CN220569784U - 二次电池、电池组及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种二次电池、电池组及电子设备,该二次电池包括:壳体、电极组件、极柱、集流构件和支撑板;壳体包括端壁和围绕端壁的侧壁;电极组件密封安装在壳体内,电极组件朝向端壁的一侧具有第一极耳;极柱贯穿端壁,且与端壁绝缘,并沿极柱厚度方向设有减薄区;集流构件设置在壳体内,并与第一极耳电连接,且集流构件包括极柱焊接部,极柱焊接部与减薄区接触并与减薄区焊接连接;支撑板设置在集流构件与电极组件之间,且支撑板的一侧与极柱焊接部相抵接,另一侧与电极组件相抵接。本申请中的二次电池通过在集流构件与电极组件之间设置支撑板可以实现集流构件与极柱之间接触面的紧密贴合,从而提高焊接的质量和效率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电池技术领域,具体涉及二次电池、电池组及电子设备。
背景技术
目前主流的二次电池中的极柱与集流构件的电连接固定方式主要包括扭矩焊和激光焊两种,其中激光焊因为其焊接质量较好、焊接效率较高等优势被广泛采用。
激光焊一般为穿透焊,极柱和集流构件之间接触面的贴合程度直径影响穿透焊的焊接质量。因为集流构件本身厚度较薄,在与电极组件抵接压紧时容易变形,进而影响集流构件与极柱之间接触面的贴合程度,使得焊接过程中容易出现虚焊等焊接不良的问题,从而影响集流构件与极柱之间的导电性能。
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、电池组和电子设备,以改善极柱与集流构件之间接触面贴合不佳而影响焊接质量的技术问题。
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,该二次电池包括:壳体、电极组件、极柱、集流构件和支撑板;壳体包括端壁和围绕端壁的侧壁;电极组件密封安装在壳体内,电极组件朝向端壁的一侧具有第一极耳;极柱贯穿端壁,且与端壁绝缘,并沿极柱厚度方向设有减薄区;集流构件设置在壳体内,并与第一极耳电连接,且集流构件包括极柱焊接部,极柱焊接部与减薄区接触并与减薄区焊接连接;支撑板设置在集流构件与电极组件之间,且支撑板的一侧与极柱焊接部相抵接,另一侧与电极组件相抵接。
在本实用新型二次电池一示例中,集流构件还包括极耳连接部,极柱焊接部与极耳连接部固定连接;极柱焊接部为凸柱结构,极柱焊接部的一端与减薄区焊接连接,另一端与极耳连接部连接。
在本实用新型二次电池一示例中,沿二次电池的高度方向,极柱朝向极柱焊接部的一侧设置有第一凹陷部,极柱焊接部至少部分容纳在第一凹陷部内。
在本实用新型二次电池一示例中,沿壳体的高度方向,集流构件上设置有朝向极柱侧凹陷的第二凹陷部,支撑板至少部分容纳于第二凹陷部内。
在本实用新型二次电池一示例中,支撑板设置有镂空区,极耳连接部通过镂空区暴露,并与第一极耳焊接连接。
在本实用新型二次电池一示例中,支撑板与电极组件同轴设置,电极组件的中心孔直径为D1,电极组件的外径为D2,支撑板的外径大于等于1.5D1,且小于等于D2。
在本实用新型二次电池一示例中,沿壳体的高度方向,极柱焊接部在电极组件的端面上的正投影覆盖减薄区在电极组件的端面上的正投影,且支撑板在电极组件的端面的正投影覆盖极柱焊接部在电极组件的端面上的正投影。
在本实用新型二次电池一示例中,支撑板的中心开设有通孔。
在本实用新型二次电池一示例中,通孔与电极组件同轴设置,通孔的直径小于电极组件的中心孔直径,通孔的侧壁与电极组件的中心孔的侧壁之间形成有环形支撑面,且环形支撑面的面积大于等于中心孔的横截面面积的1/2。
在本实用新型二次电池一示例中,支撑板与极柱焊接部为一体件,且支撑板与极耳连接部焊接连接。
在本实用新型还提供一种电池组,该电池组包括上述任一项的二次电池。
本实用新型再提供一种电子设备,该电子设备包括上述的电池组。
