CN102449808A - 电化学电池单元的通风部 - Google Patents

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Abstract

一种电化学电池单元，其包括具有第一端的壳体和位于第一端的通风部，通风部被构造为从壳体展开以允许气体从电池单元排出。电化学电池单元还包括至少一个从邻近通风部的第一端向外延伸的突起。该至少一个突起被构造为防止通风部的意外的展开。

Description

电化学电池单元的通风部
相关专利申请的交叉引用
本申请要求2009年4月15日提交的美国临时专利申请No.61/169,657和2009年4月23日提交的美国临时专利申请No.61/172,148的权益和优先权，其整个公开的内容通过引用被结合于此。
背景技术
本申请一般地涉及电池和电池系统领域。更具体地，本申请涉及可以用在交通工具应用中以提供交通工具的至少一部分动力的电池和电池系统。
采用电能用于其动力的全部或一部分的交通工具(例如，电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)和类似的交通工具，其共同被称为“电动车辆”)与采用内燃机的更传统的燃气-动力交通工具相比可以提供多个优点。例如，电动车辆可以产生更少的不期望的排放物，并且与采用内燃机的交通工具相比可以呈现出更大的燃料效率(并且在某些情况下，这样的交通工具可以完全消除汽油的使用，如在某些类型的PHEV的情况)。
当电动车辆技术继续发展时，需要提供用于这样的交通工具的改进的动力源(例如，电池系统或模块)。例如，期望在不需要对电池再充电的情况下增大这样的交通工具可以行进的距离。还期望改进这样的电池的性能和减小与电池系统有关的成本。
一个继续发展的改进领域在电池化学领域中。早期的电动车辆系统使用镍金属氢化物(NiMH)电池作为推进力源。随着时间的过去，不同的添加和修改改进了NiMH电池的性能、可靠性和效用。
最近，制造者开始发展可以用在电动车辆中的锂离子电池。有几个与采用用于交通工具应用的锂离子电池有关的优点。例如，锂离子电池具有比NiMH电池高的电荷密度和比功率。换句话说，锂离子电池可以比NiMH电池小，同时存储相同的电荷量，其可以允许电动车辆中的重量和空间节省(或者备选地，该特征可以允许制造者在不增大交通工具的重量或电池系统占据的空间的情况下提供更大的量的交通工具动力)。
通常已知的是，锂离子电池与NiMH电池不同地执行，并且可以呈现与NiMH电池技术呈现的不同的设计和工程挑战。例如，锂离子电池可以比可比较的NiMH电池更易受电池温度的变化影响，并且因此在交通工具操作过程中系统可以被用于调节锂离子电池的温度。锂离子电池的制造还呈现只有该电池化学才有的挑战，并且新的方法和系统被发展以解决这样的挑战。
期望提供一种用在电动车辆中的改进的电池模块和/或系统，其解决与NiMH和/或锂离子电池系统有关的一个或多个挑战。还期望提供一种电池模块和/或系统，其包括将通过阅读本发明公开的内容变得清楚的任意一个或多个有利的特征。
发明内容
按照一个示例性的实施方式，一种电化学电池单元包括具有第一端的壳体和位于第一端的通风部，通风部被构造为从壳体展开，以允许气体从电池单元排出。电化学电池单元还包括至少一个从邻近通风部的第一端向外延伸的突起。该至少一个突起被构造为防止通风部的意外的展开。
附图说明
图1是按照一个示例性的实施方式的包括电池系统的交通工具的透视图。
图2是按照一个示例性的实施方式的包括电池系统的交通工具的剖视示意图。
图3-4是按照一个示例性的实施方式的电池系统的局部剖视图。
图5-6是按照一个示例性的实施方式的用在电池系统中的电池模块的一部分的等比例视图。
图7是图5的电池模块的局部分解视图。
图8是图5的电池模块的顶视图。
图9是沿图8的线9-9截取的图8的电池模块的一部分的剖视图。
图9A是图9的电池模块的一部分的详细视图。
图10是按照一个示例性的实施方式的具有通风部的电化学电池单元的一部分的剖视图。
图10A是按照一个示例性的实施方式的示出处于展开状态的通风部的图10的电化学电池单元一部分的详细视图。
图10B是按照一个示例性的实施方式的图10的电化学电池单元的底视图。
图10C是按照另一个示例性的实施方式的具有与图10-10B的电化学电池单元相似的特征的电化学电池单元的底视图。
图11是按照另一个示例性的实施方式的具有通风部的电化学电池单元的剖视图。
图12A-12J是按照多个其它的示例性的实施方式的具有通风部的电化学电池单元的剖视图。
图13是按照另一个示例性的实施方式的电化学电池单元的侧视图。
图14是按照一个示例性的实施方式的图13的电化学电池单元的顶视图。
图15是按照一个示例性的实施方式的图13的电化学电池单元的底视图。
图15A是按照另一个示例性的实施方式的具有与图13-15的电化学电池单元相似的特征的电化学电池单元的底视图。
图16是按照一个示例性的实施方式的沿图14的线16-16截取的图13的电化学电池单元的一部分的剖视图。
图17是按照一个示例性的实施方式的沿图13的线17-17截取的图13的电化学电池单元的一部分的剖视图。
图17A是按照一个示例性的实施方式的示出处于展开状态的通风部的图17的电化学电池单元的一部分的剖视图。
图18是按照一个示例性的实施方式的示出通风部的图17的电化学电池单元的壳体的一部分的详细视图。
图19是按照一个示例性的实施方式的图18的壳体的一部分的详细视图。
图20是按照一个示例性的实施方式的图18的通风部的一部分的详细视图。
图21-21F是按照多个示例性的实施方式的与在图18中示出的相似的通风部的一部分的详细视图。
图22是按照另一个示例性的实施方式的具有用于电化学电池单元的通风部的壳体的一部分的剖视图。
图23是按照另一个示例性的实施方式的具有用于电化学电池单元的通风部的壳体的一部分的剖视图。
具体实施方式
图1是具有用于提供交通工具10的动力的全部或一部分的电池系统20的汽车(例如，小汽车)形式的交通工具10的透视图。这样的交通工具10可以是电动车辆(EV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)，或采用电能用于推进的其它类型的交通工具(共同被称为“电动车辆”)。
虽然交通工具10在图1中被示出为小汽车，但是交通工具的类型可以根据其它的示例性的实施方式不同，其全部都应落在本发明公开的内容的范围内。例如，交通工具10可以是卡车、公共汽车、工业交通工具、摩托车、旅游交通工具、船或可以从用于其推进动力的全部或一部分的电能的使用受益的任何其它类型的交通工具。
虽然电池系统20在图1中被示出为位于交通工具的后备箱中或后部，但是，按照其它的示例性的实施方式，电池系统20的位置可以不同。例如，电池系统20的位置可以基于交通工具的可用空间、交通工具的期望的重量平衡、与电池系统20一起使用的其它部件(例如，电池管理系统、通风部或冷却装置等)的位置和多个其它的考虑选择。
