CN111557055A - 电动车辆电池组的电池电芯 - Google Patents

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Abstract

电池组包括电池电芯。所述电池电芯可以包括第一极性端子。所述电池电芯可以包括具有封闭端和开放端的壳体。所述开放端可以限定一个边沿。所述电池电芯可以包括一个包含所述边沿的第二极性端子。所述电池电芯可以包括桥，所述桥与所述边沿电联接且在第一极性端子的一部分的上方延伸。电池组可以包括汇流条。所述汇流条可以包括第一导电层，所述第一导电层具有与所述边沿对准的第一开口。所述汇流条可包括具有第二开口的第二导线层。所述电池组可包括第一导线，以电联接所述桥及所述第一导电层。所述电池组可以包括第二导线，以电联接所述第一极性端子及所述第二导电层。

Description

电动车辆电池组的电池电芯
相关申请的交叉引用
本申请要求享有于2018年9月17日提交的申请号为16/133,041，标题为“BATTERYCELL FOR ELECTRIC VEHICLE BATTERY PACK”的优先权，该申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年3月23日提交的、标题为"BATTERY CELL FOR ELECTRIC VEHICLE BATTERY PACK"的美国临时申请62/646,991的权益和优先权，每个上述申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
诸如汽车之类的电动车辆可以包括车载电池或电池组来为电动车辆供电。
发明内容
本公开至少一个方面针对一种为电动车辆供电的电池组。所述电池组可以包括电池电芯。所述电池电芯可包括设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子。所述电池电芯可包括具有封闭端和开放端的壳体。所述开放端可限定一个边沿，所述边沿围绕所述第一极性端子。所述电池电芯可包括包含所述边沿的第二极性端子。所述电池电芯可包括桥，所述桥与所述边沿电联接，并在所述第一极性端子的一部分的上方延伸。所述电池组可包括汇流条。所述汇流条可包括具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层。所述汇流条可包括具有第二开口的第二导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第一导线。所述第一导线的所述第一端可与所述桥接合。所述第一导线的所述第二端可与所述第一导电层接合，以将所述第二极性端子电联接所述第一导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第二导线，所述第二导线的所述第一端与所述第一极性端子接合，所述第二导线的所述第二端与所述第二导电层接合，以将所述第一极性端子电联接所述第二导电层。
本公开至少一个方面针对一种提供电池组的方法。所述方法可包括形成用于具有多个电池电芯的电池组的电池电芯的壳体。所述壳体可具有封闭端和开放端。所述开放端可限定一个边沿。所述方法可包括在所述壳体的侧向端提供第一极性端子。所述壳体的所述边沿可围绕所述第一极性端子。所述方法可包括将桥电联接所述壳体的边沿以形成第二极性端子。所述桥可在所述第一极性端子的一部分的上方延伸。所述方法可包括提供汇流条，所述汇流条包括具有第一开口的第一导电层和具有第二开口的第二导电层。所述方法可包括通过第一导线电联接所述桥及所述汇流条的所述第一导电层。所述方法可包括通过第二导线电联接所述第一极性端子及所述汇流条的所述第二导电层。
本公开至少一个方面针对一种电动车辆。所述电动车辆可包括电池组，所述电池组安装在所述电动车辆内以为所述电动车辆供电。所述电池组可包括电池电芯。所述电池电芯可包括设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子。所述电池电芯可包括具有封闭端和开放端的壳体。所述开放端可限定一个边沿，所述边沿围绕所述第一极性端子。所述电池电芯可以包括包含所述边沿的第二极性端子。所述电池电芯可以包括电联接所述边沿的桥，所述桥在所述第一极性端子的一部分的上方延伸。所述电池组可包括汇流条。所述汇流条可包括具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层。所述汇流条可包括具有第二开口的第二导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第一导线。所述第一导线的所述第一端可与所述桥接合。所述第一导线的第二端可与所述第一导电层接合，以将所述第二极性端子电联接所述第一导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第二导线。所述第二导线的所述第一端可与所述第一极性端子接合。所述第二导线的所述第二端可与所述第二导电层接合，以将所述第一极性端子电联接所述第二导电层。
