CN218827734U - 极柱的装配结构、电池及车辆 - Google Patents

Abstract

本申请是关于一种极柱的装配结构、电池及车辆。该极柱的装配结构包括极柱，所述极柱设于电池壳体顶部的槽口处，且贯穿于电池壳体的内外两侧；其中，所述极柱包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部设于所述电池壳体的外侧，且与所述电池壳体的外侧限位配合，所述第二限位部设于所述电池壳体的内侧，所述第二限位部设有固定件，所述固定件与所述电池壳体的内侧限位配合；所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间设有第一绝缘件，所述固定件与所述电池壳体的内侧之间设有第二绝缘件。本申请提供的方案，简化了极柱与电池壳体之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低了极柱的整体高度尺寸。

Description

极柱的装配结构、电池及车辆

技术领域

本申请涉及新能源技术领域，尤其涉及极柱的装配结构、电池及车辆。

背景技术

作为新能源汽车的核心零部件之一，锂离子电池因其能量密度高、循环寿命长、安全可靠等技术优点，已成为动力电池的应用主流。圆柱电池，尤其是大圆柱电池具有结构简单，成组方便，便于应用高能量密度材料等优势，逐步发展成为主流方向。

相关技术中，圆柱电池的极柱与电池壳体分别作为电池的正负极输出端，为保证充分的连接可靠性及绝缘性能，极柱通常采用铆接结构固定于电池壳体顶部槽口内，另外通过增加多个固定环以保证连接强度，然而，相关技术中的极柱的装配结构普遍存在尺寸较大的问题。

实用新型内容

为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种极柱的装配结构、电池及车辆，简化了极柱与电池壳体之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低极柱的装配结构整体高度尺寸。

根据本申请实施例的第一方面，提供一种极柱的装配结构，包括：

极柱，所述极柱设于电池壳体顶部的槽口处，且贯穿于电池壳体的内外两侧；

其中，所述极柱包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部设于所述电池壳体的外侧，且与所述电池壳体的外侧限位配合，所述第二限位部设于所述电池壳体的内侧，所述第二限位部设有固定件，所述固定件与所述电池壳体的内侧限位配合；所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间设有第一绝缘件，所述固定件与所述电池壳体的内侧之间设有第二绝缘件。

一种实现方式中，所述第一限位部、所述电池壳体及所述固定件在所述极柱的轴向上至少部分重合，所述电池壳体在所述槽口处的侧边夹紧于所述第一绝缘件与所述第二绝缘件之间。

一种实现方式中，所述第一限位部包括第一圆柱，所述第一圆柱的直径大于所述槽口的内径，所述第一绝缘件设于所述第一圆柱与所述电池壳体的外侧之间；

所述固定件在极柱的径向上远离所述极柱的一侧设有限位挡边，所述限位挡边延伸至所述槽口的内侧，所述第二绝缘件至少部分夹设于所述限位挡边与所述电池壳体的内侧之间。

一种实现方式中，所述固定件的一端在所述极柱的轴向上与所述第一绝缘件抵接；或，

所述极柱、所述第一绝缘件、所述第二绝缘件及所述固定件同轴设置。

一种实现方式中，所述极柱包括与所述第一圆柱相连的主体，所述主体收容于所述槽口内，其中，所述主体包括与所述第一圆柱同轴依次连接的第二圆柱、第三圆柱及第四圆柱；

所述第三圆柱的直径小于或大于所述第二圆柱及所述第四圆柱的直径，所述固定件卡接于所述第二圆柱及所述第四圆柱之间。

一种实现方式中，所述第二绝缘件为一体式结构，且所述第二绝缘件包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部，所述第一绝缘部设于所述固定件与所述电池壳体之间，所述第二绝缘部设于所述电池壳体与所述电池壳体内的电连接件之间；或

所述第二绝缘件设为分体式结构，且所述第二绝缘件包括相分离的内绝缘件和外绝缘件，所述内绝缘件设于所述固定件与所述电池壳体之间，所述外绝缘件设于所述电池壳体与所述电池壳体内的电连接件之间。

