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:
二次電池可以被重復充電和放電,廣泛應用在手機、筆記本等小型便攜式電子設備中以及混合動力電動車、純電動汽車等交通工具中。二次電池在快速充電或大功率放電過程中,內(nèi)部會過度產(chǎn)熱,并且電解液可能分解,這種熱的產(chǎn)生以及電解液的分解使得二次電池內(nèi)部的壓力增大,由此,可能導致二次電池著火和爆炸,降低了二次電池的安全性。
相關技術中,通常在二次電池中設置接觸片,接觸片附接在頂蓋片上,當二次電池內(nèi)部的壓力超過基準壓力,接觸片在氣壓作用下翻轉(zhuǎn),并與導電片電接觸,使得電芯中的正極片和負極片發(fā)生外短路。
然而,上述技術方案中,接觸片直接設置在了頂蓋片上,由于頂蓋片受外界影響因素較多,例如,電芯使用過程中不可避免地會產(chǎn)生膨脹,而頂蓋片通過焊接蓋合殼體,殼體向外膨脹會同時對頂蓋片產(chǎn)生拉應力,或者頂蓋片與殼體焊接時會對頂蓋片產(chǎn)生焊接拉應力等等,由于接觸片是直接設置在頂蓋片上,因此接觸片也會產(chǎn)生拉應力。接觸片長期處于拉應力的狀態(tài),會對接觸片產(chǎn)生應力疲勞,縮短接觸片的使用壽命;同時由于拉應力的存在會導致接觸片靈敏度下降,接觸片無法在額定壓力下動作,從而使得二次電池的安全性能降低。
技術實現(xiàn)要素:
本申請實施例提供了一種二次電池,可改善上述缺陷。
本申請的提供了一種二次電池,包括:電極組件、第一端子、第二端子以及頂蓋片,
所述電極組件包括第一極片、第二極片以及設置在所述第一極片與所述第二極片之間的隔板,所述第一端子與所述第一極片電連接,所述第二端子與所述第二極片電連接,
所述二次電池還包括:附接于所述第一端子的接觸片,
所述頂蓋片與所述第一端子絕緣設置,且與所述第二端子電連接,
當所述二次電池的內(nèi)部壓力超過基準壓力時,所述接觸片在所述內(nèi)部壓力的作用下動作并與所述頂蓋片接觸,以形成通過所述第一極片、所述第一端子、所述接觸片、所述頂蓋片、所述第二端子以及所述第二極片的電連接路徑。
優(yōu)選地,還包括殼體,所述頂蓋片與所述殼體蓋合形成用于封裝所述電極組件的第一腔室和為所述接觸片提供動作空間的第二腔室,
所述第一腔室與所述第二腔室通過所述接觸片被隔開。
優(yōu)選地,所述頂蓋片包括本體部分和隆起部分,所述隆起部分朝向遠離所述殼體的一側(cè)突出,所述第二腔室由所述接觸片與所述隆起部分圍成。
優(yōu)選地,所述頂蓋片上開設有通孔,所述第二腔室經(jīng)由所述通孔與外界連通。
優(yōu)選地,還包括防護構(gòu)件,所述防護構(gòu)件設置在所述頂蓋片上且正對所述通孔,
所述防護構(gòu)件與所述頂蓋片之間留有與所述通孔連通的通道,所述通孔經(jīng)由所述通道與外界連通,
且所述通道的延伸方向與所述通孔的延伸方向呈非零夾角。
優(yōu)選地,所述頂蓋片上設置有凹槽,所述凹槽與所述通孔連通,
所述防護構(gòu)件覆蓋所述通孔以及一部分所述凹槽,所述通道形成于所述凹槽。
優(yōu)選地,所述頂蓋片包括環(huán)形凸臺,所述環(huán)形凸臺沿所述通孔的軸向凸出且環(huán)繞所述通孔,
所述防護構(gòu)件連接于所述環(huán)形凸臺的環(huán)形端面上,且所述環(huán)形凸臺的環(huán)形壁上開設有通氣孔,
所述通道包括所述頂蓋片與所述防護構(gòu)件圍成空間以及所述通氣孔內(nèi)的空間。
優(yōu)選地,所述第一端子包括相連接的端子本體和延伸部,
所述延伸部上開設有開口,所述接觸片密封所述開口,以將所述第一腔室與所述第二腔室隔開。
優(yōu)選地,所述端子本體與所述延伸部為一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,還包括密封在所述第一腔室與所述第二腔室之間的密封構(gòu)件,所述密封構(gòu)件密封連接于所述延伸部與所述頂蓋片之間,并且具有與所述頂蓋片密封接觸的第一密封面以及與所述延伸部密封接觸的第二密封面。
