[发明专利]用于电化学电池的集电器

说明书

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。