一种实现方式中，所述第一绝缘件的外围还设有密封件，所述密封件至少部分夹设于所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间。

一种实现方式中，所述固定件设有第一限位槽，所述极柱的第四圆柱收容于所述第一限位槽内，且与所述第一限位槽限位配合；或，

所述第二绝缘件设有第二限位槽，所述限位挡边收容于所述第二限位槽，且与所述第二限位槽限位配合。

根据本申请实施例的第二方面提供一种电池，包括如上第一方面所述的极柱的装配结构。

根据本申请实施例的第三方面提供一种车辆，包括电池模组，所述电池模组包括如上第二方面所述的电池。

本申请的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本申请提供一种极柱的装配结构。该极柱的装配结构包括极柱，所述极柱设于电池壳体顶部的槽口处，且贯穿于电池壳体的内外两侧；其中，所述极柱包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部设于所述电池壳体的外侧，且与所述电池壳体的外侧限位配合，所述第二限位部设于所述电池壳体的内侧，所述第二限位部设有固定件，所述固定件与所述电池壳体的内侧限位配合；所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间设有第一绝缘件，所述固定件与所述电池壳体的内侧之间设有第二绝缘件。本申请提供的方案，固定件、电池壳体及极柱相配合后，能对第一绝缘件、第二绝缘件充分挤压，保证了气密性，避免存在气孔造成放电击穿，同时，简化了极柱与电池壳体之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低极柱的装配结构整体高度尺寸。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

通过结合附图对本申请示例性实施方式进行更详细的描述，本申请的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本申请示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1为本申请一实施例的极柱的装配结构的正视图；

图2为本申请一实施例的极柱的装配结构的剖面图；

图3为本申请另一实施例的极柱的装配结构的剖面图；

图4为本申请一实施例的极柱的装配结构的爆炸图；

图5为本申请一实施例的极柱的装配结构的局部爆炸图。

附图标记：1、极柱；11、第一圆柱；12、第二圆柱；13、第三圆柱；131、卡接槽；14、第四圆柱；4、第一绝缘件；3、电池壳体；2、密封件；5、第二绝缘件；51、内绝缘件；52、外绝缘件；53、第二限位槽；6、固定件；61、限位挡边；62、第一限位槽；7、电连接件。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本申请的优选实施方式。虽然附图中显示了本申请的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本申请更加透彻和完整，并且能够将本申请的范围完整地传达给本领域的技术人员。

在本申请使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本申请可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本申请范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”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的限制。

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。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中的具体含义。

相关技术中，圆柱电池的极柱与电池壳体分别作为电池的正负极输出端，为保证充分的连接可靠性及绝缘性能，极柱通常采用铆接结构固定于电池壳体顶部槽口内，另外通过增加多个固定环以保证连接强度，导致相关技术中的极柱普遍存在尺寸较大的问题。

本申请提供了一种极柱的装配结构，简化了极柱与电池壳体之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低极柱的装配结构整体高度尺寸。

以下结合附图详细描述本申请实施例的技术方案。

图1为本申请一实施例的极柱的装配结构的正视图；图2为本申请一实施例的极柱的装配结构的剖面图。

参见图1和图2，本申请实施例提供的极柱的装配结构，包括极柱1，所述极柱1设于电池壳体3顶部的槽口处，且贯穿于电池壳体3的内外两侧；其中，极柱1包括第一限位部和第二限位部，第一限位部设于电池壳体3的外侧，且与电池壳体3的外侧限位配合，第二限位部设于电池壳体3的内侧，第二限位部设有固定件6，固定件6与电池壳体3的内侧限位配合；第一限位部与电池壳体3外侧之间设有第一绝缘件4，固定件6与电池壳体3的内侧之间设有第二绝缘件5。本申请实施例提供的极柱的装配结构，与相关技术相比，简化了极柱1与电池壳体3之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低极柱1的装配结构整体高度，增加电池能量密度。

