CN111492501B - 电动车辆电池电芯 - Google Patents

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Abstract

本公开提供了一种为电动车辆供电的电池组的电池电芯(100)。电池电芯(100)可以包括壳体(105)。壳体(105)可以限定内部区域(165)。电解质(110)可以设置在由壳体(105)限定的内部区域(165)中。电池电芯(100)可以包括盖(120)。垫圈(115)可以将所述盖(120)与所述壳体(105)的所述第一端(170)联接以密封所述电池电芯(100)。所述垫圈(115)可以包括第一垫圈表面(140)和第二垫圈表面(145)。壳体(105)的第一端(170)可以具有围绕第一垫圈表面(140)设置的卷曲边缘(180)，以将垫圈(115)与壳体(105)的第一端(170)联接，并将第二垫圈表面(145)邻近电解质(110)定位。卷曲边缘(180)可以具有用于引线接合的预定图案(225)的第一卷曲表面(220)和邻近所述第一垫圈表面(140)设置的第二卷曲表面(230)。

Description

电动车辆电池电芯
相关申请的交叉引用
根据35U.S.C.§119(e)，本申请要求于2018年3月23日()提交的标题为“BATTERYCELL FOR ELECTRIC BATTERY PACK”的美国临时申请62/646,979的优先权的权益，其全部内容通过引用并入本文。
背景技术
电池可以包括电化学材料以向与其连接的各种电气部件供电。这种电池可以向各种电气系统提供电能。
发明内容
本公开涉及用于为电动车辆供电的电池组的电池电芯。所公开的电池电芯可以在电芯的一端上同时具有正极端子和负极端子。这种构造能够改善对电池电芯内的构成部件的保护以及电池组组装过程期间的时间消耗。
至少一个方面涉及一种给电动车辆供电的电池组的电池电芯。电池电芯可以包括具有第一端和第二端的壳体。所述壳体可以限定内部区域。电解质可以设置在由壳体限定的内部区域中。电池电芯可以包括盖。垫圈可以将所述盖与所述壳体的第一端联接以密封所述电池电芯。所述垫圈可以包括第一垫圈表面和第二垫圈表面。所述壳体的第一端可以具有围绕第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将垫圈与壳体的第一端联接并且将第二垫圈表面邻近电解质定位。所述卷曲边缘可以具有第一卷曲表面。第一卷曲表面可以具有预定图案，以将导线与第一卷曲表面结合。所述卷曲边缘可以具有与第一垫圈表面相对的第二卷曲表面。
至少一个方面涉及一种提供电池组的电池电芯以给电动车辆供电的方法。所述方法可以包括提供具有第一端和第二端的壳体。壳体可以限定内部区域。所述方法可以包括将电解质设置在由壳体限定的内部区域中并提供盖。所述方法可以包括使用垫圈将盖与壳体的第一端联接以密封电池电芯，所述垫圈具有第一垫圈表面和第二垫圈表面。所述方法可以包括卷曲壳体的第一端以形成围绕第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以联接垫圈与壳体的第一端和将第二垫圈表面邻近电解质定位。所述卷曲边缘可以具有第一卷曲表面和与第一垫圈表面相对的第二卷曲表面。所述方法可以包括在所述第一卷曲表面上形成预定图案，以将导线与所述第一卷曲表面引线接合。
至少一个方面涉及一种为电动车辆的电池组供应电池电芯的方法。所述方法可以包括提供电池组的电池电芯以给电动车辆供电。电池电芯可以包括具有第一端和第二端的壳体。所述壳体可以限定内部区域。电解质可以设置在由壳体限定的内部区域中。电池电芯可以包括盖。垫圈可以将所述盖与所述壳体的所述第一端联接以密封所述电池电芯。所述垫圈可以包括第一垫圈表面和第二垫圈表面。壳体的第一端可以具有围绕第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将垫圈与壳体的第一端联接并将第二垫圈表面邻近电解质定位。所述卷曲边缘可以具有第一卷曲表面。第一卷曲表面可以具有预定图案以将导线与第一卷曲表面结合。所述第一卷曲边缘可以具有与第一垫圈表面相对的第二卷曲表面。
至少一个方面涉及一种电动车辆。电动车辆可以包括电池组，所述电池组包括至少一个电池电芯以给电动车辆供电。电池电芯可以包括具有第一端和第二端的壳体。所述壳体可以限定内部区域。电解质可以设置在由壳体限定的内部区域中。电池电芯可以包括盖。垫圈可以将所述盖与所述壳体的所述第一端联接以密封所述电池电芯。所述垫圈可以包括第一垫圈表面和第二垫圈表面。所述壳体的第一端可以具有围绕第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将垫圈与壳体的第一端联接并将第二垫圈表面邻近电解质定位。所述卷曲边缘可以具有第一卷曲表面。所述第一卷曲表面可以具有预定图案以将导线与第一卷曲表面结合。所述卷曲边缘可以包括与第一垫圈表面相对的第二卷曲表面。
这些和其它方面和实施例将在下面详细讨论。前述信息和以下详细描述包括各个方面和实施例的说明性示例，并且提供了用于理解所要求保护的方面和实施例的性质和特征的概览或框架。附图提供了对各个方面和实施例的说明和进一步理解，并且被并入本说明书中并构成本说明书的一部分。
附图说明
附图不是按比例绘制的。在各个附图中，相同的附图标记和名称表示相同的元件。为了清楚起见，不是每个部件都可以标记在每个附图中。在附图中：
图1是描绘用于电动车辆中的电池组的示例性电池电芯的横截面图的框图；
图2是用于电动车辆中的电池组的示例性电池电芯的卷曲边缘的表面的框图；
图3描绘示例性的电池电芯和具有用于密封电池电芯的一个或多个表面的第一对合表面(partnered surface)的第一卷曲机模具；
图4描绘示例性的电池电芯和具有用于对电池电芯的一个或多个表面进行图案化的第二图案化表面(patterned surface)的第二卷曲机模具；
图5是图4的第二卷曲机模具的第二图案化表面的分解图；
图6是描绘用于将电池电芯保持在电动车辆中的示例性电池组的横截面图的框图；
图7是描绘安装有电池组的示例性电动车辆的横截面图的框图；
图8是描绘为电动车辆的电池组提供电池电芯的示例性方法的流程图；以及
图9是描绘为电动车辆的电池组提供电池电芯的示例性方法的流程图。
具体实施例
以下是与电动车辆中的电池组的电池电芯相关的各种概念和实施例的更详细描述。以上介绍并在下面更详细讨论的各种概念可以以多个方式中的任何一种来实现。
本文所述的电池电芯可以包括至少一个图案化表面，所述图案化表面提供增加的焊接或结合面积以在电池电芯的壳体的相应表面上执行引线结合(例如，正引线结合、负引线结合以将引线与图案化表面结合以将电池电芯与集流体或汇流条电联接)。例如，电池电芯可以使用卷曲方法形成，以提供增加的面积或表面来与一个或多个引线接合联接。使用卷曲模具，电池电芯的壳体的一个或多个表面可以被图案化或以其他方式被操纵以增加相应的表面积，从而提供增加的焊接或结合面积。例如，电池电芯的壳体的顶表面可以包括卷曲边缘，可以使用一个或多个卷曲模具来图案化所述卷曲边缘，以提供更大的表面积来执行引线接合。图案可以包括但不限于在相应表面上形成的脊、凹坑或其它形式的变形，以增加相应表面的表面积。具有图案的卷曲表面可以提供更大的表面积以执行引线接合。因此，可以降低引线接合的故障率，并且可以产生更强的引线接合(例如，更强的接合点、更强的焊接点)。
