專利名稱：用于電化學電池的集電器的制作方法
技術領域：
本申請一般地涉及電池和電池系統領域。更具體地說，本申請涉及可以用于車輛應用的電池和電池系統，以向車輛提供至少一部分驅動力。
背景技術：
使用電力作為全部或部分驅動力的車輛(例如，電動車輛(簡稱EVs)，混合動力電動車輛(簡稱HEVs)，充電式混合動力電動車輛(簡稱PHEVs)以及類似的車輛，總稱為“電動車輛”)與更傳統的使用內燃機的氣驅動車輛相比可以提供許多優勢。例如，與使用內燃機的車輛相比，電動車輛可以幾乎不產生不良的排放產物并且可以顯示出較高的燃料利用率(和，在某些情況下，這樣的車輛可以徹底地淘汰汽油的使用，如某些類型的PHEVs的情況)。隨著電動車輛技術的不斷發展，存在為這些汽車提供改進的電源(例如，電池系統或模塊)的需求。例如，希望在不需要給電池再充電的情況下提高車輛行駛的距離。也希望改善這種電池的工作性能并且減少與電池系統相關的成本。一個持續研究發展的改進領域是電池化學領域。早期電動車輛應用鎳氫電池(簡稱NiMH)作為電源。隨著時間的推移，不同的添加劑和改造已經提高了鎳氫電池的工作性能、可靠性和可利用性。最近，制造商已經開始研發可用于電動車輛的鋰離子電池。鋰離子電池用于車輛應用中具有相關若干優勢。例如，鋰離子電池比鎳氫電池具有更高的電荷密度和功率系數。 從另一方面說，存儲等量電荷時，鋰離子電池可能比鎳氫電池體積小，這能夠為電動車輛節約重量和空間(或者，換一種說法，這一特征將允許制造商在不增加車輛的重量或電池系統所占據的空間的情況下為車輛提供更大量的電能)。人們一般都知道，鋰離子電池在運行方面不同于鎳氫電池，并且可能會出現不同于那些在鎳氫電池技術中出現的設計和工程挑戰。例如，與可比較的鎳氫電池相比，鋰離子電池可能會對電池溫度的變化更加敏感，這樣在車輛工作的過程中，系統往往需要控制鋰離子電池的溫度。鋰離子電池的制造也將面臨只有這種電池化學所獨有的挑戰，并且需要研究開發新的方法和系統來應對這些挑戰。人們希望提供一種用于電動車輛的改進的電池模塊和/或系統，其能滿足與使用在這樣的車輛中的鎳氫電池和/或鋰離子電池系統相關的一個或多個挑戰。也希望提供一種包括根據本公開的查閱而顯而易見的一個或多個有利特征的電池模塊和/或系統。
發明內容
一個示范性實施例涉及一種用于電化學電池的集電器，其包括一個具有外部構件和內部構件的構件，所述內部構件通過構造成允許內部構件相對于外部構件移動的多個柔性臂聯接到外部構件。另一個示范性實施例涉及一種包括集電器的電化學電池，所述集電器包括一個具有外部構件和內部構件的構件，所述內部構件通過構造成允許內部構件相對于外部構件移動的多個柔性臂聯接到外部構件。
圖1是根據一個示范性具體實施方式
的包括電池模塊的車輛的透視圖。圖2是根據一個示范性具體實施方式
的包括電池模塊的車輛的局部剖視示意圖。圖3是根據一個示范性具體實施方式
的電化學電池的透視圖。圖4是沿圖3中4-4線剖切圖3中所示電化學電池的局部剖視圖。圖5是根據一個示范性具體實施方式
的電化學電池的電極和分離器的局部剖面圖。圖6是根據一個示范性具體實施方式
的設置成卷芯結構(jelly roll)形式的電池元件的透視圖。圖7是沿圖6中7-7線剖切圖6所示的電池元件的剖視圖。圖8是根據一個示范性具體實施方式
的連接到電池元件的集電器的俯視圖。圖9是圖8所示的電池元件和集電器的分解透視圖。圖9A是根據一個示范性具體實施方式
的利用已經折疊的集電器的翼片(tab)連接到圖9所示電池元件的圖9所示的集電器的透視圖。圖10是根據另一示范性具體實施方式
的集電器的透視圖。圖11是圖10所示的集電器的俯視圖。圖12是根據一個示范性具體實施方式
的連接到電池元件的圖10所示集電器的俯視圖。圖12A是根據一個示范性具體實施方式
的圖12所示的集電器和電池元件的分解側視圖。圖12B是根據另一示范性具體實施方式
的圖12所示的集電器和電池元件的分解側視圖。圖13A是根據一個示范性具體實施方式
的具有已經折疊的集電器翼片的圖12B所示的電池元件和集電器的局部截面示意視圖。圖1 是根據一個示范性具體實施方式
的連接到圖13A所示電池元件的圖13A所示的集電器的局部截面示意圖。圖14是根據另一示范性具體實施方式
的集電器的俯視圖。圖15是沿圖14中15-15線剖切圖14所示的集電器的截面圖。圖16是圖14所示的集電器的側視圖。圖17是根據一個示范性具體實施方式
的連接到電池元件的圖14所示集電器的透視圖。
圖18A是沿圖17中18-18線剖切的圖17所示的電池元件和集電器的局部截面示意圖。圖18B是根據一個示范性具體實施方式
的連接到圖18A所示電池元件的圖18A所示集電器的局部截面示意圖。圖19是根據另一示范性具體實施方式
的連接到電池元件的集電器的透視圖。圖19A是圖19所示的集電器的俯視圖。圖20是根據另一示范性具體實施方式
的連接到電池元件的集電器的透視圖。圖20A是圖20所示的集電器的俯視圖。圖21是根據另一示范性具體實施方式
的連接到電池元件的集電器的透視圖。圖22-23是根據其它示范性具體實施方式
的集電器的透視圖。圖24A是根據一個示范性具體實施方式
的具有柔性集電器的電池的局部截面圖。圖24B是根據一個示范性具體實施方式
的排放口已經被展開后的圖24A所示的具有柔性集電器的電池的局部截面圖。圖24C是根據一個示范性具體實施方式
的圖24B所示的柔性集電器的透視圖。圖24D是根據另一示范性具體實施方式
的用于圖M所示電化學電池的外殼的透視圖。圖25-27是根據另一示范性具體實施方式
的集電器的多個透視圖。圖觀是根據一個示范性具體實施方式
的設置于電化學電池中的圖25-27所示集電器的透視圖。圖四是沿圖28中四-四線剖切的圖28所示的電化學電池的截面視圖。圖30根據一個示范性具體實施方式
的制造電化學電池的方法的流程圖。
具體實施例方式圖1是汽車(例如，轎車)的形式的車輛10的透視圖，車輛10具有用來給車輛10 提供全部或者部分動力的電池系統20。這樣的車輛10可以是電動車輛(EV)，混合動力電動車輛(簡稱HEV)，充電式混合動力電動車輛(PHEV)或者其它類型的使用電力驅動的車輛 (總稱為“電動車輛”)。盡管車輛10在圖1中顯示為轎車，但是根據其它示范性具體實施方式
的車輛類型可以不同，所有其它類型的車輛都落在本公開的范圍之內。例如，車輛10可以是卡車，公共汽車，工業用車輛，摩托車，娛樂休閑車，船，或者任何獲益于使用電力作為全部或部分驅動力的其它類型的車輛。盡管電池系統20在圖1中顯示成位于車輛的行李箱或后部，但是根據其它示范性具體實施方式
，電池系統20的位置可以不同。例如，電池系統20的定位可以基于車輛內的可用空間，期望的車輛重量平衡，隨著電池系統20 —起使用的其它部件的位置(例如，電池管理系統，排放口，冷卻裝置等等)，以及多種其它考慮來做出選擇。圖2例示了根據示范性具體實施方式
