CN115863932A - 极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备。该极柱组件包括：极柱和密封圈，极柱包括极柱本体、底座和端帽，极柱本体的一端与底座连接，极柱本体的另一端与端帽连接，极柱本体的横截面积小于底座的横截面积，极柱本体的横截面积小于端帽的横截面积，密封圈套设于极柱本体外围并位于底座的上表面，密封圈包括密封圈本体和多个第一限位结构，多个第一限位结构设于密封圈本体朝向密封圈轴线的一侧，且多个第一限位结构沿密封圈本体的周向间隔设置。本申请提供的极柱组件可以解决现有技术中的密封圈容易错位或侧翻，影响电池的安全性能的技术问题。

Description

极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备

技术领域

本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备。

背景技术

可充放电电池由于具有能量密度高、功率密度高、循环使用次数多和储存时间长等优点，在电动汽车、移动设备等领域有着广泛的应用。

密封圈是电池极柱组件中的重要密封结构。现有的密封圈套入极柱后，在半成品的加工搬运过程中或者注塑过程中，容易出现密封圈错位或侧翻的情况，从而导致极柱组件的气密性不佳，出现电池漏液的现象，极大地影响了电池的安全性能。

发明内容

本申请提供一种极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备，以解决现有技术中的密封圈容易错位或侧翻，影响电池的安全性能的技术问题。

为解决以上问题，第一方面，本申请提供一种极柱组件，包括：

极柱和密封圈，极柱包括极柱本体、底座和端帽，极柱本体的一端与底座连接，极柱本体的另一端与端帽连接，极柱本体的横截面积小于底座的横截面积，极柱本体的横截面积小于端帽的横截面积，密封圈套设于极柱本体外围并位于底座的上表面，密封圈包括密封圈本体和多个第一限位结构，多个第一限位结构设于密封圈本体朝向密封圈轴线的一侧，且多个第一限位结构沿密封圈本体的周向间隔设置。

通过在密封圈本体朝向密封圈轴线一侧周向间隔设置多个第一限位结构，当密封圈与极柱装配后，多个第一限位结构可为极柱本体提供均匀的限位支撑作用力，大大减少了密封圈与极柱的偏移程度，降低了密封圈错位或者侧翻的概率，从而更有利于发挥密封圈在端盖组件内的密封性能，保证电池的安全性能。

一种可能的实施方式中，每个第一限位结构包括端部和底部，底部与密封圈本体连接，端部与极柱本体间隙配合或过盈配合。通过设置密封圈与极柱本体间隙配合或过盈配合，可以在第一限位结构为极柱本体提供限位支撑作用力的同时，满足密封圈与极柱本体之间不同配合程度的要求。

一种可能的实施方式中，密封圈与极柱的同心度的范围为0mm～0.15mm。

经发明人研究发现，现有技术中的密封圈通常只包括密封圈本体，其与极柱装配后，密封圈与极柱的同心度一般在1.95～2.05之间。其中，同心度指的是密封圈圆心和极柱本体圆心之间的距离，当同心度等于0时，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心完全重合，即密封圈的轴线和极柱本体的轴线重合，密封圈与极柱同轴设置。当同心度大于0时，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心有所偏移。同心度越大，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心距离越大，密封圈与极柱的偏移程度越大。本实施例中，通过在密封圈本体朝向密封圈轴线一侧周向间隔设置多个第一限位结构，当密封圈与极柱装配后，多个第一限位结构可为极柱本体提供均匀的限位支撑作用力，使得密封圈与极柱的同心度范围为0mm～0.15mm(包括端点值0mm和15mm)，即密封圈的圆心和极柱本体圆心的距离为0mm～0.15mm(包括端点值0mm和15mm)，大大减少了密封圈与极柱的偏移程度，从而更有利于发挥密封圈在端盖组件内的密封性能。

一种可能的实施方式中，底部的宽度尺寸大于等于端部的宽度尺寸。

当底部宽度尺寸大于端部的宽度尺寸时，沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸可以是逐渐递减，也可以是先逐渐减少后逐渐增大，又或是对底部到端部之间的宽度尺寸进行减少或不变或增大的不同设计组合，但是始终保证底部的宽度尺寸大于端部的宽度尺寸。总之，底部的宽度尺寸大于端部的宽度尺寸。示例性地，沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸逐渐递减。通过端部窄而底部宽的结构设计，一方面，可以使得端部与密封圈注塑模具的接触面积小，便于注塑后端部与注塑模具的分离；另一方面，也可以避免在脱模过程中底部与密封圈本体拉扯断裂，保证底部与密封圈本体的连接强度和第一限位结构的成型良品率。

当底部宽度尺寸等于端部的宽度尺寸时，沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸可以是不变，也可以是先逐渐减少后逐渐增大，又或是对底部到端部之间的宽度尺寸进行减少或不变或增大的不同设计组合，但是始终保证底部的宽度尺寸等于端部的宽度尺寸。总之，底部的宽度尺寸等于端部的宽度尺寸。示例性地，沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸先逐渐减少后逐渐增大。通过设置端部和底部均具有较大的宽度尺寸，既可以保证底部与密封圈本体具有较好的连接强度，又可以使得端部对极柱侧壁面具有较大的接触面，保证第一限位结构对极柱的支撑限位效果，进而提高密封圈和极柱的同轴度。而在端部与底部之间设有宽度相对较小的过渡区域，便于第一限位结构的翻折避让以使密封圈套入端帽和极柱本体。

