CN218975733U - 一种引脚、二次电池及用电装置 - Google Patents

一种引脚、二次电池及用电装置 Download PDF

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CN218975733U CN202223205951.1U CN202223205951U CN218975733U CN 218975733 U CN218975733 U CN 218975733U CN 202223205951 U CN202223205951 U CN 202223205951U CN 218975733 U CN218975733 U CN 218975733U
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张猛
杨伟
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Abstract

本申请公开了一种引脚、二次电池及用电装置,引脚包括极柱连接部、极耳连接部和过渡部;过渡部与极柱连接部连接,极耳连接部与过渡部连接,极耳连接部位于过渡部远离极柱连接部的一侧;其中,过渡部包括至少一个延伸部和至少一个弯折部,弯折部与延伸部连接;极柱连接部与过渡部一端的延伸部和弯折部中的一者连接,极耳连接部与过渡部另一端的延伸部和弯折部中的一者连接;弯折部的厚度小于延伸部的厚度,弯折部的密度大于延伸部的密度。本申请通过对过渡部的局部位置进行减薄处理,使得弯折部为薄壁状结构,弯折部产生一定柔性变形,避免引脚受外力作用时直接断裂,同时由于弯折部密度增大,使弯折部不会先于延伸部断裂。

Description

一种引脚、二次电池及用电装置
技术领域
本申请属于电池技术领域,具体涉及一种引脚、二次电池及用电装置。
背景技术
当前动力电池的卷芯与引脚之间,是通过设置在卷芯两端的极耳与引脚超声焊接实现电连接。极耳为多层结构,与引脚超声焊接时,极耳易超出引脚,且引脚在折弯处易断裂,导致焊接不良,进而影响电池的安全性。
发明内容
发明目的:本申请提供一种引脚,用于解决引脚在折弯处易断裂导致焊接不良的问题;本申请的另一目的在于提供一种包含上述引脚的二次电池;本申请的另一目的在于提供一种包含上述二次电池的用电装置。
技术方案,本申请的一种引脚,包括:
极柱连接部、极耳连接部和过渡部;所述过渡部与所述极柱连接部连接,所述极耳连接部与所述过渡部连接,所述极耳连接部位于所述过渡部远离所述极柱连接部的一侧;
其中,所述过渡部包括至少一个延伸部和至少一个弯折部,所述弯折部与所述延伸部连接;所述极柱连接部与所述过渡部一端的所述延伸部和所述弯折部中的一者连接,所述极耳连接部与所述过渡部另一端的所述延伸部和所述弯折部中的一者连接;
所述弯折部的厚度小于所述延伸部的厚度,所述弯折部的密度大于所述延伸部的密度。
在一些实施例中,所述延伸部为一个,所述弯折部为一个;其中,
所述延伸部与所述极柱连接部连接,所述弯折部与所述极耳连接部连接;或者
所述弯折部与所述极柱连接部连接,所述延伸部与所述极耳连接部连接。
在一些实施例中,所述延伸部为两个,所述弯折部为一个,所述延伸部中的一个与所述极柱连接部连接,所述延伸部中的另一个与所述极耳连接部连接,所述弯折部位于两个所述延伸部之间,所述弯折部的两端分别与所述延伸部连接。
在一些实施例中,所述弯折部为两个,所述延伸部为一个,所述弯折部中的一个与所述极柱连接部连接,所述弯折部中的另一个与所述极耳连接部连接,所述延伸部位于两个所述弯折部之间,所述延伸部的两端分别与所述弯折部连接。
在一些实施例中,所述弯折部的厚度与所述延伸部的厚度比为0.7~0.99:1;和/或,
所述弯折部的密度与所述延伸部的密度比为1:0.1~0.97。
在一些实施例中,两个所述弯折部之间的厚度比为1~2:1。
在一些实施例中,两个所述弯折部中的至少一个的厚度自所述极柱连接部向所述延伸部延伸的方向增大或减小;和/或,
