CN114175371A - 极柱、电池及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种极柱、电池和电子设备，电池包括壳体、壳盖、密封件、连接件、电芯和极柱，电子设备包括设备壳体和电池，极柱包括基板及设于基板上的引出部，引出部包括第一部、第二部和安装孔；第二部连接于第一部远离基板的端部；安装孔连接第一部和第二部，且安装孔的敞开口位于第二部；沿平行基板的方向，第一部的最小横截面面积大于第二部的最大横截面面积；上述的极柱通过在引出部上设置横截面积不同的第一部和第二部，以在铆压时能够更容易将第二部相对第一部铆压弯折，从而减少铆压时对连接件的作用力，避免连接件起翘；结构简单可靠，能够提高铆接电池的使用安全性和可靠性。

Description

极柱、电池及电子设备
技术领域
本申请涉及动力电池技术领域，特别涉及一种极柱、电池及电子设备。
背景技术
现有技术下的极柱在进行铆接作业时，需要在极柱的折弯部分和密封圈之间设置垫圈，但是由于极柱不能支撑垫圈，铆压时很容易将垫圈加压变形起翘，继而导致密封圈受到垫圈的作用力而形成破损或微裂纹缺陷，造成电池内短路，并影响电池的使用安全性和可靠性。
发明内容
鉴于上述状况，有必要提供一种极柱、电池及电子设备，避免出现极柱在铆压时将垫圈挤压起翘，从而影响密封圈的密封效果。
本申请的实施例提供一种极柱，包括基板及设于所述基板上的引出部。所述引出部包括第一部、第二部和安装孔。所述第二部连接于所述第一部远离所述基板的端部。所述安装孔连接所述第一部和所述第二部，且所述安装孔的敞开口位于所述第二部。沿平行所述基板的方向，所述第一部的最小横截面面积大于所述第二部的最大横截面面积。
上述的极柱通过在引出部上设置横截面积不同的第一部和第二部，以在铆压时能够更容易将第二部相对第一部铆压弯折；避免出现极柱在铆压时将垫圈挤压起翘，能够提高电池的使用安全性和可靠性。
在本申请的一些实施例中，所述第二部沿平行所述基板方向的横截面面积沿远离所述第一部的方向递减。
上述的第二部横截面面积小于第一部的横截面面积，可以使第二部相对第一部更容易铆压弯折。
在本申请的一些实施例中，所述第一部为圆柱状结构，所述第二部为圆柱状结构，且所述第一部的外径大于所述第二部的外径。
上述的引出部的外轮廓呈台阶状，在铆压第二部时台阶可以提供定位支撑的功能。
本申请的实施例还提供一种电池，包括壳体、壳盖、密封件、连接件、电芯和由上述极柱受压变形形成的极柱；所述壳体具有铆接孔；所述壳盖连接于所述壳体并与所述壳体形成腔室；所述基板位于所述腔室内，所述第一部穿设于所述铆接孔，所述第二部背离所述安装孔折弯设置；所述密封件套设于所述极柱，位于所述壳体和所述极柱之间；所述连接件设于所述第二部和所述密封件之间；所述电芯设置于所述腔室内并电连接所述极柱。
上述电池中的极柱通过在引出部上设置横截面积不同的第一部和第二部，以在铆压时能够更容易将第二部相对第一部铆压弯折，从而减少铆压时对连接件的作用力，避免垫圈起翘，使密封件不仅将电池绝缘的连接壳体，还稳定的将极柱和壳体之间的缝隙填充密封；结构简单可靠，能够提高铆接电池的使用安全性和可靠性。
在本申请的一些实施例中，所述连接件的两端分别贴合于所述第二部和所述密封件。
上述的第二部通过抵压连接件作用于密封件，以将密封件压缩，使密封件起到绝缘、密封的作用。
在本申请的一些实施例中，所述连接件靠近所述安装孔的端部抵接于所述第二部。
上述的连接件在挤压密封件时，能够避免出现密封件被挤到连接件端部与第二部之间的缝隙中，从而导致密封件破损的问题。
在本申请的一些实施例中，所述连接件与所述第二部的抵接处包括斜面。
上述的斜面可使第二部的弯折角不会抵压到连接件，从而进一步防止连接件翘起。
在本申请的一些实施例中，所述密封件包括第一密封段、第二密封段和第三密封段；所述第一密封段两端分别贴合于所述基板和所述壳体的内壁；所述第二密封段连接于所述第一密封段，所述第二密封段的两端分别贴合于所述第一部和所述铆接孔的内壁；所述第三密封段连接于所述第二密封段远离所述第一密封段的端部，所述第三密封段的两端分别贴合于所述连接件和所述壳体的外壁。
