CN209880722U - 二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种二次电池，其包括壳体、电极组件、顶盖组件、转接构件和绝缘胶。电极组件收容于壳体内。顶盖组件包括顶盖板和电极端子，顶盖板具有端子孔，电极端子设置于顶盖板并覆盖端子孔。转接构件包括主体部和连接部，主体部设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧且连接于电极组件，连接部连接于主体部并朝向所述电极端子延伸。连接部具有顶壁和侧壁，侧壁至少部分设置于端子孔内，顶壁焊接于电极端子并形成焊接区，侧壁和顶壁构造成凹槽。绝缘胶至少部分设置于凹槽内并且粘接于焊接区。

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、壳体和顶盖组件。电极组件收容于壳体内。顶盖组件包括顶盖板和电极端子，顶盖板连接于壳体，电极端子设置于顶盖板。电极组件是二次电池实现充放电功能的核心构件，电极端子凸出于顶盖板的外侧并用于与外部设备电连接。

为了实现电极组件的充放电，现有技术通常使用转接构件来连接电极组件和电极端子。然而，转接构件一般焊接于电极端子，而焊接区域容易残留大量的金属颗粒；当二次电池在使用过程中震动时，金属颗粒容易落入电极组件内，引发安全隐患。

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，其能降低杂质落入电极组件的风险，提高安全性能。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池，其包括壳体、电极组件、顶盖组件、转接构件和绝缘胶。电极组件收容于壳体内。顶盖组件包括顶盖板和电极端子，顶盖板具有端子孔，电极端子设置于顶盖板并覆盖端子孔。转接构件包括主体部和连接部，主体部设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧且连接于电极组件，连接部连接于主体部并朝向所述电极端子延伸。连接部具有顶壁和侧壁，侧壁至少部分设置于端子孔内，顶壁焊接于电极端子并形成焊接区，侧壁和顶壁构造成凹槽。绝缘胶至少部分设置于凹槽内并且粘接于焊接区。

顶壁在远离电极端子的一侧具有第一表面，侧壁具有连接于第一表面的第二表面，第一表面和第二表面分别为凹槽的底面和侧面。第一表面和第二表面均被绝缘胶覆盖。

绝缘胶与第一表面、第二表面均贴合，第二表面为环形面，绝缘胶与第二表面相贴合的外表面为环形面。

第二表面的面积大于第一表面的面积。

焊接区具有相对于第一表面朝向电极组件凸出的凸部，凸部嵌入绝缘胶。

顶壁具有从第一表面朝向电极端子凹陷的第一凹部，第一凹部为多个且分布于焊接区的周围。绝缘胶嵌入第一凹部并连接于顶壁。

绝缘胶包括填充部和溢出部，填充部为实心结构并充满凹槽，溢出部从填充部的远离顶壁的一端延伸且位于凹槽外部。

溢出部覆盖凹槽的边缘且粘接于主体部的远离电极端子的表面。

溢出部与填充部一体设置，且溢出部的横截面积大于填充部的横截面积。

绝缘胶具有从溢出部远离填充部的表面朝向填充部凹陷的第二凹部，第二凹部的深度不超过凹槽的开口边缘。

本实用新型的有益效果如下：本申请在焊接区上设置具有粘性的绝缘胶，而绝绝缘胶可以固定焊接区上的杂质，避免杂质晃动，降低杂质落入电极组件的风险，提高安全性能。同时，绝缘胶可以直接粘接于焊接区，因此，本申请无需在转接构件设置固定结构。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的示意图。

图2为根据本实用新型的二次电池的剖视图。

图3为图2的方框区域的放大图。

图4为根据本实用新型的二次电池的转接构件的示意图。

图5为根据本实用新型的二次电池的绝缘胶的示意图。

图6为根据本实用新型的二次电池的转接构件和绝缘胶的一实施例的示意图。

图7为图6的方框部分的放大图。

图8为图6的转接构件和绝缘胶的分解图。

图9为根据本实用新型的二次电池的转接构件和绝缘胶的另一实施例的示意图。

其中，附图标记说明如下：

1 壳体

2 电极组件

3 顶盖组件

31 顶盖板

311 端子孔

32 电极端子

33 绝缘体

4 转接构件

41 主体部

42 连接部

421 顶壁

421a 第一表面

421b 第一凹部

422 侧壁

422a 第二表面

43 凹槽

5 绝缘胶

51 填充部

52 溢出部

53 第二凹部

W 焊接区

W1 凸部

X 长度方向

Y 宽度方向

Z 高度方向

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

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；术语“多个”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”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，或信号连接；“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申请中的具体含义。