優(yōu)選地,還包括密封在所述第一腔室與所述第二腔室之間的密封構(gòu)件,所述密封構(gòu)件密封于所述接觸片與所述頂蓋片之間,并且具有與所述頂蓋片密封接觸的第一密封面以及與所述接觸片密封接觸的第二密封面。
優(yōu)選地,所述第一密封面與所述第二密封面沿所述二次電池的高度方向相對設置。
優(yōu)選地,所述頂蓋片上開設有第一密封槽,所述延伸部或所述接觸片上開設有第二密封槽,
所述第二密封槽環(huán)繞所述開口,且所述第一密封槽與所述第二密封槽相對設置,
所述密封構(gòu)件嵌設在所述第一密封槽以及所述第二密封槽內(nèi),且所述第一密封面與所述第一密封槽的底面密封接觸,所述第二密封面與所述第二密封槽的底面密封接觸。
優(yōu)選地,所述密封構(gòu)件的橫截面形狀為圓形截面或十字形截面。
優(yōu)選地,還包括相連接的絕緣構(gòu)件和固定件,
所述固定件與所述頂蓋片固定連接,
所述延伸部遠離所述端子本體的一端與所述絕緣構(gòu)件固定連接。
優(yōu)選地,所述固定部包括裸露于所述絕緣構(gòu)件外的裸露部分以及被包覆于所述絕緣構(gòu)件內(nèi)的包裹部分,所述裸露部分與所述頂蓋片固定連接。
優(yōu)選地,所述接觸片包括翻轉(zhuǎn)部和凸頭,
所述翻轉(zhuǎn)部為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu),
所述凸頭連接于所述翻轉(zhuǎn)部,且朝向所述頂蓋片的一側(cè)凸出,
所述翻轉(zhuǎn)部的外邊緣與所述延伸部密封連接,且所述接觸片動作時能夠通過所述凸頭與所述頂蓋片接觸。
優(yōu)選地,還包括電阻構(gòu)件,所述電阻構(gòu)件串聯(lián)于通過所述第一極片、所述第一端子、所述接觸片、所述頂蓋片、所述第二端子以及所述第二極片的電連接路徑中。
優(yōu)選地,還包括第二端子板,所述第二端子板與所述第二端子電連接,所述電阻構(gòu)件串聯(lián)于所述第二端子板和所述頂蓋片之間。
優(yōu)選地,所述電阻構(gòu)件的電阻值的范圍為0.1毫歐~10毫歐。
優(yōu)選地,還包括熔斷構(gòu)件,
所述熔斷構(gòu)件串聯(lián)于所述第一極片與所述第二極片之間短路的電連接路徑中,
所述熔斷構(gòu)件處的過流面積小于所述電連接路徑中其余處的過流面積,并且,
所述熔斷構(gòu)件串聯(lián)于所述第一極片與所述第一端子之間,和/或
所述熔斷構(gòu)件串聯(lián)于所述第二極片與所述第二端子之間。
優(yōu)選地,還包括第一連接件和第二連接件,
所述第一極片通過所述第一連接件與所述第一端子電連接,所述第二極片通過所述第二連接件與所述第二端子電連接,
所述第一連接件和/或所述第二連接件上形成有所述熔斷構(gòu)件。
優(yōu)選地,所述熔斷構(gòu)件通過在第一連接件上和/或第二連接件上開設缺口和/或孔形成。
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┝艘环N二次電池,包括第一端子、第二端子、頂蓋片以及接觸片,接觸片附接于第一端子,頂蓋片與第一端子絕緣并且與第二端子電連接。當二次電池內(nèi)部的氣壓增大且超過基準壓力時,接觸片在內(nèi)部壓力的作用下動作并與頂蓋片接觸,以形成通過第一極片、第一端子、接觸片、頂蓋片、第二端子以及第二極片的電連接路徑,降低了二次電池著火或爆炸的風險,提高了二次電池的安全性。
作為本申請的一個方面,當二次電池膨脹或壓縮時以及頂蓋片與殼體焊接時,并由此產(chǎn)生的作用力將施加于頂蓋片,如果將接觸片設置在頂蓋片上,頂蓋片變形會連帶接觸片變形,該變形使得在接觸片的內(nèi)部產(chǎn)生應力,該應力會導致接觸片靈敏度下降,本申請中,將接觸片附接在第一端子上,減小了頂蓋片變形時對接觸片的影響,從而不容易出現(xiàn)接觸片動作靈敏度下降的現(xiàn)象,有利于提高二次電池的安全性。
