二次电池顶盖组件及二次电池制造技术

本申请涉及二次电池顶盖组件及二次电池。该顶盖组件包括第一极柱、第二极柱以及顶盖片，顶盖片与第一极柱绝缘设置，顶盖片与第二极柱电连接；二次电池顶盖组件还包括接触片和热变形片，接触片附接于顶盖片，热变形片的一端与第一极柱电连接，另一端为自由端，且热变形片与接触片相对设置，当二次电池的内部压力超过基准压力时，接触片在内部压力的作用下变形且与热变形片电连接，以将第一极柱以及第二极柱电连接，当温度达到热变形片的变形温度时，自由端朝远离接触片的方向变形，并且热变形片与接触片始终绝缘。该方案降低高温环境下热失控的发生概率，提高二次电池的安全性。

【技术实现步骤摘要】
二次电池顶盖组件及二次电池
本申请涉及储能器件
，尤其涉及一种二次电池顶盖组件及二次电池。
技术介绍
由于二次电池(例如锂离子电池)具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多、存储时间长等优点，在移动电话、数码摄像机和手提电脑等便携式电子设备上得到了广泛使用，并且在电动汽车、电动自行车等电动交通工具及储能设施等大中型电动设备方面有着广泛的应用前景，成为解决能源危机和环境污染等全球性问题的关键。二次电池过充时，二次电池中的电解液分解会使二次电池内部压力增大导致电池着火和爆炸。为了防止由内部压力的增大引起的着火和爆炸，通常设置外部短路单元以及在正极片和正极柱之间设置熔丝。当二次电池的内部压力增大时，外部短路单元将电极组件的正极片和负极片进行短路从而形成大电流，以将设置在正极片和正极柱之间的熔丝熔断，由此终止电极组件的充电状态。然而，上述结构却会降低二次电池应对高温环境的能力，例如上述结构在应对热箱(Hot-Box)测试时，二次电池出现热失控的概率大大增加。具体原因为：在高温环境下，二次电池中不仅内部气压会随着电解液在高温下的分解而增大，而且电极组件的内阻也会增大；此时如果外部短路单元使二次电池的正极片和负极片形成短路，电极组件会由于其内阻的增加以及短路电流的存在产生更大的热量，从而加剧二次电池起火、爆炸的风险。换句话说，现有的外部短路单元只能解决常温条件时二次电池的过充问题，但是在高温环境下会增大热失控概率，降低了二次电池的安全性。
技术实现思路
本申请实施例提供了一种二次电池顶盖组件，能够降低高温环境下热失控的发生概率，提高二次电池的安全性。本申请的第一方面提供了一种二次电池顶盖组件，包括：第一极柱、第二极柱以及顶盖片，所述顶盖片与所述第一极柱绝缘设置，所述顶盖片与所述第二极柱电连接；所述二次电池顶盖组件还包括接触片和热变形片，所述接触片附接于所述顶盖片，所述热变形片的一端与所述第一极柱电连接，所述热变形片的另一端为自由端，且所述热变形片与所述接触片相对设置，当温度未达到所述热变形片的变形温度且二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在所述内部压力的作用下变形且与所述热变形片电连接，以将所述第一极柱以及所述第二极柱电连接，当温度达到所述热变形片的变形温度时，所述自由端朝远离所述接触片的方向变形，并且所述热变形片与所述接触片始终绝缘。根据一个可选的实施例，当温度达到所述热变形片的变形温度时所述二次电池的内部压力增加，当所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在所述内部压力的作用下变形，变形后的所述自由端与所述接触片之间留有间隔。根据一个可选的实施例，所述热变形片包括层叠设置的第一变形片和第二变形片，所述第一变形片设置于所述第二变形片靠近所述接触片的一侧，且所述第一变形片的热膨胀系数大于所述第二变形片的热膨胀系数。根据一个可选的实施例，所述第一变形片的材质为锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金或镍，所述第二变形片的材质为镍铁合金。根据一个可选的实施例，所述热变形片包括层叠设置的第一变形片和第二变形片，所述第一变形片设置于所述第二变形片的靠近所述接触片的一侧，所述第一变形片和所述接触片的材质相同，所述第二变形片的材质为记忆合金，所述第一变形片的电阻率小于所述第二变形片的电阻率。根据一个可选的实施例，所述第一变形片和所述接触片的材质为铝或铝合金，所述第二变形片的材质为金镉合金、银镉合金、铜锌合金、铜锌铝合金、铜锌锡合金、铜锌硅合金、铜锡合金、铜锌镓合金、铟钛合金、金铜锌合金、镍铝合金、铁铂合金、钛镍合金、钛镍钯合金、钛铌合金、U-铌合金或铁锰硅合金。根据一个可选的实施例，所述自由端朝远离所述接触片的方向运动的角位移为0～5°。根据一个可选的实施例，还包括连接于所述第一极柱的第一导电件，所述热变形片连接于所述第一导电件，且经由所述第一导电件与所述第一极柱电连接，所述热变形片与所述第一导电件连接的一端为连接端，所述连接端设置于所述第一导电件内。根据一个可选的实施例，所述热变形片包括圆弧段，所述连接端经由所述圆弧段与所述自由端相连接。本申请的第二方面提供了一种二次电池，包括二次电池顶盖组件、壳体以及电极组件，所述二次电池顶盖组件连接于所述壳体的开口处并形成封装空间，所述电极组件包括第一极片、第二极片以及设置在所述第一极片与所述第二极片之间的隔板，所述第一极柱与所述第一极片电连接，所述第二极柱与所述第二极片电连接；所述电极组件封装在所述封装空间内，所述二次电池顶盖组件为上述任一项所述的二次电池顶盖组件。本申请提供的技术方案可以达到以下有益效果：本申请提供了一种二次电池顶盖组件，其中，该顶盖组件包括接触片和热变形片，一方面，在常温状态下，当二次电池过充时会造成电解液产气，并由此使得二次电池的内部压力增高，当内部压力超过预设的基准压力值时，接触片在内部压力的作用下变形并与热变形片接触，此时，第一极柱与第二极柱电连接，二次电池的过充状态被停止，提高了二次电池在过充时的安全性；另一方面，在高温(例如热箱试验中，环境温度为80℃～150℃之间)状态下，热变形片受热后向远离接触片的一侧变形，且能够与接触片始终保持绝缘，这样一来，接触片和热变形片在高温状态下则不会相互接触，因此，第一极柱和第二极柱不会电连接，更不会由于二次电池的内阻过大使得短路电流产生较大热量，由此降低了电极组件着火或爆炸等危险事故的发生概率，提高了二次电池在高温环境下的安全性。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。附图说明图1为本申请提供的二次电池的剖视图；图2为本申请提供的二次电池顶盖组件的分解视图；图3为本申请提供的二次电池顶盖组件的剖视图；图4为图3中A部位的放大视图。附图标记：1-顶盖组件；11-第一极柱；11a-法兰部分；11b-铆接部分；12-第一导电件；13-第二极柱；14-顶盖片；141-孔；15-第二导电件；16-电阻；2-电极组件；3-壳体；4-绝缘构件；41-第一部分；42-第二部分；421-通孔；5-密封件；6-接触片；61-边缘部分；62-变形部分；63-中央部分；7-热变形片；71-第一变形片；72-第二变形片；7a-连接端；7b-自由端；7c-圆弧段。104-第一绝缘件；104a-气孔；105-第二绝缘件；106-防爆阀；107-保护贴片；108-注液孔。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。具体实施方式下面通过具体的实施例并结合附图对本申请做进一步的详细描述。请参考图1，本申请提供了一种二次电池顶盖组件1，包括第一极柱11、第一导电件12、第二极柱13以及顶盖片14。其中，第一极柱11和第二极柱13用于电连接到电极组件2，并被安装为伸出通过顶盖片14，实现电极组件2能够与壳体3外部的部件电连接，以使得电极组件2内的电能被输出。如图2所示，第一极柱11和第二极柱13分别包括法兰部分11a和铆接部分11b，当顶盖组件1与壳体3安装后，法兰部分11a位于壳体3的内部，铆接部分11b位于壳体3的外部，第一导电件12与铆接部分11b铆接，使得第一导电件12从壳体3的外部支撑在顶盖片14的第一侧(例如，外侧本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池顶盖组件，包括：第一极柱、第二极柱以及顶盖片，其特征在于，所述顶盖片与所述第一极柱绝缘设置，所述顶盖片与所述第二极柱电连接；所述二次电池顶盖组件还包括接触片和热变形片，所述接触片附接于所述顶盖片，所述热变形片的一端与所述第一极柱电连接，所述热变形片的另一端为自由端，且所述热变形片与所述接触片相对设置，当温度未达到所述热变形片的变形温度且二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在所述内部压力的作用下变形且与所述热变形片电连接，以将所述第一极柱以及所述第二极柱电连接，当温度达到所述热变形片的变形温度时，所述自由端朝远离所述接触片的方向变形，并且所述热变形片与所述接触片始终绝缘。