本公开至少一个方面针对一种方法。所述方法包括提供电池组以向电动车辆供电。所述电池组可包括电池电芯。所述电池电芯可包括设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子。所述电池电芯可包括具有封闭端和开放端的壳体。所述开放端可限定一个边沿，所述边沿围绕所述第一极性端子。所述电池电芯可包括包含所述边沿的第二极性端子。所述电池电芯可包括桥，所述桥与所述边沿电联接，并在所述第一极性端子的一部分的上方延伸。所述电池组可包括汇流条。所述汇流条可包括具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层。所述汇流条可包括具有第二开口的第二导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第一导线。所述第一导线的所述第一端可与所述桥接合。所述第一导线的所述第二端可与所述第一导电层接合，以将所述第二极性端子电联接所述第一导电层。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第二导线，所述第二导线的所述第一端可与所述第一极性端子接合。所述第二导线的所述第二端可与所述第二导电层接合，以将所述第一极性端子电联接所述第二导电层。
在本公开中详细讨论了这些以及其他方面的内容和实现。前述信息和以下详细描述包括各个方面和实施方式的说明性示例，并且提供了用于理解所要求保护的方面和实施方式的性质和特征的概述或框架。附图提供了对各个方面和实施方式的说明和进一步的理解，并且被并入本说明书中构成本说明书的一部分。
附图说明
附图并非旨在按比例绘制。在各个附图中，相同的附图标记和标号表示相同的元件。为了清楚起见，并非每个组件都可以在每个附图中标记。
图1示出了用于电动车辆电池组的示例性电池电芯的透视图；
图2示出了用于电动车辆电池组的示例性电池电芯的俯视图；
图3示出了用于电动车辆电池组的示例性电池电芯的俯视图
图4示出了汇流条的示例性导电层的俯视图；
图5示出了汇流条的示例性导电层的俯视图；
图6示出了包含多个电池的示例性电池子模块阵列的俯视图；
图7示出了示例性电池子模块阵列的一部分和汇流条的剖视图；
图8示出了用于在电动车辆中储存电池电芯的示例性电池组的截面图框图；
图9示出了用于在电动车辆中储存电池电芯的示例性电池组的俯视图框图；
图10示出了安装有电池组的示例性电动车辆的截面图框图；
图11示出了提供电池组的示例过程的流程图；
图12示出了提供电池组的示例过程的流程图。
具体实施方式
以下是与用于电动车辆的电池单元的方法、装置和系统有关的各种概念以及其实现的更详细的描述。可以以多种方式中的任何一种来实现本公开中描述的各种概念，因为所描述的概念不限于任何特定的实现方式。
本公开描述的系统和方法涉及用于电池组的电池电芯，其可以向电动车辆(“EV”)提供电力。电池组，在本文中可以称为电池模块，包括多个单独的电池电芯，还可以包括引线接合以形成电池组的电池单元的各个正负极端子与正汇流条、负汇流条或集电器之间的电连接。引线结合可能是一项技术挑战。例如，由于尺寸，空间和端子位置的限制，用于大型车辆电池组的具有圆柱形电芯形状的引线接合电池电芯设计可能会很复杂。因此，会出现围绕将电池电芯组装到EV模块或电池组中的许多技术问题。其中一个问题可以是电池电芯的负极端子的引线接合区域，该引线接合区域可以包括负极壳体或“罐”的全部或一部分，其中容纳有电解质材料或“果冻卷”(“Jelly roll”)。因为电池电芯阵列可以在电池模块内并联或串联连接，例如，可以使用引线接合从负极端子(例如罐或外壳)焊接铝或镍线(或其他导电材料)将一个电池芯连接到相邻电池芯的正极，依此类推，或者连接到母线或集电器。引线接合可使用铝或镍丝(或其他导电材料)从一个电池电芯的负极端(例如罐或壳体)到相邻的电池电芯的正极端，等等，例如到汇流条或集电器。
负极端子的结合或焊接区域可以是设置在电池电芯的一个侧端(例如，顶端)处或上方的壳体的边沿或边缘。但是，用于将导线固定在负极罐的边沿(负极罐的最上部分，其在电池制造的压接过程后与垫片重叠)的焊接区域可能具有较小的表面积，使其难以接近或影响合适的引线接合。所述边沿可以包括围绕电池电芯的周边的薄区域，并且可以沿着边沿的宽度进行引线接合。边沿的宽度可以是约(例如，+/-15％)6毫米。这种用于引线结合的较小的表面积，结合其他因素，可能导致很高的引线接合失败率(例如大于60％)，这可能需要昂贵、耗时或效率较低的重新焊接过程。
图1描绘了用于电动车辆电池组的示例性电池电芯100的透视图。电池电芯100包括至少一个壳体105。壳体105可在封闭端110和开口端120之间延伸。壳体105可包括凹槽115，以限定壳体105的分离部分。例如，壳体105可以包括头部区域125，颈部区域130和主体区域135。壳体105的头部区域125可以包括位于开口端120和凹槽115之间的壳体105的一部分。壳体105的颈部区域130可以对应于凹槽115的区域。壳体105的主体区域125可以包括壳体105的位于封闭端110和凹槽115之间的一部分。第一极性端子140(例如，正极或负极)可以定位在开口端120(例如，电池电芯100的侧向端)附近。第一极性端子140可以包括上部145和下部150。例如，第一极性端子140可以以“台式”结构形成，其中端子包括凸起部分(例如，上部145)，该凸起部分设于相对于下部150升高的高度上。在一些示例中，第一极性端子140的上部145可以用作结合区域，导线或其他导电元件可以被接合至该接合区域，以将第一极性端子140电联接至汇流条或集电器。壳体105在壳体105的开口端120处限定了边沿155。边沿155可以围绕第一极性端子140。
