二次电池的制作方法

本申请涉及储能器件技术领域，尤其涉及一种二次电池。

背景技术：

二次电池可以被重复充电和放电，广泛应用在手机、笔记本等小型便携式电子设备中以及混合动力电动车、纯电动汽车等交通工具中。二次电池在快速充电或大功率放电过程中，内部会过度产热，并且电解液可能分解，这种热的产生以及电解液的分解使得二次电池内部的压力增大，由此，可能导致二次电池着火和爆炸，降低了二次电池的安全性。

相关技术中，通常在二次电池中设置接触片，接触片附接在负极端子上，顶盖片与正极端子电连接，当二次电池内部的压力超过基准压力，接触片在气压作用下动作，并与顶盖片电接触，使得电芯中的正极片和负极片发生外短路。

上述方案中，接触片附接在负极端子上，为了防止接触片腐蚀，接触片的标准电极电位需要大于0.000V(例如选用铜材质)，而顶盖片由于与正极端子电连接而带正电，腐蚀问题不严重，因此可以选用加工性能更优异、成本更加低廉的材质(例如铝材、钢材)，由于接触片和顶盖片选用不同的材质，顶盖片的电阻率大于接触片的电阻率，且两者的电阻率的差值较大，接触片与顶盖片电接触时两者接触电阻很大，顶盖片上与接触片接触的区域会产生大量的热。在此情况下，由于顶盖片或者接触片温升较高，容易导致顶盖片或接触片被熔穿，使得正极片和负极片的外短路状态不能维持，从而降低了二次电池的安全性。

技术实现要素：

本申请实施例提供了一种二次电池，可以减小顶盖片上与接触片接触区域的发热量。

本申请的提供了一种二次电池，包括：电极组件、正极端子、负极端子以及顶盖片，

所述电极组件包括正极极片、负极极片以及设置在所述正极极片与所述负极极片之间的隔板，所述正极极片与所述正极端子电连接，所述负极极片与所述负极端子电连接，

所述二次电池还包括：导电镶块、附接于所述负极端子的接触片，

所述顶盖片与所述负极端子绝缘设置，与所述正极端子电连接，所述导电镶块与所述顶盖片固定连接，

当所述二次电池的内部压力超过基准压力时，所述接触片在气压作用下动作并与所述导电镶块接触，以形成通过所述正极极片、所述正极端子、所述顶盖片、所述导电镶块、所述接触片、所述负极端子以及所述负极极片的电连接路径，

且所述导电镶块的电阻率大于或等于所述接触片的电阻率，小于所述顶盖片的电阻率。

优选地，所述顶盖片朝向所述电极组件的一侧表面上开设有安装槽，所述导电镶块嵌设在所述安装槽内并与所述顶盖片固定连接。

优选地，所述顶盖片上开设有第一通孔，所述导电镶块嵌设在所述第一通孔内，且所述导电镶块固定连接于所述第一通孔的内壁。

优选地，所述顶盖片上开设有第二通孔，所述导电镶块包括第一端板、第二端板以及连接所述第一端板以及所述第二端板的中间部分，所述中间部分嵌设在所述第二通孔内，且所述第一端板和/或所述第二端板与所述顶盖片固定连接。

优选地，还包括壳体，所述顶盖片与所述壳体盖合形成用于封装所述电极组件的第一腔室和为所述接触片提供动作空间的第二腔室，

所述第一腔室与所述第二腔室通过所述接触片隔开。

优选地，所述负极端子包括相连接的端子本体和延伸部，

所述延伸部上开设有开口，所述接触片密封所述开口，以将所述第一腔室与所述第二腔室隔开。

优选地，所述延伸部、所述接触片以及所述导电镶块的材质均为铜，所述顶盖片的材质为铝。

优选地，还包括密封在所述第一腔室与所述第二腔室之间的密封构件，所述密封构件密封连接在所述顶盖片与所述延伸部之间或所述顶盖片与所述接触片之间，并且具有与所述顶盖片密封接触的第一密封面以及与所述延伸部或所述接触片密封接触的第二密封面，所述第一密封面与所述第二接触面沿所述二次电池的高度方向相对设置。

