CN208819970U - 二次电池 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、壳体、顶盖组件以及集流构件。电极组件收容于壳体内且包括主体部和第一极耳，第一极耳从主体部沿横向的一端延伸。顶盖组件包括顶盖板和设置于顶盖板的第一电极端子，顶盖板连接于壳体。集流构件连接第一极耳和第一电极端子。集流构件包括基板和支撑板，基板设置于主体部沿横向的一侧并沿垂直于横向的方向延伸，支撑板从基板沿纵向的外端延伸并回折到基板的远离主体部的一侧。支撑板包括弯曲部和连接部，弯曲部与基板相连并弯折为弧形，连接部从弯曲部的远离基板的一端延伸；第一极耳连接于连接部并沿着弯曲部的表面弯折。

Description

二次电池
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。
背景技术
二次电池通常包括电极组件、壳体、电极端子和集流构件，集流构件用于电连接电极组件和电极端子。在二次电池的成型过程中，通常先将电极组件的极耳焊接到集流构件，然后在弯折集流构件和极耳，以减小集流构件和极耳占用的空间。但是，集流构件容易在弯折处形成尖角，当二次电池震动时，所述尖角容易刺破极耳，进而减小极耳的过流能力，影响二次电池的性能。
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，其能避免极耳破裂，保证极耳的过流能力。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括电极组件、壳体、顶盖组件以及集流构件。电极组件收容于壳体内且包括主体部和第一极耳，第一极耳从主体部沿横向的一端延伸。顶盖组件包括顶盖板和设置于顶盖板的第一电极端子，顶盖板连接于壳体。集流构件连接第一极耳和第一电极端子。集流构件包括基板和支撑板，基板设置于主体部沿横向的一侧并沿垂直于横向的方向延伸，支撑板从基板沿纵向的外端延伸并回折到基板的远离主体部的一侧。支撑板包括弯曲部和连接部，弯曲部与基板相连并弯折为弧形，连接部从弯曲部的远离基板的一端延伸；第一极耳连接于连接部并沿着弯曲部的表面弯折。
连接部与基板之间留有第一间隙。优选地，沿远离弯曲部的方向，第一间隙逐渐减小。进一步优选地，连接部的远离弯曲部的一端与基板接触。
支撑板为两个且分别从基板沿纵向的两端延伸，两个支撑板相对弯折。沿纵向，两个支撑板的连接部之间留有第二间隙。
集流构件还包括端子连接板，端子连接板垂直于基板并连接第一电极端子和基板。
弯曲部的截面为扇形。
基板和支撑板整体形成。
第一极耳包括第一部分、第二部分以及第三部分，第一部分从主体部沿横向的一端延伸，第二部分从第一部分的远离主体部的一端延伸并沿着弯曲部的表面弯折，第三部分从第二部分远离第一部分的一端延伸且固定于连接部。
本实用新型的有益效果如下：在弯折支撑板和第一极耳时，本申请在支撑板的弯折处形成弧形的弯曲部，因此，第一极耳与弯曲部之间的接触面比较平滑，不存在尖角，从而降低第一极耳被刺破的概率。同时，第一极耳沿着弯曲部的弧形表面弯折，可以降低第一极耳在弯折处的应力集中，避免第一极耳断裂，保证第一极耳的过流能力。
附图说明
图1为根据本实用新型的二次电池的一剖视图。
图2为根据本实用新型的二次电池的电极组件的断面图。
图3为根据本实用新型的第一极片的示意图。
图4为根据本实用新型的二次电池的一分解图。
图5为根据本实用新型的二次电池的另一剖视图。
图6为图5虚线框部分的放大图。
图7为根据本实用新型的二次电在成型过程中的一示意图。
图8为根据本实用新型的二次电池的集流构件的一实施例的断面图。
图9为根据本实用新型的二次电池的集流构件的另一实施例的断面图。
其中，附图标记说明如下：
1电极组件 31顶盖板
11主体部 32第一电极端子
12第一极耳 33第二电极端子
121第一部分 4集流构件
122第二部分 41基板
123第三部分 42支撑板
13第二极耳 421弯曲部
14第一极片 422连接部
141第一涂覆区 43端子连接板
142第一未涂覆区 G1第一间隙
15第二极片 G2第二间隙
16隔膜 X横向
2壳体 Y纵向
3顶盖组件 Z高度方向
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本申请及其应用或使用的任何限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有开展创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中，需要理解的是，使用“第一”、“第二”、“第三”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
本申请的二次电池可为锂离子电池。
参照图1和图4，二次电池包括电极组件1、壳体2、顶盖组件3以及集流构件4。
参照图2，电极组件1包括第一极片14、第二极片15和隔膜16，隔膜16设置于第一极片14和第二极片15之间。电极组件1通过螺旋地卷绕第一极片14、第二极片15和隔膜16来形成，并通过压力按压形成椭圆形结构。电极组件1为二次电池实现充放电功能的核心部件。
