CN115621676A - 复合极柱、端板组件、电池和车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种复合极柱、端板组件、电池和车辆，所述复合极柱包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第一电极构造成用于电连接第一电芯，所述第二电极构造成用于电连接第二电芯；所述第一电极和所述第二电极中的至少一个用于连接电芯的具有过孔的端板，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括极柱和连接组件，所述连接组件套设于所述极柱上，并构造成用于连接端板，所述连接组件与所述极柱配合成密封结构，以封闭端板上的过孔。通过应用上述技术方案，可以在极柱与端板之间形成密封结构，以实现电连接且能够隔离电解液，以使电解液可以耐高压。
Description
技术领域
本发明涉及电池技术领域，特别涉及一种复合极柱、具有该复合极柱的端板组件、具有该端板组件的电池以及具有该电池的车辆。
背景技术
随着新能源车的不断普及，对新能源车中动力电池的使用要求变得越来越高。相关技术中，在动力电池包在使用过程中，由于电解液未隔开，导致电池存在电解液无法耐高压的问题。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种复合极柱，可以在极柱与端板之间形成密封结构，以实现电连接且能够隔离电解液，以使电解液可以耐高压。
本发明的另一个目的在于提出一种端板组件，包括前述的复合极柱。
本发明的再一个目的在于提出一种电池，包括前述的复合极柱。
本发明的再一个目的在于提出一种电池，包括前述的端板组件。
本发明的又一个目的在于提出一种车辆，包括前述的电池。
根据本发明实施例的复合极柱，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第一电极构造成用于电连接第一电芯，所述第二电极构造成用于电连接第二电芯；所述第一电极和所述第二电极中的至少一个用于连接电芯的具有过孔的端板，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括极柱和连接组件，所述连接组件套设于所述极柱上，并构造成用于连接端板，所述连接组件与所述极柱配合成密封结构，以封闭端板上的过孔。
根据本发明实施例的复合极柱，通过在极柱和端板之间设置适于封闭端板上的过孔的连接组件，可以在极柱与端板之间形成密封结构，以实现电连接且能够隔离电解液，以使电解液可以耐高压。
另外，根据本发明上述实施例的复合极柱还可以具有如下附加的技术特征：
在本发明的一些示例中，所述极柱在轴向上具有相对的第一端和第二端，且所述极柱的第一端用于与端板上的过孔相对以电连接电芯。
在本发明的一些示例中，所述连接组件包括：绝缘环、转接片，所述绝缘环套设于所述极柱上，并与所述极柱固定连接且密封配合；所述转接片与所述绝缘环固定连接，并构造成用于连接端板。
在本发明的一些示例中，所述转接片为环形，且绕所述极柱的轴向环绕设置，所述转接片内径大于所述极柱的直径，以使所述转接片与所述极柱间隔开，所述转接片设置于所述绝缘环上。
在本发明的一些示例中，所述转接片的内径与所述极柱的直径的差值在3毫米到10毫米的范围内。
在本发明的一些示例中，所述转接片与所述极柱之间设有绝缘结构，所述绝缘结构将所述转接片与所述极柱电隔离。
在本发明的一些示例中，所述极柱第二端设有沿所述极柱的径向延伸的第一翻边部，所述第一翻边部呈绕所述极柱的轴向环绕的环形，所述第一翻边部、所述绝缘环和所述转接片依次沿所述极柱的轴向层叠，并固定连接。
在本发明的一些示例中，所述绝缘环为陶瓷环，且所述第一翻边部和所述转接片均与所述陶瓷环焊接固定。
在本发明的一些示例中，还包括：第一采样件，所述第一电极和所述第二电极分设于所述第一采样件的相对两侧，且所述第一电极和所述第二电极与所述第一采样件电连接，所述第一采样件构造成用于电连接采样电路。
在本发明的一些示例中，所述第一电极和所述第二电极布置于所述第一采样件的相对两侧，且所述第一采样件呈片状。
根据本发明实施例的端板组件，包括：端板、前述的复合极柱，所述端板具有相对的第一侧和第二侧，所述端板设有过孔；所述连接组件层叠于所述端板的第一侧，且所述极柱的第一端从所述过孔伸入所述端板的第二侧，用于电连接电芯主体，且所述连接组件与所述极柱配合封闭所述过孔。
