CN220627967U - 二次电池、电池组及电子设备 - Google Patents

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Abstract

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、端子、电极组件、第一集流构件和盖板组件。壳体包括端壁和环绕端壁的侧壁，侧壁的一端形成有开口；端子穿过端壁，且与端壁绝缘；电极组件容纳于壳体内，电极组件包括第一极耳和第二极耳，第二极耳与端子电连接；第一集流构件设置于电极组件面向开口的一端，并与第一极耳焊接连接；盖板组件包括第一盖板和第二盖板，其中，第一盖板盖合于开口且与侧壁焊接连接，且第一盖板与第一集流构件焊接连接，第一盖板包括通孔；第二盖板焊接于第一盖板，并密封通孔。本实用新型二次电池可以改善第一集流构件焊接在壳体的侧壁上，容易在封口过程中受到挤压从而导致连接失效的问题。

Description

二次电池、电池组及电子设备
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
目前大圆柱电池因其高安全性、长寿命、优异的快充性能、优良的电池一致性和生产成本低的优势，越来越受到各大车企的青睐。
目前，大圆柱电池的壳体一般带电，使得壳体本身在电池成组时作为正负极中的其中一者使用。壳体内的电极组件与壳体之间的电连接方式为：电极组件与壳体开口侧的第一集流构件连接，第一集流构件焊接在壳体的侧壁上，实现壳体带电。在后续的电池封口过程中，由于壳体的侧壁会受到较大的挤压应力，存在第一集流构件与壳体的连接失效的风险。因此需要提供一种二次电池、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，以改善第一集流构件焊接在壳体的侧壁上，容易在封口过程中受到挤压从而导致连接失效的技术问题。
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、端子、电极组件、第一集流构件和盖板组件。所述壳体包括端壁和环绕所述端壁的侧壁，所述侧壁背离所述端壁的一端形成有开口；端子穿过所述端壁，且与所述端壁绝缘；电极组件容纳于所述壳体内，所述电极组件包括面向所述开口的第一极耳和面向所述端壁的第二极耳，所述第二极耳与所述端子电连接；所述第一集流构件设置于所述电极组件面向所述开口的一端，所述第一集流构件与所述第一极耳焊接连接；所述盖板组件包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板盖合于所述开口且与所述侧壁焊接连接，且所述第一盖板与所述第一集流构件焊接连接，所述第一盖板包括通孔，所述第二盖板焊接于所述第一盖板，并密封所述通孔。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一集流构件包括盖板焊接部和极耳焊接部，所述盖板焊接部与所述第一盖板焊接连接，所述极耳焊接部与所述第一极耳焊接连接。
在本实用新型二次电池一实施例中，沿所述二次电池的高度方向，所述通孔在所述第一集流构件上的投影覆盖所述极耳焊接部。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述盖板焊接部设置在所述第一盖板与所述电极组件之间，且背离所述电极组件的一侧与所述第一盖板焊接连接。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述盖板焊接部背离所述第一盖板的一侧表面上包括内侧焊印。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板背离所述盖板焊接部一侧的表面上不包括焊印。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板背离所述盖板焊接部的表面上包括外侧焊印，沿所述二次电池的高度方向，所述内侧焊印的投影面积大于所述外侧焊印的投影面积。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述盖板焊接部焊接在所述通孔的边缘，所述极耳焊接部相对于所述盖板焊接部向所述电极组件侧凹陷，并与所述第一极耳焊接连接。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述壳体为圆柱形，所述第一盖板为圆环形，所述通孔与所述第一盖板同轴设置。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述侧壁的外径为D,所述极耳焊接部分布在以电极组件的端面中心为圆心的环形区域内，且所述环形区域的内圆直径大于或等于0.25D，外圆直径小于或等于0.87D。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述环形区域的内圆直径大于或等于12mm，所述环形区域的外圆直径小于或等于40mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述通孔的直径大于或等于0.43D，且小于或等于0.96D。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板的内边缘包括凹陷部，所述通孔设置在所述凹陷部内，且所述第二盖板至少部分容纳于所述凹陷部内。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述凹陷部的底部包括平台区，所述平台区环绕所述通孔设置，所述第二盖板安装在所述平台区背离所述电极组件的一侧并与所述平台区焊接连接。