CN211879534U - 电极组件、二次电池、电池组及装置 - Google Patents

电极组件、二次电池、电池组及装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型实施例提供一种电极组件、二次电池、电池组及装置，电极组件包括：电极单元，包括电极主体和用于电连接电极主体的电极端子部；第一绝缘膜，用于缠绕电极单元，第一绝缘膜包括相连的连接部和延伸部，连接部设置有用于与电极端子部连接的粘结区，延伸部为第一绝缘膜超出电极端子部端面的部分，且至少部分延伸部设置为非粘结区。本实用新型实施例中至少部分延伸部不具备粘性，当延伸部和电极端子部相互接触后，延伸部翘起时能够避免延伸部将部分电极端子部带起，进而避免电极端子部和二次电池顶盖相互接触，提高电极组件的安全性能。

Description

电极组件、二次电池、电池组及装置
技术领域
本实用新型涉及储能设备技术领域，尤其涉及一种电极组件、二次电池、电池组及装置。
背景技术
随着电动汽车技术的日益完善，电动汽车离人们的生活越来越近，同时电动汽车对其提供能量的电池的性能要求越来越高。
现有的圆柱形二次电池中，极耳部揉平处理后，极耳部可能与二次电池的壳体搭接而影响二次电池的安全性能。
因此，亟需一种新的电极组件、二次电池、电池组及装置。
实用新型内容
本实用新型实施例提供一种电极组件、二次电池、电池组及装置，旨在提高电极组件的安全性能。
本实用新型实施例一方面提供了一种电极组件，用于二次电池，包括：电极单元，包括电极主体和用于电连接电极主体的电极端子部；第一绝缘膜，用于缠绕电极单元，第一绝缘膜包括相连的连接部和延伸部，连接部设置有用于与电极端子部连接的粘结区，延伸部为第一绝缘膜超出电极端子部端面的部分，且至少部分延伸部设置为非粘结区。
根据本实用新型的一个方面，非粘结区覆盖延伸部。
根据本实用新型的一个方面，非粘结区由延伸部延伸至连接部。
根据本实用新型的一个方面，连接部包括相连的第一部分和第二部分，第一部分用于覆盖电极端子部的外周面，第二部分用于覆盖至少部分电极主体的外周面，第一部分和第二部分均设置有粘结区。
根据本实用新型的一个方面，第二部分完全覆盖电极主体的外周面。
根据本实用新型的一个方面，还包括：第二绝缘膜，用于缠绕于电极主体的外周面，第二绝缘膜的表面设置有粘结胶，第二绝缘膜延伸至电极端子部外周且不超过电极端子部的端面。
根据本实用新型的一个方面，第二绝缘膜与第一绝缘膜部分层叠。
另一个方面，本实用新型实施例还提供一种二次电池，包括：壳体，具有开口；端盖，用于覆盖开口，与壳体围合形成容纳空间；上述的电极组件，位于容纳空间。
根据本实用新型的一个方面，端盖面向电极组件的一侧设置有隔离件，隔离件包括侧部和由侧部围合形成的收容空间，延伸部位于收容空间。
再一方面，本实用新型还提供一种电池组，包括箱体和多个上述的二次电池，多个二次电池容纳于箱体内。
还一方面，本实用新型还提供一种装置，包括上述的二次电池，二次电池用于提供电能。
在本实用新型实施例的电极组件中，电极组件包括电极单元和缠绕电极单元的第一绝缘膜。第一绝缘膜缠绕于电极单元外能够保证电极组件和二次电池壳体之间相互绝缘。第一绝缘膜包括连接部和延伸部，连接部上设置有粘结区能够保证连接部和电极端子部之间相对位置的稳定性，保证电极组件和二次电池壳体相互绝缘。至少部分延伸部为非粘结区，即至少部分延伸部不具备粘性，当延伸部和电极端子部相互接触后，延伸部翘起时能够避免延伸部将部分电极端子部带起，进而避免电极端子部和二次电池顶盖相互接触，提高电极组件的安全性能。
附图说明
通过阅读以下参照附图对非限制性实施例所作的详细描述，本实用新型的其它特征、目的和优点将会变得更明显，其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的特征。
图1是本实用新型实施例提供的一种车辆的结构示意图；
图2是本实用新型实施例提供的一种电池组的结构示意图；
图3是本实用新型实施例提供的一种电池模块的结构示意图；
图4是本实用新型实施例提供的一种二次电池的结构示意图；
图5是图4的爆炸结构示意图；
图6是本实用新型实施例提供的一种二次电池中电极单元的结构示意图；
图7是本实用新型实施例提供的一种电极组件的局部结构示意图；
图8是本实用新型实施例提供的一种二次电池的局部剖视图；
图9是本实用新型实施例提供的一种电极组件的第一绝缘膜的结构示意图；
图10是图9中A-A处的剖视图；
图11是本实用新型实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图12是本实用新型另一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图13是本实用新型还一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图14是本实用新型再一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图15是本实用新型又一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图16是本实用新型又一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图17是本实用新型又一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图；
