CN102217116A - 用于电化学电池的集电器 - Google Patents

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Abstract

一种用于电化学电池的集电器，包括具有外部构件和内部构件的构件，所述内部构件通过构造成允许所述内部构件相对于外部构件移动的多个柔性臂联接到外部构件。

Description

用于电化学电池的集电器
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2008年11月21日提出的美国临时专利申请No.61/116,993和于2009年4月23日提出的美国临时专利申请No.61/172,148的权益和优先权，上述两个专利申请的全部公开内容以参考引用的方式合并于本发明中。
技术领域
本申请一般地涉及电池和电池系统领域。更具体地说，本申请涉及可以用于车辆应用的电池和电池系统，以向车辆提供至少一部分驱动力。
背景技术
使用电力作为全部或部分驱动力的车辆(例如，电动车辆(简称EVs)，混合动力电动车辆(简称HEVs)，充电式混合动力电动车辆(简称PHEVs)以及类似的车辆，总称为“电动车辆”)与更传统的使用内燃机的气驱动车辆相比可以提供许多优势。例如，与使用内燃机的车辆相比，电动车辆可以几乎不产生不良的排放产物并且可以显示出较高的燃料利用率(和，在某些情况下，这样的车辆可以彻底地淘汰汽油的使用，如某些类型的PHEVs的情况)。
随着电动车辆技术的不断发展，存在为这些汽车提供改进的电源(例如，电池系统或模块)的需求。例如，希望在不需要给电池再充电的情况下提高车辆行驶的距离。也希望改善这种电池的工作性能并且减少与电池系统相关的成本。
一个持续研究发展的改进领域是电池化学领域。早期电动车辆应用镍氢电池(简称NiMH)作为电源。随着时间的推移，不同的添加剂和改造已经提高了镍氢电池的工作性能、可靠性和可利用性。
最近，制造商已经开始研发可用于电动车辆的锂离子电池。锂离子电池用于车辆应用中具有相关若干优势。例如，锂离子电池比镍氢电池具有更高的电荷密度和功率系数。从另一方面说，存储等量电荷时，锂离子电池可能比镍氢电池体积小，这能够为电动车辆节约重量和空间(或者，换一种说法，这一特征将允许制造商在不增加车辆的重量或电池系统所占据的空间的情况下为车辆提供更大量的电能)。
人们一般都知道，锂离子电池在运行方面不同于镍氢电池，并且可能会出现不同于那些在镍氢电池技术中出现的设计和工程挑战。例如，与可比较的镍氢电池相比，锂离子电池可能会对电池温度的变化更加敏感，这样在车辆工作的过程中，系统往往需要控制锂离子电池的温度。锂离子电池的制造也将面临只有这种电池化学所独有的挑战，并且需要研究开发新的方法和系统来应对这些挑战。
人们希望提供一种用于电动车辆的改进的电池模块和/或系统，其能满足与使用在这样的车辆中的镍氢电池和/或锂离子电池系统相关的一个或多个挑战。也希望提供一种包括根据本公开的查阅而显而易见的一个或多个有利特征的电池模块和/或系统。
发明内容
一个示范性实施例涉及一种用于电化学电池的集电器，其包括一个具有外部构件和内部构件的构件，所述内部构件通过构造成允许内部构件相对于外部构件移动的多个柔性臂联接到外部构件。
另一个示范性实施例涉及一种包括集电器的电化学电池，所述集电器包括一个具有外部构件和内部构件的构件，所述内部构件通过构造成允许内部构件相对于外部构件移动的多个柔性臂联接到外部构件。
附图说明
图1是根据一个示范性具体实施方式的包括电池模块的车辆的透视图。
图2是根据一个示范性具体实施方式的包括电池模块的车辆的局部剖视示意图。
图3是根据一个示范性具体实施方式的电化学电池的透视图。
图4是沿图3中4-4线剖切图3中所示电化学电池的局部剖视图。
图5是根据一个示范性具体实施方式的电化学电池的电极和分离器的局部剖面图。
图6是根据一个示范性具体实施方式的设置成卷芯结构(jelly roll)形式的电池元件的透视图。
图7是沿图6中7-7线剖切图6所示的电池元件的剖视图。
图8是根据一个示范性具体实施方式的连接到电池元件的集电器的俯视图。
图9是图8所示的电池元件和集电器的分解透视图。
图9A是根据一个示范性具体实施方式的利用已经折叠的集电器的翼片(tab)连接到图9所示电池元件的图9所示的集电器的透视图。
图10是根据另一示范性具体实施方式的集电器的透视图。
图11是图10所示的集电器的俯视图。
图12是根据一个示范性具体实施方式的连接到电池元件的图10所示集电器的俯视图。
图12A是根据一个示范性具体实施方式的图12所示的集电器和电池元件的分解侧视图。
图12B是根据另一示范性具体实施方式的图12所示的集电器和电池元件的分解侧视图。
图13A是根据一个示范性具体实施方式的具有已经折叠的集电器翼片的图12B所示的电池元件和集电器的局部截面示意视图。
图13B是根据一个示范性具体实施方式的连接到图13A所示电池元件的图13A所示的集电器的局部截面示意图。
图14是根据另一示范性具体实施方式的集电器的俯视图。
图15是沿图14中15-15线剖切图14所示的集电器的截面图。
图16是图14所示的集电器的侧视图。
图17是根据一个示范性具体实施方式的连接到电池元件的图14所示集电器的透视图。
图18A是沿图17中18-18线剖切的图17所示的电池元件和集电器的局部截面示意图。
图18B是根据一个示范性具体实施方式的连接到图18A所示电池元件的图18A所示集电器的局部截面示意图。
图19是根据另一示范性具体实施方式的连接到电池元件的集电器的透视图。
图19A是图19所示的集电器的俯视图。
图20是根据另一示范性具体实施方式的连接到电池元件的集电器的透视图。
图20A是图20所示的集电器的俯视图。
图21是根据另一示范性具体实施方式的连接到电池元件的集电器的透视图。
图22-23是根据其它示范性具体实施方式的集电器的透视图。
图24A是根据一个示范性具体实施方式的具有柔性集电器的电池的局部截面图。
图24B是根据一个示范性具体实施方式的排放口已经被展开后的图24A所示的具有柔性集电器的电池的局部截面图。
图24C是根据一个示范性具体实施方式的图24B所示的柔性集电器的透视图。
图24D是根据另一示范性具体实施方式的用于图24所示电化学电池的外壳的透视图。
图25-27是根据另一示范性具体实施方式的集电器的多个透视图。
图28是根据一个示范性具体实施方式的设置于电化学电池中的图25-27所示集电器的透视图。
图29是沿图28中29-29线剖切的图28所示的电化学电池的截面视图。
图30根据一个示范性具体实施方式的制造电化学电池的方法的流程图。
具体实施方式
