一种二次电池及用电装置的制作方法

1.本实用新型属于电池制造的技术领域，具体涉及一种二次电池及用电装置。


背景技术：

2.在动力电池中，锂离子电池具有比功率高、循环寿命长、安全性能好以及无污染等优点，可广泛应用于各个用电领域，其中，现有的锂离子电池采用多极耳设计结构，多极耳结构涉及到模切和极耳焊接，不仅工艺复杂，成本较高，而且多极耳设计模切过程需要切掉部分极耳，为此涂布前预留部分极耳，不仅造成材料浪费，同时，多极耳设计预留极耳的尺寸一般较长，也存在浪费电池空间以及损失能量密度的问题。
3.有鉴于此，确有必要提供一种解决上述问题的技术方案。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的之一在于：针对现有技术的不足，提供了一种二次电池，其不具有极耳，从而在同等的装配尺寸下使得电芯具有更大的体积，不仅解决了电池空间利用率低的问题，还有效提升了电芯的能量密度和电池生产的效率。
5.为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
6.一种二次电池，包括：
7.裸电芯，所述裸电芯具有正极箔材和负极箔材；
8.顶盖，所述顶盖设置有第一导电定位块和第二导电定位块；
9.第一辅助定位块，所述正极箔材固定于所述第一导电定位块和所述第一辅助定位块之间；
10.第二辅助定位块，所述负极箔材固定于所述第二导电定位块和所述第二辅助定位块之间。
11.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述第一导电定位块和所述第一辅助定位块分别焊接于所述正极箔材的相对两侧，所述第二导电定位块和所述第二辅助定位块分别焊接于所述负极箔材的相对两侧。
12.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述正极箔材的相对两侧分别具有一个面积为a1的正极定位面，所述第一导电定位块与其中一个所述正极定位面的接触面积不低于0.7a1，所述第一辅助定位块与另一个所述正极定位面的接触面积不低于0.7a1。
13.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述负极箔材的相对两侧分别具有一个面积为a2的负极定位面，所述第二导电定位块与其中一个所述负极定位面的接触面积不低于0.7a2，所述第二辅助定位块与另一个所述负极定位面的接触面积不低于0.7a2。
14.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述第一辅助定位块、所述第二辅助定位块分别设置于所述裸电芯的相对两侧。
15.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述第一导电定位块和所述第一辅助定位块沿所述裸电芯的厚度方向平行设置，所述第二导电定位块和所述第二辅助定
位块沿所述裸电芯的厚度方向平行设置。
16.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述顶盖的厚度方向平行或垂直于所述裸电芯的厚度方向。
17.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述第一导电定位块、所述正极箔材和所述第一辅助定位块形成三明治结构，所述第二导电定位块、所述负极箔材和所述第二辅助定位块形成三明治结构。
18.作为本实用新型所述的一种二次电池的一种改进，所述三明治结构通过电阻焊、摩擦焊、高频焊、激光焊、氩弧焊、超声波焊、等离子焊、二氧化碳焊、闪光焊、电弧焊、电子束焊、埋弧焊中的任意一种焊接方式形成。
19.本实用新型的目的之二在于：提供了一种用电装置，包括如上所述二次电池。
20.本实用新型的有益效果在于：本实用新型包括裸电芯和顶盖，裸电芯具有正极箔材和负极箔材，顶盖设置有第一导电定位块和第二导电定位块，正极箔材固定于第一辅助定位块和第一导电定位块之间，负极箔材固定于第二辅助定位块和第二导电定位块之间，其中，裸电芯不具有极耳，通过取消模切极耳，可以减少电池的生产工序、减少了材料浪费、降低了生产成本，而且，其在同等的装配尺寸下使得电芯具有更大的体积，不仅解决了电池空间利用率低的问题，还有效地提升了电芯的能量密度和电池生产的效率，同时，第一辅助定位块和第一导电定位块能够夹紧正极箔材，第二辅助定位块和第二导电定位块能够夹紧负极箔材，保障了电池的装配稳定牢固安全可靠。
附图说明
