二次电池和电池模块制造技术

本实用新型专利技术提供了一种二次电池和电池模块。电池模块包括多个二次电池。二次电池包括电极组件、壳体和顶盖组件。壳体具有容纳腔室，容纳腔室沿高度方向的一端具有开口。电极组件收容于壳体的容纳腔室，顶盖组件连接于壳体并覆盖壳体的开口。电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜将第一极片和第二极片隔开。电极组件为卷绕式结构且为扁平状，且电极组件包括两个扁平面，两个扁平面沿高度方向相互面对；或者，电极组件为叠片式结构，且第一极片、隔膜和第二极片沿高度方向层叠。第一极片包括第一集流体和涂覆于第一集流体表面的第一活性物质层，第一活性物质层的厚度为150μm‑250μm。

Secondary battery and battery module

【技术实现步骤摘要】
二次电池和电池模块
本技术涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池和电池模块。
技术介绍
电池模块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，电极组件出现膨胀，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块，其能减小二次电池的膨胀力，提高能量密度。为了实现上述目的，本技术提供了一种二次电池和电池模块。二次电池包括电极组件、壳体和顶盖组件。壳体具有容纳腔室，容纳腔室沿高度方向的一端具有开口。电极组件收容于壳体的容纳腔室，顶盖组件连接于壳体并覆盖壳体的开口。电极组件包括第一极片、第二极片和隔膜，隔膜将第一极片和第二极片隔开。电极组件为卷绕式结构且为扁平状，且电极组件包括两个扁平面，两个扁平面沿高度方向相互面对；或者，电极组件为叠片式结构，且第一极片、隔膜和第二极片沿高度方向层叠。第一极片包括第一集流体和涂覆于第一集流体表面的第一活性物质层，第一活性物质层的厚度为150μm-250μm。第一活性物质层包括石墨或硅基材料。第一活性物质层的重量小于0.22g/1540.25mm2。在长度方向上，隔膜的两端均超出第一活性物质层，且隔膜的各端超出第一活性物质层的尺寸为3mm-15mm。隔膜包括基材和设置于基材表面的保液层。电极组件为多个且沿高度方向层叠。在高度方向上，所述多个电极组件的尺寸之和为T，容纳腔室的深度为H，T/H的值为0.85-0.95。顶盖组件包括顶盖板和绝缘构件，绝缘构件设置于顶盖板的靠近电极组件的一侧。所述二次电池还包括缓冲构件，缓冲构件设置于绝缘构件的靠近电极组件的一侧，缓冲构件为多孔结构且具有弹性。缓冲构件包括主体部和延伸部，主体部位于绝缘构件和电极组件之间，延伸部从主体部沿长度方向的端部朝远离绝缘构件的方向延伸，且延伸部位于电极组件沿长度方向的外侧。顶盖组件还包括电极端子和集流构件，电极端子设置于顶盖板，集流构件连接电极端子和电极组件。在长度方向上，延伸部位于集流构件和电极组件之间。电池模块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高度方向。本技术的有益效果如下：在本申请的二次电池中，电极组件在高度方向上的膨胀力最大，而在高度方向上，电极组件对壳体施加的膨胀力较小。在本申请的电池模块中，所述多个二次电池的排列方向垂直于高度方向，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。同时，本申请的活性物质层可以具有较大的厚度，以提高二次电池的能量密度。附图说明图1为根据本技术的电池模块的示意图。图2为根据本技术的二次电池的分解图。图3为根据本技术的二次电池的剖视图。图4为根据本技术的二次电池的电极组件的一示意图。图5为根据本技术的二次电池的电极组件的另一示意图。其中，附图标记说明如下：1电极组件11第一极片111第一集流体112第一活性物质层12第二极片121第二集流体122第二活性物质层13隔膜131基材132保液层14扁平面15窄面2壳体21容纳腔室3顶盖组件31顶盖板32绝缘构件33电极端子34集流构件4缓冲构件41主体部42延伸部5端板6扎带X长度方向Y宽度方向Z高度方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”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”是指两个以上(包括两个)；除非另有规定或说明，术语“连接”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。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。参照图1，本申请的电池模块包括二次电池、端板5、扎带6及汇流排。二次电池为多个且沿依次排列。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5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，扎带6环绕在端板5和所述多个二次电池的外侧并将端板5和所述多个二次电池夹持在一起。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。本申请的电池模块可应用于电动汽车，以作为电动汽车的动力系统。当电池模块安装于电动汽车时，二次电池的高度方向Z大体垂直于水平面。其中，二次电池的高度方向Z、长度方向X和宽度方向Y相互垂直。下面详细说明本申请的二次电池。参照图2和图3，本申请的二次电池包括电极组件1、壳体2和顶盖组件3。电极组件1包括第一极片11、第二极片12和隔膜13，隔膜13将第一极片11和第二极片12隔开。如图4所示，在一实施例中，电极组件1为卷绕式结构。具体地，第一极片11、第二极片12和隔膜13均为带状结构，将第一极片11、隔膜13和第二极片12依次层叠并卷绕两圈以上以形成电极组件1，并且电极组件1呈扁平状。图4示出电极组件1的外形轮廓，电极组件1的外表面包括两个扁平面14和两个窄面15，两个扁平面14沿高度方向Z相互面对，两个窄面15沿宽度方向Y相互面对。其中，扁平面14大致平行于电极组件1的卷绕轴且为面积最大的表面。扁平面14可以是相对平整的表面，并不要求是纯平面。窄面15至少部分为弧形。扁平面14是相对于窄面15而言，并且扁平面14的面积大于窄面15的面积。在另一实施例中，电极组件1为叠片式结构。具体地，电极组件1包括多个第一极片11和多个第二极片12，隔膜13设置于第一极片11和第二极片12之间。第一极片11、隔膜13和第二极片12沿高度方向Z层叠设置。在叠片式结构中，第一极片11和第二极片12均为片状且大体垂直于高度方向Z。图5为本申请的电极组件1的示意图，其仅示出一层第一极片11、一层隔膜13和一层第二极片12，第一极片11、隔膜13和第二极片12的其它层省略。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)和顶盖组件(3)；/n壳体(2)具有容纳腔室(21)，容纳腔室(21)沿高度方向(Z)的一端具有开口；/n电极组件(1)收容于壳体(2)的容纳腔室(21)，顶盖组件(3)连接于壳体(2)并覆盖壳体(2)的开口；/n电极组件(1)包括第一极片(11)、第二极片(12)和隔膜(13)，隔膜(13)将第一极片(11)和第二极片(12)隔开；/n电极组件(1)为卷绕式结构且为扁平状，且电极组件(1)包括两个扁平面(14)，两个扁平面(14)沿高度方向(Z)相互面对；或者，电极组件(1)为叠片式结构，且第一极片(11)、隔膜(13)和第二极片(12)沿高度方向(Z)层叠；/n第一极片(11)包括第一集流体(111)和涂覆于第一集流体(111)表面的第一活性物质层(112)，第一活性物质层(112)的厚度为150μm-250μm。/n