图1是汽车(例如，轿车)的形式的车辆10的透视图，车辆10具有用来给车辆10提供全部或者部分动力的电池系统20。这样的车辆10可以是电动车辆(EV)，混合动力电动车辆(简称HEV)，充电式混合动力电动车辆(PHEV)或者其它类型的使用电力驱动的车辆(总称为“电动车辆”)。
尽管车辆10在图1中显示为轿车，但是根据其它示范性具体实施方式的车辆类型可以不同，所有其它类型的车辆都落在本公开的范围之内。例如，车辆10可以是卡车，公共汽车，工业用车辆，摩托车，娱乐休闲车，船，或者任何获益于使用电力作为全部或部分驱动力的其它类型的车辆。
尽管电池系统20在图1中显示成位于车辆的行李箱或后部，但是根据其它示范性具体实施方式，电池系统20的位置可以不同。例如，电池系统20的定位可以基于车辆内的可用空间，期望的车辆重量平衡，随着电池系统20一起使用的其它部件的位置(例如，电池管理系统，排放口，冷却装置等等)，以及多种其它考虑来做出选择。
图2例示了根据示范性具体实施方式的设置成混合动力电动车辆形式的车辆11的局部剖视示意图。电池系统21位于紧邻燃料箱12的车辆11的后部(电池系统21可设置在直接邻接燃料箱12或者可以设置在车辆11的后部的单独隔室(例如行李箱)内或者可以设置在车辆11中的其它位置)。当车辆11使用汽油作为动力以驱动车辆11时内燃机14要多次提供动力。电动机16，功率分配装置17，和发电机18也设置为车辆驱动系统的部分。
这样的车辆11可以只用电池系统21，只用发动机14，或者用电池系统21和发动机14提供动力或进行驱动。需要指出的是根据其它示范性具体实施方式，可以使用其它类型的车辆和用于车辆驱动系统的构造，并且图2所示的示意图不应理解为对本申请所描述的主题的限制。
根据不同示范性具体实施方式，电池系统21的尺寸，形状和位置，车辆11的类型，车辆技术类型(例如，电动汽车，混合动力电动汽车，充电式混合动力电动汽车等等)和电池化学，以及其它特征，可以与所显示的或所描述的不同。
根据一个示范性具体实施方式，电池系统21包括多个电化学电池或者电池。电池系统21可以也包括用来将电池彼此连接和/或连接到车辆的电气系统，和也用于调整电化学电池和电池系统21的其它特征和部件的其他特征或部件。例如，电池系统21可以包括负责监视和控制电池系统21的电气性能，管理电池系统的热行为，流出物的容积和/或路线(例如，可以通过排放口从电化学电池中排出的气体)以及电池系统21的其它方面的特征。
现在参考图3，显示了根据一个示范性具体实施方式的电化学电池24的等轴测视图。电池系统(例如电池系统20，21)包括多个这样的电化学电池24(例如，锂离子电池，镍氢电池，锂聚合物电池等等，或者现在已知或此后研发出来的其它类型的电化学电池)。根据一个示范性具体实施方式，电化学电池24是构造成用来存储电荷的大致圆柱形锂离子电池。根据其它示范性具体实施方式，电池24还可有其它的物理构造(例如，椭圆形，棱柱形，多边形等等)。电池24的容量，尺寸，设计，接线端构造以及其它特征都可以与根据其它示范性具体实施方式所示的那些电池的不同。
图4是沿图3的4-4线剖切的图3所示电池24的局部剖视图。根据一个示范性具体实施方式，电池24包括容器或外壳25，帽或罩42，底部部分(图中未显示)以及电池元件30。根据一个示范性具体实施方式，外壳25可以使用诸如金属(例如，铝或铝合金，铜或铜合金等)的导电材料构成。根据一个示范性具体实施方式，电池元件30是一种缠绕式电池元件(wound cell element)。根据另一示范性具体实施方式，电池元件30可以是一种棱柱形或椭圆形电池元件。
根据一种示范性具体实施方式，电池元件30包括至少一个阴极或者一个正电极36，至少一个阳极或者负电极38，以及一个或者多个分离器32，34，分离器32，34设置于正和负电极36，38中间或之间以使电极36，38彼此电绝缘。根据一个示范性具体实施方式，电池24包括电解质(图中未显示)。根据一个示范性具体实施方式，电解质通过填料孔41注入电池24的外壳25内。电解质填充满电池24之后，可以设置填料塞(例如，如图28和29所示的填料塞43)塞住填料孔41以将电解质密封在电池24内。
电池24还包括负集电器40和正集电器(图中未显示)。负集电器40和正集电器是导电构件，用来将电池元件30的电极36，38联接到电池24的接线端26，28。例如，负集电器40将负电极38联接到负接线端28(通过翼片44)并且正集电器将正电极36联接到电池24的正接线端26(例如通过外壳25)。根据图4所示的示范性具体实施方式，在被联接到负接线端28之前，负集电器40的翼片44已经至少部分地折叠或折弯在自身上方至少一次。根据一个示范性具体实施方式，集电器利用焊接操作(例如，激光焊接操作)联接到电极。
根据一个示范性具体实施方式，电池元件30具有缠绕结构，其中电极36，38和分离器32，34围绕设置成管或心轴50形式的构件或元件缠绕。这种结构可以替代地称为卷芯结构。尽管心轴50显示为设置成具有大致圆柱形形状，但是根据其它示范性具体实施方式，心轴50可以具有不同的结构(例如，它可以是椭圆形或矩形截面形状等等)。需要指出的是，尽管电池元件30显示为大致圆柱形形状，它可以具有不同的结构(例如，它可以是椭圆形，棱柱形，矩形或其它期望的横截面形状)。
根据另一示范性具体实施方式，电化学电池24可以是具有棱柱形的或者堆叠的电池元件的棱柱形电池(图中未显示)。在这样的具体实施方式中，正电极和负电极36，38设置成以交替方式彼此堆叠的板，在正电极和负电极36，38之间或中间设置分离器32，34以使电极36，38彼此电隔离。
根据一个示范性具体实施方式，如图5的局部截面图所示，正电极36沿轴向方向偏离负电极38。相应地，在电池元件30的第一端部，缠绕的正电极36将更远地延伸超过负电极38，并且在电池元件30的第二(相反方向的)端部，负电极38将更远地延伸超过正电极36。
这种构造的一个有利特征是集电器可以在电池24的一端连接到特定的电极而无需接触反向极性电极。例如，根据一个示范性具体实施方式，负集电器40(例如，如图4所示)可以在电池元件30的一个端部连接到暴露的负电极38并且正集电器(图中未显示)可以在电池元件30的相反端部连接到暴露的正电极36。
根据一个具体实施方式，负集电器40将负电极38电连接到电池24的负接线端28。如图4所示，负接线端28通过绝缘体45与外壳25的罩42绝缘。根据一个示范性具体实施方式，正集电器(未显示)将正电极36电连接到外壳25的底部。外壳25电连接到罩42(例如，如图4所示)，罩42又电连接到正接线端26。
