CN209447920U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及储能器件领域，提供了一种二次电池，包括：壳体，具有开口以及容置腔；电极组件，容置于容置腔内，包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜设置于第一极片和第二极片之间；盖板组件，包括盖板和第一端子板，盖板覆盖于开口且具有电极引出孔，第一端子板位于盖板的远离壳体的一侧且覆盖电极引出孔，第一端子板为复合结构，包括层叠设置的第一金属层和第二金属层，第一端子板的远离盖板的表面具有凹槽，凹槽贯穿第一金属层并延伸至第二金属层；密封构件，密封设置于凹槽内。本技术方案在凹槽内设置密封构件，可有效避免第一金属层与第二金属层与大气接触而发生电化学腐蚀，提高了二次电池的质量。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型涉及储能器件领域，特别是涉及一种二次电池。

背景技术

在二次电池中，壳体内的电极组件通常是通过转接片与顶盖上的电极端子板连接。在现有的二次电池制造过程中，电极组件先与转接片焊接，然后转接片与电极端子板通过激光焊接进行连接，最后再将电极组件装入壳体内。二次电池的电极端子板(特别是负极端子板)通常是具有两种不同的金属的复合结构，并且不同金属的结合处易产生电化学腐蚀，从而影响二次电池的质量。

实用新型内容

为此，需要提供一种二次电池，用于解决上述二次电池的电极端子板易产生电化学腐蚀的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，包括：

壳体，具有开口以及容置腔；

电极组件，容置于所述容置腔内，包括第一极片、第二极片和隔膜，所述隔膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间；

盖板组件，包括盖板和第一端子板，所述盖板覆盖所述开口且具有电极引出孔，所述第一端子板位于所述盖板的远离所述壳体的一侧且覆盖所述电极引出孔；所述第一端子板包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述第二金属层远离顶盖片的一侧，且所述第一金属层与所述第二金属层的材质不同；所述第一端子板的远离所述盖板的一侧具有凹槽，所述凹槽贯穿所述第一金属层并延伸至所述第二金属层；以及

密封构件，设置于所述凹槽内。

进一步的，所述密封构件为金属密封构件，所述金属密封构件的边缘与所述凹槽通过焊接形成密封连接。

进一步的，所述凹槽的内侧壁包括环形斜面，所述环形斜面位于所述内侧壁的顶部且向所述凹槽的中部倾斜，所述金属密封构件的外侧壁与所述环形斜面相互平行。

进一步的，所述金属密封构件设置有应力释放槽，所述应力释放槽沿所述金属密封构件的边缘设置且呈环状分布。

进一步的，所述密封构件为密封胶，所述密封胶覆盖所述第一金属层与所述第二金属层的结合部，并且所述密封胶的位置低于所述第一端子板的远离所述壳体的表面。

进一步的，所述凹槽包括第一通孔和第一凹陷部，所述第一通孔贯穿所述第一金属层，所述第一凹陷部位于所述第二金属层，且与所述第一通孔相对。

进一步的，所述凹槽的底部设置有第二凹陷部。

进一步的，所述凹槽的底部设置有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对且贯穿所述第二金属层。

进一步的，所述第一金属层包括铝或铝合金，所述第二金属层包括铜或铜合金。

进一步的，还包括转接片，所述转接片设置于所述盖板与所述电极组件之间且具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第一极片连接，所述第二连接部伸入所述电极引出孔内且与所述第二金属层焊接，所述第二连接部与所述第二金属层焊接形成的焊印位于所述第二金属层远离壳体的表面。

区别于现有技术，上述技术方案在二次电池的第一端子板上设置有凹槽，第一端子板与电极组件的焊接处可位于凹槽内，并且在凹槽内设置密封构件，从而使凹槽内的第一金属层与第二金属层结合处与外界隔绝，有效避免第一金属层与第二金属层的结合处与大气接触而发生电化学腐蚀，提高了二次电池的质量。

