CN209747633U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种二次电池，包括：顶盖板，具有电极引出孔以及形成电极引出孔的内侧表面；电极端子，与顶盖板相连接并覆盖电极引出孔；密封圈，具有沿电极引出孔的径向相继分布的环状的第一密封部和环状的第二密封部，第一密封部位于第二密封部的外周，顶盖板与电极端子通过第一密封部密封连接；绝缘件，包括沿径向相继分布的连接部和外延部，连接部位于外延部的外周，连接部与第二密封部密封连接；沿电极引出孔的轴向，连接部的投影与第二密封部的投影重叠设置；绝缘件超出第二密封部远离第一密封部的内环面的部分形成外延部，外延部远离连接部的边缘超过内侧表面。本实用新型的二次电池通过绝缘件能够延长顶盖板和电极端子之间的爬电距离。

Description

二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种二次电池。

背景技术

锂离子二次电池已被广泛应用于混合动力汽车和电动汽车领域。这是由于其具有高能量、高容量及高功率等优点。二次电池包括顶盖板、设置于顶盖板一侧的电极端子、连接于顶盖板的下绝缘件和连接于电极端子的集流件。顶盖板和电极端子之间安全距离偏小，使得两者在承受高压作用时，两者会发生击穿短路，影响二次电池使用安全性。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种二次电池，通过设置绝缘件能够延长顶盖板和电极端子之间的爬电距离，提高二次电池的使用安全性。

一方面，本实用新型实施例提出了一种二次电池，其包括：

顶盖板，顶盖板具有电极引出孔以及形成电极引出孔的内侧表面；电极端子，电极端子与顶盖板相连接并覆盖电极引出孔；密封圈，密封圈具有沿电极引出孔的径向相继分布的环状的第一密封部和环状的第二密封部，第一密封部位于第二密封部的外周，顶盖板与电极端子通过第一密封部密封连接；绝缘件，绝缘件包括沿径向相继分布的连接部和外延部，连接部位于外延部的外周，连接部与第二密封部相连接并彼此密封；沿电极引出孔的轴向，连接部的投影与第二密封部的投影重叠设置；绝缘件超出第二密封部远离第一密封部的内环面的部分形成外延部，外延部远离连接部的边缘超过内侧表面。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接部设置于第二密封部和电极端子之间。

根据本实用新型实施例的一个方面，连接部设置于第二密封部和顶盖板之间。

根据本实用新型实施例的一个方面，二次电池还包括集流件，集流件具有彼此连接的主体部和延伸部，主体部位于顶盖板远离电极端子的一侧，延伸部伸入电极引出孔中并与电极端子相连接，外延部的一部分延伸至延伸部和电极端子之间并且与延伸部和电极端子相接触。

根据本实用新型实施例的一个方面，二次电池还包括环形焊接部和绝缘片，延伸部和电极端子通过环形焊接部相连接，绝缘片设置于环形焊接部内并且设置于延伸部和电极端子之间。

根据本实用新型实施例的一个方面，二次电池还包括集流件，集流件具有彼此连接的主体部和延伸部，主体部位于顶盖板远离电极端子的一侧，延伸部伸入电极引出孔中并与电极端子相连接；沿径向，外延部远离连接部的边缘与延伸部间隔设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，密封圈具有环形容纳槽，环形容纳槽与第二密封部沿轴向排布，连接部至少部分地设置于环形容纳槽内。

根据本实用新型实施例的一个方面，沿径向，内环面超过内侧表面。

根据本实用新型实施例的一个方面，绝缘件整体为片状的环形结构体。

根据本实用新型实施例的一个方面，沿轴向，连接部的厚度为D1，第一密封部的最大厚度为D2，其中，D1/D2的值为0.07至0.71，或者，连接部的厚度D1的范围为0.05mm至0.5mm。

根据本实用新型实施例的二次电池包括顶盖板、连接于顶盖板的电极端子、密封圈以及绝缘件。密封圈具有第一密封部和第二密封部。顶盖板和电极端子通过第一密封部密封连接。绝缘件具有连接部和外延部。绝缘件的连接部与第二密封部密封连接。绝缘件的外延部超出第二密封部的内环面，从而可以延长顶盖板和电极端子之间的爬电距离，从而二次电池在承受高压时降低顶盖板和电极端子之间发生击穿的可能性，提升二次电池的使用安全性。

