极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置的制作方法

本申请涉及电池，具体涉及一种极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置。

背景技术：

1、电池中的极柱结构为了满足推拉强度、抗扭强度等需求，通常会使用铜铝复合材料。目前极柱结构包括注塑结构、铆接结构等，采用注塑或者铆接工艺制造出来的极柱结构需要消耗大量铜铝复合材料，导致生产成本较高。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本申请的实施例提供了一种极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置，其在保证良好密封性能的情况下，减少复合金属体的用料，有效地降低生产成本。

2、第一方面，提供了一种极柱结构，包括：

3、安装载体，设有安装孔，所述安装载体包括第一抵接壁；

4、极柱，包括层叠设置的第一金属层和第二金属层，所述第一金属层至少包括第一台阶面；

5、固定环，套设于所述第二金属层的外周壁，所述固定环包括第一端壁；

6、密封件，套设于所述第一金属层的外周壁；所述密封件包括相对设置的第一密封壁和第二密封壁，所述第一密封壁抵接于所述第一抵接壁，所述第二密封壁抵接于所述第一台阶面和所述第一端壁。

7、根据本申请的第一方面，所述第一金属层为铝层，所述第二金属层为铜层。

8、根据本申请的第一方面，所述第一端壁与所述第一台阶面共面。

9、根据本申请的第一方面，所述第一端壁设有凹槽，所述凹槽的底壁与所述第一抵接壁之间的距离大于所述第一金属层和所述第二金属层的结合面与所述第一抵接壁之间的距离，所述密封件的至少部分配合于所述凹槽。

10、根据本申请的第一方面，所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧设有第一容置槽，所述第一容置槽延伸至所述固定环和所述第二金属层的结合面；和/或，

11、所述固定环还包括与所述第一端壁相对设置的第二端壁，所述第二端壁设有第二容置槽，所述第二容置槽延伸至所述固定环和所述第二金属层的结合面。

12、根据本申请的第一方面，所述固定环远离所述第一金属层的一侧与所述第二金属层远离所述第一金属层的一侧存在高度差，形成台阶槽。

13、根据本申请的第一方面，所述第一金属层还包括第二台阶面，所述第二台阶面与所述第一金属层和所述第二金属层的结合面之间的距离大于第一台阶面与所述第一金属层和所述第二金属层的结合面之间的距离；

14、所述极柱结构还包括连接件，所述连接件与所述安装孔配合，并配合于所述第二台阶面。

15、根据本申请的第一方面，所述连接件至少包括焊接部，所述焊接部呈圆柱状，所述焊接部与所述第二台阶面穿透焊接；或者，

16、所述第一金属层还包括第三台阶面，所述第三台阶面与所述第一金属层和第二金属层的结合面之间的距离大于所述第二台阶面与所述第一金属层和所述第二金属层的结合面之间的距离，所述第三台阶面与第二台阶面之间形成台阶部，所述焊接部呈圆筒状，所述焊接部的内侧壁与所述台阶部焊接。

17、根据本申请的第一方面，所述焊接部远离所述第二台阶面的一侧表面与所述第三台阶面共面。

18、根据本申请的第一方面，所述连接件远离所述第一金属层的一侧设有减料槽。

19、根据本申请的第一方面，所述焊接部的至少部分抵接于所述第一密封壁。

20、根据本申请的第一方面，所述第一密封壁与所述第二台阶面共面。

21、根据本申请的第一方面，所述极柱结构还包括第一绝缘件，所述第一绝缘件设置于所述连接件和所述安装载体之间，以用于绝缘所述连接件和所述安装载体；所述第一绝缘件的至少部分伸至所述安装孔内并抵接于所述第一密封壁。

22、根据本申请的第一方面，所述安装载体还包括与所述第一抵接壁相对设置的第二抵接壁，所述第二抵接壁靠近所述安装孔的部分朝着靠近第一绝缘件的方向凸出形成凸起；所述第一绝缘件对应所述凸起的一侧表面设置有凹陷，所述凹陷与所述凸起配合。