作為本申請的另一個方面,本申請還避免在頂蓋片上開設安裝接觸片的開口,對于薄壁結(jié)構(gòu)的頂蓋片而言,有利于提高強度。
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部分結(jié)構(gòu)的立體分解視圖;
圖2為本申請實施例所提供的二次電池部分結(jié)構(gòu)的剖視圖;
圖3為圖2中A部位的放大視圖;
圖4為本申請實施例所提供的第一端子與接觸片的分解視圖;
圖5為本申請實施例所提供的第一端子與接觸片連接時的剖視圖;
圖6為本申請實施例所提供的密封在第一腔室與第二腔室之間的密封結(jié)構(gòu)的示意圖;
圖7為本申請實施例所提供的防護構(gòu)件與頂蓋片連接的實施例一的示意圖;
圖8為本申請實施例所提供的防護構(gòu)件與頂蓋片連接的實施例二的示意圖;
圖9為圖2中B部位的放大視圖。
附圖標記:
11-第一端子;
111-端子本體;
112-延伸部;
112a-開口;
112b-定位臺;
112c-第二密封槽;
12-接觸片;
121-凸頭;
121a-第二接觸平面;
122-翻轉(zhuǎn)部;
122a-定位面;
13-密封構(gòu)件;
131-第一密封面;
132-第二密封面;
14-第一絕緣件;
15-第一端子板;
16-絕緣構(gòu)件;
17-第一絕緣襯墊;
18-絕緣構(gòu)件;
19-固定件;
191-裸露部分;
192-包裹部分;
21-第二端子;
22-第二絕緣件;
23-第二絕緣襯墊;
24-電阻構(gòu)件;
25-第二端子板;
31-頂蓋片;
31a-第一接觸平面;
311-本體部分;
312-隆起部分;
313-通孔;
314-凹槽;
315-環(huán)形凸臺;
316-通氣孔;
317-第一密封槽;
41-防護構(gòu)件。
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)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(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。下面通過具體的實施例并結(jié)合附圖對本申請做進一步的詳細描述。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附圖中的二次電池的放置狀態(tài)為參照。
如圖1-9所示,本申請實施例提供了一種二次電池,該二次電池包括第一端子11和第二端子21,第一端子11與第二端子21可以與外電路連接形成電流回路,二次電池作為外電路中的電源,向外界輸出電能。
其中,第一端子11可以用作正極端子,相應地,第二端子21用作負極端子,反之亦可。下面,本申請以第一端子11作為正極端子(第一極片為正極片)、第二端子21作為負極端子(第二極片為負極片)為例對本申請?zhí)峁┑亩坞姵剡M行詳細描述。
二次電池通常包括電極組件和殼體(圖中均未示出)以及頂蓋片31,殼體與頂蓋片31可以通過焊接等方式蓋合形成容納腔,電極組件31被收容在容納腔內(nèi)。
電極組件通常包括第一極片和第二極片,第一極片具有第一極耳,第二極片具有第二極耳,第一極片經(jīng)由第一極耳與第一端子電連接,第二極片經(jīng)由第二極耳與第二端子21電連接,使得電能最終由電極組件向外界輸出。
本申請?zhí)峁┑亩坞姵剡€包括接觸片12,在圖1-2所示的實施例中,接觸片12附接于第一端子11,頂蓋片31與第一端子11絕緣設置并且與第二端子21電連接。其中,接觸片與第一端子11可以是一體式結(jié)構(gòu)或分體式結(jié)構(gòu)。
當內(nèi)部壓力值超過基準壓力值時,接觸片12動作并與頂蓋片31接觸,以形成通過第一極片、第一端子11、接觸片12、頂蓋板31、第二端子21以及第二極片的電連接路徑,使得二次電池形成外短路的狀態(tài),由此降低了二次電池爆炸和著火的風險,提高了二次電池的安全性。