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述平台区沿径向的宽度为0.2～5mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述平台区沿径向的宽度为0.5～3mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第二盖板和/或所述凹陷部上设置有引导结构。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述引导结构包括以下中的一种，或多种的组合：圆角、倒角或者斜坡。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述引导结构包括第一环形斜面，所述第一环形斜面环绕所述通孔且由所述第一盖板背离所述电极组件的一侧向所述电极组件侧收缩，所述第一环形斜面的倾斜角度为95～160°。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第二盖板上设置有防爆结构。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述防爆结构包括设置在所述第二盖板上的刻痕，所述刻痕的开口靠近所述电极组件。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述防爆结构包括所述第一盖板与所述第二盖板之间的第二焊印。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板包括与所述开口相匹配的凸部，所述凸部向所述电极组件侧凸起，并环绕所述通孔设置，所述凸部的外边缘与所述侧壁配合，所述凸部用于在焊接所述第一盖板与所述开口时阻挡激光。
在本实用新型二次电池一实施例中，沿所述二次电池的高度方向，所述凸部的高度为0.1～5mm，所述凸部的径向宽度为1～10mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述凸部的高度为0.5～2.5mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板还包括环绕所述凸部设置的限位部，所述侧壁的端面与所述限位部相抵接。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板与所述开口之间的第一焊印环绕设置在所述开口设置，并位于所述限位部与所述侧壁的接触面上。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述盖板焊接部与所述凸部朝向所述电极组件的一侧焊接连接。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述壳体为圆柱形，所述电极组件包括中心通孔，所述凸部朝向所述电极组件的一侧为环形平面，所述环形平面与所述壳体同轴设置。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一集流构件的中部设置有开孔，沿所述二次电池的高度方向，所述中心通孔在所述第一集流构件上的投影与所述开孔至少部分重合。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述第一盖板背离所述电极组件的一侧表面上，形成有与所述凸部相对应的凹槽，所述凹槽的深度为0.1～5mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，第一极耳所在端面至所述盖板组件背离所述电极组件一侧的外表面的距离为0.6～4mm。
在本实用新型二次电池一实施例中，所述二次电池还包括注液孔和封堵板，所述注液孔设置于所述端子上，所述封堵板焊接在所述端子上，并密封所述注液孔。
本实用新型还提供一种电池组，所述电池组包括上述任一项所述的二次电池。
本实用新型还提供一种电子设备，所述电子设备包括上述的电池组。
本实用新型二次电池中，所述第一盖板的外边缘与所述侧壁焊接连接并密封所述开口，第一集流构件与所述第一盖板焊接连接，第一集流构件与壳体侧壁之间无连接，可以改善第一集流构件焊接在壳体的侧壁上，容易在封口过程中受到挤压从而导致连接失效的技术问题。同时，本实用新型中壳体上无需进行滚槽和墩封工艺，即可实现二次电池的密封封装，简化了工艺，具有较高的装配效率，并且还可以省掉滚槽的高度，从而提高二次电池的空间利用率。
本实用新型中，第一集流构件和第一盖板可以在二次电池组装之前先焊接为一体，再通过第一盖板上的通孔将第一集流构件和电极组件焊接，减少了组装步骤。且在组装之前焊接第一集流构件和第一盖板，激光可以从第一集流构件一侧照射，穿透相对较薄的第一集流构件至第一盖板，焊接的工艺窗口大，焊接效率高。
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为本实用新型二次电池一实施例的整体结构示意图；
图2为图1中I区域的局部放大图；
图3为图2中II区域的局部放大图；
图4为图3中III区域的局部放大图；
图5为本实用新型二次电池一实施例中第一盖板与第一集流构件焊接后的剖视图；
图6为本实用新型二次电池一实施例中第一盖板与第一集流构件焊接后的三维视图；
图7为本实用新型二次电池一实施例中第一盖板与第一集流构件焊接前的爆炸视图；
图8为本实用新型二次电池一实施例中第一盖板另一角度的三维视图；
图9为本实用新型二次电池另一实施例中第一盖板与第一集流构件的连接示意图；