本实施例中，用于装配极柱1的圆柱电池可以是大圆柱电池，例如直径大于46毫米的圆柱电池，电池壳体3为圆筒形，卷芯设置于圆筒形的电池壳体3的内部，卷芯一侧通过电连接件7与极柱1连接，卷芯另一侧通过电连接件7与电池壳体3连接，电连接件呈片状，可以由金属制成。极柱1与电池壳体3分别作为电池的正负极输出端。一种实现方式中，极柱1及电池壳体3的材料可以为铝或钢。

一些实施例中，第一限位部、电池壳体3及固定件6在极柱1的轴向上至少部分重合，极轴的轴向即圆柱电池的高度方向。电池壳体3在槽口处的侧边夹紧于第一绝缘件4与第二绝缘件5之间，使得第一限位部、电池壳体3及固定件6在轴向上紧密配合，实现了良好的密封效果，保证电池壳体内部的气密性，同时保证带有相反电性的极柱1与电池壳体3被充分隔离，避免电池正极与负极接触造成短路。

本实施例中，第一绝缘件4与第二绝缘件5可以是绝缘垫圈。

一些实施例中，第一限位部包括第一圆柱11，第一圆柱11的直径大于槽口的内径，第一圆柱11在极柱1的轴向上与电池壳体3的外侧限位配合，第一绝缘件4夹设于第一圆柱11与电池壳体3的外侧之间。第一圆柱11在极柱1的轴向上与电池壳体3具有重叠部分，该重叠部分使得极柱1与电池壳体3在轴向上不会产生位移，保证了各部件在轴向上的相互连接稳定性。

本实施例中，极柱1的第二限位部与固定件件6通过卡接的方式相连，例如可以是凹凸配合，固定件6在径向上远离于极柱1的一侧设有限位挡边61，限位挡边可以是沿径向延伸的环形凸起。径向即圆柱电池的直径方向。限位挡边61延伸于槽口的内侧，第二绝缘件5至少部分夹设于限位挡边61与电池壳体3的内侧之间。固定件6的限位挡边61承受极柱1铆接时施加的应力，可避免第二绝缘件5出现受力开裂。

参见图2和图5，一种实现方式中，极柱1包括与第一圆柱11相连的主体，主体收容于槽口内，其中，主体包括与第一圆柱11同轴依次连接的第二圆柱12、第三圆柱13及第四圆柱14；第三圆柱13的直径小于或大于第二圆柱12及第四圆柱14的直径，固定件6卡接于第二圆柱12及第四圆柱14之间，第一绝缘件4设置在第一圆柱11和第二圆柱12的外侧面。固定件6在轴向上具有预设尺寸，且环设于第二圆柱12、第三圆柱13及第四圆柱14的外侧面。

极柱1为一体式的柱状结构，可以为一体成型制得，第一圆柱11、第二圆柱12、第三圆柱13及第四圆柱14由外至内依次连接。

固定件6及第二绝缘件5的至少部分在径向上夹设于第二圆柱12与电池壳体的槽口的内侧边(即平行于轴向的侧边)之间，如此设置后，能保证极柱1与电池壳体3在径向上的连接强度，提升了槽口处的密封性。

一种实现方式中，第一圆柱11和第二圆柱12具有预设的高度，例如第一圆柱11的高度大致等同于电池壳体3顶部的厚度，或者第一圆柱11的高度比电池壳体3顶部的厚度略小或略大。

参见图2，一种实现方式中，第三圆柱13的直径小于第二圆柱12和第四圆柱14的直径，使得第三圆柱13的外围形成卡接槽131，该卡接槽131形成上述的第二限位部的至少部分结构。

其中，固定件6与卡接槽131相对的部位设有卡接凸起，卡接凸起与限位槽凹凸配合，进而使得固定件6与极柱1相卡接。如此设置后，固定件6与极柱1能实现稳定连接，固定件6能在轴向及径向上与极柱1相互限位。