的設置成混合動力電動車輛形式的車輛11 的局部剖視示意圖。電池系統21位于緊鄰燃料箱12的車輛11的后部(電池系統21可設置在直接鄰接燃料箱12或者可以設置在車輛11的后部的單獨隔室(例如行李箱)內或者可以設置在車輛11中的其它位置)。當車輛11使用汽油作為動力以驅動車輛11時內燃機14要多次提供動力。電動機16，功率分配裝置17，和發電機18也設置為車輛驅動系統的部分。這樣的車輛11可以只用電池系統21，只用發動機14，或者用電池系統21和發動機14提供動力或進行驅動。需要指出的是根據其它示范性具體實施方式
，可以使用其它類型的車輛和用于車輛驅動系統的構造，并且圖2所示的示意圖不應理解為對本申請所描述的主題的限制。根據不同示范性具體實施方式
，電池系統21的尺寸，形狀和位置，車輛11的類型， 車輛技術類型(例如，電動汽車，混合動力電動汽車，充電式混合動力電動汽車等等)和電池化學，以及其它特征，可以與所顯示的或所描述的不同。根據一個示范性具體實施方式
，電池系統21包括多個電化學電池或者電池。電池系統21可以也包括用來將電池彼此連接和/或連接到車輛的電氣系統，和也用于調整電化學電池和電池系統21的其它特征和部件的其他特征或部件。例如，電池系統21可以包括負責監視和控制電池系統21的電氣性能，管理電池系統的熱行為，流出物的容積和/或路線(例如，可以通過排放口從電化學電池中排出的氣體)以及電池系統21的其它方面的特征。現在參考圖3，顯示了根據一個示范性具體實施方式
的電化學電池M的等軸測視圖。電池系統(例如電池系統20，21)包括多個這樣的電化學電池例如，鋰離子電池， 鎳氫電池，鋰聚合物電池等等，或者現在已知或此后研發出來的其它類型的電化學電池)。 根據一個示范性具體實施方式
，電化學電池M是構造成用來存儲電荷的大致圓柱形鋰離子電池。根據其它示范性具體實施方式
，電池M還可有其它的物理構造(例如，橢圓形，棱柱形，多邊形等等)。電池M的容量，尺寸，設計，接線端構造以及其它特征都可以與根據其它示范性具體實施方式
所示的那些電池的不同。圖4是沿圖3的4-4線剖切的圖3所示電池M的局部剖視圖。根據一個示范性具體實施方式
，電池M包括容器或外殼25，帽或罩42，底部部分(圖中未顯示)以及電池元件30。根據一個示范性具體實施方式
，外殼25可以使用諸如金屬(例如，鋁或鋁合金，銅或銅合金等)的導電材料構成。根據一個示范性具體實施方式
，電池元件30是一種纏繞式電池元件(wound cell element)。根據另一示范性具體實施方式
，電池元件30可以是一種棱柱形或橢圓形電池元件。根據一種示范性具體實施方式
，電池元件30包括至少一個陰極或者一個正電極 36，至少一個陽極或者負電極38，以及一個或者多個分離器32，34，分離器32，34設置于正和負電極36，38中間或之間以使電極36，38彼此電絕緣。根據一個示范性具體實施方式
， 電池M包括電解質(圖中未顯示)。根據一個示范性具體實施方式
，電解質通過填料孔41 注入電池M的外殼25內。電解質填充滿電池M之后，可以設置填料塞(例如，如圖28和 29所示的填料塞4 塞住填料孔41以將電解質密封在電池M內。電池M還包括負集電器40和正集電器(圖中未顯示)。負集電器40和正集電器是導電構件，用來將電池元件30的電極36，38聯接到電池M的接線端沈，28。例如，負集電器40將負電極38聯接到負接線端28 (通過翼片44)并且正集電器將正電極36聯接到電池M的正接線端26(例如通過外殼25)。根據圖4所示的示范性具體實施方式
，在被聯接到負接線端28之前，負集電器40的翼片44已經至少部分地折疊或折彎在自身上方至少一次。根據一個示范性具體實施方式
，集電器利用焊接操作(例如，激光焊接操作)聯接到電極。根據一個示范性具體實施方式
，電池元件30具有纏繞結構，其中電極36，38和分離器32，34圍繞設置成管或心軸50形式的構件或元件纏繞。這種結構可以替代地稱為卷芯結構。盡管心軸50顯示為設置成具有大致圓柱形形狀，但是根據其它示范性具體實施方式
，心軸50可以具有不同的結構(例如，它可以是橢圓形或矩形截面形狀等等)。需要指出的是，盡管電池元件30顯示為大致圓柱形形狀，它可以具有不同的結構(例如，它可以是橢圓形，棱柱形，矩形或其它期望的橫截面形狀)。根據另一示范性具體實施方式
，電化學電池M可以是具有棱柱形的或者堆疊的電池元件的棱柱形電池(圖中未顯示)。在這樣的具體實施方式
中，正電極和負電極36，38 設置成以交替方式彼此堆疊的板，在正電極和負電極36，38之間或中間設置分離器32，34 以使電極36，38彼此電隔離。根據一個示范性具體實施方式
，如圖5的局部截面圖所示，正電極36沿軸向方向偏離負電極38。相應地，在電池元件30的第一端部，纏繞的正電極36將更遠地延伸超過負電極38，并且在電池元件30的第二(相反方向的)端部，負電極38將更遠地延伸超過正電極36。這種構造的一個有利特征是集電器可以在電池M的一端連接到特定的電極而無需接觸反向極性電極。例如，根據一個示范性具體實施方式
，負集電器40 (例如，如圖4所示)可以在電池元件30的一個端部連接到暴露的負電極38并且正集電器(圖中未顯示) 可以在電池元件30的相反端部連接到暴露的正電極36。根據一個具體實施方式
，負集電器40將負電極38電連接到電池M的負接線端觀。如圖4所示，負接線端觀通過絕緣體45與外殼25的罩42絕緣。根據一個示范性具體實施方式
，正集電器(未顯示)將正電極36電連接到外殼25的底部。外殼25電連接到罩42 (例如，如圖4所示)，罩42又電連接到正接線端26。圖6-7顯示了纏繞式電池元件30(例如，卷芯)的一個具體實施方式
，其中電極 36，38和分離器32，34(未顯示)圍繞設置成心軸50 (例如，主體，中心構件，軸，桿，管等等) 形式的構件或元件纏繞。根據一個具體實施方式
，粘合劑或膠帶48(例如，如圖6所示)可以用來圍繞電池元件30定位電絕緣纏繞材料或膜46 (例如，如圖4和6所示)以便至少部分地使電池元件30與外殼25電絕緣。根據一個具體實施方式
，膜46是例如在市場上能夠商業地獲得的杜邦公司的商標為Kapton 的聚酰亞胺材料。根據一個示范性具體實施方式
，心軸50設置成伸長的中空管形式并且構造成允許氣體在電化學電池內從電化學電池的一端(例如，頂部)流動到電化學電池的另一端 (例如，底部)。根據另一個示范性具體實施方式
，心軸50可以設置成實心管。例如，心軸50在圖7例示為設置在電池元件30的中心。根據一個示范性具體實施方式
，心軸50不是一直延伸到電池元件30的恰好頂部和底部。根據另一個示范性具體實施方式
，心軸50可以一直延伸到電池元件30的頂部和/或底部。仍然參考圖6-7，根據一個示范性具體實施方式