图18是本实用新型又一实施例提供的一种电极组件的局部剖视图。
附图标记说明：
1、电池组；11、电池模块；12、箱体；2、车辆主体；
10、二次电池；20、容纳部；
100、电极组件；
110、电极单元；111、电极主体；112、电极端子部；112a、端面；
120、第一绝缘膜；121、连接部；121a、第一部分；121b、第二部分；122、延伸部；123、粘结层；124、基材；
130、第二绝缘膜；
200、壳体；
300、端盖；
400、隔离件；410、侧部；420、收容空间。
具体实施方式
下面将详细描述本实用新型的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中，提出了许多具体细节，以便提供对本实用新型的全面理解。但是，对于本领域技术人员来说很明显的是，本实用新型可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本实用新型的示例来提供对本实用新型的更好的理解。在附图和下面的描述中，至少部分的公知结构和技术没有被示出，以便避免对本实用新型造成不必要的模糊；并且，为了清晰，可能夸大了部分结构的尺寸。此外，下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
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。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向，并不是对本实用新型的实施例的具体结构进行限定。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”、“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。
现有的圆柱形二次电池中，二次电池包括电极单元，电极单元包括电极主体及用于电连接电极主体的电极端子，电极端子位于电极主体的一侧，且电极端子需要经揉平处理形成电极端子部。为了避免电极端子部与二次电池壳体相互搭接，需要在电极端子部外周面包裹第一绝缘膜。为了提高电极端子部和壳体之间相互绝缘的稳定性，第一绝缘膜的边缘需要超出电极端子部端面一定高度。
在二次电池的制造过程中或者在二次电池的使用过程中，第一绝缘膜带超出电极端子部端面的部分向下翻折，并粘到电极端子部端面上。当超出电极端子部的部分第一绝缘膜重新竖起并脱离电极端子部端面时，可能会将边缘的部分电极端子部带起，有使电极端子部搭接壳体或顶盖的风险。
为了解决上述问题，提高二次电池的安全性能，提供本申请。
为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图18对本实用新型实施例的电极组件、二次电池、电池组及装置进行详细描述。
如图1所示，本实用新型实施例首先提供一种车辆，车辆包括电池组1和车辆主体2，电池组1设置于车辆主体2。
其中，车辆为新能源汽车，其可以为纯电动汽车，也可以混合动力汽车或增程式汽车。车辆主体2设置有驱动电机，驱动电机与电池组1电连接，由电池组1提供电能，驱动电机通过传动机构与车辆主体2上的车轮连接，从而驱动汽车行进。优选地，电池组1可水平设置于车辆主体2的底部。
请一并参阅图2，电池组1的设置方式有多种，在一些可选的实施例中，电池组1包括箱体12和设置于箱体12内的电池模块11。
电池模块11的数量为一个或多个，多个电池模块11排列布置于箱体12内。箱体12的类型不受限制，箱体12可为框状箱体、盘状箱体或盒状箱体等，具体地，箱体12可包括用于容纳电池模块的下箱体和与下箱体盖合的上箱体。
请一并参阅图3，电池模块11的设置方式有多种，在一些可选的实施例中，电池模块11包括容纳部20和位于容纳部20的多个二次电池10，二次电池10在容纳部20内并排设置。
容纳部20的设置方式有多种，例如容纳部20包括外壳和盖设于外壳处的盖板；或者，容纳部20包括相继围合连接的侧板和端板；或者，容纳部包括相对设置的端板及环绕于端板和二次电池外的箍带。
可以理解的是，二次电池10不仅可以应用于车辆，还可以用于其他装置。本实用新型实施例还提供一种使用二次电池10作为电源的装置，装置可以但不仅限于为车辆、船舶或飞行器等。
二次电池10的设置方式有多种，二次电池10例如为圆柱形二次电池10，或者二次电池10为棱柱形二次电池10。本实用新型实施例以圆柱形二次电池10为例进行说明。
请一并参阅图4和图5，图4为本实用新型实施例提供的一种二次电池10的轴测图。图5是图4的爆炸结构示意图。
在一些可选的实施例中，二次电池10包括壳体200，具有开口；端盖300，用于覆盖壳体200的开口并与可以围合形成容纳空间；电极组件100，位于容纳空间。
