CN217507505U - 一种密封性好的二次电池及电池模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种密封性好的二次电池及电池模组，其中电池包括电芯和顶盖；顶盖开设有正极耳孔和负极耳孔；电芯设置有正极耳群和负极耳群；正极耳群穿过正极耳孔向外延伸，负极耳群穿过负极耳孔向外延伸；正极耳群和负极耳群分别套设有限位套；限位套的一端与顶盖抵接，另一端则伸入正极耳孔或负极耳孔内且通过密封胶密封。本实用新型通过在正极耳群和负极耳群上分别套设限位套，并使限位套的一端与所述顶盖抵接，而另一端则伸入正极耳孔或负极耳孔内并通过密封胶密封，可改善正极耳群和负极耳群分布与顶盖之间的密封效果，从而提高二次电池的密封性，保障电池的安全性，有利于电池的长期使用。

Description

一种密封性好的二次电池及电池模组

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种密封性好的二次电池及电池模组。

背景技术

二次电池具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，被广泛应用在移动电话、手提电脑等便携式电子设备以及电动自行车、电动汽车等大中型电动设备中，并成为了解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。

目前，在快速充电时，二次电池的温升特别大。究其原因，是因为二次电池的内阻比较大。虽然已有技术通过采用无极柱的方式(具体是将由极耳层叠而成的极耳群延长并伸出于顶盖以替代极柱)降低二次电池的内阻，进而大幅降低二次电池的温升，但该技术存在的问题是，极耳群与顶盖的密封性差，不仅影响着二次电池的性能，还增加了二次电池使用过程中的安全风险。

因此，需要对现有技术进行改进。

以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开，并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种密封性好的二次电池及电池模组，以解决现有技术的不足。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

第一方面，本实用新型实施例提供一种密封性好的二次电池，所述电池包括电芯1和顶盖2；其中，

所述顶盖2开设有正极耳孔3和负极耳孔4；

所述电芯1设置有由正极耳层叠而成的正极耳群5和由负极耳层叠而成的负极耳群6；

所述正极耳群5穿过所述正极耳孔3向外延伸，所述负极耳群6穿过所述负极耳孔4向外延伸；

所述正极耳群5和所述负极耳群6分别套设有限位套7；

所述限位套7的一端与所述顶盖2抵接，所述限位套7的另一端伸入所述正极耳孔3或所述负极耳孔4内且通过密封胶密封。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述限位套7与所述顶盖2抵接的一端设置有底托部8；

所述限位套7通过所述底托部8与所述顶盖2抵接。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述限位套7伸入所述正极耳孔3或所述负极耳孔4内的部分设置有限位凸起9；

所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的孔壁分别向内凹陷形成有限位槽10；

所述限位凸起9与对应的所述限位槽10之间设置有间隔11。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的周围设置有环形凸起12。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述限位套7与所述顶盖2之间设置有绝缘垫13；

所述限位套7通过所述底托部8将所述绝缘垫13抵压在所述限位套7与所述顶盖2之间。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述绝缘垫13上对应所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的位置开设有两个避让孔14。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述顶盖2上设置有防爆阀；

所述绝缘垫13上对应所述防爆阀的位置开设有防爆阀防堵孔15。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述正极耳群5靠近所述电芯1的一端以及所述负极耳群6靠近所述电芯1的一端均通过高分子扩散焊接形成第一高分子扩散焊区域16；

所述正极耳群5远离所述电芯1的一端以及所述负极耳群6远离所述电芯1的一端均通过高分子扩散焊接的方式形成第二高分子扩散焊区域17。

进一步地，所述密封性好的二次电池中，所述正极耳群5靠近所述电芯1的一端以及所述负极耳群6靠近所述电芯1的一端均开设有若干成排分布的开孔18。

第二方面，本实用新型实施例提供一种电池模组，包括至少两个二次电池，所述二次电池为如上述第一方面所述的密封性好的二次电池。

与现有技术相比，本实用新型实施例具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的一种密封性好的二次电池及电池模组，通过在正极耳群和负极耳群上分别套设限位套，并使限位套的一端与所述顶盖抵接，而另一端则伸入正极耳孔或负极耳孔内并通过密封胶密封，可改善正极耳群和负极耳群分布与顶盖之间的密封效果，从而提高二次电池的密封性，保障电池的安全性，有利于电池的长期使用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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实用新型的一些实施例，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它的附图。