壳体105可以容纳电解质材料以向电池电芯100提供电力。例如，电解质材料的至少一部分(例如，电解质材料的带正电的部分)可以与第一极性端子140电联接。壳体105本身可以用作第二极性端子(例如，正极或负极)。例如，壳体105的边沿155可以用作接合区域，可以将导线或其他导电元件接合至该接合区域，以将电输送至汇流条或集电器。因此，壳体105可以由导电材料形成，例如钢、铜、铝、镍或镀镍钢。壳体105还可以与壳体105内包含的电解质材料的第二部分(例如，带负电的部分)电联接。边沿155可以具有相对窄的宽度。例如，边沿155的宽度可以小于1毫米、小于2毫米或小于3毫米。由于边沿155的尺寸小，可能难以将导线接合至边沿155。例如，尝试将导线(例如，通过焊接技术)接合至边沿155可能具有较高的故障率，这需要重新执行接合工作。
为了解决这一技术挑战，电池电芯100可以包括一个或多个桥160。桥160可以是与壳体105的边沿155电联接的导电元件。桥160的宽度或表面积实质上大于边沿155的宽度或表面积。例如，桥160的宽度可以在4毫米到8毫米。在一些示例中，桥160的宽度可以是大约6毫米。桥160的长度可以在10到20毫米之间。例如，桥160的长度可以是大约15毫米。因此，桥160的表面积可以大于边沿155的表面积，这可以使得将导线成功地接合至桥160比将其成功地接合至边沿155更容易。桥160可以联接边沿155，使得在桥160和边沿155之间形成电气联接。例如，可以使用焊接技术(例如，超声波焊接，电阻点焊或激光焊接)将桥160接合到边沿155。结果，桥160可以用作电池的第二极性端子。在一些示例中，桥160可以由导电材料形成，例如钢、镍、镀镍钢、铜、铝、金属合金或其他任何能够被焊接或以其他方式接合到边沿155的导电材料。桥160也可以由与壳体105相同的材料制成。
图2描绘了用于电动车辆电池组的示例性电池电芯100的俯视图200。电池电芯100可以具有圆形的横截面形状。第一极性端子140可以位于电池电芯100的中心。第一极性端子140可以被壳体105的边沿155围绕。桥160可以与边沿155的一部分联接。桥160可以在第一极性端子140的至少一部分的上方延伸。例如，桥160可以在第一极性端子140的下部150的一部分或全部的上方延伸。在一些示例中，桥160也可以在第一极性端子140的上部145的一部分或全部的上方延伸。
桥160包括第一边缘205和第二边缘210。第一边缘205可以是线型的，并且可以定位在第一极性端子140的一部分上。桥160的大部分第一边缘205可以被悬挂在第一极性端子140的上方，以防止桥160与第一极性端子140形成电连接，桥160的第二边缘210可以具有弯曲的形状。例如，桥160的第二边缘210可以与壳体105的边沿155的曲率一致或以其他方式对齐。结果，由于桥160的第二边缘210与电池电芯100的周边(例如，壳体105)对齐，因此桥160的包含可能不会导致电池电芯100的占地面积的大小或形状的任何改变。壳体105可以具有15毫米到25毫米的直径。桥160的第二边缘210可以结合到壳体105的边沿155。在一些其他示例中，桥160可以与壳体105一体地形成。例如，壳体105可以具有这样的形状，当经受一次或多次卷曲操作以形成限定了头部区域125、颈部区域130和主体区域135的凹槽115时，也导致边沿155包括具有较大表面积的部分(例如，与图2所示的桥160匹配的表面积)。
桥160可以具有圆的截面形状。例如，桥160可以具有半圆形的形状。在一些示例中，桥160可以具有大于或小于半圆的形状。桥160也可以具有其他形状。例如，桥160的形状可以是矩形、半圆形、部分圆形(例如，小于半圆形)、四边形或多边形。如图所示，与边沿155相比，桥160可提供明显更大的接合表面，可将导线或其他导电元件接合到其上。因此，由于桥160的存在，这样的导线或其他导电元件的接合更容易实现。在桥160上形成的导线接合比在壳体105的边沿155上形成的导线接合更可靠(例如，故障率更低)。
图3描绘了电动汽车电池组的示例性电池芯100的俯视图300。所述电池电芯100可具有圆的截面形状。第一极性端子140可以定位在电池电芯100的中心。第一极性端子140可以被壳体105的边沿155包围。桥160可以与边沿155的一部分联接。桥160可以在第一极性端子140的至少一部分的上方延伸。例如，桥160可以在第一极性端子140的下部150的一部分或全部上延伸。在一些示例中，桥160也可以在第一极性端子140的上部145的一部分或全部上延伸。
桥160包括第一边缘305、第二边缘310、第三边缘315和第四边缘320。第一边缘305和第二边缘310都可以是线型的，并且可以在第一极性端子140的至少一部分上延伸。例如，桥160的第一边缘305和第二边缘310可以在第一极性端子140的下部150上方延伸。第一边缘305和第二边缘310可以定位在桥160的相对侧。第一边缘305和第二边缘310可在彼此平行的方向上延伸。桥160的第一边缘305和第二边缘310可以以防止桥160与第一极性端子140接触或以其他方式形成电连接的方式悬挂在第一极性端子140上方。因此，桥160可以保持与第一极性端子140电隔离。
