一种极柱、集成化电池框架及电池的制作方法

本发明涉及电池，具体涉及一种极柱、集成化电池框架及电池。

背景技术：

1、随着便携式电子设备的快速发展和电动汽车市场的日益扩大，对电池性能的要求不断提高，特别是在成本、重量、厚度及能量密度方面。传统电池设计往往包含厚重的盖板结构，这不仅增加了电池的整体重量和厚度，还提高了制造成本。为了应对这些挑战，业界开始探索低成本、极薄电池的设计方案，其中去盖板化电池成为了一个重要的研究方向。

2、去盖板化电池设计旨在通过简化电池结构来降低重量、厚度和成本。在这种设计中，电池壳体被重新构思为电池框架与端盖的组合形式。电池框架作为主要的支撑结构，不仅承载着电池内部的活性物质和电解液，还负责与外界的连接与固定。而端盖则用于密封电池，防止电解液泄漏，并作为电池与外部电路的连接点。

3、然而，去盖板化电池的设计也带来了新的技术难题，特别是极柱的设计与布置问题。极柱作为电池内部与外部电路之间的关键连接部件，其设计直接影响到电池的性能、安全性和制造成本。在传统电池中，极柱通常通过内连接片与电池内部的极耳相连，这种设计不仅增加了材料成本和重量，还增加了加工复杂度；因此，如何克服上述存在的技术问题和缺陷成为重点需要解决的问题。

技术实现思路

1、针对现有极薄电池中极柱与极耳的连接结构较为复杂的问题，本发明提供了一种极柱、集成化电池框架及电池。

2、本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

3、本发明第一方面提供了一种极柱，所述极柱包括依次连接的第一极柱件、第二极柱件和第三极柱件，所述第一极柱件和所述第三极柱件分别与所述第二极柱件的两个侧面连接，所述第一极柱件和所述第三极柱件沿垂直于所述第二极柱件侧面所在平面的方向延伸。

4、可选的，所述第一极柱件的厚度为0.8mm-3.5mm，第二极柱件的高度为0.8mm-3.5mm。

5、本发明第二方面提供了一种集成化电池框架，包括电芯框架、上述所述的极柱，和将所述极柱固定于电芯框架上的安装组件，

6、所述电芯框架上设置有极柱安装孔，

7、所述安装组件包括设置于电芯框架外与极柱固定的连接片，套设于所述极柱上的密封圈以及设置于所述极柱安装孔两侧的第一绝缘件和第二绝缘件。。

8、可选的，所述电芯框架包括两个沿水平方向设置的第一侧板和两个沿竖直方向设置的第二侧板，两个所述第一侧板和两个所述第二侧板交错设置，围合形成容纳电芯的安装空间，所述电芯框架上设置有固定所述极柱的所述极柱安装孔。

9、可选的，所述第一绝缘件设置于所述电芯框架的安装空间外，所述第二绝缘件设置于所述电芯框架的安装空间内，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件位于所述极柱安装孔的两侧；

10、所述第一绝缘件设置有第一通孔，所述第二绝缘件设置有第二通孔，所述连接片设置有第三通孔，所述极柱安装孔、所述第一通孔、所述第二通孔和所述第三通孔位于同一轴线上，所述极柱依次嵌入所述第二通孔、所述极柱安装孔、所述第一通孔和所述第三通孔，并与所述连接片固定连接；

11、所述密封圈套设于所述极柱上位于所述第二绝缘件的第二通孔内。

12、可选的，所述极柱安装孔在所述电芯框架上偏心设置，所述电芯框架沿其宽度方向具有两个相互平行的第一侧边和第二侧边，所述极柱安装孔的轴线距离所述第一侧边的距离为所述电芯框架宽度的0.1-0.4倍。

13、可选的，所述第二绝缘件背离所述电芯框架的一侧上设有第一凹槽，所述第二极柱件嵌入所述第一凹槽内并与位于所述第二绝缘件的所述第二通孔中的所述密封圈抵接，所述第一极柱件依次嵌入所述第二通孔、所述极柱安装孔、所述第一通孔和所述第三通孔中。

14、可选的，所述第一绝缘件朝向所述电芯框架的一侧设有密封件筒体，所述密封件筒体连接于所述第一绝缘件的所述第一通孔并沿垂直于所述第一绝缘件所在平面的方向延伸，所述密封件筒体套设于所述第一极柱件外侧，并嵌入所述极柱安装孔内，所述第一极柱件的外壁与所述密封件筒体的内壁接触，所述密封件筒体的外壁与所述极柱安装孔的内壁接触；

15、所述第一绝缘件背离所述电芯框架的一侧上设有第二凹槽，所述连接片嵌入所述第二凹槽内，所述第一极柱件的端部嵌入所述第三通孔内，并与所述连接片焊接固定。

16、可选的，所述密封圈套设于所述第一极柱件上，所述密封圈沿所述第一极柱件的设置方向具有相对设置的第一密封面和第二密封面，所述第一密封面抵接于所述电芯框架的极柱安装孔的内侧面和所述第一绝缘件的密封件筒体的端面，所述第二密封面抵接于所述第二极柱件的顶面。