一种可能的实施方式中，端部设有第一圆角，第一圆角所在圆的半径为0.2mm～1mm，底部设有第二圆角，第二圆角所在圆的半径为0.2mm～1mm。通过设置第一圆角和第二圆角，使得注塑成型密封圈过程中，注塑液在端部和底部过渡流畅，以注塑得到预期设计的第一限位结构形状，减少端部和底部缺胶、披锋情况等情况的发生，保证密封圈与其他部件的装配度和密封性能。

一种可能的实施方式中，底部的宽度尺寸小于端部的宽度尺寸。沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸可以是逐渐递增，也可以是先增大后减少，总之，底部的宽度尺寸小于端部的宽度尺寸。示例性地，沿底部朝端部方向，第一限位结构的宽度尺寸逐渐递增。当密封圈与极柱过盈配合时，对第一限位结构进行翻折以使密封圈迅速套入极柱的难度较大。而由于底部的宽度尺寸较小，故而底部与密封圈本体的接触面积较小，底部受到密封圈本体束缚力更小，使得第一限位结构能够翻折的角度范围更大；当底部较窄，翻折角度越大时，第一限位结构回弹至初始位置的反作用力越大。所以，通过底部较窄的结构设计，不仅可以降低第一限位结构的翻折避让难度，还可以提高第一限位结构翻折避让后回弹至初始位置的灵活度。

一种可能的实施方式中，第一限位结构还包括连接段，连接段的一端连接底部，连接段的另一端连接端部，连接段在底部和端部之间弯折延伸。

其中，连接段的弯折方向为顺时针方向和/或逆时针方向，相邻两个连接段的弯折方向相反。通过相邻两个连接段具有相反的弯折方向的结构设计，可以使得第一限位结构对极柱本体具有沿不同方向的支撑作用力，进而提高对极柱的支撑限位效果。

一种可能的实施方式中，端部朝向极柱本体的表面设置为背离极柱本体方向凹陷的弧面，弧面的半径为r，极柱本体的直径为D，弧面的半径r与极柱本体的直径D的比值t为：1/4≤t≤3/4。

当t为1/4≤t≤3/4时，端部的侧壁面与极柱本体的侧壁面嵌合度更好，增加密封圈对极柱的支撑限位效果。当弧面的半径r过小，使得t＜1/4时，弧面的弯曲度过大，与极柱本体侧壁面的接触面大大减少，甚至由面接触变为点接触，不利于第一限位结构对极柱的支撑限位；当弧面的半径r过大，使得t＞3/4时，弧面的弯曲度过小，弧面与极柱本体侧壁面嵌合度较差，二者之间的距离由大变小再变大，也不利于第一限位结构对极柱的支撑限位。

一种可能的实施方式中，端部与极柱本体的间隙为0.05mm～0.15mm。通过在端部与极柱本体之间设置一定间隙，可以保证密封圈顺利到达底座的上表面，降低第一限位结构卡在极柱侧壁面的概率。而当端部与极柱本体之间的间隙过大时，第一限位结构对极柱的限位固定效果较差，同时也增加密封圈错位的风险。

一种可能的实施方式中，端帽还包括第二限位结构，第二限位结构为环绕设于端帽的侧壁面的凹槽。通过在端帽的侧壁面设置凹槽，当上塑胶注塑时，注塑液可填充到端帽侧壁面设有的凹槽内，以增大上塑胶与端帽的接触面积，使得上塑胶与端帽紧密连接，保证上塑胶与极柱的连接可靠性。

一种可能的实施方式中，密封圈本体在底座上的投影与端帽在底座上的投影的之间的间距≤0.1mm。通过设置密封圈本体与端帽在底座上的投影的间距≤0.1mm，也就是说密封圈本体内圈的直径尺寸与端帽的直径尺寸的差值≤0.1mm。如此一来，密封圈从端帽往底座方向套入极柱时，只要稍加作用力使得第一限位结构对端帽进行避让，密封圈即可套入端帽，并沿着极柱本体下落至底座的上表面。

第二方面，本申请提供一种端盖组件，包括上塑胶、端盖、下塑胶和至少一个上述极柱组件，端盖与下塑胶层叠设置，端盖设有用于供极柱本体和端帽穿过的第一通孔，下塑胶设有用于供极柱本体和端帽穿过的第二通孔，密封圈位于第二通孔和极柱本体之间，密封圈与端盖过盈配合，底座位于下塑胶的下表面，极柱本体穿过第二通孔和第一通孔，端帽与上塑胶连接，

上塑胶包括相连的第一部分、第二部分和第三部分，第一部分包裹端盖靠近极柱本体的侧壁面和部分上表面，第二部分位于端盖侧壁面和极柱本体侧壁面的间隙中，第三部分位于端盖靠近极柱本体的下方，第三部分位于密封圈本体与极柱本体的间隙中。