第三边缘315和第四边缘320可以位于桥160的相对侧。第三边缘315和第四边缘320中的每一个可以位于第一边缘305和第二边缘310之间。第三边缘315和第四边缘320可各自具有弯曲形状。例如，第三边缘315和第四边缘320中的每一个的曲率可以与壳体105的边沿155的曲率对准或可以与其相符。结果，由于桥160的第三边缘315和第四边缘320与电池电芯的周边边缘对齐(例如，壳体105)，桥160的加入可能不会对电池电芯100的覆盖区域的尺寸或形状造成任何改变。第三边缘315和第四边缘320可以接合到边沿155。在一些其他示例中，桥160可以与壳体105一体地形成。例如，壳体105可以具有这样的形状，当经受一次或多次卷曲操作以形成限定了头部区域125、颈部区域130和主体区域135的凹槽115时，也导致边沿155包括具有较大表面积的部分(例如，与图3所示的桥160匹配的表面积)。
桥160可以具有圆的截面的形状。例如，桥160可以具有半圆形的形状。在一些示例中，桥160可以具有大于或小于半圆的形状。如图所示，与边沿155相比，桥160可提供明显更大的接合表面，可将导线或其他导电元件接合到其上。因此，由于桥160的存在，这样的导线或其他导电元件的接合更容易实现。在桥160上形成的导线接合比在壳体105的边沿155上形成的导线接合更可靠(例如，故障率更低)。
图4描绘了汇流条的示例性导电层405的俯视图400。导电层405可以是平坦或平面的部件，被配置为提供与多个电池电芯(例如电池电芯100)电联接的接合表面。例如，通过将多个电池电芯100中的每一个的第一极性端子或第二极性端子电联接至导电层405，导电层405可以用作所有电池电芯100的集电器。电池电芯100可以通过使用导电层405并联电连接。
导电层405可以包括多个开口410。每个开口410可以被配置为提供空间，通过该空间可以访问相应的电池电芯100，并且可以通过该空间在每个相应的电池电芯100与导电层405间形成电连接。例如，开口410可以提供用于放置一根或多根导线的空间，并且一根或多根导线可以将一个或多个电池的一个或多个端子与导电层405电联接。开口410的形状可与电池电芯100的横截面形状相匹配来联接至导电层405。例如，每个导电层405可以具有圆形形状。开口410还可以具有与要与导电层405联接的电池电芯100的尺寸匹配的尺寸。在一些示例中，每个开口410的直径可以在15毫米至25毫米之间。
开口410可以以行和列的交错样式布置，如图4所示。然而，其他布置也是可能的。例如，开口410可以以网格样式布置。导电层405可以包括任何数量的开口410。例如，导电层405可以包括4个、5个、6个、7个、8个、9个、10个、11个、12个、13个、14个、15个或16个开口410。导电层405还可包括大于16个或小于4个的多个开口410。例如，导电层405可以包括在20至电池电芯100的数量之间的开口410，或者可以包含多于电池电芯100的开口410。
图5示出了汇流条的示例性导电层505的俯视图500。导电层505可以是平坦的或平坦的部件，被配置为提供与多个电池电芯(例如电池电芯100)电联接的接合表面。例如，通过将多个电池电芯100中的每一个的第一极性端子或第二极性端子电联接至导电层505，导电层505可以用作所有电池电芯100的集电器。电池电芯100可以通过使用导电层505并联电连接。
导电层505可以与图4的导电层405一起使用，以形成汇流条的至少一部分。例如，导电层405可以用作用于多个电池的第一极性端子的集电器，并且导电层505可以用作用于多个电池的第二极性端子的集电器。为了帮助这种使用，导电层505可以包括多个开口510，每个开口可以分别对应于导电层405的开口410中的一个。例如，导电层505的开口510的形状和布置可以类似于导电层405的开口410的形状和布置。
导电层505还可以包括用于每个开口510的接合区域515。接合区域515可以是导电层505的表面的延伸到相应的开口510中的一部分。因此，当导电层505和导电层405以堆叠结构布置，其中开口510与开口410对准时，由于开口515可以延伸超过导电层505的边缘以突入到开口510中，因此开口515仍然是可接近的。在一些示例中，接合区域515可以与导电层505一体形成，并且可以不形成为单独的部件。例如，可以相对于导电层405的开口410的形状来改变开口510的形状，以提供接合区域515。因此，图5中所示的结合区域515用折线表示，表示它可以成为导电层505的组成部分。
图6示出了包括多个电池电芯100的示例性电池子模块的俯视图600。所述子模块还可包括图4所示的导电层405和图5所示的导电层505。导电层405和导电层505可以布置成堆叠结构，其中导电层405的开口410与导电层505的开口对准。结果，导电层505的接合区域515可以延伸超过导电层405的开口410的覆盖区域。因此，在图6所示的堆叠结构中，导电层505的接合区域515是可见的，即使导电层505位于导电层405之下。电池电芯100可以定向为使桥160在俯视图600中不与接合区域515重叠。例如，接合区域515可以不在桥160上延伸，以避免干扰桥160形成的电联接。在其他示例中，接合区域515可以至少部分地在桥160上延伸。
