CN220553560U - 二次电池、电池组及电子设备 - Google Patents
二次电池、电池组及电子设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220553560U CN220553560U CN202322203828.4U CN202322203828U CN220553560U CN 220553560 U CN220553560 U CN 220553560U CN 202322203828 U CN202322203828 U CN 202322203828U CN 220553560 U CN220553560 U CN 220553560U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- end cap
- electrode assembly
- opening
- secondary battery
- end cover
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims abstract description 17
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 46
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 46
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 38
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007306 turnover Effects 0.000 claims 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 72
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 13
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 8
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 3
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 2
- -1 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000015842 Hesperis Nutrition 0.000 description 1
- 235000012633 Iberis amara Nutrition 0.000 description 1
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N dilithium;dioxido(dioxo)manganese Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Mn]([O-])(=O)=O QHGJSLXSVXVKHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000003487 electrochemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000000295 fuel oil Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 238000011900 installation process Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K lithium iron phosphate Chemical compound [Li+].[Fe+2].[O-]P([O-])([O-])=O GELKBWJHTRAYNV-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012858 packaging process Methods 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种二次电池,包括:壳体、电极组件、集流构件和端盖;壳体包括端壁和围绕端壁的侧壁,侧壁背离端壁的一侧形成有开口;电极组件设置在壳体内,电极组件朝向开口的一侧具有第一极耳;端盖盖合密封开口;端盖上包括有开孔;集流构件设置在电极组件朝向开口的一侧,集流构件包括相连接的本体部和端盖连接部,端盖连接部与端盖固定电连接,本体部与第一极耳电连接;并且,端盖连接部延伸至开孔中,端盖连接部与开孔相配合,并在端盖连接部背离电极组件的一侧与端盖固定电连接。本申请使端盖和集流构件的焊接区域位于端盖远离电极组件的一侧,避免焊接时对电极组件造成负面影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,具体涉及一种二次电池、电池组及电子设备。