【技术特征摘要】
1.一种二次电池顶盖组件，包括：第一极柱、第二极柱以及顶盖片，其特征在于，所述顶盖片与所述第一极柱绝缘设置，所述顶盖片与所述第二极柱电连接；所述二次电池顶盖组件还包括接触片和热变形片，所述接触片附接于所述顶盖片，所述热变形片的一端与所述第一极柱电连接，所述热变形片的另一端为自由端，且所述热变形片与所述接触片相对设置，当温度未达到所述热变形片的变形温度且二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在所述内部压力的作用下变形且与所述热变形片电连接，以将所述第一极柱以及所述第二极柱电连接，当温度达到所述热变形片的变形温度时，所述自由端朝远离所述接触片的方向变形，并且所述热变形片与所述接触片始终绝缘。2.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，当温度达到所述热变形片的变形温度时所述二次电池的内部压力增加，当所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在所述内部压力的作用下变形，变形后的所述自由端与所述接触片之间留有间隔。3.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述热变形片包括层叠设置的第一变形片和第二变形片，所述第一变形片设置于所述第二变形片靠近所述接触片的一侧，且所述第一变形片的热膨胀系数大于所述第二变形片的热膨胀系数。4.根据权利要求3所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述第一变形片的材质为锰镍铜合金、镍铬铁合金、镍锰铁合金或镍，所述第二变形片的材质为镍铁合金。5.根据权利要求1所述的二次电池顶盖组件，其特征在于，所述热变形片包括层叠设置的第一变形片和第二变形片，所述第一变形片设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈柏松，王鹏，王志宇，李全坤，朱涛声，
申请(专利权)人：宁德时代新能源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35