注塑上塑胶时，端盖的一端部分压在密封圈本体的上表面，对密封圈形成一定的抵接力，注塑液流入端盖侧壁面和极柱本体侧壁面的间隙中，从而实现端盖—上塑胶—极柱三者的紧密连接。注塑液继续往端盖下方流至密封圈本体与极柱本体的间隙中，注塑完成后，上塑胶的第三部分的下表面与底座的上表面接触，上塑胶的第三部分的侧壁面一端与极柱侧壁面连接，另一端与密封圈本体的内圈表面和第一限位结构的侧壁面连接。注塑后，上塑胶与端盖、密封圈和极柱同时抵接，使得密封圈和极柱配合更加紧密和可靠，以充分减少组装时密封圈的错位和侧翻现象，保证密封圈的密封效果，减少端盖组件漏气漏液的情况，保证电池的安全性能。

第三方面，本申请提供一种电池，包括至少一个上述端盖组件。

第四方面，本申请提供一种储能装置，包括至少一个上述电池。

第五方面，本申请提供一种用电设备，包括至少一个上述储能装置。

综上，通过在密封圈本体朝向密封圈轴线一侧周向间隔设置多个第一限位结构，当密封圈与极柱装配后，多个第一限位结构可为极柱本体提供均匀的限位支撑作用力，大大减少了密封圈与极柱的偏移程度，降低了密封圈错位或者侧翻的概率，从而更有利于发挥密封圈在端盖组件内的密封性能，保证电池的安全性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本申请实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。

图1是本申请实施例提供的用电设备的结构示意图；

图2是图1所示用电设备中的储能装置的结构示意图；

图3是图2所示储能装置中的电池的结构示意图；

图4是图3所示电池的分解示意图；

图5是图3所示电池中的端盖组件的结构示意图；

图6是图5所示端盖组件的分解示意图；

图7是图5所示端盖组件的剖面结构示意图；

图8是图5所示端盖组件中的极柱组件的结构示意图；

图9是图8所示极柱组件的分解示意图；

图10为本申请实施例提供的第一种密封圈的结构示意图；

图11为本申请实施例提供的第二种密封圈的结构示意图；

图12为本申请实施例提供的第三种密封圈的结构示意图；

图13为本申请实施例提供的第四种密封圈的结构示意图。

附图标记：

用电设备400，设备本体410，

储能装置300，壳体310，

电池200，

端盖组件100，电芯110，外壳120，保护膜121，转接片130，

极柱组件20，

极柱30，端帽31，极柱本体32，底座33，凹槽34，焊接台阶35，

密封圈40，密封圈本体41，第一限位结构42，端部43，连接段44，底部45，第一圆角43a，第二圆角45a，弧面43b，

端盖50，第一通孔51，第三通孔52，第五通孔53，

下塑胶60，第二通孔61，第四通孔62，第六通孔63，凸部64，

上塑胶70，第一部分71，第二部分72，第三部分73，

防爆阀80，防爆阀保护片81。

具体实施方式

下面结合附图对本申请实施例进行描述。

本申请的实施例提供一种极柱组件、端盖组件、电池、储能装置和用电设备。

请参阅图1，图1是本申请实施例提供的用电设备400的结构示意图。用电设备400包括设备本体410和储能装置300，储能装置300可为设备本体410中需要用电的各装置进行供电，以满足用电设备400的运作需求。储能装置300的数量可以为一个或多个。当储能装置300的数量为多个时，多个储能装置300之间可以串联连接，或者并联连接，或者串联和并联混合连接，以实现较大的容量和功率。

其中，用电设备400可为车辆或者无人机等。车辆包括但不限于纯电动车辆(PureElectric Vehicle/Battery Electric Vehicle，PEV/BEV)、混合动力车辆(HybridElectric Vehicle，HEV)、增程式电动车辆(Range Extended Electric Vehicle，REEV)、插电式混合动力车辆(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)或新能源车辆(New EnergyVehicle)。

请参阅图2，图2是图1所示用电设备400中的电储能装置300的结构示意图。储能装置300包括壳体310和多个电池200，多个电池200电连接且均位于壳体310内部，其可在壳体310的保护下，免受外部环境的干扰。本实施例中，一个储能装置300包括多个电池200。多个电池200间隔排列。多个电池200之间可以串联连接，或者并联连接，或者串联和并联混合连接，以实现较大的容量和功率。

请参阅图3和图4，图3是图2中的电池200的结构示意图，图4是图3所示电池200的分解示意图。

其中，电池200为二次电池。例如，镍氢电池、镍镉电池、铅酸(或铅蓄)电池、锂离子电池、聚合物锂离子电池等。在其他实施例中，电池也可以是锂离子一次电池、锂硫电池、钠锂离子电池或钠离子电池或者镁离子电池等。

本实施例中，电池200为长方体。在其他实施例中，电池200也可以是圆极柱本体或者其他形状。电池200包括端盖组件100、电芯110、转接片130和外壳120，外壳120表面还可贴设有保护膜121，电芯110位于外壳120内部，其可在外壳120和保护膜121的保护下，免受外部环境的干扰，通过转接片130实现电芯110和端盖组件100的连接。