两个所述弯折部中的至少一个的厚度自所述极耳连接部向所述延伸部延伸的方向增大或减小;
其中,两个所述弯折部中的至少一个的厚度的最大值为Dmax,厚度的最小值为Dmin,满足:0mm<Dmax-Dmin≤0.3mm。
在一些实施例中,所述弯折部的厚度自所述极柱连接部向所述延伸部延伸的方向增大或减小。
在一些实施例中,所述极柱连接部包括水平部和竖直部,所述水平部与所述竖直部连接;所述过渡部与所述竖直部连接,所述过渡部位于所述竖直部远离所述水平部的一侧;所述竖直部具有沿第一方向的第一尺寸K1,所述过渡部具有沿第一方向的第二尺寸K2,满足:1≤K2/K1≤5。
在一些实施例中,所述极耳连接部包括沿第一方向相背设置的第一面和第二面;所述极耳连接部上设有槽,所述槽贯穿所述第一面和所述第二面。
在一些实施例中,所述极耳连接部包括沿第二方向相背设置的第三面和第四面;所述极耳连接部上设有窗口,所述窗口贯通所述第三面和所述第四面。
在一些实施例中,本申请还提供一种二次电池,包括:
壳体,所述壳体包括容纳腔;
顶盖组件,所述顶盖组件包括盖板,所述盖板与所述壳体连接并盖封所述容纳腔,所述盖板上设有极柱;
卷芯,所述卷芯位于所述容纳腔中,所述卷芯上设有极耳;以及
所述的引脚;其中,所述极柱连接部与所述极柱连接;所述极耳连接部与所述极耳连接。
在一些实施例中,本申请还提供一种用电装置,包括权所述的二次电池。
在一些实施例中,本申请还提供一种用电装置,包括所述的二次电池。
有益效果:与现有技术相比,本申请的一种引脚,包括:极柱连接部、极耳连接部和过渡部;过渡部与极柱连接部连接,极耳连接部与过渡部连接,极耳连接部位于过渡部远离极柱连接部的一侧;其中,过渡部包括至少一个延伸部和至少一个弯折部,弯折部与延伸部连接;极柱连接部与过渡部一端的延伸部和弯折部中的一者连接,极耳连接部与过渡部另一端的延伸部和弯折部中的一者连接;弯折部的厚度小于延伸部的厚度,弯折部的密度大于延伸部的密度。本申请通过对过渡部的局部位置进行减薄处理,使得弯折部为厚度小于延伸部且密度大于延伸部的薄壁状结构,使得弯折部能产生一定的柔性变形,避免引脚受外力作用时直接断裂,同时由于弯折部相比于延伸部的密度增大,能够提高弯折部的强度,使弯折部不会先于延伸部断裂。
可以理解的是,与现有技术相比,本申请实施例提供的二次电池和用电装置具有上述引脚的所有技术特征以及有益效果,在此不再赘述。
附图说明
下面结合附图,通过对本申请的具体实施方式详细描述,将使本申请的技术方案及其它有益效果显而易见。
图1为本申请实施例提供的一种引脚截面示意图;
图2为本申请实施例提供的另一种结构的引脚截面示意图;
图3为本申请实施例提供的另一种结构的引脚截面示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种结构的引脚截面示意图;
图5为本申请实施例提供的另一种引脚的立体结构示意图;
图6为图5的侧面示意图;
图7为图5所示引脚与卷芯的连接示意图;
图8为申请实施例提供的另一种引脚的立体结构示意图;
图9为图8所示引脚与卷芯的连接示意图;
图10为本申请实施例提供的二次电池结构示意图;
附图标记,11-极柱连接部,12-过渡部,13-极耳连接部,111-水平部,112-竖直部,121-延伸部,122-弯折部,131-第一面,132-第二面,133-槽,134-第三面,135-第四面,136-窗口,100-壳体,101-容纳腔,200-顶盖组件,201-盖板,300-卷芯,400-极耳,500-极柱。
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清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;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。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。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一个或者更多个特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本申请。