图1描绘了用于电动车辆中的电池组的电池电芯100的横截面图。电池电芯100可以为电动车辆提供能量或存储能量。例如，电池电芯100可以包括在用于为电动车辆供电的电池组中。电池电芯100可以包括至少一个壳体105。壳体105可以具有第一端170和第二端175。电池电芯100可以是锂空气电池电芯、锂离子电池电芯、镍锌电池电芯、锌溴电池电芯、锌铈电池电芯、钠硫电池电芯、熔盐电池电芯、镍镉电池电芯或镍金属氢化物电池电芯等。壳体105可以包括或包含于安装在电动车辆的底盘上的电池组(例如，电池阵列或电池模块)中。壳体105可以具有圆柱形外壳或圆柱形电芯的形状，其具有如图1的电池电芯的实例中所描绘的圆形、卵形或椭圆形底部。壳体105的高度可以大于壳体105的宽度。例如，壳体105可以具有在65mm至75mm的范围内的长度(或高度)和在17mm至25mm的范围内的宽度(或圆形示例的直径)。在一些示例中，壳体105的宽度或直径可以大于壳体105的长度(例如，高度)。壳体105可以由具有多边形基底的棱柱形外壳形成，例如三角形、正方形、矩形、五边形或六边形。这种棱柱形电芯壳体105的高度可小于壳体105的基部的长度或宽度。电池电芯可以是直径为21mm、高度为70mm的圆柱形电芯。其它形状和尺寸也是可能的，例如矩形电芯或具有圆形边缘的矩形电芯，电芯的直径或宽度在17mm至25mm之间，并且长度或高度在65mm至75mm之间。
圆柱形锂离子(或其它类型)电池电芯100的一种架构可以包括深拉式金属圆柱形外壳和位于顶端处的保护封盖。保护封盖可以包括防止着火和爆炸的装置。电流可以从容纳在外壳内的阳极流向阳极极耳，然后通过接合线连接流经外壳本身。以此方式，电池电芯100的外壳或壳体105可以用作负极端子。电池电芯100的正极端子可以在所述结构的横向(例如，顶部)端上，并且可以包括盖120。盖120可以包括电流中断设备(CID)、爆破片和垫圈。盖120可位于将盖120联接到壳体105的垫圈115内。密封元件可以使电池电芯100的正极端子与负极端子绝缘。
本文所述的电池电芯100可以包括设置在电池电芯100的同一横向端部(例如，顶端)处的正极端子和负极端子两者。电池电芯100可以通过在壳体的卷曲边缘180和负极汇流条之间接合导线而附接到负极汇流条，并且通过在台面(table top)和正极汇流条之间接合另一导线而附接到正极汇流条。每个电池电芯100还可以通过将一根导线接合到电池电芯100的底部或侧面而附接到负极汇流条，并且通过将另一根导线接合到电池电芯100的顶部而附接到正极汇流条。
电池电芯100的架构还可以简化导线与对应于正极端子和负极端子的极耳的接合。包括不同的保护器元件可以在电池电芯内的击穿事件期间，在任何一个保护器元件失效的情况下，结合冗余。通过产生具有提供增加表面积的图案(例如，图2的图案225)的表面，电池电芯100的图案化表面可以提供增加的可用于结合的面积，从而通过使得更容易地将导线结合到每个电池电芯100来改进电池组组装工艺。另外，在电池电芯100的一端上具有用于正极端子和负极端子的两个极耳可以消除到电池组的一侧的引线接合和极耳到电池电芯100的另一侧(例如，底端或卷曲区域)的焊接。以这种方式，可以从所述结构中去除沿着电池电芯100的底部的端子或电极极耳。另外，使用本文所述的图案化技术，可以扩大沿着电池电芯100的顶端的表面积的量，从而通过使得更容易将导线接合到电池电芯100的每个极耳(例如，正极极耳、负极极耳)来改进电池组组装过程。
电池电芯100的壳体105可以包括至少一种导电或导热材料或其组合。导电材料也可以是导热材料。用于电池电芯100的壳体105的导电材料可以包括金属材料，例如铝、具有铜、硅、锡、镁、锰或锌(例如，铝4000或5000系列的)的铝合金、铁、铁碳合金(例如，钢)、银、镍、铜和铜合金等。用于电池电芯100的壳体105的导电材料和导热材料可以包括导电聚合物。为了从电池电芯100内部排出热量，壳体105可以通过电绝缘层热联接到热电热泵(例如，冷却板)。壳体105可以包括电绝缘材料。电绝缘材料可以是导热材料。用于电池电芯100的壳体105的电绝缘和导热材料可以包括陶瓷材料(例如，氮化硅、碳化硅、碳化钛、二氧化锆、氧化铍等)和热塑性材料(例如，聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯或聚氯乙烯)等。为了从电池电芯100内部排出热量，壳体105可以热联接到热电热泵(例如，冷却板)。壳体105可以直接热联接到热电热泵，而无需添加中间电绝缘层。
电池电芯100的壳体105可以包括第一端170(例如，顶部)和第二端175(例如，底部)。壳体105可以在第一端170和第二端175之间限定内部区域165。例如，内部区域165可以包括壳体105的内部或由壳体105形成的内部区域。第一端170、内部区域165和第二端175可以沿着壳体105的一个轴线限定。例如，内部区域165可以具有2mm至6mm的宽度(或圆形示例的直径)和50mm至70mm的长度(或高度)。第一端170、内部区域165和第二端175可以沿着形成壳体105的圆柱形外壳的竖直(或纵向)轴线限定。第一端170位于壳体105的一端(例如，如图1所示的顶部)。第二端175可以在壳体105的相对端(例如，如图1所示的底部)。第二端175的端部可以封装或覆盖壳体105的对应端部。
至少一种电解质110可以设置在壳体105的内部区域165中。电解质110可以包括负电子电荷区或端头和正电子电荷区或端头。至少一个负极极耳可以将电解质110(例如，电解质110的负极区域)与壳体105的表面或盖120的负极盖部分联接。例如，电解质110的负极部分可以与壳体105的一个或多个表面或盖120的负极部分185联接，以便在盖120上形成负极表面区域用于负引线接合。电解质110的正极部分可以联接到盖120的正极部分155，以在盖120上形成正极表面区域，用于正引线接合。绝缘区域160可以设置在盖120的正极部分155和盖120的负极部分185之间。绝缘区域160可以使盖120的正极部分155与盖120的负极区域185电绝缘。因此，盖120可以包括负极表面区域和正极表面区域。电解质110的负极部分或正极部分可以分别通过负极或正极极耳与壳体105或盖120联接。相应地，绝缘区域160可以设置在壳体105的内表面和设置在壳体105的内部区域165内的电解质110之间，以使壳体105与电解质110电绝缘。