图10为本实用新型二次电池再一实施例中第一盖板与第一集流构件的连接示意图；
图11为本实用新型另一实施例图2中II区域的局部放大图；
图12为本实用新型二次电池中壳体开口侧拆除第二盖板后的三维示意图；
图13为本实用新型圆柱电芯一实施例中注液孔开设在壳体的端壁侧的结构示意图；
图14为本实用新型电子设备在一实施例中的示意图；
图15为本实用新型电池组在一实施例中的示意图。
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；112、侧壁；113、开口；120、端子；121、注液孔；122、封堵板；130、电极组件；131、第二极耳；132、第一极耳；133、中心通孔；134、第二集流构件；140、盖板组件；141、第一盖板；1411、通孔；1412、凸部；1413、限位部；1414、凹陷部；1415、第一环形斜面；1416、平台区；1417、环形平面；1418、凹槽；142、第二盖板；1421、防爆结构；1422、圆柱段；1423、第二环形斜面；143、第一集流构件；1431、极耳焊接部；1432、盖板焊接部；1433、开孔；1434、环形区域；144、第一焊印；145、引导结构；146、间隙；1471、内侧焊印；1472、外侧焊印；148、第二焊印；149、第三焊印。
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中第一集流构件143与壳体110的侧壁112之间无连接，可以改善第一集流构件143焊接在壳体110的侧壁112上，容易在封口过程中受到挤压从而导致连接失效的技术问题。
请参阅图1，本实用新型二次电池100包括：壳体110、端子120、电极组件130、第一集流构件143和盖板组件140。
请参阅图1，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，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113。端壁111和侧壁112围成的壳体110内形成有容纳腔，用于容纳电极组件130、电解液(未示出)以及其他电池必要部件。具体地，壳体110的直径大小可以根据电极组件130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。
请参阅图1，电极组件130容纳于壳体110内，电极组件130是二次电池100中发生电化学反应的部件。壳体110内可以包含一个或更多个电极组件130。电极组件130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，正极活性物质涂覆于正极集流体的表面；正极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区，未涂覆区卷绕后形成电极组件的正极极耳。负极极片包括负极集流体和负极活性物质，负极活性物质涂覆于负极集流体的表面；负极集流体包括涂覆有活性物质的涂覆区和未涂覆活性物质的未涂覆区，未涂覆区卷绕后形成电极组件的负极极耳。以锂离子二次电池为例，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。本实用新型中的电极组件130包括面向开口113的第一极耳132和面向端壁111的第二极耳131，第二极耳131可以为正极极耳也可以为负极极耳，第一极耳132与第二极耳131的电性相反，本实施例中，第二极耳131为正极极耳，端子120与第二极耳131电连接带正电，第一极耳132为负极极耳，壳体110与端壁111相对的开口113侧与第一极耳132电连接，从而带负电。然而在另外的实施例中也可以第二极耳131为负极极耳，第一极耳132为正极极耳。第二极耳131通过第二集流构件134与端子120电连接，第一集流构件143设置于电极组件130面向开口113的一端，并与第一极耳132焊接连接。
请参阅图1，端子120穿过端壁111，且与端壁111绝缘。端子120的结构形式可以为能够穿过端壁111与电极组件130的第二极耳131电连接的一切合适形式，例如截面可以为圆形、方形、棱柱形或能够实现稳定导电的异形轮廓，端子120朝向电极组件130的一端穿过端壁111与第二极耳131直接电连接或通过间接转接电连接，本实施例中，端子120通过第二集流构件134与第二极耳131转接电连接，端子120朝向开口113的一端与第二集流构件134焊接连接，第二集流构件134背离端子120的一侧与第二极耳131焊接连接。端子120背离电极组件130的一端裸露至壳体110的外部，以形成对应的电极，端子120的电性可以为正，也可以为负，例如一实施例中，第二极耳131极性为负极耳，则端子120为负极，壳体110形成对应的正极。本实施例中，第二极耳131极性为正极极耳，则端子120为正极，壳体形成对应的负极。端壁111上设置有端子安装孔，端子120密封且绝缘地穿装在端子安装孔内。这种壳体110结构可以提高安装效率，并且装配性和密封性相比两端开口113的壳体110形式更加优秀。端子120由具有导电性的金属材料制成。端子120的材料可以是铝(Al)。如果端子120的材料是铝，则可以容易地执行铆接工艺。本实施例中端子材质为铝，且极性为正极，与端子相对应，壳体材质为低碳钢，且对应形成负极，端子120与壳体110电绝缘。可以以各种方式来实现端子120和壳体110的端壁111之间的电绝缘。例如，可以通过绝缘垫圈置于端子120和端壁111之间来实现绝缘。另选地，可以通过在端子120的一部分上形成绝缘涂覆层来实现绝缘。另选地，以上方法中的一些可以组合应用。