图2示出按照一个示例性的实施方式的以HEV的形式提供的交通工具10的剖视示意图。电池系统20A朝向燃料箱12近端的交通工具10A的后部提供(电池系统20A可以紧邻燃料箱12提供，或者可以位于交通工具10A的后部的单独的舱(例如，后备箱)中，或者可以位于交通工具10A的其它位置)。内燃机14在交通工具10A利用汽油动力推进交通工具10A时提供。电动机16、动力分配装置17和发电机18也被提供为交通工具驱动系统的一部分。
这样的交通工具10A可以仅由电池系统20A、仅由发动机14或由电池系统20A和发动机14提供动力或驱动。应当注意的是，用于交通工具驱动系统的其它类型的交通工具和构造可以按照其它的示例性的实施方式使用，图2的示例性的示出不应当被考虑限制本申请中描述的主题的范围。
按照多个示例性的实施方式，电池系统20、20A的尺寸、形状和位置，交通工具10、10A的类型，交通工具技术的类型(例如，EV、HEV、PHEV等)和电池化学，以及其它特征可以与示出的或描述的不同。
下面参照图3-4，按照一个示例性的实施方式的电池系统21的局部剖视图被示出。按照一个示例性的实施方式，电池系统21负责包装或包含电化学电池或电池单元24、使电化学电池单元24彼此连接和/或将其连接至交通工具电系统的其它部件，和调节电化学电池单元24和电池系统21的其它特征。例如，电池系统21可以包括负责监控和控制电池系统21的电性能、管理电池系统21的热行为、流出物(例如，可以从电池单元24通风的气体)的包含和/或发送的特征，和电池系统21的其它方面的特征。
按照图3-4中示出的示例性的实施方式，电池系统21包括包围电池系统21的部件的盖或壳体23。包括在电池系统中的是两个并排位于壳体23内部的电池模块22。按照其它的示例性的实施方式，根据电池系统21的期望的动力和其它特性，不同数量的电池模块22可以包括在电池系统21中。按照其它的示例性的实施方式，电池模块22可以不同于并排的构造(例如，端对端等)放置。
如图3-4中所示，按照一个示例性的实施方式，电池系统21还包括位于电池系统21的一端的高压连接器28和位于与第一端相反的电池系统21的第二端的维修分离装置30。高压连接器28将电池系统21连接至交通工具10。维修分离装置30当被使用者启动时，使两个单独的电池模块22彼此分离，从而使电池系统21的总的电压降低一半，以允许使用者维修电池系统21。
按照一个示例性的实施方式，每个电池模块22包括多个电池单元管理控制器(CSC)32，以根据需要监控和调节电化学电池单元24。按照其它的多个示例性的实施方式，CSC 32的数量可以不同。CSC 32被安装在被示出为轨迹板34(例如，印刷电路板)的构件上。轨迹板34包括必需的接线以将CSC 32连接至单独的电化学电池单元24，并将CSC 32连接至电池系统21的电池管理系统(未示出)。轨迹板34还包括多个连接器(例如，温度连接器、电连接器、电压连接器等)以使得这些连接成为可能。
仍然参照图3-4，电池模块22中的每一个包括多个电化学电池单元24(例如，锂离子电池单元、镍金属氢化物电池单元、锂聚合物电池单元等，或现在已知的或今后发展的其它类型的电化学电池单元)。按照一个示例性的实施方式，电化学电池单元24通常是被构造为存储电荷的圆柱形的锂离子电池单元。按照其它的示例性的实施方式，电化学电池单元24可以具有其它的物理构造(例如，椭圆形、棱柱形、多边形等)。电化学电池单元24的容量、尺寸、设计和其它的特征也可以与按照其它的示例性的实施方式示出的不同。
电化学电池单元24中的每一个采用以母线36或相似的元件的形式提供的连接器被电连接至一个或多个其它的电化学电池单元24或电池系统21的其它部件。按照一个示例性的实施方式，母线36被容纳或包含在母线固定器37中。按照一个示例性的实施方式，母线36由导电材料，例如铜(或铜合金)、铝(或铝合金)或其它适当的材料构造。按照一个示例性的实施方式，母线36可以通过焊接(例如，电阻焊接)或通过使用紧固器40(例如，可以在母线36的一端被接收在孔中并被旋入终端38、39的螺纹孔中的螺栓或螺钉)被连接至电化学电池单元24的终端38、39。
下面参照图5-8，按照一个示例性的实施方式的用在电池系统21中的电池模块22的一部分被示出。电池模块22包括多个位于第一构件或托盘42(例如，结构、壳体等)中的电化学电池单元24。虽然在图5中被示出为具有特定数量的电化学电池单元24(也就是说，三列被布置为每列布置14个电化学电池单元的总共42个电化学电池单元的电化学电池单元)，但是应当注意到，按照其它的示例性的实施方式，不同数量和/或布置的电化学电池单元24可以根据多种考虑(例如，电池模块22期望的动力，电池模块22必须装配在其中的有效空间)中的任一种被用在电池模块22中。
按照一个示例性的实施方式，托盘42以适当的方位接收单独的电化学电池单元24，用于装配电池模块22。按照一个示例性的实施方式，托盘42可以包括提供电池单元远离托盘的底部和/或邻近的电池单元的间隔的特征。例如，按照一个示例性的实施方式，托盘可以包括一组被示出为插座44(例如，开口、孔等)的特征，以将电化学电池单元24放置和固定在托盘42的底部上的适当位置。
如图5-8中所示，按照另一个示例性的实施方式，托盘42可以还包括被示出为用于帮助保持壳体或盖(未示出)以包围和/或保持多个电池单元24的突起46的特征。按照另一个示例性的实施方式，突起46也可以帮助将托盘42紧固至交通工具。按照另一个示例性的实施方式，托盘42可以由聚合物材料或其它适当的材料(例如，电绝缘材料)制成。
按照一个示例性的实施方式，托盘42的插座44被构造为接收(例如，保持、固定、定位等)单独的电化学电池单元24的下端或部分。按照一个示例性的实施方式，插座44是被构造为接收电化学电池单元24的下部的具有至少一个台阶或表面48(例如，如图9A中所示)的大致圆形的开口。按照其它的示例性的实施方式，插座44的开口可以具有其它的形状，以接收不同形状的电池单元(例如，棱柱形、椭圆形等)。插座44的下部台阶或表面48将电化学电池单元24定位在由托盘42限定的空间或腔室50的顶部(例如，如图9中所示)。腔室50被构造为接收可以通过电化学电池单元24的通风特征或通风装置(例如，图9中所示的通风部52)由电化学电池单元24通风的气体和/或流出物。
下面参照图7、9和9A，电池模块22可以还包括被示出为垫圈或密封装置54的构件。按照一个示例性的实施方式，密封装置54被构造为帮助密封托盘42中的电化学电池单元24的下部，以帮助将从电化学电池单元24通风的空气保持在腔室50中。按照一个示例性的实施方式，密封装置54邻近托盘42的顶表面提供。按照一个示例性的实施方式，密封装置54可以由柔性的、不导电的材料，例如硅树脂制成。按照另一个示例性的实施方式，密封装置54可以由硅树脂片冲切，或者可以是模制硅树脂构件(例如，通过注模工艺制成)。按照另一个示例性的实施方式，密封装置可以是在2009年8月13日提交的国际专利申请No.PCT/S2009/053697中示出和描述的任意密封装置，其整个内容通过引用被结合于此。按照其它的示例性的实施方式，密封装置可以是现在已知或未来发展的任何密封装置。
按照一个示例性的实施方式，被示出为夹板56的构件(夹具、装置、板、保持器等)可以位于密封装置54上，以便使密封装置54相对于托盘42保持在适当的位置。夹板56可以例如借助于延伸通过夹板56中的孔58的螺纹紧固件(未示出)被连接至托盘42，并被托盘42中的螺纹孔60接收。按照另一个示例性的实施方式，夹板56可以通过搭扣配合被连接至托盘42。
