二次电池和电池模组的制作方法

文档序号:17134656发布日期:2019-03-19 20:40阅读:269来源:国知局
二次电池和电池模组的制作方法

本实用新型涉及电池领域,尤其涉及一种二次电池和电池模组。



背景技术:

电池模组通常包括电池、端板和侧板,电池为多个并沿纵向依次排列,端板为两个且分别设置于所述多个电池的沿纵向的两端,侧板为两个且分别设置于所述多个电池沿横向的两侧,端板和侧板连接在一起以形成固定框架。电池在工作过程中会出现膨胀,而电池之间相互挤压会影响电池的性能。为了解决膨胀问题,现有技术通常在相邻的电池之间设置间隙,所以电池之间无法相互固定,各电池只能粘接到侧板上。为了提高电池的绝缘性,电池的外周通常包覆一层绝缘膜,而绝缘膜无法与侧板固定,当电池模组受到冲击时,电池容易与侧板脱离,导致电池模组失效。



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和电池模组,其能提高二次电池与侧板的连接强度,增强电池模组的抗振能力。

为了实现上述目的,本实用新型提供一种二次电池和电池模组。

二次电池包括壳体、顶盖组件、电极组件以及第一绝缘件。壳体收容电极组件且具有开口,顶盖组件覆盖壳体的开口。壳体包括第一侧壁;第一绝缘件从外侧包覆壳体,且第一侧壁的至少一部分露出,第一侧壁的露出部分用于与侧板固定。

壳体还包括第二侧壁,第一侧壁与第二侧壁相对设置,且第二侧壁的至少一部分露出,第二侧壁的露出部分用于与侧板固定。

壳体还包括第三侧壁、第四侧壁以及底壁,第三侧壁和第四侧壁彼此相对并连接于第一侧壁和第二侧壁,第一侧壁、第二侧壁、第三侧壁及第四侧壁形成一个框体;底壁和顶盖组件分别连接于所述框体的两端。

第一绝缘件包括第一绝缘部、第二绝缘部、第三绝缘部、第四绝缘部以及第五绝缘部,第三绝缘部覆盖第三侧壁,第四绝缘部覆盖第四侧壁,第五绝缘部连接第三绝缘部和第四绝缘部并覆盖底壁。第一绝缘部连接于第三绝缘部并覆盖第一侧壁的一部分,第二绝缘部连接于第四绝缘部并覆盖第一侧壁的另一部分,第一绝缘部与第二绝缘部之间留有第一间隙。

第一绝缘部与第二绝缘部的宽度相等,且第一绝缘部的宽度小于第一侧壁的宽度的一半。

所述二次电池还包括第二绝缘件,第二绝缘件固定于第一侧壁且位于第一间隙内。优选地,第二绝缘件位于第一间隙的靠近顶盖组件的一端。

第一绝缘件还包括第六绝缘部,第六绝缘部连接第一绝缘部、第二绝缘部以及第五绝缘部;第六绝缘部弯折到第一绝缘部和第二绝缘部的外侧。

第一绝缘件包括第七绝缘部和第八绝缘部,第七绝缘部连接于第三绝缘部并覆盖第二侧壁的一部分,第八绝缘部连接于第四绝缘部并覆盖第二侧壁的另一部分,第七绝缘部与第八绝缘部之间留有第二间隙。

电池模组包括端板、侧板以及多个所述的二次电池;所述多个二次电池沿纵向依次排列,端板设置于所述多个二次电池沿纵向的两端,侧板设置于所述多个二次电池沿横向的两侧并固定于端板;第一侧壁露出的部分粘接于侧板。

本实用新型的有益效果如下:本申请直接将壳体的第一侧壁露出的部分粘接到侧板,从而提高二次电池与侧板的连接强度,增强电池模组的抗振能力,延长电池模组的使用寿命。

附图说明

图1为根据本实用新型的电池模组的示意图。

图2为根据本实用新型的二次电池的一实施例的示意图。

图3为图2的二次电池的剖视图,其中第一绝缘件省略。

图4为本实用新型的二次电池的壳体的示意图。

图5为图2的二次电池的一侧视图。

图6为图2的二次电池的另一侧视图。

图7为第一绝缘件展开后的示意图。

图8根据本实用新型的二次电池的另一实施例的示意图。

其中,附图标记说明如下:

