一种新型二次电池及电池模组的制作方法

本技术涉及储能电池，特别是一种新型二次电池及电池模组。

背景技术：

1、二次电池又称之为可充电电池或蓄电池，就是指在电池放电后可根据充电的方法使活性物质解锁而再次使用的电池。充分利用化学变化的可逆性，能够建立成一个新电池，即当一个化学变化转变成为电能之后，还可以用电能使化学体系修复，然后再充分利用化学变化转变成为电能，所以叫二次电池(可充电电池)。

2、电池模组通常是指包括了多个依次排列的二次电池的组合。但是就单个的二次电池而言，各个二次电池内部均设有电极组件，电极组件由多个电极单元组成，电极单元则是由正极极片、负极极片以及设置于二者之间的隔离膜组成。在充放电过程中，电极组件会在二次电池的排列方向上膨胀，而多个二次电池的电极组件产生的膨胀力会沿着排列方向叠加并形成较大的合力，该合力挤压二次电池，导致二次电池无法正常工作，影响二次电池的寿命。

技术实现思路

1、本实用新型的发明目的在于：针对电极组件产生的膨胀力会沿着排列方向叠加形成较大合力，从而挤压二次电池，导致其无法工作这一问题，提供一种改变卷芯排列方向、沿卷芯排列方向抗挤压且结构简单的二次电池，以及应用了此二次电池的电池模组。

2、为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

3、一种新型二次电池，包括壳体，所述壳体内设有电极组件，所述壳体开口顶端设有顶盖组件，所述电极组件为若干个电极单元沿竖直方向叠放而成；

4、所述顶盖组件包括顶盖片以及设于所述顶盖片内部的绝缘构件，所述绝缘构件与所述顶盖片之间设置有间隙；

5、所述绝缘构件底部两端设有连接片放置槽，所述连接片放置槽的深度大于连接片厚度。

6、本实用新型的一种新型二次电池，相较于传统的卷芯按照水平排列方式，膨胀产生的合力较大而言，本实用新型的新型二次电池，其电极组件按照竖直方向叠放，竖直叠放的电极组件，在一定程度上减小了膨胀所产生的合力，但是依然会对整个电池造成挤压，导致其无法工作；因此，在电极组件沿竖直方向叠放的基础上，对整个顶盖组件进行结构改进；首先在绝缘构件和顶盖之间设置间隙，设置的间隙可在高度方向上进行缓冲，从而避免顶盖组件限制绝缘构件的变形，还可以减小传递到顶盖片的膨胀力，从而避免顶盖片变形；其次，在绝缘构件两端设置的连接片放置槽，使连接片底部不低于绝缘构件底面，防止连接片受力变形。通过设置间隙以及连接片放置槽，有效的抵抗及缓冲了沿卷芯排列方向所产生的合力。此种结构的新型二次电池，结构简单，可有效减少由于电极组件膨胀所产生的合力对电池造成的挤压。

7、作为本实用新型的优选方案，所述壳体内部底面上设置有支撑部件，所述支撑部件为截面为波浪形板状构件。进一步说，截面为波浪形板状构件是一个由若干相互连接的拱形组合而成的结构，可以抵抗来自于拱顶上方的力，因此，所述支撑部件的作用，是为了支撑和缓冲所述卷芯在高度方向上的膨胀所产生的力。其所述支撑部件可选择pp材质的透明塑胶。

8、作为本实用新型的优选方案，所述壳体内设置有腔室，所述腔室内侧壁设有保护膜，所述保护膜内侧设置有保液层，所述保液层为具有若干细小孔道的薄壁结构。进一步说，所述保液层是充分利用毛细作用，改善所述卷芯上层的浸润速度和效果，提高注液产能的一种结构，类似但不限于如具有毛细作用的棉线组合或是其余具有若干细小孔道的薄壁结构，又或是多孔绝缘垫片等结构。

9、作为本实用新型的优选方案，所述绝缘构件上设置有导流结构，所述导流结构包括若干直流通孔以及设置于所述直流通孔周向的若干分流口。进一步说，所述分流口和所述直流通孔共同作用，构成一个伞状结构，可使所述卷芯均匀的吸收电解液。所述直流通孔的一个较优选择是呈扇形均匀分布的较大通孔，所述分流口可以是若干均匀分布在所述直流通孔外侧一周的小圆孔。

