CN217182374U - 二次电池及其集流片 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种二次电池及其集流片，涉及电池的技术领域，在二次电池的集流片中，集流片一体成型，集流片的一侧被配置为与顶盖的极柱抵接，另一侧被配置为与极性相同的两个裸电芯的极耳抵接；若定义集流片在两个极耳间的部分为第一区域，定义集流片余下左右两部分为两个第二区域；同时，若定义远离极耳的一端为前端，则第二区域与第一区域接触的前端点到第一区域的前端的距离不超过设定的距离，以使电流从第一区域上的极柱等效点起分别流向两个第二区域上的极耳等效点。本申请缩短电流通道，且内阻更小，有效降低电池在循环的过程中的温升，提高电池的性能并降低电池的安全风险。

Description

二次电池及其集流片

技术领域

本申请涉及电池的技术领域，特别涉及一种二次电池及其集流片。

背景技术

二次电池在新能源不断发展过程中，应用越来越广泛。然而目前二次电池的交流内阻偏大导致了二次电池循环的过程温升偏高，加剧电池衰减，极大地影响了电池性能和安全性。

在二次电池的结构组件中，集流片作为连接电池极耳和电池顶盖极柱的重要组成部门，且对电池交流内阻影响大。常规的集流片结构设计复杂，其模具设计加工成本高，且在连通极耳和顶盖极柱之间，还存在电流密度较大、等压线密集的区域，导致了集流片连接极耳和顶盖极柱间的电阻偏大，从而使得电池交流内阻偏大，进而降低了动力电池的能量密度。

实用新型内容

本申请实施例提供一种二次电池及其集流片，以解决相关技术中二次电池存在的内阻偏大的技术问题。

第一方面，提供了一种二次电池的集流片，所述集流片一体成型，所述集流片的一侧被配置为与顶盖的极柱抵接，另一侧被配置为与极性相同的两个裸电芯的极耳抵接；

所述集流片在两个所述极耳间的部分为第一区域，所述集流片用于分别与所述极耳连通的部分为第二区域；

同时，若定义远离所述极耳的一端为前端，则所述第二区域与所述第一区域接触的前端点到所述第一区域的前端的距离不超过设定的距离，以使电流从所述第一区域上的极柱等效点起分别流向两个所述第二区域上的极耳等效点。

一些实施例中，所述第一区域被配置为朝所述裸电芯的方向凸出。

一些实施例中，所述第一区域与所述第二区域平滑圆弧过渡。

一些实施例中，所述第一区域的前端超出所述第二区域。

一些实施例中，所述第二区域与所述第一区域接触的前端点处于所述第一区域的前端与所述极柱等效点间。

一些实施例中，所述第二区域的前端从其后向前以靠近所述第一区域的方向倾斜或平滑圆弧过渡。

一些实施例中，所述第一区域的后端开设有内凹的槽口。

一些实施例中，所述集流片为冲压件。

第二方面，还提供了一种二次电池，包括顶盖、两个裸电芯和两极，每极包括：

设于顶盖上的极柱；

两个极耳，两个所述极耳分别布设在两个所述裸电芯上；

如上述的二次电池的集流片，该集流片的上侧与顶盖的极柱抵接，下侧与两个所述极耳抵接。

一些实施例中，所述二次电池还包括包覆在所述裸电芯外的铝壳；或者，

所述极柱为一体构造或分体式构造。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

根据集流片与极耳、极柱的安装关系，改进集流片的设计，定义一个第一区域、两个第二区域以及定义远离极耳的一端为前端，所述第二区域与所述第一区域接触的前端点到所述第一区域的前端的距离不超过设定的距离，避免单个区域中出现电流密度大、等压线非常密集的情况，改善了连通极柱到极耳的导流薄弱点，并使得电流在从一个极柱流到两个极耳的过程中在集流片上分流，相比于先汇流再分流的情况来说，电流通道缩短，使得极柱通过集流片到极耳内阻减小，有效降低电池在循环的过程中的温升，提高电池的性能并降低电池的安全风险。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的一种二次电池的爆炸视图；

图2为本申请实施例提供的一种二次电池的剖视图；

图3为图2中K处的放大图；

图4为集流片上具有导流孔的示意图；

图5为本申请实施例提供的第一种集流片的主视图；

图6为本申请实施例提供的第一种集流片的左视图；

图7为本申请实施例提供的第二种集流片的主视图；

图8为本申请实施例提供的第二种集流片的左视图；

图9为本申请实施例提供的第三种集流片的主视图；

图中：1、顶盖；11、极柱；11a、下极柱；11b、上极柱；2、裸电芯；21、极耳；3、集流片；30、槽口；31、第一区域；32、第二区域；33、缺口；4、铝壳；5、导流薄弱点。