本实用新型二次电池通过在集流构件与电极组件之间设置支撑板,并使支撑板的一侧与极柱焊接部相抵接,另一侧与电极组件相抵接,从而可以在电极组件与集流构件相互压紧时,将电极组件端面的挤压力通过支撑板传递到极柱焊接部,从而使得极柱焊接部与减薄区相抵接压紧;这样一方面减少了集流构件受力变形对极柱焊接部与减薄区之间接触面贴合程度的影响,有利于提高极柱焊接部与减薄区之间的焊接质量;另一方面支撑板可以给下方的极柱焊接部提供稳定的支撑,所以能够提高极柱焊接部与减薄区之间焊接连接的稳定性,从而可以提高二次电池电流输出的稳定性。
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为本实用新型圆柱电芯一实施例的三维整体示意图;
图2为本实用新型圆柱电芯一实施例的整体结构剖视图;
图3为图2中区域A处的局部放大图;
图4为本实用新型圆柱电芯一实施例中极柱与集流构件之间安装结构局部放大图;
图5为本实用新型圆柱电芯一实施例中第二绝缘件整体结构三维示意图;
图6为本实用新型圆柱电芯一实施例中第二绝缘件整体结构剖视图;
图7为本实用新型圆柱电芯一实施例中集流构件整体结构三维示意图;
图8为本实用新型圆柱电芯一实施例中支撑板整体结构示意图;
图9为本实用新型圆柱电芯一实施例中支撑板与集流构件安装位置俯视图;
图10为本实用新型圆柱电芯一实施例中支撑板与集流构件安装位置轴侧视图;
图11为本实用新型圆柱电芯一实施例中支撑板与集流构件安装位置仰视图;
图12为本实用新型圆柱电芯一实施例中支撑板、极柱和集流构件之间安装结构示意图;
图13为本实用新型圆柱电芯一实施例中电极组件中心孔与支撑板通孔之间投影位置示意图;
图14为本实用新型电池组一实施例的整体结构示意图;
图15为本实用新型电池组安装在车辆上的结构示意图。
元件标号说明
100、二次电池;110、壳体;111、端壁;1111、极柱安装孔;112、侧壁;120、电极组件;121、第一极耳;122、中心孔;130、极柱;131、减薄区;132、第一凹陷部;1321、第一平面;1322、第二平面;133、导电件;134、第一固定部;135、第二固定部;140、集流构件;141、极柱焊接部;142、第二凹陷部;1421、中心凹陷部;1422、边缘凹陷部;143、极耳连接部;144、本体部;150、支撑板;151、镂空区;152、通孔;153、环形支撑面;154、第一支撑部;155、第二支撑部;160、端盖;170、第一绝缘件;180、第二绝缘件;181、穿装孔;182、环形挡边;183、减重槽;190、密封件;200、电池组;300、电子设备。
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、电池组200及电子设备300,该二次电池100通过在电极组件120与极柱130之间设置支撑板150,可以改善极柱130与集流构件140之间接触面贴合不佳的问题,可以在极柱130与集流构件140之间实现较佳的焊接质量。
请参阅图1至图3,进一步描述二次电池100的结构,该二次电池100包括:壳体110、电极组件120、极柱130、集流构件140和支撑板150。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可以是一端敞口的,也可以是两端敞口的。壳体110可以是多种形状,例如圆筒形、棱柱形等。壳体110的具体尺寸可以根据电极组件120的具体尺寸来确定,例如直径为46mm,高度为80mm、95mm、120mm等规格。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。请参阅图2和图3,在本实用新型二次电池100一示例中,壳体110为圆筒状结构,壳体110包括端壁111和围绕端壁111的侧壁112,端壁111为封闭端,与端壁111相对的开口为敞口端。端盖160密封在壳体110的开口处。
如图2所示,电极组件120容纳于壳体110内。电极组件120是电芯中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含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。