按照一个示例性的实施方式，密封装置54包括多个与托盘42的插座44对齐的开口62。如图9A中所示，密封装置54的开口62中的每一个包括被提供为与电化学电池单元24接触的唇部或边缘部分64(例如，可变形的延伸部)。按照一个示例性的实施方式，密封装置54的边缘部分64朝向电化学电池单元24成角度，以提供与电化学电池24的过盈配合，以便帮助密封腔室50。
按照一个示例性的实施方式，密封装置54的边缘部分64比密封装置54的剩下的部分薄，从而给予边缘部分与电化学电池单元24的外径相符的灵活性，以便帮助电化学电池单元24中的密封。按照另一个示例性的实施方式，密封装置54的边缘部分64从密封装置54的主要部分66向下到边缘部分64的尖端68逐渐变细(例如，如图9A中所示)。该锥形帮助给予边缘部分64与电化学电池单元24的外径相符的灵活性，但是仍然保持允许边缘部分64随着时间的过去保持其形状的强度(例如，使密封装置54的蠕变和松弛最小，以保持与电化学电池24的过盈配合)。
按照一个示例性的实施方式，空间70位于密封装置54的边缘部分64和托盘42的插座44之间(例如，如图9A中所示)。空间70与腔室50连接(例如，流体连接)，这样当气体通风进入腔室50时，气体可以进入空间70(例如，借助于滑动通过电化学电池元件24和插座44的底部)。按照一个示例性的实施方式，通风的气体将密封装置54更紧地压靠电化学电池单元24，以增大密封装置54的密封特性。
下面参照图10-10B，按照另一个示例性的实施方式的电池单元124的一部分被示出。电池单元124包括具有大致圆柱形的主体(也就是说，壁)及其一端的底部130的筒或壳体126(虽然在该实施方式和其它的实施方式中该端部在这里被称为“底部”，但是应当理解的是，按照其它的构造和/或取决于电池单元是如何在给定的应用中定位的这也可以是“顶部”或“侧部”)。壳体126在与底部130相反的壳体126的端部还包括顶部或盖(未示出)。壳体126被构造为接收电池单元元件125(例如，缠绕的，圆柱形的电池单元元件)。
按照一个示例性的实施方式，例如绝缘体(例如，在图10中被示出为O形环绝缘体134，在图11中正方形环绝缘体334或图12A中的薄的绝缘体434(例如，剖面为L形的绝缘体))的构件可以位于电池单元元件125和壳体126的底部130之间。按照一个示例性的实施方式，绝缘体可以由聚丙烯制成。按照其它的示例性的实施方式，绝缘体可以由任何适当的材料，包括其它的适当的聚合物材料制成。按照另一个示例性的实施方式，电池单元124可以还包括在电池单元元件25和壳体126之间位于电池单元元件125的外部周围的薄的绝缘体包(未示出)。按照一个示例性的实施方式，绝缘体和/或绝缘体包导电地使电池单元元件125与壳体126绝缘。
按照一个示例性的实施方式，集电器(例如，图10中示出的正的集电器132，但是按照其它的示例性的实施方式可以使用负的集电器)位于电池单元元件125的一端和壳体126的底部130之间。按照一个示例性的实施方式，集电器132的第一侧被连接(焊接)至电池单元元件125的端部，集电器132的第二侧被连接(焊接)至壳体126的底部130。例如，集电器132可以圆形样式激光焊接至壳体的底部130(例如，在图10B中由焊缝148示出)。但是，按照其它的示例性的实施方式，集电器132可以不同的方法被连接至底部130。集电器132提供用于从电池单元元件125到壳体126的电流流动的导电路径。按照另一个示例性的实施方式，壳体126可以被导电地连接至电池单元终端(未示出)。
按照一个示例性的实施方式，电池单元124包括通风部(或通风口)(例如，图10中示出的通风部152)。通风部152被构造为当电池单元内部的压力达到预定量(例如，在电池单元温度上升过程中)时允许气体和/或流出物排出电池单元124。当通风部152展开(例如，启动、打开、分离等)时，电池单元124内部的气体和/或流出物(由图10A中的箭头149表示)排出电池单元124，以降低电池单元124内部的压力。按照一个示例性的实施方式，通风部152在高压发生过程中起用于电池单元124的安全装置的作用。
按照一个示例性的实施方式，通风部152位于壳体126的底部130中。按照其它的示例性的实施方式，通风部152可以位于其它位置(例如，壳体、盖等的侧部)。按照另一个示例性的实施方式，通风部152可以位于盖或底部中，盖或底部是然后被连接(焊接)至壳体126的单独的部件。
按照一个示例性的实施方式，壳体126的底部130可以包括至少一个从电池单元的底部向外延伸的脊部、突起或材料环(例如，图10中示出的突起128)。突起128被构造为防止在电池单元124的搬运和/或装配过程中通风部152的过早的展开。突起128在通风部152和电池单元124被放置在其上的表面之间提供间隙空间。按照一个示例性的实施方式，间隙空间被构造为防止通风部152在电池单元124的搬运和/或装配过程中被意外地碰撞(和展开)。
如图10-10B中所示，按照一个示例性的实施方式，突起128被示出为连续的环(例如，凸起的圆环)。但是，按照其它的示例性的实施方式，突起128可以不是连续的(也就是说，突起128可以是不连续的)。例如，突起128可以包括多个突起，例如多个弯曲的或弓形的突起。按照多个示例性的实施方式，多个弯曲的突起(或其它类型的突起)可以或可以不沿底部130等间隔。按照其它的示例性的实施方式，突起可以不是弯曲的。
如图10-10B中所示，通风部152包括至少一个环形或圆形的凹槽140(环、槽、压力点、断裂点、断裂环等)。按照一个示例性的实施方式，通风部152还包括第二环形或圆形凹槽142。如图10中所示，外部凹槽142具有倒转的V形构造。按照一个示例性的实施方式，通风部152被构造为当通风部152展开时在外部凹槽142处从壳体126的底部130分离(也就是说，分离)。按照其它的示例性的实施方式，外部凹槽142的底部可以具有另一种形状和/或构造(例如，圆形、弯曲形、倒转的U形等)。还如图10中所示，内部凹槽140具有圆形或弯曲的构造。按照一个示例性的实施方式，通风部152被构造为当通风部152展开时在内部凹槽140处弯曲。按照其它的示例性的实施方式，内部凹槽140的底部可以具有另一种形状和/或构造(例如，倒转的V形、倒转的U形等)。
如之前提到的，通风部152被构造为当电池单元124内部的压力达到预定量时展开。当通风部152展开时，外部凹槽142断裂并且通风部152的柔性部分146从壳体126的底部130(例如，如图10A中所示)分离。内部凹槽140通过允许柔性部分146在底部130的中心部分144处远离底部130的中心部分144弯曲或折叠而帮助外部凹槽142断裂。按照一个示例性的实施方式，中心部分144保持与柔性部分146接触。按照另一个示例性的实施方式，中心部分144还从柔性部分146分离。按照另一个示例性的实施方式，通风部152可以被构造为在内部凹槽140处断裂，从而允许柔性部分146从中心部分144分离。在该实施方式中，外部凹槽142被构造为允许柔性部分146在通风部152展开过程中远离底部130弯曲或折叠。