电解质110可以包括离解成离子(例如，阳离子和阴离子)的任何导电溶液。例如，对于锂离子电池电芯，电解质110可以包括液体电解质，例如双草酸硼酸锂(LiBC4O8或LiBOB盐)、高氯酸锂(LiClO4)、六氟磷酸锂(LiPF6)和三氟甲烷磺酸锂(LiCF3SO3)。电解质110可以包括聚合物电解质，例如聚环氧乙烷(PEO)、聚丙烯腈(PAN)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)(也称为丙烯酸玻璃)或聚偏二氟乙烯(PVdF)。电解质110可以包括固态电解质，例如硫化锂(Li2S)、镁、钠和陶瓷材料(例如β-氧化铝)。
单一电解质110可以设置在壳体105的内部区域165内，或者多个电解质110(例如两个电解质、两个以上电解质)可以设置在壳体105的内部区域165内。例如，两个电解质110可以设置在壳体105的内部区域165内。电解质110的数量可以变化并且可以至少部分地基于电池电芯100的特定应用来选择。
至少一个盖120可以设置成靠近壳体105的第一端170。盖120可以包括电流中断装置(例如CID)。盖120可以设置在壳体105的第一横向端部170上。盖120可以包括负极区域185和正极区域155。例如，负极盖部分可以作为电池电芯100的负极端子运作，并且正极盖部分可以作为电池的正极端子运作。电池电芯100可以通过盖120的正极盖部分和负极盖部分与电动车辆的电池模块的正极集流体和负极集流体联接(如图6所示)。例如，通过模块极耳连接(或例如导线的导线接合的其他技术)，盖的正极盖部分和负极盖部分可以从电池电芯100的横向端部(例如，顶部或底部)或纵向侧将电池电芯100与电池模块的集流体联接。一个或多个电池模块可以形成设置在电动车辆中的电池组，以给电动车辆的传动系供电。
盖120可以通过一个或多个极耳与电解质110联接。例如，负极极耳可以将电解质110与盖120的负极盖部分联接。当盖120的负极盖部分通过负极极耳与电解质110联接时，壳体105可以包括非导电材料。正极极耳可以将电解质110(例如，电解质110的正极区域)与盖120的正极盖部分连接。至少一个绝缘区域160可以将正极盖部分与负极盖部分分开或电隔离。绝缘区域160可以包括介电材料。
至少一个垫圈115(例如，密封元件)可以设置成将盖120与壳体105的第一端170联接。垫圈115可以容纳、保持、固持、固定、密封或以其他方式包括盖120。垫圈115可以包括垫圈、垫片、O形环、封盖、配件、软管联接件或任何其它部件，以容纳、保持、固持、固定或密封盖120与壳体105。垫圈115可以与盖120联接以将盖120固定或保持就位并密封电池电芯100。所述密封可以是气密的或足以防止电解质110的泄漏。例如，垫圈115可以使用盖120形成横跨壳体105的第一端170的密封。由垫圈115形成的密封可以包括任何类型的机械密封，例如气密密封、感应密封、静压密封、动压密封和粘合密封等。垫圈115可以包括电绝缘材料以将盖120的部分(例如，负极盖部分、正极盖部分)与壳体105电隔离。垫圈115可以包括导热材料以使得热量从内部区域165排出。
垫圈115可以与盖120的边缘或侧部联接，以将盖120固定到壳体105。垫圈115可以定位在壳体105的内表面上、接触、邻近或接近(例如，在1mm内)或至少部分地由壳体105的内表面支撑。在相邻或接近的元件之间可以存在例如绝缘材料或保护层材料的中间元件，使得相邻或接近的元件可以直接或间接地彼此接触。例如，内表面可以与垫圈115接触，或者内表面可以包括与垫圈115接触的缺口，以支撑垫圈115并密封电池电芯100。垫圈115可以包括靠近或接触卷曲边缘180设置的第一垫圈表面140和靠近或邻近电解质110的表面(例如，顶表面)设置的第二垫圈表面145。垫圈115可以通过在电池电芯壳体105壁中插入缺口而保持就位，所述缺口位于围绕壳体105的整个圆周的卷曲边缘(或表面)180的表面下方预定距离(例如，2.5mm至6mm)处。卷曲边缘180可以在其和由将盖120和垫圈115保持就位的缺口产生的表面之间产生压缩密封。电池电芯100可以包括多个垫圈115，垫圈115设置成将盖120与壳体105的第一端170联接。
垫圈115可以定位在壳体105内，使得盖120设置在电解质110上方。垫圈115可设置成使得它们将盖120与电解质110隔开。当例如电池电芯100包括两个盖120时，例如，一个盖用于正极端子，一个盖用于负极端子，这两个盖设置在电池电芯100的同一横向边缘处(例如，顶部)，电池电芯100可以包括两个垫圈115，每个盖或端子一个垫圈。
壳体105可以包括一个或多个卷曲边缘180，以将垫圈115容纳、保持、固持、固定、密封到壳体105的第一端170。壳体105的第一横向端部170可以包括一个或多个卷曲边缘180，卷曲边缘180可以形成为使得相应的卷曲边缘在垫圈115的第一垫圈表面140上弯曲(或卷曲)以固定垫圈115并密封电池电芯100。例如，第一卷曲边缘180可以围绕第一垫圈115形成或设置。第一卷曲边缘180可以包括至少一个具有预定图案的表面(例如，顶部表面)，所述预定图案增加第一卷曲边缘180的相应表面的表面积。第二卷曲边缘180可以形成或设置成围绕第二垫圈115。第二卷曲边缘180可以包括至少一个具有预定图案的表面(例如，顶部表面)，所述预定图案增加第一卷曲边缘180的相应表面的表面积。形成于第二卷曲边缘180的表面上的图案可以与形成于第一卷曲边缘180的表面上的图案相同。形成于第二卷曲边缘180的表面上的图案可以不同于形成于第一卷曲边缘180的表面上的图案。
壳体105的第一端170的卷曲边缘180可以折叠、夹紧、朝向垫圈115弯曲或与垫圈115接合。卷曲边缘180可以围绕垫圈115的至少一侧设置以将垫圈115保持就位，例如但不限于将垫圈115保持在抵靠电解质110的表面(例如，顶部表面)或抵靠设置在垫圈115和电解质110之间的绝缘区域160的位置，并且密封电池电芯100。卷曲边缘180可以具有从其相应外径到其相应内径的范围为1mm至3mm的长度，并且可以在360度的范围内跨越或覆盖垫圈115的部分。从卷曲边缘180的外径到内径的厚度或长度可以形成为与壳体105的厚度相似或相同(例如，0.15mm至0.35mm)。由垫圈115形成的密封可以是气密的或流体密封的，使得电解质110不会从其在壳体105内的位置泄漏。盖120可以与电解质110间隔一定距离，所述距离对应于垫圈115的一部分的厚度。
图2描绘了具有第一表面220和相对的第二表面230的卷曲边缘180的分解图。第二卷曲表面230可以形成为使得其接触或设置在垫圈115的第一垫圈表面140上。电池电芯100的卷曲边缘180的第一表面220可以包括图案225。卷曲边缘180可以包括图案化表面220，或者卷曲边缘180的第一表面220的一部分可以包括预定图案225。第一表面220可对应于卷曲边缘180的顶部表面或与垫圈115接触的、与卷曲边缘180的表面相对的表面。图案225可以以各种不同形状或变形形成到卷曲边缘180的第一表面220中而形成在表面220上，以增加第一表面220的表面积。例如，图案225可以用于增加卷曲边缘180的表面积，以用于导线与卷曲边缘180的引线接合，从而将相应的电池电芯100联接在电动车辆的电池组内。