电池电芯100以与导电层405的开口410和导电层505的开口510的布置匹配的方式设置。例如，每对开口410和开口510可以位于电池电芯100中相应的电池电芯的上方。电池电芯100也可以电联接到导电层405和导电层505中的每一个。例如，第一导线605可以将每个电池电芯100的第一极性端子140联接到导电层505。特别地，每个第一导线605可以在一端与每个第一极性端子140的上部145接合，并且可以在相反的一端与导电层505的接合区域515接合。因此，所有的电池电芯100可以使它们各自的第一极性端子140经由导电层505并联电联接。
导线610可以将每个电池电芯100的桥160联接到导电层405。特别地，每个导线610可以在一端接合到每个电池电芯100的桥160，并且可以在相反的一端接合到导电层405。桥160可以与它们各自的电池电芯100的壳体105电联接，从而使桥160能够用作电池电芯100的第二极性端子。因此，所有电池电芯100可以使它们各自的第二极性端子通过导电层405并联电联接。
如图6的俯视图600看到的那样，由于边沿155相对较小的尺寸，其靠近导电层405的开口410和导电层505的开口510的边缘，因此可能难以将导线610接合到电池电芯100的边沿155。然而，通过加入可以与电池电芯100的边沿155电联接的桥160，可用于将导线610接合到每个电池电芯100的可用表面积会显著增大。因此，可以实现导线610的更可靠的接合。
图7描绘了示例性电池子模块和汇流条的一部分的截面图700。图7的截面图是沿着图6所述的A-A’的线截取的。壳体105的主体部分135可以容纳电解质材料705或“果冻卷”705。连接元件710可将电解质材料705的至少一部分电联接第一极性端子140。第一极性端子140可以由颈部区域130支撑在壳体105的头部区域125内。第一极性端子140可以由垫片715围绕。垫片715可以使第一极性端子140与壳体105电绝缘，从而允许壳体105用作第二极性端子。垫片715还可以在壳体105和第一极性端子140之间形成密封，以确保电解质材料705保持容纳在壳体105内并与外部环境密封。
导电层405和导电层505可以通过绝缘层720彼此电隔离。导电层405，导电层505和绝缘层720一起可以形成汇流条725。绝缘层720可以与导电层405和导电层505一起布置成堆叠结构。例如，绝缘层720可以是平坦或平面的部件，其可以包括具有与导电层405的开口410相似的尺寸、形状和布置的开口。绝缘层720可以由导电层405的开口410形成。绝缘层720可以例如由非导电材料形成，例如电绝缘塑料、橡胶或玻璃材料。
第一极性端子140的上部145可以定位在比桥160低的高度。例如，上部145可以位于桥160的高度以下1毫米到6毫米。通过降低第一极性端子140的上部145相对于可作为第二极性端子的桥160的高度，可以在桥160和第一极性端子140之间提供间隙距离。这种布置可以减少或防止意外短路的情况，因为桥160会物理地阻挡导电材料，否则导电材料可能会意外地掉落到电池电芯100上导致短路。此外，这种配置可以允许电池电芯设计者和模块/电池组设计者一起工作，使当按比例放大电池组时引线接合更容易，例如增加引线接合成功率，例如超过60％。在一些示例中，第一极性端子140的上部145也可以定位在桥160的高度上方。
图8描绘了用于将多个电池电芯保持在电动车辆中的电池组805的横截面图800。电池组805可以包括电池模块壳体810和封盖元件815。电池模块壳体810可以与封盖元件815分离。电池模块壳体810可以包括或限定多个支架820。每个支架820可以包括由电池模块壳体810限定的中空部分或中空部件。每个支架820可容纳、保存、存储或保持电池电芯100。电池模块壳体810可包括至少一种导电或导热材料，或其组合。电池模块壳体810可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耦合到容纳在支架820中的电池电芯100。每个热电热泵可以调节支架820中的电池电芯100的温度或热辐射。接合元件850和855，其可以分别与电池电芯100的第一极性端子140或第二极性端子(例如，桥160)中的相应一个电联接，可以从电池模块壳体810的相应的支架820延伸穿过相应的电池电芯100。
在电池模块壳体810和封盖元件815之间，电池组805可包括第一汇流条825、第二汇流条830和电绝缘层835。第一汇流条825和第二汇流条830可各自包括导电材料来向电动车辆中的其他电气组件供电。第一汇流条825(有时称为第一集电器)可以与第一结合元件850连接或电联接，该第一结合元件850通过结合元件845从位于多个支架820中的每个电池电芯100延伸出来。接合元件845可以与接合元件850结合、焊接、连接、附接或以其他方式电联接。例如，结合元件845可以焊接到结合元件850的顶表面上。第二汇流条830(有时称为母线)。第二汇流条(第二集电器)可通过结合元件840与第二接合元件855连接或以其他方式点联接，第二接合元件从容纳在多个支架820中的每个电池电芯100延伸出来。结合元件840可被结合、焊接、连接、附接、或以其他方式与第二结合元件855电连接。例如，可以将接合元件840焊接到第二结合元件855的顶表面上。第二汇流条830可以为电池组805限定第二极性端子。
