二次电池和电池模组制造技术

本实用新型专利技术提供了一种二次电池和电池模组。电池模组包括多个依次排列的二次电池。二次电池包括电极组件、壳体以及顶盖组件。壳体具有容纳腔室，电极组件收容于容纳腔室。电极组件包括多个电极单元，所述多个电极单元沿容纳腔室的轴向层叠设置。顶盖组件包括顶盖板和防爆片，顶盖板连接于壳体且位于电极组件沿轴向的一侧。顶盖板设有通孔，防爆片连接于顶盖板并覆盖通孔。顶盖板在靠近电极组件的一侧具有第一内表面，防爆片在靠近电极组件的一侧具有第二内表面，第一内表面与电极组件的距离小于第二内表面与电极组件的距离。在电池模组中，所述多个二次电池的排列方向垂直于轴向。

Secondary Batteries and Battery Modules

【技术实现步骤摘要】
二次电池和电池模组
本技术涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池和电池模组。
技术介绍
电池模组通常包括多个依次排列的二次电池，而各二次电池内部设有电极组件。在充放电过程中，电极组件会在二次电池的排列方向上膨胀，而所述多个二次电池的电极组件产生的膨胀力会沿着排列方向叠加并形成过大的合力；所述合力挤压二次电池，导致二次电池无法正常工作，影响二次电池的寿命。
技术实现思路
鉴于
技术介绍
中存在的问题，本技术的目的在于提供一种二次电池和电池模组，其能避免防爆片破裂，改善二次电池的性能和寿命。为了实现上述目的，本技术提供了一种二次电池和电池模组。二次电池包括电极组件、壳体以及顶盖组件。壳体具有容纳腔室，容纳腔室具有开口，电极组件收容于容纳腔室。电极组件包括多个电极单元，所述多个电极单元沿容纳腔室的轴向层叠设置。顶盖组件包括顶盖板和防爆片，顶盖板连接于壳体且位于电极组件沿轴向的一侧。顶盖板设有通孔，防爆片连接于顶盖板并覆盖通孔。顶盖板在靠近电极组件的一侧具有第一内表面，防爆片在靠近电极组件的一侧具有第二内表面，第二内表面位于第一内表面远离电极组件的一侧。顶盖板还设有第一凹槽，第一凹槽从第一内表面沿远离电极组件的方向延伸，且第一凹槽沿通孔的周界设置。防爆片设置于第一凹槽，且第一凹槽的深度大于防爆片的厚度。顶盖板还设有第二凹槽，第二凹槽从第一内表面沿远离电极组件的方向延伸，且第二凹槽沿第一凹槽的周界设置。第一凹槽的深度大于第二凹槽的深度。第二凹槽的深度为0.2mm～0.8mm。第一凹槽与第二凹槽形成台阶面，台阶面与第二内表面齐平。顶盖板还设有第三凹槽，第三凹槽设置于顶盖板的远离电极组件的一侧，且第三凹槽沿通孔的周界设置；防爆片设置于第三凹槽。顶盖组件还包括绝缘构件，设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧且连接于顶盖板。防爆片与绝缘构件之间留有间隙。绝缘构件在靠近电极组件的一侧具有第三内表面，且第三内表面的平面度小于或等于0.5mm。电极单元包括卷绕为一体的第一极片、第二极片和隔膜，且具有宽面和窄面。宽面与第一内表面、第二内表面沿轴向上下相对设置，窄面与宽面相连且位于电极单元沿宽度方向的两端。电池模组包括所述的二次电池；二次电池为多个且依次排列，且所述多个二次电池的排列方向垂直于轴向。本技术的有益效果如下：在本申请中，二次电池中的多个电极单元沿轴向布置，因此所述多个电极单元的膨胀力会在轴向上叠加。在电池模组中，所述多个二次电池的排列方向垂直于轴向，因此，即使所有的电极组件在排列方向上的膨胀量叠加在一起，也不会产出过大的合力，从而避免二次电池被压坏，保证二次电池的性能和寿命。通过设置相对于第一内表面凹陷的第二内表面，当电极单元膨胀时，本申请可以减少防爆片在正常气压下破裂的概率，降低安全风险，延长二次电池的使用寿命。附图说明图1为根据本技术的二次电池的一实施例的分解图。图2为根据本技术的二次电池的剖视图。图3为图1的电极单元的示意图。图4为图1的二次电池的顶盖组件的分解图。图5为图2的方框部分的放大图。图6为图5的顶盖板的示意图。图7为根据本技术的二次电池的另一实施例的示意图。图8为根据本技术的二次电池的又一实施例的示意图。图9为图8的二次电池的顶盖组件的示意图。其中，附图标记说明如下：1电极组件315第三凹槽11电极单元32防爆片111第一极片321第二内表面112第二极片33绝缘构件113隔膜331第三内表面2壳体34电极端子21容纳腔室35保护片3顶盖组件4集流构件31顶盖板S1宽面311通孔S2窄面312第一内表面X长度方向313第一凹槽Y厚度方向314第二凹槽Z轴向具体实施方式为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”是指两个或两个以上；除非另有规定或说明，术语“连接”、“固定”等均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接，或电连接，或信号连接；“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，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。本说明书的描述中，需要理解的是，本申请实施例所描述的“上”、“下”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。在本申请中，电池模组通常包括二次电池、端板、侧板及汇流排。二次电池为多个并依次排列。本申请的二次电池可为棱柱形的锂离子电池。所述多个二次电池的排列方向可平行于各二次电池的宽度方向Y。端板为两个且分别设置于所述多个二次电池沿排列方向的两端，侧板为两个且分别设置于所述多个二次电池的两侧，端板和侧板焊接在一起并形成矩形的框架。所述多个二次电池固定于所述框架。汇流排将所述多个二次电池以串联、并联或串并联的方式连接在一起。参照图1和图2，本申请的二次电池包括电极组件1、壳体2、顶盖组件3及集流构件4。壳体2内部形成有容纳腔室21，以收容电极组件1和电解液。壳体2沿轴向Z的一端形成开口，而电极组件1可经由所述开口放置到壳体2内。壳体2可由铝或铝合金等导电金属的材料制成。轴向Z与容纳腔室21的延伸方向平行且垂直于开口所在的平面。本申请的电池模组可用于电动汽车，当电动汽车上的二次电池的顶盖组件3与地面大致平行时，轴向Z平行于二次电池的高度方向，垂直于二次电池的宽度方向Y、长度方向X以及多个二次电池的排列方向。电极组件1包括多个电极单元11，所述多个电极单元11沿容纳腔室21的轴向Z层叠设置。参照图3，各电极单元11包括第一极片111、第二极片112和隔膜113，隔膜113将第一极片111和第二极片112隔开。电极单元11可通过螺旋地卷绕第一极片111、第二极片112和隔膜113而形成，且电极单元11通过压力按压形成扁平状结构。可替代地，各电极单元11也可以由第一极片111、第二极片112和隔膜113层叠形成。第一极片111包括铝箔和涂覆于铝箔表面的正极活性材料，所述正极活性材料包括锰酸锂或磷酸铁锂。第二极片112包括铜箔和涂覆于铜箔表面的负极活性材料，所述负极活性材料包括石墨或硅。顶盖组件3包括顶盖板31、防爆片32、绝缘构件33及电极端子34。顶盖板31连接于壳体2并覆盖壳体2的开口，从而将电极组件1封闭在壳体2的容纳腔室21内。绝缘构件33设置于顶盖板31的靠近电极组件1的一侧，也就是说，绝缘构件33设置于顶盖板31和电极组件1之间；绝缘构件33可通过热熔连接于顶盖板31。电极端子34设置于顶盖板31且突出到顶盖板31的外侧。电极端子34和集流构件4均为两个，一个集流构件4连接第一极片111和一个电极端子34，另一个集流构件4连接第二极片112和另一个电极端子34。在充放电过程中，各电极单元11会出现膨胀。在本申请中，二次电池中的多个电极单元11沿轴向Z布置，因此所述多个电极单元11的膨胀会在轴向Z上叠加。而在宽度方向Y上，所述多个电极单元11的膨胀较小，所以电极组件1整体在宽度方向Y本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、壳体(2)以及顶盖组件(3)；壳体(2)具有容纳腔室(21)，容纳腔室(21)具有开口，电极组件(1)收容于容纳腔室(21)；电极组件(1)包括多个电极单元(11)，所述多个电极单元(11)沿容纳腔室(21)的轴向(Z)层叠设置；顶盖组件(3)包括顶盖板(31)和防爆片(32)，顶盖板(31)连接于壳体(2)且位于电极组件(1)沿轴向(Z)的一侧；顶盖板(31)设有通孔(311)，防爆片(32)连接于顶盖板(31)并覆盖通孔(311)；顶盖板(31)在靠近电极组件(1)的一侧具有第一内表面(312)，防爆片(32)在靠近电极组件(1)的一侧具有第二内表面(321)，第二内表面(321)位于第一内表面(312)远离电极组件(1)的一侧。