背景技术
随着锂电池技术的发展,对电池能量密度越来越高,而其中二次电池因为其较高的装配比,可以实现较高的能量密度,因此成为了当前主流的电芯形式。当前,二次电池在开口端的封装,采用集流构件与端盖焊接连接,并通过端盖对开口进行封口。
然而,在该结构的封装工艺中,集流构件与端盖之间通常通过激光穿透焊的方式焊接连接,集流构件与端盖在穿透焊下的焊接连接区域靠近电极组件一侧,并且焊接时产生的热场容易对壳体内电极组件及电解液的电化学性质造成负面影响。
因此,需要设计一种二次电池、电池组及电子设备,以解决上述问题。
实用新型内容
鉴于以上现有技术的缺点,本实用新型提供一种二次电池、电池组及电子设备,能够使集流构件与端盖在端盖背离电极组件的一侧焊接连接,以用于解决现有二次电池中,集流构件与端盖的焊接区域位于壳体内靠近电极组件一侧,集流构件与端盖焊接时产生的热场易对壳体内电极组件及电解液的电化学性质造成负面影响的技术问题。
为实现上述目的及其它相关目的,本实用新型提供一种二次电池,包括:壳体、电极组件、集流构件和端盖;
其中,壳体包括端壁和围绕端壁的侧壁,侧壁背离端壁的一侧形成有开口;电极组件设置在壳体内,电极组件朝向开口的一侧具有第一极耳;端盖盖合密封开口;端盖上包括有开孔;集流构件设置在电极组件朝向开口的一侧,集流构件包括相连接的本体部和端盖连接部,端盖连接部与端盖固定电连接,本体部与第一极耳电连接;并且,端盖连接部延伸至开孔中,端盖连接部与开孔相配合,并在端盖连接部背离电极组件的一侧与端盖固定电连接。
在本实用新型一示例中,开孔靠近电极组件的一端设置有延伸部,延伸部环绕端盖连接部设置,延伸部与本体部相抵触。
在本实用新型一示例中,端盖连接部的外周面与开孔的内周面焊接连接。
在本实用新型一示例中,端盖连接部的延伸端部穿过开孔,并沿端盖背离电极组件一侧的表面延伸形成翻边。
在本实用新型一示例中,翻边沿端盖表面的宽度大于等于2mm。
在本实用新型一示例中,翻边沿开孔的周向外边缘与端盖背离电极组件的一面焊接连接。
在本实用新型一示例中,二次电池还包括盖板,盖板设置在端盖背离电极组件的一侧,盖板覆盖端盖连接部与端盖之间的焊印。
在本实用新型一示例中,端盖朝向电极组件的一侧设置有凹陷部,凹陷部沿壳体高度方向在端盖上的正投影至少覆盖端盖连接部与端盖的焊印。
在本实用新型一示例中,端盖连接部上设置有注液孔,盖板与端盖焊接连接以至少盖封注液孔。
本实用新型还提供一种电池组,该电池组包括上述任一项示例的二次电池。
本实用新型再提供一种电子设备,该电子设备包括上述任一项示例的电池组。
本实用新型二次电池中,集流构件上设置有向背离电极组件一侧延伸的端盖连接部,端盖上设置有能够与端盖连接部相配合的开孔。当二次电池在开口侧封装时,集流构件固定在电极组件朝向开口的端面上,封装开口的端盖通过开孔与集流构件上凸出的端盖连接部相配合,端盖连接部穿过开孔并在背离电极组件的一侧与端盖焊接连接。
该二次电池的设置结构,使端盖和集流构件的焊接区域位于端盖远离电极组件的一侧,以避免端盖与集流构件焊接时产生的热场对壳体内电极组件和电解液造成负面影响,从而增加二次电池的良品率。
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实施例。
图1为本实用新型一实施例中二次电池的三维视图;
图2为本实用新型一实施例中二次电池在开口侧的结构俯视图;
图3为本实用新型一实施例中二次电池在图2中A-A方向上的剖面视图;
图4为图3中B区域的局部放大图;
图5为本实用新型一实施例中集流构件的结构示意图;
图6为本实用新型另一实施例中二次电池在图2中A-A方向上的剖面视图;
图7为图6中C区域的局部放大图;
图8为本实用新型另一实施例中集流构件和端盖配合的剖面视图;
图9为本实用新型另一实施例中集流构件和端盖配合的动态示意图;
图10为本实用新型另一实施例中集流构件和端盖的一焊接配合俯视图;
图11为本实用新型另一实施例中集流构件和端盖的另一焊接配合俯视图;
图12为本实用新型另一实施例中集流构件的结构示意图;
图13为本实用新型一实施例中端盖的结构示意图;
图14为本实用新型一实施例中端盖装配盖板后的结构示意图;
图15为本实用新型一实施例中二次电池壳体端壁侧开设注液孔的结构示意图;
图16为本实用新型一实施例中电子设备的示意图;
图17为本实用新型一实施例中电池组的示意图。
元件标号说明