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”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。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。

参照图1至图3，本申请的二次电池包括壳体1、电极组件2、顶盖组件3、转接构件4和绝缘胶5。

壳体1可具有六面体形状或其它形状。壳体1内部形成收容腔，以容纳电极组件2和电解液。壳体1在一端形成开口，而电极组件2可经由所述开口放置到壳体1的收容腔。壳体1可由铝或铝合金等导电金属的材料制成，也可由塑胶等绝缘材料制成。

电极组件2是二次电池实现充放电功能的核心构件。电极组件2包括正极极片、负极极片和隔膜，隔膜将正极极片和负极极片隔开。

在本申请中，电极组件2可为卷绕式结构。具体地，正极极片、负极极片和隔膜均为带状结构，将正极极片、隔膜和负极极片依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件2，并且电极组件2呈扁平状。

可替代地，电极组件2也可为叠片式结构。具体地，电极组件2包括多个正极极片和多个负极极片，所述多个正极极片和所述多个负极极片交替层叠，而隔膜设置于正极极片和负极极片之间。

正极极片包括正极集流体和涂覆于正极集流体表面的正极活性物质层，且正极集流体具有未涂覆正极活性物质层的正极空白区。正极集流体可为铝箔，正极活性物质层包括三元材料、锰酸锂或磷酸铁锂。

负极极片包括负极集流体和涂覆于负极集流体表面的负极活性物质层，且负极集流体具有未涂覆负极活性物质层的负极空白区。负极集流体可为铜箔，负极活性物质层包括石墨或硅。

顶盖组件3包括顶盖板31、电极端子32和绝缘体33，电极端子32设置于顶盖板31。顶盖板31的尺寸与壳体1的开口的尺寸相适配。顶盖板31可通过焊接等方式连接到壳体1并覆盖壳体1的开口，从而将多个电极组件2密封在壳体1内。顶盖板31可以由铝、铝合金等金属材料制成。电极端子32为两个且分别电连接于正极极片和负极极片。绝缘体33设置于顶盖板31的靠近电极组件2的一侧并将电极组件2和顶盖板31隔开。

顶盖板31具有贯通的端子孔311。对应地，端子孔311设置为两个。一个电极端子32设置于顶盖板31的远离电极组件2的一侧并覆盖一个端子孔311，另一个电极端子32设置于顶盖板31的远离电极组件2的一侧并覆盖另一个端子孔311。其中，电极端子32可以完全位于端子孔311的外部，也可以部分地收容于端子孔311，也可完全收容于端子孔311内。

电极端子32可通过转接构件4电连接于电极组件2。转接构件4可为两个，一个转接构件4连接一个电极端子32和正极极片，另一个转接构件4连接另一个电极端子32和负极极片。

转接构件4包括主体部41和连接部42，主体部41设置于顶盖板31的靠近电极组件2的一侧且连接于电极组件2，连接部42连接于主体部41并朝向所述电极端子32延伸。电极组件2的正极空白区或负极空白区可通过超声波焊接固定于转接构件4的主体部41。

具体地，参照图4和图6，连接部42具有顶壁421和侧壁422，侧壁422从主体部41延伸且至少部分设置于端子孔311内，顶壁421连接于侧壁422的远离主体部41的一端。侧壁422和顶壁421构造成凹槽43，凹槽43的开口朝向电极组件2。连接部42和凹槽43可通过冲压形成。

顶壁421焊接于电极端子32并形成焊接区W。侧壁422延伸到端子孔311内，而电极端子32位于顶壁421的远离电极组件2的一侧，因此，沿靠近电极组件2的方向，电极端子32的底端不会超过顶盖板31的靠近电极组件2的下表面，也就是说，电极端子32不会占用二次电池的内部空间。

多个二次电池可通过汇流条连接在一起，从而形成电池模组。电极端子32需要与汇流条焊接，所以为了保证焊接强度，电极端子32通常具有较大的厚度。在焊接电极端子32和顶壁421时，如果将激光直接作用在电极端子32上，那么焊接需要较大的能量，同时产生的热量也会烧坏其它构件(例如密封圈)。由于顶壁421的厚度小，所以将激光直接作用在顶壁421，可以降低焊接难度。但是，激光焊接过程中会产生杂质(例如金属屑)，杂质附着在焊接区W上。当二次电池震动时，焊接区W上的杂质可能会掉落到电极组件2中，引发短路风险。