可以理解的是，一些实施例中，卡接槽131还可以设于固定件6，卡接凸起还可以设置于极柱1，即极柱1的第三圆柱13的直径可以大于第二圆柱12和第三圆柱13的直径。

参见图2和图4，一些实施例中，固定件6的限位挡边61设置为环形，可以理解的是，限位挡边61也可设置为非环形，例如设置为与极柱1相卡接的块状结构。

电池壳体3的内部设有电连接件7，电连接件7的一侧用于连接卷芯，另一侧用于和极柱1的第四圆柱14的端面相连，连接方式可以是焊接，但不限于此。

本实施例中，极柱1的限位挡边61在径向上延伸于电池壳体3的内侧，与电池壳体3的顶部表面在轴向上至少部分重叠，第二绝缘件5夹紧于限位挡边61与电池壳体3的内侧之间，如此设置后，使得固定件6、第二绝缘件5与电池壳体3在轴向上紧密配合，与电池壳体3外侧的第一圆柱11相配合，使极柱1在轴向上的两侧均与电池壳体3得到限位，提升了极柱1与电池壳体3之间的连接强度。

第一绝缘件4的外围还设有密封件2，密封件2可以是密封垫圈，密封垫圈设置在第二圆柱12外侧面与第一绝缘件4之间，密封件2至少部分夹设于第一限位部与电池壳体3外侧之间，固定件6、电池壳体3及极柱1相配合后，能对第一绝缘件4、第二绝缘件5及密封件2的充分挤压，保证了气密性，避免存在气孔造成放电击穿。

一些实施例中，固定件6设为环状，且环设于极柱1的外围，第一绝缘件4和第二绝缘件5也设为环状，且环设于极柱1的外围，第一绝缘件24和第二绝缘件5的内圈与极柱的主体紧密接触，极柱1、第一绝缘件4、第二绝缘件5及固定件6同轴设置。

一种实现方式中，第一绝缘件4和第二绝缘件5可以由塑料材质或其他绝缘材质一体成型制得。

一些实施例中，固定件6的一端在极柱1的轴向上抵接于第一绝缘件4，使得槽口处的电池壳体3侧边被夹紧于第一绝缘件4和第二绝缘件5之间，如此设置后，第一圆柱11、第一绝缘件4、电池壳体3、第二绝缘件5及第三绝缘件在轴向上依次紧密连接，使得槽口处的电池壳体3侧边被夹紧于第一绝缘件4和第二绝缘件5之间，同时具有良好的绝缘性及连接强度。

参见图2，一些实施例中，第二绝缘件5为一体式结构，且第二绝缘件4包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部，第一绝缘部设于固定件6与电池壳体3之间，第二绝缘部设于电池壳体3与电池壳体3内的电连接件7之间。

参见图3，一些实施例中，第二绝缘件5设为分体式结构，且第二绝缘件5包括相分离的内绝缘件51和外绝缘件52，内绝缘件51设于固定件6与电池壳体3之间，外绝缘件52设于电池壳体3与电池壳体3内的电连接件7之间。其中，内绝缘件51和外绝缘件52均为环状，且与极柱1同轴设置，内绝缘件51在径向上设于极柱1的内侧，外绝缘件52在径向上设于极柱1的外侧。

参见图5，一些实施例中，固定件6设有第一限位槽62，第一限位槽62朝向电池壳体3内部方向设置，极柱1的第二限位部所在的一端收容于第一限位槽62内，且与第一限位槽62限位配合。第一限位槽62作为极柱1铆接变形的限位槽，第一限位槽62外径大于或等于极柱1的第四圆柱14的外径。

一些实施例中，第二绝缘件5设有第二限位槽53，第二限位槽53朝向电池壳体3内部方向设置，第二限位槽53外径大于或等于固定件6的限位挡边61的外径，固定件6的限位挡边61收容于第二限位槽53内，且与第二限位槽53限位配合。如此设置后，固定件6与第二绝缘件5内置于极柱1和电池壳体3的槽口之间，通过各部件同轴层层嵌套与紧密结合，降低结构件轴向高度，降低结构件重量，从而增加电池能量密度，能够减少结构件装配工步，提升生产效率。