图6-7显示了缠绕式电池元件30(例如，卷芯)的一个具体实施方式，其中电极36，38和分离器32，34(未显示)围绕设置成心轴50(例如，主体，中心构件，轴，杆，管等等)形式的构件或元件缠绕。根据一个具体实施方式，粘合剂或胶带48(例如，如图6所示)可以用来围绕电池元件30定位电绝缘缠绕材料或膜46(例如，如图4和6所示)以便至少部分地使电池元件30与外壳25电绝缘。根据一个具体实施方式，膜46是例如在市场上能够商业地获得的杜邦公司的商标为Kapton
Figure BPA00001372058900071
的聚酰亚胺材料。
根据一个示范性具体实施方式，心轴50设置成伸长的中空管形式并且构造成允许气体在电化学电池内从电化学电池的一端(例如，顶部)流动到电化学电池的另一端(例如，底部)。根据另一个示范性具体实施方式，心轴50可以设置成实心管。
例如，心轴50在图7例示为设置在电池元件30的中心。根据一个示范性具体实施方式，心轴50不是一直延伸到电池元件30的恰好顶部和底部。根据另一个示范性具体实施方式，心轴50可以一直延伸到电池元件30的顶部和/或底部。
仍然参考图6-7，根据一个示范性具体实施方式，心轴50包括至少一个(即一个或多个)结合到中空管52的一个端部的元件或驱动构件60。根据一个示范性具体实施方式，驱动构件60构造成使中空管52与电极36，38电绝缘。根据另一个示范性具体实施方式，中空管52可以设置成与其中的一个电极电接触同时与另一个电极电绝缘。例如，根据一个示范性具体实施方式，中空管52可以电联接到正电极36(或者负电极38)，同时中空管52通过驱动构件60与负电极38(或者正电极36)电绝缘。
根据一个示范性具体实施方式，驱动构件60用例如聚合材料或者其它合适材料(例如，塑料树脂)的电绝缘材料制成，而中空管52是用诸如金属材料或其它合适材料(例如，铝或铝合金)的电(和热)传导材料制成的。根据另一个示范性具体实施方式，驱动构件60是用诸如金属材料或者其它合适材料(例如，铝或铝合金)的电(和热)传导材料制成，而中空管52是用诸如聚合材料或者其它合适材料(例如，塑料树脂)的电绝缘材料制成。根据另一个示范性具体实施方式，驱动构件60和中空管52都是用诸如聚合材料或者其它合适材料(例如，塑料树脂)的电绝缘材料制成。
如上所述的心轴50的有利特征是连接到中空管52的驱动构件60使正电极和负电极36，38保持彼此电分离。另外，当心轴50的中空管52用相对低成本的材料(例如，拉伸的铝管或者挤压的铝管)制成时，与整个组件都是用聚合材料制成的其它心轴相比，该心轴50可能具有较低的成本。
根据其它示范性具体实施方式，可以使用不包括心轴50或者驱动构件60的其它构造的电池元件30(例如，棱柱形电池元件)。另外，虽然根据一个示范性具体实施方式，图4和6所示的电池24具有紧邻电池24顶部的暴露的负电极38和紧邻电池24底部的暴露的正电极36，根据其它示范性具体实施方式，电池元件30的定向(并且因而集电器的位置)可以颠倒。此外，根据其它示范性具体实施方式，电池24的接线端26，28可以设置在电池24的相反端(例如，负接线端28可以设置在电池24的顶部，而正接线端26可以设置在电池24的底部)。
现在参考图8-9A，显示了根据一个示范性具体实施方式的设置成集电器或者集电器板140形式的构件或元件。根据一个示范性具体实施方式，集电器140设置成具有多个腿或延伸部分142和一个延伸部分或翼片144的大致扁平构件的形式(例如，通过冲压操作，激光切割操作等等构成)。根据一个示范性具体实施方式，集电器140可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同示范性具体实施方式，集电器140可以使用例如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种类型的导电材料中的任何导电材料制成。
如图所示，腿142构造成延伸穿过电池元件30的一个端部以接触暴露的电极(例如，负电极38)的边缘。根据另一个示范性具体实施方式，腿142可以只是部分地延伸穿过电池元件30的端部。虽然图8-9A所示的具体实施方式中显示为3条腿，根据其它示范性具体实施方式，集电器140可以具有更多或更少数量的腿142。
如图9A所示，根据一个示范性具体实施方式，延伸部分或者翼片144构造成可以朝向远离电极元件30的方向折叠并且至少部分地折回到集电器140的主体141上方。翼片144构造成联接到电池的外壳或电池的接线端以在电极和外壳或者接线端之间创建导电路径(例如，类似于图4所示)。根据另一个示范性具体实施方式，翼片144可以至少部分地折叠或者弯曲在自身上方多次(例如，类似于图4所示)。翼片144在电池元件30的电极和接线端或者外壳之间提供了一个大致柔性的连接并且在需要时允许电池元件30相对于接线端或外壳移动。
如图8最佳地所示，腿142的端部可以包括圆形或曲线形的形状以与电池元件30的周边相配合。根据其它示范性具体实施方式，腿142(包括腿的端部)可以具有其它形状和/或尺寸。根据一个示范性具体实施方式，集电器的腿142通过大约120度的角度A彼此分离。根据其它具体实施方式，腿142可以通过更大的或者更小的角度彼此分离。
根据一个示范性具体实施方式，集电器140可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿着集电器140的腿142(例如，如沿着图8所示的焊接线146)联接到电极。这样，焊接相对于电池元件30的端部呈辐射状地进行。因为缠绕式电极的边缘被联接(例如，焊接)到集电器140(通过腿142)多次，这允许电流更高效地从电池元件30的电极流动到集电器140。此外，在缠绕式电池元件上辐射状地焊接(如图9所示)允许焊接大致垂直于电极边缘地进行，提供更好的焊接控制和从一个电池到另一个电池的焊接的可重复性。根据一个示范性具体实施方式，将集电器140焊接到电极上在翼片144折弯之前进行，但是根据其它示范性具体实施方式可以在不同的时间进行。
现在参考图10-12B，显示了根据另一个示范性具体实施方式的集电器240。除了图10-12B所示的集电器是用相对狭窄的伸长的带状材料(以允许高效地使用原料)形成的外，集电器240类似于图8-9所示的集电器140。根据一个示范性具体实施方式，集电器240可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料构成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器240可以使用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
腿242通过在带状材料的一个端部沿纵向方向的一系列大致平行的剪切形成(例如，通过冲压操作，激光切割操作等等)。为了形成集电器240，根据一个示范性具体实施方式，外部的腿242被折叠或者用其他方法向外侧翻转成彼此为约120度的角度(参见图12)。根据其它示范性具体实施方式，外部的腿242可以折叠成大于或者小于120度的角度。