17、本发明第三方面提供了一种电池，包括上述所述的集成化电池框架、设置于所述集成化电池框架内的电芯以及设置于所述集成化电池框架两侧的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体焊接于所述集成化电池框架的电芯框架的两侧侧面，所述电芯具有极耳，所述极耳与所述集成化电池框架的所述极柱电连接。

18、根据本发明提供的一种极柱、集成化电池框架及电池，本发明将传统的极柱设计为依次连接的第一极柱件、第二极柱件和第三极柱件，其中第一极柱件延伸至电芯框架外侧，第二极柱件和第三极柱件位于电芯框架内侧，本发明的第三极柱件可直接用于与电芯的极耳焊接；避免了汇流片等连接件的使用，结构简单；同时，第二极柱件对第一极柱件和第三极柱件起到定位和限位作用，避免第一极柱件和第三极柱件移动，避免第一极柱件与第三极柱件移动导致电池发生短路或断路的现象，提高了电池的安全性能，同时节省了定位部件，节约了使用成本。

技术特征：

1.一种极柱，其特征在于：所述极柱包括依次连接的第一极柱件、第二极柱件和第三极柱件，所述第一极柱件和所述第三极柱件分别与所述第二极柱件的两个侧面连接，所述第一极柱件和所述第三极柱件沿垂直于所述第二极柱件侧面所在平面的方向延伸。

2.根据权利要求1所述的极柱，其特征在于：所述第一极柱件的厚度为0.8mm-3.5mm，第二极柱件的高度为0.8mm-3.5mm。

3.一种集成化电池框架，其特征在于：包括电芯框架、如权利要求1或2所述的极柱，和将所述极柱固定于电芯框架上的安装组件，

4.根据权利要求3所述的集成化电池框架，其特征在于：所述电芯框架包括两个沿水平方向设置的第一侧板和两个沿竖直方向设置的第二侧板，两个所述第一侧板和两个所述第二侧板交错设置，围合形成容纳电芯的安装空间，所述电芯框架上设置有固定所述极柱的所述极柱安装孔。

5.根据权利要求4所述的集成化电池框架，其特征在于：所述第一绝缘件设置于所述电芯框架的安装空间外，所述第二绝缘件设置于所述电芯框架的安装空间内，所述第一绝缘件和所述第二绝缘件位于所述极柱安装孔的两侧；

6.根据权利要求4所述的集成化电池框架，其特征在于：所述极柱安装孔在所述电芯框架上偏心设置，所述电芯框架沿其宽度方向具有两个相互平行的第一侧边和第二侧边，所述极柱安装孔的轴线距离所述第一侧边的距离为所述电芯框架宽度的0.1-0.4倍。

7.根据权利要求5所述的集成化电池框架，其特征在于：所述第二绝缘件背离所述电芯框架的一侧上设有第一凹槽，所述第二极柱件嵌入所述第一凹槽内并与位于所述第二绝缘件的所述第二通孔中的所述密封圈抵接，所述第一极柱件依次嵌入所述第二通孔、所述极柱安装孔、所述第一通孔和所述第三通孔中。

8.根据权利要求3所述的集成化电池框架，其特征在于：所述第一绝缘件朝向所述电芯框架的一侧设有密封件筒体，所述密封件筒体连接于所述第一绝缘件的所述第一通孔并沿垂直于所述第一绝缘件所在平面的方向延伸，所述密封件筒体套设于所述第一极柱件外侧，并嵌入所述极柱安装孔内，所述第一极柱件的外壁与所述密封件筒体的内壁接触，所述密封件筒体的外壁与所述极柱安装孔的内壁接触；

9.根据权利要求3所述的集成化电池框架，其特征在于：所述密封圈套设于所述第一极柱件上，所述密封圈沿所述第一极柱件的设置方向具有相对设置的第一密封面和第二密封面，所述第一密封面抵接于所述电芯框架的极柱安装孔的内侧面和所述第一绝缘件的密封件筒体的端面，所述第二密封面抵接于所述第二极柱件的顶面。

10.一种电池，其特征在于：包括权利要求3-9任意一项所述的集成化电池框架、设置于所述集成化电池框架内的电芯以及设置于所述集成化电池框架两侧的第一壳体和第二壳体，所述第一壳体和所述第二壳体焊接于所述集成化电池框架的电芯框架的两侧侧面，所述电芯具有极耳，所述极耳与所述集成化电池框架的所述极柱电连接。

技术总结本发明提供了一种极柱、集成化电池框架及电池，极柱包括依次连接的第一极柱件、第二极柱件和第三极柱件，第一极柱件和第三极柱件分别与第二极柱件的两个侧面连接，第一极柱件和第三极柱件沿垂直于第二极柱件侧面所在平面的方向延伸；本发明的第三极柱件可直接用于与电芯的极耳焊接；避免了汇流片等连接件的使用，结构简单；同时，第二极柱件对第一极柱件和第三极柱件起到定位和限位作用，避免第一极柱件和第三极柱件移动，避免第一极柱件与第三极柱件移动导致电池发生短路或断路的现象，提高了电池的安全性能，同时节省了定位部件，节约了使用成本。技术研发人员：李炳胜,陶乃束,陈晓君,蒋露霞,林广才,沈晞受保护的技术使用者：江苏懋略科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18