优选地，所述接触片包括翻转部和凸头，

所述翻转部为片状环面结构，

所述凸头连接于所述翻转部，且朝向所述顶盖片的一侧凸出，

所述翻转部的外边缘与所述延伸部密封连接，且所述接触片动作时能够通过所述凸头与所述导电镶块接触。

优选地，还包括熔断构件，熔断构件串联于通过所述正极极片、所述正极端子、所述顶盖片、所述导电镶块、所述接触片、所述负极端子以及负极极片的电连接路径中；

所述熔断构件的过流面积小于所述电连接路径中其余处的过流面积；

熔断构件串联于所述负极极片与所述负极端子之间，或者，

熔断构件串联于正极极片与正极端子之间。

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，包括正极端子、负极端子、顶盖片以及接触片和导电镶块，接触片附接于负极端子，顶盖片与正极端子电连接，且与负极端子绝缘，顶盖片与导电镶块固定连接，当二次电池内部的气压增大且超过基准压力时，接触片在气压作用下动作并与经由导电镶块与顶盖片接触，由于导电镶块的电阻率大于或等于接触片的电阻率，且小于顶盖片的电阻率，使得导电镶块的电阻率与顶盖片的电阻率的差值减小，当导电镶块与接触片电接触时，导电镶块与接触片接触的区域的发热量有所减少，从而降低了顶盖片以及接触片被熔穿的风险，使得正极片和负极片的外短路状态能够维持，从而提高了二次电池的安全性。

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为本申请实施例所提供的二次电池部分结构的立体分解视图；

图2为本申请实施例所提供的二次电池部分结构的剖视图；

图3为本申请实施例所提供的导电镶块与顶盖片固定连接的实施例一的剖视图；

图4为本申请实施例所提供的导电镶块与顶盖片固定连接的实施例二的剖视图；

图5为本申请实施例所提供的导电镶块与顶盖片固定连接的实施例三的剖视图；

图6为图2中A部位的放大视图；

图7为本申请实施例所提供的负极端子与接触片的连接状态下的立体分解视图；

图8为图2中B部位的放大视图。

附图标记：

11-负极端子；

111-端子本体；

112-延伸部；

112a-开口；

12-接触片；

121-凸头；

122-翻转部；

13-密封构件；

131-第一密封面；

132-第二密封面；

15-负极端子板；

16-绝缘构件；

17-负极绝缘衬垫；

21-正极端子；

23-正极绝缘衬垫；

24-电阻构件；

25-正极端子板；

31-顶盖片；

31a-安装槽；

31b-第一通孔；

31c-第二通孔；

311-本体部分；

312-隆起部分；

41-导电镶块；

41a-第一端板；

41b-第二端板；

41c-中间部分。

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。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。文中所述“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”均以附图中的二次电池放置状态为参照。

如图1-8所示，本申请实施例提供了一种二次电池，该二次电池包括正极端子21和负极端子11，正极端子21与负极端子11可以与外电路连接形成电流回路，二次电池作为外电路中的电源，向外界输出电能。

二次电池通常还包括电极组件、壳体(图中均未示出)以及顶盖片31，壳体与顶盖片31盖合形成收容腔，电极组件被收容在收容腔内。

电极组件通常包括正极片和负极极片，正极极片与正极端子21电连接，负极极片与负极端子11电连接，使得电能最终由电极组件向外界输出。

如图1-2所示，本申请提供的二次电池还包括接触片12和导电镶块41，接触片12附接于负极端子11，顶盖片31与负极端子11绝缘设置，与正极端子21电连接。其中，接触片12与负极端子11可采用一体式结构。

导电镶块41与顶盖片31固定连接，且导电镶块41的电阻率大于或等于接触片12的电阻率，小于顶盖片31的电阻率。

当二次电池的内部压力超过基准压力值时，接触片12动作并与导电镶块41接触，以形成通过正极极片、正极端子21、顶盖片31、导电镶块41、接触片12、负极端子11以及负极极片的电连接路径。

根据以上的描述，当顶盖片31经由导电镶块41与接触片12电接触时，由于导电镶块41的电阻率大于或等于接触片12的电阻率，小于顶盖片31的电阻率，使得导电镶块41的电阻率与接触片12的电阻率的差值减小，导电镶块41上与接触片12接触的区域发热量有所减少，从而减少了降低了顶盖片31以及接触片12被熔穿的风险。

顶盖片31与导电镶块41的连接方式不唯一。根据一个实施例，如图3所示，顶盖片31朝向电极组件的一侧表面上开设有安装槽31a，导电镶块41嵌设在安装槽31a内并与顶盖片31固定连接。

根据又一实施例，如图4所示，顶盖片31上开设有第一通孔31b，第一通孔31b沿顶盖片31的厚度方向贯通，导电镶块41嵌设在第一通孔31b内，且与顶盖片31固定连接。

根据又一实施例，如图5所示，顶盖片31上开设有第二通孔31c，第二通孔31c沿顶盖片31的厚度方向贯通，导电镶块41包括第一端板41a、第二端板41b以及连接第一端板41a以及第二端板41b的中间部分41c，中间部分41c嵌设在第二通孔31c内，且通过第一端板41b与第二端板41b中的至少一者与顶盖片31固定连接。

