为负极柱，相应的，第二极柱302的极性与第一极柱300的极性相反。

一些实施例中，可以优选顶盖片304与正极柱导通，这样可以使得顶盖片304与正极柱等电位，因而可以相应提高顶盖片304抗腐蚀的能力。

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 (10)

1.一种二次电池顶盖组件，其特征在于，包括第一极柱、第二极柱、顶盖片以及过充短路构件，所述第一极柱与所述顶盖片绝缘，

所述过充短路构件包括：

翻转片，和

导电片，所述导电片与所述第一极柱电连接；

所述翻转片设置成在二次电池内部气压的作用下翻转并与所述导电片接触，以使所述第一极柱和所述第二极柱电连接，所述翻转片包括膜片状的基体，所述基体的横向长度大于所述基体的纵向长度。

2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述基体为中心对称结构。

3.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述基体的外轮廓形状为椭圆形。

4.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述基体的外轮廓形状为两端半圆、中间方的长圆形。

5.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述横向长度与所述纵向长度的比值为1.1～3.5。

6.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述顶盖片开设有通孔，所述翻转片固定且电连接于所述顶盖片，所述翻转片密封所述通孔，所述通孔的形状与所述基体的外轮廓形状相同。

7.根据权利要求6所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述基体的中心正对所述通孔的中心。

8.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述翻转片还包括设置于所述基体的中心区域的中央接触部，所述中央接触部突出于所述基体，且所述中央接触部的外轮廓形状与所述基体的外轮廓形状相同。

9.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件、壳体以及如权利要求1-8中任一项所述的二次电池顶盖组件，

所述二次电池顶盖组件连接于所述壳体的开口处并形成封装空间，所述电极组件封装在所述封装空间内，

所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板，所述第一极柱与所述第一极片电连接，所述第二极柱与所述第二极片电连接。

10.根据权利要求9所述的二次电池，其特征在于，还包括熔断构件，

所述熔断构件连接于所述第一极片与所述第一极柱之间，和/或

所述熔断构件连接于所述第二极片与所述第二极柱之间。