1、电子设备;10、电池组;11、工作部;101、箱体;102、箱盖;100、二次电池;110、壳体;111、端壁;1111、端子安装孔;1112、封堵板;112、侧壁;120、电极组件;121、第一极耳;122、中心孔;123、第二极耳;130、集流构件;131、本体部;132、端盖连接部;1321、延伸端部;1322、翻边;133、焊印;140、端盖;141、开孔;1411、延伸部;142、凹陷部;1421、凹腔底壁;1422、凹腔侧壁;1423、凹腔沉台;1424、避让槽;150、盖板;160、电极端子;170、注液孔。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其它优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。还应当理解,本实用新型实施例中使用的术语是为了描述特定的具体实施方案,而不是为了限制本实用新型的保护范围。下列实施例中未注明具体条件的试验方法,通常按照常规条件,或者按照各制造商所建议的条件。
当实施例给出数值范围时,应理解,除非本实用新型另有说明,每个数值范围的两个端点以及两个端点之间任何一个数值均可选用。除非另外定义,本实用新型中使用的所有技术和科学术语与本技术领域的技术人员对现有技术的掌握及本实用新型的记载,还可以使用与本实用新型实施例中所述的方法、设备、材料相似或等同的现有技术的任何方法、设备和材料来实现本实用新型。
须知,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本实用新型可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本实用新型可实施的范畴。
请参阅图1至图15,本实用新型提供一种二次电池100及包括该二次电池100的电池组10及电子设备1,其中,在该二次电池100中,集流构件130上设置有向背离电极组件120一侧延伸的端盖连接部132,端盖140上设置有能够与端盖连接部132相配合的开孔141。当二次电池100在开口侧封装时,集流构件130固定在电极组件120朝向开口的端面上,封装开口的端盖140通过开孔141与集流构件130上凸出的端盖连接部132相配合,端盖连接部132穿过开孔141并在背离电极组件120的一侧与端盖140焊接连接,以使得端盖140和集流构件130的焊接区域处于端盖140远离电极组件120的一侧,避免端盖140与集流构件130焊接时产生的热场对壳体110内电极组件120和电解液造成负面影响,从而增加二次电池100的良品率
请参见图1至图4,二次电池100包括:壳体110、电极组件120、集流构件130和端盖140。
请参见图1,壳体110内形成有容纳腔,用于容纳电极组件120、电解液(未示出)以及其他部件,壳体110可以是一端敞开的也可以是两端敞开的。具体地,壳体110的直径大小可以根据电极组件120的具体尺寸大小来确定,如18mm、21mm、46mm等。壳体110的材质可以是多种,比如,铜、铁、铝、钢、铝合金等,为了防止长期使用时壳体110生锈,还可以在壳体110的表面镀一层防锈材料如金属镍等。
如图1至图4所示,壳体110包括端壁111和环绕端壁111的侧壁112,只要能够形成稳定的密封和电连接关系即可,端壁111与侧壁112之间的连接可以通过多种方式来实现,例如可以为一体冲压成型、一体铸造成型或者分体焊接等形式。侧壁112的环绕不受限定,可以呈圆筒形、菱柱形环绕或者沿其它任何能够与端壁111相配的闭环轮廓环绕,本实施例中端壁111的外边缘为圆形,侧壁112呈圆筒状环绕在端壁111的外边缘,并在侧壁112背离端壁111的一端形成有圆形的开口。
请参见图3,电极组件120容纳放置于壳体110内,以作为电池中发生电化学反应来实现可逆充放电的部件。壳体110内可以容纳一个或多个电极组件120。电极组件120主要由正极极片和负极极片卷绕或层叠放置形成,并且通常在正极极片与负极极片之间设有隔膜。正极极片包括正极集流体和正极活性物质层,正极活性物质层涂覆于正极集流体的表面;正极集流体包括正极涂覆区和连接于正极涂覆区的正极极耳,正极涂覆区涂覆有正极活性物质层,正极极耳未涂覆正极活性物质层。负极极片包括负极集流体和负极活性物质层,负极活性物质层涂覆于负极集流体的表面;负极集流体包括负极涂覆区和连接于负极涂覆区的负极极耳,负极涂覆区涂覆有负极活性物质层,负极极耳未涂覆负极活性物质层。以锂离子电池为例,正极集流体的材料可以为铝,正极活性物质层包括正极活性物质,正极活性物质可以为钴酸锂、磷酸铁锂、三元锂或锰酸锂等。负极集流体的材料可以为铜,负极活性物质层包括负极活性物质,负极活性物质可以为碳或硅等。隔膜的材质可以为PP(polypropylene,聚丙烯)或PE(polyethylene,聚乙烯)等。为对电芯起到防护和绝缘作用,还可以在电芯外部包覆绝缘膜,绝缘膜可由PP、PE、PET、PVC或其它高分子聚合物材料合成。
