全文摘要
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池，包括：壳体，具有开口；容纳于壳体内的电极组件；顶盖组件，包括顶盖板和设置于顶盖板的电极端子，顶盖板设置于开口；转接片，连接于电极组件与电极端子之间；绝缘散热件，设置于顶盖板与转接片之间，绝缘散热件的导热系数大于1W\/(m·k)。本申请所提供的二次电池通过设置绝缘散热件，绝缘散热件设置于顶盖板与转接片之间，绝缘散热件的导热系数大于1W\/(m·k)，可以使转接片在过流较大时，产生的热量能够及时地通过绝缘散热件传导至顶盖板，也能进一步传导至壳体，进而实现散热，防止二次电内部发生热失控，提高了二次电池的安全性能。
主设计要求
1.一种二次电池(1)，其特征在于，包括：壳体(11)，具有开口；容纳于所述壳体(11)内的电极组件(12)；顶盖组件(13)，包括顶盖板(131)和设置于所述顶盖板(131)的电极端子(132)，所述顶盖板(131)设置于所述开口；转接片(14)，连接于所述电极组件(12)与所述电极端子(132)之间；绝缘散热件(15)，设置于所述顶盖板(131)与所述转接片(14)之间，所述绝缘散热件(15)的导热系数大于1W\/(m·k)。
设计方案
1.一种二次电池(1)，其特征在于，包括：
壳体(11)，具有开口；
容纳于所述壳体(11)内的电极组件(12)；
顶盖组件(13)，包括顶盖板(131)和设置于所述顶盖板(131)的电极端子(132)，所述顶盖板(131)设置于所述开口；
转接片(14)，连接于所述电极组件(12)与所述电极端子(132)之间；
绝缘散热件(15)，设置于所述顶盖板(131)与所述转接片(14)之间，所述绝缘散热件(15)的导热系数大于1W\/(m·k)。
2.根据权利要求1所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)与所述顶盖板(131)相接触；和\/或，
所述绝缘散热件(15)与所述转接片(14)相接触。
3.根据权利要求1或2所述的二次电池(1)，其特征在于，所述二次电池(1)还包括绝缘本体(16)；
所述绝缘本体(16)设置有沿所述绝缘本体(16)厚度方向贯通的通孔(161)；所述绝缘散热件(15)容纳于所述通孔(161)。
4.根据权利要求3所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)的厚度大于所述通孔(161)的高度，所述绝缘散热件(15)的上下表面分别超出所述绝缘本体的上下表面。
5.根据权利要求3所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)的导热系数大于所述绝缘本体(16)的导热系数。
6.根据权利要求3所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)与所述绝缘本体(16)为一体注塑成型。
7.根据权利要求1所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)的导热系数大于15W\/(m·k)。
8.根据权利要求7所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件(15)的材质为氧化铝陶瓷。
9.根据权利要求1所述的二次电池(1)，其特征在于，所述绝缘散热件与所述顶盖板之间设置有第一导热胶，所述绝缘散热件通过所述第一导热胶粘接于所述顶盖板；和\/或，
所述绝缘散热件(15)与所述转接片(14)之间设置有第二导热胶，所述绝缘散热件(15)通过所述第二导热胶粘接于所述转接片(14)。
10.根据权利要求1所述的二次电池(1)，其特征在于，所述顶盖板(131)以及所述壳体(11)的材质均为金属，所述顶盖板(131)与所述壳体(11)焊接。
设计说明书
技术领域
本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池。
背景技术
二次电池作为新能源汽车的重要组成部分，其安全性能极为重要。随着新能源汽车的发展，目前对快速充电的需求越来越大。
然而，二次电池在快速充电时，转接片需要承受更大的电流，因此此时转接片也会产生更高的热量。如果转接片产生的热量无法及时传递到外部，那么就会在内部积攒越来越多的热量，从而将大部分热量传递给电极组件，使得电极组件发生热失控而造成二次电池起火、爆炸。
实用新型内容
本申请提供了一种二次电池，以解决现有技术中的问题，提高二次电池的安全性能。
本申请提供了一种二次电池，包括：
壳体，具有开口；
容纳于所述壳体内的电极组件；
顶盖组件，包括顶盖板和设置于所述顶盖板的电极端子，所述顶盖板设置于所述开口；
转接片，连接于所述电极组件与所述电极端子之间；
绝缘散热件，设置于所述顶盖板与所述转接片之间，所述绝缘散热件的导热系数大于1W\/(m·k)。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件与所述顶盖板相接触；和\/或，所述绝缘散热件与所述转接片相接触。
根据本申请实施例的一个方面，所述二次电池还包括绝缘本体；