通过使通风部152远离壳体126的底部130分离，通风部152起电流中断或电流断开装置的作用。这是因为通风部152从壳体126的底部130的分离防碍电流从电池单元元件125(通过集电器132)向壳体126的流动。采用该方法，通风部152不仅起过压安全装置的作用，而且起电流断开装置的作用。
按照一个示例性的实施方式，径向划线150可以位于通风部152的外部凹槽142和内部凹槽140之间(例如，如图10B中所示)，以当通风部152展开时帮助通风部152弯曲(例如，折叠到其自身上)。按照一个示例性的实施方式，径向划线150被提供为圆形或弯曲的凹槽或缺口，但是也可以采用其它的形状(例如，V形凹槽)。按照另一个示例性的实施方式，支架或支柱(例如，图9中所示的支柱63)可以位于通风部152的下面以帮助通风部152展开(例如，在支架或支柱周围)。例如，按照一个示例性的实施方式，支柱63可以位于中心部分144的下面，以当柔性部分146从底部130(内部凹槽140或外部凹槽142处)分离时向通风部152添加支撑或增大通风部152的刚度。
按照一个示例性的实施方式，电池单元元件125在通风部152的展开过程中不移动(也就是说，电池单元元件保持静止)。按照其它的示例性的实施方式，电池单元元件125可以在壳体126中移动，以帮助通风部152的展开(例如，借助于使集电器“推过”或“穿过”通风部)。按照一个示例性的实施方式，电池单元元件125由于壳体126中的压力的增大而在壳体126中移动(例如，朝向通风部152)。
下面参照图10C，按照另一个示例性的实施方式的电化学电池单元的底部被示出。按照一个示例性的实施方式，电池单元224包括与图10-10B中示出的相似的，但是用于棱柱形的电池单元的特征(采用与图10A-10B中示出的相似的以200系列的附图标记标识的特征)。电池单元224的特征可以相似地起上面参照图10-10B示出和描述的作用，但是尺寸和/或形状按照棱柱形的构造。
下面参照图11，按照另一个示例性的实施方式的电化学电池单元324被示出。按照一个示例性的实施方式，电化学电池单元324包括与图10-10B中示出的相似的特征(采用以300系列的相应的附图标记标识的特征)，但是具有正方形环的绝缘体334(也就是说，具有正方形剖面的环形绝缘体)。正方形环的绝缘体334执行与图10-10B中示出的O形环绝缘体134相似的功能。按照其它的示例性的实施方式，具有其它的剖面形状和/或尺寸(例如，椭圆形，矩形等)的绝缘体是可能的。
下面参照图12A，按照另一个示例性的实施方式的电化学电池单元424被示出。按照一个示例性的实施方式，电化学电池单元424包括与图10-10B中示出的通风部相似的通风部452(采用与图10-11中示出的相似的以400系列的相应的附图标记标识的特征)。
按照一个示例性的实施方式，电化学电池单元424还包括位于壳体426中的电池单元元件425。如图所示，电化学电池单元424还包括位于电池单元元件425和电池单元壳体426之间的薄的或低轮廓的绝缘体434，以使电池单元元件425与电池单元壳体426电绝缘。按照一个示例性的实施方式，薄的绝缘体434具有L形剖面，并沿电池单元元件425的一侧的第一方向和沿沿电池单元元件425的底部的第二方向延伸。
按照其它的示例性的实施方式，薄的绝缘体434可以具有不同的剖面和/或其它的构造(例如，绝缘体可以是两个单独的部件，绝缘体可以仅沿电池单元元件425的边缘(底部)延伸，绝缘体可以沿从电池单元元件425的顶部到电池单元元件425的底部的电池单元元件425的边缘一直延伸)。
按照另一个示例性的实施方式，电池单元元件425可以具有位于电池单元元件425和壳体426之间的电池单元元件425的外部周围的薄的绝缘体套(未示出)。按照该示例性的实施方式，电池单元424可以还包括位于电池单元元件425和壳体426的底部430之间的电池单元元件425的底部的薄的绝缘体(例如，环、垫圈等)(未示出)。按照一个示例性的实施方式，薄的绝缘体是位于电池单元元件425的外部周围的绝缘体套的一部分。按照另一个示例性的实施方式，薄的绝缘体是单独的部件。
按照图12A中示出的示例性的实施方式，电化学电池单元424还包括被电连接(焊接)至电池单元元件425的一端和壳体426的底部430(例如如图12A中示出的通风部452的中心部分444)的集电器432。集电器432比图10中示出的集电器132薄。这样的构造可以被特别地用在电池单元元件不需要移动的构造中，以便使通风部展开(例如，通风部被压力启动)。因为集电器432(和绝缘体434)较薄，因此壳体426中更多的空间可以被用于电池单元元件425，从而允许电池单元424具有更高的能量密度。
下面参照图12B-12J，按照多个示例性的实施方式的用于电化学电池单元的通风部的多个构造被示出。图12B-12J中示出的电池单元的特征(除了通风部)与上面参照图12A描述的特征相似(对于图12B采用与图12A中示出的相似的以500系列的附图标记标识的特征，对于图12C采用600系列，对于图12D采用700系列，对于图12E采用800系列，对于图12F采用900系列，对于图12G采用1000系列，对于图12H采用1100系列，对于图12I采用1200系列，并且对于图12J采用1300系列)。
如图12B-12J中所示，内部和外部断裂凹槽可以具有多种形状、尺寸和/或构造。例如，内部凹槽可以具有相对宽的轮廓(例如图12B中所示)，相对高的轮廓(例如图12F中所示)，或尖头的轮廓(例如图12G-12J中所示)。此外，例如，外部凹槽可以具有短的轮廓(例如图12C、12G和12J总所示)，或弯曲的或圆形的轮廓(例如图12C-12F中所示)。按照其它的示例性的实施方式，断裂的凹槽的许多其它的形状、尺寸和/或构造是可能的。
如图12B中所示，按照一个示例性的实施方式，内部凹槽540具有圆形(例如，半圆形、弓形、弯曲的等)的构造，而外部凹槽542具有V形构造。如图12C中所示，按照一个示例性的实施方式，内部凹槽640和外部凹槽642具有相对浅的圆形构造。备选地，如图12D中所示，按照一个示例性的实施方式，内部凹槽740和外部凹槽742具有相对大(例如，深的)的圆形构造。
如图12E中所示，按照一个示例性的实施方式，内部凹槽840具有相对浅的圆形构造，而外部凹槽842具有相对大(例如，深的)的圆形构造。在图12F中，内部凹槽940具有相对大(例如，深的)圆形构造，而外部凹槽942具有相对浅的圆形构造。
按照另一个示例性的实施方式，如图12G中所示，内部凹槽1040和外部凹槽1042具有相对浅的V形构造。备选地，如图12H中所示，内部凹槽1140和外部凹槽1142具有相对大(例如深的)的V形构造。
如图12I中所示，按照一个示例性的实施方式，内部凹槽1240具有相对浅的V形构造，而外部凹槽1242具有相对大(例如，深的)的V形构造。备选地，如图12J中所示，内部凹槽1340具有相对大(例如，深的)的V形构造，而外部凹槽1342具有相对浅的V形构造。