请参阅图2,在本实用新型二次电池100一示例中,电极组件120密封安装在壳体110内,电极组件120在长度方向的两端分别设置有第一极耳121和第二极耳,且第一极耳121和第二极耳的极性相反,其中第一极耳121朝向端壁111一侧,第一极耳121为正极极耳。需要说明的是,在其它实施例中,第一极耳121也可以为负极极耳,第二极耳为正极极耳。
请参阅图2至图4,在本实用新型二次电池100一实施例中,端壁111上开设有极柱安装孔1111,沿端壁111的厚度方向,极柱安装孔1111贯穿端壁111。极柱安装孔1111在端壁111的具体位置不限,较佳地,在本实施例中,极柱安装孔1111设置在端壁111的中心位置,这样设置方便极柱130在端壁111上的周向定位安装,有利于提高组装效率。在其它实施例中,端壁111上也可以开设有两个或多个极柱安装孔1111,只要能够满足安装使用要求即可。极柱130穿装在极柱安装孔1111内,且与端壁111绝缘,只要能够实现极柱130与端壁111之间的绝缘,极柱130在端壁111上的安装方式可以不受限定。极柱130沿厚度方向设置有减薄区131,减薄区131具有可裸露至壳体110外侧的表面,减薄区131的形状不受限定,例如可以是方形、圆环形、圆形或异形,只要具有足够的焊接面满足外部焊接的需求即可。集流构件140设置在壳体110内,并位于电极组件120与壳体110的端壁111之间,集流构件140背离端壁111的一侧与第一极耳121电连接。集流构件140包括本体部144和极柱焊接部141,本体部144环设在极柱焊接部141的四周;极柱焊接部141的位置与减薄区131相对应,沿极柱130的厚度方向,极柱焊接部141背离电极组件120的一侧与减薄区131接触并焊接连接。极柱焊接部141与减薄区131之间形成的接触面的形状可以不受限定,例如可以是方形、圆形、圆环形或异形,只要能够满足稳定的电流传输需要即可。
请参阅图3和图4,在本实用新型一实施例中,极柱130包括导电件133、第一固定部134和第二固定部135,导电件133为一圆柱状结构,导电件133贯穿在极柱安装孔1111内,第一固定部134设置在导电件133的外端(背离电极组件120一侧的端部)的周向,并卡装在端壁111的外端(背离电极组件120一侧);第二固定部135设置在导电件133的内端(朝向电极组件120一侧的端部)的周向,并卡装在端壁111的内侧(朝向电极组件120的一侧)。极柱130分别通过第一绝缘件170、第二绝缘件180与端壁111实现绝缘隔离,并通过第一固定部134压紧密封件190实现对极柱安装孔1111的密封。第一绝缘件170设置在第一固定部134与端壁111的外壁之间,使极柱130与端壁111的外壁绝缘;第二绝缘件180安装在第二固定部135与端壁111的内壁之间,使极柱130与端壁111的内壁绝缘。
请参阅图4至图6,进一步描述第二绝缘件180的结构,第二绝缘件180与壳体110同轴设置,第二绝缘件180沿厚度方向贯穿开设有穿装孔181,导电件133穿设在穿装孔181内。穿装孔181背离电极组件120的一侧形成有环形挡边182,环形挡边182的外侧壁112与极柱安装孔1111的内壁相贴合,环形挡边182的内侧壁112与导电件133的外侧壁112相贴合,第二绝缘件180靠近端壁111的一侧与端壁111的内壁抵接,第二绝缘件180背离端壁111的一侧与第二固定部135相抵接。第二绝缘件180朝向电极组件120的一侧设置有减重槽183,减重槽183的形状不限,在本实施例中,减重槽183为环形槽结构,且环形槽与电极组件120同轴设置。设置环形槽可以在保证绝缘效果的前提下,起到较好的减重效果,因此有利于二次电池100得质量能量密度的提高。第二绝缘件180的材质为PFA材质,PFA材质具有较佳地绝缘性能,且防变形性能较好,当第二固定部135压紧在第二绝缘件180上时,第二绝缘件180的边缘部位不容易出现起翘现象,进而可以获得较稳定的绝缘性能。