请参阅图5和图6，图6是图5所示的端盖组件100的分解示意图。端盖组件100包括：极柱组件20、端盖50、下塑胶60、上塑胶70、防爆阀80。

其中，极柱组件20的数量可以为两个，两个极柱组件20可以分别为正极极柱组件和负极极柱组件。正极极柱组件和负极极柱组件结构不同时，正极极柱组件和负极极柱组件中的其中之一为极柱组件20。正极极柱组件和负极极柱组件结构相同时，正极极柱组件和负极极柱组件均为极柱组件20。本实施例中，正极极柱组件和负极极柱组件结构相同，如下将仅以一个极柱组件20为例进行详细说明，在不冲突的情况下，如下对于一个极柱组件20的描述，均可以应用在另一个极柱组件上。

请参阅图7、图8和图9，图7是图5所示的端盖组件100沿图示A-A方向的剖面图，图8是图5所示的极柱组件20的结构示意图，图9是图5所示的极柱组件20的分解示意图。

极柱组件20包括极柱30和密封圈40。

极柱30包括极柱本体32、底座33和端帽31，端帽31和底座33分别位于极柱本体32的相对两端，极柱本体32的一端与底座33连接，极柱本体32的另一端与端帽31连接。极柱本体32的横截面积小于底座33的横截面积，极柱本体32的横截面积小于端帽31的横截面积。即，极柱本体32在底座33上的投影落在底座33内，极柱本体32在端帽31上的投影落在端帽31内。端帽31的横截面积小于等于底座33的横截面积。其中，上述横截面积为沿平行于底座33所在的平面截得的横截面积。示例性地，端帽31的横截面积小于底座33的横截面积。本实施例中，极柱本体32和端帽31的形状均为圆极柱本体。底座33和端帽31的高度小于极柱本体32的高度。通过设置底座33和端帽31的高度小于极柱本体32的高度，可以减少底座33在端盖组件100的空间占用，提高电池200的体积能量密度。

在端帽31的侧壁面环绕设有第二限位结构，第二限位结构可以是凸起或凹槽。示例性地，第二限位结构为凹槽34。通过设置第二限位结构，可增加端帽31与其他部件的接触面积，提高极柱30与其他部件的连接强度，防止极柱30扭动。在端帽31远离底座33的一端还设有焊接台阶35。通过设置焊接台阶35，便于焊接工装对极柱30进行固定，减少焊接时对极柱30的冲击力，影响极柱30的结构可靠性和端盖组件100的装配强度。

密封圈40套设于极柱本体32外围，并位于底座33的上表面。其中，底座33的上表面指的是底座33朝向端帽31的一面。密封圈40包括密封圈本体41和多个第一限位结构42。多个第一限位结构42设于密封圈本体41朝向密封圈40轴线的一侧，且多个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向间隔设置。优选地，多个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向等间距设置。沿密封圈本体41的厚度方向，每个第一限位结构42在密封圈本体41不同厚度位置的横截面积相等，其中，上述横截面积为沿平行于底座33所在的平面截得的横截面积。也就是说，沿密封圈本体41的厚度方向，每个第一限位结构42的形状为柱体。每个第一限位结构42包括端部43和底部45，底部45为第一限位结构42和密封圈本体41连接的一端，端部43为第一限位结构42远离密封圈本体41的一端。端部43和极柱本体32间隙配合或者过盈配合。可以理解的是，密封圈40与极柱30装配后多个第一限位结构42中，可以是全部的第一限位结构42的端部43和极柱本体32间隙配合，或者是全部的第一限位结构42的端部43和极柱本体32过盈配合；也是部分的第一限位结构42的端部43和极柱本体32间隙配合，和部分的第一限位结构42的端部43与极柱本体32过盈配合。

现有技术中的密封圈结构通常只包括密封圈本体。经发明人研究发现，现有技术中的密封圈与极柱装配后，密封圈与极柱的同心度一般在1.95～2.05之间。其中，同心度指的是密封圈圆心和极柱本体圆心之间的距离，当同心度等于0时，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心完全重合，即密封圈的轴线和极柱本体的轴线重合，密封圈与极柱同轴设置。当同心度大于0时，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心有所偏移。同心度越大，表明密封圈的圆心和极柱本体的圆心距离越大，密封圈与极柱的偏移程度越大。本实施例中，通过在密封圈本体41朝向密封圈40轴线一侧周向间隔设置多个第一限位结构42，当密封圈40与极柱30装配后，多个第一限位结构42可为极柱本体32提供均匀的限位支撑作用力，使得密封圈40与极柱30的同心度范围为0mm～0.15mm(包括端点值0mm和15mm)，即密封圈40的圆心和极柱本体32圆心的距离为0mm～0.15mm(包括端点值0mm和15mm)，大大减少了密封圈40与极柱30的偏移程度，从而更有利于发挥密封圈40在端盖组件100内的密封性能。