以上各实施例均实现了顶盖片31与导电镶块41的固定连接，其连接方式可以采用超声波焊接或激光焊接，以使顶盖片31经由导电镶块41与接触片12可靠接触。

此外，为了缓解由于两者之间的连接而出现电阻增大这一现象，在上述各实施例中，导电镶块41与顶盖片31的固定连接方式具体为，导电镶块41具有第一连接表面，顶盖片31具有第二连接表面，第一连接表面与第二连接表面相贴合且在贴合处固定连接。这一方案通过通过增加导电镶块41与顶盖片31的连接面积来弥补电阻增大这一缺陷，减少了顶盖片31的发热量。

如图2所示，更确切地，壳体与顶盖片31盖合后形成的容纳腔包括第一腔室S1以及第二腔室S2。具体地，第一腔室S1用于封装电极组件31，第二腔室S2用于为接触片12提供动作空间，且第一腔室S1与第二腔室S2通过接触片12隔开。当第一腔室S1的内部压力超过基准压力时，气体压力作用于接触片12，并推动其动作。

由于壳体和顶盖片31盖合后形成的第二腔室S2的空间有限，因此，接触片12的动作空间受到限制，为了增大这一空间，如图1所示，优选顶盖片31包括本体部分311和隆起部分312，隆起部分312朝向远离壳体的一侧突出，使得第二腔室S2由接触片12与隆起部分312围成。这样一来，第二腔室S2的空间得到了扩展，此空间扩展后的意义在于，当接触片12动作，该空间内的空气压缩比率减小，接触片12动作时的阻力减小，有利于提高接触片12的动作灵敏度。

如图6所示，根据一个实施例，接触片12包括凸头121和翻转部122，其中，翻转部122为片状环面结构，这有利于接触片12在气压作用下变形并可靠动作，凸头121连接于翻转部122且朝向顶盖片31的一侧凸出，当接触片12动作时，接触片12能够通过凸头121与导电镶块41接触。该方案中，凸头121的设置可以在与顶盖片31之间留有适当间隔的基础上减小接触片12的翻转行程，提高了二次电池的安全性。进一步地，凸头121和翻转部122为一体式结构。

如图7所示，负极端子11包括相连接的端子本体111以及延伸部112，延伸部112朝向正极端子21的一侧延伸，延伸部112上开设有开口112a，接触片12的外缘部分密封连接在延伸部112上，接触片12的中间部位封堵在开口112a处，这样，当接触片12动作，接触片12，更确切地说，是凸头121可以经由开口112a与导电镶块41接触。其中，端子本体111用于与外电路实现电连接，延伸部112用于与接触片12连接，方便了接触片12在负极端子11上的设置。

上述实施例中，端子本体111与延伸部112为一体式结构，但是，需要说明的是，在其它一些实施例中，端子本体111与延伸部112还可以采用分体式结构，本申请对此不作限定。

为了进一步减小导电镶块41上与接触片12接触的区域的发热量，还可以采用铜质的延伸部112、接触片12以及导电镶块41，而采用铝质的顶盖片31。这样设置后，一方面，可以减小电解液对壳体以及顶盖片31的腐蚀，延长使用寿命，另一方面，导电镶块41与接触片12选为相同材质后，两者的电阻率差值为零，可以显著改善在导电镶块41上与接触片12接触的区域发热量骤增的情况，从而使得顶盖片31以及接触片12被熔穿的风险进一步降低。

顶盖片31与负极端子11的绝缘方式，例如可以在负极端子11与顶盖片31之间设置绝缘件来实现。如图2所示，负极端子11与顶盖片31之间设置有负极绝缘衬垫17，负极绝缘衬垫17被夹持在负极端子11与顶盖片31之间，以实现两者绝缘。其中，负极绝缘衬垫17的材料可以选用橡胶、石棉等。

通常情况下，负极端子11与正极端子21的一部分均伸出顶盖片31，且伸出部分与外电路连接。在一些实施例中，也可以不必将正极端子21伸出顶盖片31外，在此情况下，正极端子21可以经由顶盖片31实现与外电路的电连接。

为了保证接触片12快速响应二次电池的内部压力，二次电池还包括密封在第一腔室S1与第二腔室S2之间的密封构件13。根据一个实施例，如图2所示，密封构件13密封连接于延伸部112与顶盖片31之间，并且密封构件13具有与顶盖片31密封接触的第一密封面131以及与延伸部112密封接触的第二密封面132，第一密封面131与第二密封面132沿二次电池的高度方向相对设置。

