CN219677501U - 一种二次电池 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种二次电池，其包括壳体、裸电芯、正极盖板组件及负极盖板组件，裸电芯水平设置于壳体内，裸电芯长度方向两端分别出正极耳和负极耳，正极盖板组件及负极盖板组件分别固定设置在壳体长度方向两开口端，正极盖板组件与正极耳电连接，负极盖板组件与负极耳电连接；正极盖板组件包括正极顶盖、正极柱及正极转接片，正极柱固定设置在正极顶盖上，正极转接片沿壳体高度方向设置于正极耳底端，正极转接片为弹片结构，正极转接片的一端与正极柱固定连接，正极转接片的另一端在自身弹力作用下与正极耳底端相抵接。本实用新型的正极转接片上无需进行熔断部的设置，即可实现二次电池内部断路，同时可以避免极耳与极柱之间的过流能力降低。

Description

一种二次电池

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术

现有技术中，电池盖板的熔断结构通常设计在正极处，通过减小正极转接片宽度来实现熔断功能，转接片是连接电芯的极耳和电池的极柱的重要结构。在电池盖板中，正极转接片常采用铝材质，负极转接片常采用铜材质，此设计思路主要考虑到正极铝转接片的熔点(660℃)较负极铜转接片熔点(1083℃)低，更易熔断。

在相关技术中，除了可以在正极转接片上设置最窄的一段来作为熔断结构，还存在一些其他熔断结构方式，如公开号为CN114824678A的专利公开了一种锂电池，其是通过在正极转接片上设置两处减薄区域来作为熔断部；另外，如公开号为CN217062446U的专利公开了一种二次电池熔断结构及二次电池，其是在转接片上电流集中通过的电流路径区域内间隔设置多个通孔，使得相邻两个通孔之间的熔断区域在电池电流过大的情况下能够更快速熔断，从而提高转接片的熔断速度。

上述现有技术中的熔断方式均是采用在转接片上进行削减处理形成熔断部，来使过大电流通过时快速实现熔断部的熔断，然而该熔断结构在二次电池正常充放电时，会导致极耳与极柱之间的过流能力降低，从而降低二次电池的充放电能力。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种二次电池,来解决现有的二次电池中的熔断结构会导致极耳与极柱之间的过流能力降低的问题。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

本实用新型提供了一种二次电池，其包括壳体、裸电芯、正极盖板组件及负极盖板组件，所述裸电芯水平设置于壳体内，裸电芯长度方向两端分别出正极耳和负极耳，正极盖板组件及负极盖板组件分别固定设置在壳体长度方向两开口端，正极盖板组件与正极耳电性连接，负极盖板组件与负极耳电性连接；

所述正极盖板组件包括正极顶盖、正极柱及正极转接片，所述正极柱固定设置在正极顶盖上，正极转接片沿壳体高度方向设置于正极耳底端，正极转接片为弹片结构，且正极转接片可在热失控时变软，正极转接片的一端与正极柱固定连接，正极转接片的另一端在自身弹力作用下与正极耳底端相抵接。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述正极柱位于正极顶盖高度方向一端，且与正极转接片相对应。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述正极转接片包括顺次连接的第一连接部、第二连接部及第三连接部，第一连接部位于第三连接部下方，第一连接部远离第二连接部的一端与正极柱固定连接，第三连接部在第二连接部的弹力作用下与正极耳底端相抵接。

进一步，优选的，所述第二连接部呈弯曲设置，第二连接部的弯曲方向朝向正极耳下方倾斜。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述裸电芯上的多个正极耳层叠排布，多个正极耳外周焊接有扎带，所述第三连接部与正极耳上的扎带外表面相抵持。

进一步，优选的，所述第三连接部与扎带相接触的一面设置凸起部，所述扎带上外表面设置有与凸起部相连接的凹陷部。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第三连接部与扎带之间设置有导热结构胶。

在上述技术方案的基础上，优选的，所述第三连接部与扎带之间还设置有弹开结构。

进一步，优选的，所述第三连接部与扎带相接触的一面设置有容纳弹开结构的容纳槽，所述弹开结构为绝缘弹簧或膨胀胶。

本实用新型相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)本实用新型公开的二次电池，通过使正极转接片沿壳体高度方向设置在正极极耳底端，并使正极转接片设置为弹片结构，正极转接片的一端与正极柱固定连接，正极转接片的另一端在自身弹力作用下与正极耳底端相抵接，这样一来，正极柱通过正极转接片和正极耳之间建立导电连接，在过流或短路等情况下发生热失控时，温度升高后，正极转接片变软，因为重力作用，正极转接片会下榻，从而使正极转接片和正极柱之间断开连接，整个正极转接片上无需进行熔断部的设置，可以避免极耳与极柱之间的过流能力的降低；