上述的密封件可保证极柱不会与壳体电连接，并将极柱和铆接孔之间的缝隙填充密封。
在本申请的一些实施例中，所述第一密封段、所述第二密封段和所述第三密封段中的至少任意两个一体成型。
上述一体成型的密封件可避免出现连接件将第三密封段向外挤压，从而导致连接件与壳体电连接、极柱与壳体电连接，从而导致电池短路。
在本申请的一些实施例中，所述密封件靠近所述第二部的端部具有斜面。
上述密封件端部的斜面可便于连接件将密封件往外挤压变形，避免铆压时密封件堆积在一起。
在本申请的一些实施例中，所述密封件贴合于所述壳体内壁的部分具有凸起部。
上述的凸起部可进一步保证密封件与壳体内壁的密封可靠性。
在本申请的一些实施例中，所述电芯还包括正极极耳和负极极耳，所述正极极耳和所述负极极耳中的之一电连接于所述壳体，所述正极极耳和所述负极极耳中的另一个电连接于所述极柱。
上述的正极极耳和负极极耳将电芯、壳体和极柱连接在一起，使得电芯可为外接设备供电。
本申请的实施例还提供一种电子设备，包括设备壳体和上述的电池，所述电池安装在所述设备壳体内。
上述电子设备中的极柱通过在引出部上设置横截面积不同的第一部和第二部，以在铆压时能够更容易的将第二部相对第一部铆压弯折，从而减少铆压时对连接件的作用力，避免垫圈起翘，使密封件不仅将极柱绝缘的连接壳体，还稳定的将极柱和壳体之间的缝隙填充密封；结构简单可靠，能够提高铆接电池的使用安全性和可靠性。
附图说明
图1是本申请的一个实施例中的电池的结构示意图。
图2是本申请的一个实施例中的电池的局部剖视图。
图3是本申请的一个实施例中的极柱部分的放大图。
图4是本申请的一个实施例中的极柱的结构示意图。
图5是本申请的另一个实施例中的极柱的结构示意图。
图6是本申请的另一个实施例中的极柱的结构示意图。
图7是本申请的另一个实施例中的极柱的结构示意图。
图8是本申请的一个实施例中的密封件的结构示意图。
图9是本申请的一个实施例中的极柱部分待铆压的结构示意图。
图10是本申请的另一个实施例中的密封件的结构示意图。
图11是本申请的另一个实施例中的密封件的结构示意图。
主要元件符号说明
电池 100
壳体 1
壳盖 2
电芯 3
正极极耳 31
负极极耳 32
极柱 4
基板 41
基板面 411
引出部 42
第一部 421
第二部 422
第一安装孔 423
连接部 424
密封件 5
底板 51
延伸部 52
第二安装孔 53
第一密封段 54
第二密封段 55
第三密封段 56
凸起部 57
连接件 6
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。
需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中设置的元件。当一个元件被认为是“设置在”另一个元件，它可以是直接设置在另一个元件上或者可能同时存在居中设置的元件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。
本申请的实施例提供一种极柱、电池和电子设备，所述电池包括壳体、壳盖、密封件、连接件、电芯和所述极柱，所述电子设备包括设备壳体和所述电池，所述极柱包括基板及设于所述基板上的引出部，所述引出部包括第一部、第二部和安装孔；所述第二部连接于所述第一部远离所述基板的端部；所述安装孔连接所述第一部和所述第二部，且所述安装孔的敞开口位于所述第二部；沿平行所述基板的方向，所述第一部的最小横截面面积大于所述第二部的最大横截面面积。
上述的极柱通过在引出部上设置横截面积不同的第一部和第二部，以在铆压时能够更容易将第二部相对第一部铆压弯折，从而减少铆压时对连接件的作用力，避免连接件起翘，进一步防止连接件起翘过程中对密封件产生远离极柱方向的作用力，使得密封件不仅将极柱绝缘的连接壳体，还稳定的将极柱和壳体之间的缝隙填充密封；结构简单可靠，能够提高铆接电池的使用安全性和可靠性。
