具有固定的电池元件的电化学电池制造技术

一种电化学电池，包括电池元件和位于具有排气口的壳体内的集电器。该集电器包括通过一个或多个柔性臂联结在一起的外部构件和内部构件。该外部构件联结到电池元件且该内部构件联结到排气口，从而当排气口从未打开位置移动到打开位置时，柔性臂允许内部构件相对于外部构件轴向地移动。壳体可包括将电池元件保持在壳体中的肩部。电化学电池还可以包括在电池元件的端部的线圈板。该线圈板被联结到电池元件的至少一个电极的边缘。该集电器的外部构件可以联结到线圈板，该集电器的内部构件可以联结到排气口，从而在排气口从未展开位置移动到展开位置时，电池元件基本上保持固定在壳体内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一种电化学电池，包括电池元件和位于具有排气口的壳体内的集电器。该集电器包括通过一个或多个柔性臂联结在一起的外部构件和内部构件。该外部构件联结到电池元件且该内部构件联结到排气口，从而当排气口从未打开位置移动到打开位置时，柔性臂允许内部构件相对于外部构件轴向地移动。壳体可包括将电池元件保持在壳体中的肩部。电化学电池还可以包括在电池元件的端部的线圈板。该线圈板被联结到电池元件的至少一个电极的边缘。该集电器的外部构件可以联结到线圈板，该集电器的内部构件可以联结到排气口，从而在排气口从未展开位置移动到展开位置时，电池元件基本上保持固定在壳体内。【专利说明】具有固定的电池元件的电化学电池 相关申请的交叉引用 本申请是2012年2月21日提交的申请号为61/601,512,名称为"具有固定的电 池元件的电化学电池"的美国临时申请的非临时申请，该临时申请的全部内容出于所有目 的均以引用的方式结合于此。
技术介绍
本申请通常涉及电池和电池系统领域。更具体地，本申请涉及可被用于车辆应用 中为车辆提供至少一部分动力的电池和电池系统。 与更为传统的使用内燃机的汽油动力的车辆相比，使用电力作为其全部或部分动 力的车辆（例如电动车（electric vehicles，（EVs))，混合电动车辆（hybrid electric vehicles(HEVs)，插入式混合电动车辆（plug-in hybrid electric vehicles(PHEVs))等， 它们被统称为"电动车"）具有多种优点。例如，与使用内燃机的汽油动力的车辆相比，电动 车辆可产生较少的不希望的排放物且显示出更佳的燃料效率（并且在一些情况下，通常在 PHEVs的某些类型中，这些车辆可以完全不需要使用汽油）。 随着电动车辆技术不断发展，在对这些车辆提供改进的能源（例如电池系统或组 件）方面有需求。例如，希望在不需要对电池进行充电的情况下，能够提升这些车辆的行驶 距离。另外，还希望对这些电池的性能加以改善，并且降低与电池系统相关的费用。 -个持续改进的领域是电池化学领域。早期的电动车辆系统采用镍-金属-混合 (NiMH)电池作为驱动源。随着时间的流逝，不同的添加剂和改进已经改善了 NiMH电池的性 能、可靠性和实用性。 最近以来，制造商们已开始研发可用于电动车辆中的锂离子电池。对于车辆应用 而言，使用锂离子电池有许多优点。例如，锂离子电池具有比NiMH电池更高的电荷密度和 功率系数。换句话说，锂离子电池可以比NiMH电池更小但却储存相同的电荷，从而允许在 电动车辆中节省重量和空间（从另一角度看，这种特性允许制造商向车辆提供更多的动力 而不增加车辆重量或增加电池系统占用空间）。 众所周知，锂离子电池的运行与NiMH不同，并且在设计上和工程上存在的挑战与 在NiMH电池技术中存在的挑战有所不同。例如，锂离子电池可能比NiMH电池更易于受到 电池温度变化的影响，因此系统可能被用于在车辆操作过程中调整锂离子电池温度。锂离 子电池的制造同样存在挑战，而这种挑战是这种电池化学所特有的，正在开发新的方法和 系统来应对这些挑战。 希望提供一种用于电动车辆中的电池模块和/或系统，其应对用于这种车辆中的 一个或多个与NiMH和/或锂离子电池系统相关的挑战。也希望提供一种电池模块和/或 系统，其包括阅读本公开内容能够得出的任何一种或多种有利的特征。
技术实现思路