(2)通过将第二连接部设置成弯曲状，同时第二连接部的弯曲方向朝向正极耳下方倾斜，可以使第二连接部具备足够的弹性势能，来驱使第三连接部与正极耳底部抵接，从而实现正极转接片和正极耳稳定接触；

(3)通过在多个正极耳外周焊接有扎带，并使第三连接部与扎带外表面抵持，可以提高正极耳的结构强度，使的正极转接片和正极耳之间借助扎带进行稳定可靠的连接；

(4)通过在第三连接部与扎带之间设置相互连接的凸起部和凹陷部，可以限制第三连接部在受到机械震动时相对于扎带水平滑移，避免正极转接片和扎带之间脱离电连接；

(5)通过在第三连接部与扎带之间设置有导热结构胶，可以使第三连接部和扎带之间进行粘接，一方面，保证第三连接部和扎带之间稳固的连接，避免发生相对位移，另一方面，导热结构胶在高温环境下融化，使第三连接部和扎带之间失去粘接，同时高温环境下，整个正极转接片变软，由于自身重力和扎带之间脱离连接；

(6)通过在第三连接部与扎带之间还设置有弹开结构，在过流及短路时，导热结构胶在高温环境下融化，第三连接部和扎带之间失去粘接后，通过弹开结构可以将正极连接片和扎带之间弹开一定的间距，避免第三连接部和扎带之间拉弧导电，使正极转接片和正极耳之间彻底断路。

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他的附图。

图1为本实用新型公开的二次电池的立体结构示意图；

图2为本实用新型公开的二次电池的平面结构示意图；

图3为图2中A-A处平面剖视图；

图4为图3中B处放大图；

图5为本实用新型公开的正极柱与正极转接片装配结构示意图；

图6为本实用新型公开的正极柱、正极转接片及裸电芯装配结构示意图；附图标记：

1、壳体；2、裸电芯；3、正极盖板组件；4、负极盖板组件；21、正极耳；22、负极耳；31、正极顶盖；32、正极柱；33、正极转接片；331、第一连接部；332、第二连接部；333、第三连接部；23、扎带；3331、凸起部；231、凹陷部；34、弹开结构；3332、容纳槽。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施方式，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，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他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，结合图2-4，本实用新型公开了一种二次电池，包括壳体1、裸电芯2、正极盖板组件3及负极盖板组件4，壳体1为方形结构，壳体1水平侧立设置，壳体1长度方向两端分别开口，裸电芯2水平设置于壳体1内，裸电芯2长度方向两端分别出正极耳21和负极耳22，裸电芯2可以为卷绕式或叠片式，裸电芯2的正极耳21设置多个，多个正极耳21沿裸电芯2厚度方向层叠排布，并通过超声波焊接在一起，多个负极耳22沿裸电芯2厚度方向层叠排布，并通过超声波焊接在一起。

本实施例的正极盖板组件3包括正极顶盖31、正极柱32及正极转接片33，正极柱32固定设置在正极顶盖31上，正极柱32和正极顶盖31之间电性隔离，正极转接片33沿壳体1高度方向设置于正极耳21底端，正极转接片33为弹片结构，正极转接片33为铝片或铝合金材质的片体，在发生热失控高温时，正极转接片会变软。正极转接片33的一端与正极柱32固定连接，正极转接片33的另一端在自身弹力作用下与正极耳21底端相抵接。

本实施例的二次电池，通过使正极转接片33沿壳体1高度方向设置在正极极耳底端，并使正极转接片33设置为弹片结构，正极转接片33的一端与正极柱32固定连接，正极转接片33的另一端在自身弹力作用下与正极耳21底端相抵接，这样一来，正极柱32通过正极转接片33和正极耳21之间建立导电连接，在过流或短路时，温度升高后，即温度在500℃-600℃时，正极转接片33变软，因为重力作用，正极转接片33会下榻，从而使正极转接片33和正极柱32之间断开连接，整个正极转接片33上无需进行熔断部的设置，可以避免极耳与极柱之间的过流能力的降低。