本申请目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的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。

附图中所示的流程图仅是示例说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解、组合或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。

本申请实施例提供了一种二次电池，根据集流片与极耳、极柱的安装关系，改进集流片的设计，定义一个第一区域、两个第二区域以及定义远离极耳的一端为前端，所述第二区域与所述第一区域接触的前端点到所述第一区域的前端的距离不超过设定的距离，避免单个区域中出现电流密度大、等压线非常密集的情况，使得电流在从一个第一区域上的极柱等效点起分别流向两个第二区域上的极耳，实现电流在集流片上完全分流，避免出现共流段，相比于先共流再分流的情况来说，电流通道缩短，使得极柱通过集流片到极耳内阻减小，还能够改善连通极柱到极耳的导流薄弱点，有效降低电池在循环的过程中的温升，提高电池的性能并降低电池的安全风险。

下面结合附图，对本申请的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

如图1～3所示，本申请实施例提供了一种二次电池的集流片，所述集流片3一体成型，所述集流片3的一侧被配置为与顶盖1的极柱11抵接，另一侧被配置为与极性相同的两个裸电芯2的极耳21抵接；

所述集流片3在两个所述极耳21间的部分为第一区域31，所述集流片3用于分别与所述极耳连通的部分为第二区域32；

同时，若定义远离所述极耳21的一端为前端，则所述第二区域32与所述第一区域31接触的前端点到所述第一区域31的前端的距离不超过设定的距离，以使电流从所述第一区域31上的极柱等效点起分别流向两个所述第二区域32上的极耳等效点。

如图4所示，其为现有技术中的一种二次电池的集流片3，第一区域31上并非平铺设置，而是在第一区域31的电流通道上折弯一次，也就是图4中两个附图标记5之间的部分，且在折弯部分的左侧电流通道并未分流，为一条电流通道，而在右侧电流通道分流，形成两条分流通道。而图5、7、9则是本申请实施例的集流片3，从集流片上的极柱等效点A到极耳等效点B1、极柱等效点A到极耳等效点B2，可以明显地看出，现有技术的电流通道长度是长于本申请实施例的，增加了二次电池的内阻。

同时，图4上出现了两处导流薄弱点5，在导流薄弱点5附近的电流密度大、等压线密集，这使得现有技术中的电池在电池循环使用中电池温升也非常大，加剧了电池的衰减。相比之下，本申请实施例通过限定所述第二区域32与所述第一区域31接触的前端点到所述第一区域31的前端的距离不超过设定的距离，改善了导流薄弱点，而导流薄弱点的位置一般存在电流密度大、等压线密集的问题，进而缓解了电池循环使用中的电池温升过大的现象，其中设定的距离根据经验确定。

本申请具体的实施例提供的一种二次电池的集流片，在二次电池的正负极各设置一个，每极都包括极柱11、极耳21和集流片3，集流片3抵接在极柱11和极耳21上以连通极耳21和极柱11，来完成二次电池的内外部连通；其中，集流片3上的第一区域31具有一个，第二区域32具有两个，且两个第二区域32布设在第一区域31的左右两侧，如图5～9所示；其中两个第二区域32的下方分别与一个极耳21接触，一个第一区域31的上方与极柱11接触，进而实现电池的内外部连通。

优选地，各个区域均平铺设置，以避免在单个区域上的电流通道发生改变，进一步缩短电流通道。

如图7～9所示，作为本申请实施例的一种优选方案，所述第一区域31被配置为朝所述裸电芯2的方向凸出。

在本申请实施例中，第一区域31在使用状态下朝裸电芯2的方向凸出，也即向下凹陷，使得第一区域31与第二区域32的连接部分形成近似于台阶结构，该台阶结构不仅可以作为纵向定位的参考，还增加了极耳21的高度空间，有利于改善极耳21的状态，即改善因极耳21下沉造成的短路或自放电等问题，还可以利用高度上的改变增加裸电芯2的高度以提升电池的容量和能量密度。

优选地，所述第一区域31与所述第二区域32平滑圆弧过渡。

优选地，所述第一区域31的前端超出所述第二区域32。在图9中，若所述第一区域31的前端超出所述第二区域32，则在集流片3的左上角和右下角区域各具有一个缺口33，该缺口33对于电流通道未产生明显影响，有无该缺口33均可实现电流分流的目的，然而，缺口33的设置使得集流片3上的无效区域去除，减少了加工材料成本，降低重量的同时还能够提高能量密度。

进一步地，所述第二区域32与所述第一区域31接触的前端点处于所述第一区域31的前端与该第一区域31上的极柱等效点A间。如图9所示，所述前端点介于所述极柱等效点A和所述第一区域31的前端之间，而若存在导流薄弱点，则导流薄弱点多介于极柱等效点A和极耳等效点之间，按照本实施例的设计方式，能够避开导流薄弱点设置，避免电流密度大、等压线密集的问题。