为了方便密封圈40套入极柱30，密封圈40的密封圈本体41内圈的直径尺寸大于等于端帽31的直径尺寸。当密封圈40的密封圈本体41内圈的直径尺寸比端帽31的直径尺寸小时，密封圈40套入端帽31困难，且即便艰难套入，也很容易卡在极柱本体32的侧壁面，导致密封圈40不能发挥密封功能而失效。当密封圈40的密封圈本体41内圈的直径尺寸比端帽31的直径尺寸大很多时，密封圈40套入端帽31后，与极柱本体32之间的间隙过大，导致极柱组件20占用空间大，同时也增加密封圈40错位的风险，影响密封圈40密封可靠性。示例性地，密封圈40的密封圈本体41内圈的直径尺寸略大于端帽31的直径尺寸，例如可设置密封圈本体41与端帽31在底座33上的投影的间距≤0.1mm，也就是说密封圈40的密封圈本体41内圈的直径尺寸与端帽31的直径尺寸的差值≤0.1mm。如此一来，密封圈40从端帽31往底座33方向套入极柱30时，只要稍加作用力使得第一限位结构42对端帽31进行避让，密封圈40即可套入端帽31，并沿着极柱本体32下落至底座33的上表面。

在一种可能的实施方式中，密封圈40与极柱30装配后，每个第一限位结构42的端部43与极柱本体32间隙配合或者过盈配合。示例性地，当密封圈40与极柱30装配后，每个第一限位结构42的端部43与极柱本体32间隙配合时，端部43与极柱本体32的间隙为0.05mm～0.15mm。通过在端部43与极柱本体32之间设置一定间隙，可以保证密封圈40顺利到达底座33的上表面，降低第一限位结构42卡在极柱30侧壁面的概率。而当端部43与极柱本体32之间的间隙过大时，第一限位结构42对极柱30的限位固定效果较差，同时也增加密封圈40错位的风险。

在一种可能的实施方式中，端部43朝向极柱本体32的表面设置为背离极柱本体32方向凹陷的弧面(图未示)，即端部43的侧壁面设置为背离极柱本体32方向凹陷的弧面。弧面的半径为r，极柱本体32的直径为D，弧面的半径r与极柱本体32的直径D的比值t为：1/4≤t≤3/4。其中，弧面的半径指的是弧面所在圆的半径。当t为1/4≤t≤3/4时，端部43的侧壁面与极柱本体32的侧壁面嵌合度更好，增加密封圈40对极柱30的支撑限位效果。当弧面的半径r过小，使得t＜1/4时，弧面的弯曲度过大，与极柱本体32侧壁面的接触面大大减少，甚至由面接触变为点接触，不利于第一限位结构42对极柱30的支撑限位；当弧面的半径r过大，使得t＞3/4时，弧面的弯曲度过小，弧面与极柱本体32侧壁面嵌合度较差，二者之间的距离由大变小再变大，也不利于第一限位结构42对极柱30的支撑限位。

端盖50的形状可为方形或者圆形或者其他形状，示例性地，端盖50的形状为方形。端盖50设有用于供极柱30极柱本体32穿过的第一通孔51、用于连接防爆阀80的第三通孔52以及用于注液的第五通孔53。第一通孔51的通孔面积大于极柱本体32和端帽31的横截面积，且小于底座33的横截面积，以限制极柱本体32沿端盖50背离下塑胶60的方向移出第一通孔51。其中，上述横截面积为沿平行于底座33所在的平面截得的横截面积。防爆阀80与第三通孔52连接，在防爆阀80上表面还设有防爆阀保护片81，以使防爆阀80免受外部环境的干扰。

下塑胶60的形状可为方形或者圆形或者其他形状，下塑胶60的形状与端盖50的形状相同。示例性地，下塑胶60的形状与端盖50的形状均为方形。下塑胶60与端盖50层叠设置。下塑胶60设有用于供极柱30极柱本体32穿过的第二通孔61、连通第三通孔52的第四通孔62以及连通第五通孔53的第六通孔63。第二通孔61的通孔面积大于极柱本体32和端帽31的横截面积，且小于底座33的横截面积，以限制极柱本体32沿下塑胶60朝向端盖50的方向移出第二通孔61。其中，上述横截面积为沿平行于底座33所在的平面截得的横截面积。

进一步地，下塑胶60与端盖50之间还可通过加强结构来增强连接效果。加强结构可为凸部和凹部的配合结构。凹部/凸部64位于下塑胶朝向端盖的一侧，以及凸部64/凹部位于端盖朝向下塑胶的一侧。示例性地，下塑胶60上设有凸部64，相应地，端盖50上设置有与其配合的凹部(图中未示出)，凸部64和凹部相互配合以增强下塑胶60和端盖50之间的连接效果。

上塑胶70用于填充端盖50、密封圈40和极柱30三者之间的间隙，对极柱30起到定位和固定的作用，同时保证极柱30与端盖50之间的绝缘性能。示例性地，在端盖组件100装配过程中，底座33位于下塑胶60的下表面，密封圈40从端帽31往底座33方向套设在极柱本体32外围，极柱本体32和端帽31依次穿过下塑胶60的第二通孔61和端盖50的第一通孔51，然后将组装好的端盖50半成品放入注塑模具固定，进行上塑胶70注塑。注塑液可流入密封填充端盖50、密封圈40和极柱30三者之间的间隙中。注塑完成后，端盖组件100中的上塑胶70包括相连的第一部分71、第二部分72和第三部分73。第一部分71包裹端盖50靠近极柱本体32的侧壁面和部分上表面，第二部分72位于端盖50侧壁面和极柱本体32侧壁面的间隙中(图7中两条虚直线之间的区域)，第三部分73位于端盖50靠近极柱本体32的下方，第三部分73位于密封圈本体41与极柱本体32的间隙中。