，心軸50包括至少一個(即一個或多個)結合到中空管52的一個端部的元件或驅動構件60。根據一個示范性具體實施方式
， 驅動構件60構造成使中空管52與電極36，38電絕緣。根據另一個示范性具體實施方式
，中空管52可以設置成與其中的一個電極電接觸同時與另一個電極電絕緣。例如，根據一個示范性具體實施方式
，中空管52可以電聯接到正電極36 (或者負電極38)，同時中空管52 通過驅動構件60與負電極38 (或者正電極36)電絕緣。根據一個示范性具體實施方式
，驅動構件60用例如聚合材料或者其它合適材料 (例如，塑料樹脂)的電絕緣材料制成，而中空管52是用諸如金屬材料或其它合適材料(例如，鋁或鋁合金)的電(和熱)傳導材料制成的。根據另一個示范性具體實施方式
，驅動構件60是用諸如金屬材料或者其它合適材料(例如，鋁或鋁合金)的電(和熱)傳導材料制成，而中空管52是用諸如聚合材料或者其它合適材料(例如，塑料樹脂)的電絕緣材料制成。根據另一個示范性具體實施方式
，驅動構件60和中空管52都是用諸如聚合材料或者其它合適材料(例如，塑料樹脂)的電絕緣材料制成。如上所述的心軸50的有利特征是連接到中空管52的驅動構件60使正電極和負電極36，38保持彼此電分離。另外，當心軸50的中空管52用相對低成本的材料(例如，拉伸的鋁管或者擠壓的鋁管)制成時，與整個組件都是用聚合材料制成的其它心軸相比，該心軸50可能具有較低的成本。根據其它示范性具體實施方式
，可以使用不包括心軸50或者驅動構件60的其它構造的電池元件30 (例如，棱柱形電池元件)。另外，雖然根據一個示范性具體實施方式
， 圖4和6所示的電池M具有緊鄰電池M頂部的暴露的負電極38和緊鄰電池M底部的暴露的正電極36，根據其它示范性具體實施方式
，電池元件30的定向(并且因而集電器的位置)可以顛倒。此外，根據其它示范性具體實施方式
，電池M的接線端沈，觀可以設置在電池M的相反端(例如，負接線端觀可以設置在電池M的頂部，而正接線端沈可以設置在電池M的底部)。現在參考圖8-9A，顯示了根據一個示范性具體實施方式
的設置成集電器或者集電器板140形式的構件或元件。根據一個示范性具體實施方式
，集電器140設置成具有多個腿或延伸部分142和一個延伸部分或翼片144的大致扁平構件的形式(例如，通過沖壓操作，激光切割操作等等構成)。根據一個示范性具體實施方式
，集電器140可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同示范性具體實施方式
，集電器140可以使用例如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種類型的導電材料中的任何導電材料制成。如圖所示，腿142構造成延伸穿過電池元件30的一個端部以接觸暴露的電極(例如，負電極38)的邊緣。根據另一個示范性具體實施方式
，腿142可以只是部分地延伸穿過電池元件30的端部。雖然圖8-9A所示的具體實施方式
中顯示為3條腿，根據其它示范性具體實施方式
，集電器140可以具有更多或更少數量的腿142。如圖9A所示，根據一個示范性具體實施方式
，延伸部分或者翼片144構造成可以朝向遠離電極元件30的方向折疊并且至少部分地折回到集電器140的主體141上方。翼片 144構造成聯接到電池的外殼或電池的接線端以在電極和外殼或者接線端之間創建導電路徑(例如，類似于圖4所示)。根據另一個示范性具體實施方式
，翼片144可以至少部分地折疊或者彎曲在自身上方多次(例如，類似于圖4所示)。翼片144在電池元件30的電極和接線端或者外殼之間提供了一個大致柔性的連接并且在需要時允許電池元件30相對于接線端或外殼移動。如圖8最佳地所示，腿142的端部可以包括圓形或曲線形的形狀以與電池元件30 的周邊相配合。根據其它示范性具體實施方式
，腿142(包括腿的端部)可以具有其它形狀和/或尺寸。根據一個示范性具體實施方式
，集電器的腿142通過大約120度的角度A彼此分離。根據其它具體實施方式
，腿142可以通過更大的或者更小的角度彼此分離。根據一個示范性具體實施方式
，集電器140可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿著集電器140的腿142(例如，如沿著圖8所示的焊接線146)聯接到電極。這樣，焊接相對于電池元件30的端部呈輻射狀地進行。因為纏繞式電極的邊緣被聯接(例如，焊接)到集電器140(通過腿14 多次，這允許電流更高效地從電池元件30的電極流動到集電器140。此外，在纏繞式電池元件上輻射狀地焊接(如圖9所示)允許焊接大致垂直于電極邊緣地進行，提供更好的焊接控制和從一個電池到另一個電池的焊接的可重復性。根據一個示范性具體實施方式
，將集電器140焊接到電極上在翼片144折彎之前進行，但是根據其它示范性具體實施方式
可以在不同的時間進行。現在參考圖10-12B，顯示了根據另一個示范性具體實施方式
的集電器M0。除了圖10-12B所示的集電器是用相對狹窄的伸長的帶狀材料(以允許高效地使用原料)形成的外，集電器240類似于圖8-9所示的集電器140。根據一個示范性具體實施方式
，集電器 240可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料構成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器240可以使用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。腿242通過在帶狀材料的一個端部沿縱向方向的一系列大致平行的剪切形成(例如，通過沖壓操作，激光切割操作等等)。為了形成集電器M0，根據一個示范性具體實施方式
，外部的腿242被折疊或者用其他方法向外側翻轉成彼此為約120度的角度(參見圖 12)。根據其它示范性具體實施方式
，外部的腿242可以折疊成大于或者小于120度的角度。根據一個示范性具體實施方式
，集電器MO的腿242構造成延伸穿過電池元件30 的電極端部以接觸到暴露的電極(例如，負電極或者正電極)的邊緣。根據另一個示范性具體實施方式
，腿242可以只部分地延伸穿過纏繞式電極的端部。雖然圖10-12的示范性具體實施方式
顯示為三條腿對2，根據其它示范性具體實施方式
，集電器240可以具有更多或者更少數量的腿。如圖12A所示，根據一個示范性具體實施方式
，外部的腿242可以彎曲或者折疊在集電器MO的主體241下方，使得外部的腿242大體上平行于內部的腿M2。如圖12B所示，根據另一個示范性具體實施方式
，外部的腿242可以彎曲或者折疊在集電器240的主體 241下方，從而外部的腿242相對于主體Ml的平面成一個角度(例如，諸如圖13A所示的角度B)。另外，如圖12B所示，內部的腿242可以朝向電池元件30彎曲或折疊，從而內部的腿242相對于主體Ml的平面成一個角度(例如，諸如圖13A所示的角度B)。根據一個示范性具體實施方式