第一汇流条825和第二汇流条830可以通过电绝缘层835彼此分离。电绝缘层835可以包括空间以通过或符合连接到第一汇流条825的第一接合元件850和连接到第二汇流条830的第二结合元件855。电绝缘层835可以部分或完全跨越由电池模块壳体810和封盖元件815限定的体积。电绝缘层835的顶面可以与封盖元件815的底面接触或齐平。电绝缘层835的底面可以与电池模块壳体810的顶表面接触或齐平。电绝缘层835可以包括任何电绝缘材料或电介质材料，例如空气，氮气，六氟化硫(SF6)，瓷器，玻璃和塑料(例如聚硅氧烷)，以分隔第一母线汇流条825和第二汇流条830。汇流条825和830可类似于汇流条725的第一导电层405和第二导电层505。
图9描绘了用于将多个电池电芯100保持在电动车辆中的电池组805的俯视图900。电池组805可以限定或包括多个支架820。每个支架820的形状可以是三角形、矩形、五边形、椭圆形和圆形等。在整个电池组805中，每个支架820的形状可以变化或可以是同一的。例如，一些支架820的形状可以是六角形的，而其他支架的形状可以是圆形的。支架820的形状可以匹配容纳在其中的每个电池电芯100的壳体的形状。每个支架820的尺寸可以大于容纳在其中的电池电芯100的尺寸。
图10描绘了安装有电池组805的电动车辆1005的截面图1000。电动车辆1005可以包括底盘1010(例如，框架，内部框架或支撑结构)。底盘1010可支撑电动车辆1005的各种部件。底架1010可跨越电动汽车1005的前部1015(例如，引擎盖或发动机罩部分)，主体部分1020和后部1025(例如，行李箱部分)。电池组805可被安装或放置在电动汽车1005内。电池组805可被安装在电动汽车1005的底盘1010上的前部1015、主体部1020(如图10所示)或后部1025内。第一汇流条825和第二汇流条830可与电动车辆1005的其他电气部件连接或电联接以提供电力。图8-10的电池电芯100还可以各自包括连接至壳体105的边沿155的桥160，以便于电连接至壳体105的导线的接合。
图11描绘了提供或制造电池组的示例过程1100的流程图。过程1100可以包括形成用于电池电芯100的壳体105(步骤1105)。壳体105可包括导电材料，例如钢，镍，镀镍钢，铝或铜。壳体105可以形成为大致圆柱的形状。在一些示例中，形成壳体105(动作1105)还可包括使壳体105经受一个或多个压接操作。例如，这种压接操作可以限定凹槽115以形成壳体105的头部区域125、颈部区域130和主体区域135。过程1100还可以包括在壳体105内提供电解质材料705，例如，在主体区域135中。壳体105可具有封闭端110和开口端120。壳体105的开口端120可限定边沿155。
过程1100可以包括在壳体105的侧向端处提供第一极性端子140(步骤1110)。第一极性端子140可以是位于壳体105的端部的导电部件，例如金属板。例如，第一极性端子140可以包括下部150和上部145，此处称为“台式”，上部145联接到下部150并上升到下部150的高度之上的高度。第一极性端子140可以位于壳体105的开口端120。壳体105的边沿155可以围绕第一极性端子140。第一极性端子140可以例如由壳体105的颈部130支撑在壳体105的头部区域125内。第一极性端子140可以与容纳在壳体105内的电解质材料705的至少一部分电联接。过程1100还可以包括提供垫片715以使第一极性端子140与壳体105电绝缘，并在第一极性端子140和壳体105之间形成密封。
过程1100可以包括将桥160与壳体105的边沿155电联接以形成第二极性端子(步骤1115)。例如，桥160可以是导电元件，例如由导电材料形成的板。桥160可以由例如钢，镍，镀镍钢，铜或铝形成。可以使用能在桥160和边沿155之间形成电联接的任何类型的结合工艺将桥160固定到壳体105的边沿155上。例如，可以通过以下方式将桥160焊接到边沿155上：超声波焊接，电阻点焊或激光焊接。桥160可具有与边沿155的形状的至少一部分相符的形状。桥接件160可具有弯曲成与边沿155的曲率匹配的至少一个边缘，并且该边缘可以以不增加或不改变电池电芯100的占地面积的方式接合至边沿155。桥160可以在第一极性端子140的一部分上延伸。例如，桥160可以在第一极性端子140的下部150上延伸。桥160也可以在第一极性端子140的上部145上延伸。例如，第一极性端子140可以成形为使上部145位于比桥160低的高度，使桥160允许在第一极性端子140的上部145的至少一部分上延伸。
过程1100可以包括提供汇流条，所述汇流条包括具有与边沿155对准的第一开口410的第一导电层405和具有第二开口的第二导电层505(步骤1120)。导电层505可以通过绝缘层720与导电层405电隔离。导电层405的开口410可以成形为匹配电池电芯100的横截面形状。例如，在电池电芯100中是大体上圆柱形的，导电层405的开口410可以是圆形的并且可以具有与电池电芯100的横截面尺寸匹配的尺寸。导电层505的开口510的形状可以类似于导电层405的开口410的形状，且可以与导电层405的开口410对齐地布置。例如，导电层505和导电层405可以堆叠结构布置，使得开口510的边缘的至少一部分与开口410的边缘的一部分对准。在一些示例中，导电层505也可以包括可以突出到开口的覆盖区中的接合区域515。例如，接合区域515可以具有与接合至边沿155的桥160的尺寸和形状相同或相似的尺寸和形状。