根据本发明实施例的端板组件，通过在端板组件上应用前述的复合极柱，可以在实现电连接的同时还能够进行电解液的隔离，利于提高应用时的稳定性和安全性。
在本发明的一些示例中，所述端板的第一侧设有沉槽，所述沉槽环绕所述过孔，所述连接组件的至少一部分嵌入所述沉槽。
根据本发明实施例的电池，包括：第一电芯和第二电芯；前述的复合极柱，所述复合极柱设于所述第一电芯和所述第二电芯之间，所述第一电极电连接所述第一电芯，所述第二电极电连接所述第二电芯。
根据本发明实施例的电池，通过应用前述的复合极柱，能够实现电解液的隔离，以使电解液可以耐高压，利于提高电池的安全性。
根据本发明实施例的电池，包括：电芯主体、前述的端板组件，所述端板封盖所述电芯主体的端部，且所述极柱的第一端电连接所述电芯主体。
根据本发明实施例的电池，通过在电池上应用前述的端板组件，可以在实现电连接的同时还能够进行电解液的隔离，利于提高应用时的稳定性和安全性。
根据本发明实施例的车辆，包括前述的电池。
根据本发明实施例的车辆，通过在车辆上应用前述的电池，可以提高车辆运行的安全性。
附图说明
图1是本发明一些实施例中复合极柱的结构示意图。
图2是本发明一些实施例中复合极柱的结构示意图（示出了第一电极、第二电极和第一采样件）。
图3是本发明一些实施例中端板组件的结构示意图。
图4是本发明一些实施例中端板组件的的截面图。
图5是本发明一些实施例中电池的结构示意图。
附图标记：
100、电池；10a、第一电极；10b、第二电极；11、极柱；12、连接组件；121、绝缘环；122、转接片；1221、第一环部；1222、第二环部；1223、连接部；111、第一翻边部；112、抵接部；13、台阶部；20、端板组件；211、端板；201、过孔；202、沉槽；30、复合极柱；33、第一采样件；41、第一电芯；42、第二电芯。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
结合图1至图5，根据本发明实施例的复合极柱30，包括第一电极10a和第二电极10b，第一电极10a和第二电极10b电连接。第一电极10a构造成用于电连接第一电芯41，第二电极10b构造成用于电连接第二电芯42，以使实现电连接。进一步地，第一电极10a和第二电极10b中的至少一个用于连接电芯的具有过孔201的端板211，第一电极10a和第二电极10b中的至少一个包括极柱11和连接组件12，连接组件12套设于极柱11上，并构造成用于连接端板211，连接组件12与极柱11配合成密封结构，以封闭端板211上的过孔201。具体地，通过在极柱11和端板211之间设置适于封闭端板211上的过孔201的连接组件12，可以在极柱11与端板211之间形成密封结构，以实现电连接且能够隔离电解液。
根据发明实施例的复合极柱30，通过将第一电极10a和第二电极10b中的至少一个设置为包括极柱11和连接组件12的电极时，第一电极10a和第二电机之间设有由连接组件12与极柱11配合形成的密封结构，因此，可以在第一电极10a和第二电极10b之间实现电解液的隔离。当然也可以是第一电极10a和第二电极10b均包括极柱11和连接组件12，可以进一步提高电解液的隔离效果，提升安全性。
需要说明的是，如图1示出了第一电极10a的结构和第二电极10b的结构，第一电极10a和第二电极10b的结构可以相同，具体而言，第一电极10a可以包括极柱11和连接组件12，第二电极10b也可以包括极柱11和连接组件12，或者是第一电极10a和第二电极10b均包括极柱11和连接组件12。
在本发明的一些实施例中，极柱11在轴向上具有相对的第一端和第二端，如图1所示，极柱11的轴向即图示中的左右方向，极柱11的第一端可以为极柱11的左端；极柱11的第二端可以为极柱11的右端。
极柱11的第一端用于与端板211上的过孔201相对以电连接电芯，连接组件12套设于极柱11上，并构造成用于连接端板211，连接组件12与极柱11配合成密封结构，以封闭端板211上的过孔201。也就是说，极柱11的一端穿过端板211的过孔201与电芯电连接，可以实现导电效果，而套接于极柱11上的连接组件12可以封闭端板211上的过孔201，可以实现电解液的隔离，避免电解液泄漏，可以提高电极工作的稳定性和安全性。