，內部的腿M2的彎曲或折疊可以在外部的腿242彎曲或折疊之前、之后，或者與外部的腿M2的彎曲或折疊連續地進行。集電器240可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿著集電器MO的腿例如，諸如沿著如圖12所示的焊接線M6)聯接到電極。這樣，焊接相對于電池元件
930的電極邊緣輻射狀地進行。類似于前述，輻射狀地焊接允許電流更高效地從電池元件30 的電極流動到集電器對0，并且允許更好地控制焊接和從一個電池到另一個電池的焊接的可重復性。根據一個示范性具體實施方式
，將集電器240焊接到電極先于翼片244的折疊， 但是根據其它示范性具體實施方式
可以在不同的時間進行。集電器240也包括延伸部分或者翼片M4，延伸部分或者翼片244構造成朝向遠離電極元件30的方向折疊和/或至少部分地折回集電器240的主體241的上方(例如，如圖13A和1 所示)。翼片244構造成聯接到電池的外殼或電池的接線端以在電極和外殼或者接線端(例如，類似于圖4所示)之間創建導電路徑。根據另一個示范性具體實施方式
，翼片244可以至少部分地折疊或者彎曲在自身上方多次(例如，類似于圖4所示)。翼片244在電池元件30的電極和接線端或者外殼之間提供了一個大致柔性的連接并且允許電池元件30相對于接線端或外殼移動。參考圖13A和13B，集電器MO的內部的腿242相對于翼片244的平面成一個角度， 顯示為角度B (為了清楚，外部的腿242沒有顯示)。需要指出的是集電器140的腿142 (例如，如圖8-9A所示)也可以相對于翼片的平面成一個角度(例如，如圖13A和1 所示)。 為了清楚起見，下面只討論集電器對0，然而本領域的技術人員應會知道下面討論的具體實施方式
也可以應用于圖8-9A所示的具體實施方式
或者其它沒有討論的具體實施方式
。參考圖13A和13B，角度B選擇成成在腿M2下降以接觸電極的邊緣時，隨著腿M2 接觸電極的邊緣，集電器240的腿242彎曲或者擠壓電極(例如，負電極38)的側面或邊緣 (參見，例如圖13B)。因為電池元件30的電極是纏繞的，每個電極將具有從每個電極的邊緣延伸的并聯部分。集電器240的腿242然后可以通過焊接操作(例如，激光焊接操作) 聯接到電極邊緣的并聯部分。電極邊緣的并聯部分被彎曲或擠壓成使得他們彼此接觸以創建一個大致連續的表面。大致連續的表面允許更好地控制焊接的熔深。通過控制焊接的熔深，與可能沒有變形的電極(例如，電極邊緣的并聯部分沒有彎曲成彼此接觸的電極)相比可以形成更加牢固，更高質量和更可重復的焊接。集電器MO的翼片244然后聯接到電池的外殼或者電池的接線端以在電極和外殼或者接線端之間創建一條導電路徑。為了在集電器240和電極之間創建高質量和可重復的焊接，希望集電器240的腿 242盡可能多地與電極邊緣的并聯部分接觸。根據一個示范性具體實施方式
，角度B在大約 0和30度之間，但根據其他示范性具體實施方式
，角度B可以具有更大或更小的角度。根據一個特殊的示范性具體實施方式
，角度B在大約15和25度之間。根據另一個特殊的示范性具體實施方式
，角度B為大約20度。現在參考圖14-17，顯示了根據另一個示范性具體實施方式
的設置成集電器或集電極板340形式的構件或元件。根據一個示范性具體實施方式
，集電器340設置成包括沿著集電器340的一側延伸的一個或多個凸出部分，脊或突起342的盤形構件。集電器340 的突起342在集電器340的相反側具有相應的溝，谷，槽，凹陷等等。根據其它示范性具體實施方式
，突起342在集電器340的相反側可以沒有相應的溝，谷，槽，凹陷等等。根據一個示范性具體實施方式
，突起342構造成擠壓或壓緊在電池元件30端部的暴露電極(例如， 正電極36)邊緣的并聯部分，從而并聯部分彼此接觸(例如，如圖18B所示)。集電器340可以形成為(例如，擠壓，沖壓等等)使得一個或多個突起342，顯示為大致V形脊，從集電器340的表面延伸。根據一個示范性具體實施方式
，突起342的尖端或者邊緣可以具有尖角輪廓。根據另一個示范性具體實施方式
，突起342的尖端或邊緣可以具有圓形輪廓。根據其它示范性具體實施方式
，突起342可以一直延伸到穿過集電器 340(例如，如圖14所示)或者可以只是部分地穿過集電器340。根據另一示范性具體實施方式
，集電器340可以大致匹配電池元件30的端部的尺寸和形狀。根據其它示范性具體實施方式
，集電器340可以設置成其他形式和/或尺寸(例如，集電器340可以只覆蓋電池元件30的端部的一部分)。根據一個示范性具體實施方式
， 集電器340可以由厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器340可以由諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等的多種導電材料中的任何導電材料制成。集電器340利用焊接操作(例如，激光焊接操作)聯接到電池元件30的電極(例如，正電極36)的暴露邊緣。根據一個示范性具體實施方式
，集電器340沿著集電器340的突起342(例如，如沿著圖14所示的焊接線346)焊接到電極。參考圖18A-18B，當集電器340聯接到電池元件30時，集電器340的突起342構造成用來擠壓，彎曲或者用其他方法變形正電極36的暴露邊緣的并聯部分。突起342使電極邊緣的并聯部分彼此接觸以創建一個大致連續的表面。大致連續的表面允許更好地控制焊接的熔深。通過控制焊接的熔深，與可能沒有變形的電極相比可以形成更加牢固，更高質量和更可重復的焊接。集電器340的表面344然后聯接到電池的外殼或接線端以在電極和外殼或接線端之間創建導電路徑。根據一個示范性具體實施方式
，表面344可包括一個與電池元件30的中央大致對齊的孔或縫隙348 (例如，如圖17所示)。現在參考圖19和19A，顯示了根據另一個示范性具體實施方式
的設置成集電器或集電極板440形式的構件或元件。集電器440可以通過沖壓操作(例如，從一張金屬材料板)形成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器440可以由厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器440可以由諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器440包括構造成與電極(例如，正電極36) 相聯接的一個或多個較低部分442。集電器440還包括一個或多個較高部分444，其構造成聯接到電池外殼或電池接線端以在電極和外殼或接線端之間創建導電路徑。根據圖19所示的示范性具體實施方式
