二次电池及用于其的顶盖组件的制作方法

本实用新型涉及电池领域，尤其涉及一种二次电池及用于其的顶盖组件。

背景技术：

二次电池通常包括电极组件、收容电极组件的壳体以及固定于壳体的顶盖组件，顶盖组件的顶盖板将壳体密封。顶盖组件还包括凸出于顶盖板的电极端子，用于与外部设备电连接。为了实现电极组件的充放电，电极端子则需要贯通顶盖板并延伸到壳体的内部，以将电极组件和外部设备电连接。但是，在现有技术中，为了实现电极端子的安装和连接，电极端子会占用二次电池的内部空间，降低二次电池的能量密度。

技术实现要素：

鉴于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种二次电池及用于其的顶盖组件，其能减小电极端子占用的内部空间，提高二次电池的能量密度。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种二次电池及用于其的顶盖组件。其中，顶盖组件包括顶盖板、第一电极端子以及第一固定板。顶盖板具有第一凸台、第一凹槽及第一通孔，第一凸台从顶盖板的上表面向上延伸，第一凹槽从顶盖板的下表面向上凹陷，第一通孔从第一凹槽的底壁向上延伸至第一凸台的顶面。第一电极端子包括第一主体部，第一主体部收容于第一凹槽内。第一固定板固定于顶盖板且具有沿上下方向延伸的第二通孔；在上下方向上，第一主体部位于第一凹槽的底壁和第一固定板之间，第一主体部经由第二通孔露出。二次电池包括所述顶盖组件、电极组件以及壳体；壳体具有开口，电极组件收容于壳体内且电连接于第一电极端子，顶盖组件的顶盖板固定于壳体并封闭所述开口。

本实用新型的有益效果如下：在根据本实用新型的二次电池及用于其的顶盖组件中，第一固定板将第一主体部固定在第一凹槽内；由于第一电极端子的第一主体部完全收容于第一凹槽内，第一主体部的位置高于顶盖板的下表面，所以第一电极端子不会占用二次电池的内部空间，从而给电极组件预留更多的空间，提高二次电池的能量密度。

附图说明

图1为根据本实用新型的二次电池的第一实施例的示意图。

图2为图1中顶盖组件的分解图。

图3为图1中顶盖组件的一部分的示意图。

图4为图3的分解图。

图5为图1中顶盖组件的另一部分的示意图。

图6为图5的分解图。

图7为根据本实用新型的二次电池的第二实施例的示意图。

图8为图7中顶盖组件的一部分的示意图。

图9为根据本实用新型的二次电池的第三实施例的示意图。

图10为图9中顶盖组件的一部分的示意图。

图11为根据本实用新型的二次电池的第四实施例的示意图。

图12为图11中顶盖组件的一部分的示意图。

图13为图11中顶盖组件的分解图。

其中，附图标记说明如下：

1顶盖组件 143第一延伸部

11顶盖板 15第一隔离件

111第一凸台 151第一隔离部

112第一凹槽 152第二隔离部

1121底壁 153第三隔离部

113第一通孔 16第二电极端子

114第二凹槽 161第二主体部

115第二凸台 162第二凸部

116第三凹槽 17第二固定板

1161底壁 171第五通孔

117第四通孔 18第二隔离件

12第一电极端子 19第二密封件

121第一主体部 1A绝缘框

1211第一端子板 2电极组件

1212第二端子板 21本体部

122第一凸部 22极耳

13第一固定板 3壳体

131第二通孔 4转接片

14第一密封件 S1上表面

141第一密封部 S2下表面

142第三通孔 Z上下方向

具体实施方式

下面参照附图来详细说明本实用新型的二次电池及用于二次电池的顶盖组件。

图1至图6为二次电池的第一实施例的示意图。

参照图1，本实施例的二次电池包括顶盖组件1、电极组件2以及壳体3。

电极组件2包括本体部21以及从本体部21中伸出的极耳22。本体部21包括正极片、负极片和隔膜，隔膜设置于正极片和负极片之间。正极片、隔膜及负极片可以顺序堆叠并卷绕为果冻卷状，从而形成电极组件2的本体部21。

正极片包括正极集流体(例如铝箔)以及涂覆于正极集流体表面的正极活性材料(例如钴酸锂)，负极片包括负极集流体(例如铜箔)以及涂覆于负极集流体表面的负极活性材料(例如硅)。极耳22包括正极极耳和负极极耳，正极极耳连接于正极集流体，负极极耳连接于负极集流体。正极集流体的边缘处可具有未被正极活性材料覆盖的空白区，正极极耳可直接通过裁切所述空白区形成。同样的，负极极耳可直接通过裁切负极集流体的空白区形成。