结合图1，在本发明的一些实施例中，连接组件12包括：绝缘环121和转接片122，具体地，绝缘环121套设于极柱11上，并与极柱11固定连接且密封配合，可以提高连接稳定性，形成密封结构，并起到绝缘作用。进一步地，转接片122与绝缘环121固定连接，并构造成用于连接端板211。具体而言，转接片122分别与绝缘环121和端板211相连，且转接片122与绝缘环121固定连接，可以通过连接组件12在极柱11与端板211之间不接触的情况下，实现极柱11与端板211之间的密封，利于提高密封效果。
其中，本发明的绝缘环121与转接片122可以设置成一体结构，也可以设置为分体式结构。例如将转接片122与绝缘环121一体成型；或，将转接片122和绝缘环121分别成型后装配在一起。另外，转接片122与绝缘环121可以为同样的材料制成；或，转接片122与绝缘环121可以为不同的材料制成。其中，本发明的绝缘环121可以为陶瓷材质，转接片121可以为铝制材质，绝缘环121与转接片122分别成型，并通过焊接连接在一起。
另外，本发明中的转接片122用于连接端板211，从而实现电极与端板211之间的连接，例如，可以将转接片122层叠于并焊接于端板211上。
结合图1和图2，在本发明的一些实施例中，转接片122为环形，以适于与端板211上的过孔201和极柱11相配合，且结构稳定性高，具体地，转接片122绕极柱11的轴向环绕设置，转接片122内径大于极柱11的直径，以使转接片122与极柱11间隔开，可以避免极柱11与转接片122接触，从而避免发生短路现象，转接片122设置于绝缘环121上，可以避免转接片122导电，利于提高绝缘效果。
在本发明的一些实施例中，转接片122的内径与极柱11的直径的差值在3毫米到10毫米的范围内，也就是说，转接片122的内径要大于极柱11的直径，转接片122的内圆直径与极柱11的外周面的直径的差值大于或等于3毫米、且小于或等于10毫米，以使转接片122的内表面与极柱11的外表面之间间隔开，避免转接片122的电传递至极柱11上。更为具体地，转接片122与极柱11之间设有安全距离，以提高安全性。举例而言，转接片122的内径与极柱11的直径的差值可以为5毫米、8毫米等。换言之，安全距离可以保证电极的安全性，还可以避免转接片122与极柱11之间的间距过大而增大电池100的尺寸。
当然，也可以根据实际情况，将转接片122的内径与极柱11的直径的差值设置为小于3毫米或大于10毫米，例如转接片122的内径与极柱11的直径的差值设置为2毫米或12毫米等，本发明不限于此。
当然，本发明中的转接片122与极柱11之间可以具有多种不同的绝缘方式，例如，还可以在转接片122与极柱11之间设置绝缘结构，绝缘结构将转接片122与极柱11电隔离，以提高绝缘隔离的作用。具体而言，可以在转接片122与极柱11之间设置绝缘挡板，将绝缘挡板设置于转接片122与极柱11之间完全隔开，此时在绝缘挡板具有足够的绝缘能力时，可以将转接片122、绝缘挡板以及极柱11层叠配合，且转接片122、绝缘挡板以及极柱11之间可以不设间隙、或仅设置较小的间隙。
绝缘结构也可以设置为其他的形式，例如，在转接片122与极柱11之间填充绝缘胶等。另外，上述描述仅是本发明的一些具体实施方式，并非是对本发明保护范围的限制，相关技术中的绝缘结构也可以应用到本申请。
结合图1，在本发明的一些实施例中，极柱11的第一端设有台阶部13，台阶部13可以提高极柱11与电芯配合的稳定性，利于提高结构稳定性。
结合图1和图2，在本发明的一些实施例中，极柱11第二端设有沿极柱11的径向延伸的第一翻边部111，第一翻边部111呈绕极柱11的轴向环绕的环形，第一翻边部111可以在极柱11的端部起到支撑作用，以提高极柱11的结构稳定性，其中，第一翻边部111、绝缘环121和转接片122依次沿极柱11的轴向层叠，并固定连接，可以在轴向上形成多层层叠结构以提高结构强度，利于空间布置，且利于提高电极的整体结构稳定性。具体地，第一翻边部111与极柱11的第二端相连，并沿极柱11的第二端的径向呈环形延伸，在第一翻边部111远离极柱11一侧的端部设有抵接部112，抵接部112被构造成适于与绝缘环121抵接的形式，例如抵接部112呈长条状，抵接部112的一侧表面构造成适于与绝缘环121外表面贴合的平面状，以提高第一翻边部111与绝缘环121连接的稳定性。也就是说，应用时，转接片122、绝缘环121和抵接部112沿极柱11的轴向层叠连接。更为具体地，第一翻边部111与绝缘环121之间具有间隙，以利于简化电池结构，减轻电池重量。