，集電器440包括4個較低部分442和4個較高部分444。根據其它示范性具體實施方式
，集電器440可以有更多或更少的較高部分和/或較低部分。根據一個示范性具體實施方式
，較低部分442中的每一個通過顯示為側壁或肩部 450的構件連接到較高部分444。如圖19所示，肩部450可以具有大致圓形輪廓并且可以從較低部分442平滑地過渡到較高部分444。根據另一示范性具體實施方式
，較低部分442 中的每一個包括至少一個凸出部分或突起452。根據一個示范性具體實施方式
，集電器440通過焊接操作(例如，激光焊接操作)沿著集電器440的較低部分442(例如，如沿著圖19A所示的焊接線446)聯接到正電極36 的邊緣的暴露部分。根據一個示范性具體實施方式
，較低部分442在焊接(例如，類似于圖 18B所示)之前可以接觸，彎曲或者變形電極36的邊緣的暴露部分。根據另一示范性具體實施方式
，電極36的邊緣的暴露部分可以在將集電器440聯接到電極36之前變形。集電器440然后可以利用另一焊接操作沿著集電器440的較高部分444聯接到電池外殼或與接線端。現在參考圖20和20A，顯示了根據另一個具體實施方式
的設置成集電器或集電極板540形式的構件或元件。集電器540可以通過沖壓操作(例如，從一張金屬材料板)形成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器540可以由厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器440可以使用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器540包括一個或多個構造成與電極(例如， 正電極36)相聯接的較低部分M2。集電器540還包括一個或多個較高部分M4，其構造成聯接到電池外殼或電池接線端以在電極和外殼或接線端之間創建導電路徑。根據圖20所示的示范性具體實施方式
，集電器540包括4個較低部分542和4個較高部分M4。根據其它示范性具體實施方式
，集電器440可以有更多或更少的較高部分和/或較低部分。根據一個示范性具體實施方式
，集電器540包括開口或縫隙M8。縫隙548具有與電池元件30 的中心軸線大致對齊的中心軸線。根據一個示范性具體實施方式
，較低部分M2中的每一個通過顯示為側壁或肩部 550的構件連接到較高部分。如圖20所示，肩部550可以具有大致圓形輪廓并且可以從較低部分542平滑地過渡到較高部分M4。根據另一示范性具體實施方式
，較低部分542中的每一個延伸到電池元件30的周邊，而較高部分544只是部分地延伸穿過電池元件30。根據不同的示范性具體實施方式
，較低部分542和/或較高部分544可以具有其它結構(例如， 較低部分542可以只部分地延伸穿過電池元件的端部，較高部分544可以一直延伸穿過電池元件的端部等等)。根據一個示范性具體實施方式
，集電器540通過焊接操作(例如，激光焊接操作) 沿著集電器MO的較低部分例如，如沿著如圖20A所示的焊接線M6)聯接到正電極 36的邊緣的暴露部分。根據一個示范性具體實施方式
，較低部分542可以在焊接之前接觸， 彎曲或者變形電極36的邊緣的暴露部分(例如，類似于圖18B所示)。根據另一個示范性具體實施方式
，電極36的邊緣的暴露部分可以在將集電器540聯接到電極36之前變形。然后集電器540可以利用另一焊接操作沿著集電器540的較高部分544聯接到電池外殼或接線端。現在參考圖21，顯示了根據一個示范性具體實施方式
的設置成集電器或集電極板 640形式的構件或元件。集電器640可以通過沖壓工藝，激光切割工藝，或者其它合適的工藝形成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器640可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器640可以用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。
如圖21所示，集電器640包括通過多個構件或臂642連接到第二或者內部構件 644的第一或者外部構件648。如圖21所示，外部構件648通過4個臂642連接到內部構件644。根據其他示范性具體實施方式
，外部構件648可以通過更多或更少數量的具有與圖 21所示的相同或者不同結構的臂連接到內部構件644。根據圖21所示的示范性具體實施方式
，外部構件648設置成環或類似環形結構的形式。在所示具體實施方式
中，外部構件648的周邊與電池元件30的周邊大致匹配或者對齊。還有根據圖21所示的示范性具體實施方式
，內部構件644具有大致圓形形狀。根據圖21所示的示范性具體實施方式
，多個臂642中的每一個包括連接到外部構件648的第一部分和連接到構件或者延伸部分650的第二部分。延伸部分650將臂642連接到內部構件644。如圖21所示，每個臂642的第一部分從外部構件648沿著大致垂直方向(即，第一部分從外部構件648大致垂直地向外伸出)向外延伸。根據一個示范性具體實施方式
，延伸部分650從每個臂642在臂624的第一端部和第二端部之間的點(例如，在臂624的第一和第二端部的中點附近)向外延伸。根據一個示范性具體實施方式
，由于臂 642和/或延伸部分650的柔性，內部構件644能夠相對于外部構件648移動。根據一個示范性具體實施方式
，臂642和/或外部構件648聯接(例如，通過激光焊接)到電池元件30電極的邊緣(例如，如沿著圖21和24C所示的焊接線646)且內部構件644聯接(例如，通過激光焊接)到電池的外殼部分或者電池的接線端(例如，如沿著圖 24C所示的焊接線658)。根據一個示范性具體實施方式
，臂642的焊接是呈輻射狀地穿過電池元件30的電極邊緣進行的(例如，如圖21所示)。根據另一示范性具體實施方式
，內部構件644聯接到電池元件30的電極的邊緣且臂642和/或外部構件648聯接到外殼或接線端。根據一個示范性具體實施方式
，外部構件648，臂642，延伸部分650以及內部構件644的幾何形狀限定了多個縫隙或狹縫。如果需要(例如，當排放口從外殼的底部展開時)，這些縫隙或者狹縫允許集電器640大致折曲(例如，移動，彎曲，偏轉等等)。例如，如圖24B所示，當排放口 70從電池M的端部展開時，內部構件644構造成相對于外部構件 648折曲。具有一個柔性集電器允許增加外殼內部的電池元件的長度(例如，使電池的電能容量達到最大)。柔性集電器也允許電池元件在排放口的展開期間大體上保持固定。柔性集電器還在電池的處理和裝配以及使用期間有助于使排放口不受沖擊和振動。現在參考圖22，顯示了根據另一示范性具體實施方式