壳体3内部形成有容纳空间，且在一端具有开口。电极组件2可经由所述开口放置到所述容纳空间内。壳体3可为圆柱状、六面体状或其它形状。

参照图2，顶盖组件1包括顶盖板11、第一电极端子12以及第一固定板13。

参照图3和图4，顶盖板11具有第一凸台111、第一凹槽112及第一通孔113，第一凸台111从顶盖板11的上表面S1向上延伸，第一凹槽112从顶盖板11的下表面S2向上凹陷，第一通孔113从第一凹槽112的底壁1121向上延伸至第一凸台111的顶面。可通过冲压顶盖板11的下表面S2形成第一凹槽112和第一凸台111。

第一电极端子12包括第一主体部121，第一主体部121收容于第一凹槽112内。第一固定板13固定于顶盖板11且具有沿上下方向Z延伸的第二通孔131；在上下方向Z上，第一主体部121位于第一凹槽112的底壁1121和第一固定板13之间，第一主体部121经由第二通孔131露出。

第一主体部121的截面积大于第一通孔113的截面积，所以第一凹槽112的底壁1121能够从上侧限制第一主体部121，而第一固定板13从下侧支撑第一主体部121，所以第一主体部121被固定在第一凹槽112内。

由于第一电极端子12的第一主体部121完全收容于第一凹槽112内，第一主体部121的位置高于顶盖板11的下表面S2，所以第一电极端子12不会占用二次电池的内部空间，从而给电极组件2预留更多的空间，提高二次电池的能量密度。

二次电池还可包括转接片4，转接片4连接第一主体部121和极耳22。由于第一主体部121经由第二通孔131露出，所以转接片4可以焊接于第一主体部121的底面。

在实际应用中，多个二次电池可经由汇流条连接在一起，从而形成电池模组。例如，汇流条可与相邻两个二次电池的第一主体部121连接，从而将两个二次电池并联。汇流条可设置凸起，所述凸起插入第一通孔113并焊接于第一主体部121。

顶盖板11还具有从顶盖板11的下表面S2向上凹陷的第二凹槽114，第二凹槽114环绕在第一凹槽112的外周，且第二凹槽114向上凹陷的深度小于第一凹槽112向上凹陷的深度。第二凹槽114为环状，第一凹槽112为第二凹槽114环绕的中心。

第一固定板13固定于第二凹槽114的槽壁。通过设置第二凹槽114，可以减小第一固定板13占用的空间，降低顶盖组件1的整体高度。优选地，第一固定板13的底面与顶盖板11的下表面S2齐平，这样第一固定板13也不会占用二次电池的内部空间，进一步提高二次电池的能量密度。

第一固定板13与顶盖板11焊接固定且密封。具体地，第一固定板13可通过激光焊接固定于第二凹槽114的槽壁。其中，第一固定板13与第二凹槽114的槽壁的接触面整体焊接，从而使第一固定板13与顶盖板11的连接区域完全密封。

顶盖组件1还包括第一密封件14，第一密封件14包括第一密封部141和第三通孔142；第一密封部141上下夹持于第一主体部121和第一固定板13之间，第三通孔142上下贯通第一密封部141。装配时，第一固定板13从下侧压紧第一密封部141，在提供支撑力的同时，实现第一电极端子12的密封。第一密封部141为环形。第一密封部141还能够将第一主体部121与第一固定板13绝缘。

第三通孔142与第二通孔131沿上下方向Z的投影至少部分重叠。具体地，参照图3，第三通孔142与第二通孔131上下连通，因此，参照图1，转接片4可经由第二通孔131和第三通孔142焊接于第一主体部121。

参照图3和图4，第一主体部121包括第一端子板1211和第二端子板1212，第一端子板1211和第二端子板1212上下层叠并连为一体，且第一端子板1211的材质和第二端子板1212的材质为不同的金属。优选地，第一端子板1211可由铜制成，第二端子板1212可由铝制成，换句话说，第一主体部121为铜铝复合板。

第一主体部121可电连接于电极组件2的负极片。具体地，负极片的负极集流体及负极极耳通常为铜箔，由于不同种类的金属难于焊接，所以转接片4的材质为铜；而由于汇流条通常由铝制成，所以为了便于焊接第一主体部121、汇流条及转接片4，第一主体部121优选为铜铝复合板。由于第一端子板1211和第二端子板1212的连接面为薄弱区，因此，如果第一端子板1211长期受到向下的拉应力(例如，极耳22对第一端子板1211施加的拉力)，那么第一端子板1211和第二端子板1212可能会在连接面处产生裂纹；而本申请的第一固定板13可以从下侧支撑第一端子板1211，从而减小第一端子板1211和第二端子板1212之间的力，防止第一端子板1211和第二端子板1212分离。