在本发明的一些实施例中，绝缘环121为陶瓷环，以使绝缘环121具有良好的化学稳定性和热稳定性，还可以提高耐腐蚀性，避免绝缘环121被电解液腐蚀。具体地，第一翻边部111和转接片122均与陶瓷环焊接固定，可以提高连接的稳定性，且焊接连接利于提高密封效果。
另外，绝缘环121也可以设置成与极柱11焊接连接。
结合图2和图4，在本发明的一些实施例中，还包括：第一采样件33，第一电极10a和第二电极10b分设于第一采样件33的相对两侧，且第一电极10a和第二电极10b与第一采样件33电连接，第一采样件33构造成用于电连接采样电路。也就是说，通过在第一电极10a和第二电极10b之间设置用于中间转接采样的第一采样件33，使得第一电极10a与第一采样件33实现电连接，第二电极10b与第一采样件33电连接，从而利于获取第一电极10a和第二电极10b的电压，便于管理和控制复合极柱30。
可选地，第一采样件33可以由金属材质制成，以提高导电效果，例如可以是由铝制成。进一步地，极柱11可以由金属材料制成，举例而言，正极极柱可以由铝制成，负极极柱可以由铜制成，也可是同种材料如镍，铁等。
在本发明的一些实施例中，第一电极10a和第二电极10b布置于第一采样件33的相对两侧，可以便于第一采样件33直接与第一电极10a和第二电极10b连接，且第一采样件33呈片状，利于提高第一采样件33与第一电极10a和第二电极10b的接触面积，提高电连接效果，且利于空间布置，利于减小电池100体积。
结合图1至图5，根据本发明实施例的端板组件20，包括：端板211和前述的复合极柱30，端板211具有相对的第一侧和第二侧。其中端板211的第一侧可以为背离电芯主体内部空间的一侧，端板211的第二侧可以为朝向电芯主体内部空间的一侧；另外，结合附图4，端板211的第一侧可以为端板211的右侧、端板211的第二侧可以为端板211的左侧。
端板211设有过孔201，连接组件12层叠于端板211的第一侧，且极柱11的第一端从过孔201伸入端板211的第二侧，用于电连接电芯主体，且连接组件12与极柱11配合封闭过孔201。也就是说，极柱11的第一端可以穿过过孔201与电芯主体在端板211的第二侧实现电连接，极柱11的第二端位于端板211的第一侧，连接组件12套设于极柱11上，并在极柱11与端板211的第一侧之间起到密封作用，且连接组件12与端板211的第一侧层叠连接，可以提高密封效果，提高隔离电解液的效果，还可以提高连接的稳定性。
根据本发明实施例的端板组件20，极柱11在端板211的第一侧通过连接组件12密封连接，极柱11在端板211的第二侧与电芯主体电连接，使得端板组件20在实现电连接的同时还能够进行电解液的隔离，利于提高应用时的稳定性和安全性。
结合图4，在本发明的一些实施例中，端板211的第一侧设有沉槽202，沉槽202环绕过孔201，连接组件12的至少一部分嵌入沉槽202。具体地，沉槽202可以提高连接组件12在过孔201处连接的稳定性，利于增加连接组件12与端板211的接触面积，连接组件12的至少一部分嵌入沉槽202，可以提高连接组件12与端板211连接的紧密性，利于提高结构稳定性和密封效果。
结合图1和图4，根据本发明实施例的端板组件20，转接片122包括第一环部1221、第二环部1222和连接部1223，连接部1223分别与第一环部1221和第二环部1222沿极柱11的轴向连接，且连接部1223连接于第一环部1221和第二环部1222之间，其中，第一环部1221的直径大于第二环部1222的直径。装配时，第一环部1221嵌入沉槽202中，第二环部1222位于端板211的第一侧，且第二环部1222与绝缘环121层叠连接。
结合图5，根据本发明实施例的电池100，包括：第一电芯41、第二电芯42和前述的复合极柱30，复合极柱30设于第一电芯41和第二电芯42之间，第一电极10a电连接第一电芯41，第二电极10b电连接第二电芯42。
在本发明的一些实施例中，第一电芯41和第二电芯42的外周设有壳体，以适于保护电芯，其中壳体可以为铝壳。
根据本发明实施例的电池100，通过应用前述的复合极柱30，能够实现电解液的隔离，以使电解液可以耐高压，利于提高电池100的安全性。