附图说明

图1为具体实施方式所述二次电池的结构示意图；

图2为具体实施方式所述二次电池的爆炸图；

图3为具体实施方式所述电池组件的剖面图；

图4为具体实施方式所述盖板组件的爆炸图；

图5为具体实施方式所述二次电池沿图1中A-A向的剖面图；

图6为图5中A部分的局部放大图；

图7a为具体实施方式所述密封构件与凹槽的结构示意图；

图7b为具体实施方式所述第一端子板的结构分解图；

图7c为另一具体实施方式所述第一端子板的结构分解图；

图8为具体实施方式所述二次电池沿图1中A-A向的剖面图；

图9为图8中B部分的局部放大图；

附图标记说明：

100、壳体；

110、开口；

120、容置腔；

200、电极组件；

210、第一极耳；

220、第二极耳；

230、第一极片；

240、第二极片；

250、隔膜；

300、盖板组件；

310、盖板；

320、第一端子板；

321、凹槽；

3211、环形斜面；

3212、第一通孔；

3213、第一凹陷部；

3214、第二凹陷部；

3215、第二通孔；

322、第一金属层；

323、第二金属层；

324、焊印；

330、电极引出孔；

340、密封槽；

350、第二端子板；

400、转接片；

410、第一连接部；

420、第二连接部；

500、密封构件；

510、定位槽；

520、应力释放槽；

530、外侧壁；

600、防爆阀；

700、注液孔；

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

需要说明的是，在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；除非另有规定或说明，术语“多个”是指两个以上；术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接；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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本说明书的描述中，需要理解的是，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”。

请参阅图1至图9，本申请提供了一种二次电池。如图1和图2所示，为具体实施方式二次电池的结构示意图，图2为具体实施方式二次电池的爆炸图。二次电池包括壳100、电极组件200、盖板组件300、转接片400以及密封构件500。

壳体100可由铝、铝合金或镀镍钢等金属材料制成，壳体100可以为矩形盒状结构或柱状结构，壳体100具有开口110和容置腔120。电极组件200容纳于壳体100的容置腔120内。

如图3所示，为电极组件200的剖面图。电极组件200包括第一极片230、第二极片240以及设置于所述第一极片230和所述第二极片240之间的隔膜250。其中，第一极片230可以为负极片，第二极片240为正极片,隔膜250由绝缘薄膜制成。在其他的实施例中，第一极片230还可以为正极片，而第二电极为负极片。其中，隔膜250是介于第一极片230和第二极片240之间的绝缘体。正极片的活性物质可被涂覆在正极片的涂覆区上，负极片的活性物质可被涂覆到负极片的涂覆区上。由第一极片230的涂覆区延伸出的部分则作为第一极耳210即负极极耳；由第二极片240的涂覆区延伸出的部分则作为第二极耳220即正极极耳。第二极耳220(即正极极耳)通过转接片400连接于盖板组件300上的第二端子板350(即正端子板)，同样地，负极极耳通过另一转接片400连接于盖板组件300上的第一端子板320(即负端子板)。在图3所示实施方式中，电极组件200为卷绕式结构，即第一极片230、隔膜250以及第二极片240均为带状结构，并且第一极片230、隔膜250以及第二极片240依次层叠并卷绕两圈以上形成电极组件200。在其他实施方式中，电极组件200也可以为层叠式电极组件，即电极组件中具有多片第一极片以及多片第二极片，隔膜设置在第一极片和第二极片之间，第一极片、隔膜、第二极片依次层叠设置。

如图2所示，壳体100内设置有四个电极组件200，四个电极组件200沿壳体100的厚度方向堆叠。当然，在其他实施例中，在壳体100内也可设置有一个电极组件200，或者在电池壳体内设置有五个以上的电极组件200。多个电极组件200沿壳体100的厚度方向堆叠。