图1是本实用新型实施例一提供的一种密封性好的二次电池(已装配)的结构示意图；

图2是本实用新型实施例一提供的一种密封性好的二次电池(未装配)的结构示意图；

图3是本实用新型实施例一提供的限位套与顶盖装配的局部结构示意图；

图4是本实用新型实施例一提供的限位套的结构示意图；

图5是本实用新型实施例一提供的顶盖的结构示意图；

图6是本实用新型实施例一提供的绝缘垫的结构示意图；

图7是本实用新型实施例一提供的正极耳群和负极耳群的结构示意图。

附图标记：

电芯1，顶盖2，正极耳孔3，负极耳孔4，正极耳群5，负极耳群6，限位套7，底托部8，限位凸起9，限位槽10，间隔11，环形凸起12，绝缘垫13，避让孔14，防爆阀防堵孔15，第一高分子扩散焊区域16，第二高分子扩散焊区域17，开孔18，壳体19。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中设置的组件。当一个组件被认为是“设置在”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中设置的组件。

此外，术语“长”“短”“内”“外”等指示方位或位置关系为基于附图所展示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或原件必须具有此特定的方位、以特定的方位构造进行操作，以此不能理解为本实用新型的限制。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

有鉴于上述现有的二次电池密封技术存在的缺陷，本申请人基于从事此类产品设计制造多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以希望创设能够解决现有技术中缺陷的技术，使得二次电池密封技术更具有实用性。经过不断的研究、设计，并经过反复试作样品及改进后，终于创设出确具实用价值的本实用新型。

请参考图1-2，本实用新型实施例提供一种密封性好的二次电池，所述电池包括电芯1和顶盖2；其中，

所述顶盖2开设有正极耳孔3和负极耳孔4；

所述电芯1设置有由正极耳层叠而成的正极耳群5和由负极耳层叠而成的负极耳群6；

所述正极耳群5穿过所述正极耳孔3向外延伸，所述负极耳群6穿过所述负极耳孔4向外延伸；

所述正极耳群5和所述负极耳群6分别套设有限位套7；

所述限位套7的一端与所述顶盖2抵接，所述限位套7的另一端伸入所述正极耳孔3或所述负极耳孔4内且通过密封胶密封。

可以理解的是，所述电池还应包括壳体19、电解液等必要组成设计，该些组成设计的具体作用是保证二次电池的各功能正常工作，鉴于该些组成设计在现有技术中已多有实现，也不是本方案设计的重点，在此不做深入的阐述。

需要说明的是，为了提高所述正极耳群5和所述负极耳群6分别与所述顶盖2的密封性能，本实施例在正极耳群5和所述负极耳群6上都增设了所述限位套7。具体的，所述限位套7套设在所述正极耳群5、所述负极耳群6的外部。由于所述限位套7的一端与所述顶盖2抵接，而另一端则伸入所述正极耳孔3或所述负极耳孔4内且通过密封胶密封，使得当长期使用过程中，所述限位套7以及对应的密封胶能共同保证所述正极耳群5和所述负极耳群6分别与所述顶盖2之间一直具有良好的的密封效果。

示例性地，所述正极耳群5和所述负极耳群6的长度为10-100mm，宽度为5-100mm，即可在上述长度区间和宽度区间内任意选择所述正极耳群5和所述负极耳群6的尺寸，且所述正极耳群5和所述负极耳群6的尺寸可相同，也可不同。

所述顶盖的厚度为1.5-4mm；所述正极耳孔3的宽度比所述正极耳群5的宽度大1-4mm，所述正极耳孔3的长度比所述正极耳群5的长度大1-4mm；

所述负极耳孔4的宽度比所述负极耳群6的宽度大1-4mm，所述负极耳孔4的长度比所述负极耳群6的长度大1-4mm。

所述限位套7的材质为铜、铝等金属材质，所述限位套7的高度为所述顶盖2厚度的0.5-1.1倍。

在本实施例中，如图4所示，所述限位套7与所述顶盖2抵接的一端设置有底托部8；

所述限位套7通过所述底托部8与所述顶盖2抵接。

需要说明的是，所述底托部8的作用是便于所述限位套7能与所述顶盖2抵接，所述底托部8整体的长和宽要比所述正极耳群5和所述负极耳群6的长和宽大1.5mm以上。

在本实施例中，如图3所示，所述限位套7伸入所述正极耳孔3或所述负极耳孔4内的部分设置有限位凸起9；

所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的孔壁分别向内凹陷形成有限位槽10；

所述限位凸起9与对应的所述限位槽10之间设置有间隔11。

需要说明的是，在通过密封胶密封时，所述间隔11内填充满密封胶。所述限位凸起9和所述限位槽10的设置是为了增加稳固连接点，使得当密封胶固化后，密封胶与所述顶盖2和所述限位套7分别都固定的更可靠。

