CN218919221U - 集电板、凝胶卷、二次电池、电池组以及汽车 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供集电板、凝胶卷、二次电池、电池组以及汽车，上述集电板包括：具有导电性的主体部；端子结合部，其设为结合于电极端子；以及保险丝部，其连接上述主体部和上述端子结合部，其中，上述保险丝部包括设在一面的至少一个切除部以及设在上述保险丝部的至少一面的绝缘部。

Description

集电板、凝胶卷、二次电池、电池组以及汽车

技术领域

本申请主张2021年11月22日提交到韩国专利厅的韩国专利申请第10-2021-0160968号申请日的权益，并且主张2022年11月21日提交到韩国专利厅的韩国专利申请第10-2022-0156162号以及2022年11月21日提交到韩国专利厅的国际申请第PCT/KR2022/018386号申请日的权益，对应的韩国专利申请以及国际申请的文献中公开的所有内容包含在本说明书中。

本实用新型涉及集电板、凝胶卷、二次电池、电池组以及汽车。

背景技术

除了便携式设备之外，基于产品组的适用方便性高且具有高能量密度等电特性的二次电池还广泛应用于通过电气驱动源驱动的电动汽车(EV，Electric Vehicle)或者混合动力汽车(HEV，Hybrid Electric Vehicle)等。

这种二次电池不仅具有能够大幅度减少化石燃料的使用的首要的优点，还具有完全不会随着使用能源而产生副产物的优点，因此作为环保及提高能源效率的新能源备受瞩目。

目前广泛使用的二次电池的种类有锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。这种单位二次电池单元、即单位电池单元的工作电压约为2.5V～4.5V。因此，在需要更高的输出电压的情况下，将多个电池单元串联起来组成电池组。并且，根据电池组所需的充放电容量，有时将多数电池单元并列连接，组成电池组。因此，根据所需的输出电压以及/或者充放电容量，可以将上述电池组中所包含的电池单元的数量以及电连接方式设计成多种方式。

实用新型内容

要解决的技术问题

本实用新型提供具备发生短路的可能性得到改善的保险丝部的集电板、凝胶卷、二次电池、电池组以及汽车。

解决技术问题的手段

本实用新型的一实施方式提供集电板，包括：

具有导电性的主体部；

端子结合部，其设为结合于电极端子；以及

保险丝部，其连接上述主体部和上述端子结合部，

其中，上述保险丝部包括设在一面的至少一个切除部以及设在上述保险丝部的至少一面的绝缘部。

本实用新型的又一个实施方式提供凝胶卷，包括：电极组件，其具有由正极、分离膜以及负极层叠并卷取而成的结构；以及根据上述实施方式的集电板，其设在上述电极组件的至少一个端部侧。

本实用新型的又一个实施方式提供包括根据上述实施方式的凝胶卷的二次电池、电池组以及汽车。

实用新型效果

根据本实用新型的多个实施方式，包括通过外部发生短路时产生的发热熔化而可切断电流路径(path)的保险丝部，并且在保险丝部的至少面对电极组件的一面具备绝缘部，从而能够防止在上述保险丝部产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题。并且，还能够防止在保险丝部熔化的过程中集电板原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

如上所述，能够稳定地处理外部发生短路时产生的发热，所以将包括在电极组件中的电极的极耳结构形成为在集电体上未涂覆电极活性物质的无涂层部，能够增加施加于电池的电流。由此，能够加大电池尺寸，可以实现高能量密度，降低费用。

附图说明

图1是示出根据本实用新型一实施方式的集电板的简要结构的图。

图2是示出根据本实用新型一实施方式的集电板中绝缘部是绝缘带的构成的图。

图3是示出根据本实用新型一实施方式的集电板中绝缘部是绝缘层的构成的图。

图4是简要示出根据本实用新型一实施方式的包括在凝胶卷中的集电板中设置切除部的位置的图。

图5是示出根据本实用新型一实施例的二次电池的简要构成的图。

图6是图5的二次电池的纵截面图。

图7是示出包括图6的二次电池的电池组的简要构成的图。

图8是示出包括图7的电池组的汽车的简要构成的图。

标记说明

1：二次电池

2：电池组外壳

3：电池组

5：汽车

10：电极组件

10'：凝胶卷

C：卷芯部

CR：卷芯部的边围

O：外角部

11：正极

12：负极

13：分离膜

20：电池罐

21：卷边部

22：压接部

30：密封件

40：电极端子

50：正极集电板

60：绝缘体

70：绝缘垫片

80：负极集电板

90：封闭垫片

100：集电板

110：主体部

120：端子结合部

130：保险丝部

140：切除部

140L：具备切除部区域

150：绝缘部

151：绝缘带

152：绝缘层

160：槽部

具体实施方式

对于本说明书以及权利要求书中使用的术语和单词不应该限定在通常的含义或者词典中的含义中解释，鉴于为了以最佳的方法说明自身的实用新型，实用新型人可以适当地定义术语概念的原则，应该解释为符合本实用新型技术思想的含义以及概念。