请参阅图3和图4,在本实用新型一实施例中,支撑板150设置在集流构件140与电极组件120之间,沿支撑板150的厚度方向,支撑板150的一侧与极柱焊接部141相抵接,另一侧与电极组件120相抵接;需要说明的是,支撑板150与极柱焊接部141相抵接的意思,即沿二次电池100的高度方向,极柱焊接部141在电极组件120的端面上的正投影与支撑板150在电极组件120的端面上的正投影至少部分重合。支撑板150的形状和面积大小不作具体限定,例如可以是方形、圆形或圆环形等,只要能够将电极组件120端面的力传递到极柱焊接部141,并能够使极柱焊接部141与减薄区131之间的接触面的紧密贴合即可。需要说明的是,支撑板150可以只与极柱焊接部141相抵接,也可以与极柱焊接部141和本体部144均抵接,对此不作具体限制。在本实施例中,支撑板150同时与极柱焊接部141和本体部144抵接。这样设置,可以在极柱焊接部141的周边形成稳定的支撑面,提高极柱焊接部141与减薄区131之间接触面贴合的稳定性,提高焊接连接的质量。
需要说明的是,支撑板150的材质可以有多种选择,例如可以是金属件、橡胶件或者塑料件等任意具有一定支撑刚性材质。较佳地,在本实施例中,支撑板150为塑料件,这样可以起到一定的绝缘效果,减少二次电池100出现短路的概率;同时塑料件的质量较轻,对二次电池100的质量影响较小,且具有一定的支撑刚度,能起到较好的支撑作用。
为了保证极柱130与集流构件140之间激光穿透焊接时的焊接质量,通常需要将极柱130的减薄区131与极柱焊接部141之间紧密贴合。但是因为集流构件140本身厚度较薄,且大部分为铝件,因此当对电极组件120施加挤压力时,集流构件140容易发生变形,从而会吸收掉部分的挤压力,导致挤压力不能很好地传递到极柱焊接部141上,从而不能保证减薄区131与极柱焊接部141之间紧密贴合。在本申请实施例中,通过在集流构件140与电极组件120之间设置支撑板150,并使支撑板150的一侧与极柱焊接部141相抵接,另一侧与电极组件120相抵接,从而可以在电极组件120与集流构件140相互压紧时,将电极组件120端面的力通过支撑板150传递到极柱焊接部141,从而使极柱焊接部141与减薄区131相抵接压紧;这样设置一方面当电极组件120向端壁111一侧挤压时,支撑板150可以较好地将该挤压力传递到极柱焊接部141,减少了挤压力在传递过程中的损失,进而使得极柱焊接部141与减薄区131之间接触面贴合更加紧密,有利于提高极柱焊接部141与减薄区131之间的焊接质量;另一方面支撑板150可以对下方的极柱焊接部141提供稳定的支撑,因此能够提高极柱焊接部141与减薄区131之间焊接连接的稳定性,从而可以提高二次电池100电流输出的稳定性。
请参阅图3、图4和图7,在本实用新型二次电池100一示例中,集流构件还140包括极耳连接部143,极耳连接部143环设在极柱焊接部141的四周,且极耳连接部143与极柱焊接部141固定连接,固定连接方式可以有多种选择,例如可以是焊接连接、一体成型连接或者铆装连接等,只要能够实现极耳连接部143与极柱焊接部141之间的电连接即可。极柱焊接部141为凸柱结构,极柱焊接部141沿集流构件140的厚度方向贯穿本体部144安装,极柱焊接部141包括但不限于通过焊接方式连接在本体部144上,极柱焊接部141朝向电极组件120的一侧与支撑板150抵接,极柱焊接部141背离电极组件120的一侧与减薄区131抵接并焊接。极柱焊接部141的具体结构形式不限,例如可以是圆柱体形、长方体形或其它任意更够满足极柱130与集流构件140之间的导流要求即可。在本实施例中,极柱焊接部141为近似圆柱体结构。因为要从极柱130外侧焊接就需要穿透减薄区131,此时必须使用大能量的激光焊,因此容易导致下方集流构件140焊穿,造成极柱130部位漏液的问题。本实用新型中,通过设置极柱焊接部141,一方面增加了集流构件140的厚度,可以减少集流构件140被焊穿的概率,从而降低电解液漏液的风险;另一方面,因为极柱焊接部141具有一定的厚度,可以防止焊接过程中产生的焊接热量传递至电极组件120损伤极片或隔膜。