的集電器740。集電器740 設有與圖21所示的集電器640與圖21所示集電器640的幾何形狀類似但是稍有不同的幾何形狀。集電器740可以由沖壓工藝，激光切割工藝，或者其它合適的工藝形成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器740可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器740可以用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。如圖22所示，集電器740包括通過多個構件或臂742連接到第二或者內部構件 744的第一或者外部構件748。如圖22所示，外部構件748通過4個臂742連接到內部構件744。根據其他示范性具體實施方式
，外部構件748可以通過更多或更少數量的臂連接到內部構件744。根據圖22所示的示范性具體實施方式
，外部構件748設置成環或類似環形結構的形式。根據一個示范性具體實施方式
，外部構件748的周邊與電池元件30的周邊大致匹配或者對齊。根據圖22所示的示范性具體實施方式
，內部構件644具有大致圓形形狀。根據圖22所示的示范性具體實施方式
，多個臂742中的每一個包括連接到外部構件748的第一部分和連接到構件或者延伸部分750的第二部分。延伸部分750將臂742連接到內部構件744。如圖22所示，臂742中的每一個的第一部分沿著大致垂直方向從外部構件748向外延伸(例如，第一部分從外部構件748大致垂直地向外延伸)。根據一個示范性具體實施方式
，延伸部分750從每個臂742在臂742的第一和第二端部之間的點上(例如，在臂742的第一端部附近的點)向外延伸。根據一個示范性具體實施方式
，由于臂742 和/或延伸部分750的柔性，內部構件744能夠相對于外部構件748移動。根據一個示范性具體實施方式
，臂742和/或外部構件748聯接(例如，通過激光焊接)到電池元件的電極的邊緣，并且內部構件744聯接(例如，通過激光焊接)到電池的外殼部分或者電池的接線端。根據一個示范性具體實施方式
，臂742的焊接是穿過電池的端部呈輻射狀地進行的。根據另一示范性具體實施方式
，內部構件744聯接到電池元件的電極的邊緣且臂742和/或外部構件748聯接到外殼或接線端。根據一個示范性具體實施方式
，外部構件748，臂742，延伸部分750以及內部構件 744的幾何形狀限定多個縫隙或狹縫。如果需要(例如，當排放口從外殼的底部展開時)， 這些縫隙或者狹縫允許集電器740大致折曲(例如，移動，彎曲，偏轉等等)。例如，內部構件744構造成相對于外部構件748折曲(或者倒過來)。現在參考圖23，顯示了根據另一示范性具體實施方式
的集電器840。集電器840可以用沖壓工藝，激光切割工藝，或者其它合適的工藝制成。根據一個示范性具體實施方式
， 集電器840可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器840可以使用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。如圖23所示，集電器840包括連接到第二或者內部構件844的第一或者外部構件 848。如圖23所示，這里具有連接到內部構件844的兩個外部構件848。根據其它示范性具體實施方式
，可以具有更多或更少數量的外部構件848。根據一個具體實施方式
，外部構件 848中的每一個連接到顯示為臂842的構件或元件，臂842又連接到內部構件844。根據如圖23所示的示范性具體實施方式
，外部構件848設置成外部臂842的擴展部分的形式。如圖23所示，臂842中的每一個包括外部部分850和內部部分852。根據一個示范性具體實施方式
，臂842的外部部分850與電池元件的周邊大致匹配/對齊。如圖23所示，臂843的內部部分852中的每一個在連接到內部構件844之前沿著臂842的外部部分 850的至少一部分折回。根據一個示范性具體實施方式
，臂842的外部部分850和/或外部構件848聯接 (例如，通過激光焊接)到電池元件的電極的邊緣并且內部構件844聯接(例如，通過激光焊接)到電池的外殼的部分或者電池的接線端。根據另一示范性具體實施方式
，內部構件 844聯接到電池元件的電極的邊緣且臂842的外部部分850和/或外部構件848聯接外殼或接線端。根據一個示范性具體實施方式
，外部構件848，臂842，以及內部構件844的幾何形狀限定多個縫隙或狹縫。如果需要(例如，當排放口從外殼的底部展開時)，這些縫隙或者狹縫允許集電器840大致折曲(例如，移動，彎曲，偏轉等等)。例如，內部構件844構造成相對于外部構件848折曲(或者反之亦然)。現在參考圖24A-24D，根據一個示范性具體實施方式
，電池M包括排放口 70。排放口 70構造成一旦電池M內的壓力達到預定值(例如，在電池溫度升高期間)就允許氣體和/或流出物離開電池M。當排放口 70展開(例如，致動，打開，分離等等)時，電池對內的氣體和/或流出物離開電池M以便降低電池M內的壓力(例如，圖24B中通過箭頭 76所表示的)。根據一個示范性具體實施方式
，在出現高壓期間，排放口 70用作電池M的安全裝置。根據一個示范性具體實施方式
，排放口 70位于外殼25底部或底部部分。根據其它示范性具體實施方式
，排放口 70可位于其它位置(例如，如在電池的蓋或罩上)。根據另一示范性具體實施方式
，排放口 70可位于作為與外殼25分離的分離部件的罩或底部，而罩或底部又聯接到外殼25 (例如，通過焊接操作)。根據一個示范性具體實施方式
，外殼25的底部可以包括脊，凸出部分或者環形材料74(例如，如圖24A和24B所示)以防止排放口 70在電池M的處理和/或裝配期間斷裂。環形材料74在排放口 70和電池M定位于其上的表面之間提供了間隙空間。根據一個示范性具體實施方式
，間隙空間構造成防止排放口 70在電池M的處理和/或裝配期間意外地受到碰撞(和被展開)。如圖24A所示，排放口 70包括至少一個環形斷裂凹槽72 (例如，環，槽，受壓點，斷裂點，斷裂環等等)。根據一個示范性具體實施方式
，環形斷裂凹槽72具有V形底部且構造成當排放口 70展開時從外殼25的底部脫離(即分離)。根據其他示范性具體實施方式
，環形斷裂凹槽72的底部可具有另外一種形狀(例如，圓形形狀、曲線形形狀、U形形狀等)。如前所述，排放口 70構造成一旦電池M內的壓力達到預定值就展開。當排放口 70展開時，環形斷裂凹槽72斷裂并且排放口 70與外殼25的其余部分分離，允許內部的氣體和/或流出物排出電池(例如，如圖24B所示)。由于排放口 70與外殼25的底部分離， 排放口 70用作電流斷路或者電流斷開的設備。這是因為排放口 70從外殼25的底部分離而中斷了電流從電池元件30 (通過正集電器640)流到外殼25。這樣，排放口 70不僅充當過壓安全裝置，而且還充當電流切斷設備。為了幫助電池元件30和集電器640與外殼25 絕緣，絕緣包裹材料46可以包括在集電器640和外殼底25底部之間設置的延伸部分47。根據一個示范性具體實施方式