过程1100可以包括通过第一导线610将桥160电联接汇流条725的第一导电层405(步骤1125)。桥160可提供比边沿155大的表面积，以便于将导线610接合桥160。例如，可通过焊接技术将导线610接合桥接件160诸如超声波焊接、电阻点焊或激光焊接。类似地，可以通过任何合适形式的焊接技术将导线610接合导电层405。
工程1100可以包括通过第二导线605电联接第一极性端子140与汇流条725的第二导电层(步骤1130)。导线605可以通过诸如超声焊接、电阻点焊或激光焊接的焊接技术与第一极性端子140的上部145接合。类似地，可以通过任何合适形式的焊接技术将导线605与导电层505接合。在一些示例中，导线605可以被接合到导电层505的接合区域515，其可以突出到导电层405的开口410的覆盖区中，以便于导电层505的进入以接合导线605。
图12描绘了示例性过程1200的流程图。过程1200可以包括提供电池组以为电动车辆供电(步骤1205)。所述电池组可包括电池电芯100。所述电池电芯100可包括设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子140。所述电池电芯可以包括具有封闭端110和开放端120的壳体105。所述开放端120可限定一个边沿155，所述边沿155围绕所述第一极性端子140。所述电池电芯可包括包含所述边沿155的第二极性端子。所述电池电芯可包括电联接所述边沿155的桥160，所述桥160在所述第一极性端子140的一部分上延伸。所述电池电芯可以包括汇流条725.所述汇流条725可以包括具有与所述边沿155对准的第一开口410的第一导电层405。所述汇流条725可以包括具有第二开口510的第二导电层505。所述电池组可以包括具有第一端及第二端的第一导线610。所述第一导线610的所述第一端可与所述桥160接合。所述第一导线610的所述第二端可与所述第一导电层405接合，以将所述第二极性端子电联接所述第一导电层405。所述电池组可包括具有第一端及第二端的第二导线605，所述第二导线605的所述第一端可与所述第一极性端子接合。所述第二导线605的所述第二端与所述第二导电层505接合，以将所述第一极性端子电联接所述第二导电层505。
现在已经描述了一些说明性实施方式，很明显，已经通过示例的方式给出了前述内容是说明性的而非限制性的。在单独的实施方式的上下文中描述的特征也可以在单个实施例或实施方式中组合实施。在单个实施方式的上下文中描述的特征也可以分别在多个实施方式中或在各种子组合中实施。对本文中以单数形式提及的系统和方法的实现或元素或动作的引用也可以包括多个这些元素的实现，并且对本文中任何实现或元素或动作的复数形式的任何引用也可以包含仅包括单个的实现。单数或复数形式的引用无意将当前公开的系统或方法、它们的组件、动作或元件限制为单个或多个配置。对基于任何动作或元素的任何动作或元素的引用可以包括其中该动作或元素至少部分基于任何动作或元素的实现。
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、一个以上以及所有所描述术语中的任何一个。对词语的组合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，一个以上，以及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包括仅“A”、仅“B”以及“A”和“B”。结合“包含”或其他开放式术语一起使用的这些引用可能包括其他项目。
在附图，详细描述或任何权利要求中的技术特征之后是附图标记的情况下，仅出于增加附图、详细描述和权利要求的可理解性的目的而增添了附图标记。因此，附图标记或不存在附图标记对任何权利要求的范围没有任何限制作用。
本文描述的系统和方法可以以其他特定形式来体现而不背离其特征。例如，对正和负电特性的描述可以颠倒。例如，被描述为负极性元件的元件可以替代地被配置为正极性元件，并且被描述为正极性元件的元件可以替代地被配置为负极性元件。提及“第一”极性元件可以包括正极性或负极性元件。提及“第二”极性元件也可以包括正极性或负极性元件。例如，电池电芯100的第一极性端子可以是正极端子，电池电芯100的第二极性端子可以是负极端子，反之亦然。
进一步的，相对平行、垂直，竖直或其他定位或方向描述包括纯竖直、平行或垂直定位在+/-10％或+/-10度以内的变化。除非另外明确指出，否则提及“大约”，“基本上”或其他程度的术语包括与给定的测量值、单位或范围相差+/-10％的值。联接元件可以直接地或通过与中间元件彼此电、机械或物理耦合。因此，本文所描述的系统和方法的范围由所附权利要求而不是前述描述来指示，并且在权利要求的等同含义和范围内的变化被包含在其中。

Claims (20)

1.一种为电动车辆供电的电池组，包括：
一种电池电芯，包括：
设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子；
具有封闭端和开放端的壳体，所述开放端限定了一个边沿，所述边沿围绕所述第一极性端子；
包括所述边沿的第二极性端子；