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二次电池的整体结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的二次电池的分解结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的二次电池的剖视结构示意图；

图4是图3中A处放大图；

图5是本实用新型另一实施例的密封圈和绝缘件的连接方式示意图；

图6是本实用新型又一实施例的密封圈和绝缘件的连接方式示意图；

图7是本实用新型再一实施例的密封圈和绝缘件的连接方式示意图；

图8是本实用新型一实施例的顶盖组件和集流件待装配状态示意图；

图9是本实用新型另一实施例的二次电池的剖视结构示意图；

图10是图9中B处放大图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、二次电池；

11、壳体；

12、电极组件；

13、顶盖板；131、电极引出孔；132、内侧表面；

14、电极端子；

15、密封圈；151、第一密封部；152、第二密封部；152a、内环面；152b、环形容纳槽；

16、绝缘件；161、连接部；162、外延部；

17、集流件；171、主体部；172、延伸部；

18、下绝缘板；181、基体部；182、凸出部；

19、环形焊接部；

20、绝缘片；

21、片状坯料；

X、径向；Y、轴向。

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10对本实用新型实施例进行详细描述。

参见图1和图2所示，本实用新型实施例的二次电池10包括壳体11、设置于壳体11内的电极组件12以及与壳体11密封连接的顶盖组件。

本实施例的壳体11为具有五个面的方形结构或其他形状。壳体11具有容纳电极组件12和电解液的内部空间。壳体11可以由例如铝、铝合金或塑料等材料制造。

电极组件12可通过将第一极片、第二极片以及位于第一极片和第二极片之间的隔膜一同堆叠或卷绕形成主体，其中，隔膜是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体。本实施例的电极组件12整体为扁平状结构，其具有预定的厚度、高度和宽度。在本实施例中，示例性地以第一极片为正极片，第二极片为负极片进行说明。同样地，在其他的实施例中，第一极片还可以为负极片，而第二极片为正极片。另外，正极片活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上，而负极片活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。由主体的涂覆区延伸出的未涂覆区则作为极耳，电极组件12包括两个极耳，即正极耳和负极耳，正极耳从正极片的涂覆区延伸出，负极耳从负极片的涂覆区延伸出。

参见图2和图3所示，本实用新型实施例的顶盖组件包括顶盖板13、电极端子14、密封圈15和绝缘件16。顶盖板13与壳体11密封连接，以将电极组件12封闭于壳体11内。顶盖板13具有电极引出孔131以及形成电极引出孔131的内侧表面132。电极端子14设置于顶盖板13的一侧并与顶盖板13相连接。电极端子14覆盖电极引出孔131。密封圈15的中心孔与电极引出孔131相对应设置。参见图4所示，密封圈15具有沿电极引出孔131的径向X相继分布的环状第一密封部151和环状第二密封部152。第一密封部151位于第二密封部152的外周。可选地，密封圈15为弹性体。密封圈15的材料可以是橡胶或硅胶等。顶盖板13与电极端子14通过第一密封部151密封连接。绝缘件16包括沿电极引出孔131的径向X相继分布的连接部161和外延部162。连接部161位于外延部162的外周。连接部161与第二密封部152相连接并彼此密封。沿电极引出孔131的轴向Y，连接部161的投影与第二密封部152的投影重叠设置。绝缘件16超出第二密封部152远离第一密封部151的内环面152a的部分形成外延部162。外延部162远离连接部161的边缘超过顶盖板13的内侧表面132。绝缘件16的外延部162可以延长顶盖板13和电极端子14之间的爬电距离。绝缘件16可采用PC、PFA、PVC、PP、PE或PET等绝缘和耐电解液的材料。

本实用新型实施例的二次电池10包括顶盖板13、连接于顶盖板13的电极端子14、密封圈15以及绝缘件16。密封圈15具有第一密封部151和第二密封部152。顶盖板13和电极端子14通过第一密封部151密封连接。绝缘件16具有连接部161和外延部162。绝缘件16的连接部161与第二密封部152密封连接。绝缘件16的外延部162超出第二密封部152的内环面152a，从而可以延长顶盖板13和电极端子14之间的爬电距离，从而二次电池10在承受高压时降低顶盖板13和电极端子14之间发生击穿的可能性，提升二次电池10的使用安全性。