在整个本说明书中，当记载为某一个部分“包括”某一个构成元素时，在没有特别记载相反内容的情况下，表示还可以包括其它的构成元素，而不是排除其它的构成元素。

并且，说明书中记载的术语“～部”、“～装置”等表示处理至少一个功能或动作的单位。

下面，参照附图对本实用新型的多个实施例进行说明。

本实用新型的一实施方式提供集电板，包括：具有导电性的主体部；端子结合部，其设为结合于电极端子；以及保险丝部，其连接上述主体部和上述端子结合部，其中，上述保险丝部包括设在一面的至少一个切除部以及设在上述保险丝部的至少一面的绝缘部。

对于具有导电性的上述主体部，只要是在集电板中能够实现二次电池的电极的极耳部与外部端子之间的电连接的部件，则不受其结构或材质的限制。例如上述主体部的边缘可以是圆形，以便与上述电极组件的一端部的形状对应，内部可以填满导电性材料，还可以具有根据需要打开局部区域的形状。

上述绝缘部可以仅设在上述保险丝部的一面，还可以设在两个以上的面或者所有的面。

上述保险丝部在一面具备至少一个切除部，从而通过外部出现短路时产生的发热熔化而切断电流路径(path)。如果上述电流路径被切断，则无法测量二次电池的电压，可以测量非正常的电阻值。因此能够防止在上述保险丝部产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止在上述保险丝部熔化的过程中集电板原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

相反，现有的集电板不具备上述切除部，所以包括其的二次电池中存在如下问题，即因正极极耳的发热导致的热传递至电极组件从而出现绝缘体熔化的现象。

图1是示出根据本实用新型一实施方式的集电板的简要结构的图。

参照图1，集电板100包括具有导电性的主体部110；设为结合于电极端子40的端子结合部120；以及连接上述主体部110和上述端子结合部120的保险丝部130，其中，上述保险丝部130包括设在一面的至少一个切除部140以及设在上述保险丝部的至少一面的绝缘部(未图示)。

对于上述主体部110，只要是在集电板100中能够实现二次电池的电极的极耳部与外部端子之间的电连接的部件，则其结构不受限制。作为一例，上述主体部110的边缘可以是圆形，内部可以填满导电性材料，还可以具有根据需要打开局部区域的形状。

对于上述保险丝部130，只要是连接上述主体部110和上述端子结合部120的部件，则其结构、材质或者数量不受限制。作为一例，上述保险丝部130可以在多个方向利用多个连接上述主体部110和上述端子结合部120，对于连接的数量不加以限定，但是在至少一个部分可以连接上述主体部110和上述端子结合部120。

参照图1时，上述切除部140可以表示在上述保险丝部130中刻出V字形槽的部分，上述保险丝部130在一面具备至少一个切除部140，从而通过外部出现短路时产生的发热熔化而切断电流路径(path)。

并且，上述保险丝部130至少在面对电极组件的一面具备绝缘部，从而能够防止在上述保险丝部130产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止在保险丝部130熔化的过程中集电板100原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

本实用新型的一实施方式提供集电板，在设有上述切除部140的上述保险丝部130的相反面设有上述绝缘部(未图示)。

上述保险丝部130的一面可以设置切除部140，设有上述切除部140的一面的相反面可以设置绝缘部。作为一例，设有上述切除部140的上述保险丝部130的相反面可以是面对电极组件的一面。

上述保险丝部130在一面具备至少一个切除部140，从而可以通过外部出现短路时产生的发热熔化而切断电流路径(path)，在上述切除部140的相反面具备绝缘部，从而能够防止在上述保险丝部130产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

根据本实用新型的一实施方式，上述绝缘部是绝缘带。

图2是示出根据本实用新型一实施方式的集电板中绝缘部是绝缘带的构成的图。

参照图2，示例性示出了上述集电板100中粘贴有绝缘带151的结构。根据一例，可以将上述保险丝部130竖立在垂直于上述集电板100板面的方向的状态下粘贴上述绝缘带151。