参见图1,提供了一种引脚,引脚包括极柱连接部11、极耳连接部13和过渡部12;过渡部12与极柱连接部11连接,极耳连接部13与过渡部12连接,极耳连接部13位于过渡部12远离极柱连接部11的一侧;其中,过渡部12包括至少一个延伸部121和与延伸部121连接的至少一个弯折部122,延伸部121和弯折部122交替设置;极柱连接部11与过渡部12一端的延伸部121和弯折部122中的一者连接,极耳连接部13与过渡部12另一端的延伸部121和弯折部122中的一者连接;弯折部122的厚度小于延伸部121的厚度,弯折部122的密度大于延伸部121的密度。其中,弯折部122和延伸部121的密度可以通过先测试质量再测试体积,最后通过密度的计算公式,即测试质量除以测试体积后得到密度,需要注意的是,同一引脚中的弯折部122和延伸部121均在统一的测试条件和标准下进行,以保证引脚结构的精确性。
在一些实施例中,本申请提供的引脚中所设置的过渡部12是位于极柱连接部11和极耳连接部13之间的;其中,过渡部12中的延伸部121用于实现过渡部12与极柱连接部11和极耳连接部13之间的连接,过渡部12中的弯折部122用于使过渡部12具有一定的变形能力,这是因为弯折部122被设置为厚度小于延伸部121且密度大于延伸部121的薄壁状结构,当引脚受到外力的作用时,弯折部122会产生柔性变形,并提供一定的柔性变形量,可以避免外力过大而引起的引脚直接断裂问题;若不设置具有薄壁结构的弯折部122,引脚缺少能够应对外力的缓冲能力,容易导致卷芯300与极柱500之间的连接失效;同时,由于弯折部122的密度高于延伸部121的密度,使得弯折部122的整体强度得到提升,这也避免了弯折部122因变薄而产生断裂的问题。
在一些实施例中,弯折部122密度增大的原因在于:弯折部122是通过直接挤压过渡部12而成形,因此弯折部122在受到挤压后会变薄,但实际上过渡部的尺寸在整体上几乎是没有变化的,因此挤压工艺需要在对弯折部122减薄的前提下保证过渡部12的整体长度几乎不发生变化,因此通过挤压会使弯折部122的金属原子之间的孔隙变小,即弯折部122在微观上表现出体积减小,而在宏观上表现出密度相对于延伸部121是增大的,当弯折部122的密度增大后,可以直接提高弯折部122的强度。因此,弯折部122在外界因素的作用下,不会优先于延伸部121断裂。
在一些实施例中,弯折部122和延伸部121的连接方式具有多种情况;以图1为例,图1中包括了两个弯折部122和一个位于弯折部122之间的一个延伸部121,弯折部122中的一个与极柱连接部11连接,弯折部122中的另一个与极耳连接部13连接,延伸部121位于两个弯折部122之间,延伸部121的两端分别与弯折部122连接。图1中,通过在过渡部12与极柱连接部11和极耳连接部13的连接处均设置弯折部122,可以进一步提高引脚的整体强度,避免引脚断裂。
当然,弯折部122和延伸部121之间的连接关系也不限于图1中的方式;如以图2为例,图2中包括了一个弯折部122和一个延伸部121,但延伸部121与极柱连接部11连接,而弯折部122与极耳连接部13连接;如以图3为例,图3中包括了一个弯折部122和一个延伸部121,但弯折部122与极柱连接部11连接,而延伸部121与极耳连接部13连接;如以图4为例,图4中包括了两个延伸部121和一个弯折部122,其中,延伸部121包括两个,弯折部122包括一个,延伸部121中的一个与极柱连接部11连接,延伸部121中的另一个与极耳连接部13连接,弯折部122位于两个延伸部121之间,弯折部122的两端分别与延伸部121连接。图2至图4中给出了多种弯折部122与延伸部121的连接方式,但只要满足弯折部122的厚度小于延伸部121且弯折部122的密度大于延伸部121,就可以实现本申请通过提高弯折部122的强度以避免引脚断裂的效果。