图案225可以包括形成在卷曲边缘180上的一系列脊。相对于卷曲边缘180的第一表面220，脊在高度方向的尺寸(例如，高度)可以在200μ至500μ的范围内。图案225可以包括形成在表面220上的一系列的凹坑或其它变形。图案225可以包括阴影图案。形成在卷曲边缘180上的图案225可以包括本文所述之外的其它形状、大小和尺寸。图案225可以形成在电池电芯100的一个卷曲边缘180上。图案225可以形成在电池电芯100的多个卷曲边缘180上。
图3描述了通过第一卷曲机固定器305和第二卷曲机固定器305保持就位的示例性电池电芯100。第一卷曲机固定器305可以与电池电芯100的第一侧表面310接触，并且第二卷曲机固定器305可以与电池电芯100的第二侧表面310接触。第一侧表面310可以是与第二侧表面310不同(例如，相对)的侧表面。第一和第二卷曲机固定器305可以在卷曲过程期间将电池电芯100保持就位以形成卷曲边缘180。例如，如图3所示，电池电芯100的第一端170可以包括直边缘320(或非卷曲边缘)。直边缘320可以对应于电池电芯100的第一端170被卷曲之前的顶表面。例如，在被卷曲之前，直边缘320可以对应于图1的电池电芯100的卷曲边缘180。
第一卷曲机模具330可以用于由直边缘320形成卷曲边缘180。第一卷曲机模具330可以包括在卷曲过程期间施加到或以其他方式接触直边缘320的第一表面335。第一表面335可以是平坦表面或直表面。例如，第一卷曲机模具330的第一表面335可以是其上没有形成缺口或变形的光滑表面。第一卷曲机模具330的第一表面335的长度可以在1mm至10mm的范围内。第一卷曲机模具330可以包括凹陷区域340和施加表面345。例如，第一表面335可以包括第一和第二施加表面345，在第一和第二施加表面340之间形成凹陷区域340。施加表面345可以形成在第一表面335的端部或边缘处，并且凹陷区域340可以对应于第一表面335的中间区域。施加表面345可以延伸超过凹陷区域340的边缘，使得施加表面345可以在卷曲过程期间接触壳体105的直边缘320。施加表面345的尺寸可以部分地基于直边缘320和盖120的尺寸来形成或确定大小。例如，施加表面345可以形成为具有与壳体105的直边缘320的尺寸相同的尺寸(例如，长度)。凹陷区域340可以部分地基于盖120的尺寸而形成和确定尺寸。凹陷区域340与施加表面345之间的深度差可以对应于当直边缘被压缩以形成卷曲边缘180时盖120在直边缘320上延伸或延伸超过直边缘320的高度。例如，凹陷区域340可以形成或定尺寸以使得当施加表面345在卷曲过程期间与直边缘320接触时，凹陷区域不接触盖120。第一卷曲机固定器305、第二卷曲机固定器305和第一卷曲机模具3330(以及图4的第二卷曲机模具430)可以包括金属材料或由金属材料制成，例如但不限于不锈钢。
图4描绘了通过第一卷曲机固定器305和第二卷曲机固定器305以及第二卷曲机模具430保持在就位的示例性电池电芯100。第一和第二卷曲机固定器305可以在卷曲过程期间将电池电芯100保持就位，以在卷曲边缘180上形成图案化表面。例如，简要地参照图5，提供了具有图案540的第一卷曲机模具430的第一表面435的分解图。第二卷曲机模具430的图案540可以对应于或相同于如图1所示的卷曲边缘180的图案225。例如，图案540可以包括形成在第二卷曲机模具430的第一表面435上的一系列脊。相对于卷曲机模具430的第一表面435、220，脊在高度方向的尺寸(例如高度)可以在200μ至500μ的范围内。图案540可以包括形成在表面220上的一系列凹坑或其它变形。图案540可以包括阴影图案。形成在第二卷曲机模具430的第一表面435上的图案540可以包括在本文所述之外的其它形状、大小和尺寸。第一卷曲机模具430的第一表面435的长度可以在1mm至10mm的范围内。
如图4所示，其中，第二卷曲机模具430的第一表面435可以施加到电池电芯100的卷曲边缘180。第二卷曲机模具430的第一表面435上的图案540可以在卷曲边缘180的顶表面上形成图案化表面。例如，第二卷曲机模具430的第一表面435上的图案540可以在卷曲边缘180的顶表面上形成图案225，以增加卷曲边缘180的顶表面的表面积，例如，以将导线的一端与卷曲边缘180的图案化区域225结合(例如，焊接)。导线的另一端可以与集流体或汇流条接合或以其它方式联接，以从电池电芯100提供电流或电力来为电动车辆供电。
第二卷曲机模具430可以包括凹陷区域440和施加表面445。例如，第一表面435可以包括第一和第二施加表面445，第一和第二施加表面445之间形成有凹陷区域440。施加表面445可以形成在第一表面435的端部或边缘处，凹陷区域440可以对应于第一表面435的中间区域。施加表面445可以延伸超出凹陷区域440的边缘，使得施加表面445可以在卷曲过程期间接触卷曲边缘180。施加表面445可以包括图案540。施加表面445的尺寸可以部分地基于卷曲边缘180和盖120的尺寸形成或确定大小。例如，施加表面445可以具有与卷曲边缘180相同的尺寸(例如，长度)。凹陷区域440可以部分地基于盖120的尺寸而形成和确定大小。例如，凹陷区域440与施加表面445之间的深度差可以对应于盖120在卷曲边缘180的顶部表面上方延伸或延伸超过卷曲边缘180顶部表面的高度。凹陷区域440可以形成或确定尺寸使得当施加表面445在卷曲过程期间与卷曲边缘180接触时，凹陷区域440不接触盖120。
图6描绘了用于在电动车辆中保持多个电池电芯100的电池组605的横截面图600。电池电芯100可以包括在卷曲边缘180上形成有图案225的卷曲边缘180。例如，电池组605可以包括多个电池电芯100，电池电芯100具有卷曲边缘180，卷曲边缘180具有卷曲表面220，所述卷曲表面具有，例如，图案225。电池组605可以包括电池外壳610和封盖元件615。电池外壳610可以与封盖元件615分离。电池外壳610可以包括或限定多个固定器620。每个固定器620可以包括由电池外壳610限定的中空或中空部分。每个固定器620可以容纳、包含纳、存储或固定电池电芯100。电池外壳610可以包括至少一种导电或导热材料或其组合。电池外壳610可以包括一个或多个热电热泵。每个热电热泵可以直接或间接地热联接到容纳在固定器620中的电池电芯100。每个热电热泵可以调节从容纳在固定器620中的电池电芯100辐射的热量或温度。第一结合元件665和第二结合元件670可以从电池电芯100延伸穿过电池外壳610的相应的固定器620。例如，第一结合元件665或第二结合元件670可以与在其上形成有图案225的卷曲边缘180联接。