下面参照图13-21，按照另一个示例性的实施方式的电化学电池单元1424被示出。如图13中所示，电化学电池单元1424包括筒或壳体1426、位于壳体1426的第一端的底部1430和位于壳体1426的第二端的盖1460。电化学1424还包括被连接至电化学电池单元1424的盖1460的第一终端(例如，正终端1462)和第二终端(例如，负终端1464)。如图14中所示，每个终端1462、1464包括被构造为接收紧固器以将母线固定至其上的螺纹孔1463、1465。
也在图14中示出，按照一个示例性的实施方式，脊部或突起1468和1469被构造为向盖1460增加强度和/或刚度，用于当盖1460被连接(焊接)至壳体1426时。脊部1468、1469可以是图14中所示的弯曲的或圆形的，或者可以是其它的构造(例如，笔直的、正方形的等)。盖1460还包括被构造为允许电解质位于壳体1426中的填充孔和塞1479。填充孔和塞1479可以位于不同于图14中示出的位置(例如，壳体1426上，底部部分1430上等)。
图15示出按照一个示例性的实施方式的电化学电池单元1424的底视图。在该示例性的实施方式中，电化学电池单元1424是圆柱形的电池单元。按照其它的示例性的实施方式，电化学电池单元1424可以具有不同的形状。例如，如图15A中所示，电化学电池单元1424可以具有棱柱的形状。按照其它的示例性的实施方式，电化学电池单元1424可以具有其它的形状(例如，六边形、椭圆形等)。图15和15A的特征(在下面将进行更详细的描述)具有相似的功能；因此，图15A中示出的特征具有图15的相对应的附图标记，但是后面跟着字母“A”。
如图16中所示，按照一个示例性的实施方式，盖1460被电地和导电地连接(例如，焊接)至壳体1426。正的终端1462被电地和导电地连接至盖1460。按照一个示例性的实施方式，正的终端1462位于插座或凹槽1461中，插座或凹槽位于盖1460中。按照一个示例性的实施方式，凹槽1461和正的终端1462被构造为用于过盈配合。按照另一个示例性的实施方式，正的终端1462在正的终端1462位于凹槽1461中之后被激光焊接至盖1460(在正的终端1462和凹槽1461之间有或没有过盈配合)。
按照图16中示出的示例性的实施方式，负的终端1464具有盖1460的孔，并通过绝缘构件(例如，绝缘体1467A和1467B)与盖1460电绝缘。按照一个示例性的实施方式，如图16中所示，绝缘体1467A、1467B是两个单独的部件。但是，按照另一个示例性的实施方式，绝缘构件可以是单个的整体构件(也就是说，单件体)。
如图16中所示，负的终端1464通过一侧的负的终端1464或负的终端1464的相反侧的构件或垫圈1466的几何形状被固定在盖1460的孔中的适当位置。如图16中所示，按照一个示例性的实施方式，负的终端1464如图所示通过突起或变形1471变形，突起或变形将负的终端1464、绝缘体1467A、1467B和垫圈1466固定在适当的位置。
按照一个示例性的实施方式，负的终端1464通过集电器(例如，图16中示出的负的集电器1470)被电地和导电地连接(例如，焊接)至电化学电池单元1424的负的电极。负的电极与正的电极一起形成位于电化学电池单元1424的壳体1426中的电池单元元件1425(例如，缠绕的电池单元元件)。心轴1472可以被提供为在心轴1472周围缠绕负的和正的电极，以形成电池单元元件1426。按照另一个示例性的实施方式，可以不需要心轴1472(例如，在图15A中示出的棱柱形的电池单元上)。
如图16中所示，按照一个示例性的实施方式，例如绝缘体1469的绝缘构件位于盖1460下面(例如，在大致位于正的终端1462下面的区域中)，以使盖1460与电池单元元件1425的负的终端1464、负的集电器1470和负的电极绝缘。按照其它的示例性的实施方式，绝缘体1469可以具有其它的形状和/或尺寸。按照另一个示例性的实施方式，绝缘体1469不包括在电池单元1424内。
按照一个示例性的实施方式，正的终端1462包括铝(例如，铝合金)或其它的适当的材料。按照一个示例性的实施方式，负的终端1464包括铜(例如，铜合金)或其它的适当的材料。按照一个示例性的实施方式，正的终端1462和负的终端1464可以涂上或镀上镍材料。按照一个示例性的实施方式，绝缘体1467A、1467B和1469可以由任意适当的电绝缘材料构造。例如，绝缘体可以由聚醚酰亚胺(例如，可从沙特阿拉伯利雅得的SABICInnovative Plastics购买到的ULTEM
Figure BPA00001479314800161
)或其它的适当的聚合物材料构造。垫圈1467可以由适当的材料，例如不锈钢制成。按照一个示例性的实施方式，壳体1426、盖1460和底部1430可以由铝(或铝合金)或其它的适当的材料构造。
下面参照图17，按照一个示例性的实施方式的电池单元1424的底部被示出。如图17中所示，壳体1426包括通风部1452。通风部1452被构造为当电池单元1424内部的压力达到预定量时(例如，在电池单元温度上升过程中)允许气体和/或流出物排出电池单元1424。当通风部1452展开(例如，启动、打开、分离等)时，电池单元1424内部的气体和/或流出物排出电池单元1424，以便降低电池单元24内部的压力(例如，如图17A中示出的箭头1449表示的)。按照一个示例性的实施方式，通风部1452在高压发生过程中起用于电池单元1424的安全装置的作用。
按照一个示例性的实施方式，通风部1452位于壳体1426的底部(或底部部分)1430中。按照其它的示例性的实施方式，通风部1452可以位于其它位置(例如，电池单元的肋部或盖中)。按照另一个示例性的实施方式，通风部1452可以位于盖或底部中，盖或底部是与壳体1426的分离部件，其又被连接至壳体1426(例如，通过焊接操作)。
按照图17中示出的示例性的实施方式，壳体1426和底部1430被形成为单个的部件(也就是说，单个的整体构件)。按照一个示例性的实施方式，壳体1426(具有底部1430)通过深拉操作形成。但是，按照其它的示例性的实施方式，壳体1426和底部1430可以是然后被连接(例如，焊接)在一起的单独的部件。
按照所示的示例性的实施方式，通风部1452通过被示出为凹口或凹槽1440(例如，环、槽、压力点、断裂点、断裂环等)的削弱的区域被连接至底部1430。按照一个示例性的实施方式，通风部1452被构造为当通风部1452展开时(下面将参照图17A进行更详细的描述)在凹口1440处从壳体1426的底部分离(也就是说，分离)。按照一个示例性的实施方式，通风部1452通过冲压操作、机械加工操作或任意其它适当的操作形成。
底部1430还包括被构造为用于与被提供为在其中提供电化学电池单元1424的电池模块的一部分的密封装置配合的大致平坦的区域1431。这样的密封装置可以是在2009年8月13日提交的国际专利申请No.PCT/US2009/053697中示出和描述的密封装置，其整个公开的内容通过引用被结合于此。此外，大致平坦的区域1431被构造为允许在不担心过早展开通风部1452的情况下具体地用于搬运和和传送电池单元1424的电化学电池单元1424的一个区域。