请参见图2和图3,电极组件120密封安装在壳体110内,电极组件120在内部卷绕形成中心孔122,并在高度方向的两端分别设置有第一极耳121和第二极耳123,且第一极耳121和第二极耳123的极性相反。其中,在一些实施例中,第一极耳121朝向壳体110的开口,第一极耳121为负极极耳。需要说明的是,在其它实施例中,第一极耳121也可以为正极极耳,第二极耳123为负极极耳。
请参见图2和图3,集流构件130安装在壳体110内,且固定在电极组件120朝向开口的一侧,端盖140设置在壳体110的开口侧,且位于集流构件130远离电极组件120的一侧;端盖140的外边缘与壳体110的侧壁112焊接连接,以使端盖140密封壳体110的开口,并实现端盖140和壳体110的导电固定连接;端盖140的外边缘与壳体110的侧壁112之间焊接连接的结构形式不限,只要满足壳体110与端盖140之间的焊接连接的强度要求和密封要求即可。其中,集流构件130通过在朝向电极组件120的一侧与第一极耳121导电连接,并在远离电极组件120的一侧与端盖140导电连接,从而实现壳体110与集流构件130的导电连接。
请参见图3至图5,集流构件130包括本体部131和端盖连接部132,端盖连接部132和本体部131相连接。端盖连接部132自本体部131向端盖140一侧延伸,并在背离电极组件120的一侧与端盖140导电固定连接;其中,导电固定连接的结构形式不限,如焊接、铆接等连接方式,只要能够形成稳定的机械连接关系和电流传递关系即可。本体部131环绕端盖连接部132设置,并在朝向电极组件120的一面与第一极耳121焊接连接,以实现集流构件130与电极组件120的导电固定连接;其中,本体部131与第一极耳121的焊接连接的具体位置和焊接面积不受限定,只要能够实现本体部131与第一极耳121之间稳定的电连接要求即可;例如,本体部131和第一极耳121之间通过多道径向延伸焊印相连接,多道焊印环绕端盖连接部132设置。
请参见图3至图5,端盖140在对应端盖连接部132的位置处设置有开孔141,端盖连接部132的形状与开孔141形状相匹配,端盖连接部132自本体部131向背离电极组件120的一侧延伸,端盖连接部132延伸穿装至开孔141中,端盖连接部132与开孔141相配合,以在焊接前实现端盖140在集流构件130上的相对定位,并形成端盖连接部132与端盖140焊接的配合面。端盖连接部132在背离电极组件120的一侧沿配合面与端盖140焊接连接,从而在远离电极组件120的区域完成集流构件130与端盖140的导电焊接,进而在焊接时实现对电极组件120的保护。
其中,端盖连接部132与端盖140围绕开孔141形成可供焊接连接的配合面,端盖连接部132至少沿周向与端盖140相配合,例如,端盖连接部132伸入开孔141中并沿开孔141内周面与开孔141匹配,以使端盖连接部132的外周面与端盖140沿开孔141内周面形成沿周向分布焊接配合面;或者,端盖连接部132除与开孔141内周面配合外还可伸出至开孔141外侧,伸出开孔141外的端盖连接部132沿端盖140背离电极组件120一侧的表面延伸形成翻边1322,使得端盖连接部132与端盖140除了与开孔141内周面配合外还可与端盖140背离电极组件120一侧的表面形成沿径向分布的焊接配合面。
需要说明的是,相互匹配的开孔141形状和端盖连接部132外缘形状可以有多组选择,例如可以是圆形、矩形、长条形或多边形等任意形状,只要能满足端盖连接部132与端盖140限位配合需求即可。
如图4以及图10至图14所示,在一些实施例中,端盖140上还安装有盖板150,盖板150安装在端盖140背离电极组件120的一侧,盖板150设置在端盖连接部132与端盖140焊接区域的上方,并安装固定在端盖140上,以至少覆盖端盖140与端盖连接部132之间的焊印133,从而对端盖140与端盖连接部132之间形成焊印133进行保护,避免端盖140与端盖连接部132之间形成焊印133暴露在空气中,因此可以减缓端盖140与端盖连接部132之间的焊印133的氧化速度和锈蚀程度,降低端盖连接部132与端盖140之间焊接连接失效的概率,延长二次电池100的使用寿命。此外,盖板150在端盖140上的安装方式有多种选择,例如可以是粘接连接,也可以是焊接连接,只要能够满足盖板150连接强度要求即可。本实用新型中,对于盖板150的形状也不作具体限定,例如,可以是圆盘形、圆环形或者矩形等任意形状,只要能够覆盖端盖140与集流构件130的焊接区域即可。