在电池外壳610和封盖元件615之间，电池组605可以包括第一汇流条625、第二汇流条630和电绝缘层635。第一汇流条625和第二汇流条630可以各自包括导电材料，以向电动车辆中的其它电气部件供电。第一汇流条625(本文有时称为第一集流体)可通过结合元件645连接至或以其它方式电联接至从容纳在多个固定器620中的每个电池电芯100延伸的第一结合元件665。结合元件645可以包括导电材料，例如但不限于金属材料、铝或具有铜的铝合金。结合元件645可从第一汇流条625延伸至从每个电池电芯100延伸的第一结合元件665。结合元件645可以结合、焊接、连接、附接或以其他方式电联接至从电池电芯100延伸的第二结合元件670。第一结合元件665可以限定电池电芯100的第一极性端子。第一汇流条625可以限定电池组605的第一极性端子。第二汇流条630(有时称为第二集流体)可以通过结合元件640连接或以其它方式电联接至从容纳在多个固定器620中的每个电池电芯100延伸的第二结合元件670。结合元件640可以包括导电材料，例如但不限于金属材料、铝或具有铜的铝合金。结合元件640可以从第二汇流条630延伸至从每个电池电芯100延伸的第二结合元件670。结合元件640可以结合、焊接、连接、附接或以其它方式电联接至从电池电芯100延伸的第二结合元件670。第二结合元件670可以限定电池电芯100的第二极性端子。第二汇流条630可以限定电池组605的第二极性端子。
第一汇流条625和第二汇流条630可以通过电绝缘层635彼此分离。电绝缘层635可以包括任何电绝缘材料或介电材料，例如空气、氮气、六氟化硫(SF6)、瓷、玻璃和塑料(例如聚硅氧烷)，以及其它材料，以将第一汇流条625与第二汇流条630分开。电绝缘层635可以包括间隔以使连接到第一汇流条625的第一结合元件665和连接到第二汇流条630的第二结合元件670穿过或配合。电绝缘层635可以部分地或完全地跨越由电池外壳610和封盖元件615限定的体积。电绝缘层635的顶平面可以与封盖元件615的底平面接触或齐平。电绝缘层635的底平面可以与电池外壳610的顶平面接触或齐平。
图7描绘了安装有电池组605的电动车辆705的横截面图700。电池组605可以包括至少一个电池电芯100，电池电芯100具有至少一个具有图案225的卷曲边缘180。例如，本文所述的电池电芯100可以用于形成电池组605，电池组605容纳在用于自动化配置的电动车辆705中。自动化配置包括任何类型的车辆内的电气、电子、机械或机电设备的配置、布置或网络。自动化配置可以包括用于例如电动车辆(EV)的车辆中的电池组的电池电芯。电动车辆(EV)可以包括电动汽车、轿车、摩托车、小型摩托车、客车、载客或商用卡车、以及例如海上或空中运输车辆、飞机、直升机、潜艇、船或无人机的其它车辆。电动车辆(EV)可以是完全自主的、部分自主的或无人的。因此，电动车辆705可以包括自主、半自主或非自主的人类操作车辆。电动车辆705可以包括混合动力车辆，混合动力车辆由车载电源和汽油或其他动力源操作。电动车辆705可以包括汽车、轿车、卡车、客车、工业车辆、摩托车和其他运输车辆。电动车辆705可以包括底盘710(本文有时称为框架、内部框架或支撑结构)。底盘710可以支撑电动车辆705的各种部件。底盘710可以跨越电动车辆705的前部715(有时在此称为发动机罩或顶盖部分)、主体部分720和后部725(有时在此称为行李箱部分)。前部715可以包括电动车辆705的从前保险杠到电动车辆705的前轮舱的部分。主体部分720可以包括电动车辆705的从电动车辆705的前轮舱到后轮舱的部分。后部725可以包括电动车辆705的从后轮舱到电动车辆705的后保险杠的部分。
包括至少一个具有卷曲边缘180的电池电芯100的电池组605可以安装或放置在电动车辆705内，所述卷曲边缘180具有卷曲表面220，所述卷曲表面220具有预定图案225。例如，电池组605可以与电动车辆705的传动系单元联接。传动系单元可以包括电动车辆705的生成或提供动力以驱动车轮或移动电动车辆705的部件。传动系单元可以是电动车辆驱动系统的部件。电动车辆驱动系统可以将动力传输或提供到电动车辆705的不同组件。例如，电动车辆传动系系统可以将电力从电池组605传输到电动车辆705的一个或多个轴或轮。电池组605可以在前部分715、主体部分720(如图7中所描绘)或后部分725内安装在电动车辆705的底盘710上。第一汇流条625和第二汇流条630可以连接至或以其它方式电联接至电动车辆705的其它电气部件，以将电力从电池组605提供到电动车辆705的其它电气部件。例如，第一汇流条625可以通过引线接合或结合元件(例如，图6的结合元件645)与电池组605的至少一个电池电芯100的具有图案225的卷曲边缘180联接。第二汇流条625可以通过引线接合或结合元件(例如，图6的结合元件640)与电池组605的至少一个电池电芯100的具有图案225的卷曲边缘180联接。
图8描绘了为电动车辆705提供电池组605的电池电芯100的方法800。方法800可以包括提供壳体105(动作805)。可以提供电池电芯100的壳体105。壳体可以包括第一端170和第二端175。壳体105可以形成为具有或限定内部区域165。电池电芯100可以是锂离子电池电芯、镍镉电池电芯或镍金属氢化物电池电芯。电池电芯100可以是安装在电动车辆705的底盘710内的电池组605的一部分。壳体105可以由具有圆形、卵形或椭圆形基部的圆柱形外壳形成，或者由具有多边形基部的棱柱形外壳形成。
方法800可以包括设置电解质110(动作810)。电解质110可以设置在由电池电芯100的壳体105限定的内部区域165中。单一电解质110可以设置在内部区域165内，或多个电解质110(例如，两个或更多个)可以设置在内部区域165内。电解质110可以定位在内部区域165内，使得它们彼此均匀地间隔开。例如，电解质110可以位于内部区域165内，使得它们不彼此接触。一个或多个绝缘区域160可以设置在相同或共同的内部区域165内的不同电解质110之间。电解质110可以定位在内部区域165内，使得它们与壳体105的内表面隔开预定距离。例如，一个或多个绝缘区域160可以设置在壳体105的不同内表面和内部区域165内的电解质110之间，以使壳体105与电解质110绝缘。因此，电解质110与壳体105的内表面隔开的距离可以对应于壳体105的厚度。
多个电解质110可以设置在由壳体105限定的内部区域165中。垫圈115可以设置为邻近多个电解质110中的每一个电解质的位置。例如，垫圈115可以设置在多个电解质110中的每一个的顶表面上方。第二垫圈表面145可以设置成接近或最靠近多个电解质110中的每一个的顶部表面。垫圈115可以定位成使得垫圈115将盖120与多个电解质110中的每一个的顶表面隔开预定距离。
方法800可以包括提供盖120(动作815)。盖可以设置在电解质110的表面上。例如，盖120可以设置在电解质110的顶表面上方。盖120可以定位成使得盖120不与电解质110接触。盖120可以与电解质110的顶表面隔开预定距离。例如，绝缘区域160可以设置在盖120和电解质110的顶表面之间，以将盖120的部分与电解质110隔离(例如，电隔离)。
盖120可以形成为具有正极区域155和负极区域185。例如，方法800可以包括在盖120上形成正极区域155和在盖上形成负极区域185。绝缘区域160可以形成在盖120上的正极区域155和负极区域185之间。绝缘区域160可以使正极区域155与负极区域185电绝缘。