如图1和2所示，盖板组件300设置于壳体100的开口处，与壳体100形成密闭的容置腔120，盖板组件300上设置有防爆阀600和注液孔700。如图4所示，为具体实施方式盖板组件300的爆炸图(包括了转接片400)。盖板组件300包括盖板310和设置于盖板310上的两个端子板，其中一个端子板为第一端子板320，另一个端子板为第二端子板350。盖板310可以由铝、铝合金等金属材料制成，盖板310的尺寸与壳体100的开口110的尺寸相适配。在盖板310上设置有密封槽340以及电极引出孔330。其中密封槽340由盖板310的远离电极组件200的表面向内凹陷形成，密封槽340内可设置有密封圈，密封圈的下部与密封槽340连接，密封圈的上部与第一端子板320的底部连接，从而起到密封作用，防止壳体100内的电解液外渗，第一端子板320和第二端子板350可通过焊接或通过铆钉等固定件固定于盖板310上。电极引出孔330位于密封槽340的中部，因此当第一端子板320或第二端子板350安装于盖板310时，电极引出孔330被第一端子板320或第二端子板350所覆盖。

在盖板组件300与电极组件200之间设置有转接片400，电极组件200的第一极耳210和第二极耳220可分别通过转接片400与盖板310上的端子板电连接。其中，如图4所示，转接片400包括第一连接部410和第二连接部420，第一连接部410可以为平板状结构，第二连接部420可以为设置于第一连接部410上并上向凸起的凸出部，第一连接部410用于与电极组件200的第一极片230连接，第二连接部420伸入电极引出孔330内且与第一端子板320连接。二次电池还包括另一转接片400，同样的，另一转接片400的第一连接部410与电极组件200的第二极片240连接，另一转接片400的第二连接部420伸入盖板310上的另一电极引出孔330内且与第二端子板350连接，因此通过转接片400可实现第一端子板320、第二端子板350与电极组件200之间的电连接。

如图5、图6以及图7a所示，图5为具体实施方式二次电池沿图1中A-A向的剖面图；图6为图5中A部分的局部放大图；图7a为具体实施方式密封构件500与凹槽321的的结构示意图。第一端子板320为负端子板，第二端子板350为正端子板，第二端子板350包括同一种金属基材，优选的，第二端子板350包括铝或铝合金。如图6和图7a所示，第一端子板320为复合结构，包括第一金属层322和第二金属层323，第一金属层322和第二金属层323沿第一端子板320的厚度方向层叠设置，其中，在一实施方式中第一金属层322为铝层或铝合金层，第二金属层323为铜层或铜合金层。由于二次电池的汇流排是由铝或铝合金制成，转接片400由铜或铜合金制成的，因此第一端子板320采用不同金属的复合结构便于与转接片400以及汇流排连接。

如图2和图4所示，其中，为了便于第一端子板320以及第二端子板350与对应的转接片400的第二连接部420焊接，在第一端子板320和第二端子板350的中部设置有凹槽321，从而减小端子板上的焊接面与转接片400的距离，减小焊接功率。

如图5和图6所示，凹槽321设置于第一端子板320的远离盖板310的表面，并且凹槽321贯穿第一金属层322并延伸至第二金属层323，即凹槽321穿透第一金属层322并使第二金属层323不被第一金属层322覆盖。如图6所示，在第一端子板320与转接片400焊接时，是第一端子板320上的第二金属层323与转接片400焊接在一起，并且形成焊缝，焊印324位于第二金属层323远离壳体100的表面。通过在第二金属层323一侧对转接片400和第一端子板320进行焊接，可以避免金属碎屑进入二次电池的内部引起短路，提高电池安全性能。

如图5、图6、图8以及图9所示，密封构件500设置于第一端子板320和第二端子板350的凹槽321内。密封构件500设置于第一端子板320的凹槽321内，可避免凹槽321内的第一金属层322与第二金属层323结合处暴露于外界，有效避免第一金属层322与第二金属层323与大气接触而发生电化学腐蚀，并且第一端子板320与转接片400的焊印324被密封构件500覆盖，可防止焊接失效引起的电解液泄漏，从而提高了二次电池的质量。