请参阅图1至2，本实用新型中，第一集流构件143、第二集流构件134的材质视与其连接的极耳极性进行选择，例如若第二集流构件134与正极极耳连接，则第二集流构件134可选择铝金属，此时与第二集流构件134相反，第一集流构件143与负极极耳连接材质可选择铜金属。若第二集流构件134与负极极耳连接，则第二集流构件134可选择铜金属，此时与第二集流构件134相反，第一集流构件143与正极极耳连接，第一集流构件143材质可选择铝金属。第二集流构件134和第一集流构件143的形状和结构也不受限定，以能够实现稳定可靠的电连接关系为适合。
请参阅图1、图2和图3，盖板组件140密封封堵在开口113上，盖板组件140包括第一盖板141和第二盖板142，其中，第一盖板141的外边缘形状与开口113形状相对应，第一盖板141的外边缘与侧壁112焊接连接并密封开口113。第一盖板141的外边缘与侧壁112焊接方式可以为一些能够实现焊接位置处密封的焊接方式，例如焊头沿垂直于侧壁112的方向(即图3中X方向)焊接，并在焊接过程中与二次电池100沿周向相对移动，从而在侧壁112上形成环形的第一焊印144；或者如图11所示，焊头沿二次电池100的高度方向(即从开口113到端壁111的方向)焊接，并在焊接过程中与二次电池100沿第一盖板141的周向相对转动，从而第一盖板141外边缘与侧壁112端面相接触的位置形成闭环的第一焊印144。需要说明的是，无论是图3中的第一焊印144的形状，还是图11中第一焊印144的形状，仅为示意，不用于对第一焊印144的形状进行限定。第一盖板141包括通孔1411，通孔1411的形状不受限定，可以为圆形、椭圆形等具有封闭轮廓的类型，通孔1411沿第一盖板141厚度方向贯穿第一盖板141。第一盖板141与第一集流构件143焊接连接，只要能够实现第一盖板141与第一集流构件143的稳定导电连接，第一盖板141与第一集流构件143的焊接的位置及焊印形状不受限定。第二盖板142固定于第一盖板141，并封盖通孔1411。只要能够有效密封封闭通孔1411，第二盖板142封盖通孔1411的方式有多种，例如第二盖板142焊接在第一盖板141上并密封封堵通孔1411。第二盖板142的形状可以与通孔1411相对应，例如通孔1411为圆形时第二盖板142也为圆形，通孔1411为方形时第二盖板142也为方形。第二盖板142的形状可以不与通孔1411形状相对应，例如通孔1411为圆形时第二盖板142为能够覆盖通孔1411的方形，通孔1411为方形时第二盖板142为能够覆盖通孔1411的圆形。需要说明是，若在第二盖板142上设置注液孔或者开设防爆结构等，注液孔和防爆结构均需设置在通孔1411沿二次电池100高度方向上的投影范围内。
上述本实用新型二次电池100中，第一集流构件143与壳体110侧壁112之间无需连接，可以改善现有技术中第一集流构件143焊接在壳体110的侧壁112上，容易在封口过程中受到挤压从而导致连接失效的技术问题，同时本实用新型二次电池100，无需在壳体110上进行滚槽和墩封工艺即可实现二次电池100的密封封装，简化了工艺，具有较高的装配效率，并且还可以省掉滚槽的高度，从而在高度方向上提高二次电池100的空间利用率。
本实用新型二次电池100中，待电极组件130安装至壳体110内后，开口113一侧的装配过程包括：
S1：将第一集流构件143与第一盖板141预先焊接集成为一体；
S2:将第一盖板141密封盖合于开口113，并使第一盖板141与侧壁112焊接连接；
S3:从第一盖板141的通孔1411内将第一集流构件143与第一极耳132焊接连接；
S4:将第二盖板142焊接于第一盖板141，并密封通孔1411。
由上述装配过程可见，第一集流构件143和第一盖板141可以在二次电池组装之前先焊接为一体，再通过第一盖板141上的通孔将第一集流构件143和电极组件130的第一极耳132焊接，减少了在电极组件130装入壳体110后的组装步骤，且在组装之前焊接第一集流构件143和第一盖板141，激光可以从第一集流构件143一侧照射，穿透相对较薄的第一集流构件143至第一盖板141，焊接的工艺窗口大，焊接效率高。
请参阅图1和图3，在本实用新型二次电池100一实施例中，第一集流构件143包括盖板焊接部1432和极耳焊接部1431，盖板焊接部1432的形状、极耳焊接部1431的形状以及盖板焊接部1432与极耳焊接部1431的相对位置不受限定，在实施例中，沿二次电池100的高度方向的投影，盖板焊接部1432为圆环形，极耳焊接部1431的投影分布在盖板焊接部1432投影的内部，盖板焊接部1432与第一盖板141焊接连接，极耳焊接部1431与第一极耳132焊接连接。
本实施例中，二次电池100为圆柱二次电池100，壳体110的侧壁112围绕形成圆筒状，沿二次电池100的高度方向(即圆筒的轴向)，通孔1411在第一集流构件143上的投影覆盖极耳焊接部1431。该种设置方式，在第一盖板141与侧壁112焊接完成后，极耳焊接部1431背离电极组件130的一侧露出至通孔1411内，可以从第一盖板141外侧通过通孔1411来对极耳焊接部1431与第一极耳132进行焊接。同时，采用该种设置时，因为通孔1411投影覆盖极耳焊接部1431，所以通孔1411具有较大的尺寸，可以同时通过通孔1411对壳体110内加注电解液，一方面能够提高注液效率，另一方面可以不用再设置另外的注液孔。
请参阅图2和图3，本实用新型中盖板焊接部1432与电极组件130及第一盖板141在二次电池100高度方向的相对位置可以为多种，在本实用新型二次电池100一实施例中，沿二次电池100的高度方向上，盖板焊接部1432设置在第一盖板141与电极组件130之间，且背离电极组件130的一侧与第一盖板141焊接连接。采用这种方式，在实现第一盖板141与第二集流构件134的预集成(即第一集流构件143和第一盖板141在二次电池组装前预先焊接为一体)时，可以从电极组件130侧对盖板焊接部1432及第一盖板141进行焊合，由于第二集流构件134相对于第一盖板141具有较小的壁厚，因此可以增大焊接的工艺窗口。