下面结合附图，对本申请的实施例作进一步的说明。
本申请的实施方式提供一种电子设备，该电子设备包括设备壳体和电池，电池设置于设备壳体内并可为该电子设备提供电能。
如图1和图2所示，电池100包括壳体1、壳盖2、电芯3、密封件5、连接件6和极柱4。
壳盖2设置于壳体1的端口，壳盖2与壳体1形成一个腔室。
壳盖2可以焊接或粘接于壳体1的端口。
电芯3设置于上述的腔室内，包括正极极片、负极极片、正极极耳31和负极极耳32，正极极耳31连接于正极极片，负极极耳32连接于负极极片。
极柱4可以设于壳体1侧壁上，也可以设于端盖上。下面以极柱4设于壳体1侧壁上为例作进一步的说明。
壳体1侧壁上设有铆接孔，极柱4设于铆接孔内并铆接于壳体1侧壁。并且，一部分的极柱4位于壳体1内的腔室，一部分的极柱4位于壳体1之外，极柱4位于腔室内的部分用于电连接电芯3、极柱4位于壳体1外的部分用于连接电子设备。
正极极耳31和负极极耳32中的之一电连接于壳体1，正极极耳31和负极极耳32中的另一个电连接于极柱4位于腔室内的部分，使得正极极耳31和负极极耳32将极柱4和壳体1与电芯3内部的正极极片和负极极片连接，以便将电芯3所产生的电能输送出去。
下面以正极极耳31连接于极柱4、负极极耳32连接于壳体1为例作进一步的说明。
如图3和图4所示，极柱4在铆接孔内经铆压后，通过密封件5绝缘的连接于壳体1。
极柱4包括基板41和设于基板41上的引出部42，基板41具有基板面411，引出部42位于基板面411上。
引出部42具有中心轴线，该中心轴线与基板面411呈一夹角，该夹角可以为90°。
引出部42包括第一部421、第二部422和第一安装孔423。
第二部422连接于第一部421，且第二部422位于第一部421远离基板41的端部。
第一安装孔423连接第一部421和第二部422，第一安装孔423的敞开口位于第二部422。
在沿第一安装孔423中心轴线的方向上，第一安装孔423的长度不大于引出部42和基板41的厚度之和，即第一安装孔423未贯穿极柱4。
第一安装孔423的中心轴线可以重合于引出部42的中心轴线。
当极柱4还未被铆压的设于铆接孔时，基板41位于壳体1内部、第二部422延伸出壳体1外部，可以通过铆压设备上的铆钉连接第一安装孔423，以将第二部422翻边折弯使得极柱4铆接于壳体1侧壁。
下面以通过铆钉将第二部422翻边为例作进一步的说明。
由于壳体1一般为金属材质，为了避免极柱4接触到壳体1继而导致电池100发生短路，密封件5需要套设于极柱4上，使极柱4可以绝缘的连接壳体1。
当套设有密封件5的极柱4设于铆接孔时，铆钉连接第一安装孔423并使第二部422沿周向往远离第一安装孔423的方向翻边折弯，直至密封件5紧密的抵接于壳体1侧壁，此时，密封件5不仅使极柱4绝缘的连接于壳体1侧壁，还将极柱4与铆接孔之间的缝隙填充以防止腔室内的电解液流出。
在进行铆压作业时，第二部422的折弯量很难控制，因此极易出现铆压过度而引起密封圈过度压缩，形成破损或微裂纹缺陷，或铆压不到位而未起到密封效果。因此，本申请的实施例中，连接件6套设于引出部42，能够在进行铆压作业时驱使密封件5随引出部42翻边变形以形成“工”字形的铆压结构，保证密封件5的绝缘及密封效果。
连接件6为具有中心孔的环状结构，且该中心孔的内径与引出部42的外径对应，使得连接件6可套设于引出部42上。
进一步的，连接件6套设于第二部422上且位于折弯后的第二部422与密封件5之间，用以给密封件5施加平面压力，避免密封件5出现破损或微裂纹缺陷，保证密封件5的绝缘及密封效果。
并且，为了有效控制第二部422的折弯量，第二部422与第一部421之间具有连接部424，在进行铆压作业时，连接部424可定位支撑连接件6，以避免连接件6出现翘起问题。
为了进一步保证连接件6不会出现翘起问题，连接件6与第二部422的抵接处设有斜面，该斜面可以使第二部422的弯折角不会抵压到连接件6。