示例性地，注塑液可填充到端帽31侧壁面设有的凹槽34内，以增大第一部分71与端帽31的接触面积，使得上塑胶70与端帽31紧密连接，保证上塑胶70与极柱30的连接可靠性。进一步地，第一部分71的上表面可与端帽31的上表面齐平，但低于端帽31的焊接台阶35，当端帽31的焊接台阶35与外部部件进行焊接时，可减少对上塑胶70和极柱本体32连接位置的影响。

可以理解的是，注塑上塑胶70时，端盖50的一端部分压在密封圈本体41的上表面，对密封圈40形成一定的抵接力，注塑液流入端盖50侧壁面和极柱本体32侧壁面的间隙中，从而实现端盖50—上塑胶70—极柱30三者的紧密连接。当然，在端盖50的侧壁面和极柱本体32的侧壁面上，也可进一步设置加强结构(如深度很浅的凹槽或者粗糙表面等，图未画)，以增强与上塑胶70的接触面积，提高连接强度。注塑液继续往端盖50下方流至密封圈本体41与极柱本体32的间隙中，注塑完成后，上塑胶70的第三部分73的下表面与底座33的上表面接触，上塑胶70的第三部分73的侧壁面一端与极柱30侧壁面连接，另一端与密封圈本体41的内圈表面和第一限位结构42的侧壁面连接。注塑后，上塑胶70与端盖50、密封圈40和极柱30同时抵接，使得密封圈40和极柱30配合更加紧密和可靠，以充分减少组装时密封圈40的错位和侧翻现象，保证密封圈40的密封效果，减少端盖组件100漏气漏液的情况，保证电池200的安全性能。

以下将通过几个不同的实施例对密封圈40的具体构造进行描述。

第一种实施例：

请参阅图10，图10为本申请实施例提供的第一种密封圈40的结构示意图。

本实施例中，底部45的宽度尺寸大于端部43的宽度尺寸。其中，底部45的宽度尺寸，指的是底部45两端与密封圈本体41连接处之间的距离。沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸可以是逐渐递减，也可以是先逐渐减少后逐渐增大，又或是对底部45到端部43之间的宽度尺寸进行减少或不变或增大的不同设计组合，但是始终保证底部45的宽度尺寸大于端部43的宽度尺寸。总之，底部45的宽度尺寸大于端部43的宽度尺寸。示例性地，沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸逐渐递减。通过端部43窄而底部45宽的结构设计，一方面，可以使得端部43与密封圈40注塑模具的接触面积小，便于注塑后端部43与注塑模具的分离；另一方面，也可以避免在脱模过程中底部45与密封圈本体41拉扯断裂，保证底部45与密封圈本体41的连接强度和第一限位结构42的成型良品率。

端部43还设有第一圆角43a，即端部43侧壁面为圆弧面43b，第一圆角43a所在圆的半径为0.2mm～1mm，底部45设有第二圆角45a，即第一限位结构42与密封圈本体41连接处为圆弧过渡面，第二圆角45a所在圆的半径为0.2mm～1mm。通过设置第一圆角43a和第二圆角45a，使得注塑成型密封圈40过程中，注塑液在端部43和底部45过渡流畅，以注塑得到预期设计的第一限位结构42形状，减少端部43和底部45缺胶、披锋情况等情况的发生，保证密封圈40与其他部件的装配度和密封性能。

第一限位结构42的数量为六个，六个第一限位结构42设于密封圈本体41朝向密封圈40轴线的一侧，且六个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向等间距设置。

第二种实施例：

请参阅图11，图11为本申请实施例提供的第二种密封圈40的结构示意图。

本实施例中，与第一种实施例相同的内容不再赘述，与第一种实施例不同的是，底部45的宽度尺寸等于端部43的宽度尺寸。沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸可以是不变，也可以是先逐渐减少后逐渐增大，又或是对底部45到端部43之间的宽度尺寸进行减少或不变或增大的不同设计组合，但是始终保证底部45的宽度尺寸等于端部43的宽度尺寸。总之，底部45的宽度尺寸等于端部43的宽度尺寸。示例性地，沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸先逐渐减少后逐渐增大。也就是说，第一限位结构42在极柱30底座33上的投影的形状可为收腰形。