-种不例性实施方式与包括电池兀件的电化学电池相关，至少一个电极和线圈板 位于电池元件的端部。该线圈板联结到至少一个电极的边缘。该电化学电池还包括联结到 线圈板的集电器。该集电器包括外部构件和内部构件，该内部构件通过多个柔性臂联结到 外部构件，该柔性臂被配置成允许该内部构件相对于外部构件移动。该电化学电池还包括 具有带排气口的底部的壳体。该集电器联结到该排气口。该电池元件、线圈板和集电器置 于该壳体中，这样当排气口从未展开的位置移动到展开位置时，该电池元件基本上保持固 定在壳体中。 另一种示例性实施方式与包括电池元件的电化学电池相关，该电池元件基本上固 定在壳体中。该壳体包括排气口。该电池也包括联结到该电池元件的电极的边缘的线圈板 以及联结到该线圈板的集电器。该集电器包括外部构件和内部构件，该内部构件通过多个 柔性臂联结到外部构件，该柔性臂被配置成允许该内部构件在排气口展开过程中相对于外 部构件移动。 另一种示例性实施方式与包括电池元件的电化学电池有关，该电池元件基本上固 定在壳体中并包含至少一个电极。该电池也包括联结到至少一个电极的边缘的线圈板以及 导电地联结到该线圈板和壳体的排气口的集电器。该集电器包括外部构件和内部构件，该 内部构件弹性地联结到该外部构件从而允许内部构件在排气口展开过程中相对于外部构 件移动。 【专利附图】【附图说明】 图1是具有根据一种示例性实施方式的电池模块的车辆的透视图。 图2是具有根据一种示例性实施方式的电池模块的车辆的剖视示意图。 图3是根据一种示例性实施方式的电化学电池的透视图。 图4是在图3中所示的电化学电池沿线4-4的剖视图。 图5是根据一种示例性实施方式的电化学电池的电极和分隔件的局部剖视图。 图6是图3中所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池局部分解视图。 图7是图3所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池的一部分的局部分解示 图，其中示出了绝缘体、集电器和联结到电池元件端部的线圈板。 图8是图7所示的根据一种示例性实施方式的没有线圈板的电化学电池的一部分 的局部分解图，其中示出了联结到电池元件的集电器。 图8A是图8的电化学电池的剖视图。 图9是图8所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池的一部分的局部透视 图，其中示出了部分围绕在集电器和电池元件周围的绝缘体。 图10是图9所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池的一部分的局部透视 图，示出了至少部分围绕绝缘体、集电器和电池元件的绝缘套。 图11是图3所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池的一部分的剖视图。 图11A是图11所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池底部的一部分的部 分透视图。 图12是根据另一种示例性实施方式的电化学电池的一部分的剖视图。 图12A是图12所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池的底部的一部分的 局部透视图。 图12B是图12所示的根据一种示例性实施方式的电化学电池中使用的绝缘体的 透视图。 图13和14是根据一种示例性实施方式的联结到电池元件的一体式的线圈板和集 电器的局部透视图。 【具体实施方式】 图1是形式为汽车（例如，轿车）的车辆10的透视图，其具有电池系统20,用于 为车辆10提供全部或部分动力。这样的车辆10可以是一个xEV，其中术语"xEV"在本文 中定义为包括所有的下列使用电力作为它们全部或部分车用动力的包含现有的48V和96V 系统的车辆，或它们的任何变型或组合。如本领域的技术人员可以理解的那样，混合动力电 动车辆（hybrid electric vehicles, HEVs)将内燃机推进系统和电池供电的电动推进系统 进行结合。术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电化学电池，包括：包括至少一个电极的电池元件；在所述电池元件的端部提供的并联结到所述至少一个电极的线圈板；联结到所述线圈板的集电器，所述集电器包括外部构件和通过多个柔性臂联结到所述外部构件的内部构件，所述柔性臂被配置成允许所述内部构件相对于所述外部构件移动；以及包括带有排气口的底部的壳体，其中所述集电器联结到所述排气口，其中所述电池元件，线圈板和集电器置于所述壳体中，从而当所述排气口从未展开的位置移动到展开位置时，所述电池元件基本上保持固定在所述壳体中。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：马修·R·泰勒，杰森·D·富尔，
申请(专利权)人：约翰逊控制技术公司，
类型：发明
国别省市：美国;US