在一些实施例中,图2至图4中的连接方式仅是示意性的一些变型,而弯折部122和延伸部121的数量在本申请中不做具体限定,是以实际引脚的尺寸为准,而通过设置不同数量的弯折部122和延伸部121,或者设置弯折部122和延伸部121的位置排列等都应该落入本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,弯折部122的厚度与延伸部121的厚度比为0.7~0.99:1;其中,厚度表示物体上下两面间的距离,以图1为例,上即表示弯折部122和延伸部121右边一侧,下即表示弯折部122和延伸部121左边一侧。优选的,弯折部122的厚度与延伸部121的厚度比可以为0.7:1、0.72:1、0.75:1、0.78:1、0.8:1、0.81:1、0.82:1、0.83:1、0.84:1、0.85:1、0.86:1、0.87:1、0.88:1、0.89:1、0.9:1、0.91:1、0.92:1、0.93:1、0.94:1、0.95:1、0.96:1、0.97:1、0.98:1、0.99:1中的任意一组或任意两组之间的范围。
在一些实施例中,弯折部122的密度与延伸部121的密度比为1:0.1~0.97;优选的,弯折部122的密度与延伸部121的密度比可以为1:0.1、1:0.2、1:0.3、1:0.4、1:0.5、1:0.6、1:0.7、1:0.8、1:0.9、1:0.95、1:0.97中的任意一组或任意两组之间的范围。
在一些实施例中,以图1的结构为例,当过渡部12具有两个弯折部122时,为了避免引脚因受外力不均匀而造成某一个弯折部提前断裂,两个弯折部122之间的厚度比为1~2:1,优选的,两个弯折部122之间的厚度比为1:1、1.5:1、2:1中的任意一者。
在一些实施例或者,进一步参见图1,两个弯折部122中的至少一个的厚度自极柱连接部11向延伸部121延伸的方向增大或减小;两个弯折部122中的至少一个的厚度自极耳连接部13向延伸部121延伸的方向增大或减小;其中,弯折部122的厚度的最大值为Dmax,弯折部122的厚度的最小值为Dmin,满足:0mm<Dmax-Dmin≤0.3mm。当满足上述的尺寸要求时,可以使得两个弯折部122在外力作用时保证彼此之间的连接强度,两个弯折部122在变形的同时不会因为外力的不均匀而导致其中的某一个提前断裂失效。
在一些实施例中,进一步参见图2至图4,当弯折部122的数量为一个时,弯折部122的厚度自极柱连接部11向延伸部121延伸的方向增大或减小。同样,当弯折部122满足以上的设计要求时,也可以保证弯折部122在外力作用时与延伸部121的连接强度,以提高引脚的使用寿命。
在一些实施例中,参见图5和图6,极耳连接部13包括沿第一方向相背设置的第一面131和第二面132;极耳连接13部上设有槽133,槽133贯穿第一面131和第二面132。通过槽133的设置,可以使得极耳连接部13与极耳400的连接更加稳固,具体进一步参见图7,将槽133向外翻转以使得极耳400可以插入槽133中,提高极耳400与引脚的接触面积,有利于极耳400与引脚的连接,特别是焊接,有助于提高焊接良率;同时,焊接后将槽133翻转会回初始位置,还有利于极耳400的收拢并实现对极耳400的保护。槽133的空间可以容纳整个极耳400,以保证焊接强度。
在一些实施例中,参见图6,极柱连接部11包括水平部111和竖直部112,水平部111与竖直部112连接;过渡部12与竖直部112连接,过渡部12位于竖直部112远离水平部111的一侧;竖直部112具有沿第一方向的第一尺寸K1,过渡部12具有沿第一方向的第二尺寸K2,满足:1≤K2/K1≤5。当满足上述的尺寸关系时,可以使竖直部112相对于过渡部12具有一个缺口,通过该缺口一方面可以确定过渡部12的连接位置,同时还可以保证极柱连接部11与极柱的连接强度。