与第一种实施例相比，本实施例中，进一步设置端部43的宽度尺寸为与底部45相等，使得端部43和底部45一样也具有较大的宽度尺寸。端部43和底部45均具有较大的宽度尺寸时，既可以保证底部45与密封圈本体41具有较好的连接强度，又可以使得端部43对极柱30侧壁面具有较大的接触面，保证第一限位结构42对极柱30的支撑限位效果，进而提高密封圈40和极柱30的同轴度。而在端部43与底部45之间设有宽度相对较小的过渡区域，便于第一限位结构42的翻折避让以使密封圈40套入端帽31和极柱本体32。进一步地，第一限位结构42的厚度小于或者等于密封圈40的厚度。示例性地，第一限位结构42的厚度小于密封圈40的厚度。也就是说，第一限位结构42设于密封圈本体41朝向所述密封圈40轴线的一侧，第一限位结构42位于密封圈40上表面和下表面所在的两个平面之间。示例性地，在密封圈40厚度方向上，第一限位结构42可设于密封圈本体41侧壁面的居中位置。因为第一限位结构42厚度越薄时，翻折起来越容易。通过设置第一限位结构42的厚度小于密封圈40的厚度，在保证底部45和端部43较大的宽度尺寸时，可以进一步减少第一限位结构42的翻折阻力。第一限位结构42在密封圈40厚度方向上居中设置，除了使第一限位结构42的受力均匀，还可以起到防呆作用。无需严格区分密封圈40的上下表面，即可将密封圈40与极柱30进行装配，提高了密封圈40与极柱30的装配效率。

端部43两端分别设有一个第一圆角43a，第一圆角43a所在圆的半径为0.2mm～1mm。示例性地，第一圆角43a所在圆的半径为0.3mm。底部45设有第二圆角45a，第二圆角45a所在圆的半径为0.2mm～1mm。示例性地，第二圆角45a所在圆的半径为0.25mm。当第一圆角43a设置在端部43的两端时，既保证了注塑密封圈40时，注塑液在拐角处的均匀性，又使得端部43与极柱本体32之间具有较大的接触面，保证第一限位结构42对极柱本体32侧壁面的限位支撑效果。

本实施例中，端部43朝向极柱本体32的表面设置为背离极柱本体32方向凹陷的弧面43b，即端部43的侧壁面设置为背离极柱本体32方向凹陷的弧面43b。弧面43b的半径为r，极柱本体32的直径为D，弧面43b的半径r与极柱本体32的直径D的比值t为：1/4≤t≤3/4。其中，弧面43b的半径指的是弧面43b所在圆的半径。当t为1/4≤t≤3/4时，端部43的侧壁面与极柱本体32的侧壁面嵌合度更好，增加密封圈40对极柱30的支撑限位效果。当弧面43b的半径r过小，使得t＜1/4时，弧面43b的弯曲度过大，与极柱本体32侧壁面的接触面大大减少，甚至由面接触变为点接触，不利于第一限位结构42对极柱30的支撑限位；当弧面43b的半径r过大，使得t＞3/4时，弧面43b的弯曲度过小，弧面43b与极柱本体32侧壁面嵌合度较差，二者之间的距离由大变小再变大，也不利于第一限位结构42对极柱30的支撑限位。

第一限位结构42的数量为八个，八个第一限位结构42设于密封圈本体41朝向密封圈40轴线的一侧，且八个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向等间距设置。

第三种实施例：

请参阅图12，图12为本申请第三种实施例提供的密封圈40的结构示意图。

本实施例中，与第一种实施例相同的内容不再赘述，与第一种实施例不同的是，底部45的宽度尺寸小于端部43的宽度尺寸。其中，底部45的宽度尺寸指的是底部45两端与密封圈本体41连接处之间的距离。沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸可以是逐渐递增，也可以是先增大后减少，总之，底部45的宽度尺寸小于端部43的宽度尺寸。示例性地，沿底部45朝端部43方向，第一限位结构42的宽度尺寸逐渐递增。当密封圈40与极柱30过盈配合时，对第一限位结构42进行翻折以使密封圈40迅速套入极柱30的难度较大。而由于底部的宽度尺寸较小，故而底部45与密封圈本体41的接触面积较小，底部45受到密封圈本体41束缚力更小，使得第一限位结构42能够翻折的角度范围更大；当底部45较窄，翻折角度越大时，第一限位结构42回弹至初始位置的反作用力越大。所以，通过底部45较窄的结构设计，不仅可以降低第一限位结构42的翻折避让难度，还可以提高第一限位结构42翻折避让后回弹至初始位置的灵活度。

第一限位结构42的数量为五个，五个第一限位结构42设于密封圈本体41朝向密封圈40轴线的一侧，且五个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向等间距设置。

第四种实施例：

请参阅图13，图13为本申请第四种实施例提供的密封圈40的结构示意图。

本实施例中，与第一种实施例相同的内容不再赘述，与第一种实施例不同的是，每个第一限位结构42还包括连接段44，连接段44的一端连接底部45，连接段44的另一端连接端部43，连接段44在底部45和端部43之间弯折延伸。其中，弯折可以为一次弯折，也可以为多次弯折。当连接段44为一次弯折时，弯折的形状可为弧形。当连接段44为多次弯折时，弯折的形状可为S性、Z形、W形或者其他形状。

示例性地，连接段44在底部45和端部43之间弯折一次，弯折的形状为弧形。此时，相对于密封圈40的圆心来说，单个连接段44的弯折方向可为沿顺时针方向或沿逆时针方向。也就是说，相邻两个第一限位结构42中，相邻两个连接段44的弯折方向可以为全部沿顺时针方向，或者为全部沿逆时针方向；也可以是部分沿顺时针方向，部分沿逆时针方向。示例性地，相邻两个连接段44的弯折方向中，一个沿顺时针方向，另一个沿逆时针方向。通过相邻两个连接段44具有相反的弯折方向的结构设计，可以使得第一限位结构42对极柱本体32具有沿不同方向的支撑作用力，进而提高对极柱30的支撑限位效果。