在本实施例中，如图5所示，所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的周围设置有环形凸起12。

需要说明的是，在通过密封胶密封时，注胶的高度可与所述环形凸起12的上表面平齐，增强密封性和绝缘性。

示例性地，所述环形凸起12的高度为1.0-5.0mm，厚度为0.2-2.0mm，即可在上述高度区间和厚度区间内任意选择所述环形凸起12的设计尺寸。

另外，所述环形凸起12设置有倒角，倒角的半径为0.5-5.0mm。

在本实施例中，如图6所示，所述限位套7与所述顶盖2之间设置有绝缘垫13；

所述限位套7通过所述底托部8将所述绝缘垫13抵压在所述限位套7与所述顶盖2之间。

需要说明的是，通过所述底托部8将所述绝缘垫13抵压在所述顶盖2上，可进一步增加所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的密封性。

优选地，所述绝缘垫13上对应所述正极耳孔3和所述负极耳孔4的位置开设有两个避让孔14，使得所述正极耳群5和所述负极耳群6能够分别穿过这两个避让孔14中对应的一个而再伸出顶盖2。

所述顶盖2上设置有防爆阀；

所述绝缘垫13上对应所述防爆阀的位置开设有防爆阀防堵孔15。

需要说明的是，防爆阀防堵孔15的设计目的是防止所述防爆阀堵塞。所述防爆阀防堵孔15的直径和数量视实际情况而定。

示例性地，所述绝缘垫13的材质为绝缘导热材质，如氮化铝，导热塑料等。所述绝缘垫13的厚度为0.1-1.5mm，长宽为所述顶盖2长宽的0.95-1.00倍。

在本实施例中，如图7所示，所述正极耳群5靠近所述电芯1的一端以及所述负极耳群6靠近所述电芯1的一端均通过高分子扩散焊接形成第一高分子扩散焊区域16；

所述正极耳群5远离所述电芯1的一端以及所述负极耳群6远离所述电芯1的一端均通过高分子扩散焊接的方式形成第二高分子扩散焊区域17。

需要说明的是，本实施例通过将所述正极耳群5和所述负极耳群6靠近电芯1的一端和远离电芯1的一端分别进行高分子扩散焊接，使得两端一定面积的极耳层与层直接紧密结合，可取消连接螺栓和螺母的使用，从而不仅进一步降低了二次电池的内阻，而且还解决了现有技术可能带来的极耳变形、安装孔位置发生改变、极耳容易损坏、减少了极耳的导电面积，影响了导电性能、增加成本等缺陷。

在本实施例中，所述第一高分子扩散焊区域16的一部分、所述第二高分子扩散焊区域17、所述正极耳群5未通过高分子扩散焊接的区域和所述负极耳群6未通过高分子扩散焊接的区域均露出于所述顶盖2；

在所述正极耳群5露出于所述顶盖2的部分中，所述正极耳群5未通过高分子扩散焊接的区域所占的面积为20-70％；

在所述负极耳群6露出于所述顶盖2的部分中，所述负极耳群6未通过高分子扩散焊接的区域所占的面积为20-70％；

所述第一高分子扩散焊区域16露出于所述顶盖2的部分占所述第一高分子扩散焊区域16和所述第二高分子扩散焊区域17的面积之和的2-10％。

需要说明的是，所述正极耳群5未通过高分子扩散焊接的区域指的是所述正极耳群5上所述第一高分子扩散焊区域16与所述第二高分子扩散焊区域17之间间隔的区域；所述负极耳群6未通过高分子扩散焊接的区域指的是所述负极耳群6上所述第一高分子扩散焊区域16与所述第二高分子扩散焊区域17之间间隔的区域。