所述绝缘本体设置有沿所述绝缘本体厚度方向贯通的通孔；所述绝缘散热件容纳于所述通孔。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件的厚度大于所述通孔的高度，所述绝缘散热件的上下表面分别超出所述绝缘本体的上下表面。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件的导热系数大于所述绝缘本体的导热系数。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件与所述绝缘本体为一体注塑成型。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件的导热系数大于20W\/(m·k)。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件的材质为氧化铝陶瓷。
根据本申请实施例的一个方面，所述绝缘散热件与所述顶盖板之间设置有第一导热胶，所述绝缘散热件通过所述第一导热胶粘接于所述顶盖板；和\/或，
所述绝缘散热件与所述转接片之间设置有第二导热胶，所述绝缘散热件通过所述第二导热胶粘接于所述转接片。
根据本申请实施例的一个方面，所述顶盖板以及所述壳体的材质均为金属，所述顶盖板与所述壳体焊接。
本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：
本申请所提供的二次电池，包括壳体、电极组件和顶盖组件。壳体具有开口，电极组件容纳于壳体内，顶盖组件包括顶盖板和设置于顶盖板的电极端子，顶盖板设置于开口。转接片连接于电极组件与电极端子之间。本申请所提供的二次电池还包括绝缘散热件，设置于顶盖板与转接片之间，绝缘散热件的导热系数大于1W\/(m·k)。通过设置绝缘散热件，可以时转接片在过流较大时，产生的热量能够及时地通过绝缘散热件传导至顶盖板，进而实现散热，防止二次电池内部发生热失控，提高了二次电池的安全性能。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本申请。
附图说明
为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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为本申请实施例所提供的二次电池的结构示意图；
图2为本申请实施例所提供的二次电池的结构分解示意图；
图3为本申请实施例所提供的二次电池在主剖视图；
图4为图3中的A处放大图；
图5为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的剖视图；
图6为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的结构示意图；
图7为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的结构分解示意图。
附图标记：
1-二次电池；
11-壳体；
12-电极组件；
121-极耳；
13-顶盖组件；
131-顶盖板；
132-电极端子；
133-防爆阀组件；
14-转接片；
15-绝缘散热件；
16-绝缘本体；
161-通孔。
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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例，都属于本申请保护的范围。
在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和\/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和\/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“\/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
需要注意的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”、“左”、“右”等方位词是以附图所示的角度来进行描述的，不应理解为对本申请实施例的限定。此外，在上下文中，还需要理解的是，当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时，其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”，也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。
图1为本申请实施例所提供的二次电池的结构示意图，图2为本申请实施例所提供的二次电池的结构分解示意图。
如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种二次电池1，包括壳体11、电极组件12和顶盖组件13。
其中，壳体11可为六面体形，也可为其他形状，且该壳体11内部形成容纳腔，用于容纳电极组件12和电解液。壳体11的一端具有开口，使得电极组件12可通过该开口放置于壳体11的容纳腔，且容纳腔内可设置有多个电极组件12，多个电极组件12相互堆叠。其中，壳体11可由金属材料制成，诸如铝、铝合金或者镀镍钢。