根据一个示范性具体实施方式，集电器240的腿242构造成延伸穿过电池元件30的电极端部以接触到暴露的电极(例如，负电极或者正电极)的边缘。根据另一个示范性具体实施方式，腿242可以只部分地延伸穿过缠绕式电极的端部。虽然图10-12的示范性具体实施方式显示为三条腿242，根据其它示范性具体实施方式，集电器240可以具有更多或者更少数量的腿。
如图12A所示，根据一个示范性具体实施方式，外部的腿242可以弯曲或者折叠在集电器240的主体241下方，使得外部的腿242大体上平行于内部的腿242。如图12B所示，根据另一个示范性具体实施方式，外部的腿242可以弯曲或者折叠在集电器240的主体241下方，从而外部的腿242相对于主体241的平面成一个角度(例如，诸如图13A所示的角度B)。另外，如图12B所示，内部的腿242可以朝向电池元件30弯曲或折叠，从而内部的腿242相对于主体241的平面成一个角度(例如，诸如图13A所示的角度B)。根据一个示范性具体实施方式，内部的腿242的弯曲或折叠可以在外部的腿242弯曲或折叠之前、之后，或者与外部的腿242的弯曲或折叠连续地进行。
集电器240可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿着集电器240的腿242(例如，诸如沿着如图12所示的焊接线246)联接到电极。这样，焊接相对于电池元件30的电极边缘辐射状地进行。类似于前述，辐射状地焊接允许电流更高效地从电池元件30的电极流动到集电器240，并且允许更好地控制焊接和从一个电池到另一个电池的焊接的可重复性。根据一个示范性具体实施方式，将集电器240焊接到电极先于翼片244的折叠，但是根据其它示范性具体实施方式可以在不同的时间进行。
集电器240也包括延伸部分或者翼片244，延伸部分或者翼片244构造成朝向远离电极元件30的方向折叠和/或至少部分地折回集电器240的主体241的上方(例如，如图13A和13B所示)。翼片244构造成联接到电池的外壳或电池的接线端以在电极和外壳或者接线端(例如，类似于图4所示)之间创建导电路径。根据另一个示范性具体实施方式，翼片244可以至少部分地折叠或者弯曲在自身上方多次(例如，类似于图4所示)。翼片244在电池元件30的电极和接线端或者外壳之间提供了一个大致柔性的连接并且允许电池元件30相对于接线端或外壳移动。
参考图13A和13B，集电器240的内部的腿242相对于翼片244的平面成一个角度，显示为角度B(为了清楚，外部的腿242没有显示)。需要指出的是集电器140的腿142(例如，如图8-9A所示)也可以相对于翼片的平面成一个角度(例如，如图13A和13B所示)。为了清楚起见，下面只讨论集电器240，然而本领域的技术人员应会知道下面讨论的具体实施方式也可以应用于图8-9A所示的具体实施方式或者其它没有讨论的具体实施方式。
参考图13A和13B，角度B选择成成在腿242下降以接触电极的边缘时，随着腿242接触电极的边缘，集电器240的腿242弯曲或者挤压电极(例如，负电极38)的侧面或边缘(参见，例如图13B)。因为电池元件30的电极是缠绕的，每个电极将具有从每个电极的边缘延伸的并联部分。集电器240的腿242然后可以通过焊接操作(例如，激光焊接操作)联接到电极边缘的并联部分。
电极边缘的并联部分被弯曲或挤压成使得他们彼此接触以创建一个大致连续的表面。大致连续的表面允许更好地控制焊接的熔深。通过控制焊接的熔深，与可能没有变形的电极(例如，电极边缘的并联部分没有弯曲成彼此接触的电极)相比可以形成更加牢固，更高质量和更可重复的焊接。集电器240的翼片244然后联接到电池的外壳或者电池的接线端以在电极和外壳或者接线端之间创建一条导电路径。
为了在集电器240和电极之间创建高质量和可重复的焊接，希望集电器240的腿242尽可能多地与电极边缘的并联部分接触。根据一个示范性具体实施方式，角度B在大约0和30度之间，但根据其他示范性具体实施方式，角度B可以具有更大或更小的角度。根据一个特殊的示范性具体实施方式，角度B在大约15和25度之间。根据另一个特殊的示范性具体实施方式，角度B为大约20度。
现在参考图14-17，显示了根据另一个示范性具体实施方式的设置成集电器或集电极板340形式的构件或元件。根据一个示范性具体实施方式，集电器340设置成包括沿着集电器340的一侧延伸的一个或多个凸出部分，脊或突起342的盘形构件。集电器340的突起342在集电器340的相反侧具有相应的沟，谷，槽，凹陷等等。根据其它示范性具体实施方式，突起342在集电器340的相反侧可以没有相应的沟，谷，槽，凹陷等等。根据一个示范性具体实施方式，突起342构造成挤压或压紧在电池元件30端部的暴露电极(例如，正电极36)边缘的并联部分，从而并联部分彼此接触(例如，如图18B所示)。
集电器340可以形成为(例如，挤压，冲压等等)使得一个或多个突起342，显示为大致V形脊，从集电器340的表面延伸。根据一个示范性具体实施方式，突起342的尖端或者边缘可以具有尖角轮廓。根据另一个示范性具体实施方式，突起342的尖端或边缘可以具有圆形轮廓。根据其它示范性具体实施方式，突起342可以一直延伸到穿过集电器340(例如，如图14所示)或者可以只是部分地穿过集电器340。
根据另一示范性具体实施方式，集电器340可以大致匹配电池元件30的端部的尺寸和形状。根据其它示范性具体实施方式，集电器340可以设置成其他形式和/或尺寸(例如，集电器340可以只覆盖电池元件30的端部的一部分)。根据一个示范性具体实施方式，集电器340可以由厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器340可以由诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
集电器340利用焊接操作(例如，激光焊接操作)联接到电池元件30的电极(例如，正电极36)的暴露边缘。根据一个示范性具体实施方式，集电器340沿着集电器340的突起342(例如，如沿着图14所示的焊接线346)焊接到电极。
参考图18A-18B，当集电器340联接到电池元件30时，集电器340的突起342构造成用来挤压，弯曲或者用其他方法变形正电极36的暴露边缘的并联部分。突起342使电极边缘的并联部分彼此接触以创建一个大致连续的表面。大致连续的表面允许更好地控制焊接的熔深。通过控制焊接的熔深，与可能没有变形的电极相比可以形成更加牢固，更高质量和更可重复的焊接。