23、根据本申请的第一方面，所述第一抵接壁靠近所述安装孔的部分朝着靠近所述第一绝缘件的方向凹陷形成收容槽，所述密封件的至少部分收容于所述收容槽。

24、根据本申请的第一方面，所述安装载体还包括与所述第一抵接壁相对设置的第二抵接壁，所述第二抵接壁靠近所述安装孔的部分朝着靠近第一绝缘件的方向凸出形成凸起，所述收容槽的槽深大于所述凸起的凸出高度。

25、根据本申请的第一方面，所述极柱结构还包括第二绝缘件，所述第二绝缘件配合于所述第一抵接壁，所述第二绝缘件的至少部分伸至所述收容槽，且位于所述第一抵接壁和所述固定环之间。

26、根据本申请的第一方面，所述安装孔和所述第一绝缘件的内孔壁为非圆结构。

27、第二方面，还提供了一种顶盖组件，包括：

28、盖板；

29、如前实施例所述的极柱结构，所述安装载体为所述盖板的至少部分。

30、第三方面，还提供了一种电池单体，包括：

31、壳体；

32、电极组件，容置于所述壳体内；

33、如前实施例所述的顶盖组件，所述顶盖组件设置于所述壳体的开口。

34、第四方面，还提供了一种电池单体，包括：

35、壳体；

36、如前实施例所述的极柱结构，所述安装载体为所述壳体的至少部分；

37、电极组件，容置于所述壳体内；

38、盖板，设置于所述壳体的开口。

39、根据本申请的第四方面，所述电极组件包括电极主体和设置于所述电极主体上的极耳，所述极耳焊接于所述固定环或者所述第二金属层。

40、根据本申请的第四方面，所述电极组件包括电极主体、设置于所述电极主体上的极耳以及与所述极耳连接的转接片，所述转接片焊接于所述固定环或者所述第二金属层。

41、根据本申请的第四方面，所述固定环与所述转接片一体成型。

42、第五方面，还提供了一种电池，包括如前实施例所述的电池单体。

43、第六方面，还提供了一种用电装置，包括如前实施例所述的电池。

44、本申请实施例提供的极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置，其通过固定环套设于第二金属层的外周壁，不仅可以有效地改善电解液容易接触第一金属层的问题，而且避免了增加第二金属层的长度，可以减少极柱的复合金属体用料；其通过第一密封壁抵接于第一抵接壁，第二密封壁抵接于第一台阶壁和第一端壁，使得密封件的其中部分可以覆盖于固定环与第二金属层的结合处，防止电解液从固定环与第二金属层的结合处流向第一金属层，保证了良好的密封性能，从而在保证良好密封性能的情况下，减少复合金属体的用料，有效地降低生产成本。

技术特征：

1.一种极柱结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述第一金属层(121)为铝层，所述第二金属层(122)为铜层。

3.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述第一端壁(131)与所述第一台阶面(1211)共面。

4.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述第一端壁(131)设有凹槽(133)，所述凹槽(133)的底壁与所述第一抵接壁(112)之间的距离大于所述第一金属层(121)和所述第二金属层(122)的结合面与所述第一抵接壁(112)之间的距离，所述密封件(140)的至少部分配合于所述凹槽(133)。

5.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述第二金属层(122)远离所述第一金属层(121)的一侧设有第一容置槽(123)，所述第一容置槽(123)延伸至所述固定环(130)和所述第二金属层(122)的结合面；和/或，

6.根据权利要求1所述的极柱结构，其特征在于，所述固定环(130)远离所述第一金属层(121)的一侧与所述第二金属层(122)远离所述第一金属层(121)的一侧存在高度差，形成台阶槽(135)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的极柱结构，其特征在于，所述第一金属层(121)还包括第二台阶面(1212)，所述第二台阶面(1212)与所述第一金属层(121)和所述第二金属层(122)的结合面之间的距离大于第一台阶面(1211)与所述第一金属层(121)和所述第二金属层(122)的结合面之间的距离；

8.根据权利要求7所述的极柱结构，其特征在于，所述连接件(150)至少包括焊接部(151)，所述焊接部(151)呈圆柱状，所述焊接部(151)与所述第二台阶面(1212)穿透焊接；或者，