10、作为本实用新型的优选方案，所述间隙高度范围为0.5mm至3mm。进一步说，所述间隙高度选择范围为0.5mm～3mm，是由于如果所述间隙小于0.5mm，那么所述间隙能够吸收的膨胀量有限，所述顶盖片仍然会出现较大程度的变形。而如果所述间隙高度大于3mm，那么所述间隙将会占用较大的空间，从而降低二次电池的能量密度。

11、作为本实用新型的优选方案，每个所述电极单元包括卷芯以及两组所述连接片，所述电极单元由若干个所述卷芯沿竖直方向叠放而成。进一步说，竖直方向叠放设置的所述卷芯，同样可以在一定的程度上减小由于膨胀所产生的合力。

12、作为本实用新型的优选方案，所述绝缘构件底部为平面，相对所述连接片放置槽的一面设置有围边的板件，所述绝缘构件设置有围边的一面上设置有加强筋。进一步说，将所述绝缘构件底部，也就是与所述电极组件相近的一面设置为一个平面，是为了防止所述卷芯膨胀时导致卷芯某处收到集中应力，影响电池性能；所述加强筋则是为了增加所述绝缘构件的强度，防止因所述卷芯膨胀而破裂。

13、作为整个新型二次电池的重要改进结构，所述绝缘构件结构还可以为：所述绝缘构件中间设有凹槽且两端设有凸台，所述连接片放置槽设置于所述凸台内，所述连接片放置槽的深度大于所述连接片厚度；所述凹槽(125)上设有所述导流结构。

14、所述绝缘构件为中间设置有的所述凹槽、两端设置所述凸台的板件，可有效提高所述绝缘构件的抗压能力，防止因卷芯膨胀力导致所述绝缘构件破裂，导致所述绝缘构件破碎，尖锐部分刺破所述卷芯导致电池内短路。

15、结构和材质往往是同时构成一个部件的两个重要因素，就顶盖组件而言，从实用性以及经济性综合考虑各种材质，不管是所述绝缘构件为方形板件或是中间设置所述凹槽、两端设置所述凸台的板件时，所述绝缘构件的材质采用塑胶是一个较优的选择。同时，为了保证所述绝缘构件的强度，选择黑色或半透明，绝缘构件的杨氏弹性模量为0.9±0.3gpa的塑胶pp作为绝缘构件的材质更好。

16、作为本实用新型的优选方案，所述凹槽与所述凸台沿所述绝缘构件长度方向平滑过渡连接；所述凹槽两侧设有边缘板，所述边缘板顶端与所述凸台上表面平齐。

17、进一步说，平滑过渡连接，可以防止制作过程中出现毛刺等工艺上的失误，从而刺破所述卷芯；同时设置所述边缘板是为了便于所述绝缘构件与所述壳体更好的连接，从而保证电池的密封性能，因此所述边缘板必然是沿所述绝缘构件沿宽度方向设置在所述凹槽两侧。

18、还有一种电池模组，所述电池模组包括若干个上述的新型二次电池。

19、本实用新型的一种电池模组，采用了上述改进了顶盖组件以及电池内部部分结构的新型二次电池，其使用寿命较长。

20、综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

21、1、本实用新型的新型二次电池，其卷芯沿竖直方向叠放后，其电极组件同样按照竖直方向叠放，竖直叠放的电极组件，膨胀所产生的合力会小很多；且通过设置间隙以及连接片放置槽，有效的抵抗及缓冲了沿卷芯排列方向所产生的合力；此种结构的新型二次电池，结构简单，可有效减少由于电极组件膨胀所产生的合力对电池造成的挤压。

22、2、本实用新型的新型二次电池，在腔室底端设置连续拱形的支撑部件，支撑和缓冲了卷芯在高度方向上的膨胀所产生的力，同时增加了保液层和导流结构，使卷芯更好的吸收电解质，提高了注液产能。

23、3、本实用新型的一种电池模组，采用了上述改进了顶盖组件以及电池内部部分结构的新型二次电池，提高了使用寿命。