电极组件12包括电极单元，电极单元包括正极极片、负极极片和隔离膜，隔离膜位于相邻正极极片与负极极片之间，用于隔开正极极片与负极极片。
在一种可能的设计中，正极极片、隔离膜与负极极片三者顺序堆叠并卷绕，形成电极组件12的电极单元，即该电极单元为卷绕式结构，在另一种可能的设计中，正极极片、隔离膜与负极极片三者顺序堆叠，形成电极组件12的电极单元，该电极单元为叠片式结构。同时，电极单元形成后具有缝隙，电解液能够通过缝隙进入电极单元内，浸润正极极片与负极极片。
其中，负极极片包括负极集流体(例如铜箔)和涂覆在负极集流体表面的负极活性物质层(例如碳或硅)，正极极片包括正极集流体(例如铝箔)和涂覆在正极集流体表面的正极活性物质层(例如三元材料、磷酸铁锂或钴酸锂)。正极极耳121与正极极片相连，并从电极单元中伸出，且正极极耳121可直接由正极集流体裁切而成；负极极耳121与负极极片相连，并从电极单元中伸出，且负极极耳121可直接由负极集流体裁切形成。
如图1和图2所示，顶盖组件13包括顶盖板131和两个电极端子132，顶盖板131呈平板状，并具有与壳体11的开口大致相同的尺寸和形状，顶盖板131固定于壳体11的开口，从而将电极组件12和电解液封闭于壳体11的容纳腔。顶盖板131采用金属材料制成，示例性地，顶盖板131可以选择与壳体11材料相同的金属材料，例如：铝、钢等材料。在本实施例中，顶盖板11上设置有两个电极引出孔，电极端子132设置于顶盖板131的电极引出孔。
两个电极端子132中，一个为正极电极端子，另一个为负极电极端子，正极电极端子132与正极极耳121之间通过转接片14电连接，负极电极端子132与负极极耳121通过转接片14电连接。也就是说，二次电池1还包括转接片14，连接于电极组件12与电极端子132之间。顶盖组件13还可以包括防爆阀组件133，该防爆阀组件133可以采用现有结构(例如设置防爆片的方式)，防爆阀组件133设置于顶盖板131的大致中间位置，当由于过度充电、过度放电或电池过热而产生气体使二次电池1的内部压力过大时，防爆阀组件133中的防爆片可以被破坏，使得形成在二次电池1内部的气体可以被排放到外部，由此能够防止二次电池1爆炸。
随着目前对快速充电的需求越来越大，转接片14会承受更大的电流，转接片14也由此会产生更高的热量。
图3为本申请实施例所提供的二次电池在主剖视图，图4为图3中的A处放大图，图5为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的剖视图，图6为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的结构示意图，图7为本申请实施例所提供的二次电池中的绝缘散热件与绝缘本体配合后的结构分解示意图。
如图3至图7所示，本申请实施例提供的二次电池1还包括绝缘散热件15，设置于顶盖板131与转接片14之间，该绝缘散热件15具有电绝缘性和较高的导热系数，本实施例中，绝缘散热件15的导热系数大于1W\/(m·k)。
当转接片14由于过流较大而产生较高的热量时，热量能够通过绝缘散热件15传导至顶盖板131进行散热。相比于通过增大转接片14的宽度尺寸或厚度尺寸来实现散热，不仅散热效果更好，而且占据二次电池1内部的空间较小，提高了二次电池1的能量密度。二次电池1内部的热量及时被传导散发，可大大降低二次电池1内部热失控的风险，提高了二次电池1的安全性能。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15与所述顶盖板131相接触，从而提高了热传导的导热效果。绝缘散热件15也可以与转接片14相接触，绝缘散热件15还可以同时与顶盖板131和转接片14相接触，使导热效果更佳。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15为一体式结构，将顶盖板131朝向壳体11的底部全部覆盖。这样，转接片14产生的热量传导至绝缘散热件15时，绝缘散热件15与顶盖板131的接触面积足够大，所以导热效果也更好。
本申请实施例中，顶盖板131以及壳体11的材质均为金属，顶盖板131与壳体11焊接。这样，热量一部分能通过顶盖板131散发，另一部分能通过顶盖板131传导至壳体11，再通过壳体11散发。也就是说，设置绝缘散热件15之后，能够形成转接片14至绝缘散热件15，再至顶盖板131这样的导热路径，还能够形成转接片14至绝缘散热件15，再至顶盖板131、壳体11这样的导热路径，因此具有较好的导热效果。
作为另一种可能的实现方式，二次电池1还包括绝缘本体16。绝缘本体16设置有沿所述绝缘本体16厚度方向(Z向)贯通的通孔161，绝缘散热件15容纳于该通孔161。转接片14设置于电极组件12的两侧，因此，示例性地，本实施例中，通孔161和绝缘散热件15均为两个，通孔161沿着绝缘本体16的长度方向(X向)设置在绝缘本体16靠近两端的位置，绝缘散热件15则设置于通孔161。
绝缘本体16的材质可以是塑胶，塑胶材质的绝缘本体16开设通孔161，这样能够减轻二次电池1的整体重量。通孔161和绝缘散热件15的尺寸和形状可以根据转接片14的尺寸和形状来确定。示例性地，通孔161为方形通孔161，绝缘散热件15为矩形片。在其他的实施例中，绝缘散热件15也可以是其他的形状，例如圆形、三角形等，通孔161的形状与绝缘散热件15的形状适配。