连接件6可以为金属材质的垫圈。
密封件5可以为绝缘密封圈，密封圈的材质可以为硅橡胶、丁腈橡胶、氢化丁腈橡胶、氟橡胶、氟硅橡胶、三元乙丙橡胶、氯丁橡胶、丁基橡胶、丙烯酸酯橡胶、天然橡胶和聚氨酯橡胶中的任一种。
如图3、图4、图5、图6、和图7所示，第一部421可以为圆柱形。
当第一部421为圆柱形时，第二部422也可以为圆柱形，此时由于第一安装孔423连接第一部421和第二部422，导致第一部421和第二部422均为圆筒状结构。为了使第二部422的横截面面积小于第一部421的横截面面积，第一部421、第二部422和连接部424可以构成台阶状结构，即，可以使第二部422的内径等于第一部421的内径(第一安装孔423为等直径结构)、第二部422的外径小于第一部421的外径，或使第二部422的外径等于第一部421的外径、第二部422的内径大于第一部421的外径(第一安装孔423为变直径结构)。
当第二部422的内径等于第一部421的内径、第二部422的外径小于第一部421的外径时，连接部424位于引出部42的外围，连接部424可在铆压时将连接件6定位支撑，以进一步保证连接件6不会出现翘起问题。
当第一部421为圆柱形时，第二部422还可以为具有锥面的结构。即，当第二部422的内径等于第一部421的内径，第二部422的外径为锥面结构且第二部422的横截面面积沿远离第一部421的方向递减；当第二部422的外径等于第一部421的外径时，第二部422的内径为锥面结构且第二部422的横截面面积沿远离第一部421的方向递减。第二部422的锥面与第一部421的连接处为连接部424。
第二部422的横截面面积小于第一部421的横截面面积，不仅可以更容易得将第二部422相对第一部421铆压弯折，从而减少铆压时对连接件6的作用力，避免连接件6起翘，还可以有效减小铆压端的端面厚度，以提高电芯3的能量密度。
如图3、图8、图9、图10和图11所示，为了使密封件5可以紧密的套设于极柱4上，密封件5可以为具有通孔的“T”型结构。
密封件5包括底板51、延伸部52和第二安装孔53，延伸部52设于底板51上，第二安装孔53贯穿的连接底板51和延伸部52。第二安装孔53的内径对应于引出部42的外径，使得第二安装孔53可以略紧的套设于引出部42。
当密封件5套设于极柱4上的预设位置时，底板51背离延伸部52的一面贴合于基板面411，第二安装孔53的内壁贴合于引出部42。
当套设有密封件5的极柱4设于铆接孔上的预设位置且还未铆压时，底板51背离基板41的一面贴合于壳体1的内壁，延伸部52背离引出部42的一面抵接于铆接孔的侧壁，使得基板41和第一部421不会直接接触到壳体1，以避免造成电池100短路。
连接件6套设于引出部42，且抵接于延伸部52远离底板51的端部。当第二部422在铆钉的作用下外翻折弯时，第二部422能够作用于连接件6以使得连接件6往靠近第一部421的方向移动，连接件6作用于密封件5的延伸部52并使得延伸部52随第一部421一起翻边，直至连接部424将连接件6止挡，此时，在连接件6的作用下，密封件5被挤压变形呈“工”字型。
如果将呈“工”字型的密封件5分为依次连接的第一密封段54、第二密封段55和第三密封段56三部分，则第一密封段54的相对的两面分别紧密的贴合于基板面411和壳体1的内壁，第二密封段55的相对的两面分别紧密的贴合于第一部421的外表面和铆接孔的内壁，第三密封段56的相对的两面分别紧密的贴合于连接件6和壳体1的外壁。呈“工”字型的密封件5使得第一密封段54、第二密封段55和第三密封段56一体成型，相对于第三密封段56做为单独的元件，可以防止连接件6在受到第二部422的作用力时向外挤压第三密封段56，而导致连接件6与壳体1电连接，从而导致电池短路的情况发生。
第一密封段54、第二密封段55和第三密封段56不仅将极柱4绝缘的连接于壳体1，而且能够有效的将极柱4和铆接孔之间的缝隙填充、密封，防止腔室内的电解液流出。