【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)和顶盖组件(3)；
壳体(2)具有容纳腔室(21)，容纳腔室(21)沿高度方向(Z)的一端具有开口；
电极组件(1)收容于壳体(2)的容纳腔室(21)，顶盖组件(3)连接于壳体(2)并覆盖壳体(2)的开口；
电极组件(1)包括第一极片(11)、第二极片(12)和隔膜(13)，隔膜(13)将第一极片(11)和第二极片(12)隔开；
电极组件(1)为卷绕式结构且为扁平状，且电极组件(1)包括两个扁平面(14)，两个扁平面(14)沿高度方向(Z)相互面对；或者，电极组件(1)为叠片式结构，且第一极片(11)、隔膜(13)和第二极片(12)沿高度方向(Z)层叠；
第一极片(11)包括第一集流体(111)和涂覆于第一集流体(111)表面的第一活性物质层(112)，第一活性物质层(112)的厚度为150μm-250μm。


2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，第一活性物质层(112)包括石墨或硅基材料。


3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，第一活性物质层(112)的重量小于0.22g/1540.25mm2。


4.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，在长度方向(X)上，隔膜(13)的两端均超出第一活性物质层(112)，且隔膜(13)的各端超出第一活性物质层(112)的尺寸为3mm-15mm。


5.根据权利要求4所述的二次电池，其特征在于，隔膜(13)包括基材(131)和设置于基材(131)表面的保液层(1...

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