以上介绍和本申请实施例提供了极柱1的装配结构，相应地，本申请还提供一种电池，该电池包括如上实施例的极柱1的装配结构。本申请实施例提供的电池，简化了极柱1与电池壳体3之间的连接结构，在保证连接可靠性和绝缘性能的前提下，降低极柱的装配结构整体高度，增加了电池的能量密度。

相应地，本申请还提供一种车辆，该车辆包括电池模组，电池模组包括如上实施例所述的电池，该车辆可以是电动汽车，电动汽车的动力电池由上述的电池组成，该电池的结构参见以上实施例的描述，此处不再赘述。

以上已经描述了本申请的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。

Claims (10)

1.一种极柱的装配结构，其特征在于，包括：

极柱，所述极柱设于电池壳体顶部的槽口处，且贯穿于电池壳体的内外两侧；

其中，所述极柱包括第一限位部和第二限位部，所述第一限位部设于所述电池壳体的外侧，且与所述电池壳体的外侧限位配合，所述第二限位部设于所述电池壳体的内侧，所述第二限位部设有固定件，所述固定件与所述电池壳体的内侧限位配合；所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间设有第一绝缘件，所述固定件与所述电池壳体的内侧之间设有第二绝缘件。

2.根据权利要求1所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述第一限位部、所述电池壳体及所述固定件在所述极柱的轴向上至少部分重合，所述电池壳体在所述槽口处的侧边夹紧于所述第一绝缘件与所述第二绝缘件之间。

3.根据权利要求1所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述第一限位部包括第一圆柱，所述第一圆柱的直径大于所述槽口的内径，所述第一绝缘件设于所述第一圆柱与所述电池壳体的外侧之间；

所述固定件在极柱的径向上远离所述极柱的一侧设有限位挡边，所述限位挡边延伸至所述槽口的内侧，所述第二绝缘件至少部分夹设于所述限位挡边与所述电池壳体的内侧之间。

4.根据权利要求1所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述固定件的一端在所述极柱的轴向上与所述第一绝缘件抵接；或，

所述极柱、所述第一绝缘件、所述第二绝缘件及所述固定件同轴设置。

5.根据权利要求3所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述极柱包括与所述第一圆柱相连的主体，所述主体收容于所述槽口内，其中，所述主体包括与所述第一圆柱同轴依次连接的第二圆柱、第三圆柱及第四圆柱；

所述第三圆柱的直径小于或大于所述第二圆柱及所述第四圆柱的直径，所述固定件卡接于所述第二圆柱及所述第四圆柱之间。

6.根据权利要求1所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述第二绝缘件为一体式结构，且所述第二绝缘件包括相连的第一绝缘部和第二绝缘部，所述第一绝缘部设于所述固定件与所述电池壳体之间，所述第二绝缘部设于所述电池壳体与所述电池壳体内的电连接件之间；或

所述第二绝缘件设为分体式结构，且所述第二绝缘件包括相分离的内绝缘件和外绝缘件，所述内绝缘件设于所述固定件与所述电池壳体之间，所述外绝缘件设于所述电池壳体与所述电池壳体内的电连接件之间。

7.根据权利要求1-6任一项所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述第一绝缘件的外围还设有密封件，所述密封件至少部分夹设于所述第一限位部与所述电池壳体外侧之间。

8.根据权利要求5所述的极柱的装配结构，其特征在于：

所述固定件设有第一限位槽，所述极柱的第四圆柱收容于所述第一限位槽内，且与所述第一限位槽限位配合；或，

所述第二绝缘件设有第二限位槽，所述限位挡边收容于所述第二限位槽，且与所述第二限位槽限位配合。

9.一种电池，其特征在于，包括如权利要求1-8任一项所述的极柱的装配结构。

10.一种车辆，其特征在于，包括电池模组，所述电池模组包括如权利要求9所述的电池。

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