通过设置绝缘本体16与绝缘散热件15的配合来实现散热，可以无需增大转接片的尺寸来实现散热，也无需通过增加散热管等其他部件，本申请实施例中，绝缘本体16与绝缘散热件15配合后占据二次电池内部的空间更小，提高了二次电池的能量密度。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15的厚度大于通孔161的高度，如图5所示，沿着绝缘本体16的厚度方向(Z向)，绝缘散热件15的下表面H1凸出于通孔161，也即凸出于绝缘本体16的下表面H2。优选的是，绝缘散热件15的上下表面分别超出绝缘本体16的上下表面。也就是说，绝缘散热件15的上表面超出绝缘本体16的上表面，绝缘散热件15的下表面超出绝缘本体16的下表面。
这样，一旦绝缘本体16在成型后上下表面的平整度不高，也能够使绝缘散热件15充分地与顶盖板131和\/或转接片14接触，从而达到最佳的导热效果。示例性地，绝缘本体16成型后会形成凸凹不平的上、下表面，当设置绝缘散热件15的厚度大于通孔161的高度，且绝缘散热件15的上下表面分别超出绝缘本体16的上下表面，这样绝缘散热件15能够始终与顶盖板131和转接片14接触，保证导热效果。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15的导热系数大于绝缘本体16的导热系数。可以设置绝缘散热件15与绝缘本体16为不同的材质，示例性地，绝缘本体16可以采用耐高温绝缘塑胶材料制成，例如可以采用聚苯硫醚PPS、全氟烷氧基树脂PEA或聚丙烯PP中的一种或多种材料制成。
绝缘散热件15与绝缘本体16形成相对固定后，一同置于顶盖板131与转接片14之间。当转接片14过流较大时，产生的热量通过绝缘散热件15传导至顶盖板131，再至壳体11，从而达到较佳的散热效果。
绝缘散热件15可以与绝缘本体16一体注塑成型，从而使二者形成稳定的连接，再一同置于顶盖板131与转接片14之间。
也可以通过尺寸的配合，将绝缘散热件15嵌在绝缘本体16的通孔161中，在此不作进一步限定。示例性地，绝缘散热件15可以与通孔161过盈配合来实现二者的连接。
为了进一步提高导热效果，设置绝缘导热件为导热系数大于15W\/(m·k)的材质，优选的是采用高导热陶瓷材质，可以是氧化铝陶瓷。绝缘本体16可采用现有的塑胶材料，这样在保证了绝缘本体16轻量化的同时，又能实现利用绝缘导热件实现散热的效果。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15与顶盖板131之间设置有第一导热胶(未示出)，绝缘散热件15通过第一导热胶粘接于顶盖板131，提高了绝缘散热件15与顶盖板131之间的连接可靠性。另一方面，设置第一导热胶能够防止绝缘散热件15与顶盖板131发生脱离，绝缘散热件15与顶盖板131之间始终保持接触状态，导热效果更好。示例性地，第一导热胶可以是导热硅胶。
作为一种可能的实现方式，绝缘散热件15与转接片14之间设置有第二导热胶(未示出)，绝缘散热件15通过第二导热胶粘接于转接片14，提高了绝缘散热件15与转接片14之间的连接可靠性。另一方面，设置第二导热胶能够防止绝缘散热件15与转接片14发生脱离，绝缘散热件15与转接片14之间始终保持接触状态，导热效果更好。示例性地，第二导热胶可以是导热硅胶。
作为一种可能的实现方式，可以在绝缘散热件15与顶盖板131之间，以及绝缘散热件15与转接片14之间，同时设置第一导热胶和第二导热胶。
综上所述，本申请实施例所提供的二次电池1包括壳体11、电极组件12和顶盖组件13。壳体11具有开口，电极组件12容纳于壳体11内，顶盖组件13包括顶盖板131和设置于顶盖板131的电极端子132，顶盖板131设置于开口。转接片14连接于电极组件12与电极端子132之间。本申请所提供的二次电池还包括绝缘散热件15，设置于顶盖板131与转接片14之间，绝缘散热件15的导热系数大于1W\/(m·k)。通过设置绝缘散热件15，可以使转接片14在过流较大时，产生的热量能够及时地通过绝缘散热件15传导至顶盖板131，也能进一步传导至壳体11，进而实现散热，防止二次电池1内部发生热失控，提高了二次电池1的安全性能。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201921157828.2
申请日:2019-07-22
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209843907U
授权时间:20191224
主分类号:H01M10/613
专利分类号:H01M10/613;H01M10/625;H01M10/647;H01M10/654;H01M10/6554;H01M10/653
范畴分类:38G;
申请人:江苏时代新能源科技有限公司
第一申请人:江苏时代新能源科技有限公司
申请人地址:213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街道城北大道1000号
发明人:肖海河;迟庆魁;柴志生
第一发明人:肖海河
当前权利人:江苏时代新能源科技有限公司
代理人:王刚;龚敏
代理机构:11444
代理机构编号:北京汇思诚业知识产权代理有限公司 11444
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计