，排放口 70 (例如，環形斷裂凹槽72)是由位于外殼 25外面的工具加工形成的。工具的公差只受到工具一側的影響，允許形成更一致的環形斷裂凹槽72，導致排放口 70更一致且可重復打開。斷裂凹槽72的深度，形狀和尺寸可通過變換工具就簡單地可以容易地改變。另外，因為排放口(和環形斷裂凹槽72)位于外殼25的外側，排放口 70易于清潔和檢查。根據一個示范性具體實施方式
，電池元件30在排放口 70展開期間不移動(即，電池元件保持靜止)。根據該示范性具體實施方式
，可以使用柔性集電器(例如，如圖21和 24A-C所示的集電器640，圖22所示的集電器740，或圖23所示的集電器840)。根據其它示范性具體實施方式
，電池元件30可以移動以便幫助展開排放口 70(例如，通過“推”或“按” 集電器使其穿過排放口)。根據該示范性具體實施方式
，可以使用非柔性集電器(例如，如圖14-17所示的集電器340，圖19所示的集電器440，或圖20所示的集電器M0)。參考圖MD，顯示了根據另一示范性具體實施方式
的用于電化學電池元件的外殼 125。外殼125包括在外殼125的底部部分設置的排放口 170。根據其它示范性具體實施方式
，排放口 170可以設置在其它位置(例如，如電池的蓋或罩上)。根據另一個示范性具體實施方式
，排放口 170可以位于作為與外殼125分離的分離部件的罩或底部而罩或底部又聯接到外殼125(例如，通過焊接操作)。根據一個示范性具體實施方式
，外殼125的底部可以包括脊，凸出部分或者環形材料174以防止排放口 170在電池的處理和/或裝配期間斷裂。環形材料174在排放口 170和電池定位于其上的表面之間設置間隙空間。根據一個示范性具體實施方式
，間隙空間構造成防止排放口 170在電池的處理和/或裝配期間意外地受到碰撞(和展開)。如圖24D所示，排放口 170包括至少一個環形斷裂凹槽172(例如，環，溝槽，受壓點，斷裂點，斷裂環等等)。根據一個示范性具體實施方式
，環形斷裂凹槽172具有V形底部并且構造成當排放口 170展開時與外殼125的底部脫離(S卩，分離)。根據其它示范性具體實施方式
，環形斷裂凹槽172的底部可以具有其它形狀(例如，圓形，曲線形，U形等等)。現在參考圖25- ，顯示了根據一個示范性具體實施方式
的設置成集電器或集電極板940形式的構件或元件。如圖四最佳地所示，集電器940用于將電池元件30的電極 (例如，負電極38)的一個端部導電地聯接到接線端(例如，負接線端觀)。集電器940可以用沖壓工藝，激光切割工藝，或者其它合適的工藝制成。根據一個示范性具體實施方式
，集電器940可以用厚度為大約1和2毫米之間的材料制成，但是根據其它示范性具體實施方式
，材料可以具有更大或更小的厚度。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器940可以用諸如鋁或鋁合金(例如，用于正集電器)，銅或銅合金(例如，用于負集電器)，鍍鎳銅或合金等等的多種導電材料中的任何導電材料制成。參考圖沈-27，集電器940設置成具有主體942的大致扁平構件的形式。從主體 942的一端伸出至少一個翼片或延伸部分944(在圖27中顯示為至少部分地折疊在主體 942上方)。根據一個示范性具體實施方式
，翼片944至少部分地折疊在主體942上方多次 (例如，類似于圖4所示的翼片44)。根據一個示范性具體實施方式
，主體944包括一個孔或縫隙950(例如，如圖沈所示)。縫隙950可設置成與電池元件30的中心大約對齊。根據一個示范性具體實施方式
，翼片944構造成聯接(例如，通過激光焊接)到電池的接線端(例如，負接線端)。翼片944在電池元件的電極和接線端之間提供一個大致柔性的連接并且如果需要電池元件相對于接線端或外殼移動。根據一個示范性具體實施方式
，集電器940也包括顯示為臂948的多個構件或延伸部分，臂948構造成從集電器940的主體942凸出或延伸出。臂948，沿著集電器940的主體942，延伸穿過電池元件30的一個端部(例如，以連接如圖25所示的負電極38的邊緣)。根據另一示范性具體實施方式
，集電器940的臂948和主體942可以只部分地延伸穿過電池元件30的端部。雖然在圖25-29的示范性具體實施方式
中顯示為兩個臂948，根據其它示范性具體實施方式
，集電器940可以具有更多或更少數量的臂948。如圖25最佳地所示，臂948的外部邊緣可以包括圓形或曲線形形狀以與電池元件30的周邊相配合。根據其它示范性具體實施方式
，臂948(包括臂的端部)可以具有其它形狀和/或尺寸。集電器940可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿著集電器的臂 948和主體942聯接到電極38。根據一個示范性具體實施方式
，使用輻射狀的焊接(例如，如沿著如圖25所示的焊接線946)將集電器940聯接到電極38。根據一個示范性具體實施方式
，輻射狀的焊接是從主體942的中心延伸到主體942的外部邊緣和臂948。根據其它示范性具體實施方式
，焊接(輻射狀的或其它方式)可以用不同方式形成。根據一個示范性具體實施方式
，將集電器940焊接到電極發生在翼片944的折疊之前，但是根據其它示范性具體實施方式
也可以發生在不同的時間。使用輻射狀的焊接(即，焊縫是相對于電池元件30的電極邊緣的輻射狀)允許電流更高效地從電池元件30的電極流動到集電器940，因為纏繞式電極的邊緣的所有部分都聯接(例如，焊接)到集電器940(通過臂948和主體94 。另外，在纏繞式電池元件上輻射狀的焊接(如圖25所示)允許焊接以大致垂直于電極的邊緣的形式進行，提供較好的焊接控制和從一個電池到另一電池的焊接可重復性。雖然圖8-1 和圖25- 所示的集電器通常顯示為聯接到負電極，但是根據其它示范性具體實施方式
，它們可以聯接到正電極。同樣，雖然圖14-24C所示的集電器一般顯示為聯接到正電極，但是根據其它示范性具體實施方式
，它們可以聯接到負電極。而且，雖然圖8- 所示的集電器是用纏繞式電池元件構造的，但是根據另一示范性具體實施方式
， 集電器可以使用一系列平板(例如，棱柱形電池)或其它電池結構。根據不同的示范性具體實施方式
，圖8- 所示的集電器可以由一張相對薄的導電材料板構成(例如，通過沖壓操作，激光切割操作等等)或可以通過擠壓工藝構成。根據不同的示范性具體實施方式
