二次电池以及电池模组论文和设计-周勇

全文摘要

本实用新型涉及一种二次电池以及电池模组。二次电池，包括：壳体，具有容纳腔以及与容纳腔相连通的开口；电极组件，收纳于壳体内；第一顶盖板，覆盖开口并与壳体连接，第一顶盖板包括伸入壳体内的伸入部以及位于壳体外部的外露部；以及，密封部件；其中，壳体设有第一通孔，伸入部设有第二通孔，第二通孔具有入口和出口，入口与第一通孔相连通，出口与容纳腔连通；密封部件连接于壳体且密封第一通孔。本实用新型的二次电池能够降低在电解液注入过程中对电极组件的端面施加冲击力而导致端面发生变形移位的可能性。

主设计要求

1.一种二次电池，其特征在于，包括：壳体，具有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的开口；电极组件，收纳于所述壳体内；第一顶盖板，覆盖所述开口并与所述壳体连接，所述第一顶盖板包括伸入所述壳体内的伸入部以及位于所述壳体外部的外露部；以及，密封部件；其中，所述壳体设有第一通孔，所述伸入部设有第二通孔，所述第二通孔具有入口和出口，所述入口与所述第一通孔相连通，所述出口与所述容纳腔连通；所述密封部件连接于所述壳体且密封所述第一通孔。

设计方案

1.一种二次电池，其特征在于，包括：

壳体，具有容纳腔以及与所述容纳腔相连通的开口；

电极组件，收纳于所述壳体内；

第一顶盖板，覆盖所述开口并与所述壳体连接，所述第一顶盖板包括伸入所述壳体内的伸入部以及位于所述壳体外部的外露部；以及，

密封部件；

其中，所述壳体设有第一通孔，所述伸入部设有第二通孔，所述第二通孔具有入口和出口，所述入口与所述第一通孔相连通，所述出口与所述容纳腔连通；所述密封部件连接于所述壳体且密封所述第一通孔。

2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述伸入部朝向所述电极组件的表面具有凹部，所述凹部与所述容纳腔相连通，所述第二通孔通过所述出口与所述凹部相连通。

3.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述第二通孔具有第一孔段和第二孔段，所述第一孔段的轴线与所述第二孔段的轴线相交，所述入口设置于所述第一孔段，所述出口设置于所述第二孔段，所述第一孔段与所述第一通孔相连通，所述第二孔段与所述容纳腔相连通。

4.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述伸入部抵顶于所述电极组件。

5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述伸入部朝向所述电极组件的表面具有凹部，所述凹部与所述容纳腔相连通，所述第二通孔通过所述出口与所述凹部相连通，所述伸入部具有两个间隔设置的凸台，其中一个所述凸台与所述第一通孔相对应设置，所述伸入部通过所述凸台抵顶于所述电极组件，两个所述凸台之间的间隙形成所述凹部，所述第二通孔设置于所述凸台。

6.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，所述壳体、所述第一顶盖板和所述密封部件的材质均为塑胶。

7.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述壳体所包括的所述开口的数量为两个，两个所述开口沿所述壳体的轴向相对设置，所述二次电池还包括第二顶盖板，所述第一顶盖板和所述第二顶盖板分别封闭两个所述开口，所述第二顶盖板上设置有过流孔，所述二次电池还包括封闭所述过流孔的防爆膜，所述第一通孔、所述第二通孔和所述过流孔均位于所述壳体的轴线的同一侧。

8.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，所述电极组件通过正极片、负极片以及设置于所述正极片和所述负极片之间的隔膜围绕卷绕轴线卷绕形成，所述电极组件的端面与所述开口对应设置。

9.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，所述二次电池还包括设置于所述第一顶盖板的电极端子，所述电极组件包括伸入所述凹部并与所述电极端子相连接的极耳，所述第一顶盖板还包括与所述伸入部相连接的防护件，所述防护件设置于所述极耳与所述第二通孔的孔口之间，以用于防护所述极耳。

10.一种电池模组，其特征在于，包括两个以上的如权利要求1至9任一项所述的二次电池，两个以上的所述二次电池沿同一方向并排设置。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电池技术领域，特别是涉及一种二次电池以及电池模组。