请参见图4、图5和图13,在一些实施例中,端盖连接部132上还设置有注液孔170,注液孔170与开孔141沿二次电池100的轴向同轴设置,注液孔170沿高度方向贯穿端盖连接部132,注液孔170的一端位于端盖连接部132朝向电极组件120的一侧,注液孔170的另一端位于端盖连接部132背离电极组件120的一侧,从而穿过端盖140连通壳体110内侧和外侧。需要说明的是,本实用新型中,端盖140上开孔141和集流构件130上端盖连接部132的设置位置可不受限定,开孔141和端盖连接部132可对应设置在壳体110开口侧端面上的任意位置,例如,在一些实施例中,端盖连接部132和开孔141可对应设置于二次电池100的中心位置,端盖连接部132至少部分环绕电极组件120的中心孔122设置,以使得开孔141、注液孔170和中心孔122同心或大致同心地设置,通过这样设置,注液孔170在注液时的周向定位方便、准确,还能防止电极组件120出现偏心注液,影响注液均匀性的问题。沿电极组件120的轴向方向,注液孔170在电极组件120端面上的投影覆盖中心孔122或者落入中心孔122内,以实现注液孔170和中心孔122的直接连通。当电解液从注液孔170注入时,可通过端盖连接部132在端盖140上暴露的注液孔170直接进入到中心孔122中,进而进入电极组件120,从而浸润电极组件120。
其中,注液孔170的形状可以有多种选择,例如可以是圆形、矩形或长条形等任意形状,只要满足注液要求即可。注液孔170的直径可以为小于开孔141孔径的任意任一数值,例如注液孔170的直径可以是1~14mm,考虑到注液工艺的操作,注液孔170的直径优选小于电极组件120的中心孔122的直径。在一示例中,注液孔170的直径可以为2~7mm中任一数值,例如,可以是2mm、3mm、4mm或7mm等。
如图4和图14所示,端盖140上还安装有盖板150,盖板150设置在端盖140背离电极组件120的一侧,盖板150位于端盖140与集流构件130焊接区域的上方,盖板150密封焊接于端盖140上,以至少盖封位于端盖140背离电极组件120一侧的注液孔170。盖板150与端盖140之间焊接连接的焊缝形式可以有多种选择,例如可以是角焊缝、坡口焊缝等,只要能够满足焊接连接强度要求即可。盖板150与端盖140焊接连接,连接强度较高,当二次电池100运输安装过程中受到外力冲击时,可以减少盖板150从端盖140上方移位或脱落的概率,保证盖板150对注液孔170的密封作用。此外,本实用新型中,对于盖板150的形状也不作具体限定,例如,可以是圆盘形、圆环形或者矩形等任意形状,只要能够覆盖端盖140与集流构件130焊接区域即可。
如图3至图5所示,在一些实施例中,在集流构件130中,端盖连接部132自本体部131向背离电极组件120的一侧延伸,端盖连接部132的外周面形状与开孔141的内周面形状相匹配,端盖连接部132沿开孔141内周面延伸穿装在开孔141中。端盖连接部132背离电极组件120的一端不高于端盖140表面,端盖连接部132的外周面沿周向与开孔141内周面配合形成焊接配合面,焊接配合面在端盖140背离电极组件120一侧的表面呈可供激光照射的焊接缝。当端盖140与端盖连接部132进行焊接时,激光自端盖140背离电极组件120一侧照射在端盖连接部132和端盖140之间形成的焊接缝上,激光在焊接缝所在区域处聚焦形成焊接熔池。在焊接熔池作用下,端盖连接部132的外周面与开孔141的内周面沿焊接配合面焊接连接,以实现集流构件130与端盖140的导电固定连接。
如图6至图12所示,在一些实施例中,在集流构件130中,端盖连接部132自本体部131向背离电极组件120的一侧延伸,端盖连接部132沿开孔141内周面延伸穿装在开孔141中,端盖连接部132的延伸端部1321穿过开孔141,并由开孔141伸出至端盖140表面外侧。伸出至开孔141外侧的延伸端部1321铆接在端盖140背离电极组件120一侧表面以形成翻边1322,翻边1322环绕开孔141外边缘设置,并沿端盖140背离电极组件120一侧的表面径向延伸,翻边1322与端盖140背离电极组件120一侧表面相对配合以在开孔141外侧形成径向分布的焊接配合面。当端盖140与端盖连接部132进行焊接时,激光自端盖140背离电极组件120一侧照射在翻边1322上,激光在焊接配合面处聚焦形成焊接熔池。在焊接熔池作用下,翻边1322沿开孔141的周向外边缘与端盖140背离电极组件120一侧表面焊接连接,以实现集流构件130与端盖140的导电固定连接。
本实施例中,激光可由翻边1322一侧照射,激光穿透相对较薄的翻边1322并聚焦至端盖140表面,以使得翻边1322与相配合的端盖140表面熔融焊接。穿透焊接时,激光聚焦位置处翻边1322与端盖140沿开孔141周向环绕配合,翻边1322与端盖140表面的配合形成的焊接区域远离开孔141且面积较大,同时激光聚焦位置处的端盖140相对翻边1322具有较高厚度,这大大方便了翻边1322与端盖140焊接时的激光定位,有效降低了端盖140与集流构件130的焊接难度,提高焊接工艺窗口,减少集流构件130出现焊穿的现象,提升焊接质量。