，集電器可以是大致剛性的或可以包括柔性或易彎部分(例如，如圖8-13和圖25- 所示的翼片或者圖21-23所示的臂)。現在參考圖30，顯示了根據一個示范性具體實施方式
的用于制造電池或電化學電池的裝配工藝。在第一步1010中，分離器和電極繞心軸纏繞以形成卷芯結構的電池元件。 在第二步1020A/1020B中，正和負集電器分別電聯接或導電地聯接(例如，通過諸如激光焊接的焊接操作)到卷芯的正和負電極端部。根據不同的示范性具體實施方式
，步驟1020A 可以發生步驟1020B之前，之后或者與步驟1020B同時發生。在第三步1030中，卷芯插入到電池外殼中。在第四步1040中，正集電器電聯接或導電地聯接(例如，通過焊接操作)到電池外殼的基部。第五步1050中，負集電器電聯接或導電地聯接(例如，通過焊接操作)到電池帽的絕緣接線端。在第六步1060中，電池帽聯接到電池外殼(例如，通過焊接操作)。根據一個示范性具體實施方式
，用于電化學電池的集電器或集電極板包括具有第一表面和與第一表面相對的第二表面的構件。第二表面包括至少一個凸出部分。構件構造成聯接到電池的電極，電極具有纏繞式結構。至少一個凸出部分構造成與電極的偏移邊緣相接合使得構件能夠焊接到電池。本發明的另一個具體實施方式
涉及一種用于電化學電池的包括一個構件的集電器或集電極板。所述構件包括主體和從主體第一端部延伸出的至少兩個腿。所述腿構造成與電池的纏繞式電極的偏移邊緣相接合使得所述構件能夠焊接到電池。
本發明的一個具體實施方式
涉及一種用于電化學電池的大致柔性集電器。所述集電器包括多個聯接到電池元件的構件和聯接到外殼底部的內環。本發明的另一個具體實施方式
涉及一種用于電化學電池的集電器。所述集電器包括一個主體和從主體第一端部延伸出的至少一個臂。所述主體和至少一個臂構造成導電地聯接到電池元件。所述集電器也包括從主體延伸出的構件，該構件奇異地部分地折疊到主體上方。該構件的一個端部構造成導電地聯接到電池的接線端。如在此所使用的，術語“大約”，“約”，“大致”以及類似的術語都要從廣義上理解為符合本公開所屬領域的普通技術人員所通用的和可接受的用法。那些閱讀本公開的本領域技術人員應當理解的是，使用這些術語意欲允許所描述的和要求保護的某些特征的描述而不是將這些特征的范圍限制到所提供的精確數字范圍。因此，這些術語應當被理解為對所描述的和要求保護的主題所做的非實質性的和不重要的修改和改變都被認為落在本發明所附權利要求所詳述的范圍內。需要指出的是，術語“示范性的”在此用于描述不同的具體實施方式
，意欲表示這樣的具體實施方式
只是可能的實例，代表，和/或可能具體實施方式
的說明(并且這樣術語并不是意味著這樣的具體實施方式
是必須的特別的或最佳的實例)。術語“聯接”和“連接”以及在此使用的類似術語指的是兩個構件直接或間接地相互結合。這種結合可以是靜止的(例如，永久性的)或可移動的(例如，可移除的或可釋放的)。這樣的結合可以利用兩個構件或兩個構件和任何附加的中間構件彼此一體成形為單一整體或利用兩個構件或兩個構件和任何附加的中間構件相互附接而實現。這里所參照的元件的位置(例如，“頂部”，“底部”，“上方”，“下方”等等)只是用來描述圖中不同元件的定向。需要指出的是，根據不同的示范性具體實施方式
，不同元件的定向可以不同，并且這種不同的具體實施方式
包括在本公開的范圍內。著重指出的重是，在不同示范性具體實施方式
中所示的用于電化學電池的集電器的結構和布置只是說明性的。盡管在本公開中只是詳細描述了幾個具體實施方式
，那些查閱過本公開的本領域普通技術人員將會很容易地領會在沒有實質性地偏離這里所描述的主題的新穎性教導和優點的情況下進行多種可能的修改(例如，在各種元件的尺寸，維度， 結構，形狀和容積，參數值，安裝布置，材料的使用，顏色，定向等等方面的改換)。例如，顯示為一體地形成的元件可以由多個零件和元件構造形成，元件的位置可以顛倒或有其它的方面的變化，以及離散的元件的類型或數量或者位置可以變化或改變。任何工藝或方法步驟的順序或次序根據其它替代實施方式可以變化或重新排序。在不脫離本發明范圍的前提下，可以在不同示范性具體實施方式
的設計，操作條件和裝配方面進行其它代替，變形，改變和省略。
權利要求
1.一種用于電化學電池的集電器，包括包括外部構件和內部構件的構件，所述內部構件通過構造成允許所述內部構件相對于所述外部構件移動的多個柔性臂聯接到所述外部構件。
2.根據權利要求1所述的集電器，其特征在于，所述外部構件是環。
3.根據權利要求1所述的集電器，其特征在于，所述內部構件具有大致圓形形狀。
4.根據權利要求1所述的集電器，其特征在于，所述多個柔性臂中的每一個包括大致垂直于所述外部構件延伸的第一部分。
5.根據權利要求4所述的集電器，其特征在于，所述多個柔性臂中的每一個還包括從所述第一部分延伸的第二部分，其將所述第一部分聯接到所述內部構件。
6.根據權利要求4所述的集電器，其特征在于，所述多個柔性臂中的每一個的第一部分焊接到所述電化學電池的電極邊緣的并聯部分。
7.根據權利要求6所述的集電器，其特征在于，所述多個柔性臂中的每一個的焊接是相對于所述電化學電池的電極的邊緣輻射狀地進行的。
8.一種電化學電池，其包括如前述權利要求中的任何一項所述的集電器。
9.根據權利要求8所述的電化學電池，其特征在于，所述外部構件和所述多個柔性臂中的至少一個聯接到所述電化學電池的電極，并且所述內部構件聯接到所述電化學電池的外殼和所述電化學電池的接線端中的至少一個。
10.根據權利要求8所述的電化學電池，其特征在于，所述內部構件聯接到電化學電池的電極，并且所述外部構件和所述多個柔性臂中的至少一個聯接到所述電化學電池的外殼和所述電化學電池的接線端中的至少一個。
11.根據權利要求8所述的電化學電池，其特征在于，所述集電器聯接到正電極。
12.根據權利要求8所述的電化學電池，其特征在于，所述集電器聯接到負電極。
13.根據權利要求8所述的電化學電池，其特征在于，所述電化學電池還包括排放口， 由于所述排放口的展開，所述集電器的內部構件相對于所述集電器的外部構件移動。
14.根據權利要求13所述的電化學電池，其特征在于，所述排放口的展開中斷所述電化學電池內的電流流動。
15.根據權利要求13所述的電化學電池，其特征在于，所述排放口的展開允許氣體離開所述電化學電池以降低所述電化學電池內的壓力。
全文摘要
一種用于電化學電池的集電器，包括具有外部構件和內部構件的構件，所述內部構件通過構造成允許所述內部構件相對于外部構件移動的多個柔性臂聯接到外部構件。
文檔編號H01M2/02GK102217116SQ200980145467
公開日2011年10月12日 申請日期2009年11月20日 優先權日2008年11月21日
發明者C·博寧, G·K·鮑恩, J·P·丁克爾曼, J·富爾, T·J·多爾蒂, W·簡井 申請人:江森自控帥福得先進能源動力系統有限責任公司