接觸片12動作并與頂蓋片31接觸,可以是兩者直接接觸;也可以在接觸片12和頂蓋片31之間設置導體,接觸片12和頂蓋片31通過導體實現(xiàn)間接接觸。
作為本申請的一個方面,如果將接觸片12設置于頂蓋片31上,當二次電池膨脹或壓縮時,由此產(chǎn)生的作用力將施加于頂蓋片31,頂蓋片31變形會連帶接觸片12變形,該變形使得在接觸片12的內(nèi)部產(chǎn)生應力,該應力會導致接觸片12變形的壓力值偏離預設的基準壓力值,導致接觸片12的靈敏度下降。而采用本申請的方案后,由于將接觸片12設置在第一端子11上,減輕了頂蓋片31變形時對接觸片12的影響,從而不容易出現(xiàn)由上述原因?qū)е碌慕佑|片12靈敏度下降的現(xiàn)象,提高了二次電池的安全性。
作為本申請的另一方面,將接觸片12設置在第一端子11上,還避免了在頂蓋片31上開設安裝接觸片12的開口,對于薄壁結(jié)構(gòu)的頂蓋片31而言,有利于提高強度。
頂蓋片31與端子的絕緣方式,例如可以在端子與頂蓋片31之間設置絕緣件來實現(xiàn)。如圖1-2所示,第一端子11與頂蓋片31之間設置有第一絕緣襯墊17,第一絕緣襯墊17被夾持在第一端子11與頂蓋片31之間,實現(xiàn)兩者絕緣。其中,第一絕緣襯墊17的材料可以選用橡膠、石棉等。
另外,在將第一端子11用作負極端子的實施例中,頂蓋片31與用作正極端子的第二端子21電連接,如此設置可使得殼體與頂蓋片31均帶正電,以此可以減小電解液對殼體以及頂蓋片31的腐蝕,延長使用壽命。
通常情況下,第一端子11與第二端子21的一部分均伸出頂蓋片31,且伸出部分與外電路連接。在一些實施例中,也可以不必將與頂蓋片31電連接的端子伸出頂蓋片31外,在此情況下,該端子可以經(jīng)由頂蓋片31實現(xiàn)與外電路的電連接。
如圖2所示,更確切地,殼體與頂蓋片31蓋合后形成的容納腔包括第一腔室S1以及第二腔室S2。具體地,第一腔室S1用于封裝電極組件31,第二腔室S2用于為接觸片12提供動作空間,且第一腔室S1與第二腔室S2通過接觸片12隔開。當?shù)谝磺皇襍1的內(nèi)部壓力超過基準壓力時,氣體壓力作用于接觸片12,并推動其動作。
由于殼體和頂蓋片31蓋合后形成的第二腔室S2的空間有限,因此,接觸片12的動作空間受到限制,為了增大這一空間,優(yōu)選頂蓋片31包括本體部分311和隆起部分312,隆起部分312朝向遠離殼體的一側(cè)突出,使得第二腔室S2由接觸片12與隆起部分312圍成。這樣一來,第二腔室S2的空間得到了擴展,此空間擴展后的意義在于,當接觸片12動作,該空間內(nèi)的空氣壓縮比率減小,接觸片12動作時的阻力減小,有利于提高接觸片12的動作靈敏度。
如圖3所示,頂蓋片31上具有第一接觸平面31a,相應地,接觸片12具有第二接觸平面121a,當接觸片12與頂蓋片31接觸,第一接觸平面31a與第二接觸平面121a相貼合。這一方案可以使得接觸片12與頂蓋片31接觸時具有較大的接觸面積,以保證兩者之間可靠的電性接觸。
如圖4-5所示,根據(jù)一個實施例,接觸片12包括凸頭121和翻轉(zhuǎn)部122,其中,翻轉(zhuǎn)部122為片狀環(huán)面結(jié)構(gòu),這有利于接觸片12在氣壓作用下變形并可靠動作,凸頭121連接于翻轉(zhuǎn)部122且朝向頂蓋片31的一側(cè)凸出,當接觸片12動作時,接觸片12能夠通過凸頭121與頂蓋片31接觸。該方案中,凸頭121的設置可以在與頂蓋片31之間留有適當間隔的基礎上減小接觸片12的翻轉(zhuǎn)行程,提高二次電池的安全性。進一步地,凸頭121和翻轉(zhuǎn)部122為一體式結(jié)構(gòu)。