本实施例中,翻边1322与端盖140表面在穿透焊接下通过焊印133连接固定,焊印133在翻边1322和端盖140表面之间至少部分环绕开孔141设置,例如图10所示,在一示例中,焊印133环绕开孔141设置,焊印133在翻边1322和端盖140之间围绕开孔141呈环形,该示例中,若端盖连接部132上设置有注液孔170,焊接前可利用密封工装沿轴向将密封钉伸入注液孔170中进行密封,以避免翻边1322和端盖140焊接时产生的焊渣从注液孔170落入壳体110内,焊接时焊接路径无需避让密封工装,可环绕注液孔170在翻边1322和端盖140配合区域形成环形的焊印133;再如图11所示,在另一示例中,焊印133部分环绕开孔141设置,焊印133在翻边1322和端盖140之间呈C形焊印,在该示例中,若端盖连接部132上设置有注液孔170,焊接前通过密封工装沿端盖140表面径向方向将密封钉钉入注液孔170中进行密封,以避免翻边1322和端盖140焊接时产生的焊渣从注液孔170落入壳体110内,焊接时焊接路径需避让在端盖140上径向放置的密封工装,可部分环绕注液孔170在翻边1322和端盖140配合区域形成C形的焊印133。
需要说明的是,为保证集流构件130和端盖140的稳定配合,并方便延伸端部1321在端盖140背离电极组件120一侧表面铆接为翻边1322,翻边1322沿端盖140表面延伸宽度(即延伸端部1321未铆接加工时超过开孔141端面的高度)大于等于2mm,在一示例中,翻边1322沿端盖140表面延伸宽度可以为2~5mm中任一数值,例如,可以是2mm、3mm、4mm或5mm等,该数值范围内翻边1322与端盖140既能形成稳定的配合关系,又能减少二次电池100重量。
如图3和图4所示,在一些实施例中,开孔141靠近电极组件120的一端设置有延伸部1411,延伸部1411环绕端盖连接部132设置。当端盖140上的开孔141套装在端盖连接部132上时,延伸部1411环绕在端盖连接部132周向外缘,并抵触在本体部131上,从而增强集流构件130与端盖140的配合稳定性,并增加二次电池100开口侧的空间利用率。
如图4以及图10至图14所示,在一些实施例中,端盖140在开孔141处设置有凹陷部142,凹陷部142在端盖140的厚度方向上向集流构件130一侧凹陷,盖板150则安装固定在端盖140的凹陷部142中。凹陷部142沿壳体110高度方向在端盖140上的正投影至少覆盖端盖连接部132与端盖140的之间的焊印133,以使得安装在凹陷部142中的盖板150能够有效盖封保护端盖连接部132与端盖140的焊印133。凹陷部142包括凹腔底壁1421和凹腔侧壁1422,凹腔侧壁1422环绕凹腔底壁1421设置,开孔141沿电极组件120周向贯穿设置在凹腔底壁1421上,凹陷部142上的开孔141套装在集流构件130上的端盖连接部132上。具体地,凹陷部142还包括与凹腔侧壁1422连接的凹腔沉台1423,凹腔沉台1423位于凹腔侧壁1422远离集流构件130的一侧;凹腔沉台1423低于端盖140的上表面,使得在将盖板150安装到凹陷部142内之后,盖板150的上表面不高于端盖140的上表面。这样设置,在凹腔沉台1423与端盖140上表面之间形成有避让槽1424,当盖板150的连接部与凹腔侧壁1422之间进行焊接连接时,焊接熔池附着在避让槽1424内,一方面可以固定焊接熔池的流动范围,进而可以提高连接部与凹腔侧壁1422之间的焊接质量;另一方面还可以防止焊印凸出端盖140的上表面,造成端盖140的上表面空间的利用率的降低。除此之外,通过设置凹腔沉台1423,可以通过调节凹腔沉台1423的深度,使得盖板150的上表面不高于端盖140的上表面,以便进一步减少对端盖140的上表面空间利用率的影响。
需要说明的是,上述实施例中的注液孔170也可以不设置在壳体110的开口侧上,而设置在壳体110的端壁111侧,同样可以起到向电极组件120内部注液的作用。如图2所示,在一些实施例中,壳体110的端壁111上开设有贯通的端子安装孔1111,电极端子160密封且绝缘地穿装在端子安装孔1111内,只要能够实现电极端子160与端壁111的密封绝缘,电极端子160在端壁111上的安装方式不受限定。电极组件120朝向端壁111的一侧具有第二极耳123,电极端子160的一端可以直接与第二极耳123焊接连接,也可以通过集流构件130与第二极耳123导电连接,对此不作具体限制。在本实用新型一实施例中,注液孔170设置在壳体110的端壁111上,电解液通过注液孔170进入到电极组件120的内部。注液孔170在端壁111上的具体位置不限,只要能够满足注液要求即可;端壁111上还安装有封堵板1112,封堵板1112盖封在注液孔170上,用以防止电解液从注液孔170处溢出。将注液孔170设置在壳体110的端壁111上,使得注液孔170和端盖140分别位于壳体110的两端,因此端盖140与集流构件130焊接连接时产生的焊渣不存在从注液孔170进入电芯内部,污染电解液的问题,进而可以提高二次电池100的使用寿命。在另一些实施例中,请参阅图13,注液孔170还可以开设在电极端子160上,封堵注液孔170的封堵板1112也密封焊接至电极端子160上,以对电极端子160上的注液孔170进行密封,封堵板1112的在电极端子160上的焊接位置相较于端壁111更加远离电极组件120,这使得本实施除具有上述有益效果外,还能减少封堵板1112焊接过程对电极组件120的热影响。