为了使正极转接片33的一端与正极柱32连接，另一端在正极转接片33自身弹力作用下来和正极耳21底端进行抵持电连接，本实施例将正极柱32设置在位于正极顶盖31高度方向一端，且与正极转接片33相对应。

本实施例示出了正极转接片33一种较佳实施方式，具体的，参照附图4和5所示，正极转接片33包括顺次连接的第一连接部331、第二连接部332及第三连接部333，第一连接部331位于第三连接部333下方，第一连接部331远离第二连接部332的一端与正极柱32固定连接，第三连接部333在第二连接部332的弹力作用下与正极耳21底端相抵接。

在实际安装过程中，首先将第一连接部331和正极柱32进行焊接，初始状态下，第二连接部332受自身弹力会驱使第一连接部331和第三连接部333在高度方向相互错开，第一连接部331和第三连接部333之间的间距较大，通过将第三连接部333向下掰动，减小第一连接部331和第三连接部333在高度方向上的间距，使第三连接部333与正极耳21的底端抵持，在第二连接部332的弹力作用下，可以驱使第三连接部333牢固的与正极耳21底端抵持。

为了提高第二连接部332的弹力，本实施例将第二连接部332设置成弯曲状，同时第二连接部332的弯曲方向朝向正极耳21下方倾斜，由此一来，可以使第二连接部332具备足够的弹性势能，来驱使第三连接部333与正极耳21底部抵接，从而实现正极转接片33和正极耳21稳定接触。

虽然多个正极耳21通过超声预焊叠合在一起，可以实现正极转接片33和正极耳21底端抵持，但多个正极耳21叠合在一起结构强度较弱，正极转接片33和正极耳21抵持不稳定。为此，参照附图6所示，本实施例在多个正极耳21外周焊接有扎带23，扎带23为铝合金材质，第三连接部333与正极耳21上的扎带23外表面相抵持。由此设置，扎带23将多个正极耳21沿壳体1高度方向进行捆扎，同时扎带23与正极耳21之间进行超声波焊接在一起，可以提高正极耳21的结构强度，使的正极转接片33和正极耳21之间借助扎带23进行稳定可靠的连接。

由于扎带23底面是水平的，第三连接部333在与扎带23底面抵持时，虽然受第二连接部332弹性力，可以避免第三连接部333在壳体1高度方向相对于扎带23分离，但在受到机械震动时，第三连接部333存在相对于扎带23底面水平滑移的风险，这将导致第三连接部333和扎带23脱离连接。

为此，本实施例通过在第三连接部333与扎带23之间设置相互连接的凸起部3331和凹陷部231，可以限制第三连接部333在受到机械震动时相对于扎带23水平滑移，避免正极转接片33和扎带23之间脱离电连接。作为一种较佳实施方式，凸起部3331设置在第三连接部333与扎带23相接触的一面，凹陷部231设置在扎带23与第三连接部333相接触的一面。

虽然本实施例将正极转接片33设置为弹片结构，通过弹力的作用，来使第三连接部333和扎带23进行抵持，可以保证正极转接片33正常过流，同时在短路高温环境下，正极转接片33受热变软，在自重力作用下和扎带23脱离，实现二次电池内部断路。但二次电池在使用过程中，难免环境恶劣，例如在一些震动较大的场景中，可能存在正极转接片33在震动过程中，发生变形，使正极转接片33失去弹性势能，而随之发生正极转接片33和正极耳21脱离电连接，导致二次电池无法使用。

为此，本实施例通过在第三连接部333与扎带23之间设置有导热结构胶，可以使第三连接部333和扎带23之间进行粘接，一方面，保证第三连接部333和扎带23之间稳固的连接，避免发生相对位移，提高正极转接片33和正极耳21之间的连接可靠性。另一方面，导热结构胶在高温环境下融化，使第三连接部333和扎带23之间失去粘接，同时高温环境下，整个正极转接片33变软，由于自身重力和扎带23之间脱离连接。

作为一种实施方式，第三连接部333和扎带23之间直接通过导热结构胶进行粘接，该方式需要对第三连接部333和扎带23之间进行水平定位。

作为另一种实施方式，第三连接部333和扎带之间设置导热结构胶的同时，还在第三连接部333与扎带23之间设置相互连接的凸起部3331和凹陷部231，这样一来，可以轻松实现第三连接部333和扎带23之间进行水平定位，同时由于凸起部和凹陷部的配合，加上导热结构胶的粘接力，可以实现正极转接片与正极耳稳定可靠的进行连接。