集电器340的表面344然后联接到电池的外壳或接线端以在电极和外壳或接线端之间创建导电路径。根据一个示范性具体实施方式，表面344可包括一个与电池元件30的中央大致对齐的孔或缝隙348(例如，如图17所示)。
现在参考图19和19A，显示了根据另一个示范性具体实施方式的设置成集电器或集电极板440形式的构件或元件。集电器440可以通过冲压操作(例如，从一张金属材料板)形成。根据一个示范性具体实施方式，集电器440可以由厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器440可以由诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
根据一个示范性具体实施方式，集电器440包括构造成与电极(例如，正电极36)相联接的一个或多个较低部分442。集电器440还包括一个或多个较高部分444，其构造成联接到电池外壳或电池接线端以在电极和外壳或接线端之间创建导电路径。根据图19所示的示范性具体实施方式，集电器440包括4个较低部分442和4个较高部分444。根据其它示范性具体实施方式，集电器440可以有更多或更少的较高部分和/或较低部分。
根据一个示范性具体实施方式，较低部分442中的每一个通过显示为侧壁或肩部450的构件连接到较高部分444。如图19所示，肩部450可以具有大致圆形轮廓并且可以从较低部分442平滑地过渡到较高部分444。根据另一示范性具体实施方式，较低部分442中的每一个包括至少一个凸出部分或突起452。
根据一个示范性具体实施方式，集电器440通过焊接操作(例如，激光焊接操作)沿着集电器440的较低部分442(例如，如沿着图19A所示的焊接线446)联接到正电极36的边缘的暴露部分。根据一个示范性具体实施方式，较低部分442在焊接(例如，类似于图18B所示)之前可以接触，弯曲或者变形电极36的边缘的暴露部分。根据另一示范性具体实施方式，电极36的边缘的暴露部分可以在将集电器440联接到电极36之前变形。集电器440然后可以利用另一焊接操作沿着集电器440的较高部分444联接到电池外壳或与接线端。
现在参考图20和20A，显示了根据另一个具体实施方式的设置成集电器或集电极板540形式的构件或元件。集电器540可以通过冲压操作(例如，从一张金属材料板)形成。根据一个示范性具体实施方式，集电器540可以由厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器440可以使用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
根据一个示范性具体实施方式，集电器540包括一个或多个构造成与电极(例如，正电极36)相联接的较低部分542。集电器540还包括一个或多个较高部分544，其构造成联接到电池外壳或电池接线端以在电极和外壳或接线端之间创建导电路径。根据图20所示的示范性具体实施方式，集电器540包括4个较低部分542和4个较高部分544。根据其它示范性具体实施方式，集电器440可以有更多或更少的较高部分和/或较低部分。根据一个示范性具体实施方式，集电器540包括开口或缝隙548。缝隙548具有与电池元件30的中心轴线大致对齐的中心轴线。
根据一个示范性具体实施方式，较低部分542中的每一个通过显示为侧壁或肩部550的构件连接到较高部分。如图20所示，肩部550可以具有大致圆形轮廓并且可以从较低部分542平滑地过渡到较高部分544。根据另一示范性具体实施方式，较低部分542中的每一个延伸到电池元件30的周边，而较高部分544只是部分地延伸穿过电池元件30。根据不同的示范性具体实施方式，较低部分542和/或较高部分544可以具有其它结构(例如，较低部分542可以只部分地延伸穿过电池元件的端部，较高部分544可以一直延伸穿过电池元件的端部等等)。
根据一个示范性具体实施方式，集电器540通过焊接操作(例如，激光焊接操作)沿着集电器540的较低部分542(例如，如沿着如图20A所示的焊接线546)联接到正电极36的边缘的暴露部分。根据一个示范性具体实施方式，较低部分542可以在焊接之前接触，弯曲或者变形电极36的边缘的暴露部分(例如，类似于图18B所示)。根据另一个示范性具体实施方式，电极36的边缘的暴露部分可以在将集电器540联接到电极36之前变形。然后集电器540可以利用另一焊接操作沿着集电器540的较高部分544联接到电池外壳或接线端。
现在参考图21，显示了根据一个示范性具体实施方式的设置成集电器或集电极板640形式的构件或元件。集电器640可以通过冲压工艺，激光切割工艺，或者其它合适的工艺形成。根据一个示范性具体实施方式，集电器640可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器640可以用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
如图21所示，集电器640包括通过多个构件或臂642连接到第二或者内部构件644的第一或者外部构件648。如图21所示，外部构件648通过4个臂642连接到内部构件644。根据其他示范性具体实施方式，外部构件648可以通过更多或更少数量的具有与图21所示的相同或者不同结构的臂连接到内部构件644。
根据图21所示的示范性具体实施方式，外部构件648设置成环或类似环形结构的形式。在所示具体实施方式中，外部构件648的周边与电池元件30的周边大致匹配或者对齐。还有根据图21所示的示范性具体实施方式，内部构件644具有大致圆形形状。
根据图21所示的示范性具体实施方式，多个臂642中的每一个包括连接到外部构件648的第一部分和连接到构件或者延伸部分650的第二部分。延伸部分650将臂642连接到内部构件644。如图21所示，每个臂642的第一部分从外部构件648沿着大致垂直方向(即，第一部分从外部构件648大致垂直地向外伸出)向外延伸。根据一个示范性具体实施方式，延伸部分650从每个臂642在臂624的第一端部和第二端部之间的点(例如，在臂624的第一和第二端部的中点附近)向外延伸。根据一个示范性具体实施方式，由于臂642和/或延伸部分650的柔性，内部构件644能够相对于外部构件648移动。
根据一个示范性具体实施方式，臂642和/或外部构件648联接(例如，通过激光焊接)到电池元件30电极的边缘(例如，如沿着图21和24C所示的焊接线646)且内部构件644联接(例如，通过激光焊接)到电池的外壳部分或者电池的接线端(例如，如沿着图24C所示的焊接线658)。根据一个示范性具体实施方式，臂642的焊接是呈辐射状地穿过电池元件30的电极边缘进行的(例如，如图21所示)。根据另一示范性具体实施方式，内部构件644联接到电池元件30的电极的边缘且臂642和/或外部构件648联接到外壳或接线端。