如图7b所示，为具体实施方式密封构件500与凹槽321的结构分解图。在本实施方式中，凹槽321包括第一通孔3212和第一凹陷部3213，其中，第一通孔3212贯穿第一金属层322，第一凹陷部3213位于第二金属层323与第一通孔3212相对的位置且由第二金属层323的表面向中部凹陷形成，第一通孔3212与第一凹陷部3213相连形成凹槽321。在本实施方式中，凹槽321包括位于第二金属层323表面向内凹陷的第一凹陷部3213，从而使凹槽321的底部距转接片400的间距更小，便于第一端子板320与转接片400焊接，减小焊接功率；同时，在第二金属层323上设置第一凹陷部3213可防止第二金属层323与转接片400焊接时有残留的第一金属层322,铜和铝异种材料焊接，会使焊接强度变低。

当然本申请二次电池中负极端子板上的凹槽321并不仅限于以上实施方式，在另一些实施方式中，凹槽321可以仅由第一金属层322上的第一通孔3212构成，即在第二金属层323与第一通孔3212相对应的表面可以为平面，即没有设置第一凹陷部3213。

在另一些实施方式中，密封构件500也可以由与第一金属层322相同材质的金属材料制成，并且为了提高金属密封构件500与凹槽321连接密封性，金属密封构件500的边缘与凹槽321通过焊接形成密封连接。如图7a所示实施方式中，为了提高金属密封构件500与第一端子板320的焊接精度，金属密封构件500的中部设置有定位槽510。定位槽510由金属密封构件500的上表面向下凹陷形成，定位槽510可用于金属密封构件500与第一端子板320焊接时定位用。进一步的，在金属密封构件500的边缘还设置了应力释放槽520。当金属密封构件500与应力释放槽520与第一端子板320焊接时，应力释放槽520可释放焊缝附近的应力，防止金属密封构件500产生裂纹使密封失效。

如图4、图6以及图7a所示，凹槽321为圆形凹槽，圆形凹槽的内侧壁包括环形斜面3211。其中，环形斜面3211位于凹槽的内侧面的顶部，即圆形凹槽的开口处，并且环形斜面3211向凹槽321的中部倾斜，即由凹槽321的开口向底部方向，环形斜面3211截面的的直径逐渐变小。并且密封构件500的外侧壁530与凹槽321的内侧壁环形斜面3211相互平行。在该实施方式中，将凹槽321的内侧壁的顶部设置成环形斜面3211，便于密封构件500与凹槽321连接，并且可降低密封构件500的加工尺寸误差对连接密封性的影响，有效保证密封构件500与凹槽321之间的连接密封性。

如图6所示，在密封构件500设置于凹槽321的开口处，并且密封构件500的厚度小于凹槽321的深度，从而使密封构件500与凹槽321的底部之间具有空腔。在该实施方式中，密封构件500的厚度小于凹槽321的深度，可减小密封构件500的体积和质量，进而提高二次电池的能量密度。

如图7a和图7b所示，在凹槽321的底部还设置了第二凹陷部3214，第二凹陷部3214为盲孔，第二凹陷部3214位于第二金属层323的表面，第二凹陷部3214可位于凹槽321底部的中心，并由第二金属层323向电级组件200所在方向凹陷形成。第一端子板320与密封构件500焊接时会产生废气，凹槽321底部的第二凹陷部3214可增加储存焊接废气的空间，从而防止虚焊造成密封失效。

如图7c所示，在另一实施方式中，凹槽321的底部设置有第二通孔3215。具体的，第二通孔3215位于第二金属层323上的第一凹陷部3213的底部，并且第二通孔3215贯穿第二金属层323，第二通孔3215可用于排出焊接第二金属层323和第二连接部420时产生的气体，防止焊接废气进入熔池中造成虚焊；其次第二通孔3215还可用于检测第二金属层323和第二连接部420的装配间隙，提高焊接精度，防止焊接失效。