第一极片14包括第一集流体和涂覆于第一集流体表面的第一活性物质层。第一极片14可为正极极片，第一集流体为铝箔，第一活性物质层包括锰酸锂、磷酸铁锂等活性材料。可将活性材料(例如锰酸锂、磷酸铁锂)、粘结剂、导电剂及溶剂制成浆料，然后将浆料涂布在第一集流体的两个表面，浆料固化后形成第一活性物质层。
第一集流体仅部分区域涂覆有第一活性物质层。参照图3，第一活性物质层以及第一集流体的涂覆有第一活性物质层的区域形成第一极片14的第一涂覆区141，第一集流体未涂覆第一活性物质层的区域形成第一极片14的第一未涂覆区142。所述第一未涂覆区142可为多个并间隔布置，当第一极片14卷绕成型后，所述多个第一未涂覆区142层叠在一起。
第二极片15包括第二集流体和涂覆于第二集流体表面的第二活性物质层，第二活性物质层以及第二集流体的涂覆有第二活性物质层的区域形成第二极片15的第二涂覆区，第二集流体未涂覆第二活性物质层的区域形成第二极片15的第二未涂覆区。所述第二未涂覆区可为多个并间隔布置，当第二极片15卷绕成型后，所述多个第二未涂覆区层叠在一起。第二极片15的结构与第一极片14的结构相似，其区别在于，第二集流体的材质可为铜箔，第二活性物质层包括石墨或硅等活性材料。
隔膜16可为聚乙烯(PE)膜、聚丙烯(PP)膜、PP\PE\PP三层复合膜。
在电极组件1卷绕成型后，第一极片14的第一涂覆区141、隔膜16以及第二极片15的第二涂覆区形成电极组件1的主体部11，第一极片14的多个第一未涂覆区142层叠在一起并作为电极组件1的第一极耳12，第二极片15的多个第二未涂覆区层叠在一起并作为电极组件1的第二极耳13。
电极组件1的卷绕轴平行于横向X，第一极耳12从主体部11沿横向X的一端延伸，第二极耳13从主体部11沿横向X的另一端延伸。
参照图4，壳体2可具有六面体形状或其它形状。壳体2内部形成收容腔，以容纳电极组件1和电解液。壳体2在一端形成开口，而电极组件1可经由所述开口放置到壳体2的收容腔。壳体2可由导电金属的材料制成，优选地，壳体2由可靠性高的铝或铝合金制成。
顶盖组件3包括顶盖板31、第一电极端子32和第二电极端子33。顶盖板31设置于壳体2并覆盖壳体2的开口，从而将电极组件1封闭在壳体2内。顶盖板31可通过焊接的方式连接于壳体2。第一电极端子32和第二电极端子33设置于盖板31，且第一电极端子32电连接于第一极耳12，第二电极端子33电连接于第二极耳132。
集流构件4连接第一极耳12和第一电极端子32。
具体地，参照图4至图6，集流构件4包括基板41和支撑板42，基板41设置于主体部11沿横向X的一侧并沿垂直于横向X的方向延伸。支撑板42从基板41沿纵向Y的外端延伸并回折到基板41的远离主体部11的一侧，在横向X上，支撑板42与基板41重叠。
支撑板42包括弯曲部421和连接部422，弯曲部421与基板41相连并弯折为弧形，连接部422从弯曲部421的远离基板41的一端延伸。第一极耳12连接于连接部422并沿着弯曲部421的表面弯折。基板41和支撑板42优选整体形成。
参照图7，为了便于焊接支撑板42和第一极耳12，通常先将集流构件4弯折为U形，此时，支撑板42大体垂直于基板41；当支撑板42和第一极耳12焊接完成后，再弯折支撑板42和第一极耳12，以减小支撑板42在横向X上占用的空间。
在弯折支撑板42和第一极耳12时，本申请在支撑板42的弯折处形成弧形的弯曲部421，因此，第一极耳12与弯曲部421之间的接触面比较平滑，不存在尖角，从而降低第一极耳12被刺破的概率。同时，第一极耳12沿着弯曲部421的弧形表面弯折，可以降低第一极耳12在弯折处的应力集中，避免第一极耳12断裂，保证第一极耳12的过流能力。
参照图1，集流构件4还包括端子连接板43，端子连接板43垂直于基板41并连接第一电极端子32和基板41。端子连接板43可通过焊接连接到第一电极端子32。基板41可从端子连接板43沿横向X的一端朝下弯折。基板41、支撑板42和端子连接板43整体形成。
参照图6，第一极耳12包括第一部分121、第二部分122以及第三部分123，第一部分121从主体部11沿横向X的一端延伸，第二部分122从第一部分121的远离主体部11的一端延伸并沿着弯曲部421的表面弯折，第三部分123从第二部分122远离第一部分121的一端延伸且固定于连接部422。
第一极耳12由层叠设置的多个第一未涂覆区142组成，而各第一未涂覆区142均是厚度较小的金属箔材。在第三部分123，多个第一未涂覆区142通过超声波焊接固定到连接部422。在第二部分122，多个第一未涂覆区142沿着弯曲部421弯折；如果弯曲部421形成有尖角，靠近弯曲部421的第一未涂覆区142很容易被刺破，而在本申请中，弯曲部421为弧形，弯曲部421与第一未涂覆区142之间的作用力更为均匀，所以靠近弯曲部421的第一未涂覆区142不容易被刺破。
参照图8和图9，弯曲部421的截面为扇形，弯曲部421的与第二部分122接触的表面为圆弧面。圆弧面可以使弯曲部421与第二部分122之间的作用力更为均匀，降低应力集中。
连接部422与基板41之间留有第一间隙G1。通过设置第一间隙G1，可以增大弯曲部421的直径，从而提高释放应力的效果，避免第一极耳12断裂。