在本实施例中，请再次参考图7，所述正极耳群5靠近所述电芯1的一端以及所述负极耳群6靠近所述电芯1的一端均开设有若干成排分布的开孔18。

需要说明的是，为了增加电芯短路时的安全性，本实施例在正极耳群5靠近所述电芯1的一端以及所述负极耳群6靠近所述电芯1的一端均进行了打孔处理，具体是在所述正极耳群5和所述负极耳群6的大面上打孔，一旦电芯发生短路，打孔的位置可熔断，从而增加安全性。所述开孔18的数量和孔径可根据实际需要而定。

尽管本文中较多的使用了电芯，顶盖，正极耳孔，负极耳孔，正极耳群，负极耳群，限位套等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

本实用新型实施例提供的一种密封性好的二次电池，通过在正极耳群和负极耳群上分别套设限位套，并使限位套的一端与所述顶盖抵接，而另一端则伸入正极耳孔或负极耳孔内并通过密封胶密封，可改善正极耳群和负极耳群分布与顶盖之间的密封效果，从而提高二次电池的密封性，保障电池的安全性，有利于电池的长期使用。

实施例二

本实用新型实施例提供一种电池模组，包括至少两个二次电池，所述二次电池为如上述实施例一所述的密封性好的二次电池。

本实施例中的所述二次电池可以但不限于应用于电子装置、电动车辆或电力储存系统等电子设备中。其中，电子装置例如可为使用二次电池作为驱动电源的各种电脑、手机、显示屏等设备。电动车辆例如可为利用二次电池作为驱动电源的电动汽车、电动三轮车、电动自行车等。电力储存系统例如可以为利用二次电池作为电力储存源的电力储存系统。

在这些电子设备中，二次电池可与用电元件电连接，以为用电元件提供电能。由于本申请提供的二次电池的快速充电能力较为优异，这样有利于电子设备用于户外储能、短时备电以及移动储能等应用场景中，从而使电子设备的应用场景更加广泛。

本实用新型实施例提供的一种电池模组，通过在正极耳群和负极耳群上分别套设限位套，并使限位套的一端与所述顶盖抵接，而另一端则伸入正极耳孔或负极耳孔内并通过密封胶密封，可改善正极耳群和负极耳群分布与顶盖之间的密封效果，从而提高二次电池的密封性，保障电池的安全性，有利于电池的长期使用。

至此，以说明和描述的目的提供上述实施例的描述。不意指穷举或者限制本公开。特定的实施例的单独元件或者特征通常不受到特定的实施例的限制，但是在适用时，即使没有具体地示出或者描述，其可以互换和用于选定的实施例。在许多方面，相同的元件或者特征也可以改变。这种变化不被认为是偏离本公开，并且所有的这种修改意指为包括在本公开的范围内。

提供示例实施例，从而本公开将变得透彻，并且将会完全地将该范围传达至本领域内技术人员。为了透彻理解本公开的实施例，阐明了众多细节，诸如特定零件、装置和方法的示例。显然，对于本领域内技术人员，不需要使用特定的细节，示例实施例可以以许多不同的形式实施，而且两者都不应当解释为限制本公开的范围。在某些示例实施例中，不对公知的工序、公知的装置结构和公知的技术进行详细地描述。

在此，仅为了描述特定的示例实施例的目的使用专业词汇，并且不是意指为限制的目的。除非上下文清楚地作出相反的表示，在此使用的单数形式“一个”和“该”可以意指为也包括复数形式。术语“包括”和“具有”是包括在内的意思，并且因此指定存在所声明的特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或额外地具有一个或以上的其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组合。除非明确地指示了执行的次序，在此描述的该方法步骤、处理和操作不解释为一定需要按照所论述和示出的特定的次序执行。还应当理解的是，可以采用附加的或者可选择的步骤。