底部1430还包括被示出为邻近平坦区域1431的内部边缘提供的脊部或突起1428(例如，突出部，材料环等)的特征。按照一个示例性的实施方式，突起1428被构造为从壳体1426的底部1430(例如，平坦区域1431)伸出并远离底部1430，这样，突起1428是电池单元1424的最低点。同样地，突起1428被构造为防止通风部1452的任何意外的或过早的展开。例如，突起1428在通风部1452和电池单元1424被放置在其上的表面之间提供间隙空间。按照一个示例性的实施方式，间隙空间被构造为防止通风部1452在电池单元1424的搬运和/或装配过程中被意外地碰撞(和展开)。
如图15和17中所示，按照一个示例性的实施方式，突起1428被示出为连续的环(例如，突起的圆环)。但是，按照其它的示例性的实施方式，突起1428可以不是连续的(也就是说，突起1428可以是不连续的)。例如，突起1428可以包括多个突起，例如多个弯曲的或弓形的突起。多个弯曲的突起(或其它类型的突起)可以或可以不沿底部1430等间隔。按照其它的示例性的实施方式，突起可以不是弯曲的。
如图17和17A中所示，电化学电池单元1424还包括集电器(例如，正的集电器1432)。这样的集电器的一个实例在2009年11月20日提交的国际专利申请No.PCT/US2009/065365中描述，其整个公开的内容通过引用被结合于此。按照其它的示例性的实施方式，集电器1432可以是负的集电器。
如图17和17A中所示，正的集电器1432的第一侧被导电地连接至电池单元元件1425的正电极，正的集电器1432的第二侧被导电地连接至通风部1452的中心部分1444。具体地，正的集电器1432包括被电地和导电地连接(例如，焊接)至通风部1452的中心部分1433。按照一个示例性的实施方式，正的集电器1432的中心部分1433被激光焊接至通风部1452的中心部分1444。例如，中心部分1433可以被激光焊接，例如图15中示出的(也就是说，圆形激光焊点1448)。但是，按照其它的示例性的实施方式，正的集电器1432可以另外的方式被连接至通风部1452。
正的集电器1432还包括在一端被连接至正的集电器1432的中心部分1433和在第二端被连接至正的集电器1432的外部部分1436的柔性构件或臂1435。正的集电器1432的外部部分1436被电地或导电地连接(例如，焊接)至电池单元元件1425的正的电极。
如图17和17A中所示，电化学电池单元1424还包括被示出为位于正的集电器1432和壳体1426之间的绝缘体1434的绝缘构件，以使正的集电器1432与壳体1426绝缘。按照一个示例性的实施方式，绝缘体1434沿电池单元元件1425的一侧沿第一方向，并沿电池单元元件1425的底部沿第二方向延伸。按照其它的示例性的实施方式，绝缘体1434可以另外的方式构造(例如，绝缘体可以是两个单独的部件，绝缘体可以仅沿电池单元元件1425的边缘(或底部)延伸，绝缘体可以沿电池单元元件1425的边缘从电池单元元件1425的顶部向电池单元元件1425的底部一直延伸等)。
如图17A中所示，通风部1452处于展开状态。通风部1452在凹口1440处从壳体1426的底部1430断裂，以允许气体和/或流出物(由箭头1449表示)排出电化学电池单元1424。当通风部1452展开时，柔性臂1435允许正的集电器1432弯曲(也就是说，向下移动)。
按照一个示例性的实施方式，电池单元元件1425在通风部1452的展开过程中不移动(也就是说，电池单元元件保持静止并且仅有柔性臂1435和通风部1452移动)。按照这样的示例性的实施方式，可以利用柔性集电器(例如集电器1432)。按照其它的示例性的实施方式，电池单元元件1425可以移动，以帮助展开通风部1452(例如，借助于使集电器“推过”或“穿过”通风部)。按照这样的示例性的实施方式，可以利用非柔性集电器。
当通风部1452从壳体1426分离时，从正电极到壳体1426的电流流动路径(通过正集电器1432)被中断，因为通风部1452在凹口1440处从壳体1426分离。通过使通风部1452从壳体1426的底部1430分离，通风部1452起电流中断或电流断开装置的作用。这是因为通风部1452从壳体1426的底部1430的分离防碍电流从电池单元元件1425(通过正集电器1432)向壳体1426的流动。采用该方法，通风部1452不仅起过压安全装置的作用，而且起电流断开装置的作用。
如图18-21中所示，通风部1452包括多个帮助保证当通风部1452展开时通风部1452均匀地和完全地从壳体1426分离(例如，保证电流中断)的特征。通风部1452的一个这样的特征是通风部1452与壳体壁的厚度(例如，图19中示出的)相比增大的相对厚度。通风部1452的增大的相对厚度向通风部1452增加了额外的质量，以帮助在通风部1452在凹口1440的一个点处初始被破坏之后使通风部1452展开。
应当注意的是，相对厚的通风部1452可以在通风部1452的中心包括凹入区域1443(例如，在图18中所示)。凹入区域1443帮助集电器(例如，正的集电器1432)与通风部1452的适当的激光焊接。凹入区域1443在通风部1452的中心部分1444的台阶1445过渡为通风部1452的规则的厚度。按照一个示例性的实施方式，台阶1445在中心部分1444和台阶1445之间具有大致正方形的过渡部(例如，拐角)，在凹入部分1443和台阶1445之间具有大致圆形的过渡部。但是，按照其它的示例性的实施方式，过渡部1445可以具有其它的形状和/或尺寸。
通风部1452的另一个特征包括第一成角度的部分1446(例如，角状部分、凸起部分、升高部分等)和第二成角度的部分1447(例如，角状部分、凸起部分、升高部分等)。成角度的部分1446和1447被提供为增大通风部1452的强度和刚度。按照一个示例性的实施方式，第一成角度的部分1446的角度(例如，图20中示出的角度“A”)大致在0度和10度之间。按照另一个示例性的实施方式，角度A大致为4度。按照一个示例性的实施方式，第二成角度的部分1447的角度(例如，图20中示出的角度“B”)大致在0度和40度之间。按照另一个示例性的实施方式，角度B大致在30度和40度之间。但是，按照其它的示例性的实施方式，角度A和B可以根据所期望的应用的需要更大或更小。按照另一个示例性的实施方式，仅有一个成角度的部分可以位于凹口1440和中心部分1444之间。
除了向通风部1452增加强度和刚度，成角度的部分1446、1447允许通风部1452处于突起1428上面的高度。如之前提到的，这防止通风部1452过早地展开。例如，如果电化学电池单元1424被搬运并被非常粗糙地放置在表面上，电池单元的最低的部分(也就是说，突起1428)首先与表面接触，从而保护通风部1452。
下面参照图21，按照一个示例性的实施方式的电化学电池单元1424的凹口1440被示出。凹口1440包括第一台阶或直径1441和第二台阶或直径1442。第一和第二台阶1441、1442通过凸耳或表面1453连接。凹口1440还包括位于凹口1440的顶部的尖端1451。在该尖端1451，通风部1452从壳体1426的剩下的部分分离。由于在尖端1451处的凹口1440的相对的薄度，通风部1452完全地从壳体1426分离。按照多个示例性的实施方式，凹口1440的尖端1451可以具有任意适当的形状(例如，圆形、弯曲形状、倒转的U形，倒转的V形)。