优选地，参照图9，沿远离弯曲部421的方向，第一间隙G1逐渐减小，换句话说，连接部422朝靠近基板41的方向倾斜。连接部422倾斜时，可以增大弯曲部421的弧度(参照图8，当连接部422平行于基板41时，弯曲部421的圆心角等于180度；参照图9，当连接部422倾斜时，弯曲部421的圆心角大于180度)，提高弯曲部421与第一极耳12的接触面积，从而更有效地分散应力，避免应力集中。
在二次电池中，为避免电极组件1与壳体2接触，防止短路，通常会在电极组件1和壳体2之间设置绝缘片。在二次电池的成型过程中，通常先将电极组件1、顶盖组件3和集流构件4装配在一起，然后再将电极组件1装入壳体2中；在入壳的过程中，集流构件4和第一极耳12容易与绝缘片接触。如果连接部422平行于基板41，那么在入壳时，第一极耳12的自由端(存在尖角)容易与绝缘片接触，从而导致绝缘片被损伤，影响二次电池的安全性能。而如果连接部422朝靠近基板41的方向倾斜，那么在入壳时，第一极耳12的第二部分122容易与绝缘片接触，而由于第二部分122整体弯折为弧形，表面比较平滑，所以不容易损伤绝缘片，从而提高二次电池的安全性能。
进一步地，连接部422的远离弯曲部421的一端与基板41接触，这样可以使弯曲部421的弧度最大化，从而避免应力集中。
为了提高二次电池的容量，电极组件1通常设置为多个且沿纵向Y布置。支撑板42为两个且分别从基板41沿纵向Y的两端延伸，两个支撑板42相对弯折。一部分的电极组件1的第一极耳12可焊接到一个支撑板42，剩余部分的电极组件1的第一极耳12可焊接到另一个支撑板42。
沿纵向Y，两个支撑板42的连接部422之间留有第二间隙G2。在两个支撑板42之间预留第二间隙G2，可以避免两个支撑板42在弯折时重叠，防止支撑板42在横向X上占用过多的空间。

Claims (10)

1.一种二次电池，包括电极组件(1)、壳体(2)、顶盖组件(3)以及集流构件(4)；
电极组件(1)收容于壳体(2)内且包括主体部(11)和第一极耳(12)，第一极耳(12)从主体部(11)沿横向(X)的一端延伸；
顶盖组件(3)包括顶盖板(31)和设置于顶盖板(31)的第一电极端子(32)，顶盖板(31)连接于壳体(2)；
集流构件(4)连接第一极耳(12)和第一电极端子(32)；
集流构件(4)包括基板(41)和支撑板(42)，基板(41)设置于主体部(11)沿横向(X)的一侧并沿垂直于横向(X)的方向延伸，支撑板(42)从基板(41)沿纵向(Y)的外端延伸并回折到基板(41)的远离主体部(11)的一侧；
支撑板(42)包括弯曲部(421)和连接部(422)，弯曲部(421)与基板(41)相连并弯折为弧形，连接部(422)从弯曲部(421)的远离基板(41)的一端延伸；
第一极耳(12)连接于连接部(422)并沿着弯曲部(421)的表面弯折。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，连接部(422)与基板(41)之间留有第一间隙(G1)。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，沿远离弯曲部(421)的方向，第一间隙(G1)逐渐减小。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，连接部(422)的远离弯曲部(421)的一端与基板(41)接触。
5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，支撑板(42)为两个且分别从基板(41)沿纵向(Y)的两端延伸，两个支撑板(42)相对弯折。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，沿纵向(Y)，两个支撑板(42)的连接部(422)之间留有第二间隙(G2)。
7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，集流构件(4)还包括端子连接板(43)，端子连接板(43)垂直于基板(41)并连接第一电极端子(32)和基板(41)。
8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，弯曲部(421)的截面为扇形。
9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，基板(41)和支撑板(42)整体形成。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的二次电池，其特征在于，第一极耳(12)包括第一部分(121)、第二部分(122)以及第三部分(123)，第一部分(121)从主体部(11)沿横向(X)的一端延伸，第二部分(122)从第一部分(121)的远离主体部(11)的一端延伸并沿着弯曲部(421)的表面弯折，第三部分(123)从第二部分(122)远离第一部分(121)的一端延伸且固定于连接部(422)。
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