虽然在过流及短路时，高温可以使导热结构胶融化，同时使正极转接片33变软，但会存在正极转接片33变软后，还会存在一定的弹性势能，弹性势能大于或等于正极转接片33的重力势能，此时正极转接片33虽然和扎带23脱离了，但二者之间间隙较小，存在一定的拉弧现象，仍然无法实现正极转接片33和正极耳21之间断路。

为此，本实施例在第三连接部333与扎带23之间还设置有弹开结构34。由此设置，在过流及短路时，导热结构胶在高温环境下融化，第三连接部333和扎带23之间失去粘接后，通过弹开结构34可以将正极连接片和扎带23之间弹开一定的间距，避免第三连接部333和扎带23之间拉弧导电，使正极转接片33和正极耳21之间彻底断路。

在本实施例中，第三连接部333与扎带23相接触的一面设置有容纳弹开结构34的容纳槽3332，弹开结构34为绝缘弹簧或膨胀胶。

作为一种实施方式，弹开结构34为绝缘弹簧。值得注意的是，绝缘弹簧的弹性势能小于导热结构胶的粘接力，但绝缘弹性的弹性势能大于正极转接片33变软时的弹性势能，由此，通过绝缘弹簧，可以将第三连接部333和扎带23之间弹开一定的间距，避免二者拉弧。绝缘弹簧的设置，可以使第三连接部333和扎带23之间电性隔离。

作为另一种实施方式，弹开结构34为膨胀胶，该膨胀胶在高温时膨胀，可以将第三连接部333和扎带23之间弹开一定的间距。

本实施例中的负极盖板组件4可以为现有技术中常规方式设置，本实施不对此进行限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种二次电池，其包括壳体(1)、裸电芯(2)、正极盖板组件(3)及负极盖板组件(4)，所述裸电芯(2)水平设置于壳体(1)内，裸电芯(2)长度方向两端分别出正极耳(21)和负极耳(22)，正极盖板组件(3)及负极盖板组件(4)分别固定设置在壳体(1)长度方向两开口端，正极盖板组件(3)与正极耳(21)电性连接，负极盖板组件(4)与负极耳(22)电性连接；

其特征在于：所述正极盖板组件(3)包括正极顶盖(31)、正极柱(32)及正极转接片(33)，所述正极柱(32)固定设置在正极顶盖(31)上，正极转接片(33)沿壳体(1)高度方向设置于正极耳(21)底端，正极转接片(33)为弹片结构，且正极转接片(33)可在热失控时变软，正极转接片(33)的一端与正极柱(32)固定连接，正极转接片(33)的另一端在自身弹力作用下与正极耳(21)底端相抵接。

2.如权利要求1所述的二次电池，其特征在于：所述正极柱(32)位于正极顶盖(31)高度方向一端，且与正极转接片(33)相对应。

3.如权利要求2所述的二次电池，其特征在于：所述正极转接片(33)包括顺次连接的第一连接部(331)、第二连接部(332)及第三连接部(333)，第一连接部(331)位于第三连接部(333)下方，第一连接部(331)远离第二连接部(332)的一端与正极柱(32)固定连接，第三连接部(333)在第二连接部(332)的弹力作用下与正极耳(21)底端相抵接。

4.如权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述第二连接部(332)呈弯曲设置，第二连接部(332)的弯曲方向朝向正极耳(21)下方倾斜。

5.如权利要求3所述的二次电池，其特征在于：所述裸电芯(2)上的多个正极耳(21)层叠排布，多个正极耳(21)外周焊接有扎带(23)，所述第三连接部(333)与正极耳(21)上的扎带(23)外表面相抵持。

6.如权利要求5所述的二次电池，其特征在于：所述第三连接部(333)与扎带(23)相接触的一面设置凸起部(3331)，所述扎带(23)上外表面设置有与凸起部(3331)相连接的凹陷部(231)。

7.如权利要求5或6所述的二次电池，其特征在于：所述第三连接部(333)与扎带(23)之间设置有导热结构胶。

8.如权利要求7所述的二次电池，其特征在于：所述第三连接部(333)与扎带(23)之间还设置有弹开结构(34)。

9.如权利要求8所述的二次电池，其特征在于：所述第三连接部(333)与扎带(23)相接触的一面设置有容纳弹开结构(34)的容纳槽(3332)，所述弹开结构(34)为绝缘弹簧或膨胀胶。