在图21中可以看到，凹口1440相对地靠近突起1428提供。但是，按照其它的示例性的实施方式，凹口1440可以更远离突起1428放置。按照一个示例性的实施方式，凹口1440由形成第一和第二台阶1441和1442的2级冲压操作形成。但是，按照其它的示例性的实施方式，凹口1440可以另外的方式形成，并且可以或可以不具有第一和第二台阶1441、1442。
在图21中还示出了一种帮助从壳体1426的相对厚的底部部分(也就是说，包括平坦区域1431的壳体的部分)向凹口1440的相对薄的区域过渡的圆形表面1456。但是，按照其它的示例性的实施方式，表面1456可以另外的方式构造(例如，笔直、正方形切削等)。
下面参照图21-21F，按照多个示例性的实施方式的凹口被示出。图21A-21F的每个凹口的部件由顺序地增大的附图标记表示(对于图21A采用与图21中示出的相似的以1500系列的相应的附图标记标识的特征，对于图21B采用1600系列，对于图21C采用1700系列，对于图21D采用1800系列，对于图21E采用1900系列，对于图21F采用2000系列)。
如图21A中所示，凹口1540仅包括单个的台阶1541。凹口1540是相对窄的开口并具有圆形的尖端1551。相反，图21B中示出的凹口1640包括相对宽的开口和圆形的尖端1651。备选地，如图21C中所示，尖头尖端1751被示出。图21D示出具有第一台阶1841和第二台阶1842的凹口1840，在台阶1841和1842之间具有适当的圆形过渡部。
按照图21E中示出的另一个示例性的实施方式，凹口1940包括具有三个圆形尖端1951的台阶。备选地，图21F示出具有三个台阶2041、2042、2054和圆形尖端2051的凹口2040。按照其它的示例性的实施方式，图21E-21F的台阶可以更圆和/或在台阶之间具有更平滑的过渡部。按照其它的示例性的实施方式，凹口可以具有更多或更少的台阶和/或过渡部。
图21-21F中示出的凹口可以通过机械加工操作(例如，研磨机或车床)或冲压操作(例如，渐进式冲压)形成。因为凹口的几何形状位于壳体的外侧，因此凹口可以更有效地产生。例如，加工公差仅被工具的一侧影响，从而允许更一致的凹口，这产生通风部的更一致的和可重复的开口。凹口的深度、形状和尺寸可以简单地通过改变加工而被容易地修改。此外，使凹口位于壳体的外侧允许凹口在装配到电池模块中之前更容易地清洁和检查。例如，凹口可以从电池单元的外部通过激光检查(例如，为了测量凹口的尺寸)。
下面参照图22，按照另一个示例性的实施方式的具有用于电化学电池单元的通风部2152的电池单元壳体2126被示出。如图22中所示，通风部2152位于壳体2126的底部2130中。按照其它的示例性的实施方式，通风部2152可以位于其它位置(例如，电池单元的盖中)。按照另一个示例性的实施方式，通风部2152可以位于盖或底部中，盖或底部是壳体2126的一个单独的部件，其又被连接壳体2126(例如，通过焊接操作)。
如图22中所示，通风部2152包括在削弱的区域被连接至壳体2126的中心部分2144。例如，通风部2152包括至少一个位于底部2130的外周附近的环形的或圆形的断裂环或凹槽2140(例如，凹口、切口、缺口、凹座、通道、槽、压力点、断裂点、断裂环等)。按照另一个示例性的实施方式，环形的或圆形的断裂凹槽2140具有圆形的底部并被构造为当通风部2152展开时从壳体2126的底部分离(也就是说，分离)。按照其它的示例性的实施方式，断裂的凹槽2140的底部可以具有另一种形状(例如，弯曲形状、倒转的U形、倒转的V形等)。
按照一个示例性的实施方式，壳体2126的底部可以包括脊部、突起或材料环2128，以防止在电池单元的搬运和/或装配过程中通风部2152的断裂。突起2128在通风部2152和电池单元被设置在其上的表面之间提供的间隙空间。按照一个示例性的实施方式，间隙空间被构造为防止通风部2152在电池单元的搬运和/或装配过程中意外地碰撞(和展开)。
按照一个示例性的实施方式，通风部2152通过在壳体外部加工形成。加工公差仅被工具的一侧影响，从而允许更一致的凹槽2140，这产生通风部2152的更一致的和可重复的开口。凹槽2140的深度、形状和尺寸可以简单地通过改变加工而被容易地修改。此外，由于通风部2152(和凹槽2140)位于壳体2126的外侧，因此通风部2152可以容易地清洁和检查。例如，凹槽2140可以从电池单元的外部通过激光检查(例如，为了测量凹槽2140的尺寸)。
下面参照图23，按照另一个示例性的实施方式的具有用于电化学电池单元(例如，电池单元24)的通风部2252的电池单元壳体2226被示出。如图23中所示，通风部2252位于壳体2226的底部2230中。按照其它的示例性的实施方式，通风部2252可以位于其它位置(例如，电池单元的盖中)。按照另一个示例性的实施方式，通风部2252可以位于盖或底部中，盖或底部是壳体2226的一个单独的部件，其又被连接壳体2226(例如，通过焊接操作)。
如图23中所示，通风部2252包括在削弱的区域被连接至壳体2226的中心部分2244。例如，通风部2252包括至少一个位于底部2230的外周附近的环形的或圆形的断裂环或凹槽2140(例如，凹口、切口、缺口、凹座、通道、槽、压力点、断裂点、断裂环等)。按照一个示例性的实施方式，断裂凹槽2240具有倒转的V形的底部并被构造为当通风部2252展开时从壳体2226的底部分离(也就是说，分离)。按照其它的示例性的实施方式，断裂的凹槽2240的底部可以具有另一种形状(例如，圆形形状、弯曲形状、倒转的U形等)。
按照一个示例性的实施方式，壳体2226的底部可以包括脊部、突起或材料环2228，以防止在电池单元的搬运和/或装配过程中通风部2252的断裂。突起2228在通风部2252和电池单元被设置在其上的表面之间提供间隙空间。按照一个示例性的实施方式，间隙空间被构造为防止通风部2252在电池单元的搬运和/或装配过程中意外地碰撞(和展开)。
按照图23中所示的示例性的实施方式，通风部2252具有稍微圆顶的形状(例如，与汽水罐的底部相似)。通风部2252的稍微圆顶的形状帮助增加通风部2252的刚度和/或强度。此外，通风部2252的稍微圆顶的形状相对于壳体2226的底部升高中心部分2244的高度。通风部2252的稍微圆顶的形状与突起2228一起帮助防止通风部2252在电池单元的搬运和/或装配过程中意外地碰撞(和展开)。
按照一个示例性的实施方式，通风部2252可以包括向通风部2252增加刚度和/或强度的特征或肋部(例如，图23中所示的径向肋部2290)。按照一个示例性的实施方式，肋部位于通风部2252的中心部分2244的外表面上。但是，按照其它的示例性的实施方式，肋部可以位于其它位置(例如，通风部2252的中心部分2244的内表面上)。按照另一个示例性的实施方式，肋部可以具有不同的形状和/或尺寸(例如，圆形肋部)。