请参阅图4,在本实用新型二次电池100一示例中,沿极柱130的厚度方向,极柱130背离极柱焊接部141的一侧端面中部凹陷,以形成减薄区131;极柱130朝向极柱焊接部141的一侧端面中部凹陷,以形成第一凹陷部132,极柱焊接部141沿厚度方向至少部分容纳在第一凹陷部132内。第一凹陷部132的形状不限,例如可以是圆筒形、长方体形或其它棱柱体形结构。在本实施例中,第一凹陷部132为近似圆筒形结构,第一凹陷部132的底壁包括平行设置的第一平面1321和第二平面1322,第一平面1321由极柱130背离极柱焊接部141的端面中部凹陷形成,第二平面1322由极柱130朝向极柱焊接部141的端面中部凹陷形成,从而整体形成一近似“H”结构。这样设置,一方面极柱焊接部141在厚度方向部分容纳在第一凹陷部132内,进而可以减少极柱焊接部141在壳体110高度方向占用的空间,有利于降低二次电池100的整体高度,从而提高二次电池100的体积能量密度;另一方面平行设置的第一平面1321和第二平面1322可以使减薄区131的壁厚更加均匀,更有利于保证焊接质量的稳定性。
请参阅图7至图11,在本实用新型二次电池100一示例中,支撑板150包括第一支撑部154和第二支撑部155,第一支撑部154位于支撑板150的中心区域,第二支撑部155环设在第一支撑部154的外周。沿壳体110的高度方向,集流构件140上设置有朝向极柱130侧凹陷的第二凹陷部142,第二凹陷部142包括中心凹陷部1421和边缘凹陷部1422,中心凹陷部1421与第一支撑部154相对应,第一支撑部154容纳在中心凹陷部1421内;边缘凹陷部1422与第二支撑部155相对应,第二支撑部155容纳在边缘凹陷部1422内。这样设置,一方面可以进一步减少支撑板150在壳体110高度方向占用的空间,进一步降低二次电池100的整体高度;另一方面还可以实现支撑板150与集流构件140之间的径向定位安装,可以减少支撑板150使用过程中出现移位的概率,从而更好地保证减薄区131与极柱焊接部141之间焊接连接的稳定性。
请参阅图7至图11,在本实用新型二次电池100一示例中,极耳连接部143为沿本体部144径向延伸的长条形结构,极耳连接部143设置有多个,多个极耳连接部143环设在极柱焊接部141的外周;支撑板150沿外周缘开设有多个与极耳连接部143相对应的镂空区151,极耳连接部143沿厚度方向穿设在镂空区151内,极耳连接部143与第一极耳121焊接连接。通过设置镂空区151,既可以减少支撑板150的重量,又可以方便极耳连接部143与第一极耳121的焊接。
请参阅图8、图12和图13,在本实用新型二次电池100一示例中,支撑板150为圆盘结构,且支撑板150与电极组件120同轴设置。电极组件120包括中心孔122,中心孔122的直径为D1,电极组件120的外径为D2,支撑板150的外径为D3,D3大于等于1.5D1,且小于等于D2。因为支撑板150产生的支撑力大小与支撑板150与电极组件120端面接触的面积大小相关,支撑板150与电极组件120端面接触的面积越大,产生的支撑效果越好,越有利于极柱焊接部141与减薄区131之间的贴合;但是相应地支撑板150的面积也越大,重量也越大,越不利于二次电池100的质量能量密度的提高;反之,则支撑板150的支撑效果降低,重量减轻。通过将支撑板150的外径D3限制为大于等于1.5D1,且小于等于D2,在该范围内,支撑板150既可以获得较佳的支撑效果,又不会因为增加较大的质量而影响二次电池100的能量密度。