9.根据权利要求8所述的极柱结构，其特征在于，所述焊接部(151)远离所述第二台阶面(1212)的一侧表面与所述第三台阶面(1213)共面。

10.根据权利要求8所述的极柱结构，其特征在于，所述连接件(150)远离所述第一金属层(121)的一侧设有减料槽(152)。

11.根据权利要求8所述的极柱结构，其特征在于，所述焊接部(151)的至少部分抵接于所述第一密封壁(141)。

12.根据权利要求7所述的极柱结构，其特征在于，所述第一密封壁(141)与所述第二台阶面(1212)共面。

13.根据权利要求7所述的极柱结构，其特征在于，所述极柱结构还包括第一绝缘件(160)，所述第一绝缘件(160)设置于所述连接件(150)和所述安装载体(110)之间，以用于绝缘所述连接件(150)和所述安装载体(110)；所述第一绝缘件(160)的至少部分伸至所述安装孔(111)内并抵接于所述第一密封壁(141)。

14.根据权利要求13所述的极柱结构，其特征在于，所述安装载体(110)还包括与所述第一抵接壁(112)相对设置的第二抵接壁(113)，所述第二抵接壁(113)靠近所述安装孔(111)的部分朝着靠近第一绝缘件(160)的方向凸出形成凸起(114)；所述第一绝缘件(160)对应所述凸起(114)的一侧表面设置有凹陷(161)，所述凹陷(161)与所述凸起(114)配合。

15.根据权利要求13所述的极柱结构，其特征在于，所述第一抵接壁(112)靠近所述安装孔(111)的部分朝着靠近所述第一绝缘件(160)的方向凹陷形成收容槽(115)，所述密封件(140)的至少部分收容于所述收容槽(115)。

16.根据权利要求15所述的极柱结构，其特征在于，所述安装载体(110)还包括与所述第一抵接壁(112)相对设置的第二抵接壁(113)，所述第二抵接壁(113)靠近所述安装孔(111)的部分朝着靠近第一绝缘件(160)的方向凸出形成凸起(114)，所述收容槽(115)的槽深大于所述凸起(114)的凸出高度。

17.根据权利要求15所述的极柱结构，其特征在于，所述极柱结构还包括第二绝缘件(170)，所述第二绝缘件(170)配合于所述第一抵接壁(112)，所述第二绝缘件(170)的至少部分伸至所述收容槽(115)，且位于所述第一抵接壁(112)和所述固定环(130)之间。

18.根据权利要求13所述的极柱结构，其特征在于，所述安装孔(111)和所述第一绝缘件(160)的内孔壁为非圆结构。

19.一种顶盖组件，其特征在于，包括：

20.一种电池单体，其特征在于，包括：

21.一种电池单体，其特征在于，包括：

22.根据权利要求20或者21所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括电极主体和设置于所述电极主体上的极耳，所述极耳焊接于所述固定环(130)或者所述第二金属层(122)。

23.根据权利要求20或者21所述的电池单体，其特征在于，所述电极组件包括电极主体、设置于所述电极主体上的极耳以及与所述极耳连接的转接片，所述转接片焊接于所述固定环(130)或者所述第二金属层(122)。

24.根据权利要求23所述的电池单体，其特征在于，所述固定环(130)与所述转接片一体成型。

25.一种电池，其特征在于，包括如权利要求20或者21所述的电池单体。

26.一种用电装置，其特征在于，包括如权利要求25所述的电池。

技术总结
本申请涉及一种极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置，涉及电池技术领域，该极柱结构包括安装载体、极柱、固定环以及密封件，安装载体设有安装孔，安装载体包括第一抵接壁；极柱包括层叠设置的第一金属层和第二金属层，第一金属层至少包括第一台阶面；固定环套设于第二金属层的外周壁，固定环包括第一端壁；密封件套设于第一金属层的外周壁；密封件包括相对设置的第一密封壁和第二密封壁，第一密封壁抵接于第一抵接壁，第二密封壁抵接于第一台阶面和第一端壁。该极柱结构、顶盖组件、电池单体、电池以及用电装置在保证良好密封性能的情况下，减少复合金属体的用料，有效地降低生产成本。

技术研发人员：陈圣立,陆斌,王汭,於洪将
受保护的技术使用者：江苏正力新能电池技术有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/8/13