1二次电池 144第四绝缘部

11壳体 145第五绝缘部

111第一侧壁 146第六绝缘部

112第二侧壁 147第七绝缘部

113第三侧壁 148第八绝缘部

114第四侧壁 149第九绝缘部

115底壁 15第二绝缘件

12顶盖组件 G1第一间隙

121顶盖板 G2第二间隙

122电极端子 2端板

13电极组件 3侧板

14第一绝缘件 X横向

141第一绝缘部 Y纵向

142第二绝缘部 Z上下方向

143第三绝缘部

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”、“第三”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”是指两个或两个以上;除非另有规定或说明,术语“连接”、“固定”等均应做广义理解,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;“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。此外,在上下文中,还需要理解的是,当提到一个元件连接在另一个元件“上”或者“下”时,其不仅能够直接连接在另一个元件“上”或者“下”,也可以通过中间元件间接连接在另一个元件“上”或者“下”。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,本实用新型的电池模组包括二次电池1、端板2及侧板3。二次电池1可为多个并沿纵向Y依次排列,端板2可为两个且分别设置于所述多个二次电池1沿纵向Y的两端,侧板3可为两个且设置于所述多个二次电池1沿横向X的两侧。端板2和侧板3可通过焊接固定在一起,并形成矩形框架。二次电池1可为锂离子电池。

二次电池1在工作过程中会出现膨胀,如果相邻的两个二次电池1彼此紧贴,那么二次电池1在膨胀时互相挤压,影响二次电池1的性能。而所述多个二次电池1的膨胀力叠加在一起,可能会导致端板2和侧板3分离,造成电池模组失效。因此,优选地,相邻的两个二次电池1之间留有间隙,从而为二次电池1预留膨胀空间。当然,所述间隙内可设置缓冲构件。

由于相邻的二次电池1之间无法相互固定,所以,本申请将多个二次电池1同时粘接到侧板3上。

参照图2和图3,二次电池1包括壳体11、顶盖组件12、电极组件13以及第一绝缘件14。

壳体11内部形成收容腔,以收容电极组件13和电解液,壳体11在一端具有开口,而电极组件13可经由所述开口放置到壳体11的所述收容腔。壳体11可由铝或铝合金等导电金属的材料制成,也可由塑胶等绝缘材料制成。

电极组件13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。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)。

顶盖组件12包括顶盖板121以及设置于顶盖板121的两个电极端子122。顶盖板121固定于壳体11并覆盖壳体11的开口,从而将电极组件13封闭在壳体11内。正极片和负极片分别电连接于两个电极端子122。

壳体11包括彼此相对的第一侧壁111和第二侧壁112,第一侧壁111和第二侧壁112位于壳体11沿横向X的两端。

第一绝缘件14从外侧包覆壳体11并粘接于壳体11。第一绝缘件14能够提高二次电池1的绝缘性能,提高相邻二次电池1之间的爬电距离。

第一侧壁111的至少一部分露出,也就是说,第一侧壁111的至少一部分未被第一绝缘件14覆盖。第一侧壁111露出的部分粘接于侧板3。

第一绝缘件14可为绝缘膜(例如蓝膜)。绝缘膜通常为卷料,其结构与胶带类似,绝缘膜的一个表面具有粘性,以便粘接到壳体11,绝缘膜的另一个表面通常含有一定量的硅油,以便于绝缘膜从卷料上剥离。如果绝缘膜完全包覆壳体11,那么绝缘膜具有硅油的表面需要粘接到侧板3,而硅油会降低绝缘膜与侧板3之间的粘接强度。如果电池模组受到冲击,二次电池1很容易被与侧板3脱离。

而在本申请中,直接将壳体11的第一侧壁111露出的部分粘接到侧板3,从而提高二次电池1与侧板3的连接强度,增强电池模组的抗振能力,延长电池模组的使用寿命。

参照图4,壳体11为一体式构件且通常为柱形。壳体11还包括第三侧壁113、第四侧壁114以及底壁115。第三侧壁113和第四侧壁114彼此相对且位于壳体11沿纵向Y的两端,第三侧壁113和第四侧壁114连接于第一侧壁111和第二侧壁112并形成一个框体。底壁115和顶盖组件12分别连接于所述框体的两端。

第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113、第四侧壁114及底壁115均为平板状,且第一侧壁111的面积小于第三侧壁113和第四侧壁114的面积。第一侧壁111、第二侧壁112、第三侧壁113、第四侧壁114及底壁115围成矩形的收容腔。