本实用新型还提供一种电池组10,电池组10包括上述任一项的二次电池100。请参阅图17,在本实用新型电池组10的一实施例中,电池组10包括箱体101、箱盖102和多个二次电池100,多个二次电池100放置在箱体101中,相互之间串联或并联,或者串联和并联混合,箱盖102封盖在箱体101上,以对多个二次电池100进行防护。需要说明的是,电池组10除了本实用新型二次电池100外也可以包括电池组10的热管理系统、电路板等部分,在此不再一一展开说明。
请参阅图16,本实用新型再提供一种电子设备1,该电子设备1包括工作部11和上述的电池组10,工作部11与电池组10电连接,以获取电能支持。工作部11可以为能够获取电池组10的电能,并做出对应工作的单元部件,例如风扇的扇叶旋转单元,吸尘器的吸尘工作单元,电动汽车中的车轮驱动单元等。电子设备1可以是车辆、手机、便携式设备、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车,新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等;航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等;电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具,例如,游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等;电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具,例如,电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。本申请实施例对上述电子设备1不作特殊限制。
上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (11)
1.一种二次电池,其特征在于,包括:
壳体,所述壳体包括端壁和围绕所述端壁的侧壁,所述侧壁背离所述端壁的一侧形成有开口;
电极组件,设置在所述壳体内,所述电极组件朝向所述开口的一侧具有第一极耳;
端盖,盖合密封所述开口;所述端盖上包括有开孔;
集流构件,设置在所述电极组件朝向所述开口的一侧,所述集流构件包括相连接的本体部和端盖连接部,所述端盖连接部与所述端盖固定电连接,所述本体部与所述第一极耳电连接;
其中,所述端盖连接部延伸至所述开孔中,所述端盖连接部与所述开孔相配合,并在所述端盖连接部背离所述电极组件的一侧与所述端盖固定电连接。
2.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述开孔靠近所述电极组件的一端设置有延伸部,所述延伸部环绕所述端盖连接部设置,所述延伸部与所述本体部相抵触。
3.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述端盖连接部的外周面与所述开孔的内周面焊接连接。
4.根据权利要求1所述二次电池,其特征在于,所述端盖连接部的延伸端部穿过所述开孔,并沿所述端盖背离所述电极组件一侧的表面延伸形成翻边。
5.根据权利要求4所述二次电池,其特征在于,所述翻边沿所述端盖表面的宽度大于等于2mm。
6.根据权利要求4所述二次电池,其特征在于,所述翻边沿所述开孔的周向外边缘与所述端盖背离所述电极组件的一面焊接连接。
7.根据权利要求1至6任一项所述二次电池,其特征在于,所述二次电池还包括盖板,所述盖板设置在所述端盖背离所述电极组件的一侧,所述盖板至少覆盖所述端盖连接部与所述端盖之间的焊印。
8.根据权利要求7所述二次电池,其特征在于,所述端盖朝向所述电极组件的一侧设置有凹陷部,所述凹陷部沿所述壳体高度方向在所述端盖上的正投影至少覆盖所述端盖连接部与所述端盖的焊印。
9.根据权利要求7所述二次电池,其特征在于,所述端盖连接部上设置有注液孔,所述盖板与所述端盖焊接连接以至少盖封所述注液孔。
10.一种电池组,其特征在于,包括权利要求1至9中任一项所述的二次电池。
11.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求10所述的电池组。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322203828.4U CN220553560U (zh) | 2023-08-16 | 2023-08-16 | 二次电池、电池组及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322203828.4U CN220553560U (zh) | 2023-08-16 | 2023-08-16 | 二次电池、电池组及电子设备 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220553560U true CN220553560U (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=90006135
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202322203828.4U Active CN220553560U (zh) | 2023-08-16 | 2023-08-16 | 二次电池、电池组及电子设备 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220553560U (zh) |
-
2023
- 2023-08-16 CN CN202322203828.4U patent/CN220553560U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7799456B2 (en) | Rechargeable battery with electrolyte injection opening sealing member | |
CN116529949A (zh) | 电池单体、电池以及用电装置 | |
CN220553560U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
JP7523664B2 (ja) | 電池セル、その製造方法及び製造システム、電池並びに電力消費装置 | |
CN220553561U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569863U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220710375U (zh) | 一种二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569788U (zh) | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220627884U (zh) | 圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220710592U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220627968U (zh) | 二次电池、电池组及用电装置 | |
CN220627966U (zh) | 圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220569862U (zh) | 一种二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569867U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220710575U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569787U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220627967U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220710571U (zh) | 一种圆柱电芯、电池组及电子设备 | |
CN220382277U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569868U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN220569785U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221239714U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221328011U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221239690U (zh) | 二次电池、电池组及电子设备 | |
CN221668935U (zh) | 圆柱电池、电池组及电子设备 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |