本申請涉及儲能器件技術領域，尤其涉及一種二次電池頂蓋組件及二次電池。

背景技術：

二次電池可以被重復充電和放電，因此被廣泛應用在手機、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，內部會過度產熱，并且電解液可能分解，這種熱的產生以及電解液的分解使得二次電池內部的壓力增大，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，二次電池通常包括短路構件，當二次電池內部的壓力超過基準壓力時，短路構件在氣壓作用下動作，使得二次電池的正極端子和負極端子短接，由此提高二次電池的安全性。

然而，上述的結構中，由于短路構件靠近電芯，為了避免短路構件與電芯中的極片發(fā)生電接觸，需要在短路構件與電芯之間留有間隔，這導致了二次電池的能量密度下降。

技術實現(xiàn)要素：

本申請實施例提供了一種二次電池頂蓋組件及二次電池，在提高二次電池安全性的同時，還能夠提升二次電池的能量密度。

本申請的第一方面提供了一種二次電池頂蓋組件，包括：第一端子、第二端子以及頂蓋片，

所述頂蓋片與所述第一端子絕緣設置，所述頂蓋片與所述第二端子電連接；

所述頂蓋片包括本體和連接于所述本體且向外突出的隆起部，通過形成所述隆起部而在所述隆起部的內壁側形成凹陷部，

所述二次電池頂蓋組件還包括接觸片，所述接觸片附接到所述隆起部并容納于所述凹陷部內，

當二次電池的內部壓力超過基準壓力時，所述接觸片在所述內部壓力的作用下動作以將所述第一端子和所述第二端子電連接。

優(yōu)選的，所述接觸片包括邊緣部分、變形部分和中央部分，所述邊緣部分附接于所述隆起部，所述變形部分連接所述邊緣部分和所述中央部分，所述變形部分被彎曲為朝遠離所述隆起部的方向突出。