在一些实施例中,参见图8的另一种结构的引脚,极耳连接部13包括沿第二方向相背设置的第三面134和第四面135;极耳连接部13上设有窗口136,窗口136贯通第三面134和第四面135;通过窗口136的设置,也可以使得极耳连接部13与极耳400的连接更加稳固,具体进一步参见图9,极耳400弯折后可以穿过窗口136,然后将极耳400与引脚焊接,极耳400通过穿过窗口136得到收束及固定,有利于提高两者之间的焊接强度并提高焊接良率。窗口136的面积要大于极耳400的截面积,以方便极耳400的穿过。
在一些实施例中,第一方向为图6中箭头所指向的方向,第二方向为图8中箭头所指向的方向;本申请中限定第一方向和第二方向的目的是为了描述清楚槽133或窗口136的设置和与其他结构之间的位置关系;在实际的结构中,本申请的第一方向和第二方向可以是相互垂直的两个方向,但随着引脚表面形状的变化,第一方向和第二方向也可以在空间上交叉,或者存在其它的空间位置设置,但只要使所形成的槽133或窗口136可以用于提高极耳400与引脚的焊接程度,这都应该在本申请的保护范围之内。
在一些实施例中,参见图10提供的一种二次电池,包括:壳体100,壳体100包括容纳腔101;顶盖组件200,顶盖组件200包括盖板201,盖板201与壳体100连接并盖封容纳腔101,盖板201上设有极柱500;卷芯300,卷芯300位于容纳腔101中,卷芯300上设有极耳400;以及引脚;引脚的极柱连接部11与极柱500连接;引脚的极耳连接部13与极耳400连接。
在一些实施例中,卷芯300侧躺设置,卷芯300的两端设置有极耳400,一端为正极极耳,一端为负极极耳,正极极耳材质为铝箔,负极极耳材质为铜箔;相应的,引脚包括与正极极耳匹配的正极引脚和与负极极耳匹配的负极引脚,正极引脚材质为铝,负极引脚材质为紫铜。先将引脚的极柱连接部11与极柱500焊接,然后将引脚的极耳连接部13与极耳400超声焊接并形成焊印,使得顶盖组件200与卷芯300连接成整体,随后将还整体从壳体100的开口处放入容纳腔101,顶盖组件200的周圈再与壳体100激光焊接,即形成二次电池。
在一些实施例中,用电装置可以采用如图10所示的二次电池,用电装置可以包括但不限于备用电源、电机、电动汽车、电动摩托车、助力自行车、自行车、电动工具、家庭用大型蓄电池等。
本申请提供的一种引脚,通过对引脚的过渡部12进行减薄处理,可提高引脚的强度,并避免极耳超出引脚,以及避免引脚折断等问题,提高了引脚与极耳的焊接可靠性,进而提高了二次电池以及用电装置的使用安全性。
以上对本申请实施例所提供的一种引脚、二次电池及用电装置进行了详细介绍,本申请中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想;本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (13)

1.一种引脚,其特征在于,包括:
极柱连接部(11)、极耳连接部(13)和过渡部(12);所述过渡部(12)与所述极柱连接部(11)连接,所述极耳连接部(13)与所述过渡部(12)连接,所述极耳连接部(13)位于所述过渡部(12)远离所述极柱连接部(11)的一侧;
其中,所述过渡部(12)包括至少一个延伸部(121)和至少一个弯折部(122),所述弯折部(122)与所述延伸部(121)连接;所述极柱连接部(11)与所述过渡部(12)一端的所述延伸部(121)和所述弯折部(122)中的一者连接,所述极耳连接部(13)与所述过渡部(12)另一端的所述延伸部(121)和所述弯折部(122)中的一者连接;
所述弯折部(122)的厚度小于所述延伸部(121)的厚度,所述弯折部(122)的密度大于所述延伸部(121)的密度。
2.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于,所述延伸部(121)为一个,所述弯折部(122)为一个;其中,
所述延伸部(121)与所述极柱连接部(11)连接,所述弯折部(122)与所述极耳连接部(13)连接;或者,
所述弯折部(122)与所述极柱连接部(11)连接,所述延伸部(121)与所述极耳连接部(13)连接。