更进一步地，所述第二区域32的前端从其后向前以靠近所述第一区域31的方向倾斜或平滑圆弧过渡。在本实施例中，相较于第二区域32的前端大致垂直于第一区域31的实施例来说，能够去除更多的无效区域，进一步减少集流片3的重量，且不明显干扰电流通道。

在该实施例中，集流片3能够具备多种形态。

一个实施例中，如图5～6所示，所述集流片3平铺设置。两个第二区域32的前端呈大圆弧设计。该大圆弧从后向前，大圆弧上的各个点到第一区域31的距离逐渐缩短，也即更为靠近第一区域31，且为平滑圆弧过渡。

另两个实施例中，如图7或9所示，集流片3的第一区域31凸出设置，而第二区域32的前端则由后向前并以靠近第一区域31的方向倾斜设置；也即两个第二区域32的前端还与第一区域31各形成一钝角，两个钝角也能够避免电流密集。同时，所述第二区域32前端大致处于所述第一区域31的前端与该第一区域31上的极柱等效点间，也能够避免产生导流薄弱点。

进一步地，所述第一区域31的前端或后端中靠近所述极耳21的一端开设有内凹的槽口30。在本实施例中，所述槽口30的开设避开了电流通道，且还能够供集流片3定位安装使用。

具体地，所述集流片3为冲压件。冲压制成的集流片3制造工艺简单。

如图1～3所示，本申请实施例还提供了一种二次电池，包括顶盖1、两个裸电芯2和两极，每极包括：

设于顶盖1上的极柱11；

两个极耳21，两个所述极耳21分别布设在两个所述裸电芯2上；

如上述的二次电池的集流片3，该集流片3的上侧与顶盖1的极柱11抵接，下侧与两个所述极耳21抵接。

进一步地，所述二次电池还包括包覆在所述裸电芯2外的铝壳4。

更进一步地，所述极柱11为一体构造或分体式构造。

在本实施例中，如图2～3所示，所述极柱11为分体式构造，一个所述极柱11包括上极柱11b和下极柱11a，分开设置的上极柱11b和下极柱11a方便将顶盖夹持住，可靠安装二次电池。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。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；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种二次电池的集流片，其特征在于，所述集流片(3)一体成型，所述集流片(3)的一侧被配置为与顶盖(1)的极柱(11)抵接，另一侧被配置为与极性相同的两个裸电芯(2)的极耳(21)抵接；

所述集流片(3)在两个所述极耳(21)间的部分为第一区域(31)，所述集流片(3)用于分别与所述极耳连通的部分为第二区域(32)；

同时，若定义远离所述极耳(21)的一端为前端，则所述第二区域(32)与所述第一区域(31)接触的前端点到所述第一区域(31)的前端的距离不超过设定的距离，以使电流从所述第一区域(31)上的极柱等效点起分别流向两个所述第二区域(32)上的极耳等效点。

2.如权利要求1所述的二次电池的集流片，其特征在于，所述第一区域(31)被配置为朝所述裸电芯(2)的方向凸出。

3.如权利要求2所述的二次电池的集流片，其特征在于，所述第一区域(31)与所述第二区域(32)平滑圆弧过渡。

4.如权利要求1所述的二次电池的集流片，其特征在于，所述第一区域(31)的前端超出所述第二区域(32)。

5.如权利要求4所述的二次电池的集流片，其特征在于：

所述第二区域(32)与所述第一区域(31)接触的前端点处于所述第一区域(31)的前端与所述极柱等效点间。

6.如权利要求1所述的二次电池的集流片，其特征在于：

所述第二区域(32)的前端从其后向前以靠近所述第一区域(31)的方向倾斜或平滑圆弧过渡。

7.如权利要求1所述的二次电池的集流片，其特征在于，所述第一区域(31)的后端开设有内凹的槽口(30)。

8.如权利要求1所述的二次电池的集流片，其特征在于，所述集流片(3)为冲压件。

9.一种二次电池，包括顶盖(1)、两个裸电芯(2)和两极，其特征在于，每极包括：

设于顶盖(1)上的极柱(11)；

两个极耳(21)，两个所述极耳(21)分别布设在两个所述裸电芯(2)上；

如权利要求1～8任意一项所述的二次电池的集流片(3)，该集流片(3)的上侧与顶盖(1)的极柱(11)抵接，下侧与两个所述极耳(21)抵接。

10.如权利要求9所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括包覆在所述裸电芯(2)外的铝壳(4)；或者，

所述极柱(11)为一体构造或分体式构造。

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