正极区域155可以形成为具有与壳体105的形状相对应的形状。例如，正极区域155可以形成为具有圆形、卵形、椭圆形、矩形或正方形形状。正极区域155可以形成为具有在2mm至4mm范围内的直径。绝缘区域160可以形成为使得绝缘区域160设置在正极区域155和负极区域185之间。例如，绝缘区域160可以形成或设置成使得绝缘区域160与正极区域155的至少一个表面接触。绝缘区域160可以围绕正极区域155的外周边或边缘表面形成或设置。绝缘区域160可以形成或设置在正极区域155的底表面下方。绝缘区域160可以具有在2mm至4mm范围内的厚度。负极区域185可以形成或设置成使得负极区域185与绝缘区域160的至少一个表面接触。负极区域185可以围绕绝缘区域160的外周边或边缘表面形成或设置。负极区域185可以形成或设置在绝缘区域160的底表面下方。负极区域185可以具有在2mm至4mm范围内的厚度。方法800可以包括使用绝缘区域160将正极区域155与负极区域185电隔离。例如，绝缘区域160可以设置或联接在正极区域155和负极区域185之间，以使正极区域155与负极区域185电绝缘。
正极区域155可以例如通过负极极耳或引线接合与电解质110的正极部分联接。例如，正极极耳可以包括钎焊或焊接到正极区域155的第一端和与电解质110的顶表面联接的第二端。因此，正极极耳可以将电解质110与正极区域155联接，使得盖120的一部分用作正极端子。负极区域185可以例如通过负极极耳或引线接合与电解质110的负极部分联接。例如，负极极耳可以包括钎焊或焊接到负极区域185的第一端和与电解质110的顶表面联接的第二端。因此，负极极耳可以将电解质110与负极区域185联接，使得盖120的一部分用作负极端子。
方法800可以包括联接盖120(动作820)。例如，盖120可以使用垫圈115与壳体105的第一端170联接以密封电池电芯100。垫圈115可以包括第一垫圈表面140和第二垫圈表面145。垫圈115可以保持或定位盖120，使得盖120与电解质110的一个或多个表面(例如，顶表面)间隔预定距离。第二垫圈表面145可以设置在盖120和电解质110的一个或多个表面(例如，顶表面)之间。例如，盖120可以与电解质110的顶表面间隔开与第二垫圈表面145的厚度相对应的距离。
方法800可以包括卷曲壳体105的第一端170(动作825)。壳体105的第一端170可以卷曲以形成围绕第一垫圈表面140设置的卷曲边缘180。卷曲边缘180可以形成为将垫圈115与壳体105的第一端170联接，并将第二垫圈表面145定位成与电解质110的至少一部分相邻或相对。垫圈115的第二垫圈表面145可以定位成使得其与电解质110的表面(例如，第一表面)相对或设置在电解质110的表面上。卷曲边缘180可以形成为具有第一卷曲表面220和第二卷曲表面230。第一卷曲表面220可以形成电池电芯100的顶表面的一部分，并且例如可以包括图案225。第二卷曲表面220可以邻近第一垫圈表面140设置，并且例如可以为平滑的、平坦的或不包括图案225。卷曲边缘180的第二卷曲表面230可以与第一垫圈表面140相对或面对。例如，第二卷曲表面230可以接触第一垫圈表面140。第二卷曲表面230也可以通过至少一个中间层，例如绝缘或材料保护层，与第一垫圈表面140隔开。直接接触或通过中间元件的接触可以在第二卷曲表面230的至少一部分和第一垫圈表面140之间形成气密密封。
一个或多个卷曲机固定器305可以与电池电芯100的壳体105的侧表面联接以形成卷曲边缘180。例如，第一卷曲机固定器305可以与壳体105的第一侧表面310联接或定位成与第一侧表面310接触。第二卷曲机固定器305可以与壳体105的第二侧表面310连接或定位成与第二侧表面310接触。卷曲机固定器305可以定位成使得卷曲机固定器305在卷曲过程期间将电池电芯100保持就位。第一卷曲机模具330可以被施加到壳体105的直边缘320以卷曲或以其他方式压缩直边缘320并形成卷曲边缘180。第一卷曲机模具330可以包括具有平坦、直或其它光滑表面的一个或多个表面335。例如，第一卷曲机模具330的第一表面335可以包括不具有任何变形、凹坑、凹部或脊的光滑表面。第一卷曲机模具330可以形成为具有凹陷区域340以及第一和第二施加表面345。施加表面345可以形成在第一表面335的端部或边缘处，并且凹陷区域340可以形成在第一表面335的中间区域中。施加表面345可以延伸超过凹陷区域340的边缘，使得施加表面345可以在卷曲过程期间接触壳体105的直边缘320。例如，第一表面335可以施加到壳体105的直边缘320以卷曲或以其它方式压缩直边缘320并形成卷曲边缘180。当凹陷区域340与盖120的顶表面间隔预定距离时(例如，凹陷区域340不接触盖120)，施加表面345可以接触直边缘320并且使直边缘320卷曲并且形成卷曲边缘180。卷曲边缘180可以形成为具有1mm至3mm的长度。例如，卷曲边缘在垫圈115的第一垫圈表面140上延伸出的长度可以在1mm至3mm的范围内。
方法800可以包括形成图案225(动作830)。图案225可以对应于预定图案且可以形成在卷曲边缘180的第一卷曲表面220上以将导线结合至或以其它方式联接至出现在卷曲边缘180上或为其一部分的图案225。第二卷曲机模具430可以施加到卷曲边缘180的表面(例如，顶表面)以使卷曲边缘180的相应表面图案化。可以使用旋转机构或旋转设备将第二卷曲机模具430施加到卷曲边缘180的表面上。例如，第二卷曲机模具430可以通过旋转机构或旋转设备相对于卷曲边缘180的表面旋转，以在卷曲边缘180的表面上形成图案540。第二卷曲机模具430可以包括具有形成在其上的图案540的第一表面435。图案540可以包括形成在第二卷曲机模具430的第一表面435上的一系列脊。相对于卷曲机模具430的第一表面435、220，脊在高度方向上的尺寸(例如高度)可以在200μ至500μ的范围内。图案540可以包括形成在表面220上的一系列凹坑或其它变形。图案540可以包括阴影图案。形成在第二卷曲机模具430的第一表面435上的图案540可以包括在本文所述之外的其它形状、大小和尺寸。第一卷曲机模具430的第一表面435的长度可以在1mm至10mm的范围内。
第二卷曲机模具430可以形成为具有凹陷区域440以及第一和第二施加表面445。施加表面445可以形成在第一表面435的端部或边缘，凹陷区域440可以形成在第一表面435的中间区域。施加表面445可以形成为具有图案540。施加表面可以形成为延伸超过凹陷区域440的边缘，使得施加表面445可以在卷曲过程期间接触卷曲边缘180。例如，第一表面435的施加表面445可以施加到卷曲边缘180的顶部表面以形成图案225或图案化表面225。卷曲边缘180的图案225可以与第二卷曲机模具430的图案540相同或对应。例如，一个或多个脊、一个或多个凹坑或阴影图案可以形成在第一卷曲表面220上以形成预定图案225。图案225可以增加用于引线接合的卷曲边缘180的表面积。图案225可以包括在具有一个或多个变形的第一卷曲表面220上形成一个或多个变形。变形(例如，脊、凹坑)可以形成为相对于第一卷曲表面220具有200μ至500μ范围内的高度。