在本实用新型二次电池100一实施例中，盖板焊接部1432背离第一盖板141的一侧表面上包括内侧焊印1471。内侧焊印1471的形成方式为自盖板焊接部1432侧向第一盖板141侧焊接形成。在本实用新型二次电池一实施例中，因焊接时采用的能量适宜，在自盖板焊接部1432侧向第一盖板141侧焊接时，熔池未熔透第一盖板141，因此第一盖板141背离盖板焊接部1432一侧的表面上不具有焊印。然而考虑到现有焊接技术的工艺窗口较窄，在另一实施例中，盖板焊接部1432背离第一盖板141的一侧表面上包括内侧焊印1471，第一盖板141背离盖板焊接部1432的表面上包括外侧焊印1472，因为从盖板焊接部1432一侧向第一盖板141侧焊接，所以沿二次电池的高度方向，内侧焊印1471的投影面积大于外侧焊印1472的投影面积。
焊印的类型不受限定，在一实施例中，内侧焊印1471包括离散的多个焊印，多个焊印为环形，且沿盖板焊接部1432的边缘间隔布设。在另外一实施例中，内侧焊印1471包括线型焊印，线型焊印沿第一盖板141的边缘连续或断续环绕。
请参阅图9、图10，在本实用新型二次电池100一实施例中，盖板焊接部1432焊接在通孔1411的边缘，例如可以是朝向电极组件130一侧的边缘，也可以是背离电极组件130一侧的边缘，极耳焊接部1431相对于盖板焊接部1432向电极组件130侧凹陷，并与第一极耳132相抵接，并通过焊接连接固定。采用该种设置时，一方面可以减小第一集流构件143的尺寸，能够使电池具有较轻的重量，另一方面可以使电极组件130中各层之间保持较为通畅的连通关系，有利于电解液的加注和各层之间的排气。
请参阅图2和图6，在本实用新型二次电池100一实施例中，壳体110为圆柱形，第一盖板141为圆环形，第一集流构件143为圆环形，圆环形的内侧形成有开孔1433，通孔1411与第一盖板141同轴设置，第一集流构件143与通孔1411也同轴设置，通孔1411内裸露的第一集流构件143的表面为环绕开孔1433设置的圆环形平面区域，极耳焊接部1431分布在该圆环形平面区域内，第一盖板141为圆环形可以在第一盖板141与壳体110焊接时，使通孔1411边缘能够具有较为均匀的热变形，同时使极耳焊接部1431分布在与通孔1411同轴设置的圆环形平面区域内，相较于在极耳焊接部1431所在区域设置开孔、凸起、凹槽等结构能够有利于焊接定位。
请参阅图2和图12，在本实用新型一实施例中，侧壁的外径为D，极耳焊接部1431分布在以电极组件130的端面中心为圆心的环形区域1434内，且环形区域1434的内圆直径D1大于或等于0.25D，外圆直径D2小于或等于0.87D。考虑到现有二次电池的规格，较佳地，环形区域1434的内圆直径D1大于或等于12mm，环形区域1434的外圆直径D2小于或等于40mm。这样可以在第二盖板142安装前，通过通孔1411对第一集流构件143和第一极耳132进行焊接，当采用该种方式对第一集流构件143和第一极耳132进行焊接时，会在通孔1411内的第一集流构件143表面形成焊缝，例如图12中的第三焊印149，需要说明的是第三焊印149仅为第一集流构件143和第一极耳132之间焊缝的一种示意，并不能用于对焊缝形状进行限定，也可以选用其它合适的焊缝形式，在此不再一一列举。较佳地，考虑到现有圆柱二次电池的规格，极耳焊接部1431分布在直径为12～40mm圆环形区域内，且圆环形区域与通孔1411同轴设置。在该圆环形区域内，电极组件130的极耳相对厚度较厚，且比较均匀，有利于极耳焊接部1431与第一极耳132之间的焊接稳定，并能够减少焊接热量对电极组件130的热影响。
在本实用新型二次电池100一实施例中，考虑到电极组件130内极耳的分布状态，较佳地，通孔1411的直径大于或等于0.43D，且小于或等于0.96D。该范围内既能覆盖大部分的极耳焊接部1431，又能具有较大的通孔1411直径，有利于电解液的加注。
请参阅图3和图5，在本实用新型二次电池100一实施例中，第一盖板141的内边缘包括凹陷部1414，凹陷部1414的形状可以与第二盖板142相对应，例如第二盖板142的外轮廓为圆形时，凹陷部1414的外轮廓投影也为圆形，凹陷部1414的形状也可以不与第二盖板142相对应，例如第二盖板142的外轮廓为圆形时，凹陷部1414为能够容置第二盖板142的方形轮廓。凹陷部1414的深度以在高度方向上至少部分容纳第二盖板142为准。通孔1411设置在凹陷部1414内；第二盖板142在沿高度方向上至少部分容纳于凹陷部1414，较佳地，第二盖板142背离电极组件130的一侧板面凹入凹陷部1414内或者与第一盖板141的外表面齐平，以避免增加二次电池整体的高度。
请参阅图1、图3和图5，在本实用新型二次电池100一实施例中，凹陷部1414的底部包括平台区1416，平台区1416与凹陷部1414的侧壁一体连接，平台区1416环绕通孔1411设置，第二盖板142安装在平台区1416背离电极组件130的一侧并与凹陷部1414的平台区1416之间密封焊接连接。需要说明的是，第二盖板142也可以同时与凹陷部1414的侧壁和平台区1416之间密封焊接。在本实用新型二次电池100一实施例中，平台区1416沿二次电池100径向的宽度L为0.2～5mm，该宽度范围可以使第二盖板142与平台区1416形成比较稳定的配合关系。较佳的，在本实用新型二次电池100一实施例中，平台区沿径向的宽度L为0.5～3mm，该范围内既能够形成比较稳定的配合，也可以具有较轻的重量。
