[實用新型]方形二次電池

有效

• 申請號: 201921312911.2
• 申請日: 2019-08-13
• 公開（公告）號: CN210245642U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 馬笑笑;金敏;劉飛
• 申請（專利權）人: 江蘇塔菲爾新能源科技股份有限公司;東莞塔菲爾新能源科技有限公司;深圳塔菲爾新能源科技有限公司
• 主分類號: H01M10/04
• 分類號: H01M10/04;H01M2/02;H01M2/04;H01M2/26
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 張艷美;鄒敏敏

本實用新型提供了一種方形二次電池，包括頂蓋、電芯和容納電芯的殼體，頂蓋將殼體進行密封，殼體包括兩個相對的主平面和介于兩個主平面之間且相對的兩個側平面，兩個主平面的頂部向下內凹形成槽口，頂蓋具有頂蓋片，以兩個側平面之間的距離連線定義為長度方向，以兩個主平面之間的距離連線定義為寬度方向，頂蓋片于寬度方向的兩端分別向平行于頂蓋片的方向延伸形成凸起，凸起于豎直向下彎折并與槽口激光焊接固定。頂蓋一體成型凸起，凸起與槽口激光焊接，因而將殼體和頂蓋之間的焊縫位置調整到殼體的主平面上，頂蓋與殼體焊接處為平行設置其相當于將焊縫位置下移，焊縫避開了應力集中區域，提高結構抗疲勞能力，因而阻止了產生焊縫裂開而使電芯報廢的問題。

技術領域

本實用新型涉及二次電池領域，尤其涉及一種殼體和頂蓋采用特殊固定方式的方形二次電池。

背景技術

現代社會，越來越多的電動工具及新能源交通工具的驅動電源向著高容量、高安全性的方向發展，二次電池以其高容量等優良特性，廣泛地運用在電動工具及新能源交通工具中。這些二次電池除了具有高容量外還應當具有良好的安全性才能達到使用的標準和滿足人們的需求。

二次電池中比較常見的是方形二次電池，方形二次電池包括頂蓋、電芯和容納電芯的殼體，頂蓋和殼體一般采用激光焊接固定，將頂蓋放在殼體上，調整好位置后進行激光焊接，頂蓋與殼體間夾角為90°。激光焊接可焊接難熔材料與異種材料施焊，效果良好，然而激光焊焊縫容易產生氣孔、表面塌陷和咬邊等缺陷。同時，在實際使用中，方形二次電池的電芯經過多次充放電循環，容易產生膨脹，充電時，電芯膨脹，其主平面受力向外側鼓脹而作用于殼體上，放電時，電芯膨脹程度降低，主平面向內側反彈。由于方形二次電池的頂蓋與殼體焊接處為90°的直角，焊縫剛好位于應力集中處。在經過電芯的多次循環后，頂蓋與殼體的焊縫處由于應力集中以及激光焊的缺陷的影響，導致焊縫處產生疲勞損傷，焊縫裂開而使電芯報廢。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，基于上述問題而提出一種新的方形二次電池，其可以避免頂蓋和殼體的焊縫產生疲勞損傷而裂開，以致使電芯報廢。

由于激光焊焊縫的氣孔缺陷控制比較困難，且存在氣孔難以檢測，故要解決焊縫處產生疲勞損傷的問題，需要從焊縫處應力集中出發。本申請的發明人經實驗驗證發現，通過CAE仿真得到應力集中位置是在殼體的主平面的頂部與頂蓋的連接處，其于高度上的尺寸為0～3mm，如圖1中A表示的位置所示?；诖?，發明人提出了一種改進方案，通過改變激光焊接位置，避開結構應力集中部位，從而避免焊縫產生疲勞損傷導致電芯開裂報廢。

具體的改進方案為提供了一種方形二次電池，包括頂蓋、電芯和容納所述電芯的殼體，所述頂蓋將所述殼體進行密封，所述殼體包括兩個相對的主平面和介于兩個所述主平面之間且相對的兩個側平面，兩個所述主平面的頂部向下內凹形成槽口，所述頂蓋具有頂蓋片，以兩個所述側平面之間的距離連線定義為長度方向，以兩個所述主平面之間的距離連線定義為寬度方向，所述頂蓋片于寬度方向的兩端分別向平行于所述頂蓋片的方向延伸形成凸起，所述凸起于豎直向下彎折并與所述槽口激光焊接固定。

本實用新型的方形二次電池的頂蓋上一體成型出凸起，凸起與槽口進行激光焊接，因而將殼體和頂蓋之間的焊縫位置調整到殼體的主平面上，方形二次電池的頂蓋與殼體焊接處為平行設置不再成90°的直角，其相當于將焊縫位置下移，焊縫避開了應力集中區域，提高結構抗疲勞能力，因而阻止了電芯反復的充放電過程中產生的焊縫裂開而使電芯報廢的問題。

進一步的，兩個所述主平面的頂部的中間部分向下內凹形成槽口，即僅在應力集中區開設槽口即可。更進一步的，所述槽口的深度為3～10mm，于此深度下可有效的避開應力集中區域而將焊縫位置下移。槽口的深度為3～10mm也相當于延伸出的凸起的寬度尺寸為3～10mm。