当元件或者层称为是“在……上”、“与……接合”、“连接到”或者“联接到”另一个元件或层，其可以是直接在另一个元件或者层上、与另一个元件或层接合、连接到或者联接到另一个元件或层，也可以存在介于其间的元件或者层。与此相反，当元件或层称为是“直接在……上”、“与……直接接合”、“直接连接到”或者“直接联接到”另一个元件或层，则可能不存在介于其间的元件或者层。其他用于描述元件关系的词应当以类似的方式解释(例如，“在……之间”和“直接在……之间”、“相邻”和“直接相邻”等)。在此使用的术语“和/或”包括该相关联的所罗列的项目的一个或以上的任一和所有的组合。虽然此处可能使用了术语第一、第二、第三等以描述各种的元件、组件、区域、层和/或部分，这些元件、组件、区域、层和/或部分不受到这些术语的限制。这些术语可以只用于将一个元件、组件、区域或部分与另一个元件、组件、区域或部分区分。除非由上下文清楚地表示，在此使用诸如术语“第一”、“第二”及其他数值的术语不意味序列或者次序。因此，在下方论述的第一元件、组件、区域、层或者部分可以采用第二元件、组件、区域、层或者部分的术语而不脱离该示例实施例的教导。

空间的相对术语，诸如“内”、“外”、“在下面”、“在……的下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，在此可出于便于描述的目的使用，以描述如图中所示的一个元件或者特征和另外一个或多个元件或者特征之间的关系。空间的相对术语可以意指包含除该图描绘的取向之外该装置的不同的取向。例如如果翻转该图中的装置，则描述为“在其他元件或者特征的下方”或者“在元件或者特征的下面”的元件将取向为“在其他元件或者特征的上方”。因此，示例术语“在……的下方”可以包含朝上和朝下的两种取向。该装置可以以其他方式取向(旋转90度或者其他取向)并且以此处的空间的相对描述解释。

Claims (10)

1.一种密封性好的二次电池，其特征在于，所述电池包括电芯(1)和顶盖(2)；其中，

所述顶盖(2)开设有正极耳孔(3)和负极耳孔(4)；

所述电芯(1)设置有由正极耳层叠而成的正极耳群(5)和由负极耳层叠而成的负极耳群(6)；

所述正极耳群(5)穿过所述正极耳孔(3)向外延伸，所述负极耳群(6)穿过所述负极耳孔(4)向外延伸；

所述正极耳群(5)和所述负极耳群(6)分别套设有限位套(7)；

所述限位套(7)的一端与所述顶盖(2)抵接，所述限位套(7)的另一端伸入所述正极耳孔(3)或所述负极耳孔(4)内且通过密封胶密封。

2.根据权利要求1所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述限位套(7)与所述顶盖(2)抵接的一端设置有底托部(8)；

所述限位套(7)通过所述底托部(8)与所述顶盖(2)抵接。

3.根据权利要求2所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述限位套(7)伸入所述正极耳孔(3)或所述负极耳孔(4)内的部分设置有限位凸起(9)；

所述正极耳孔(3)和所述负极耳孔(4)的孔壁分别向内凹陷形成有限位槽(10)；

所述限位凸起(9)与对应的所述限位槽(10)之间设置有间隔(11)。

4.根据权利要求3所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述正极耳孔(3)和所述负极耳孔(4)的周围设置有环形凸起(12)。

5.根据权利要求2所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述限位套(7)与所述顶盖(2)之间设置有绝缘垫(13)；

所述限位套(7)通过所述底托部(8)将所述绝缘垫(13)抵压在所述限位套(7)与所述顶盖(2)之间。

6.根据权利要求5所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述绝缘垫(13)上对应所述正极耳孔(3)和所述负极耳孔(4)的位置开设有两个避让孔(14)。

7.根据权利要求6所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述顶盖(2)上设置有防爆阀；

所述绝缘垫(13)上对应所述防爆阀的位置开设有防爆阀防堵孔(15)。

8.根据权利要求1所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述正极耳群(5)靠近所述电芯(1)的一端以及所述负极耳群(6)靠近所述电芯(1)的一端均通过高分子扩散焊接形成第一高分子扩散焊区域(16)；

所述正极耳群(5)远离所述电芯(1)的一端以及所述负极耳群(6)远离所述电芯(1)的一端均通过高分子扩散焊接的方式形成第二高分子扩散焊区域(17)。

9.根据权利要求1所述的密封性好的二次电池，其特征在于，所述正极耳群(5)靠近所述电芯(1)的一端以及所述负极耳群(6)靠近所述电芯(1)的一端均开设有若干成排分布的开孔(18)。

10.一种电池模组，其特征在于，包括至少两个二次电池，所述二次电池为如权利要求1-9中任一项所述的密封性好的二次电池。

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