根据一个示范性具体实施方式，外部构件648，臂642，延伸部分650以及内部构件644的几何形状限定了多个缝隙或狭缝。如果需要(例如，当排放口从外壳的底部展开时)，这些缝隙或者狭缝允许集电器640大致折曲(例如，移动，弯曲，偏转等等)。例如，如图24B所示，当排放口70从电池24的端部展开时，内部构件644构造成相对于外部构件648折曲。
具有一个柔性集电器允许增加外壳内部的电池元件的长度(例如，使电池的电能容量达到最大)。柔性集电器也允许电池元件在排放口的展开期间大体上保持固定。柔性集电器还在电池的处理和装配以及使用期间有助于使排放口不受冲击和振动。
现在参考图22，显示了根据另一示范性具体实施方式的集电器740。集电器740设有与图21所示的集电器640与图21所示集电器640的几何形状类似但是稍有不同的几何形状。集电器740可以由冲压工艺，激光切割工艺，或者其它合适的工艺形成。根据一个示范性具体实施方式，集电器740可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器740可以用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
如图22所示，集电器740包括通过多个构件或臂742连接到第二或者内部构件744的第一或者外部构件748。如图22所示，外部构件748通过4个臂742连接到内部构件744。根据其他示范性具体实施方式，外部构件748可以通过更多或更少数量的臂连接到内部构件744。
根据图22所示的示范性具体实施方式，外部构件748设置成环或类似环形结构的形式。根据一个示范性具体实施方式，外部构件748的周边与电池元件30的周边大致匹配或者对齐。根据图22所示的示范性具体实施方式，内部构件644具有大致圆形形状。
根据图22所示的示范性具体实施方式，多个臂742中的每一个包括连接到外部构件748的第一部分和连接到构件或者延伸部分750的第二部分。延伸部分750将臂742连接到内部构件744。如图22所示，臂742中的每一个的第一部分沿着大致垂直方向从外部构件748向外延伸(例如，第一部分从外部构件748大致垂直地向外延伸)。根据一个示范性具体实施方式，延伸部分750从每个臂742在臂742的第一和第二端部之间的点上(例如，在臂742的第一端部附近的点)向外延伸。根据一个示范性具体实施方式，由于臂742和/或延伸部分750的柔性，内部构件744能够相对于外部构件748移动。
根据一个示范性具体实施方式，臂742和/或外部构件748联接(例如，通过激光焊接)到电池元件的电极的边缘，并且内部构件744联接(例如，通过激光焊接)到电池的外壳部分或者电池的接线端。根据一个示范性具体实施方式，臂742的焊接是穿过电池的端部呈辐射状地进行的。根据另一示范性具体实施方式，内部构件744联接到电池元件的电极的边缘且臂742和/或外部构件748联接到外壳或接线端。
根据一个示范性具体实施方式，外部构件748，臂742，延伸部分750以及内部构件744的几何形状限定多个缝隙或狭缝。如果需要(例如，当排放口从外壳的底部展开时)，这些缝隙或者狭缝允许集电器740大致折曲(例如，移动，弯曲，偏转等等)。例如，内部构件744构造成相对于外部构件748折曲(或者倒过来)。
现在参考图23，显示了根据另一示范性具体实施方式的集电器840。集电器840可以用冲压工艺，激光切割工艺，或者其它合适的工艺制成。根据一个示范性具体实施方式，集电器840可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器840可以使用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
如图23所示，集电器840包括连接到第二或者内部构件844的第一或者外部构件848。如图23所示，这里具有连接到内部构件844的两个外部构件848。根据其它示范性具体实施方式，可以具有更多或更少数量的外部构件848。根据一个具体实施方式，外部构件848中的每一个连接到显示为臂842的构件或元件，臂842又连接到内部构件844。根据如图23所示的示范性具体实施方式，外部构件848设置成外部臂842的扩展部分的形式。
如图23所示，臂842中的每一个包括外部部分850和内部部分852。根据一个示范性具体实施方式，臂842的外部部分850与电池元件的周边大致匹配/对齐。如图23所示，臂843的内部部分852中的每一个在连接到内部构件844之前沿着臂842的外部部分850的至少一部分折回。
根据一个示范性具体实施方式，臂842的外部部分850和/或外部构件848联接(例如，通过激光焊接)到电池元件的电极的边缘并且内部构件844联接(例如，通过激光焊接)到电池的外壳的部分或者电池的接线端。根据另一示范性具体实施方式，内部构件844联接到电池元件的电极的边缘且臂842的外部部分850和/或外部构件848联接外壳或接线端。
根据一个示范性具体实施方式，外部构件848，臂842，以及内部构件844的几何形状限定多个缝隙或狭缝。如果需要(例如，当排放口从外壳的底部展开时)，这些缝隙或者狭缝允许集电器840大致折曲(例如，移动，弯曲，偏转等等)。例如，内部构件844构造成相对于外部构件848折曲(或者反之亦然)。
现在参考图24A-24D，根据一个示范性具体实施方式，电池24包括排放口70。排放口70构造成一旦电池24内的压力达到预定值(例如，在电池温度升高期间)就允许气体和/或流出物离开电池24。当排放口70展开(例如，致动，打开，分离等等)时，电池24内的气体和/或流出物离开电池24以便降低电池24内的压力(例如，图24B中通过箭头76所表示的)。根据一个示范性具体实施方式，在出现高压期间，排放口70用作电池24的安全装置。
根据一个示范性具体实施方式，排放口70位于外壳25底部或底部部分。根据其它示范性具体实施方式，排放口70可位于其它位置(例如，如在电池的盖或罩上)。根据另一示范性具体实施方式，排放口70可位于作为与外壳25分离的分离部件的罩或底部，而罩或底部又联接到外壳25(例如，通过焊接操作)。
根据一个示范性具体实施方式，外壳25的底部可以包括脊，凸出部分或者环形材料74(例如，如图24A和24B所示)以防止排放口70在电池24的处理和/或装配期间断裂。环形材料74在排放口70和电池24定位于其上的表面之间提供了间隙空间。根据一个示范性具体实施方式，间隙空间构造成防止排放口70在电池24的处理和/或装配期间意外地受到碰撞(和被展开)。