请参阅图3、图4和图11，在本实用新型二次电池100一实施例中，第二盖板142和/或凹陷部1414上设置有引导结构145。引导结构145可以单设在第二盖板142或凹陷部1414上，也可以同时设置在第二盖板142和凹陷部1414上。引导结构145包括以下中的一种，或多种的组合：圆角、倒角或者斜坡。在实施例中，引导结构145包括第一环形斜面1415，第一环形斜面1415为锥面的一部分，第一环形斜面1415环绕通孔1411且由第一盖板141背离电极组件130的一侧向电极组件130侧收缩，第一环形斜面1415的倾斜角度α为95～160°，以保障第二盖板142与凹陷部1414的平台区1416的快速配合及焊接。在本实施例中，引导结构145还包括设置于第二盖板142侧壁上的第二环形斜面1423，第二环形斜面1423为锥面的一部分，第二环形斜面1423环绕第二盖板142的外边缘且由第一盖板141背离电极组件130的一侧向电极组件130侧收缩。第一环形斜面1415和第二环形斜面1423同轴设置，且两者之间形成有间隙146。第二盖板142背离电极组件130的一侧设置有圆柱段1422，圆柱段1422与第二环形斜面1423背离电极组件130的一侧连接。这种设置方式，在第二盖板142与第一盖板141焊接时，一方面间隙146上部的第二盖板142边缘容易快速融化，另一方面融化的金属物质可以流动至间隙146内，使第二盖板142与第一盖板141之间的第二焊印148具有较高的强度和密封性，需要说明的是，第二焊印148的位置参看图11，但该图中第二焊印148的形状仅作为一种示意，并不能用于对焊印形状进行限定，也可以选用其它合适的焊印形式，在此不再一一列举。
请参阅图1和图2，在本实用新型二次电池100一实施例中，第二盖板142上设置有防爆结构1421，防爆结构1421用于在壳体110内部气压达到一定程度时至少局部开启，以释放壳体110内部的压力。防爆结构1421的类型不限，例如可以为安装在第二盖板142上的防爆阀组件。在本实用新型二次电池100一实施例中，防爆结构1421包括设置在第二盖板142上的刻痕，刻痕为环形结构。需要说明的是，环形结构并非限定刻痕呈圆环形或椭圆环形，在本实用新型中，刻痕首尾相连便可以认为是环形结构。当然在其他实施例中，刻痕也可以不首尾相连，例如可为C形，十字形等非环形轮廓，以能够在压力大于设定阈值时开启为准。这样设置，刻痕相当于防爆阀片，刻痕所在位置为第二盖板142的强度较薄弱的区域。当壳体110内部的气压超过某一阈值后(可通过刻痕处的强度计算来实现气压超过某一阈值时至少部分开启)，此时壳体110内部的气压从破裂处排出，从而防止二次电池出现从壳体处爆炸现象，引发模组级别的热失控。考虑到刻痕会破坏第二盖板142表面的镀镍层，进而在刻痕位置处容易发生锈蚀，较佳地，将刻痕开口113设置在第二盖板142朝向电极组件130的一侧，这样使得刻痕位于壳体110内的封闭空间内，减少了刻痕与空气的接触，可以减缓刻痕的锈蚀程度，提高刻痕的使用寿命。
虽然在第二盖板142上设置刻痕可以起到防爆的作用，请参阅图11，然而在本实用新型二次电池100另一实施例中，第二盖板142的板体上并未设置刻痕，防爆结构1421为第一盖板141与第二盖板142之间的第二焊印148，当壳体110内部的气压超过第一盖板141和第二盖板142处第二焊印148的强度时，第一盖板141和第二盖板142之间的第二焊印148处断裂，从而进行泄压，这种方式同样可以起到防爆作用。当然也可以同时通过刻痕与第二焊印148两个薄弱位置来实现防爆组件泄压的双重保证。
请参阅图2至图3，在本实用新型二次电池100一实施例中，第一盖板141包括与开口113相匹配的凸部1412，凸部1412向电极组件130侧凸起，凸部1412的外边缘与侧壁112配合，凸部1412用于第一盖板141与开口113的装配导向，以及壳体110侧壁112与第一盖板141的配合，能够使第一盖板141与开口113之间沿周向快速定位，从而提高焊接的效率及焊接的径向位置精度。凸部1412可以呈一体连续环绕通孔1411设置，也可以多个独立的凸部1412环绕通孔1411的设置。较佳地，在一实施例中，凸部1412可以呈连续状环绕通孔1411设置，凸部1412用于在焊接第一盖板141与开口113时阻挡激光。凸部1412与第一盖板141之间的连接方式不受限定，可以为一体冲压成型，也可以通过机加工在第一盖板141上以去除材料的方式获得凸部1412，在本实用新型二次电池100一实施例中，通过冲压的方式获得凸部1412，沿二次电池100的高度方向，凸部1412的高度H1为0.1～5mm，凸部1412的径向宽度M为1～10mm。较佳地，凸部1412的高度H1为0.5～2.5mm，该范围内既能形成稳定的配合关系，又能减少重量。第一盖板141背离电极组件130的一侧表面上，形成有与凸部1412相对应的凹槽1418，凹槽1418的深度H2为0.1～5mm。
请参阅图2至图3，在本实用新型二次电池100一实施例中，第一盖板141还包括环绕凸部1412设置的限位部1413，开口113的端面与限位部1413相抵接。第一盖板141与开口113之间的第一焊印144环绕开口113设置，并位于限位部1413与端面的接触面上。限位部1413的设置一方面可以实现第一盖板141与壳体110的轴向定位，另一方面能够增加第一盖板141和壳体110侧壁112之间第一焊印144的气密性。