电联接所述边沿的桥，所述桥在所述第一极性端子的一部分的上方延伸；
汇流条，所述汇流条包括：
具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层；
具有第二开口的第二导电层；
具有第一端及第二端的第一导线，所述第一导线的所述第一端与所述桥接合，所述第一导线的所述第二端与所述第一导电层接合，以将所述第二极性端子电联接所述第一导电层；
具有第一端及第二端的第二导线，所述第二导线的所述第一端与所述第一极性端子接合，所述第二导线的所述第二端与所述第二导电层接合，以将所述第一极性端子电联接至所述第二导电层。
2.根据权利要求1所述的电池组，包括：
设置在所述第一导电层及所述第二导电层之间的绝缘层。
3.根据权利要求1所述的电池组，包括：
垫片，所述垫片用于将所述第一极性端子与所述第二极性端子电绝缘。
4.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥包括：
第一边缘，所述第一边缘在第一点及第二点之间在第一极性端子上成直线地延伸；
第二边缘，所述第二边缘具有在所述第一点和第二点之间与所述边沿的一部分对准的曲度。
5.根据权利要求4所述的电池组，包括：
所述桥的所述第二边缘接合所述边沿。
6.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥包括：
第一边缘，所述第一边缘在第一点和第二点之间在所述第一极性端子上成直线地延伸；
第二边缘，所述第二边缘在第三点和第四点之间沿平行于所述第一边缘的方向成直线地延伸；
第三边缘，所述第三边缘具有在所述第一点和所述第二点之间与所述边沿的第一部分对准的曲度；
第四边缘，所述第四边缘具有在所述第三点和所述第四点之间与所述边沿的第二部分对准的曲度。
7.根据权利要求6所述的电池组，包括：
所述桥的所述第三边缘与所述边沿接合；
所述桥的所述第四边缘与所述边沿接合。
8.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述汇流条的所述第二导电层包括在所述电池电芯的至少一部分上延伸的接合区域。
9.根据权利要求8所述的电池组，包括：
所述第二导电层的所述接合区域的表面积等于所述桥的表面积。
10.根据权利要求8所述的电池组，包括：
所述第二导电层的所述接合区域不在所述桥上延伸。
11.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥设置于低于所述第一极性端子的峰值高度的高度。
12.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥设置在高于所述第一极性端子的峰值高度的高度。
13.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述壳体的至少一部分是圆柱形的。
14.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥包括不锈钢，镀镍钢或镍中的至少一种。
15.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述桥具有半圆的形状。
16.根据权利要求1所述的电池组，包括：
多个附加的电池电芯。
17.根据权利要求1所述的电池组，包括：
所述电池组设置在电动车辆中以为电动车辆提供动力。
18.一种提供电池组的方法，包括：
形成用于具有多个电池电芯的电池组的电池电芯的壳体，所述壳体具有封闭端和开放端，所述开放端限定了一个边沿；
在所述壳体的侧向端提供第一极性端子，所述壳体限定了一个围绕所述第一极性端子的边沿；
将桥电联接至所述壳体的边沿以形成第二极性端子，所述桥在所述第一极性端子的一部分的上方延伸；
提供汇流条，所述汇流条包括具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层和具有第二开口的第二导电层；
通过第一导线电联接所述桥及所述汇流条的所述第一导电层；
通过第二导线电联接所述第一极性端子及所述汇流条的所述第二导电层。
19.根据权利要求18所述的方法，包括：
在所述壳体的所述开口端设置垫片以使所述第一极性端子与所述壳体电绝缘。
20.一种电动车辆，包括：
电池组，所述电池组安装在所述电动车辆内以为所述电动车辆供电，所述电池组包括：
电池电芯，所述电池电芯包括：
设置在所述电池电芯的侧向端的第一极性端子；
具有封闭端和开放端的壳体，所述开放端限定了一个边沿，所述边沿围绕所述第一极性端子；
包括所述边沿的第二极性端子；
电联接所述边沿的桥，所述桥在所述第一极性端子的一部分的上方延伸；
汇流条，所述汇流条包括：
具有与所述边沿对准的第一开口的第一导电层；
具有第二开口的第二导电层；
具有第一端及第二端的第一导线，所述第一导线的所述第一端与所述桥接合，所述第一导线的第二端与所述第一导电层接合，以将所述第二极性端子电联接至所述第一导电层；
具有第一端及第二端的第二导线，所述第二导线的所述第一端与所述第一极性端子接合，所述第二导线的所述第二端与所述第二导电层接合，以将所述第一极性端子电联接至所述第二导电层。
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