参照图2、图5和图7,第一绝缘件14包括第一绝缘部141、第二绝缘部142、第三绝缘部143、第四绝缘部144以及第五绝缘部145,第三绝缘部143覆盖第三侧壁113,第四绝缘部144覆盖第四侧壁114,第五绝缘部145连接第三绝缘部143和第四绝缘部144并覆盖底壁115。第一绝缘部141连接于第三绝缘部143并覆盖第一侧壁111的一部分,第二绝缘部142连接于第四绝缘部144并覆盖第一侧壁111的另一部分,第一绝缘部141与第二绝缘部142之间留有第一间隙G1。第一间隙G1将第一侧壁111露出。

沿纵向Y,第一绝缘部141与第二绝缘部142的宽度相等,且第一绝缘部141的宽度小于第一侧壁111的宽度的一半。

第一绝缘件14还包括第六绝缘部146,第六绝缘部146连接第一绝缘部141、第二绝缘部142以及第五绝缘部145;第六绝缘部146弯折到第一绝缘部141和第二绝缘部142的外侧。

参照图6和图7,第一绝缘件14包括第七绝缘部147和第八绝缘部148,第七绝缘部147连接于第三绝缘部143并覆盖第二侧壁112的一部分,第八绝缘部148连接于第四绝缘部144并覆盖第二侧壁112的另一部分,第七绝缘部147与第八绝缘部148之间留有第二间隙G2。第二间隙G2将第二侧壁112的一部分露出,且第二侧壁112露出的部分可通过绝缘胶粘接到侧板3。第一侧壁111和第二侧壁112分别粘接于两个侧板3,可以进一步提高二次电池1与侧板3的连接强度。

沿纵向Y,第七绝缘部147和第八绝缘部148的宽度相等,且第七绝缘部147的宽度小于第二侧壁112的宽度的一半。

第一绝缘件14还包括第九绝缘部149,第九绝缘部149连接第七绝缘部147、第八绝缘部148以及第五绝缘部145;第九绝缘部149弯折到第七绝缘部147和第八绝缘部148的外侧。

第一绝缘件14通过弯折一个矩形的绝缘膜而成。具体地,绝缘膜的弯折过程如下:

1)将二次电池1放置到绝缘膜上,并使第三侧壁113与绝缘膜贴合,绝缘膜覆盖第三侧壁113的部分即为第三绝缘部143;

2)沿线L1弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆底壁115并形成第五绝缘部145,其中,线L1为第三侧壁113与底壁115的交线;

3)沿线L2弯折绝缘膜,以使绝缘膜覆盖第四侧壁114并形成第四绝缘部144,其中,线L2为第四侧壁114与底壁115的交线;

4)沿线L3弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆第一侧壁111的一部分并形成第一绝缘部141,同时,绝缘膜的位于第五绝缘部145和第一绝缘部141之间的部分也会沿线L5弯折,其中,L3为第一侧壁111与第三侧壁113的交线;

5)沿线L4弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆第一侧壁111的另一部分并形成第二绝缘部142,同时,绝缘膜的位于第五绝缘部145和第二绝缘部142之间的部分也会沿线L6弯折,其中,L4为第一侧壁111与第四侧壁114的交线;

6)沿线L7弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆第二侧壁112的一部分并形成第七绝缘部147,同时,绝缘膜的位于第五绝缘部145和第七绝缘部147之间的部分也会沿线L9弯折,其中,L7为第二侧壁112与第三侧壁113的交线;

7)沿线L8弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆第二侧壁112的另一部分并形成第八绝缘部148,同时,绝缘膜的位于第五绝缘部145和第八绝缘部148之间的部分也会沿线L10弯折,其中,L8为第二侧壁111与第四侧壁114的交线;

8)沿线L11弯折绝缘膜以形成第六绝缘部146,沿线L12弯折绝缘膜以形成第九绝缘部149;

9)沿上下方向Z,绝缘膜会超出壳体11一部分,沿线L13和L14弯折绝缘膜,以使绝缘膜包覆壳体11沿上下方向Z的顶端。

由上可知,只需要调整绝缘膜的宽度(图7中平行于线L1的方向上的宽度),就可以改变第一间隙G1和第二间隙G2的大小,无需增加额外的工序。

参照图8,所述二次电池1还包括第二绝缘件15,第二绝缘件15固定于第一侧壁111且位于第一间隙G1内。第二绝缘件15可以增大相邻两个二次电池1的电极端子122之间的爬电距离。优选地,第二绝缘件15位于第一间隙G1的靠近顶盖组件12的一端(也就是靠近电极端子122的一端)。

如果侧板3做过绝缘处理(例如,在侧板3的表面设置绝缘层),那么相邻两个二次电池1的电极端子122之间的爬电距离即可满足要求,第二绝缘件15可以省略。

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