电极组件100的设置方式有多种，请一并参阅图6，图6是本实用新型实施例提供的一种二次电池10中电极单元110的结构示意图。在一些可选的实施例中，电极组件100包括电极单元110，电极单元110包括电极主体111和用于电连接所述电极主体111的电极端子部112。
在一些可选的实施例中，请一并参阅图7，图7是本实用新型实施例提供的一种二次电池10中电极组件100的局部结构示意图。电极组件100还包括第一绝缘膜120，第一绝缘膜120包括相连的连接部121和延伸部122，连接部121设置有用于与电极端子部112连接的粘结区，延伸部122为第一绝缘膜120超出电极端子部112端面112a的部分，且至少部分延伸部122设置为非粘结区。
其中，粘结区是指具有粘性的区域，第一绝缘膜120通过粘结区能够粘结于电极端子部112。非粘结区是指不具有粘性的区域，非粘结区不会和电极单元110发生黏连。
在本实用新型实施例的电极组件100中，电极组件100包括电极单元110和缠绕电极单元110的第一绝缘膜120。第一绝缘膜120缠绕于电极单元110外能够保证电极组件100和二次电池10壳体200之间相互绝缘。第一绝缘膜120包括连接部121和延伸部122，连接部121上设置有粘结区能够保证连接部121和电极端子部112之间相对位置的稳定性，保证电极组件100和二次电池10壳体200相互绝缘。至少部分延伸部122为非粘结区，即至少部分延伸部122不具备粘性，当延伸部122和电极端子部112相互接触后，延伸部122翘起时能够避免延伸部122将部分电极端子部112带起，进而避免电极端子部112和二次电池10顶盖相互接触，提高电极组件100的安全性能。
请一并参阅图8，图8是本实用新型实施例提供的一种二次电池10的局部剖视图。在一些可选的实施例中，二次电池10还包括隔离件400，隔离件400设置于端盖300面面向电极组件100的一侧，通过设置隔离件400能够保证电极端子部112和端盖300之间相互绝缘。
隔离件400的设置方式有多种，在一些可选的实施例中，隔离件400包括侧部410和由侧部410围合形成的收容空间420，延伸部122位于收容空间420。
在这些可选的实施例中，隔离件400位于端盖300和电极端子部112之间，第一绝缘膜120的延伸部122伸出电极端子部112的端面112a。延伸部122位于收容空间420内，能够防止第一绝缘膜120和隔离件400之间产生缝隙，避免电极端子部112通过该缝隙和壳体200或端盖300接触，能够进一步提高电极组件100的安全性能。
请一并参阅图9和图10，图9是本实用新型实施例提供的一种第一绝缘膜120的结构示意图，图9中第一绝缘膜120处于展平状态。图10是图9中A-A处的剖视图。
非粘结区的设置方式有多种，例如延伸部122上设置有粘结层123，在粘结层123外贴覆绝缘层使得该部分粘结层123不具有粘性，进而形成非粘结区。
在另一些可选的实施例中，如图10所示，第一绝缘膜120包括基材124，部分基材124上设置有粘结层123以形成粘结区，至少部分对应延伸部122的基材124上未设置粘结层123以形成非粘结区。图10中设置有粘结层123的区域为粘结区，未设置粘结层123的区域为非粘结区。
基材124的材料设置方式有多种，例如基材124可以为聚氯乙烯，PET等材质。粘结层123的材料设置方式有多种，例如粘结层123可以为丙烯酸、橡胶等材质。
非粘结区的设置位置方式有多种，在一些可选的实施例中，请一并参阅图11和图12，图11是本实用新型实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图，图12是本实用新型另一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。图11中以虚线示出了电极主体111和电极端子部112的分界线，虚线并不构成对本实用新型结构的限定。且图11中仅展示了部分电极单元110的结构。
非粘结区覆盖延伸部122。进一步的，在一些可选的实施例中，非粘结区可以仅覆盖延伸部122；或者，如图12所示，非粘结区延伸部122延伸至连接部121。
在这些可选的实施例中，非粘结区覆盖延伸部122，即第一绝缘膜120上伸出电极端子部112端面112a的部分均设置为非粘结区，不具有粘性，能够避免延伸部122和电极端子部112的端面112a相互粘接，进一步提高电极组件100的安全性能。
连接部121的设置方式有多种，连接部121可以覆盖部分或全部的电极端子部112的外周面。请一并参阅图13和图14，图13是本实用新型一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。图14是本实用新型另一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。
在一些可选的实施例中连接部121包括相连的第一部分121a和第二部分121b，第一部分121a用于覆盖电极端子部112的外周面，第二部分121b用于覆盖至少部分电极主体111的外周面，第一部分121a和第二部分121b均设置为粘结区。
