本申請涉及儲能器件技術領域,尤其涉及一種二次電池。
背景技術:
二次電池包括頂蓋、外殼、裸電芯、集電板、極柱以及絕緣件等。裸電芯設置在頂蓋與外殼蓋合后形成的容納腔內,絕緣件包裹在裸電芯的外部,用于實現(xiàn)裸電芯與外殼之間的絕緣,集電板連接裸電芯與極柱,以將裸電芯中的電能由極柱輸出至二次電池的外部。
然而,在充電以及放電的過程中,裸電芯內部會產(chǎn)生氣體,在氣壓作用下,裸電芯容易發(fā)生膨脹,且由此產(chǎn)生的膨脹力會導致包裹在裸電芯外部的絕緣件被撐開或撕裂,導致極耳暴露在絕緣件的外部,尤其對于側極耳結構的裸電芯而言,極耳暴露后容易與外殼接觸,導致二次電池內部短路。
技術實現(xiàn)要素:
本申請實施例提供了一種二次電池,可減小二次電池內部發(fā)生短路的風險。
本申請?zhí)峁┝艘环N二次電池,包括裸電芯、第一絕緣罩以及第二絕緣罩、第一集電件以及第二集電件,
所述裸電芯包括電芯本體以及位于所述電芯本體兩相對側的第一極耳和第二極耳,
所述第一集電件為折彎件,所述折彎件包括相連接的極柱連接段、過渡段以及極耳連接段,所述極柱連接段用于與極柱電連接,所述極柱連接段為彎折結構且形成定位腔,所述極耳連接段與所述第一極耳電連接,所述第二集電件與所述第二極耳電連接,
所述第一絕緣罩為半包圍罩,所述半包圍罩包括基體以及連接于所述基體的定位件以及卡爪,所述基體具有朝向所述第一極耳敞開的容納空間,所述第一極耳容納在所述容納空間內,
所述定位件嵌設在所述定位腔內,以使得所述第一集電件與所述第一絕緣罩在所述二次電池的高度方向上形成定位連接,所述卡爪與所述過渡段卡接,以使得所述第一集電件與所述第一絕緣罩在所述第一極耳從所述電芯本體向外延伸的方向上形成定位連接,
所述第二絕緣罩與所述電芯本體相對固定并且包裹所述第二極耳,所述第一絕緣罩與所述第二絕緣罩之間留有間隔。
優(yōu)選的,所述極柱連接段包括第一子極柱段以及分別連接于所述第一子極柱段兩端的第二子極柱段和第三子極柱段,
所述第二子極柱段以及所述第三子極柱段分別向靠近彼此的一側彎折以形成所述定位腔,
所述定位件包括相連接的第一定位板以及第二定位板,所述第一定位板與所述第二子極柱段接觸,所述第二定位板與所述第三子極柱段接觸,并且,所述第一定位板以及所述第二定位板均與所述第一子極柱段接觸。
優(yōu)選的,所述卡爪包括第一卡爪以及第二卡爪,所述第一卡爪以及所述第二卡爪均與所述過渡段卡接。
優(yōu)選的,所述過渡段包括兩個子過渡段,兩個所述子過渡段中的一者與所述第二子極柱段連接,另一者與所述第三子極柱段連接,
所述第一卡爪和所述第二卡爪相對設置,所述第一卡爪卡接于兩個所述子過渡段中的一者,所述第二卡爪卡接于另一者。
優(yōu)選的,所述裸電芯的數(shù)量為多個,多個所述電芯本體沿自身厚度方向層疊設置,
多個所述第一極耳均位于所述電芯本體的同一側,且同一所述容納空間內至少容納兩個所述第一極耳。
優(yōu)選的,每個所述極耳連接段包括兩個子極耳段,兩個所述子極耳段的一端與兩個所述子過渡段一一對應連接,兩個所述子極耳段的另一端與相鄰的兩個所述第一極耳一一對應連接,
從屬于同一個所述第一集電件的兩個所述子極耳段的端部朝向靠近彼此的一側延伸并形成延伸部分,兩個所述延伸部分之間留有間隙。
優(yōu)選的,所述第一絕緣罩還包括限位件,所述限位件與所述基體固定連接,
所述限位件設置于從屬于同一個所述第一集電件的兩個所述子極耳段之間,以限制兩個所述子極耳段向靠近彼此的一側的變形趨勢。
優(yōu)選的,所述限位件包括第一限位板與第二限位板,所述第一限位板與所述第二限位板間隔設置,
所述第一限位板以及所述第二限位板分別位于相鄰兩個所述子極耳段朝向彼此的一側,且所述第一限位板以及所述第二限位板與兩個所述子極耳段一對一抵靠。