如图24A所示，排放口70包括至少一个环形断裂凹槽72(例如，环，槽，受压点，断裂点，断裂环等等)。根据一个示范性具体实施方式，环形断裂凹槽72具有V形底部且构造成当排放口70展开时从外壳25的底部脱离(即分离)。根据其他示范性具体实施方式，环形断裂凹槽72的底部可具有另外一种形状(例如，圆形形状、曲线形形状、U形形状等)。
如前所述，排放口70构造成一旦电池24内的压力达到预定值就展开。当排放口70展开时，环形断裂凹槽72断裂并且排放口70与外壳25的其余部分分离，允许内部的气体和/或流出物排出电池(例如，如图24B所示)。由于排放口70与外壳25的底部分离，排放口70用作电流断路或者电流断开的设备。这是因为排放口70从外壳25的底部分离而中断了电流从电池元件30(通过正集电器640)流到外壳25。这样，排放口70不仅充当过压安全装置，而且还充当电流切断设备。为了帮助电池元件30和集电器640与外壳25绝缘，绝缘包裹材料46可以包括在集电器640和外壳底25底部之间设置的延伸部分47。
根据一个示范性具体实施方式，排放口70(例如，环形断裂凹槽72)是由位于外壳25外面的工具加工形成的。工具的公差只受到工具一侧的影响，允许形成更一致的环形断裂凹槽72，导致排放口70更一致且可重复打开。断裂凹槽72的深度，形状和尺寸可通过变换工具就简单地可以容易地改变。另外，因为排放口(和环形断裂凹槽72)位于外壳25的外侧，排放口70易于清洁和检查。
根据一个示范性具体实施方式，电池元件30在排放口70展开期间不移动(即，电池元件保持静止)。根据该示范性具体实施方式，可以使用柔性集电器(例如，如图21和24A-C所示的集电器640，图22所示的集电器740，或图23所示的集电器840)。根据其它示范性具体实施方式，电池元件30可以移动以便帮助展开排放口70(例如，通过“推”或“按”集电器使其穿过排放口)。根据该示范性具体实施方式，可以使用非柔性集电器(例如，如图14-17所示的集电器340，图19所示的集电器440，或图20所示的集电器540)。
参考图24D，显示了根据另一示范性具体实施方式的用于电化学电池元件的外壳125。外壳125包括在外壳125的底部部分设置的排放口170。根据其它示范性具体实施方式，排放口170可以设置在其它位置(例如，如电池的盖或罩上)。根据另一个示范性具体实施方式，排放口170可以位于作为与外壳125分离的分离部件的罩或底部而罩或底部又联接到外壳125(例如，通过焊接操作)。
根据一个示范性具体实施方式，外壳125的底部可以包括脊，凸出部分或者环形材料174以防止排放口170在电池的处理和/或装配期间断裂。环形材料174在排放口170和电池定位于其上的表面之间设置间隙空间。根据一个示范性具体实施方式，间隙空间构造成防止排放口170在电池的处理和/或装配期间意外地受到碰撞(和展开)。
如图24D所示，排放口170包括至少一个环形断裂凹槽172(例如，环，沟槽，受压点，断裂点，断裂环等等)。根据一个示范性具体实施方式，环形断裂凹槽172具有V形底部并且构造成当排放口170展开时与外壳125的底部脱离(即，分离)。根据其它示范性具体实施方式，环形断裂凹槽172的底部可以具有其它形状(例如，圆形，曲线形，U形等等)。
现在参考图25-29，显示了根据一个示范性具体实施方式的设置成集电器或集电极板940形式的构件或元件。如图29最佳地所示，集电器940用于将电池元件30的电极(例如，负电极38)的一个端部导电地联接到接线端(例如，负接线端28)。
集电器940可以用冲压工艺，激光切割工艺，或者其它合适的工艺制成。根据一个示范性具体实施方式，集电器940可以用厚度为大约1和2毫米之间的材料制成，但是根据其它示范性具体实施方式，材料可以具有更大或更小的厚度。根据不同的示范性具体实施方式，集电器940可以用诸如铝或铝合金(例如，用于正集电器)，铜或铜合金(例如，用于负集电器)，镀镍铜或合金等等的多种导电材料中的任何导电材料制成。
参考图26-27，集电器940设置成具有主体942的大致扁平构件的形式。从主体942的一端伸出至少一个翼片或延伸部分944(在图27中显示为至少部分地折叠在主体942上方)。根据一个示范性具体实施方式，翼片944至少部分地折叠在主体942上方多次(例如，类似于图4所示的翼片44)。根据一个示范性具体实施方式，主体944包括一个孔或缝隙950(例如，如图26所示)。缝隙950可设置成与电池元件30的中心大约对齐。
根据一个示范性具体实施方式，翼片944构造成联接(例如，通过激光焊接)到电池的接线端(例如，负接线端)。翼片944在电池元件的电极和接线端之间提供一个大致柔性的连接并且如果需要电池元件相对于接线端或外壳移动。
根据一个示范性具体实施方式，集电器940也包括显示为臂948的多个构件或延伸部分，臂948构造成从集电器940的主体942凸出或延伸出。臂948，沿着集电器940的主体942，延伸穿过电池元件30的一个端部(例如，以连接如图25所示的负电极38的边缘)。根据另一示范性具体实施方式，集电器940的臂948和主体942可以只部分地延伸穿过电池元件30的端部。虽然在图25-29的示范性具体实施方式中显示为两个臂948，根据其它示范性具体实施方式，集电器940可以具有更多或更少数量的臂948。
如图25最佳地所示，臂948的外部边缘可以包括圆形或曲线形形状以与电池元件30的周边相配合。根据其它示范性具体实施方式，臂948(包括臂的端部)可以具有其它形状和/或尺寸。集电器940可以利用焊接操作(例如，激光焊接操作)沿着集电器的臂948和主体942联接到电极38。
根据一个示范性具体实施方式，使用辐射状的焊接(例如，如沿着如图25所示的焊接线946)将集电器940联接到电极38。根据一个示范性具体实施方式，辐射状的焊接是从主体942的中心延伸到主体942的外部边缘和臂948。根据其它示范性具体实施方式，焊接(辐射状的或其它方式)可以用不同方式形成。根据一个示范性具体实施方式，将集电器940焊接到电极发生在翼片944的折叠之前，但是根据其它示范性具体实施方式也可以发生在不同的时间。
使用辐射状的焊接(即，焊缝是相对于电池元件30的电极边缘的辐射状)允许电流更高效地从电池元件30的电极流动到集电器940，因为缠绕式电极的边缘的所有部分都联接(例如，焊接)到集电器940(通过臂948和主体942)。另外，在缠绕式电池元件上辐射状的焊接(如图25所示)允许焊接以大致垂直于电极的边缘的形式进行，提供较好的焊接控制和从一个电池到另一电池的焊接可重复性。
虽然图8-13B和图25-29所示的集电器通常显示为联接到负电极，但是根据其它示范性具体实施方式，它们可以联接到正电极。同样，虽然图14-24C所示的集电器一般显示为联接到正电极，但是根据其它示范性具体实施方式，它们可以联接到负电极。而且，虽然图8-29所示的集电器是用缠绕式电池元件构造的，但是根据另一示范性具体实施方式，集电器可以使用一系列平板(例如，棱柱形电池)或其它电池结构。