图9描绘了方法900。方法900可以包括提供电池电芯100(动作905)。例如，电池组605的电池电芯100可以被提供以对至少一个电动车辆705供电。电池电芯100可以包括具有第一端170和第二端175的壳体105。壳体105可以限定内部区域165。电解质110可以设置在由壳体105限定的内部区域165中。电池电芯100可以包括盖120。垫圈115可以将盖120与壳体105的第一端170联接以密封电池电芯100。垫圈115可以包括第一垫圈表面140和第二垫圈表面145。壳体105的第一端170可以包括围绕第一垫圈表面140设置的卷曲边缘180，以将垫圈115与壳体105的第一端170联接，并将第二垫圈表面145邻近电解质110定位。卷曲边缘180可以包括具有用于导线接合的预定图案225的第一卷曲表面220和邻近或相对第一垫圈表面140设置的第二卷曲表面230。
虽然动作或操作可以在附图中描绘或以特定顺序描述，但是这样的操作不需要以示出或描述的特定顺序或以序列执行，并且不需要执行所有描绘或描述的操作。可以以不同的顺序执行这里描述的动作。
现在已经描述了一些说明性的实施例，很明显，前述内容是说明性的而非限制性的，已经通过示例的方式呈现。在单独的实施例的上下文中描述的特征也可以在单个实施例或实施方式组合地实施。在单个实施例的上下文中描述的特征也可以在多个实施例中单独地或以各种子组合实施。对本文以单数形式提及的系统和方法的实施例或元件或动作的引用也可以涵盖包括多个这些元件的实施例，并且对本文的任何实施例或元件或动作的任何复数引用也可以涵盖仅包括单个元件的实施例。单数或复数形式的引用不旨在将本公开的系统或方法、其组件、动作或元件限制为单个或复数配置。对基于任何动作或元件的引用可以包括其中所述动作或元件至少部分地基于任何动作或元件的实施例。
这里使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应被认为是限制。在此使用的“包括”、“包含”、“具有”、“含有”、“涉及”、“特征在于”及其变化，意味着包括其后列出的项目、其等价方式和附加项目，以及由其后列出的项目专门组成的替代实施例。在一个实施例中，本文描述的系统和方法由一个、多于一个的每个组合、或所有描述的元件、动作或部件组成。
对本文中以单数形式提及的系统和方法的实施例或元件或动作的任何引用可以包括包含多个这些元件的实施例，并且对本文中任何实施例或元件或动作的任何复数引用可以包括仅包含单个元件的实施例。单数或复数形式的引用不旨在将本公开的系统或方法、其组件、动作或元件限制为单个或复数配置。对基于任何信息、动作或元件的任何动作或元件的引用可以包括其中动作或元件至少部分地基于任何信息、动作或元件的实施。
本文公开的任何实施例可以与任何其他实施例或实施方式组合，并且对“实施例”、“一些实施例”、“一个实施例”等的引用不一定是相互排斥的，并且旨在指示结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以被包括在至少一个实施例或实施方式中。这里使用的这些术语不一定全部指相同的实施例。任何实施例可以以与本文公开的方面和实施例一致的任何方式包括地或排他地与任何其他实施例组合。
对“或”的引用可以被解释为包括性的，使得使用“或”描述的任何术语可以指示单个、多于一个、以及所有所描述的术语中的任何一个。对术语的连接列表中的至少一个的引用可以被解释为包括性的或，以指示单个、多于一个和所有所描述的术语中的任何一个。例如，对“‘A’和‘B’中的至少一个”的引用可以仅包括“A”、仅包括“B”、以及包括“A”和“B”。结合“包括”或其它开放术语使用的这些引用可以包括附加项目。
在附图、详细描述或任何权利要求中的技术特征之后跟随有附图标记的情况下，包括附图标记以增加附图、详细描述和权利要求的可理解性。因此，参考标记或参考标记的缺失对任何权利要求要素的范围都没有任何限制作用。
在本质上不脱离本文公开的主题的教导和优点的情况下，可以发生所述元件和动作的修改，例如各种元件的大小、尺寸、结构、形状和比例、参数值、安装布置、材料的使用、颜色、方向的变化。例如，显示为整体形成的元件可由多个部分或元件构成，元件的位置可以颠倒或以其它方式改变，且离散元件的性质或数目或位置可以改变或变化。在不脱离本公开的范围的情况下，还可以在所公开的元件和操作的设计、操作条件和布置中进行其它替换、修改、改变和省略。
在不脱离本发明的特征的情况下，本文所述的系统和方法可以以其它特定形式来实施。例如，电池电芯的端子之间的电压可以大于5V。前述实施例是说明性的，而不是对所描述的系统和方法的限制。因此，本文所述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前述说明书来指示，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的变化被包含在其中。
在不脱离本发明的特征的情况下，本文描述的系统和方法可以以其它特定形式来实施。例如，可以颠倒对正负电特性的描述。例如，描述为负极元件的元件可以替代地配置为正极元件，并且描述为正极元件的元件可以替代地配置为负极元件。进一步的相对平行、垂直、竖直或其它定位或方向描述包括在纯竖直、平行或垂直定位的+/-10％或+/-10度内的变化。除非另外明确指出，否则提及“大约”、“约”、“基本上”或其它程度术语包括相对于给定测量、单位或范围的+/-10％的变化。联接的、相邻的或接近的元件可以直接或通过中间元件彼此电联接、机械联接或物理联接。因此，本文所述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前述说明书来指示，并且在权利要求的等同方案的含义和范围内的变化被包含在其中。

Claims (20)

1.一种用于为电动车辆供电的电池组的电池电芯，所述电池电芯包括：
具有第一端和第二端的壳体，所述壳体限定内部区域；
电解质，所述电解质设置在由所述壳体限定的所述内部区域中；
盖；
垫圈，所述垫圈将所述盖与所述壳体的所述第一端联接以密封所述电池电芯，所述垫圈具有第一垫圈表面和第二垫圈表面；以及
所述壳体的第一端具有围绕所述第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将所述垫圈与所述壳体的第一端联接，并且将所述第二垫圈表面邻近所述电解质定位；以及
所述卷曲边缘具有第一卷曲表面，所述第一卷曲表面具有预定图案以将导线与所述第一卷曲表面结合，且所述卷曲边缘具有与所述第一垫圈表面相对的第二卷曲表面，其中，所述预定图案增加所述第一卷曲表面的表面积。
2.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述预定图案具有形成在所述第一卷曲表面上的一个或多个脊或一个或多个凹坑。
3.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述预定图案在所述第一卷曲表面上形成阴影图案。