對于頂蓋片31而言,頂蓋片31朝向接觸片12的一側(cè)表面為平面,該平面可以作為第一接觸平面31a,對于接觸片12而言,由于接觸片12的可變形性,通過在接觸片12的中間部位設置凸頭121,即使接觸片12發(fā)生變形,該凸頭121的變形量相對較小,且該凸頭121朝向頂蓋片31一側(cè)的表面基本保持平面狀態(tài),因此,可以將此表面作為第二接觸平面121a。
在圖4-5所示的實施例中,第一端子11包括相連接的端子本體111以及延伸部112,延伸部112朝向第一端子11的一側(cè)延伸,延伸部112上開設有開口112a,接觸片12的外緣部分密封連接在延伸部112上,以使接觸片12密封開口112a,且將第一腔室S1與第二腔室S2隔開。這樣,當接觸片12動作,接觸片12,更確切地說,是凸頭121可以經(jīng)由開口112a與頂蓋片31接觸。其中,端子本體111用于與外電路實現(xiàn)電連接,延伸部112用于與接觸片12連接,方便了接觸片12在第一端子11上的設置。
在圖4-5所示的實施例中,端子本體111與延伸部112為一體式結(jié)構(gòu),但是,需要說明的是,在其它一些實施例中,端子本體111與延伸部112還可以采用分體式結(jié)構(gòu),本申請對此不作限定。
進一步,開口112a內(nèi)具有定位臺112b,接觸片12的外緣部分具有定位面122a,定位面122a與定位臺112b定位配合,以保證接觸片12與頂蓋片31之間留有準確的間隔。定位面122a與定位臺112b定位配合后,可以采用對縫焊接的方式或粘接等方式固定以實現(xiàn)密封連接。
此外,為了保證接觸片12快速響應二次電池的內(nèi)部壓力,二次電池還包括密封在第一腔室S1與第二腔室S2之間的密封構(gòu)件13。根據(jù)一個實施例,如圖2所示,密封構(gòu)件13密封連接于延伸部112與頂蓋片31之間,并且密封構(gòu)件13具有與頂蓋片31密封接觸的第一密封面131以及與延伸部112密封接觸的第二密封面132。
具體地,如圖6所示,密封構(gòu)件13為環(huán)形結(jié)構(gòu),頂蓋片31上開設有第一密封槽317,延伸部112上開設有第二密封槽112c,更確切地,第二密封槽112c開設在延伸部112上且與開口112a的軸線相垂直的平面上,第二密封槽112c環(huán)繞開口112a,且第一密封槽317與第二密封槽112c相對設置,密封構(gòu)件13嵌設在第一密封槽317以及第二密封槽112c內(nèi),即形成沿二次電池的高度方向相對設置的第一密封面131和第二密封面132,第一密封面131與第一密封槽317的底面密封接觸,第二密封面132與第二密封槽112c的底面密封接觸。
同理,在其它一些實施例中,還可以將密封構(gòu)件13密封連接于接觸片12與頂蓋片31之間,并且密封構(gòu)件13具有與頂蓋片31密封接觸的第一密封面131以及與接觸片12密封接觸的第二密封面132。頂蓋片31與接觸片12之間的密封結(jié)構(gòu)可以采用與以上描述基本相同的密封結(jié)構(gòu),只需將第二密封槽設置在接觸片12上即可,并且確保不會影響接觸片12的動作。
在圖2和圖6所示的實施例中,密封構(gòu)件13的橫截面的形狀為十字形,在其它一些實施例中,密封構(gòu)件13的橫截面的形狀也可是圓形。圓形截面和十字形截面的密封構(gòu)件13便于加工和制造,當然,密封構(gòu)件13的橫截面的形狀還可以是其它不規(guī)則形。
此外,還可以在第一端子11和頂蓋片31之間設置有塑膠件,該塑膠件一方面充當絕緣件,另一方面充當密封構(gòu)件13,以此減少二次電池中零部件的使用數(shù)量,簡化裝配工藝。
由于延伸部112從端子本體111朝向第二端子21的一側(cè)延伸,使得延伸部112為懸臂結(jié)構(gòu),這會造成延伸部112或接觸片12與頂蓋片31密封接觸時,在接觸力的作用下導致延伸部112發(fā)生位移,出現(xiàn)密封效果差等缺陷,為此,本申請?zhí)峁┑亩坞姵刂羞€包括相連接的絕緣構(gòu)件18和固定件19,如圖2所示,固定件19與頂蓋片31固定連接,延伸部112與絕緣構(gòu)件18固定連接。如此設置后,絕緣構(gòu)件18和固定件19為延伸部112提供了支反力,該支反力的方向與密封時的接觸力的方向相反,從而緩解了延伸部112的懸臂結(jié)構(gòu),提高了密封的可靠性。
絕緣構(gòu)件18與固定件19的連接方式有多種,在圖2所示的實施例中,固定件19包括裸露于絕緣構(gòu)件18外的裸露部分191以及被包覆于絕緣構(gòu)件18內(nèi)的包裹部分192,其中,裸露部分191與頂蓋片31固定連接,絕緣構(gòu)件18包覆包裹部分192,使得固定件19與其它部件絕緣。
較佳地,絕緣構(gòu)件18與固定件19可為一體式結(jié)構(gòu),兩者采用一體澆注的方式成型。
在以上所述的實施例中,為接觸片12提供動作空間的第二腔室S2為密閉腔室,第二腔室S2的壓強理論值為一個大氣壓,但是,當二次電池產(chǎn)熱后,會造成第二腔室S2內(nèi)的壓強增大,影響接觸片12的動作靈敏度,鑒于此,如圖7-8所示,頂蓋片31上還開設有通孔313,第二腔室S2經(jīng)由通孔313與外界連通,這樣一來,第二腔室S2不封閉,而與外界大氣連通,第二腔室S2內(nèi)氣體的壓強不會隨著二次電池的發(fā)熱增大,提高了接觸片12的動作靈敏度。
進一步,為了避免電解液或其它雜物進入通孔313,二次電池還包括防護構(gòu)件41,防護構(gòu)件41設置在頂蓋片31上且正對通孔313,防護構(gòu)件41與頂蓋片31之間留有與通孔31連通的通道S3,通孔31經(jīng)由此通道S3與外界連通,且通道S3的延伸方向與通孔313的延伸方向呈非零夾角。此方案使得通孔313不裸露于外部,而是經(jīng)由通道S3與外界連通,降低了電解液等進入通孔313內(nèi)的風險。
根據(jù)一個實施例,如圖7所示,頂蓋片31上設置有凹槽314,凹槽314與通孔313連通,防護構(gòu)件41覆蓋通孔313以及一部分凹槽314,通道S3形成于凹槽314。
根據(jù)另外一個實施例,如圖8所示,頂蓋片31包括環(huán)形凸臺315,環(huán)形凸臺315沿通孔313的軸向凸出且環(huán)繞通孔313,防護構(gòu)件41連接于環(huán)形凸臺315的環(huán)形端面上,且環(huán)形凸臺315的環(huán)形壁上開設有通氣孔316,通道S3包括頂蓋片31與防護構(gòu)件41圍成空間以及通氣孔316內(nèi)的空間。
本申請中,二次電池還包括電阻構(gòu)件24,電阻構(gòu)件24串聯(lián)于通過第一極片、第一端子11、接觸片12、頂蓋片31、第二端子21以及第二極片的電連接路徑中。該方案中,電阻構(gòu)件24可以使得該電連接路徑在導通的瞬間因電阻構(gòu)件24的存在,短路電流的峰值得到控制。
此外,雖然電阻構(gòu)件24起到了減小短路電流的峰值的作用,但是,在實際情況中,也存在短路電流將接觸片12與頂蓋片31的接觸處熔斷的情況,從而使得電極組件與外電路之間形成斷路,避免二次電池著火和爆炸等危險事故的發(fā)生。電阻構(gòu)件24的電阻值可在0.1mohm~10mohm的范圍內(nèi)選用,例如電阻構(gòu)件24可以選用由鋼、不銹鋼或鎳鋼合金等材料制成。
電阻構(gòu)件24的位置可以根據(jù)實際應用的環(huán)境選擇,如圖9所示,電阻構(gòu)件24設置在第二端子21處,頂蓋片31經(jīng)由電阻構(gòu)件24與第二端子21電連接。該方案使得電阻構(gòu)件24可以較少地受到接觸片12與頂蓋片31接觸時產(chǎn)生的熱量的干擾。
如圖1-2所示,二次電池中還可以包括第二端子板25,第二端子板25與第二端子21電連接,此情況下,可以將電阻構(gòu)件24串聯(lián)于第二端子板25和頂蓋片31之間,這樣,短路電流流經(jīng)頂蓋片31、電阻構(gòu)件24、第二端子板25以及第二端子21,該方案方便了電阻構(gòu)件24的設置。需要指出的是,第二端子21與頂蓋片31之間設有第二絕緣襯墊23,第二端子21遠離頂蓋片31的一端經(jīng)由第二端子板25、電阻構(gòu)件24與頂蓋片31電連接,靠近頂蓋片31的一端與頂蓋片31通過第二絕緣襯墊23絕緣。