请参阅图1及图5至图8，在本实用新型二次电池100一实施例中，壳体110为圆柱形，凸部1412朝向电极组件130的一侧设置有环形平面1417，环形平面1417与第一盖板141、壳体110同轴设置，盖板焊接部1432与环形面朝向电极组件130的一侧焊接连接，电极组件130包括中心通孔133；第一集流构件143的中部设置有开孔1433，沿二次电池100的高度方向，中心通孔133在第一集流构件143上的投影与开孔1433至少部分重合。这样设置可以通过中心通孔133将电极组件130两端的腔室保持更为顺畅的连通。
请参阅图3，在本实用新型二次电池100一实施例中，第一极耳132所在端面至盖板组件140背离电极组件130一侧的外表面的距离H3为0.6～4mm。由此可见，本实用新型中的结构，可以实现二次电池100沿高度方向具有较佳的空间利用率，因此可以提高二次电池100的能量密度。
虽然在本实用新型二次电池中，可以通过通孔1411对二次电池100注入电解液，但需要说明的是，也可以通过另外设置注液孔121来进行电解液的注入，但本实用新型二次电池100还可以包括注液孔121和将所述注液孔121密封封闭的封堵板122。注液孔121可以设置在壳体110的端壁111上，也可以设置在端子120上，例如，请参阅图13，在本实用新型一实施例中，注液孔121开设在端子120上，封堵板122焊接在端子120上，并在注入电解液后封堵注液孔121。相较于通过通孔1411进行注液的方案，将注液孔121开设在端子120上，则可在第一盖板141上焊接第二盖板142后再注液，可以改善因通孔1411注液后第二盖板142和第一盖板141焊接轨迹较长，焊接热影响有可能导致电解液分解的问题。并且端子120的注液孔121在封口时，由于焊接位置距离电极组件130较远，热影响小。需要说明的是，在本实用新型一实施例中，端子120带正电，为圆柱电芯100的正极端，壳体110整体带负电，为圆柱电芯100的负极端；在其它实施例中，也可以使端子120带负电，为圆柱电芯100的负极端，壳体110整体带正电，为圆柱电芯100的正极端。
本实用新型还提供一种电池组10，电池组包括上述任一项的二次电池100。请参阅图15，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14，本实用新型还提供一种电子设备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。作为一个示例，本实施例中，电子设备1为车辆，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，但不依此为限。工作部11为车身，电池组10设置于车身的底部，并为车辆的行驶或车内电气元件的运行提供电能支持。然而在其他一些实施例中，电子设备还可以是手机、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。航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；工作部可以为能够获取电池组的电能，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不作特殊限制。
本实用新型二次电池100中，第一盖板141的外边缘与侧壁112焊接连接并密封开口113，第一集流构件143与第一盖板141焊接连接，第一盖板141上包括通孔1411，第二盖板142固定于第一盖板141，并封盖通孔1411。壳体110上无需进行滚槽和墩封工艺，即可实现二次电池100的密封封装，简化了工艺，具有较高的装配效率，并且还可以省掉滚槽的高度，从而提高二次电池100的空间利用率。并且本实用新型二次电池100中可以通过第一集流构件143与第一盖板141的导电连接来进一步实现第一集流构件143与壳体110的电连接，因此该种结构也有利于实现第一盖板141与第一集流构件143在壳体110外的预装集成，可以减少装配步骤，同时也可以减少第一集流构件143与第一盖板141之间面向电极组件130焊接时对电极组件130的损伤。另外本实用新型二次电池100一方面能够避免第一集流构件143受滚槽影响与壳体110焊接困难的问题，另一方面第一盖板141相对于第一集流构件143，无论是结构还是厚度上都有较大的自由度，相较于壳体110与第一集流构件143焊接，壳体110与第一盖板141焊接能够增加焊接工艺窗口，也可以减少第一集流构件143与壳体110焊接过程中焊漏及焊穿的问题，减少异物进入壳体110内部。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 (32)

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环绕所述端壁的侧壁，所述侧壁背离所述端壁的一端形成有开口；
端子，穿过所述端壁，且与所述端壁绝缘；
电极组件，容纳于所述壳体内，所述电极组件包括面向所述开口的第一极耳和面向所述端壁的第二极耳，所述第二极耳与所述端子电连接；
第一集流构件，设置于所述电极组件面向所述开口的一端，所述第一集流构件与所述第一极耳焊接连接；
盖板组件，所述盖板组件包括第一盖板和第二盖板，所述第一盖板盖合于所述开口且与所述侧壁焊接连接，且所述第一盖板与所述第一集流构件焊接连接，所述第一盖板包括通孔，所述第二盖板焊接于所述第一盖板，并密封所述通孔。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第一集流构件包括盖板焊接部和极耳焊接部，所述盖板焊接部与所述第一盖板焊接连接，所述极耳焊接部与所述第一极耳焊接连接。
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，所述通孔在所述第一集流构件上的投影覆盖所述极耳焊接部。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述盖板焊接部设置在所述第一盖板与所述电极组件之间，且背离所述电极组件的一侧与所述第一盖板焊接连接。