为了在连接件6抵压密封件5的时候可以有效的使延伸部52翻边，避免延伸部52堆积在一起，可以使延伸部52远离底板51的端部具有一定的斜度，且倾斜的部分往远离第二安装孔53的方向延伸。
在铆接状态下，为了进一步保证底板51和壳体1内壁之间的密封强度，可以在底板51上设有延伸部52的一侧设置环形的凸起部57。
综上所述，上述的极柱4通过在引出部42上设置横截面积不同的第一部421和第二部422，不仅能够更容易得将第二部422相对第一部421铆压弯折，从而减少铆压时对连接件6的作用力，避免连接件6起翘，还可以有效减小铆压端的端面厚度，以提高电芯3的能量密度；通过将“T”型的密封件5铆压成“工”字型，可以有效防止出现被连接件6向外抵压继而导致连接件6与壳体1电连接的情况；通过在密封件5靠近于第二部422的端部设置斜度，以防止密封件5在变形过程中堆积在一起；通过在密封件5的底板51上设置凸起部57，以进一步保证密封件5和壳体1内壁之间的密封强度；结构简单可靠，能够提高铆接电池100的使用安全性和可靠性。
另外，本领域技术人员还可在本申请精神内做其它变化，当然，这些依据本申请精神所做的变化，都应包含在本申请所公开的范围。

Claims (12)

1.一种极柱，包括基板及设于所述基板上的引出部，其特征在于，所述引出部包括：
第一部；
第二部，连接于所述第一部远离所述基板的端部；
安装孔，连接所述第一部和所述第二部，且所述安装孔的敞开口位于所述第二部；
沿平行所述基板的方向，所述第一部的最小横截面面积大于所述第二部的最大横截面面积。
2.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，所述第二部沿平行所述基板方向的横截面面积沿远离所述第一部的方向递减。
3.如权利要求1所述的极柱，其特征在于，所述第一部为圆柱状结构，所述第二部为圆柱状结构，且所述第一部的外径大于所述第二部的外径。
4.一种电池，其特征在于，包括：
壳体，具有铆接孔；
壳盖，连接于所述壳体并与所述壳体形成腔室；
极柱，所述极柱为权利要求1至3任一项所述的极柱受压变形形成的，所述基板位于所述腔室内，所述第一部穿设于所述铆接孔，所述第二部背离所述安装孔折弯设置；
密封件，套设于所述极柱，位于所述壳体和所述极柱之间；
连接件，设于所述第二部和所述密封件之间；
电芯，设置于所述腔室内并电连接所述极柱。
5.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述连接件的两端分别贴合于所述第二部和所述密封件。
6.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述连接件靠近所述安装孔的端部抵接于所述第二部。
7.如权利要求6所述的电池，其特征在于，所述连接件与所述第二部的抵接处包括斜面。
8.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述密封件包括：
第一密封段，两端分别贴合于所述基板和所述壳体的内壁；
第二密封段，连接于所述第一密封段，所述第二密封段的两端分别贴合于所述第一部和所述铆接孔的内壁；
第三密封段，连接于所述第二密封段远离所述第一密封段的端部，所述第三密封段的两端分别贴合于所述连接件和所述壳体的外壁。
9.如权利要求8所述的电池，其特征在于，所述第一密封段、所述第二密封段和所述第三密封段中的至少任意两个一体成型。
10.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述密封件靠近所述第二部的端部具有斜面。
11.如权利要求4所述的电池，其特征在于，所述密封件贴合于所述壳体内壁的部分具有凸起部。
12.一种电子设备，包括设备壳体，其特征在于，还包括如权利要求4至11任一项所述的电池，所述电池安装在所述设备壳体内。
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