相應地,二次電池中還可以包括第一端子板15,第一端子板15與第一端子11電連接,且第一端子板15與頂蓋片31之間設置有實現(xiàn)兩者之間絕緣的絕緣構(gòu)件16。需要說明的是,第一端子板15以及第二端子板25的設置可以方便第一端子11以及第二端子21與外電路之間的連接,為方便裝配而設置,但并非必要。
且本領域技術人員應當理解,當二次電池正常操作時,正常電流依次流經(jīng)第二端子板25、第二端子21以及第二極片,雖然電阻構(gòu)件24存在,但不會影響正常操作時二次電池的輸出。
本申請還包括熔斷構(gòu)件(圖中未示出),熔斷構(gòu)件串聯(lián)于通過第一極片、第一端子11、接觸片12、頂蓋片31、第二端子21以及第二極片的電連接路徑中,并且,熔斷構(gòu)件的過流面積小于電連接路徑中其余處的過流面積。其中,熔斷構(gòu)件可以串聯(lián)于第一極片與第一端子11之間,或者,熔斷構(gòu)件也可以串聯(lián)于第二極片與第二端子21之間,又或者,熔斷構(gòu)件設置為兩個,其中一者串聯(lián)于第一極片與第一端子11之間,另一者串聯(lián)于第二極片與第二端子21之間。通過設置熔斷構(gòu)件,使得在該電連接路徑中通過短路大電流時能夠在熔斷構(gòu)件處熔斷,從而實現(xiàn)電極組件與外電路之間斷路,降低二次電池著火和爆炸的風險。
熔斷構(gòu)件可以單獨設置,也可以與其他零件一體設置。根據(jù)一個實施例,二次電池中還可以包括第一連接件和第二連接件,第一連接件連接于第一極片和第一端子之間,第二連接件連接于第二極片和第二端子之間。其中,熔斷構(gòu)件形成于第一連接件以及第二連接件兩者中的至少一者上。
當二次電池在正常操作時,第一連接件可以作為連接第一極片與第一端子11的電連接件,第二連接件作為連接第二極片與第二端子21的電連接件,這有利于改善二次電池的裝配工藝性,避免了在裝配過程中造成第一極耳與第二極耳的變形。然而,當?shù)谝粯O片與第二極片之間短路時,形成于第一連接件或者第二連接件的熔斷構(gòu)件可以發(fā)揮熔斷作用,切斷形成通過第一極片與第二極片的短接電路。
熔斷構(gòu)件可以通過在第一連接件上開設缺口、孔的方式實現(xiàn),使得在第一連接件上形成過流面積小于其余處的過流面積,此較小的過流面積處即為熔斷構(gòu)件的所在處。同理,在第二連接件上形成熔斷構(gòu)件的方式可以采用上述結(jié)構(gòu),此處不再贅述。
需要說明,熔斷構(gòu)件和電阻構(gòu)件24可均串聯(lián)于通過第一極片、第一端子11、接觸片12、頂蓋片31、第二端子21以及第二極片的電連接路徑中,電阻構(gòu)件24可減小接觸片12與頂蓋片31接觸瞬間的短路電流,但減小后的短路電流足以將熔斷構(gòu)件熔斷,從而使得該電連接路徑斷路。
如圖1-2所示,二次電池還包括第一絕緣件14以及第二絕緣件22,第一絕緣件14以及第二絕緣件22設置在頂蓋片31的下方,用于增加電極組件與頂蓋片31之間的電氣間隙和爬電距離,避免出現(xiàn)電極組件與頂蓋片31之間導通的現(xiàn)象。
以上僅針第一端子11為正極端子、第二端子21為負極端子這一實施例方式進行了說明,但是,本申請不僅限于上述的實施例,例如,第一端子11也可以用作負極端子,第二端子21用作正極端子。
并且,本領域技術人員應當理解,根據(jù)接觸片12設置位置的不同,相應地,二次電池中各部件的結(jié)構(gòu)以及設置方式均可得到多種相應的變型方案。
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(nèi),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(nèi)。