5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述盖板焊接部背离所述第一盖板的一侧表面上包括内侧焊印。
6.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板背离所述盖板焊接部一侧的表面上不包括焊印。
7.根据权利要求5所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板背离所述盖板焊接部的表面上包括外侧焊印，沿所述二次电池的高度方向，所述内侧焊印的投影面积大于所述外侧焊印的投影面积。
8.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述盖板焊接部焊接在所述通孔的边缘，所述极耳焊接部相对于所述盖板焊接部向所述电极组件侧凹陷，并与所述第一极耳焊接连接。
9.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述壳体为圆柱形，所述第一盖板为圆环形，所述通孔与所述第一盖板同轴设置。
10.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述侧壁的外径为D,所述极耳焊接部分布在以所述电极组件的端面中心为圆心的环形区域内，且所述环形区域的内圆直径大于或等于0.25D，外圆直径小于或等于0.87D。
11.根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，所述环形区域的内圆直径大于或等于12mm，所述环形区域的外圆直径小于或等于40mm。
12.根据权利要求10所述的二次电池，其特征在于，所述通孔的直径大于或等于0.43D，且小于或等于0.96D。
13.根据权利要求1至12任一项所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板的内边缘包括凹陷部，所述通孔设置在所述凹陷部内，且所述第二盖板至少部分容纳于所述凹陷部内。
14.根据权利要求13所述的二次电池，其特征在于，所述凹陷部的底部包括平台区，所述平台区环绕所述通孔设置，所述第二盖板安装在所述平台区背离所述电极组件的一侧并与所述平台区焊接连接。
15.根据权利要求14所述的二次电池，其特征在于，所述平台区沿径向的宽度为0.2～5mm。
16.根据权利要求14所述的二次电池，其特征在于，所述第二盖板和/或所述凹陷部上设置有引导结构。
17.根据权利要求16所述的二次电池，其特征在于，所述引导结构包括以下中的一种，或多种的组合：圆角、倒角或者斜坡。
18.根据权利要求17所述的二次电池，其特征在于，所述引导结构包括第一环形斜面，所述第一环形斜面环绕所述通孔且由所述第一盖板背离所述电极组件的一侧向所述电极组件侧收缩，所述第一环形斜面的倾斜角度为95～160°。
19.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第二盖板上设置有防爆结构。
20.根据权利要求19所述的二次电池，其特征在于，所述防爆结构包括设置在所述第二盖板上的刻痕，所述刻痕的开口靠近所述电极组件。
21.根据权利要求19所述的二次电池，其特征在于，所述防爆结构包括所述第一盖板与所述第二盖板之间的第二焊印。
22.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板包括与所述开口相匹配的凸部，所述凸部向所述电极组件侧凸起，并环绕所述通孔设置，所述凸部的外边缘与所述侧壁配合，所述凸部用于在焊接所述第一盖板与所述开口时阻挡激光。
23.根据权利要求22所述的二次电池，其特征在于，沿所述二次电池的高度方向，所述凸部的高度为0.1～5mm，所述凸部的径向宽度为1～10mm。
24.根据权利要求23所述的二次电池，其特征在于，所述凸部的高度为0.5～2.5mm。
25.根据权利要求22所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板还包括环绕所述凸部设置的限位部，所述侧壁的端面与所述限位部相抵接。
26.根据权利要求25所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板与所述开口之间的第一焊印环绕设置在所述开口的设置，并位于所述限位部与所述侧壁的接触面上。
27.根据权利要求22所述的二次电池，其特征在于，所述盖板焊接部与所述凸部朝向所述电极组件的一侧焊接连接。
28.根据权利要求22所述的二次电池，其特征在于，所述第一盖板背离所述电极组件的一侧表面上，形成有与所述凸部相对应的凹槽，所述凹槽的深度为0.1～5mm。
29.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述第一极耳所在端面至所述盖板组件背离所述电极组件一侧的外表面的距离为0.6～4mm。
30.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括注液孔和封堵板，所述注液孔设置于所述端子上，所述封堵板焊接在所述端子上，并密封所述注液孔。
31.一种电池组，其特征在于，包括权利要求1至30中任一项所述的二次电池。
32.一种电子设备，其特征在于，包括权利要求31所述的电池组。
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