【技术特征摘要】
1.一种二次电池，其特征在于，包括电极组件(1)、壳体(2)以及顶盖组件(3)；壳体(2)具有容纳腔室(21)，容纳腔室(21)具有开口，电极组件(1)收容于容纳腔室(21)；电极组件(1)包括多个电极单元(11)，所述多个电极单元(11)沿容纳腔室(21)的轴向(Z)层叠设置；顶盖组件(3)包括顶盖板(31)和防爆片(32)，顶盖板(31)连接于壳体(2)且位于电极组件(1)沿轴向(Z)的一侧；顶盖板(31)设有通孔(311)，防爆片(32)连接于顶盖板(31)并覆盖通孔(311)；顶盖板(31)在靠近电极组件(1)的一侧具有第一内表面(312)，防爆片(32)在靠近电极组件(1)的一侧具有第二内表面(321)，第二内表面(321)位于第一内表面(312)远离电极组件(1)的一侧。2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，顶盖板(31)还设有第一凹槽(313)，第一凹槽(313)从第一内表面(312)沿远离电极组件(1)的方向延伸，且第一凹槽(313)沿通孔(311)的周界设置；防爆片(32)设置于第一凹槽(313)，且第一凹槽(313)的深度大于防爆片(32)的厚度。3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，顶盖板(31)还设有第二凹槽(314)，第二凹槽(314)从第一内表面(312)沿远离电极组件(1)的方向延伸，且第二凹槽(314)沿第一凹槽(313)的周界设置；第一凹槽(313)的深度大于第二凹槽(314)的深度。4.根据权利要求3所述的二次电...

【专利技术属性】
技术研发人员：史东洋，陈元宝，陈宁，金海族，李振华，胡飞，
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