優(yōu)選的,所述基體上開設有電解液通過孔,所述電解液通過孔與所述電芯本體的內部連通。
優(yōu)選的,所述第二絕緣罩為所述半包圍罩,所述第二集電件為所述折彎件,
所述定位件嵌設在所述定位腔內,以使得所述第二集電件與所述第二絕緣罩在所述二次電池的高度方向上形成定位連接,
所述卡爪與所述過渡段卡接,以使得所述第二集電件與所述第二絕緣罩在所述第二極耳從所述電芯本體向外延伸的方向上形成定位連接。
本申請?zhí)峁┑募夹g方案可以達到以下有益效果:
本申請?zhí)峁┑亩坞姵匕ǖ谝唤^緣罩以及第二絕緣罩,第一絕緣罩包括基體以及與基體固定連接的定位件和卡爪,基體具有容納空間,第一極耳容納在該容納空間內,第一絕緣罩通過定位件以及卡爪與第一集電件定位連接,第二絕緣罩與電芯本體相對固定并且包裹第二極耳,第一絕緣罩與第二絕緣罩之間留有間隔。當電芯本體膨脹變形時,即使該膨脹力對第一絕緣罩與第二絕緣罩產(chǎn)生撕扯力,也會由于第一絕緣罩與第二絕緣罩之間留有間隔,使得部分或全部膨脹力能夠通過該間隔被釋放,由此減小了作用于第一絕緣罩和第二絕緣罩上的膨脹力,從而減小了由于第一絕緣罩和第二絕緣罩被撐開或撕裂導致極耳暴露的風險,降低了二次電池內部發(fā)生短路的幾率。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性的,并不能限制本申請。
附圖說明
圖1為本申請實施例所提供的二次電池的剖視圖;
圖2為本申請實施例所提供的二次電池部分結構的左視圖;
圖3為本申請實施例所提供的二次電池的部分結構的分解視圖;
圖4為本申請實施例所提供的第一絕緣罩的立體圖;
圖5為本申請實施例所提供的第一集電件的立體圖。
附圖標記:
1-裸電芯;
11-電芯本體;
12-第一極耳;
13-第二極耳;
2-第一絕緣罩;
21-基體;
21a-電解液通過孔;
21b-缺口;
22-定位件;
221-第一定位板;
222-第二定位板;
23-卡爪;
231-第一卡爪;
232-第二卡爪;
3-第二絕緣罩;
4-第一集電件;
41-極柱連接段;
41a-定位腔;
41b-第一子極柱段;
41c-第二子極柱段;
41d-第三子極柱段;
42-過渡段;
42a-子過渡段;
43-極耳連接段;
43a-子極耳段;
43b-延伸段;
5-第二集電件。
此處的附圖被并入說明書中并構成本說明書的一部分,示出了符合本申請的實施例,并與說明書一起用于解釋本申請的原理。
具體實施方式
下面通過具體的實施例并結合附圖對本申請做進一步的詳細描述。
如圖1-3所示,本申請?zhí)峁┝艘环N二次電池,包括裸電芯1、第一絕緣罩2以及第二絕緣罩3、第一集電件4以及第二集電件5。
裸電芯1包括電芯本體11以及第一極耳12和第二極耳13。其中,電芯本體11包括第一極片和第二極片,第一極片以及第二極片均包括涂覆有活性物質層區(qū)域和未涂覆活性物質層區(qū)域,裸電芯1可以通過第一極片以及第二極片卷繞或疊置而成,當卷繞或疊置之后,在第一極片的未涂覆活性物質層區(qū)域形成第一極耳,在第二極片上未涂覆活性物質層區(qū)域形成第二極耳,第一極耳12以及第二極耳13分別位于電芯本體11的側部且相對設置。
對于卷繞電芯而言,第一極耳12和第二極耳13均包括位于兩端的弧形部分和位于中部的片狀層疊部分,為了便于后續(xù)焊接以及緩解卷繞應力,也可以在卷繞之后切除弧形部分,僅保留片狀層疊部分。對于疊片電池而言,第一極片的未涂覆活性物質區(qū)域層疊后形成第一極耳12,第二極片的未涂覆活性物質區(qū)域層疊后形成第二極耳13,并且,第一極耳12以及第二極耳13僅包括片狀層疊部分。