为了降低短路风险，本申请优选在转接构件4上设置绝缘胶5。绝缘胶5至少部分设置于凹槽43内并且粘接于焊接区W。绝缘胶5本身具有粘性，可以固定焊接区W上的杂质，避免杂质晃动，降低杂质落入电极组件2的风险，提高安全性能。同时，绝缘胶5可以直接粘接于焊接区W，因此，本申请无需在转接构件4设置固定结构。

绝缘胶5可为热熔胶。在装配二次电池的过程中，可先将胶体加热至熔融态，然后将胶体滴入凹槽43并覆盖焊接区W，而熔融态的胶体固化后形成本申请的绝缘胶5。

参照图6至图8，顶壁421在远离电极端子32的一侧具有第一表面421a，侧壁422具有连接于第一表面421a的第二表面422a。第一表面421a和第二表面422a分别为凹槽43的底面和侧面。在激光焊接的过程中，杂质会向四周溅射并附着在第一表面421a和第二表面422a，由于第一表面421a和第二表面422a围成凹槽43，所以附着于第一表面421a和第二表面422a的杂质很难清除干净。优选地，第一表面421a和第二表面422a均被绝缘胶5覆盖，其中，绝缘胶5从沿高度方向Z的下侧覆盖第一表面421a，从内侧覆盖第二表面422a。绝缘胶5可以将杂质固定在第一表面421a和第二表面422a，避免杂质掉落到电极组件2中。

另外，绝缘胶5同时粘接于第一表面421a和第二表面422a，这样可以增大绝缘胶5与转接构件4的连接面积，降低绝缘胶5脱落的风险。

绝缘胶5与第一表面421a、第二表面422a均贴合，绝缘胶5的外表面与第一表面421a和第二表面422a相匹配。第二表面422a为环形面，对应地，第一表面421a为圆形面，绝缘胶5与第二表面422a相贴合的外表面为环形面。第二表面422a和第一表面421a配合并形成仅在朝向电极组件2的一端开口的凹槽43。

优选地，第二表面422a的面积大于第一表面421a的面积。通过增大第二表面422a的面积，可以提高绝缘胶5与转接构件4的连接强度，降低绝缘胶5脱落的风险。当二次电池震动时，如果绝缘胶5受到的力大于绝缘胶5和转接构件4粘接力，那么绝缘胶5可能会从转接构件4剥离。而造成绝缘胶5剥离的力大体平行于高度方向Z。在本申请中，绝缘胶5与第二表面422a之间的力大体平行于第二表面422a，绝缘胶5与第一表面421a之间的力大体垂直于第一表面421a。而绝缘胶5与第二表面422a剥离的力一般大于绝缘胶5与第一表面421a剥离的力，因此，优选使第二表面422a的面积大于第一表面421a的面积，这样可以提高绝缘胶5与转接构件4的连接强度。

参照图7，焊接区W具有相对于第一表面421a朝向电极组件2凸出的凸部W1，凸部W1嵌入绝缘胶5。顶壁421的部分区域在激光的作用下熔化并连接于电极端子32，熔化的区域凝固后形成焊接区W。在凝固的过程中，焊接区W会形成多个凸部W1。当凸部W1嵌入绝缘胶5时，可以有效地增大焊接区W与绝缘胶5的接触面积，提高连接强度。

在焊接时，激光直接作用在顶壁421，如果顶壁421过于光滑，那么容易导致反光，影响焊接效率和焊接质量。因此，优选地，本申请的顶壁421具有从第一表面421a朝向电极端子32凹陷的第一凹部421b，第一凹部421b为多个。第一凹部421b可以增大顶壁421的粗糙度，减少反光，改善焊接质量。第一凹部421b的深度可为10μm-100μm。

在激光焊接的过程中，顶壁421的部分区域熔化，熔化区域的第一凹部421b消失。焊接完成后，剩余的其它第一凹部421b分布于焊接区W的周围。

绝缘胶5嵌入第一凹部421b并连接于顶壁421。通过设置第一凹部421b，还可以增大顶壁421与绝缘胶5的接触面积，提高连接强度。

绝缘胶5是由熔融态的胶体凝固而成。本申请优选将足够的胶体滴入凹槽43，以使成型后的绝缘胶5充满凹槽43。绝缘胶5充满凹槽后可以完全覆盖第一表面421a和第二表面422a，并固定凹槽43内杂质，从而降低杂质掉落的风险。

当然，由于工艺限制，很难保证绝缘胶5刚好与凹槽43开口的边缘齐平。因此，为了保证绝缘胶5能够充满凹槽43，在滴胶工艺中，优选在胶体溢出到凹槽43的外部时停止滴胶。对应地，参照图8，绝缘胶5包括填充部51和溢出部52，填充部51为实心结构并充满凹槽43，溢出部52从填充部51的远离顶壁421的一端延伸且位于凹槽43外部。通过设置溢出部52，可以降低对滴胶精度的要求，简化滴胶工艺。