3.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于:所述延伸部(121)为两个,所述弯折部(122)为一个,所述延伸部(121)中的一个与所述极柱连接部(11)连接,所述延伸部(121)中的另一个与所述极耳连接部(13)连接,所述弯折部(122)位于两个所述延伸部(121)之间,所述弯折部(122)的两端分别与所述延伸部(121)连接。
4.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于:所述弯折部(122)为两个,所述延伸部(121)为一个,所述弯折部(122)中的一个与所述极柱连接部(11)连接,所述弯折部(122)中的另一个与所述极耳连接部(13)连接,所述延伸部(121)位于两个所述弯折部(122)之间,所述延伸部(121)的两端分别与所述弯折部(122)连接。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种引脚,其特征在于:所述弯折部(122)的厚度与所述延伸部(121)的厚度比为0.7~0.99:1;和/或,
所述弯折部(122)的密度与所述延伸部(121)的密度比为1:0.1~0.97。
6.根据权利要求4所述的一种引脚,其特征在于:
两个所述弯折部(122)之间的厚度比为1~2:1。
7.根据权利要求4所述的一种引脚,其特征在于:
两个所述弯折部(122)中的至少一个的厚度自所述极柱连接部(11)向所述延伸部(121)延伸的方向增大或减小;和/或,
两个所述弯折部(122)中的至少一个的厚度自所述极耳连接部(13)向所述延伸部(121)延伸的方向增大或减小;
其中,两个所述弯折部(122)中的至少一个的厚度的最大值为Dmax,厚度的最小值为Dmin,满足:0mm<Dmax-Dmin≤0.3mm。
8.根据权利要求2或3所述的一种引脚,其特征在于:
所述弯折部(122)的厚度自所述极柱连接部(11)向所述延伸部(121)延伸的方向增大或减小。
9.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于:所述极柱连接部(11)包括水平部(111)和竖直部(112),所述水平部(111)与所述竖直部(112)连接;所述过渡部(12)与所述竖直部(112)连接,所述过渡部(12)位于所述竖直部(112)远离所述水平部(111)的一侧;所述竖直部(112)具有沿第一方向的第一尺寸K1,所述过渡部(12)具有沿第一方向的第二尺寸K2,满足:1≤K2/K1≤5。
10.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于:所述极耳连接部(13)包括沿第一方向相背设置的第一面(131)和第二面(132);所述极耳连接部(13)上设有槽(133),所述槽(133)贯穿所述第一面(131)和所述第二面(132)。
11.根据权利要求1所述的一种引脚,其特征在于:所述极耳连接部(13)包括沿第二方向相背设置的第三面(134)和第四面(135);所述极耳连接部(13)上设有窗口(136),所述窗口(136)贯通所述第三面(134)和所述第四面(135)。
12.一种二次电池,其特征在于,包括:
壳体(100),所述壳体(100)包括容纳腔(101);
顶盖组件(200),所述顶盖组件(200)包括盖板(201),所述盖板(201)与所述壳体(100)连接并盖封所述容纳腔(101),所述盖板(201)上设有极柱(500);
卷芯(300),所述卷芯(300)位于所述容纳腔(101)中,所述卷芯(300)上设有极耳(400);以及
权利要求1-11任一项所述的引脚;
其中,所述极柱连接部(11)与所述极柱(500)连接;所述极耳连接部(13)与所述极耳(400)连接。
13.一种用电装置,其特征在于,包括权利要求12所述的二次电池。
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