请参阅图12,在本实用新型二次电池100一示例中,沿壳体110的高度方向,极柱焊接部141在电极组件120的端面上的正投影覆盖减薄区131在电极组件120的端面上的正投影;支撑板150在电极组件120的端面的正投影覆盖极柱焊接部141在电极组件120的端面上的正投影。这样设置,一方面当极柱焊接部141与减薄区131之间出现径向方向的安装偏差时,减薄区131下方始终会有极柱焊接部141端面的支撑,因此不会产生虚焊现象,进而可以保证极柱焊接部141与减薄区131之间的焊接质量;另一方面使得支撑板150对上方的极柱焊接部141与减薄区131之间的焊接接触面处产生更加均匀的支撑力,使得接触面上接触应力分布更加均匀,因此可以进一步提高极柱焊接部141与减薄区131之间的焊接质量。
请参阅图8、图12和图13,在本实用新型二次电池100一示例中,支撑板150的中心开设有通孔152,通孔152的形状不限,例如可以是圆形、长方形等,极柱焊接部141与通孔152的外周缘相抵接。在本实施例中,通孔152为圆孔,且通孔152与极柱焊接部141同轴设置,通孔152的直径小于极柱焊接部141与支撑板150抵接位置处端面的直径。这样设置,既可以对支撑板150起到减重的作用,有利于二次电池100质量能量密度的提高,又可以保证极柱焊接部141能够获得足够的支撑力,不会影响极柱焊接部141与减薄区131之间接触面的贴合。
请参阅图12和图13,在本实用新型二次电池100一示例中,通孔152与电极组件120同轴设置,通孔152的直径D4小于电极组件120的中心孔122直径D1,通孔152的侧壁112与电极组件120的中心孔122的侧壁112之间形成有环形遮挡面153,且环形遮挡面153的面积大于等于中心孔122的横截面面积的1/2。这样设置,因为在中心孔122上方延长线上的支撑板150处于悬空状态,在该位置开设通孔152对支撑力产生的影响较小,同时还能起到减重的效果;同时通过设置环形遮挡面153,又可以保证极柱130下方具有足够的支撑力,满足极柱焊接部141与减薄区131之间接触面贴合的要求。需要说明的是,在本申请的其它实施例中,通孔152与中心孔122之间可以不是同轴设置,只要保证通孔152的侧壁112与电极组件120的中心孔122的侧壁112之间形成的遮挡面的面积大于等于中心孔122的横截面面积的1/2即可,均可以取得上述的有益效果。
需要说明的是,在本实用新型二次电池100一示例中,支撑板150也可以是与极柱焊接部141一体连接的一体件;一体连接的方式可以是焊接连接、铆装连接或者一体铸造连接等;沿二次电池100的高度方向,极柱焊接部141在电极组件120端部的正投影覆盖电极组件120的中心孔122;支撑板150朝向电极组件120的一端与电极组件120的端面抵接,支撑板150背离电极组件120的一端与极耳连接部143焊接连接。极柱焊接部141与支撑板150之间一体件设置,可以提高支撑板150的安装效率,从而提高二次电池100的组装效率;且因为支撑板150与极耳连接部143为焊接连接,使得支撑板150在使用过程中不会出现移位,因此使得极柱焊接部141下方可以获得稳定的支撑,因此可以提高极柱焊接部141与减薄区131之间的焊接连接的稳定性,从而保证二次电池100电流输出的稳定性。
请参阅图14,本实用新型电池组200一实施例中,电池组200包括箱体和至少一个二次电池100;箱体包括第一箱体部和第二箱体部,第一箱体部与第二箱体部相互盖合形成容纳空间,多个二次电池100容置在容纳空间内,多个二次电池100之间可以串联和/或并联连接。电池组200可以例如是电池模组、电池包等。
请参阅图15,本实用新型电子设备300一示例中,电子设备300包括工作部和电池组200,工作部与电池组200电连接,以获取电能支持。工作部可以为能够获取电池组200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300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300不作特殊限制。在本实用新型电子设备300一实施例中,电子设备300为车辆,工作部为车辆的车体,电池组200固定安装在车体上,进而为车辆提供驱动力,实现车辆的运行。