顶盖组件1还包括第一隔离件15，第一隔离件15包括第一隔离部151，收容于第一凹槽112并将第一主体部121与顶盖板11隔开。第一隔离件15可由绝缘塑胶制成。

进一步地，参照图1和图2，顶盖组件1还包括第二电极端子16、第二固定板17及第二隔离件18。参照图5和图6，顶盖板11还具有第二凸台115、第三凹槽116及第四通孔117，第二凸台115从顶盖板11的上表面S1向上延伸，第三凹槽116从顶盖板11的下表面S2向上凹陷，第四通孔117从第三凹槽116的底壁1161向上延伸至第二凸台115的顶面。第二电极端子16包括第二主体部161，第二主体部161收容于第三凹槽116内。第二固定板17固定于顶盖板11且具有沿上下方向Z延伸的第五通孔171；在上下方向Z上，第二主体部161位于第三凹槽116的底壁1161和第二固定板17之间，第二主体部161经由第五通孔171露出。第二隔离件18将顶盖板11和第二固定板17与第二电极端子16隔开。

第二主体部161的截面积大于第四通孔117的截面积，所以第三凹槽116的底壁1161能够从上侧限制第二主体部161，而第二固定板17从下侧支撑第二主体部161，所以第二主体部161被固定在第三凹槽116内。

由于第二电极端子16的第二主体部161完全收容于第三凹槽116内，第二主体部161的位置高于顶盖板11的下表面S2，所以第二电极端子16不会占用二次电池的内部空间，从而给电极组件2预留更多的空间，提高二次电池的能量密度。

第一隔离件15和第二隔离件18至少一个为绝缘件，以避免第一电极端子12和第二电极端子16同时与顶盖板11导通，防止短路。第二隔离件18的结构可以与第一隔离件15的结构相同。

第二电极端子16也可经由另一个转接片4与电极组件2的极耳22电连接。

参照图5和图6，顶盖组件1还包括第二密封件19，夹持于第二电极端子16的第二主体部161与第二固定板17之间。第二密封件19与第一密封件14的结构相同。

参照图1和图2，顶盖组件1还包括隔离框1A，固定于顶盖板11下侧。隔离框1A用于将顶盖板11和电极组件2的本体部21隔开。

图7和图8为二次电池的第二实施例的示意图。

本实施例的二次电池与第一实施例的二次电池的结构基本相同，其主要区别体现在第一密封件14和第一隔离件15。

在本实施例中，第一密封件14包括第一密封部141、第三通孔142及第一延伸部143。第一密封部141上下夹持于第一主体部121和第一固定板13之间，第一延伸部143从第一密封部141的下表面向下延伸并穿过第二通孔131。第三通孔142上下贯通第一密封部141和一延伸部143。第一延伸部143具有定位作用，可简化第一密封件14与第一固定板13的装配。

第一隔离件15包括第一隔离部151和第二隔离部152。第一隔离部151收容于第一凹槽112并将第一主体部121与顶盖板11隔开。第二隔离部152与第一隔离部151相连且上下夹持于第一主体部121与第一固定板13之间，从而将第一主体部121与第一固定板13隔开。

第二隔离件18的结构可与第一隔离件15的结构相同，第二密封件19的结构可与第一密封件14的结构相同。当然，可替代地，本实施例的第二隔离件18也可与第一实施例的第二隔离件18相同，本实施例的第二密封件19也可与第一实施例的第二密封件19相同。

图9和图10为二次电池的第三实施例的示意图。

本实施例的二次电池与第二实施例的二次电池的结构基本相同，其主要区别体现在第一电极端子12。

第一电极端子12包括第一主体部121以及第一凸部122，第一主体部121收容于第一凹槽112内，第一凸部122连接于第一主体部121并向上穿过第一通孔113。

在本实施例中，由于第一凸部122凸出到顶盖板11的上侧，因此，汇流条直接焊接于第一凸部122，无需设置的凸起，从而简化汇流条的结构以及装配工艺。

同时，第一隔离件15的第一隔离部151还延伸到第一通孔113内，以将第一凸部122与顶盖板11隔开。

第二电极端子16也可包括第二主体部161以及第二凸部162，第二主体部161收容于第三凹槽116内，第二凸部162连接于第二主体部161并向上穿过第四通孔117。当然，可替代地，本实施例的第二电极端子16的结构也可与第一实施例的第二电极端子16的结构相同。

图11至图13为二次电池的第四实施例的示意图。

本实施例的二次电池与第三实施例的二次电池的结构基本相同，其主要区别体现在第一隔离件15。

第一隔离件15包括第一隔离部151、第二隔离部152和第三隔离部153。第一隔离部151将第一主体部121与顶盖板11隔开、将第一凸部122与顶盖板11隔开。第二隔离部152上下夹持于第一主体部121与第一固定板13之间，从而将第一主体部121与第一固定板13隔开。第三隔离部153与第一隔离部151相连并包覆第一凸台111的顶面和外周面。

当汇流条与第一凸台111焊接时，第三隔离部153可防止汇流条与顶盖板11接触，提高隔离性能。

第一隔离件15可由注塑一体形成。例如，装配时，可先利用夹具将第一电极端子12和顶盖板11定位，然后通过注塑在第一电极端子12和顶盖板11之间形成第一隔离件15。

第二隔离件18的结构可与第一隔离件15的结构相同。