第一限位结构42的数量为六个，六个第一限位结构42设于密封圈本体41朝向密封圈40轴线的一侧，且六个第一限位结构42沿密封圈本体41的周向等间距设置。

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；本申请的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，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、特定顺序或主次关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是指两个或多于两个，除非另有明确具体的限定。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：存在A，同时存在A和B，存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

在本申请实施例的描述中，技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“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申请实施例和简化描述，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申请实施例的限制。

在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“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；也可以是机械连接，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。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申请实施例中的具体含义。

最后应说明的是，以上实施方式仅用以说明本申请的技术方案而非限制，尽管参照以上较佳实施方式对本申请进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或等同替换都不应脱离本申请技术方案的精神和范围。

Claims (17)

1.一种极柱组件，其特征在于，包括：极柱和密封圈，所述极柱包括极柱本体、底座和端帽，所述极柱本体的一端与所述底座连接，所述极柱本体的另一端与所述端帽连接，所述极柱本体的横截面积小于所述底座的横截面积，所述极柱本体的横截面积小于所述端帽的横截面积，所述密封圈套设于所述极柱本体外围并位于所述底座的上表面，所述密封圈包括密封圈本体和多个第一限位结构，多个所述第一限位结构设于所述密封圈本体朝向所述密封圈轴线的一侧，且多个所述第一限位结构沿所述密封圈本体的周向间隔设置。

2.根据权利要求1所述的极柱组件，其特征在于，每个所述第一限位结构包括端部和底部，所述底部与所述密封圈本体连接，所述端部与所述极柱本体间隙配合或者过盈配合。

3.根据权利要求1所述的极柱组件，其特征在于，所述密封圈与所述极柱的同心度的范围为0mm～0.15mm。

4.根据权利要求2所述的极柱组件，其特征在于，所述底部的宽度尺寸大于或者等于所述端部的宽度尺寸。

5.根据权利要求4所述的极柱组件，其特征在于，沿所述底部朝向所述端部的方向，所述第一限位结构的宽度尺寸先逐渐减少后逐渐增大。

6.根据权利要求4所述的极柱组件，其特征在于，所述端部设有第一圆角，所述第一圆角所在圆的半径为0.2mm～1mm，所述底部设有第二圆角，所述第二圆角所在圆的半径为0.2mm～1mm。

7.根据权利要求2所述的极柱组件，其特征在于，所述底部的宽度尺寸小于所述端部的宽度尺寸。

8.根据权利要求2所述的极柱组件，其特征在于，所述第一限位结构还包括连接段，所述连接段的一端连接所述底部，所述连接段的另一端连接所述端部，所述连接段在所述底部和所述端部之间弯折延伸。

9.根据权利要求8所述的极柱组件，其特征在于，所述连接段的弯折方向为顺时针方向和/或逆时针方向，相邻两个所述连接段的弯折方向相反。

10.根据权利要求4、7、8中任一项所述的极柱组件，其特征在于，所述端部朝向所述极柱本体的表面设置为背离所述极柱本体方向凹陷的弧面，所述弧面的半径为r，所述极柱本体的直径为D，所述弧面的半径r与所述极柱本体的直径D的比值t为：1/4≤t≤3/4。

11.根据权利要求2所述的极柱组件，其特征在于，所述端部与所述极柱本体的间隙为0.05mm～0.15mm。

12.根据权利要求1所述的极柱组件，其特征在于，所述端帽还包括第二限位结构，所述第二限位结构为环绕设于所述端帽的侧壁面的凹槽。

13.根据权利要求12所述的极柱组件，其特征在于，所述密封圈本体在所述底座上的投影与所述端帽在所述底座上的投影之间的间距≤0.1mm。

14.一种端盖组件，其特征在于，包括上塑胶、端盖、下塑胶和权利要求1-13中任一项所述的极柱组件，

所述端盖与所述下塑胶层叠设置，

所述端盖设有用于供所述极柱本体和所述端帽穿过的第一通孔，

所述下塑胶设有用于供所述极柱本体和所述端帽穿过的第二通孔，

所述密封圈位于所述第二通孔和所述极柱本体之间，所述密封圈与所述端盖过盈配合，

所述底座位于所述下塑胶的下表面，所述极柱本体穿过所述第二通孔和第一通孔，所述端帽与所述上塑胶连接，

所述上塑胶包括相连的第一部分、第二部分和第三部分，所述第一部分包裹所述端盖靠近所述极柱本体的侧壁面和部分上表面，所述第二部分位于所述端盖侧壁面和所述极柱本体侧壁面的间隙中，所述第三部分位于所述端盖靠近所述极柱本体的下方，所述第三部分位于所述密封圈本体与所述极柱本体的间隙中。

15.一种电池，其特征在于，包括至少一个权利要求14所述的端盖组件。

16.一种储能装置，其特征在于，包括至少一个权利要求15所述的电池。

17.一种用电设备，其特征在于，包括至少一个权利要求16所述的储能装置。

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