背景技术

二次电池一般包括电极组件、壳体和顶盖组件。电极组件包括正极片、负极片以及设置于正极片和负极片之间的隔膜。电极组件收容在壳体内，而顶盖组件与壳体连接固定。顶盖组件的顶盖片包括顶盖片以及设置于顶盖片上的电极端子，其中，电极组件的极耳与顶盖组件的电极端子电连接。顶盖片上设有与封闭空间相连通的注液孔。

然而，由于顶盖片上的注液孔与电极组件的端部彼此位置相对，因此通过注液孔向壳体内注入电解液时(为了提高注入电解液的效率，往往需要加大电解液的注射压力)，电解液会冲击电极组件的端面，此时由于电解液的冲击力过大，从而会导致端面发生变形。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种二次电池以及电池模组。二次电池能够降低在电解液注入过程中对电极组件的端面施加冲击力而导致端面发生变形移位的可能性。

一方面，本实用新型实施例提出了一种二次电池，包括：

壳体，具有容纳腔以及与容纳腔相连通的开口；电极组件，收纳于壳体内；第一顶盖板，覆盖开口并与壳体连接，第一顶盖板包括伸入壳体内的伸入部以及位于壳体外部的外露部；以及，密封部件；其中，壳体设有第一通孔，伸入部设有第二通孔，第二通孔具有入口和出口，入口与第一通孔相连通，出口与容纳腔连通；密封部件连接于壳体且密封第一通孔。

根据本实用新型实施例的一个方面，伸入部朝向电极组件的表面具有凹部，凹部与容纳腔相连通，第二通孔通过出口与凹部相连通。

根据本实用新型实施例的一个方面，第二通孔具有第一孔段和第二孔段，第一孔段的轴线与第二孔段的轴线相交，入口设置于第一孔段，出口设置于第二孔段，第一孔段与第一通孔相连通，第二孔段与容纳腔相连通。

根据本实用新型实施例的一个方面，伸入部抵顶于电极组件。

根据本实用新型实施例的一个方面，伸入部具有两个间隔设置的凸台，其中一个凸台与第一通孔相对应设置，伸入部通过凸台抵顶于电极组件，两个凸台之间的间隙形成凹部，第二通孔设置于凸台。

根据本实用新型实施例的一个方面，壳体、第一顶盖板和密封部件的材质均为塑胶。

根据本实用新型实施例的一个方面，壳体所包括的开口的数量为两个，两个开口沿壳体的轴向相对设置，二次电池还包括第二顶盖板，第一顶盖板和第二顶盖板分别封闭两个开口，第二顶盖板上设置有过流孔，二次电池还包括封闭过流孔的防爆膜，第一通孔、第二通孔和过流孔均位于壳体的轴线的同一侧。

根据本实用新型实施例的一个方面，电极组件通过正极片、负极片以及设置于正极片和负极片之间的隔膜围绕卷绕轴线卷绕形成，电极组件的端面与开口对应设置。

根据本实用新型实施例的一个方面，二次电池包括设置于第一顶盖板的电极端子，电极组件包括伸入凹部并与电极端子相连接的极耳，第一顶盖板还包括与伸入部相连接的防护件，防护件设置于极耳与第二通孔的孔口之间，以用于防护极耳。

根据本实用新型实施例提供的二次电池，其包括壳体、设置于壳体内的电极组件以及与壳体相连接的第一顶盖板。本实施例的壳体上设置第一通孔。第一顶盖板上设置与第一通孔相连通的第二通孔。在进行注液操作时，通过第一通孔和第二通孔将电解液注入到壳体内。由于电解液需要通过第一通孔和第二通孔进入壳体，从而流速会减缓，因此进入到壳体内的电解液对电极组件的端面施加的冲击力会相对减小，降低电极组件端面发生变形，或者，电极组件端面结构发生结构性损坏的可能性，有利于降低注液导致的二次电池损坏的损坏率，提高二次电池的成品率。