上述绝缘带151可以粘贴于设有上述切除部140的上述保险丝部130的一面或者其相反面，还可以粘贴于上述切除部140的上表面或者其相反面。

根据本实用新型的一实施方式，上述绝缘部是绝缘层。这时，上述绝缘层可以具有设在形成于上述保险丝部的至少一面的槽部内的结构。

根据本实用新型的一实施方式，上述槽部形成于设有上述切除部的上述保险丝部的相反面，上述槽部可以形成于设有上述切除部的上述保险丝部的相反面中与上述切除部对应的位置。

图3是示出根据本实用新型一实施方式的集电板中绝缘部是绝缘层的构成的图。

参照图3，示例性示出了设在保险丝部130的一面的槽部160内设置绝缘层152的结构。通过锻造工艺形成高低差异，从而可以形成上述槽部160。

上述槽部160可以形成于设有上述切除部140的上述保险丝部130的相反面，上述槽部160可以形成于设有上述切除部140的上述保险丝部130的相反面中与上述切除部140对应的位置，作为一例，可以形成于上述保险丝部130的截面中上述切除部140与上述槽部160面对的位置。

从上述保险丝部130的侧截面观察时，以上述保险丝部的整体厚度为基准，上述槽部160的厚度可以形成为小于等于形成上述切除部140后剩余的上述保险丝部130的厚度。

在上述绝缘层152设在形成于上述位置的上述槽部160的情况下，能够防止在上述保险丝部130产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止在保险丝部130熔化的过程中集电板100原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

根据本实用新型的一实施方式，对于上述绝缘带以及绝缘层的材料，只要是能够起到绝缘作用的物质，则不加以特别限定。

根据本实用新型的一实施方式，上述绝缘层是粘贴式聚合物，上述粘贴式聚合物包括选自由聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene Terephthalate，PBT)以及全氟烷氧基(Perfluoroalkoxy，PFA)构成的组的一个以上。

在包括上述材料的情况下，上述绝缘层在二次电池内可以具有耐热性以及耐化学性。并且，能够防止在上述保险丝部产生的热传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止在保险丝部熔化的过程中集电板原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

根据本实用新型的一实施方式，上述聚丙烯(polypropylene，PP)包括可以加热粘贴的聚丙烯马来酸酐(PP-MAH)。

在包括上述化合物的情况下，上述粘贴式聚合物可以加热粘贴，在二次电池内可以具有内热性以及耐化学性。并且，通过在上述保险丝部产生的热，上述粘贴式聚合物可以形成绝缘层，因此能够防止传递至电极组件从而使得电极组件变形或熔化分离膜的问题，还能够防止在保险丝部熔化的过程中集电板原材料的残片或碎片朝电极组件方向掉落从而发生短路的问题。

本实用新型的另外的实施方式提供凝胶卷，包括具有层叠并卷取正极、分离膜以及负极的结构的电极组件以及设在上述电极组件的至少一个端部侧的根据上述实施方式的集电板。

根据本实用新型的实施方式，优选地，上述绝缘部设在上述集电板的至少面对上述电极组件的一面。在至少面对上述电极组件的一面设置绝缘部，从而能够防止保险丝部因外部短路导致的发热熔化时对应的热以及集电板的残片或者碎片对电极组件带来影响。

根据本实用新型的一实施方式，在上述保险丝部的一面，上述切除部设在从上述电极组件的卷芯部的边围起到上述电极组件的外角部的区域。

上述切除部可以设在上述保险丝部的一面的任何位置，不受限制。优选地，上述切除部可以设在上述保险丝部一面中从电极组件的卷芯部的边围起到上述电极组件的外角部的区域，在上述区域中与其对应的位置设有绝缘部，从而防止保险丝部因外部短路导致的发热熔化时对应的热以及集电板的残片或者碎片对电极组件带来影响，能够进一步确保安全性。

图4是简要示出根据本实用新型一实施方式的包括在凝胶卷中的集电板中设置切除部的位置的图。

参照图4，在上述保险丝部130一面，从电极组件的卷芯部的边围CR起到上述电极组件的外角部O的区域140L设有切除部，从而在保险丝部因外部短路导致的发热熔化时，通过设在对应于上述切除部的位置的上述绝缘部，能够防止对应的热以及集电板的残片或者碎片对电极组件带来影响。

本实用新型的又一个实施方式提供二次电池，包括根据上述实施方式的凝胶卷。

图5是示出根据本实用新型一实施例的二次电池的简要构成的图，图6是图5的二次电池的纵截面图。

参照图5以及图6，上述根据本实用新型一实施例的二次电池1包括电极组件10、电池罐20、密封件30以及电极端子40。上述凝胶卷可以包括上述电极组件10以及正极集电板50。除了上述的构成元素之外，上述二次电池1还可以进一步包括绝缘部件60以及/或者绝缘垫片70以及/或者负极集电板80以及/或者封闭垫片90。