在其它一些实施例中，还可以将密封构件13密封连接于接触片12与顶盖片31之间，只要根据密封要求对接触片12进行相应的变型即可。

需要说明的是，在图2所示的实施例中，密封构件13还可充当绝缘件，以保证顶盖片31与延伸部112之间绝缘。

本申请中，二次电池还包括电阻构件24，电阻构件24串联于通过正极极片、正极端子21、顶盖片31、导电镶块、接触片12、负极端子11以及负极极片的电连接路径中。该方案中，电阻构件24可以使得该电连接路径在导通的瞬间因电阻构件24的存在，短路电流的峰值得到控制。

此外，虽然电阻构件24起到了减小短路电流的峰值的作用，但是，在实际情况中，也存在短路电流将接触片12与导电镶块41的接触处熔断的情况，从而使得电极组件与外电路之间形成断路，降低二次电池着火和爆炸等危险事故的发生。电阻构件24的电阻值可在0.1mohm～10mohm的范围内选用，例如电阻构件24可以选用由钢、不锈钢或镍钢合金等材料制成。

电阻构件24的位置可以根据实际应用的环境选择，如图8所示，电阻构件24设置在正极端子21处，顶盖片31经由电阻构件24与正极端子21电连接。该方案使得电阻构件24可以较少地受到接触片12与顶盖片31接触时产生的热量的干扰。

如图1-2所示，二次电池中还可以包括正极端子板25，正极端子板25与正极端子21电连接，此情况下，可以将电阻构件24串联于正极端子板25和顶盖片31之间，这样，短路电流流经顶盖片31、电阻构件24、正极端子板25以及正极端子21，该方案方便了电阻构件24的设置。需要指出的是，正极端子21与顶盖片31之间设有正极绝缘衬垫23，正极端子21远离顶盖片31的一端经由正极端子板25、电阻构件24与顶盖片31电连接，靠近顶盖片31的一端与顶盖片31通过正极绝缘衬垫23绝缘。

相应地，二次电池中还可以包括负极端子板15，负极端子板15与负极端子11电连接，且负极端子板15与顶盖片31之间设置有实现两者之间绝缘的绝缘构件16。需要说明的是，负极端子板15以及正极端子板25的设置可以方便负极端子11以及正极端子21与外电路之间的连接，为方便装配而设置，但并非必要。

且本领域技术人员应当理解，当二次电池正常操作时，正常电流依次流经正极端子板25、正极端子21以及正极极片，虽然电阻构件24存在，但不会影响正常操作时二次电池的输出。

本申请还包括熔断构件(图中未示出)，熔断构件串联于通过正极极片、正极端子21、顶盖片31、导电镶块41、接触片12、负极端子11以及负极极片的电连接路径中，并且，熔断构件的过流面积小于电连接路径中其余处的过流面积。其中，熔断构件可以串联于负极极片与负极端子11之间，或者，熔断构件也可以串联于正极极片与正极端子21之间，又或者，熔断构件设置为两个，其中一者串联于负极极片与负极端子11之间，另一者串联于正极极片与正极端子21之间。通过设置熔断构件，使得在该电连接路径中通过短路大电流时能够在熔断构件处熔断，从而实现电极组件与外电路之间断路，降低二次电池着火和爆炸的风险。

熔断构件可以单独设置，也可以与其他零件一体设置。根据一个实施例，二次电池中还可以包括正极连接件和负极连接件，正极连接件连接于正极极片和正极端子之间，负极连接件连接于负极极片和负极端子之间。其中，熔断构件形成于正极连接件以及负极连接件两者中的至少一者上。

当二次电池在正常操作时，正极连接件可以作为连接正极极片与正极端子21的电连接件，负极连接件作为连接负极极片与负极端子11的电连接件，这有利于改善二次电池的装配工艺性，避免了在装配过程中造成正极极耳与负极极耳的变形。然而，当正极极片与负极极片之间短路时，形成于正极连接件或者负极连接件的熔断构件可以发挥熔断作用，切断形成通过正极极片与负极极片的短接电路。

熔断构件可以通过在正极连接件上开设缺口、孔的方式实现，使得在正极连接件上形成过流面积小于其余处的过流面积，此较小的过流面积处即为熔断构件的所在处。同理，在负极连接件上形成熔断构件的方式可以采用上述结构，此处不再赘述。

需要说明，熔断构件和电阻构件24可以同时串联于通过正极极片、正极端子21、顶盖片31、导电镶块41、接触片12、负极端子11以及负极极片的电连接路径中，电阻构件24可减小接触片12与导电镶块41接触瞬间的短路电流，但减小后的短路电路足以将熔断构件熔断，从而使得该电连接路径断路。

需要说明，熔断构件和电阻构件24可同时串联于通过负极极片、负极端子11、接触片12、顶盖片31、导电镶块41、正极端子21以及正极极片的电连接路径中，电阻构件24可减小接触片12与导电镶块41接触瞬间的短路电流，但减小后的短路电流足以将熔断构件熔断，从而使得该电连接路径断路。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。