優(yōu)選的，以所述隆起部的外壁指向所述隆起部的內壁的方向定義為厚度正方向；沿厚度正方向，所述接觸片的底面不超出所述本體的內壁。

優(yōu)選的，所述隆起部設有第一通孔，所述第一端子包括相連接的上段和下段，所述上段穿出所述第一通孔，所述下段容納于所述凹陷部內。

優(yōu)選的，還包括與所述第一端子電連接的導電件，

所述隆起部上還開設有第二通孔，所述接觸片密封所述第二通孔，當所述二次電池的內部壓力超過基準壓力時，所述接觸片朝靠近所述導電件的方向運動并與所述導電件電接觸。

優(yōu)選的，所述隆起部的內壁開設有凹槽，所述凹槽環(huán)繞所述第二通孔的邊緣延伸，且所述邊緣部分固定于所述凹槽內。

優(yōu)選的，還包括絕緣構件，所述絕緣構件設置于所述導電件與所述頂蓋片之間，

所述絕緣構件對應所述接觸片的位置設置第三通孔，當所述二次電池的內部壓力超過基準壓力時，所述接觸片穿過所述第三通孔與所述導電件電接觸。

優(yōu)選的，還包括電阻構件，所述電阻構件串聯(lián)于所述第二端子與所述頂蓋片之間。

優(yōu)選的，還包括第一端子側絕緣件，所述第一端子側絕緣件設置于所述頂蓋片的下方，所述第一端子側絕緣件上對應所述接觸片的位置開設有氣體通過孔。

本申請的第二方面提供了一種二次電池，包括二次電池頂蓋組件、殼體以及電極組件，所述二次電池頂蓋組件與所述殼體的開口處連接形成封裝空間，

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；

所述電極組件封裝在所述封裝空間內，所述二次電池頂蓋組件為上述任一項所述的二次電池頂蓋組件。

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二次電池頂蓋組件，其中，該頂蓋組件包括接觸片和頂蓋片，頂蓋片包括隆起部，通過形成該隆起部而在隆起部的內壁形成凹陷部，接觸片附接于隆起部且容納于凹陷部內。由此可知，第一方面，通過在頂蓋片上設置隆起部，原本為頂蓋片外部的空間被轉換到了頂蓋片的內部，該部分空間即為凹陷部內的空間，通過將接觸片容納在凹陷部內，一則能夠保證接觸片與電極組件之間留有適當?shù)拈g隔，避免兩者之間發(fā)生電接觸，二則減小了接觸片所占用的電極組件的空間，由此節(jié)省出來的空間可以用來容納更大容量的電極組件，以此提升了二次電池的能量密度；第二方面，當二次電池內部的氣體膨脹力作用于殼體和頂蓋片時，頂蓋片和殼體會在該膨脹力的作用下發(fā)生變形，而該變形又會導致與頂蓋片連接的接觸片變形，當接觸片變形后，接觸片動作時的氣體壓力值就會偏離預設的基準壓力值，致使接觸片無法可靠工作，而本申請?zhí)岢?，在頂蓋片上設置隆起部，隆起部向本體外突出，這一方案相比平板式的頂蓋片而言，頂蓋片的強度會顯著加強，相應地，隆起部在氣體膨脹力作用下的變形減小，此時，將接觸片附接于隆起部，就可以相應地減小接觸片在膨脹力作用下的變形，由此提高接觸片動作時的靈敏度，改善接觸片動作不可靠的現(xiàn)象；第三方面，由于接觸片容納在凹陷部內，當二次電池內部壓力超過基準壓力時，由于氣體的作用力需推動接觸片動作，氣體的作用力的方向指向隆起部所在的方向，此時，氣體的作用力會使得接觸片與頂蓋片接合的更加緊密，因此，接觸片與頂蓋片連接的可靠性更高。上述三個方面，第一方面提升了二次電池的能量密度，第二方面和第三方面均提高了接觸片動作的可靠性，提高了二次電池的安全性。

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為本申請實施例提供的二次電池頂蓋組件的分解視圖；

圖2為本申請實施例提供的頂蓋組件的剖面圖；

圖3為本申請實施例提供的頂蓋組件的剖面圖的局部放大視圖Ⅰ；

圖4為本申請實施例提供的頂蓋組件的剖面圖的局部放大視圖Ⅱ；

圖5為本申請實施例提供的二次電池的俯視圖；

圖6為圖5中的A-A視圖。

附圖標記：

1-第一端子；

11-上段；

12-下段；

2-第二端子；

3-頂蓋片；

31-本體；

32-隆起部；

321-第一通孔；

322-第二通孔；

323-凹槽；

33-凹陷部；

41-第一端子側絕緣件；

411-氣體通過孔；

42-第二端子側絕緣件；

51-第一端子側密封圈；

52-第二端子側密封圈；

6-接觸片；

61-變形部分；

62-邊緣部分；

63-中央部分；

7-導電件；

71-裸露部分；

8-絕緣構件；

81-第一絕緣層；

82-第二絕緣層；

821-第三通孔；

9-電阻構件；

10-導電塊；

100-頂蓋組件；

301-第一端子側集電片；

302-第二端子側集電片；

400-殼體；

500-電極組件。

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。

二次電池通常包括：包含正極極片、負極極片和隔板的電極組件；容納該電極組件的殼體；與殼體的開口連接的頂蓋組件；以及被提供在頂蓋組件中的短路構件，該短路構件在殼體的內部壓力升高時動作以將二次電池的正極極片和負極極片短路。

如圖1-5所示，本申請的第一方面提供了一種二次電池頂蓋組件100，該頂蓋組件100包括：第一端子1、第二端子2以及頂蓋片3。其中，第一端子1與第二端子2的極性相反，例如，第一端子1為正極端子，第二端子2則為負極端子，反之，第一端子1為負極端子，第二端子2則為正極端子。這里，不對第一端子1和第二端子2的極性做具體限定，也就是說，不管第一端子1和第二端子2的極性如何，均能夠采用本申請?zhí)岢龅姆桨浮?/p>