第一集電件4用于連接第一極耳12與第一極柱,第二集電件5用于連接第二極耳13與第二極柱,以實現(xiàn)裸電芯1中電能的輸出。第一集電件4為折彎件,如圖4所示,該折彎件包括相連接的極柱連接段41、過渡段42以及極耳連接段43,極柱連接段41用于與第一極柱電連接,極耳連接段43與第一極耳12電連接。需要說明的是,第二集電件5可以采用與第一集電件4同樣的結構。
為了減小由于第一極耳12或第二極耳13的裸露導致二次電池內部發(fā)生短路的風險,本申請中,第一極耳12通過第一絕緣罩2與外殼絕緣,第二極耳13通過第二絕緣罩3與外殼絕緣。具體而言,如圖5所示,第一絕緣罩2為半包圍罩,半包圍罩包括基體21以及連接于基體21的定位件22以及卡爪23,其中,基體21作為包裹部分,其具有朝向第一極耳12敞開的容納空間,第一極耳12容納在該容納空間內,以此使得第一極耳12與二次電池的外殼隔離。定位件22和卡爪23作為固定部分,將第一絕緣罩2與第一集電件4保持相對固定,具體地,極柱連接段41為彎折結構且形成有定位腔41a,定位件22嵌設在定位腔內,以將第一集電件4與第一絕緣罩2在二次電池的高度方向上保持相對固定,并且,卡爪23與過渡段卡接,以將第一集電件4與第一絕緣罩2在第一極耳12從電芯本體11向外(向遠離電芯本體11的一側)延伸的方向上保持相對固定。
第二絕緣罩3與電芯本體11相對固定并且包裹第二極耳13,第二絕緣罩3的結構可以參照第一絕緣罩2的結構設置,只要第二絕緣罩3能夠將第二極耳13與外殼隔開即可,本申請對第二絕緣罩3的結構不作具體限定。本實施例中,優(yōu)選第二絕緣罩3與第一絕緣罩2結構相同,第二集電件5與第一集電件4結構相同,第二集電件5與第二絕緣罩3的連接結構與第一集電件4與第一絕緣罩2連接結構相同,此處不再贅述。
為了減小由于裸電芯1膨脹作用于第一絕緣罩2以及第二絕緣罩3上的膨脹力,本申請設置第一絕緣罩2與第二絕緣罩3之間留有間隔,當電芯本體11膨脹變形時,即使該膨脹力對第一絕緣罩2與第二絕緣罩3產(chǎn)生撕扯力,也會由于第一絕緣罩2與第二絕緣罩3之間的間隔,使得部分或全部撕扯力能夠通過該間隔被釋放,由此減小了第一絕緣罩2和第二絕緣罩3受到的撕扯力,從而減小了由于第一絕緣罩2和第二絕緣罩3被撐開或撕裂導致極耳暴露的風險,降低了二次電池內部發(fā)生短路的幾率。
在以上的描述中,定位腔41a的結構可以有多種設置方式,根據(jù)一個實施例,如圖4-5所示,極柱連接段41包括第一子極柱段41b以及分別連接于第一子極柱段41b兩端的第二子極柱段41c和第三子極柱段41d,第二子極柱段41c以及第三子極柱段41d分別向靠近彼此的一側彎折以圍成該定位腔41a,相應地,定位件22包括相連接的第一定位板221以及第二定位板222,第一定位板221與第二子極柱段41c接觸,第二定位板222與所述第三子極柱段41d接觸,并且,第一定位板221以及第二定位板222均與第一子極柱段41b接觸,如此設置后,定位腔41a以及定位件22的配合結構相對簡單,定位連接時操作更加方便。當然,在其它一些實施例中,還可以設置為其它結構的定位腔41a以及定位件22,比如,定位腔41a為圓形結構的腔體,定位件22相應地設置為圓柱體等。
卡爪23的設置方案也并不唯一,例如,卡爪23可以僅設置為一個,通過單個卡爪23也能實現(xiàn)卡接固定。本實施例中,如圖5所示,為了增加卡接的可靠性,優(yōu)選卡爪23包括第一卡爪231以及第二卡爪232,第一卡爪231和第二卡爪232可以增加卡接的部位,提高卡接可靠性。并且,第一卡爪231以及第二卡爪232的具體數(shù)量可以根據(jù)二次電池的內部空間選取。