本实用新型二次电池,通过在集流构件与电极组件之间设置支撑板,并使支撑板的一侧与极柱焊接部相抵接,另一侧与电极组件相抵接,从而可以在电极组件与集流构件相互压紧时,将电极组件端面的力通过支撑板传递到极柱焊接部,从而使极柱焊接部与减薄区相抵接压紧;这样设置一方面当电极组件向端壁一侧挤压时,支撑板可以较好地将该挤压力传递到极柱焊接部,减少了挤压力在传递过程中的损失,进而使得极柱焊接部与减薄区之间接触面贴合更加紧密,有利于提高极柱焊接部与减薄区之间的焊接质量;另一方面支撑板可以对下方的极柱焊接部提供稳定的支撑,因此能够提高极柱焊接部与减薄区之间焊接连接的稳定性,从而可以提高二次电池电流输出的稳定性。所以,本实用新型有效克服了现有技术中的一些实际问题从而有很高的利用价值和使用意义。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 (12)
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;
电极组件,密封安装在所述壳体内,所述电极组件朝向所述端壁的一侧具有第一极耳;
极柱,贯穿所述端壁,且与所述端壁绝缘,并沿所述极柱厚度方向设有减薄区;
集流构件,设置在所述壳体内,并与所述第一极耳电连接,且所述集流构件包括极柱焊接部,所述极柱焊接部与所述减薄区接触并与所述减薄区焊接连接;
支撑板,所述支撑板设置在所述集流构件与所述电极组件之间,且所述支撑板的一侧与所述极柱焊接部相抵接,另一侧与所述电极组件相抵接。
2.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,所述集流构件还包括极耳连接部,所述极柱焊接部与所述极耳连接部固定连接;所述极柱焊接部为凸柱结构,所述极柱焊接部的一端与所述减薄区焊接连接,另一端与所述极耳连接部连接。
3.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,沿所述二次电池的高度方向,所述极柱朝向所述极柱焊接部的一侧设置有第一凹陷部,所述极柱焊接部至少部分容纳在所述第一凹陷部内。
4.根据权利要求1所述的二次电池,其特征在于,沿所述壳体的高度方向,所述集流构件上设置有朝向所述极柱侧凹陷的第二凹陷部,所述支撑板至少部分容纳于所述第二凹陷部内。
5.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述支撑板设置有镂空区,所述极耳连接部通过所述镂空区暴露,并与所述第一极耳焊接连接。
6.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述支撑板与所述电极组件同轴设置,所述电极组件包括中心孔,所述中心孔的直径为D1,所述电极组件的外径为D2,所述支撑板的外径大于等于1.5D1,且小于等于D2。
7.根据权利要求6所述的二次电池,其特征在于,沿所述壳体的高度方向,所述极柱焊接部在所述电极组件的端面上的正投影覆盖所述减薄区在所述电极组件的端面上的正投影,且所述支撑板在所述电极组件的端面的正投影覆盖所述极柱焊接部在所述电极组件的端面上的正投影。
8.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述支撑板的中心开设有通孔。
9.根据权利要求8所述的二次电池,其特征在于,所述通孔与所述电极组件同轴设置,所述通孔的直径小于所述电极组件的中心孔直径,所述通孔的侧壁与所述电极组件的中心孔的侧壁之间形成有环形支撑面,且所述环形支撑面的面积大于等于所述中心孔的横截面面积的1/2。
10.根据权利要求2所述的二次电池,其特征在于,所述支撑板与所述极柱焊接部为一体件,且所述支撑板与所述极耳连接部焊接连接。
11.一种电池组,其特征在于,包括权利要求1至10中任一项所述的二次电池。
12.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求11所述的电池组。
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