根据本实用新型一实施方式的集电板可以是上述正极集电板50。

参照图5以及图6，上述电极组件10包括正极11、负极12、夹在正极11与负极12之间的分离膜。

上述正极11以及上述负极12可以具有薄片形状。上述电极组件10可以具有例如凝胶卷(jellyroll)形状。即，上述电极组件10可以通过以卷芯部C为基准卷取将依次层叠至少一次的正极11、分离膜、负极12、分离膜形成的层叠体从而制造。在这种情况下，上述电极组件10的外周面上可以具备额外的分离膜，用于实现与电池罐20的绝缘。

上述正极11以及上述负极12可以在长边端部包括未涂覆活性物质层的无涂层部。上述正极11以及上述负极12可以在除了上述无涂层部之外的区域包括涂覆有活性物质层的有涂层部。

具体地，上述正极11包括正极集电体以及涂覆在正极集电体的一面或者两面上的正极活性物质。将在正极集电体上涂覆有正极活性物质的区域称为设在正极11的有涂层部。上述正极集电体的宽度方向(与Z轴并列的方向)的一侧端部可以存在未涂覆正极活性物质的无涂层部。上述无涂层部的至少一部分以其本身用作电极极耳。即，上述无涂层部发挥设在正极11的无涂层部的功能。设在上述正极11的无涂层部设在收容于电池罐20内的电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的上部。

上述负极12包括负极集电体以及涂覆在负极集电体的一面或者两面上的负极活性物质。将在负极集电体上涂覆有负极活性物质的区域称为设在负极12的有涂层部。上述负极集电体的宽度方向(与Z轴并列的方向)的另一侧端部可以存在未涂覆负极活性物质的无涂层部。上述无涂层部的至少一部分以其本身用作电极极耳。即，上述无涂层部发挥设在负极12的无涂层部的功能。设在上述负极12的无涂层部设在收容于电池罐20内的电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的下部。

设在上述正极11的无涂层部和设在上述负极12的无涂层部可以是朝彼此相反的方向突出的方式。例如，参照图6，设在正极11的无涂层部可以朝电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的上部突出，设在负极12的无涂层部可以朝电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的下部突出。由此，设在上述正极的无涂层部以及设在负极的无涂层部可以是沿电极组件10的宽度方向、即二次电池1的高度方向(与Z轴并列的方向)朝彼此相反的方向延伸并突出的方式。

在本实用新型中，涂覆于正极板的正极活性物质和涂覆于负极板的负极活性物质可以使用在本领域公知的活性物质，不受任何限制。

作为上述正极活性物质的非限制性例子可以使用以前可用于电化学元件的正极的通常的正极活性物质，尤其是可以使用锂锰氧化物、锂钴氧化物、锂镍氧化物、锂铁氧化物或者组合它们的锂复合氧化物。

在一例中，正极活性物质可以包括以一般化学式A[A_xM_y]O_2+z表示的碱性金属化合物(A包括Li、Na以及K中的至少一个以上的元素；M包括选自Ni、Co、Mn、Ca、Mg、Al、Ti、Si、Fe、Mo、V、Zr、Zn、Cu、Al、Mo、Sc、Zr、Ru以及Cr的至少一个以上的元素；x≥0，1≤x+y≤2，-0.1≤z≤2；包含在x、y、z以及M中的成分的化学计量系数以使得化合物维持电气中性的方式选择)。

在另一例中，正极活性物质可以是US6,677,082、US6,680,143等中公开的碱性金属化合物xLiM¹O₂-(1-x)Li₂M²O₃(M¹包括具有平均氧化状态3的至少一个以上的元素；M²包括具有平均氧化状态4的至少一个以上的元素；0≤x≤1)。

在又一例中，正极活性物质可以是以一般化学式LiaM¹ _xFe_1-xM²yP_1-yM³zO_4-z(M¹包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg以及Al的至少一个以上的元素；M²包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg、Al、As、Sb、Si、Ge、V以及S的至少一个以上的元素；M³包括选择性地包括F的卤族元素；0<a≤2，0≤x≤1，0≤y<1，0≤z<1；包含在a、x、y、z、M¹、M²以及M³中的成分的化学计量系数以使得化合物维持电气中性的方式选择)或者Li₃M₂(PO₄)₃[M包括选自Ti、Si、Mn、Fe、Co、V、Cr、Mo、Ni、Al、Mg以及Al的至少一个元素]表示的锂金属磷酸盐。

优选地，正极活性物质可以包括一次粒子以及/或者一次粒子凝集的二次粒子。

作为负极活性物质的非限制性例子可以使用以前可用于电化学元件的负极的通常的负极活性物质，尤其是可以使用锂金属或者锂合金、碳、石油焦(petroleum coke)、活性炭(activated carbon)、石墨(graphite)或者其它碳类等锂吸附物质等。

在一例中，负极活性物质可以使用碳材料、锂金属或者锂金属化合物、硅或者硅化合物、锡或者锡化合物等。电位小于2V的TiO₂、SnO₂等金属氧化物也可以作为负极活性物质使用。作为碳材料可以使用低结晶碳、高结晶碳等。

分离膜可以使用多孔性高分子薄膜，例如可以单独使用以乙烯单体聚合物、丙烯单体聚合物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等聚烯烃系高分子制造的多孔性高分子薄膜，或者将它们层叠使用。作为另一例，分离膜可以使用通常的多孔性无纺布，例如高熔点的玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等构成的无纺布。

分离膜的至少一侧表面可以包括无机物颗粒的涂层。并且，还可以是分离膜本身以无机物颗粒的涂层构成。构成涂层的颗粒可以具有与粘合剂结合的结构，以使相邻的颗粒之间存在粒间体积(interstitial volume)。

无机物颗粒可以以介电常数在5以上的无机物构成。作为非限制性例子，上述无机物颗粒可以包括选自由Pb(Zr、Ti)O₃(PZT)、Pb_1-xLa_xZr_1-yTi_yO₃(PLZT)、PB(Mg₃Nb_2/3)O₃-PbTiO₃(PMN-PT)、BaTiO₃、hafnia(HfO₂)、SrTiO₃、TiO₂、Al₂O₃、ZrO₂、SnO₂、CeO₂、MgO、CaO、ZnO以及Y₂O₃构成的组的至少一个以上的物质。

电解质可以是具有A⁺B^-等结构的盐。其中，A⁺包括Li⁺、Na⁺、K⁺等碱性金属阳离子或由它们的组合构成的离子。另外，B^-包括选自由F^-、Cl^-、Br^-、I^-、NO₃ ^-、N(CN)₂ ^-、BF₄ ^-、ClO₄ ^-、AlO₄ ^-、AlCl₄ ^-、PF₆ ^-、SbF₆ ^-、AsF₆ ^-、BF₂C₂O₄ ^-、BC₄O₈ ^-、(CF₃)₂PF₄-^-、(CF₃)₃PF₃ ^-、(CF₃)₄PF₂ ^-、(CF₃)₅PF^-、(CF₃)₆P^-、CF₃SO₃ ^-、C₄F₉SO₃、CF₃CF₂SO₃ ^--、(CF₃SO₂)₂N^-、(FSO₂)₂N^-、CF₃CF₂(CF₃)₂CO^-、(CF₃SO₂)₂CH^-、(SF₅)₃C^-、(CF₃SO₂)₃C^-、CF₃(CF₂)₇SO₃ ^-、CF₃CO₂ ^-、CH₃CO₂、SCN^-以及(CF₃CF₂SO₂)₂N^--构成的组的任意一个以上的阴离子。

电解质还可以溶解于有机溶剂中使用。作为有机溶剂可以使用碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)、碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate，EC)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DEC)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)、碳酸二丙酯(dipropylcarbonate，DPC)、二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)、乙腈(acetonitrile)、乙二醇二甲醚(dimethoxyethane)、二乙氧基乙烷(diethoxyethane)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、N-甲基吡咯烷酮(Nmethyl2pyrrolidone，NMP)、乙基甲基碳酸酯(ethyl methyl carbonate，EMC)、γ-丁内酯(γbutyrolactone)或者它们的混合物。

参照图5以及图6，上述电池罐20是下端形成有开放部的大致圆筒形的收容体，例如以金属等具有导电性的材质构成。上述电池罐20的材质例如可以是铝。将设有开放部的上述电池罐20的底面部称为开放端(opened end)。上述电池罐20的侧面(外周面)和上表面可以一体形成。上述电池罐20的上表面(与X-Y平面并列的面)具有大致平坦(flat)的形状。将位于上述开放端的相反侧的上表面称为封闭端(closed end)。上述电池罐20通过形成在下方的开放部收纳电极组件10，并且一同收容电解质。

上述电池罐20与电极组件10电连接。例如上述电池罐可以与电极组件10的负极12电连接。在这种情况下，上述电池罐20可以具有与负极12相同的极性。

参照图6，上述电池罐20可以具备形成于其下端的卷边部21以及压接部22。上述卷边部21位于电极组件10的下部。上述卷边部21通过将电池罐20的外周面边围压入而形成。上述卷边部21用于避免有可能具有与电池罐20的宽度大致对应尺寸的电极组件10通过形成于电池罐20下端的开放部脱落，可以发挥放置密封件30的支承部的功能。

上述压接部22形成在卷边部21的下部。上述压接部22具有以包裹配置于卷边部21下方的密封件30的外周面以及密封件30的下表面的一部分的方式延伸并弯折的形状。

需要说明的是，本实用新型不排除电池罐20不具备这样的卷边部21以及/或者压接部22的情况。即，在本实用新型中，在电池罐20不具备卷边部21以及/或者压接部22的情况下，电极组件10的固定以及/或者电池罐20的密封可以通过额外采用例如针对电极组件10发挥限位器功能的部件等实现。并且，如果本实用新型的二次电池1包括密封件30时，电极组件10的固定以及/或者电池罐20的密封可以通过额外采用例如可放置密封件30的结构体以及/或者电池罐20与密封件30之间的焊接等实现。即，上述密封件可以对上述电池罐的开放端进行密封。

参照图6，为了确保刚性，上述密封件30例如可以以金属材质构成。上述密封件30可以覆盖形成于电池罐20下端的开放端。即，上述密封件30构成二次电池1的下表面。

在本实用新型的二次电池1中，上述密封件30即使在具有导电性的金属材质的情况下也不具有极性。不具有极性可以表示上述密封件30与电池罐20以及电极端子40电气绝缘。

因此，上述密封件30不会发挥电极端子40、即正极端子或者负极端子的功能。因此，上述密封件30无需与电极组件10以及电池罐20电连接，其材质也不是一定是导电性金属。

在本实用新型的电池罐20具备卷边部21的情况下，上述密封件30可以放在形成于电池罐20的卷边部21上。并且，在本实用新型的电池罐20具备压接部22的情况下，上述密封件30可以通过压接部22实现固定。为了确保电池罐20的气密性，上述密封件30与电池罐20的压接部22之间可以夹着封闭垫片90。另一方面，如上述说明，本实用新型的电池罐20还可以不具备卷边部21以及/或者压接部22，在这种情况下，为了确保电池罐20的气密性，上述封闭垫片90可以夹在设在电池罐20开放部侧的固定用结构体与密封件30之间。

参照图5以及图6，上述电极端子40可以与上述正极11以及上述负极12中的另一个电连接。即，上述电极端子40可以具有与上述电池罐20相反的极性。例如，上述电极端子40可以与电极组件10的正极11电连接。另外，上述电极端子40的表面可以暴露在外部。

上述电极端子40可以以具有导电性的金属材质构成。上述电极端子40例如可以贯通形成于电池罐20上端的封闭端的大致中心部。上述电极端子40的一部分可以向电池罐20的上部露出，剩余部分可以位于电池罐20内部。上述电极端子40例如可以通过铆接(riveting)固定于电池罐20的封闭端的内侧面上。上述电极端子40可以贯通绝缘部件60后与正极集电板50或者设在正极11的无涂层部结合。在这种情况下，上述电极端子40可以具有正极。

因此，上述电极端子40在本实用新型的二次电池1中可以发挥正极端子的功能。在上述电极端子40这样具有正极的情况下，电极端子40与具有负极的电池罐20电气绝缘。上述电极端子40与电池罐20之间的电气绝缘可以通过各种方式实现。

作为另一例，可以通过在上述电极端子40与电池罐20之间夹着如后述的绝缘垫片70，从而实现绝缘。与此不同地，可以在上述电极端子40的局部形成绝缘涂层，从而实现绝缘。或者，还可以采用结构上牢固地固定电极端子40以使上述电极端子40与电池罐20无法接触的方式。或者还可以同时采用上述说明的多种方式。

参照图6，上述正极集电板50可以结合于电极组件10的上部。例如，上述正极集电板50可以在上述电极组件10的上部结合于设在正极11的无涂层部。上述正极集电板50可以以具有导电性的金属材质构成。虽然未图示，上述正极集电板50可以具备在其下表面放射状形成的多个凹凸。

在形成有上述凹凸的情况下，可以按压正极集电板50从而将凹凸压入设在正极11的无涂层部。

根据本实用新型另一实施例的二次电池1，还可以不包括正极集电板50。在这种情况下，设在正极11的无涂层部可以直接与电极端子40电连接。

参照图6，上述正极集电板50可以结合于设在正极11的无涂层部的端部。设在上述正极11的无涂层部与正极集电板50之间的结合例如可以通过激光焊接实现。上述激光焊接可以以熔化正极集电板50母材的一部分的方式进行，还可以在正极集电板50与无涂层部之间夹着用于焊接的焊料的状态下进行。在这种情况下，优选地，上述焊料具有比正极集电板50以及无涂层部更低的熔点。另一方面，除了激光焊接之外，可以采用电阻焊接、超声波焊接等，但是焊接方法并不限定于此。

参照图6，上述绝缘部件60可以设在电极组件10的上端与电池罐20的内侧面之间或者结合于电极组件10上部的正极集电板50与电池罐20的内侧面之间。上述绝缘部件60防止设在正极11的无涂层部与电池罐20之间的接触以及/或者正极集电板50与电池罐20之间的接触。即，上述绝缘部件60构成为收容于上述电池罐20内部，并且阻断设在上述正极11的无涂层部与上述电池罐20之间的电连接。因此，上述绝缘部件60可以以具有绝缘性能的材质构成。例如，上述绝缘部件60可以包括聚合物材质。

参照图5以及图6，上述绝缘垫片70夹在电池罐20与电极端子40之间，用于防止具有相反极性的电池罐20与电极端子40彼此接触。即，上述绝缘垫片70阻断电池罐20与端子40的电连接。由此，具有大致平坦形状的电池罐20的上表面可以发挥二次电池1的负极12电极端子40的功能。

参照图6，上述负极集电板80可以结合于电极组件10的下部。上述负极集电板80可以以具有导电性的金属材质构成。上述负极集电板80可以与设在负极12的无涂层部连接。并且，上述负极集电板80可以与电池罐20电连接。如图2示出，上述负极集电板80可以夹在电池罐20的内侧面与封闭垫片90之间实现固定。与此不同地，上述负极集电板80还可以焊接于电池罐20的内壁面。

虽然附图中未示出，上述负极集电板80可以具备在其一面上放射状形成的多个凹凸。在形成有上述凹凸的情况下，可以按压负极集电板80从而将凹凸压入设在负极12的无涂层部。

上述负极集电板80可以结合于设在负极12的无涂层部端部。设在上述负极12的无涂层部与负极集电板80之间的结合例如可以通过激光焊接实现。上述激光焊接可以以熔化负极集电板80母材的一部分的方式进行，还可以在负极集电板80与无涂层部之间夹着用于焊接的焊料的状态下进行。在这种情况下，优选地，上述焊料具有比负极集电板80以及无涂层部更低的熔点。另一方面，除了激光焊接之外，可以采用电阻焊接、超声波焊接等，但是焊接方法并不限定于此。

虽然附图中未示出，上述负极集电板80还可以结合于设在负极12的无涂层部端部沿与负极集电板80并列的方向弯折形成的结合面上。设在上述负极12的无涂层部的弯折方向可以是例如朝向电极组件10的卷取中心C的方向。在设在上述负极12的无涂层部具有这样弯折的形状的情况下，缩小无涂层部所占据的空间，从而能够实现能量密度的提高。并且，由于上述无涂层部与负极集电板80之间的结合面积的增加，可以实现提高结合力、减少电阻的效果。

根据本实用新型的一实施方式，上述二次电池是圆筒形二次电池。在一例中，上述二次电池可以包括收容上述凝胶卷的电池罐。上述电池罐可以是圆筒形，其尺寸可以是两个端部的圆形直径为30mm至55mm、高度为60mm至120mm。例如，圆筒形电池罐的圆形直径×高度可以是40mm×60mm、40mm×80mm或者40mm×90mm、40mm×120mm。上述二次电池可以是电池单元。

优选地，圆筒形电池单元可以是例如形状系数的比值(圆筒形电池单元的直径除以高度的值，即定义为相对于高度H的、直径Φ的比值)大约大于0.4的圆筒形电池单元。

其中，形状系数表示示出圆筒形电池单元的直径以及高度的值。根据本实用新型一实施例的圆筒形电池单元可以是例如46110电池单元、48750电池单元、48110电池单元、48800电池单元、46800电池单元、46900电池单元。在形状系数示出的数值中，前面的两个数字表示电池单元的直径，其后面的两个数字表示电池单元的高度，最后的数字0表示电池单元的截面为圆形。

根据本实用新型一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为46mm，其高度约为110mm，形状系数的比值约为0.418的圆筒形电池单元。

根据另一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为48mm，其高度约为75mm，形状系数的比值约为0.640的圆筒形电池单元。

根据又一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为48mm，其高度约为110mm，形状系数的比值约为0.418的圆筒形电池单元。

根据又一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为48mm，其高度约为80mm，形状系数的比值约为0.600的圆筒形电池单元。

根据又一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为46mm，其高度约为80mm，形状系数的比值约为0.575的圆筒形电池单元。

根据又一实施例的电池单元是大致圆柱形形状的电池单元，可以是直径约为46mm，其高度约为90mm，形状系数的比值约为0.511的圆筒形电池单元。

以前使用了形状系数的比值约为0.4以下的电池单元。即，以前使用了例如18650电池单元、21700电池单元等。18650电池单元的直径约为18mm，其高度约为65mm，形状系数的比值是0.277。21700电池单元的直径约为21mm，其高度约为70mm，形状系数的比值是0.300。

本实用新型的又一个实施方式提供包括根据上述实施方式的二次电池的电池模块以及电池组。

根据上述实施例的二次电池可用于制造上述电池组。

图7是示出包括图6的二次电池的电池组的简要构成的图。

参照图7，根据本实用新型实施例的电池组3包括电连接有二次电池1的集合体以及收容该集合体的电池组外壳2。二次电池1是根据上述实施例的电池单元。在附图中，为了便于示出，省略示出了用于实现多个圆筒形二次电池1的电连接的母线、冷却单元、外部端子等部件。

本实用新型的又一个实施方式提供包括根据上述实施方式的电池组的汽车。上述电池组3可以搭载于汽车。作为一例，汽车可以是电动汽车、混合动力汽车或者插入式混合动力汽车。汽车包括四轮汽车或者两轮汽车。

图8是示出包括图7的电池组的汽车的简要构成的图。

参照图8，根据本实用新型一实施例的汽车5包括根据本实用新型一实施例的电池组3。上述汽车5从根据本实用新型一实施例的电池组3接受电力进行操作。

以上，虽然以有限的实施例和附图说明了本实用新型，但是本实用新型并不限定这些，本实用新型所属技术领域的技术人员应该可以在本实用新型的技术思想和与权利要求范围等同范围内可以得到各种修改以及变形。

Claims (16)

1.一种集电板，其特征在于，包括：

具有导电性的主体部；

端子结合部，其设为结合于电极端子；以及

保险丝部，其连接上述主体部和上述端子结合部，

其中，上述保险丝部包括设在一面的至少一个切除部以及设在上述保险丝部的至少一面的绝缘部。

2.根据权利要求1所述的集电板，其特征在于，

在设有上述切除部的上述保险丝部的相反面设置上述绝缘部。

3.根据权利要求1所述的集电板，其特征在于，

上述绝缘部是绝缘带。

4.根据权利要求1所述的集电板，其特征在于，

上述绝缘部是绝缘层。

5.根据权利要求4所述的集电板，其特征在于，

上述绝缘层设在形成于上述保险丝部的至少一面的槽部。

6.根据权利要求5所述的集电板，其特征在于，

上述槽部形成于设有上述切除部的上述保险丝部的相反面。

7.根据权利要求6所述的集电板，其特征在于，

上述槽部形成于设有上述切除部的上述保险丝部的相反面中对应于上述切除部的位置。

8.根据权利要求4所述的集电板，其特征在于，

上述绝缘层是粘贴式聚合物。

9.根据权利要求8所述的集电板，其特征在于，

上述粘贴式聚合物包括选自由聚酰亚胺(polyimide，PI)、聚乙烯(polyethylene，PE)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene Terephthalate，PBT)以及全氟烷氧基(Perfluoroalkoxy，PFA)构成的组的一个以上。

10.根据权利要求9所述的集电板，其特征在于，

上述聚丙烯(polypropylene，PP)包括能够加热来粘贴的聚丙烯马来酸酐(PP-MAH)。

11.一种凝胶卷，其特征在于，包括：

电极组件，其具有由正极、分离膜以及负极层叠并卷取而成的结构；以及

权利要求1至10中任一项所述的集电板，其设在上述电极组件的至少一个端部侧。

12.根据权利要求11所述的凝胶卷，其特征在于，

上述绝缘部设在上述集电板的至少面对上述电极组件的一面。

13.根据权利要求11所述的凝胶卷，其特征在于，

上述切除部设在上述保险丝部的一面中从上述电极组件的卷芯部的边围起到上述电极组件的外角部的区域。

14.一种二次电池，其特征在于，包括权利要求11所述的凝胶卷。

15.一种电池组，其特征在于，包括权利要求14所述的二次电池。

16.一种汽车，其特征在于，包括权利要求15所述的电池组。

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