在一个实施例中，参见图4所示，连接部161设置于第二密封部152和电极端子14之间。连接部161与电极端子14朝向第二密封部152的下表面接触。可选地，连接部161与电极端子14的下表面密封连接。在另一个实施例中，连接部161设置于第二密封部152和顶盖板13之间。连接部161与顶盖板13朝向第二密封部152的表面接触。可选地，连接部161与顶盖板13密封连接。

在一个实施例中，参见图2所示，二次电池10还包括集流件17。集流件17具有彼此连接的主体部171和延伸部172。主体部171位于顶盖板13远离电极端子14的一侧。延伸部172伸入电极引出孔131中并与电极端子14相连接。外延部162的一部分延伸至延伸部172和电极端子14之间并且与延伸部172和电极端子14相接触。在一个示例中，参见图6或图7所示，延伸部172具有顶壁、侧壁和连接顶壁和侧壁的圆弧过渡部。外延部162的一部分设置于延伸部172的顶壁和电极端子14之间并且与顶壁和电极端子14相接触。或者，外延部162的一部分与延伸部172的圆弧过渡部的外周面和电极端子14相接触。在另一个实施例中，参见图5所示，沿电极引出孔131的径向X，外延部162远离连接部161的边缘与延伸部172间隔设置。

在一个实施例中，参见图4所示，密封圈15具有环形容纳槽152b。环形容纳槽152b与第二密封部152沿电极引出孔131的轴向Y排布。第一密封部151和第二密封部152之间形成台阶。连接部161至少部分地设置于环形容纳槽152b内。在装配过程中，可以预先将绝缘件16设置于环形容纳槽152b内，从而密封圈15对绝缘件16起到限位，降低绝缘件16在装配过程中发生位置移动的可能性，有利于降低装配难度，提高装配便利性和装配效率。可选地，连接部161整体收纳于环形容纳槽152b内。连接部161与环形容纳槽152b的形状相匹配。

在一个实施例中，参见图4或图6所示，沿电极引出孔131的径向X，第二密封部152的内环面152a超过顶盖板13的内侧表面132，从而有利于进一步延长顶盖板13和电极端子14之间的爬电距离。二次电池10还包括下绝缘板18。下绝缘板18与顶盖板13相连接。下绝缘板18具有基体部181和凸出部182。基体部181和凸出部182彼此连接。沿电极引出孔131的轴向Y，基体部181和电极端子14分别设置于顶盖板13的两侧，其中，基体部181位于顶盖板13下侧，而电极端子14位于顶盖板13的上侧。在一个示例中，下绝缘板18的凸出部182至少部分地设置于电极引出孔131。凸出部182与密封圈15的第二密封部152相接触以实现彼此密封。

在一个实施例中，参见图7所示，第二密封部152的内环面152a与顶盖板13的内侧表面132相齐平。

在一个实施例中，绝缘件16整体为片状环形结构体，减少在电极引出孔131的轴向Y上所占用的空间，有利于提高二次电池10的能量密度。绝缘件16的连接部161和外延部162均为环形。连接部161位于外延部162的外周。绝缘件16的连接部161和外延部162为一体式结构。

在一个实施例中，参见图10所示，二次电池10还包括环形焊接部19。延伸部172和电极端子14通过环形焊接部19相连接。在一个示例中，绝缘件16自身为空心环形结构体。在装配时，延伸部172的一部分可以穿过绝缘件16的中心孔而与电极端子14焊接连接。在一个示例中，参见图8所示，在延伸部172和电极端子14进行焊接之前，预先将一实心的片状坯料21放置于延伸部172和电极端子14之间。然后，对延伸部172和电极端子14进行焊接以形成环形焊接部19。同时焊接过程会产生热量，从而片状坯料21上与环形焊接部19相对应的区域会被熔化。片状坯料21在环形焊接部19以外的部分形成绝缘件16。采用片状坯料21形成绝缘件16的方式，在装配过程中不需要对片状坯料21进行预定位，降低装配难度。参见图9和图10所示，二次电池10还包括设置于环形焊接部19以内的部分形成绝缘片20。绝缘片20设置于环形焊接部19内并且设置于延伸部172和电极端子14之间。可选地，在采用片状坯料21形成绝缘件16的实施例中，延伸部172和电极端子14完成焊接后，片状坯料21残留在环形焊接部19以内的部分形成绝缘片20。