如图8和图9所示，图8为具体实施方式所述二次电池沿图1中A-A向的剖面图；图9为图8中B部分的局部放大图。其中，密封构件500为密封胶，密封胶填充于凹槽321内，并且密封胶至少要覆盖凹槽321的底部以及第一金属层322与第二金属层323的结合部(即第一金属层322与第二金属层323的接触面)。因此通过密封胶可将第一金属层322与第二金属层323的结合部覆盖，防止其与大气接触产生电化学腐蚀。密封胶可选用与金属材料具有良好结合强度，且具有良好耐热性和流动性的密封胶，例如热熔胶、光敏胶等。在往凹槽321内注密封胶时，应保证密封胶既能够覆盖凹槽321的底部以及第一金属层322与第二金属层323的结合部，同时又不能从凹槽321溢出。第一端子板320与转接片400的焊印324被密封构件500覆盖，可防止焊印324处失效引起的电解液泄漏，从而提高了二次电池的质量。

进一步的，如图9所示，在本实施方式中，密封胶的顶部高于第一金属层322与第二金属层322的结合部，且低于第一端子板310的远离壳体100的表面，即密封胶的顶部低于凹槽321的开口。这样既能防止第一端子板的第一金属层322与第二金属层323发生电化学腐蚀，同时又可减少密封胶的用量。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：

壳体，具有开口以及容置腔；

电极组件，容置于所述容置腔内，包括第一极片、第二极片和隔膜，所述隔膜设置于所述第一极片和所述第二极片之间；

盖板组件，包括盖板和第一端子板，所述盖板覆盖所述开口且具有电极引出孔，所述第一端子板位于所述盖板的远离所述壳体的一侧且覆盖所述电极引出孔；所述第一端子板包括第一金属层和第二金属层，所述第一金属层位于所述第二金属层远离顶盖片的一侧，且所述第一金属层与所述第二金属层的材质不同；所述第一端子板的远离所述盖板的一侧具有凹槽，所述凹槽贯穿所述第一金属层并延伸至所述第二金属层；以及

密封构件，设置于所述凹槽内。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述密封构件为金属密封构件，所述金属密封构件的边缘与所述凹槽通过焊接形成密封连接。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述凹槽的内侧壁包括环形斜面，所述环形斜面位于所述内侧壁的顶部且向所述凹槽的中部倾斜，所述金属密封构件的外侧壁与所述环形斜面相互平行。

4.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述金属密封构件设置有应力释放槽，所述应力释放槽沿所述金属密封构件的边缘设置且呈环状分布。

5.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述密封构件为密封胶，所述密封胶覆盖所述第一金属层与所述第二金属层的结合部，并且所述密封胶的位置低于所述第一端子板远离所述壳体的表面。

6.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述凹槽包括第一通孔和第一凹陷部，所述第一通孔贯穿所述第一金属层，所述第一凹陷部位于所述第二金属层，且所述第一凹陷部与所述第一通孔相对。

7.根据权利要求6所述的二次电池，所述凹槽的底部设置有第二凹陷部。

8.根据权利要求6所述的二次电池，其特征在于，所述凹槽的底部设置有第二通孔，所述第二通孔与所述第一通孔相对且贯穿所述第二金属层。

9.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一金属层包括铝或铝合金，所述第二金属层包括铜或铜合金。

10.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，还包括转接片，所述转接片设置于所述盖板与所述电极组件之间且具有第一连接部和第二连接部，所述第一连接部与所述第一极片连接，所述第二连接部伸入所述电极引出孔内且与所述第二金属层焊接，所述第二连接部与所述第二金属层焊接形成的焊印位于所述第二金属层远离壳体的表面。