另一个方面，本实用新型实施例提供一种电池模组，其包括两个以上的如上述实施例的二次电池，两个以上的二次电池沿同一方向并排设置。

附图说明

下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施例的特征、优点和技术效果。

图1是本实用新型一实施例的电池模组的分解结构示意图；

图2是本实用新型一实施例的二次电池的分解结构示意图；

图3是本实用新型一实施例的壳体的结构示意图；

图4是本实用新型一实施例的二次电池的剖视结构示意图；

图5是图4中A处放大图；

图6是图4中B处放大图；

图7是本实用新型另一实施例的二次电池的局部结构示意图；

图8是本实用新型一实施例的二次电池注液状态示意图。

在附图中，附图并未按照实际的比例绘制。

标记说明：

10、二次电池；

20、壳体；20a、轴线；201、开口；202、容纳腔；203、第一通孔；

30、电极组件；301、主体部；302、极耳；

40、第一顶盖板；401、伸入部；402、外露部；403、凹部；404、第二通孔；404a、入口；404b、出口；404c、第一孔段；404d、第二孔段；405、凸台；406、防护件；

50、密封部件；

60、第二顶盖板；601、过流孔；

70、防爆膜；

80、电极端子；

90、注液装置；

100、电池模组；101、汇流排；

X、长度方向；Y、宽度方向；Z、厚度方向。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式作进一步详细描述。以下实施例的详细描述和附图用于示例性地说明本实用新型的原理，但不能用来限制本实用新型的范围，即本实用新型不限于所描述的实施例。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可视具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

为了更好地理解本实用新型，下面结合图1至图8对本实用新型实施例的二次电池10和电池模组100进行详细描述。

参见图1所示，本实用新型实施例还提供一种电池模组100，其包括：多个本实施例的二次电池10以及用于连接两个二次电池10的汇流排101。多个二次电池10沿同一方向并排设置。汇流排101的一端与两个二次电池10中的一个二次电池10连接固定，另一端与另一个二次电池10连接固定。

本实用新型实施例的电池模组100包括上述实施例的二次电池10。由于上述实施例的二次电池10自身安全性能好，因此提升本实施例的电池模组100的使用过程安全性和可靠性。

参见图2所示，本实用新型实施例的二次电池10包括壳体20、收纳于壳体20内的电极组件30以及与壳体20相连接的第一顶盖板40。在一个实施例中，第一顶盖板40与壳体20密封连接。

参见图3所示，本实施例的壳体20可以是四棱柱体形状或其他形状。壳体20具有容纳电极组件30和电解液的容纳腔202以及与容纳腔202相连通的开口201。第一顶盖板40覆盖该开口201并与壳体20相连接。壳体20可以由例如铝、铝合金或塑胶等材料制造。本实用新型实施例中，壳体20的材质优选为塑胶。本实施例的壳体20具有轴线，而容纳腔202沿轴线方向延伸。在一个示例中，壳体20的轴线为直线。

参见图2所示，本实施例的电极组件30可通过将第一极片、第二极片以及隔膜一同堆叠或者卷绕而形成主体部301以及与主体部301相连接的极耳302。在一个实施例中，主体部301具有相对的两个端面。两个端面分别延伸出两个极耳302。隔膜是介于第一极片和第二极片之间的绝缘体。本实施例的电极组件30包括一层隔膜、一层第一极片，一层隔膜和一层第二极片。在本实施例中，示例性地以第一极片为正极片，第二极片为负极片进行说明。同样地，在其他的实施例中，第一极片还可以为负极片，而第二极片为正极片。另外，正极活性物质被涂覆在正极片的涂覆区上，而负极活性物质被涂覆到负极片的涂覆区上。从主体部301延伸出的未涂覆区则作为极耳302。电极组件30包括两个极耳302，即正极耳和负极耳，正极耳从正极片的涂覆区延伸出；负极耳从负极片的涂覆区延伸出。在一个实施例中，电极组件30的端面与壳体20的开口201相对应设置。第一顶盖板40与电极组件30的端面相对应设置。

参见图5所示，本实施例的第一顶盖板40包括伸入壳体20内的伸入部401以及位于壳体20外部的外露部402。第一顶盖板40通过伸入部401与壳体20相连接。壳体20设有第一通孔203。伸入部401设有第二通孔404。第二通孔404具有入口404a和出口404b。第二通孔404通过入口404a与第一通孔203相连通。第二通孔404通过出口404b与容纳腔202连通。第一通孔203和第二通孔404共同构成注液通道。在二次电池10进行注液工序之前，容纳腔202通过第一通孔203和第二通孔404与外部大气相连通。电解液能够通过第一通孔203和第二通孔404注入壳体20的容纳腔202内。由于电解液需要经过第一通孔203和第二通孔404才能够进入容纳腔202，因此电解液的流动路径会变长，流速会相对变小，从而有利于减小电解液对电极组件30的冲击力。