進一步,如圖4所示,過渡段42包括兩個子過渡段42a,兩個子過渡段42a中的一者與第二子極柱段41c連接,另一者與第三子極柱段41d連接,第一卡爪231和第二卡爪232相對設置,第一卡爪231卡接于兩個子過渡段42a中的一者,第二卡爪232卡接于另一者。該方案中,兩個子過渡段42a并排布置,第一卡爪231與第二卡爪232分別卡接于兩個子過渡段42a中的一者,可以使得卡接力更加均衡,提高第一絕緣罩2與第一集電件4之間連接的穩(wěn)定性,減小第一絕緣罩2偏移。更重要的是,通過兩個子過渡段42a的設置,使得第一集電件4具有了較強的彈性變形能力,即使定位腔41a與定位件22在制造過程中存在偏差,通過第一集電件4的彈性變形也可順利將定位件22很方便的嵌設在定位腔41a的腔體內。
為了增加二次電池的容量,本申請?zhí)峁┑亩坞姵剡€可以包括多個裸電芯1,多個裸電芯1的電芯本體11沿自身厚度方向層疊設置,并且,多個第一極耳12均位于電芯本體11的同一側,各裸電芯1可以通過串聯(lián)或并聯(lián)的方式連接。在此情況下,優(yōu)選在同一容納空間內可以至少容納兩個第一極耳12,這樣可以減小第一絕緣罩2的設置數(shù)量,從而減少第一絕緣罩2在二次電池內部占用的空間。在圖2-3所示的實施例中,裸電芯1的數(shù)量為兩個,但本申請中,裸電芯1的數(shù)量不僅限于兩個,還可以是更多個。
另外,還可以同時設置每個極耳連接段43包括兩個子極耳段43a,兩個子極耳段43a的一端與兩個子過渡段42a一一對應連接,兩個子極耳段43a的另一端與相鄰的兩個第一極耳12一一對應連接,并且,從屬于同一個第一集電件4的兩個子極耳段43a的端部朝向靠近彼此的一側延伸并形成延伸部分43b,兩個延伸部分43b之間留有間隙。通過設置兩個子極耳段43a,一方面,可以減少第一集電件4的數(shù)量,節(jié)省二次電池的內部空間,另一方面,當由于電芯本體11內部的膨脹力使得兩個第一極耳12向靠近彼此的一側變形時,兩個延伸部分43b可以相互抵靠,兩個延伸部分43b在抵靠過程中產(chǎn)生變形以此吸收部分膨脹能量。
如圖5所示,第一絕緣罩2還包括限位件24,限位件24與基體21固定連接,限位件24設置在從屬于同一個第一集電件4的兩個子極耳段43a之間,以限制兩個子極耳段43a向靠近彼此的一側的變形趨勢。同理,當由于電芯本體11內部的膨脹力使得兩個子極耳段43a向靠近彼此的一側發(fā)生變形時,限位件24可以提供反作用力以抵消部分或全部的膨脹力,從而削減了膨脹能量。
根據(jù)一個實施例,限位件24包括第一限位板241與第二限位板242,第一限位板241與第二限位板242間隔設置,第一限位板241以及第二限位板242分別位于相鄰兩個子極耳段43a朝向彼此的一側,且第一限位板241以及第二限位板242與兩個子極耳段43a一對一抵靠,此結構簡單,限位可靠。
此外,在第一絕緣罩2與第二絕緣罩3之間的間隔內,還可以設置絕緣件,絕緣件包裹在電芯本體11外,用于實現(xiàn)電芯本體11與外殼之間的絕緣。
通常情況下,電芯本體11內部需要浸潤電解液,以使得在二次電池內部形成良好的界面,保證二次電池的性能,為此,本申請為電解液充分進入電芯本體11的內部提供了通道,即,在基體21上開設有電解液通過孔21a,電解液通過孔21a與電芯本體11的內部連通。
電解液通過孔21a可以設置為多個,多個電解液通過孔21a在基體21上間隔排布。需要說明的是,基體21邊緣處還開設有多個缺口21b,該缺口21b可以與電解液通過孔21a起相同的作用。
為了加強基體21的強度,第一絕緣罩2還包括多個加強筋25,多個加強筋25與基體21固定連接并在基體21上間隔分布。
以上所述僅為本申請的優(yōu)選實施例而已,并不用于限制本申請,對于本領域的技術人員來說,本申請可以有各種更改和變化。凡在本申請的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本申請的保護范圍之內。