根据不同的示范性具体实施方式，图8-29所示的集电器可以由一张相对薄的导电材料板构成(例如，通过冲压操作，激光切割操作等等)或可以通过挤压工艺构成。根据不同的示范性具体实施方式，集电器可以是大致刚性的或可以包括柔性或易弯部分(例如，如图8-13和图25-29所示的翼片或者图21-23所示的臂)。
现在参考图30，显示了根据一个示范性具体实施方式的用于制造电池或电化学电池的装配工艺。在第一步1010中，分离器和电极绕心轴缠绕以形成卷芯结构的电池元件。在第二步1020A/1020B中，正和负集电器分别电联接或导电地联接(例如，通过诸如激光焊接的焊接操作)到卷芯的正和负电极端部。根据不同的示范性具体实施方式，步骤1020A可以发生步骤1020B之前，之后或者与步骤1020B同时发生。
在第三步1030中，卷芯插入到电池外壳中。在第四步1040中，正集电器电联接或导电地联接(例如，通过焊接操作)到电池外壳的基部。第五步1050中，负集电器电联接或导电地联接(例如，通过焊接操作)到电池帽的绝缘接线端。在第六步1060中，电池帽联接到电池外壳(例如，通过焊接操作)。
根据一个示范性具体实施方式，用于电化学电池的集电器或集电极板包括具有第一表面和与第一表面相对的第二表面的构件。第二表面包括至少一个凸出部分。构件构造成联接到电池的电极，电极具有缠绕式结构。至少一个凸出部分构造成与电极的偏移边缘相接合使得构件能够焊接到电池。
本发明的另一个具体实施方式涉及一种用于电化学电池的包括一个构件的集电器或集电极板。所述构件包括主体和从主体第一端部延伸出的至少两个腿。所述腿构造成与电池的缠绕式电极的偏移边缘相接合使得所述构件能够焊接到电池。
本发明的一个具体实施方式涉及一种用于电化学电池的大致柔性集电器。所述集电器包括多个联接到电池元件的构件和联接到外壳底部的内环。
本发明的另一个具体实施方式涉及一种用于电化学电池的集电器。所述集电器包括一个主体和从主体第一端部延伸出的至少一个臂。所述主体和至少一个臂构造成导电地联接到电池元件。所述集电器也包括从主体延伸出的构件，该构件奇异地部分地折叠到主体上方。该构件的一个端部构造成导电地联接到电池的接线端。
如在此所使用的，术语“大约”，“约”，“大致”以及类似的术语都要从广义上理解为符合本公开所属领域的普通技术人员所通用的和可接受的用法。那些阅读本公开的本领域技术人员应当理解的是，使用这些术语意欲允许所描述的和要求保护的某些特征的描述而不是将这些特征的范围限制到所提供的精确数字范围。因此，这些术语应当被理解为对所描述的和要求保护的主题所做的非实质性的和不重要的修改和改变都被认为落在本发明所附权利要求所详述的范围内。
需要指出的是，术语“示范性的”在此用于描述不同的具体实施方式，意欲表示这样的具体实施方式只是可能的实例，代表，和/或可能具体实施方式的说明(并且这样术语并不是意味着这样的具体实施方式是必须的特别的或最佳的实例)。
术语“联接”和“连接”以及在此使用的类似术语指的是两个构件直接或间接地相互结合。这种结合可以是静止的(例如，永久性的)或可移动的(例如，可移除的或可释放的)。这样的结合可以利用两个构件或两个构件和任何附加的中间构件彼此一体成形为单一整体或利用两个构件或两个构件和任何附加的中间构件相互附接而实现。
这里所参照的元件的位置(例如，“顶部”，“底部”，“上方”，“下方”等等)只是用来描述图中不同元件的定向。需要指出的是，根据不同的示范性具体实施方式，不同元件的定向可以不同，并且这种不同的具体实施方式包括在本公开的范围内。
着重指出的重是，在不同示范性具体实施方式中所示的用于电化学电池的集电器的结构和布置只是说明性的。尽管在本公开中只是详细描述了几个具体实施方式，那些查阅过本公开的本领域普通技术人员将会很容易地领会在没有实质性地偏离这里所描述的主题的新颖性教导和优点的情况下进行多种可能的修改(例如，在各种元件的尺寸，维度，结构，形状和容积，参数值，安装布置，材料的使用，颜色，定向等等方面的改换)。例如，显示为一体地形成的元件可以由多个零件和元件构造形成，元件的位置可以颠倒或有其它的方面的变化，以及离散的元件的类型或数量或者位置可以变化或改变。任何工艺或方法步骤的顺序或次序根据其它替代实施方式可以变化或重新排序。在不脱离本发明范围的前提下，可以在不同示范性具体实施方式的设计，操作条件和装配方面进行其它代替，变形，改变和省略。

Claims (15)

1.一种用于电化学电池的集电器，包括：
包括外部构件和内部构件的构件，所述内部构件通过构造成允许所述内部构件相对于所述外部构件移动的多个柔性臂联接到所述外部构件。
2.根据权利要求1所述的集电器，其特征在于，所述外部构件是环。
3.根据权利要求1所述的集电器，其特征在于，所述内部构件具有大致圆形形状。
4.根据权利要求1所述的集电器，其特征在于，所述多个柔性臂中的每一个包括大致垂直于所述外部构件延伸的第一部分。
5.根据权利要求4所述的集电器，其特征在于，所述多个柔性臂中的每一个还包括从所述第一部分延伸的第二部分，其将所述第一部分联接到所述内部构件。
6.根据权利要求4所述的集电器，其特征在于，所述多个柔性臂中的每一个的第一部分焊接到所述电化学电池的电极边缘的并联部分。
7.根据权利要求6所述的集电器，其特征在于，所述多个柔性臂中的每一个的焊接是相对于所述电化学电池的电极的边缘辐射状地进行的。
8.一种电化学电池，其包括如前述权利要求中的任何一项所述的集电器。
9.根据权利要求8所述的电化学电池，其特征在于，所述外部构件和所述多个柔性臂中的至少一个联接到所述电化学电池的电极，并且所述内部构件联接到所述电化学电池的外壳和所述电化学电池的接线端中的至少一个。
10.根据权利要求8所述的电化学电池，其特征在于，所述内部构件联接到电化学电池的电极，并且所述外部构件和所述多个柔性臂中的至少一个联接到所述电化学电池的外壳和所述电化学电池的接线端中的至少一个。
11.根据权利要求8所述的电化学电池，其特征在于，所述集电器联接到正电极。
12.根据权利要求8所述的电化学电池，其特征在于，所述集电器联接到负电极。
13.根据权利要求8所述的电化学电池，其特征在于，所述电化学电池还包括排放口，由于所述排放口的展开，所述集电器的内部构件相对于所述集电器的外部构件移动。
14.根据权利要求13所述的电化学电池，其特征在于，所述排放口的展开中断所述电化学电池内的电流流动。
15.根据权利要求13所述的电化学电池，其特征在于，所述排放口的展开允许气体离开所述电化学电池以降低所述电化学电池内的压力。
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