[实用新型]二次电池及其盖体组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种二次电池(可重复充放电电池)及其盖体组件，特别涉及一种可耐较高电压的二次电池及其盖体组件。

背景技术

传统的圆柱型二次电池结构如图1所示。一般而言，二次电池10包括电池罐19、安装于电池罐19中的卷心型电极组件50、以及与电池罐19的上部连接的盖体组件11。于电极组件50的结构中，阴极501与阳极502以卷心方式缠绕，且隔离膜夹设于阴极501与阳极502之间进行隔离。阴极501连接阴极(正电极)接头17，阴极接头17与盖体组件11相连接。阳极连接阳极(负电极)接头(图未示)，阳极接头连接容器19的下部。盖体组件11包括构成阴极(正电极)末端的上盖12、于电极组件50内部温度上升时截断电流的正温度系数(PTC)元件13、当电池的内部压力上升时截断电流和/或排放气体的安全阀14、衬垫15及焊接板16。焊接板16连接阴极接头17，阴极接头17连接阴极501。盖体组件11的结构为上盖12、PTC元件13、安全阀14、衬垫15以及焊接板16依序堆叠。

电极组件50包含上绝缘板51及下绝缘板(图未示出)循序通过电池罐19的开口而插入电池罐19。上绝缘板51及下绝缘板分别安装在电池罐19的上及下方部分。电池罐19上方部分中的外壁朝着其中心压按以形成凹陷部分191。亦即，凹陷部分191凹入在电池罐19的外壁。凹陷部分191避免电极组件50在电池罐19中移动。盖体组件11与电池罐19间可利用衬垫18隔开。

上述PTC元件13是中空的碟型(DISC)设计，而PTC元件13的厚度影响电极组件50的容量。一般而言，PTC元件13愈厚，电极组件50高度将受到压缩，相对降低电极组件50的容量。有鉴于此，传统上PTC元件13的最大厚度受限为约0.3mm，使得其耐电压仅可达约15V。目前市面上高功率产品众多，耐电压特性的要求也愈来愈高，使得包含PTC元件的传统盖体组件设计已不符所需。

发明内容

本实用新型关于一种二次电池及其盖体组件，利用增加PTC元件的厚度，从而增进耐电压特性。

本实用新型的第一方面揭示一种二次电池。二次电池包含电池罐及盖体组件。盖体组件耦合至电池罐的开口端，且包含碟型PTC元件、上盖、绝缘层及安全阀。其中碟型PTC元件包含第一导电层、第二导电层及PTC材料层，该PTC材料层层叠设置于该第一及第二导电层之间。上盖包含环形侧壁及外凸缘，且环形侧壁围绕形成凹穴，该凹穴容纳该PTC元件。PTC元件的第二导电层电气连接该凹穴底部。绝缘层环绕设置于该PTC元件侧表面与环形侧壁之间进行隔离。安全阀连接外凸缘并电气连接至电池罐中的阴极，可泄除电池罐的不正常过大压力和/或截断电流。

本实用新型的第二方面揭示一种二次电池的盖体组件，该盖体组件用于耦合至相对应电池罐的开口端。盖体组件包含碟型PTC元件、上盖、绝缘层及安全阀。其中PTC元件包含第一导电层、第二导电层及PTC材料层，该PTC材料层层叠设置于该第一及第二导电层之间。上盖包含环形侧壁及外凸缘，且环形侧壁围绕形成凹穴。该凹穴容纳该碟型PTC元件，该PTC元件的第二导电层电气连接该凹穴底部。绝缘层环绕设置于该PTC元件侧表面与环形侧壁之间进行隔离。安全阀连接外凸缘并电气连接至电池罐中的阴极，可泄除电池罐的不正常过大压力和/或截断电流。

一实施例中，该上盖由单一平板弯折而成。

一实施例中，该PTC元件的上缘与该环形侧壁的上缘等高或略高于该环形侧壁的上缘。

一实施例中，该盖体组件为帽状结构，碟型PTC元件形成帽状结构顶部，且上盖的外凸缘形成帽状结构的帽沿部分。

一实施例中，PTC材料层的厚度为1.5～2.5mm。

本实用新型利用结构上的变化设计，可容纳较厚的PTC元件，从而增加耐电压特性，例如可耐40V的电压。

附图说明

图1为公知二次电池剖面示意图。

图2示出了本实用新型一实施例的二次电池剖面示意图。

图3示出了图2所示的二次电池的盖体组件立体示意图。

图4示出了图2所示的二次电池的盖体组件的剖面立体示意图。

其中，附图标记说明如下：

10、20  二次电池

11  盖体组件

12  上盖

13  碟型PTC元件

14  安全阀

15  衬垫

16  焊接板

17  阴极接头

18  衬垫

19  电池罐