参照图6，在二次电池震动时，壳体1内的电解液容易溅射到绝缘胶5上，而绝缘胶5上的电解液可能会浸入到绝缘胶5与第二表面422a的交界处，导致绝缘胶5和连接部22的连接强度降低，增大绝缘胶5脱落的风险。因此，优选地，参照图9，溢出部52覆盖凹槽43的边缘且粘接于主体部41的远离电极端子32的表面。本申请通过增大溢出部52的面积，提高绝缘胶5与转接构件4的连接强度，同时，延长第二表面422a与电解液的距离，进一步降低绝缘胶5脱落的风险。

溢出部52与填充部51一体设置，且溢出部52的横截面积大于填充部51的横截面积。其中，溢出部52的横截面积为溢出部52的垂直于高度方向Z的截面的面积，填充部51的横截面积为填充部51的垂直于高度方向Z的截面的面积。

绝缘胶5具有从溢出部52远离填充部51的表面朝向填充部51凹陷的第二凹部53。本申请通过设置第二凹部53可以减小绝缘胶5的重量，降低绝缘胶5脱落的风险，提高二次电池的能量密度；另一方面，第二凹部53可以用于存储二次电池使用过程中内部产生的气体，减小二次电池的内部压力。优选地，第二凹部53的深度不超过凹槽43的开口边缘，也就是说，第二凹部53不会延伸到填充部51内，从而保证凹槽43被填满。

Claims (10)

1.一种二次电池，其特征在于，包括壳体(1)、电极组件(2)、顶盖组件(3)、转接构件(4)和绝缘胶(5)；

电极组件(2)收容于壳体(1)内；

顶盖组件(3)包括顶盖板(31)和电极端子(32)，顶盖板(31)具有端子孔(311)，电极端子(32)设置于顶盖板(31)并覆盖端子孔(311)；

转接构件(4)包括主体部(41)和连接部(42)，主体部(41)设置于顶盖板(31)的靠近电极组件(2)的一侧且连接于电极组件(2)，连接部(42)连接于主体部(41)并朝向所述电极端子(32)延伸；

连接部(42)具有顶壁(421)和侧壁(422)，侧壁(422)至少部分设置于端子孔(311)内，顶壁(421)焊接于电极端子(32)并形成焊接区(W)，侧壁(422)和顶壁(421)构造成凹槽(43)；

绝缘胶(5)至少部分设置于凹槽(43)内并且粘接于焊接区(W)。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，

顶壁(421)在远离电极端子(32)的一侧具有第一表面(421a)，侧壁(422)具有连接于第一表面(421a)的第二表面(422a)，第一表面(421a)和第二表面(422a)分别为凹槽(43)的底面和侧面；

第一表面(421a)和第二表面(422a)均被绝缘胶(5)覆盖。

3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，

绝缘胶(5)与第一表面(421a)、第二表面(422a)均贴合，第二表面(422a)为环形面，绝缘胶(5)与第二表面(422a)相贴合的外表面为环形面。

4.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，第二表面(422a)的面积大于第一表面(421a)的面积。

5.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，

焊接区(W)具有相对于第一表面(421a)朝向电极组件(2)凸出的凸部(W1)，凸部(W1)嵌入绝缘胶(5)。

6.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，

顶壁(421)具有从第一表面(421a)朝向电极端子(32)凹陷的第一凹部(421b)，第一凹部(421b)为多个且分布于焊接区(W)的周围；

绝缘胶(5)嵌入第一凹部(421b)并连接于顶壁(421)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的二次电池，其特征在于，

绝缘胶(5)包括填充部(51)和溢出部(52)，填充部(51)为实心结构并充满凹槽(43)，溢出部(52)从填充部(51)的远离顶壁(421)的一端延伸且位于凹槽(43)外部。

8.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，溢出部(52)覆盖凹槽(43)的边缘且粘接于主体部(41)的远离电极端子(32)的表面。

9.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，溢出部(52)与填充部(51)一体设置，且溢出部(52)的横截面积大于填充部(51)的横截面积。

10.根据权利要求7所述的二次电池，其特征在于，绝缘胶(5)具有从溢出部(52)远离填充部(51)的表面朝向填充部(51)凹陷的第二凹部(53)，第二凹部(53)的深度不超过凹槽(43)的开口边缘。