4.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述预定图案包括形成在所述第一卷曲表面上的一个或多个变形，所述一个或多个变形相对于所述第一卷曲表面具有在200μ至500μ范围内的高度。
5.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述卷曲边缘具有1mm至2mm的长度。
6.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述盖与所述电解质隔开与所述垫圈的厚度相对应的距离。
7.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
多个电解质，所述多个电解质设置在由所述壳体界定的所述内部区域中，且所述第二垫圈表面邻近所述多个电解质中的每一个定位。
8.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述盖具有正极区域、负极区域和设置在所述正极区域与所述负极区域之间的绝缘区域，并且所述卷曲边缘围绕所述负极区域的一部分设置。
9.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述垫圈包括：
第一垫圈，所述第一垫圈与所述盖的第一盖边缘联接且接近所述电解质；以及
第二垫圈，所述第二垫圈与所述盖的第二盖边缘联接且接近所述电解质，以及
所述卷曲边缘包括：
第一卷曲边缘，所述第一卷曲边缘围绕所述第一垫圈设置，所述第一卷曲边缘具有所述预定图案；以及
第二卷曲边缘，所述第二卷曲边缘围绕所述第二垫圈设置，所述第二卷曲边缘具有所述预定图案。
10.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
与所述壳体的第一侧表面联接的第一卷曲机固定器，以及与所述壳体的第二侧表面联接的第二卷曲机固定器。
11.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
第一卷曲机模具，所述第一卷曲机模具具有第一凹陷区域和施加表面；以及
第二卷曲机模具，所述第二卷曲机模具具有第二凹陷区域和外部区域，所述外部区域包括图案化表面。
12.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述电池电芯设置在具有多个电池电芯的电池模块中。
13.根据权利要求1所述的电池电芯，包括：
所述电池电芯设置在电池模块中，且所述电池模块设置在电动车辆中。
14.一种提供电池组的电池电芯以给电动车辆供电的方法，包括：
提供具有第一端和第二端的壳体，所述壳体限定内部区域；
将电解质设置在由所述壳体限定的所述内部区域中；
提供盖；
使用垫圈将所述盖与所述壳体的所述第一端联接以密封所述电池电芯，所述垫圈具有第一垫圈表面和第二垫圈表面；以及
卷曲所述壳体的所述第一端以形成围绕所述第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将所述垫圈与所述壳体的所述第一端联接，并且将所述第二垫圈表面邻近所述电解质定位，所述卷曲边缘具有第一卷曲表面和与所述第一垫圈表面相对的第二卷曲表面；以及
在所述第一卷曲表面上形成预定图案，以将导线与所述第一卷曲表面结合，其中，所述预定图案增加所述第一卷曲表面的表面积。
15.根据权利要求14所述的方法，包括：
在所述第一卷曲表面上形成一个或多个脊、一个或多个凹坑或阴影线图案以形成所述预定图案。
16.根据权利要求14所述的方法，包括：
在所述第一卷曲表面上形成用于所述预定图案的一个或多个变形，所述一个或多个变形相对于所述第一卷曲表面具有范围从200μ至500μ的高度。
17.根据权利要求14所述的方法，包括：
将所述盖与所述电解质隔开预定距离，所述预定距离对应于所述垫圈的厚度。
18.根据权利要求14所述的方法，包括：
将多个电解质设置在由所述壳体限定的所述内部区域中，并且将所述第二垫圈表面设置为与所述多个电解质中的每一个相邻。
19.根据权利要求14所述的方法，包括：
在所述盖上形成正极区域；
在所述盖上形成负极区域；以及
在所述盖上的所述正极区域和所述负极区域之间形成绝缘区域。
20.一种电动车辆，包括：
具有电池电芯的电池组，所述电池电芯包括：
具有第一端和第二端的壳体，所述壳体限定内部区域；
电解质，所述电解质设置在由所述壳体限定的所述内部区域中；
盖；
垫圈，所述垫圈将所述盖与所述壳体的所述第一端联接以密封所述电池电芯，所述垫圈具有第一垫圈表面和第二垫圈表面；以及
所述壳体的第一端具有围绕所述第一垫圈表面设置的卷曲边缘，以将所述垫圈与所述壳体的第一端联接，并且将所述第二垫圈表面邻近所述电解质定位；以及
所述卷曲边缘具有第一卷曲表面，所述第一卷曲表面具有预定图案以将电线与所述第一卷曲表面结合，且所述卷曲边缘具有与所述第一垫圈表面相对的第二卷曲表面，其中，所述预定图案增加所述第一卷曲表面的表面积。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290554A (zh) * 2011-08-01 2011-12-21 曙鹏科技（深圳）有限公司 负极耳及电池
CN104103854A (zh) * 2014-06-12 2014-10-15 河北工业大学 一种叠片式圆柱形锂离子电池及其制作方法
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Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4475840B2 (ja) * 2000-04-05 2010-06-09 パナソニック株式会社 ニッケル水素蓄電池およびその集合体
KR100859695B1 (ko) * 2007-04-27 2008-09-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR20110029061A (ko) * 2009-09-14 2011-03-22 주식회사 엘지화학 이차 전지

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102290554A (zh) * 2011-08-01 2011-12-21 曙鹏科技（深圳）有限公司 负极耳及电池
CN104103854A (zh) * 2014-06-12 2014-10-15 河北工业大学 一种叠片式圆柱形锂离子电池及其制作方法
JP2018081789A (ja) * 2016-11-15 2018-05-24 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池の製造方法

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