本实施例的二次电池10还包括密封部件50。密封部件50连接于壳体20且密封第一通孔203，从而保证壳体20内部形成密封状态，也能够避免电解液外泄。在一个实施例中，密封部件50可以是密封片。密封部件50与壳体20为同一材质时，密封部件50可以通过焊接的方式与壳体20相连接。可选地，密封部件50与壳体20为塑胶材质，两者通过热熔焊接方式密封连接。可选地，密封部件50也可以是密封塞。密封部件50可以与壳体20或伸入部401以螺纹连接形成实现密封连接。或者，通过在密封部件50和壳体20之间和\/或密封部件50和伸入部401之间注入密封胶的方式实现密封连接。

在一个实施例中，参见图4所示，伸入部401具有朝向电极组件30的表面具有凹部403。凹部403与容纳腔202相连通。第二通孔404通过出口404b与凹部403相连通。本实施例的凹部403与电极组件30的端面相对应设置，并且第一顶盖板40与凹部403相对应的部分不与电极组件30的端面相接触，从而凹部403形成缓冲空间。第二通孔404的出口404b位于凹部403的侧壁。在二次电池10注液过程中。电解液会依次流经第一通孔203和第二通孔404，然后从第二通孔404的出口404b流出并流入凹部403，最后经过凹部403流入壳体20的容纳腔202内。电解液进入到凹部403后，会受到凹部403的缓冲作用，从而从凹部403流出的电解液的流速会减小，电解液对电极组件30的端面冲击力也相应地减小，进而电极组件30的隔膜不会受到电解液的强力冲击而发生变形移位，降低隔膜发生变形移位而导致电极组件30的正极片和负极片彼此接触而发生短路的可能性。在一个示例中，第一通孔203和第二通孔404均为直孔。优选地，第一通孔203和第二通孔404同轴设置。

在一个实施例中，参见图5所示，第一顶盖板40的伸入部401抵顶于电极组件30。第一顶盖板40与壳体20连接后，通过伸入部401对壳体20内的电极组件30施加约束力，从而降低电极组件30在壳体20内发生窜动的可能性。第一顶盖板40的伸入部401用于抵顶电极组件30的表面为平面，降低电极组件30上被伸入部401抵顶的区域产生应力集中的可能性。

在一个实施例中，参见图5所示，第一顶盖板40的伸入部401具有两个间隔设置的凸台405。伸入部401通过凸台405抵顶于电极组件30。两个凸台405之间的间隙形成凹部403。其中，一个凸台405与第一通孔203相对应设置，而第二通孔404设置于凸台405。

在一个实施例中，参见图5所示，二次电池10包括设置于第一顶盖板40的电极端子80。第一顶盖板40具有电极引出孔。电极引出孔与凹部403位置相对应并且彼此相连通。电极端子80覆盖电极引出孔并与第一顶盖板40密封连接。电极组件30的极耳302伸入凹部403并与电极端子80相连接，从而电极组件30能够通过电极端子80进行充放电。第一顶盖板40还包括与伸入部401相连接的防护件406。防护件406设置于极耳302与第二通孔404的孔口之间，以用于防护极耳302。由于极耳302受到防护件406的防护，因此从第二通孔404流出的电解液会被防护件406阻挡，从而电解液不会直接冲击极耳302，降低极耳302受到电解液冲击时极耳302自身发生断裂或者极耳302与电极端子80脱离连接的可能性。在一个实施例中，防护件406为板状结构。