21.下面将参考附图来描述本实用新型示例性实施方式的特征、优点和技术效果。
22.图1为本实用新型实施方式一的结构示意图。
23.图2为本实用新型实施方式一的左视图。
24.图3为本实用新型实施方式一的右视图。
25.图4为本实用新型实施方式一的正极箔材的结构示意图。
26.图5为本实用新型实施方式一的负极箔材的结构示意图。
27.图6为本实用新型实施方式二的结构示意图。
28.其中，附图标记说明如下：
29.1-裸电芯；11-正极箔材；12-负极箔材；110-正极定位面；120-负极定位面；
30.2-顶盖；21-第一导电定位块；22-第二导电定位块；
31.3-第一辅助定位块；4-第二辅助定位块；
32.t1-裸电芯的厚度方向；t2-顶盖的厚度方向。
具体实施方式
33.如在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名称的差异来作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”为一开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。“大致”是指在可接受的误差范围内，本领域技术人员能够在一定误差范围内解决技术
问题，基本达到技术效果。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序或主次关系，其不能理解为指示或暗示相对重要性。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。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实用新型中的具体含义。
36.在现有技术中，电芯的多极耳结构涉及到模切和极耳焊接，不仅加工难度大，还存在浪费电池空间以及损失能量密度的问题。因此，本实用新型针对现有的多极耳电芯结构存在浪费电池空间以及损失能量密度的情况，对电芯结构进行了优化和改良。
37.以下结合附图1～6和多个实施方式对本实用新型作进一步详细说明，但不作为对本实用新型的限定。
38.实施方式一
39.一种二次电池，如图1～5所示，包括：
40.裸电芯1，裸电芯1具有正极箔材11和负极箔材12；
41.顶盖2，顶盖2设置有第一导电定位块21和第二导电定位块22；
42.第一辅助定位块3，正极箔材11固定于第一导电定位块21和第一辅助定位块3之间，使得第一辅助定位块3和第一导电定位块21共同夹紧正极箔材11，正极箔材11通过第一导电定位块21电连接于顶盖2的正极柱；
43.第二辅助定位块4，负极箔材12固定于第二导电定位块22和第二辅助定位块4之间，使得第二辅助定位块4和第二导电定位块22共同夹紧负极箔材12，负极箔材12通过第二导电定位块22电连接于顶盖2的负极柱。
44.其中，为了保障电池的使用安全，正极箔材11和负极箔材12之间具有隔膜，正极箔材11可以设置于裸电芯1的正极片、负极箔材12可以设置于裸电芯1的负极片，为了保障电池的高效装配，第一辅助定位块3和第二辅助定位块4可以独立于裸电芯1及顶盖2，并且，第一辅助定位块3、正极箔材11和第一导电定位块21可以采用相同的金属材料，第二辅助定位块4、负极箔材12和第二导电定位块22可以采用相同的金属材料。
45.参见图2～3，第一导电定位块21和第一辅助定位块3分别焊接于正极箔材11的相对两侧，第一导电定位块21和第一辅助定位块3分别从正极箔材11的正反两侧夹紧正极箔材11，第二导电定位块22和第二辅助定位块4分别焊接于负极箔材12的相对两侧，第二导电定位块22和第二辅助定位块4分别从负极箔材12的正反两侧夹紧负极箔材12。
46.为了保障裸电芯1和顶盖2的装配稳定，顶盖2设置有两个第一导电定位块21和两个第二导电定位块22，两个第一导电定位块21可以构成第一焊接夹爪并与正极箔材11之间进行两端焊接，两个第二导电定位块22可以构成第二焊接夹爪并与负极箔材12之间进行两端焊接。
47.此外，在二次电池中，第一导电定位块21、正极箔材11和第一辅助定位块3可以层叠形成一个三明治结构，第二导电定位块22、负极箔材12和第二辅助定位块4也可以层叠形成一个形成三明治结构，并且，这两种三明治结构既可以通过电阻焊、摩擦焊、高频焊、激光焊、氩弧焊、超声波焊、等离子焊、二氧化碳焊、闪光焊、电弧焊、电子束焊、埋弧焊中的任意一种焊接方式形成，也可以通过外部机构施加的压力压紧。