根据本发明实施例的电池，包括：电芯主体和前述的端板组件20，端板211封盖电芯主体的端部，以隔离电解液，端板211还可以起到支撑和保护效果，可以提高电梯电池100结构的稳定性，且极柱11的第一端电连接电芯主体，以实现极柱11与电芯的电连接。
根据本发明实施例的电池，通过在电池上应用前述的端板组件20，端板211封盖电芯主体的端部，极柱11与电芯主体电连接，可以实现电连接且能够隔离电解液，提高电池应用稳定性和安全性。
根据本发明实施例的车辆，通过在车辆上应用前述的电池100，可以提高车辆运行的安全性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征 “上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、 “示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
Claims (15)
1.一种复合极柱，其特征在于，包括第一电极和第二电极，所述第一电极和所述第二电极电连接，所述第一电极构造成用于电连接第一电芯，所述第二电极构造成用于电连接第二电芯；
所述第一电极和所述第二电极中的至少一个用于连接电芯的具有过孔的端板，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个包括极柱和连接组件，所述连接组件套设于所述极柱上，并构造成用于连接端板，所述连接组件与所述极柱配合成密封结构，以封闭端板上的过孔。
2.根据权利要求1所述的复合极柱，其特征在于，所述极柱在轴向上具有相对的第一端和第二端，且所述极柱的第一端用于与端板上的过孔相对以电连接电芯。
3.根据权利要求2所述的复合极柱，其特征在于，所述连接组件包括：
绝缘环，所述绝缘环套设于所述极柱上，并与所述极柱固定连接且密封配合；
转接片，所述转接片与所述绝缘环固定连接，并构造成用于连接端板。
4.根据权利要求3所述的复合极柱，其特征在于，所述转接片为环形，且绕所述极柱的轴向环绕设置，所述转接片内径大于所述极柱的直径，以使所述转接片与所述极柱间隔开，所述转接片设置于所述绝缘环上。
5.根据权利要求3所述的复合极柱，其特征在于，所述转接片的内径与所述极柱的直径的差值在3毫米到10毫米的范围内。
6.根据权利要求4所述的复合极柱，其特征在于，所述转接片与所述极柱之间设有绝缘结构，所述绝缘结构将所述转接片与所述极柱电隔离。
7.根据权利要求3所述的复合极柱，其特征在于，所述极柱第二端设有沿所述极柱的径向延伸的第一翻边部，所述第一翻边部呈绕所述极柱的轴向环绕的环形，所述第一翻边部、所述绝缘环和所述转接片依次沿所述极柱的轴向层叠，并固定连接。
8.根据权利要求7所述的复合极柱，其特征在于，所述绝缘环为陶瓷环，且所述第一翻边部和所述转接片均与所述陶瓷环焊接固定。
9.根据权利要求1所述的复合极柱，其特征在于，还包括：
第一采样件，所述第一电极和所述第二电极分设于所述第一采样件的相对两侧，且所述第一电极和所述第二电极与所述第一采样件电连接，所述第一采样件构造成用于电连接采样电路。
10.根据权利要求9所述的复合极柱，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极布置于所述第一采样件的相对两侧，且所述第一采样件呈片状。
11.一种端板组件，其特征在于，包括：
端板，所述端板具有相对的第一侧和第二侧，所述端板设有过孔；
根据权利要求1-10中任一项所述的复合极柱，所述连接组件层叠于所述端板的第一侧，且所述极柱的第一端从所述过孔伸入所述端板的第二侧，用于电连接电芯主体，且所述连接组件与所述极柱配合封闭所述过孔。
12.根据权利要求11所述的端板组件，其特征在于，所述端板的第一侧设有沉槽，所述沉槽环绕所述过孔，所述连接组件的至少一部分嵌入所述沉槽。
13.一种电池，其特征在于，包括：
第一电芯和第二电芯；
根据权利要求1-10中任一项所述的复合极柱，所述复合极柱设于所述第一电芯和所述第二电芯之间，所述第一电极电连接所述第一电芯，所述第二电极电连接所述第二电芯。
14.一种电池，其特征在于，包括：
电芯主体；
根据权利要求11或12所述的端板组件，所述端板封盖所述电芯主体的端部，且所述极柱的第一端电连接所述电芯主体。
15.一种车辆，其特征在于，包括根据权利要求13或14所述的电池。
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