按照图23中示出的示例性的实施方式，壳体2226包括被构造为限制电池单元元件(未示出)通过其的移动的内部凸耳2235(例如，弯头、突起、脊部等)。按照一个示例性的实施方式，电池单元元件被定位为与凸耳2235的顶部保持预定的距离，并在通风部2252的展开过程中朝向凸耳2235向下移动。按照另一个示例性的实施方式，绝缘体(例如，图23中所示的环绝缘体或垫圈绝缘体2234)可以位于电池单元元件和凸耳2235之间。
按照一个示例性的实施方式，集电器(未示出)可以被连接至通风部2252(例如，在图23中示出的激光焊点2248)，并被连接至电池单元元件的一端。按照该示例性的实施方式，电池单元元件被直接定位在凸耳2235上(采用位于其之间的绝缘体2234)。在通风部2252的展开过程中(例如，在电池单元的过压过程中)，凹槽2240断裂(由于电池单元内部的高压)并从壳体2226的底部的其它部分分离。在该实施方式中，电池单元保持静止，集电器允许移动
按照另一个示例性的实施方式，集电器(未示出)是非柔性集电器。按照该示例性的实施方式，电池单元元件被定位为与凸耳2235的顶部保持预定的距离。在通风部2252的展开过程中，外部凹槽2240断裂并从壳体2226的底部2230分离。在这种情况下，电池单元元件可以朝向通风部2252向下移动，以帮助凹槽2240的断裂。例如，电池单元元件可以“推过”或“穿过”壳体2226的底部2230(通过非柔性的集电器)，以帮助通风部2252的展开。但是，在该实施方式中，电池单元元件的向下的行进被凸耳2235限制。当电池单元元件到达凸耳2235时(再一次，采用位于其之间的绝缘体2234)，电池单元元件的向下移动被限制。
按照一个示例性的实施方式，通风部2252被构造为当采用柔性集电器或非柔性集电器时从壳体的底部2230分离。通过使通风部2252从壳体2226的底部2230分离，通风部2252起电流中断或电流断开装置的作用。这是因为通风部2252从壳体2226的底部2230的分离防碍电流从电池单元元件通过集电器向壳体2226的流动。采用该方法，通风部2252不仅起过压安全装置的作用，而且起电流断开装置的作用。
按照一个示例性的实施方式，通风部2252通过在壳体外部加工形成。加工公差仅被工具的一侧影响，从而允许更一致的凹槽2240，这产生通风部2252的更一致的和可重复的开口。凹槽2240的深度、形状和尺寸可以简单地通过改变加工而被容易地修改。此外，由于通风部2252(和凹槽2240)位于壳体2226的外侧，因此通风部2252可以容易地清洁和检查。例如，凹槽2240可以从电池单元的外部通过激光检查(例如，为了测量凹槽2240的尺寸)。
在这里利用的术语“大致”、“大约”、“基本上”和相似的术语应具有与该公开的内容的主题涉及的普通的和本领域的技术人员可接受的用途长一致的广泛意义。回顾该公开的内容的本领域的技术人员应当理解，这些术语应在不将这些特征限制于所提供的精确数字范围的情况下，允许所描述的和所要求保护的某些特征的描述。因此，这些术语应当被解释为表示，所描述的和所要求保护的主题的非实质性的或无关紧要的修改或替换被考虑为落在所附的权利要求书详述的本发明的范围内。
应当注意到，在这里使用的描述多个实施方式的术语“示例性”意在表示这样的实施方式是可能的实施方式的可能的实例，代表和/或说明(这样的术语未意在表示这样的实施方式必需是特别的或最佳的实例)。
在这里使用的术语“连接”、“连接”和类似的术语的意思是，两个构件直接地或间接地彼此连接。这样的连接可以是静止的(例如，持久的)或可移动的(例如，可去除的或可释放的)。这样的连接可以采用被形成为整体的形成为单个主体的两个构件或两个构件和任何附加的中间构件获得，或采用被连接至彼此的两个构件或两个构件和任何附加的中间构件获得。
在这里对元件的位置的参照(例如，“顶部”、“底部”、“上面”、“下面”等)仅仅被用于描述附图中的多个元件的方位。应当注意到，多个元件的方位根据其它的示例性实施方式可以不同，并且这样的变化应该由本发明公开的内容包括。
重要的是，注意到在多个示例性实施方式中示出的电池模块的结构和布置仅仅是说明性的。虽然在该公开的内容中仅仅描述了几个实施方式，但是回顾该公开的内容的本领域的技术人员在不明显背离在这里描述的主题的新的教导和优点的情况下将容易地理解多个修改是可能的(例如，多个元件的尺寸、规格、结构、形状和比例、参数值、安装装置、材料的使用，颜色、方位等)。例如，被示出为整体地形成的元件可以由多个部件或元件构成，元件的位置可以反向或变化，个别的元件或位置的性质或数量可以改变或变化。任何工艺或方法步骤的顺序或可以根据替换的实施方式变化或改变顺序。也可以对在不背离本发明的范围的情况下对多个示例性的实施方式的设计、操作情况和布置进行其它的代替、修改、改变和省略。

Claims (15)

1.一种电化学电池单元，其包括：
具有第一端的壳体；
位于第一端的通风部，其被构造为从壳体展开以允许气体从电池单元内排出；
至少一个从邻近所述通风部的第一端向外延伸的突起，其中，所述至少一个突起被构造为防止通风部的意外的展开。
2.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述至少一个突起大致包围通风部并从第一端向外延伸超出通风部的外表面。
3.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述通风部在削弱的区域被连接至第一端。
4.如权利要求3所述的电化学电池单元，其特征在于，所述削弱的区域是凹槽。
5.如权利要求4所述的电化学电池单元，其特征在于，所述凹槽包括第一台阶和第二台阶。
6.如权利要求4所述的电化学电池单元，其特征在于，所述凹槽包括尖头的尖端。
7.如权利要求4所述的电化学电池单元，其特征在于，所述凹槽包括圆形的尖端。
8.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述至少一个突起大致包围通风部并且所述通风部包括位于突起和通风部的中心部分之间的第一成角度的部分。
9.如权利要求8所述的电化学电池单元，其特征在于，所述通风部还包括第二成角度的部分，所述第二成角度的部分位于第一成角度的部分和通风部的中心部分之间。
10.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述第一端还包括位于壳体的壁和所述至少一个突起之间的大致平坦的区域，其中，所述平坦的区域被构造为用于与密封装置匹配接合。
11.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述通风部具有大于壳体的壁的厚度的厚度。
12.如权利要求11所述的电化学电池单元，其特征在于，所述通风部包括具有凹槽的中心部分。
13.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述壳体是深拉拔的壳体。
14.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述通风部是冲压的通风部。
15.如权利要求1所述的电化学电池单元，其特征在于，所述壳体还包括第二端，所述第二端与具有至少一个从其上延伸的终端的第一端相反。
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