第一端子1和第二端子2均設置于頂蓋片3，其中，第一端子1與頂蓋片3絕緣設置，第二端子2與頂蓋片3電連接。在圖1-2所示的實施例中，二次電池頂蓋組件100還包括第一端子側絕緣件41和第一端子側密封圈51，第一端子1與頂蓋片3之間通過第一端子側絕緣件41和第一端子側密封圈51實現(xiàn)絕緣，具體地，第一端子側絕緣件41設置在頂蓋片3的下方，第一端子1依次穿過第一端子側絕緣件41和頂蓋片3并伸出頂蓋片3外，第一端子側密封圈51套設在第一端子1和頂蓋片3之間。

第一端子側絕緣件41上對應接觸片6的位置開設有氣體通過孔411，二次電池的內部氣體通過氣體通過孔411作用于接觸片6。第一端子側絕緣件41能夠可靠的保證接觸片6與電極組件之間的絕緣，避免兩者發(fā)生電接觸，同時，氣體通過孔411還能夠保證電極組件產生的氣體有效的作用于接觸片6。

頂蓋片3包括本體31和連接于本體31的隆起部32，隆起部32從本體31向外突出，通過形成該隆起部32，原本為頂蓋片3外部的空間被轉換到了頂蓋片3的內部，由此增加的空間為凹陷部33內的空間。另一方面，通過在頂蓋片3上設置隆起部32，相比平板式的頂蓋片而言，頂蓋片3的強度顯著加強，尤其在隆起部32處，由于氣體膨脹力的作用引起的變形顯著減小。

為了避免二次電池在過充時發(fā)生危險事故，必不可少地，二次電池頂蓋組件還包括接觸片6，接觸片6附接到隆起部32并且容納于凹陷部33內，當二次電池的內部壓力超過基準壓力時，接觸片6在內部壓力的作用下動作以實現(xiàn)第一端子1和第二端子2的電連接。需要說明的是，接觸片6容納于凹陷部33內，可以是接觸片6的一部分容納于凹陷部33內，也可以是整個接觸片6容納于凹陷部33內。

根據以上的描述可知，通過在頂蓋片3上設置隆起部32，原本為頂蓋片3外部的空間被轉換到了頂蓋片3的內部，該部分空間即為凹陷部33內的空間，通過將接觸片6容納在凹陷部33內，一則能夠保證接觸片6與電極組件之間留有適當?shù)拈g隔，避免兩者之間發(fā)生電接觸，二則減小了接觸片6所占用的電極組件的空間，由此節(jié)省出來的空間可以用來容納更大容量的電極組件，以此提升了二次電池的能量密度；第二方面，當二次電池內部的氣體膨脹力作用于殼體和頂蓋片3時，頂蓋片3和殼體會在該膨脹力的作用下發(fā)生變形，而該變形又會導致與頂蓋片3連接的接觸片6變形，當接觸片6變形后，接觸片6動作時的氣體壓力值就會偏離預設的基準壓力值，致使接觸片6無法可靠工作，而本申請?zhí)岢?，在頂蓋片3上設置隆起部32，隆起部32向本體32外突出，這一方案相比平板式的頂蓋片而言，頂蓋片3的強度會顯著加強，相應地，隆起部33在氣體膨脹力作用下的變形減小，此時，將接觸片6附接于隆起部32，就可以相應地減小接觸片6在膨脹力作用下的變形，由此提高接觸片6動作時的靈敏度，以改善接觸片6動作不可靠的現(xiàn)象；第三方面，由于接觸片6容納在凹陷部33內，當二次電池內部壓力超過基準壓力時，由于氣體的作用力需推動接觸片6動作，氣體的作用力的方向指向隆起部32所在的方向，此時，氣體的作用力會使得接觸片6與頂蓋片3接合的更加緊密，因此，接觸片6與頂蓋片3連接的可靠性更高。上述三個方面，第一方面提升了二次電池的能量密度，第二方面和第三方面均提高了接觸片6動作的可靠性，提高了二次電池的安全性。

接觸片6被附接到在隆起部32上，一種實施例，如圖3所示，接觸片6包括：薄膜狀的變形部分61，該變形部分61形成為朝遠離頂蓋片3突起的弧形；圓周的邊緣部分62，其形成在變形部分61的外側，以附接到隆起部32；以及突出的中央部分63，變形部分61連接邊緣部分62和中央部分63，中央部分63從變形部分61的中心向遠離隆起部32的一側突出。當變形部分61被形成為具有0.4mm的厚度時，中央部分63可以被形成為0.5mm～0.6mm的厚度，且接觸片6被配置成當二次電池的內部壓力升高時，變形部分61的凹狀部分能夠翻轉。

已知地，接觸片6容納在凹陷部33內，在一種實施例中，接觸片6的至少一部分容納于凹陷部33內，此實施例中，即使接觸片6僅有一部分容納在凹陷部33內，也可以減小接觸片6所占用的電極組件的空間，該部分空間同樣可以用來增大電極組件的尺寸，以增大二次電池的能量密度。

當然，在另外一些實施例中，還可以設置接觸片6完全容納在凹陷部33內。具體地，在圖3所示的實施例中，邊緣部分62附接于隆起部32，其中央部分63朝向遠離隆起部32的方向突出，且不突出本體31的內壁。具體而言，可以以隆起部32的外壁指向內壁的方向定義為隆起部32厚度正方向，沿厚度正方向，接觸片6的底面不超出本體31的內壁。

在上述的厚度方向上，本體31的內壁和隆起部32的內壁的高度差H可以設置為0.1～50mm，參見圖3。該范圍內的高度差具有以下進步性：1、隆起部32隆起后在內壁側形成的凹陷部33能夠保證接觸片6具有足夠的翻轉空間，以使得接觸片6能夠在氣壓作用下具有足夠的動能；2、接觸片6的底面與電極組件之間能夠留有足夠的絕緣間隔，該絕緣間隔可以保證增大容量后的電極組件與接觸片6不會電接觸；3、二次電池外部空間允許，不會與其它部件產生干涉。

接觸片6可以具有不同的厚度，不同厚度的部分可以是位于中央部分63的突出部分，或者，不同厚度的部分可以是從邊緣部分62向中央部分6厚度逐漸變化的部分，并使得中央部分63最厚，以在接觸片6動作時經由中央部分63發(fā)生電接觸。當接觸片6全部被收納在凹陷部33內時，其不再占用電極組件所在的空間，由此使得接觸片6與電極組件之間能夠可靠絕緣，同時，為二次電池的能量密度提高提供了條件。

參見圖1和圖3，第一端子1絕緣設置于隆起部32，具體而言，隆起部32設有第一通孔321，第一端子1經由第一通孔321伸出。第一端子1包括相連接的上段11和下段12，上段11穿出第一通孔321，下段12容納于凹陷部33中。也就是說，在此實施例中，短路構件更加接近于第一端子1，而不是第二端子2，但是，本申請不限于此。

上述方案通過去除材料的方式在隆起部32上形成第一通孔321，使得隆起部32的實體材料減少，當二次電池內部產氣時，在熱應力和氣體膨脹力的雙重作用下，較少材料的隆起部32產生的應力相對較小，則相應地，由此應力產生的變形也相對較小，而附接于隆起部32上的接觸片6的工作環(huán)境會大大改善，接觸片6動作的靈敏度會顯著提升。

進一步，二次電池頂蓋組件100還包括與第一端子1電連接的導電件7，此時，導電件7與動作后的接觸片6電接觸。導電件7與第一端子1的上段11電連接，并位于隆起部32突出的一側，導電件7沿頂蓋片3的長度方向延伸。隆起部32上開設有第二通孔322，接觸片6密封于第二通孔322，當二次電池的內部壓力超過基準壓力時，接觸片6朝靠近導電件7的方向運動并與導電件7電接觸，此時，接觸片6與導電件7導通，以實現(xiàn)第一端子1和第二端子2電連接。導電件7的設置能夠方便地與動作后的接觸片6實現(xiàn)電連接，從而保證二次電池過充時的安全，同時，導電件7還可以保證接觸片6有足夠的動作空間，以使得接觸片6獲得足夠的動能與導電件7電性接觸。

這里需要說明的是，導電件7與頂蓋片3絕緣設置，以避免上述兩者之間的電接觸，具體地，二次電池頂蓋組件還包括絕緣構件8，絕緣構件8設置在導電件7與頂蓋片3之間且與隆起部32相貼合，以將導電件7與頂蓋片3隔離開。然而，為了保證導電件7與動作后的接觸片6能夠可靠的電連接，導電件7包括裸露于絕緣構件8外的裸露部分71，該裸露部分正對第二通孔322，當二次電池的內部壓力超過基準壓力時，接觸片6動作并經由第二通孔322與裸露部分71電接觸。

參見圖1，絕緣構件8為雙層結構，其包括第一絕緣層81和第二絕緣層82，其中，第二絕緣層82被固定在導電件7與頂蓋片3之間并且與隆起部32相貼合，第一絕緣層81覆蓋于第二絕緣層82的上方，且僅覆蓋第二絕緣層82的一部分，第一絕緣層81與第二絕緣層82之間留有間隔。導電件7的一端插裝于第一絕緣層81與第二絕緣層82之間的間隔內，另一端裸露并鎖緊在第一端子1上，且與外部電路電連接。第二絕緣層82上設有第三通孔821，導電件7對應該第三通孔821的部分為裸露部分71，當二次電池的內部壓力超過基準壓力時，接觸片6穿過第三通孔821與裸露部分71電接觸。

本申請中，為了進一步減小接觸片6占用的空間，優(yōu)選的，在隆起部32的內壁上開設有凹槽323，凹槽323環(huán)繞第二通孔322的邊緣延伸，邊緣部分62固定于凹槽323內。在隆起部32的內壁上開設凹槽323，可以使隆起部32的局部厚度減薄，此方案在不影響隆起部32與接觸片6連接強度的基礎上，可以進一步使得與隆起部32連接的接觸片6設置在更加遠離電極組件的一側，從而可以節(jié)省出更多的空間。

當保持第一端子1與第二端子2電連接時，二次電池中的電極組件被放電，從而阻止了二次電池內部壓力的進一步升高。此時，應使得此電連接路徑中的短路電流盡可能小，為此，二次電池頂蓋組件還包括電阻構件9，電阻構件9串聯(lián)于第二端子2與頂蓋片3之間。電阻構件9可增大電連接路徑中的電阻，以減小短路電流，從而降低接觸片6被熔化的風險。在一個實施例中，接觸片6的中央部分63沒有被熔化，并且維持與導電件7的接觸狀態(tài)，這時，電極組件不再執(zhí)行充放電操作。

如圖4所示，在第二端子2側，還可以設置導電塊10，第二端子2與導電塊10電連接，此時，電阻構件9可以被固定在導電塊10與頂蓋片3之間，此時，短路電流經由接觸片6、頂蓋片3、導電塊10、電阻構件9、第二端子2、第一端子1。但是，需要說明的是，導電塊10并非必要，根據電阻構件9的結構的不同，導電塊10可以選擇性地設置。

二次電池頂蓋組件100還包括設置在第二端子2處的第二端子側絕緣件42和第二端子側密封圈52，其中，第二端子側絕緣件42用于實現(xiàn)第二端子2與電極組件的絕緣，第二端子側密封圈52用于密封第二端子2與頂蓋片3。

如圖5-6所示，本申請的第二方面提供了一種二次電池，該二次電池包括二次電池頂蓋組件100、殼體400以及電極組件500，其中，頂蓋組件100連接于殼體400的開口處并形成封裝空間，電極組件500被封裝在該封裝空間內，其中，二次電池頂蓋組件100為上述任一實施例中所述的二次電池頂蓋組件100。

電極組件500包括第一極片、第二極片以及設置在第一極片與第二極片之間的隔板，第一端子1與第一極片電連接，第二端子2與第二極片電連接。

二次電池還包括第一端子側集電片301和第二端子側集電片302，第一端子側集電片301分別與第一端子1和電極組件500的第一極片電連接，第二端子側集電片302分別與第二端子2和電極組件500的第二極片電連接。

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。