在这些可选的实施例中，连接部121包括第一部分121a和第二部分121b，第二部分121b延伸至电极主体111，既能保证第一绝缘膜120能够完全覆盖电极端子部112的外周面，第一绝缘膜120还能够向电极主体111提供保护，进一步提高电极组件100的安全性能。
请一并参阅图15，在一些可选的实施例中，第二部分121b完全覆盖电极主体111的外周面。在这些可选的实施例中，第一绝缘膜120既能够完全覆盖电极端子部112，还能够完全覆盖电极主体111，无需在电极主体111外重复设置绝缘层。在不影响电极组件100安全性能的条件下，既能够简化电极组件100的结构，还能够简化电极组件100的成型步骤。
请一并参阅图16至图18，图16是本实用新型一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。图7是本实用新型另一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。图18是本实用新型又一实施例提供的一种电极组件100的局部剖视图。
在一些可选的实施例中，电极组件100还包括第二绝缘膜130，用于缠绕于电极主体111的外周面，第二绝缘膜130的表面设置有粘结胶，第二绝缘膜130延伸至电极端子部112外周且不超过电极端子部112的端面112a。
在这些可选的实施例中，电极组件100还包括第二绝缘膜130，第二绝缘膜130通过粘结胶缠绕于电极主体111的外周面，用于实现电极主体111和壳体200之间相互绝缘。第二绝缘膜130不超过电极端子部112的端面112a，即带有粘接胶的部分第二绝缘膜130超过电极端子部112，能够避免第二绝缘膜130和电极端子部112的端面112a发生黏连。
第二绝缘膜130和第一绝缘膜120的相对位置有多种，例如如图16所示，第二绝缘膜130和第一绝缘膜120在电极端子部112和电极主体111部的分界线处相互对接。或者如图17所示，第二绝缘膜130和第一绝缘膜120在电极端子部112的外周面对接。
或者，在另一些可选的实施例中，如图18所示，第二绝缘膜130与第一绝缘膜120部分层叠。在这些可选的实施例中，第二绝缘膜130延伸至电极端子部112的外周，并与第一绝缘膜120部分层叠。层叠设置可以保证第一绝缘膜120和第二绝缘膜130能够把电极单元110整体缠绕，电极单元110的外周面不会有裸露部分，且通过第二绝缘膜130和第一绝缘膜120的连接部121能够向电极端子部112提供双重保护，进一步防止电极组件100与壳体接触200短路的可能性。
本实用新型可以以其他的具体形式实现，而不脱离其精神和本质特征。例如，特定实施例中所描述的算法可以被修改，而系统体系结构并不脱离本实用新型的基本精神。因此，当前的实施例在所有方面都被看作是示例性的而非限定性的，本实用新型的范围由所附权利要求而非上述描述定义，并且，落入权利要求的含义和等同物的范围内的全部改变从而都被包括在本实用新型的范围之中。

Claims (11)

1.一种电极组件，用于二次电池，其特征在于，包括：
电极单元，包括电极主体和用于电连接所述电极主体的电极端子部；
第一绝缘膜，用于缠绕所述电极单元，所述第一绝缘膜包括相连的连接部和延伸部，所述连接部设置有用于与所述电极端子部连接的粘结区，所述延伸部为所述第一绝缘膜超出所述电极端子部端面的部分，且至少部分所述延伸部设置为非粘结区。
2.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述非粘结区覆盖所述延伸部。
3.根据权利要求2所述的电极组件，其特征在于，所述非粘结区由所述延伸部延伸至所述连接部。
4.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，所述连接部包括相连的第一部分和第二部分，所述第一部分用于覆盖所述电极端子部的外周面，所述第二部分用于覆盖至少部分所述电极主体的外周面，所述第一部分和所述第二部分均设置有粘结区。
5.根据权利要求4所述的电极组件，其特征在于，所述第二部分完全覆盖所述电极主体的外周面。
6.根据权利要求1所述的电极组件，其特征在于，还包括：第二绝缘膜，用于缠绕于所述电极主体的外周面，所述第二绝缘膜的表面设置有粘结胶，所述第二绝缘膜延伸至所述电极端子部外周且不超过所述电极端子部的端面。
7.根据权利要求6所述的电极组件，其特征在于，所述第二绝缘膜与所述第一绝缘膜部分层叠。
8.一种二次电池，其特征在于，包括：
壳体，具有开口；
端盖，用于覆盖所述开口，与所述壳体围合形成容纳空间；
权利要求1-7任一项所述的二次电池，位于所述容纳空间。
9.根据权利要求8所述的二次电池，其特征在于，所述端盖面向所述电极组件的一侧设置有隔离件，所述隔离件包括侧壁和由所述侧壁围合形成的收容空间，所述延伸部位于所述收容空间。
10.一种电池组，其特征在于，包括箱体，和多个权利要求9所述的二次电池，多个所述二次电池容纳于所述箱体内。
11.一种装置，其特征在于，包括权利要求9所述的二次电池，所述二次电池用于提供电能。
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