在一个实施例中，参见图4所示，沿电极引出孔131的轴向Y，连接部161的厚度为D1，第一密封部151的最大厚度为D2，其中，D1/D2的值为0.07至0.71。D1/D2的值小于0.07时，绝缘件16的厚度相对第一密封部151的厚度偏小，从而绝缘件16自身刚度偏小，受到外力时易于发生结构性损坏而导致绝缘失效，同时厚度偏小时自身绝缘性偏差，使得顶盖板13和电极端子14之间存在高压时，自身存在被击穿的风险。另外，绝缘件16的自身厚度过小，提高了绝缘件16的加工制造难度和加工成本。D1/D2的值大于0.71时，绝缘件16的厚度偏大，使得第二密封部152的厚度相对第一密封部151的厚度偏小，从而第二密封部152自身刚度偏小，受到外力时易于发生结构性损坏而导致密封失效。同时，绝缘件16的厚度偏大，会过多占用二次电池10内部的安装空间，降低二次电池10的能量密度。另外，第二密封部152自身厚度过小，提高了密封圈15的加工制造难度和加工成本。可选地，绝缘件16的连接部161的厚度D1的范围为0.05mm至0.5mm。

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)

1.一种二次电池，其特征在于，包括：

顶盖板，所述顶盖板具有电极引出孔以及形成所述电极引出孔的内侧表面；

电极端子，所述电极端子与所述顶盖板相连接并覆盖所述电极引出孔；

密封圈，所述密封圈具有沿所述电极引出孔的径向相继分布的环状的第一密封部和环状的第二密封部，所述第一密封部位于所述第二密封部的外周，所述顶盖板与所述电极端子通过所述第一密封部密封连接；

绝缘件，所述绝缘件包括沿所述径向相继分布的连接部和外延部，所述连接部位于所述外延部的外周，所述连接部与所述第二密封部相连接并彼此密封；沿所述电极引出孔的轴向，所述连接部的投影与所述第二密封部的投影重叠设置；所述绝缘件超出所述第二密封部远离所述第一密封部的内环面的部分形成所述外延部，所述外延部远离所述连接部的边缘超过所述内侧表面。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述连接部设置于所述第二密封部和所述电极端子之间。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述连接部设置于所述第二密封部和所述顶盖板之间。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括集流件，所述集流件具有彼此连接的主体部和延伸部，所述主体部位于所述顶盖板远离所述电极端子的一侧，所述延伸部伸入所述电极引出孔中并与所述电极端子相连接，所述外延部的一部分延伸至所述延伸部和所述电极端子之间并且与所述延伸部和所述电极端子相接触。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括环形焊接部和绝缘片，所述延伸部和所述电极端子通过所述环形焊接部相连接，所述绝缘片设置于所述环形焊接部内并且设置于所述延伸部和所述电极端子之间。

6.根据权利要求1至3任一项所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括集流件，所述集流件具有彼此连接的主体部和延伸部，所述主体部位于所述顶盖板远离所述电极端子的一侧，所述延伸部伸入所述电极引出孔中并与所述电极端子相连接；沿所述径向，所述外延部远离所述连接部的边缘与所述延伸部间隔设置。

7.根据权利要求1至5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述密封圈具有环形容纳槽，所述环形容纳槽与所述第二密封部沿所述轴向排布，所述连接部至少部分地设置于所述环形容纳槽内。

8.根据权利要求1至5任一项所述的二次电池，其特征在于，沿所述径向，所述内环面超过所述内侧表面。

9.根据权利要求1至5任一项所述的二次电池，其特征在于，所述绝缘件整体为片状的环形结构体。

10.根据权利要求1至5任一项所述的二次电池，其特征在于，沿所述轴向，所述连接部的厚度为D1，所述第一密封部的最大厚度为D2，其中，D1/D2的值为0.07至0.71，或者，所述连接部的厚度D1的范围为0.05mm至0.5mm。