在一个实施例中，壳体20所包括的开口201的数量为两个。壳体20整体呈筒状结构。两个开口201沿壳体20的轴向相对设置。二次电池10还包括第二顶盖板60。第一顶盖板40和第二顶盖板60分别覆盖壳体20的两个开口201。第二顶盖板60与壳体20相连接。参见图6所示，第二顶盖板60上设置有过流孔601。二次电池10还包括封闭过流孔601的防爆膜70。在注液过程中，壳体20内的气体能够通过第二顶盖板60上设置的过流孔601排放至大气环境，从而保持壳体20内和大气环境的压力平衡，有利于提高注液效率。在完成注液工序后，将防爆膜70覆盖过流孔601并且防爆膜70与第二顶盖板60相连接。在二次电池10使用过程中，壳体20内部产生过多气体而导致防爆膜70爆破时，壳体20内的气体能够通过过流孔601快速释放到大气环境，降低二次电池10发生爆炸的可能性。在一个示例中，第一通孔203、第二通孔404和过流孔601均位于壳体20的轴线的同一侧，从而在二次电池10注液工序中，第一通孔203、第二通孔404和过流孔601均处于高位，有利于提高壳体20内部的电解液的注液量。

在另一个实施例中，参见图7所示，第二通孔404具有第一孔段404c和第二孔段404d。第一孔段404c的轴线与第二孔段404d的轴线相交。入口404a设置于第一孔段404c，而出口404b设置于第二孔段404d。第一孔段404c通过入口404a与第一通孔203相连通。第二孔段404d通过出口404b与容纳腔202相连通。由于第一孔段404c和第二孔段404d相交设置，因此从第一孔段404c进入到第二孔段404d电解液的流向会发生改变，从而使得电解液自身流速会降低，进而从第二孔段404d排出的电解液对电极组件30的端面的冲击力会减小。在一个示例中，第一孔段404c沿宽度方向Y延伸，而第二孔段404d沿长度方向X延伸。可选地，第二孔段404d为锥形孔，并且第二孔段404d的大口靠近电极组件30。由于第二孔段404d的直径大于第一孔段404c的直径，从而第二孔段404d会对从第一孔段404c进入第二孔段404d的电解液起到缓冲作用，使得电解液的流速进一步减小。在一个示例中，第一孔段404c为直孔。第一孔段404c与第一通孔203同轴设置。

在一个实施例中，电极组件30为扁平状结构。电极组件30具有预定的长度、宽度和厚度，其中，厚度小于长度，也小于宽度。壳体20内设置有两个以上的电极组件30。两个以上的电极组件30沿厚度方向Z并排设置。电极组件30沿长度方向X具有两个相对的端面。相对应地，用于容纳电极组件30的壳体20具有预定的长度、宽度和厚度。壳体20的容纳腔202沿长度方向X延伸，从而电极组件30沿长度方向X装入壳体20。壳体20上设置的第一通孔203沿宽度方向Y延伸，而伸入部401上设置的第二通孔404同样也沿宽度方向Y延伸。参见图8所示，本实施例的二次电池10在进行注液操作时，首先将二次电池10竖立于水平面上，此时，壳体20的长度方向X为水平方向，宽度方向Y为竖直方向。这样，一方向，注液装置90沿竖直方向抬升的高度只需要略大于或等于壳体20的宽度即可，相对于壳体20的长度方向X为竖直方向的方式，本实施例的注液装置90抬升高度小，从而进给行程相对较短，能够在竖直方向占用较少的空间；另一方面，壳体20的宽度方向Y为竖直方向放置于水平面的情况，相对于壳体20的长度方向X为竖直方向放置于水平面的情况，二次电池10重心低、整体稳定性好，从而能够降低二次电池10在注液过程中，注液装置90对壳体20施加压应力而导致壳体20发生变形的可能性。

根据本实用新型实施例提供的二次电池10，其包括壳体20、设置于壳体20内的电极组件30以及与壳体20相连接的第一顶盖板40。本实施例的壳体20上设置第一通孔203。第一顶盖板40上设置与第一通孔203相连通的第二通孔404。在进行注液操作时，通过第一通孔203和第二通孔404将电解液注入到壳体20内。由于电解液需要通过第一通孔203和第二通孔404进入壳体20，从而使得电解液流速会减缓，因此进入到壳体20内的电解液对电极组件30的端面施加的冲击力会相对减小，降低电极组件30端面发生变形，或者，电极组件30端面结构发生结构性损坏的可能性，有利于降低因注液而导致二次电池10损坏的损坏率，提高二次电池10的成品率。

虽然已经参考优选实施例对本实用新型进行了描述，但在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件，尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本实用新型并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

设计图

二次电池以及电池模组论文和设计

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