48.优选地，第一导电定位块21和第一辅助定位块3分别激光焊接于正极箔材11的正反两侧，第二导电定位块22和第二辅助定位块4分别激光焊接于负极箔材12的正反两侧，从而避免了采用超声波焊接的连接方式所带来的连接处占用空间较大造成能量密度损失的情况。
49.参见图2～3，第一辅助定位块3、第二辅助定位块4分别设置于裸电芯1的相对两侧，其中，正极箔材11可以沿裸电芯1的左侧伸出一部分，负极箔材12可以沿裸电芯1的右侧伸出一部分，使得第一导电定位块21可以从裸电芯1的左侧连接正极箔材11，第二导电定位块22可以从裸电芯1的右侧连接负极箔材12。
50.为了提高第一导电定位块21、正极箔材11和第一辅助定位块3的装配稳定性，在裸电芯1中，正极箔材11的相对两侧分别具有一个面积为a1的正极定位面110，使得正极箔材11的正反两侧均具有正极定位面110。第一导电定位块21与其中一个正极定位面110的接触面积不低于0.7a1，第一辅助定位块3与另一个正极定位面110的接触面积不低于0.7a1，其中，a1的大小可以为2.5cm2～45cm2，具体可以为2.5cm2～15cm2、15cm2～30cm2、30cm2～45cm2，该接触面积可以为焊接面积，从而保障了第一导电定位块21、正极箔材11和第一辅助定位块3之间具有足够的焊接强度。
51.为了提高第二导电定位块22、负极箔材12和第二辅助定位块4的装配稳定性，在裸电芯1中，负极箔材12的相对两侧分别具有一个面积为a2的负极定位面120，使得负极箔材12的正反两侧均具有负极定位面120。第二导电定位块22与其中一个负极定位面120的接触面积不低于0.7a2，第二辅助定位块4与另一个负极定位面120的接触面积不低于0.7a2，其中，a2的大小可以为2.5cm2～45cm2，具体可以为2.5cm2～15cm2、15cm2～30cm2、30cm2～45cm2，该接触面积可以为焊接面积，从而保障了第二导电定位块22、负极箔材12和第二辅助定位块4之间具有足够的焊接强度。
52.在本实施方式的电池中，第一导电定位块21和第一辅助定位块3沿裸电芯1的厚度方向t1平行设置，第二导电定位块22和第二辅助定位块4沿裸电芯1的厚度方向t1平行设置，其中，裸电芯1可以为锂离子电芯，该电芯可以为叠片结构或卷绕结构，第一辅助定位块3和第二辅助定位块4可以作为辅助垫块，并且，顶盖2的厚度方向t2垂直于裸电芯1的厚度方向t1，使得裸电芯1的大面与顶盖2垂直布置。
53.显然，本方案通过取消模切极耳，可以减少电池的生产工序，并且，电池中省去了极耳外露的空间，既解决了电池空间利用率低的问题、减少了材料浪费、降低了生产成本，也达到了在同等的装配尺寸下使得电芯具有更大的体积，从而进一步提高了电芯的能量密度和电池的空间利用率，使得本方案具有较高的市场推广价值。
54.实施方式二
55.与实施方式一不同的是：参见图6，本实施方式的顶盖2的厚度方向t2平行于裸电芯1的厚度方向t1，使得裸电芯1的大面与顶盖2平行布置，并且，两个第一导电定位块21从
裸电芯1的上下两侧焊接正极箔材11，两个第二导电定位块22从裸电芯1的上下两侧焊接负极箔材12，这样也可以使裸电芯1省去了极耳外露的空间，有效解决了电池空间利用率低的问题。
56.本实施方式的其他结构均与实施方式一相同，这里不再赘述。
57.实施方式三
58.一种用电装置，包括实施方式一和/或实施方式二的二次电池，该用电装置可以是车辆、手机、便携式装置、笔记本电脑、轮船、航天器、电动玩具和电动工具等等。其中，车辆可以是燃油汽车、燃气汽车或新能源汽车，新能源汽车可以是纯电动汽车、混合动力汽车或增程式汽车等；航天器包括飞机、火箭、航天飞机和宇宙飞船等等；电动玩具包括固定式或移动式的电动玩具，例如，游戏机、电动汽车玩具、电动轮船玩具和电动飞机玩具等等；电动工具包括金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具和铁道用电动工具，例如，电钻、电动砂轮机、电动扳手、电动螺丝刀、电锤、冲击电钻、混凝土振动器和电刨等等。
59.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还能够对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，凡是本领域技术人员在本实用新型的基础上所作出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本实用新型的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。