用于锂离子电池组的电解质填充和电连接的系统和方法与流程
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年10月5日提交的题为“systemandmethodforelectrolytefillingandelectricalconnectionoflithiumionbatteries”的美国临时专利申请的优先权权益，其分配序列号为62/742,022。前述美国临时专利申请的全部内容通过引用结合于此。
本公开涉及锂离子电池组，并且更具体地，涉及具有改进的安全性和降低的制造成本的多芯锂离子电池组。
背景技术：
在某些情况下，传统的锂离子电池在插入到锂离子容器中之前是单独填充的。如果在填充期间电解质溢出，锂离子电池可以被擦拭干净。因此，可以减少对锂离子电池上的残留电解质的担忧。然而，在锂离子电池安装到锂离子容器中后填充电解质的情况下，电解质溢出是安全性和可靠性的主要问题。此外，传统的电解质填充技术需要用预定量的电解质填充锂离子电池，随后施加真空，然后施加正压力。真空和压力施加可以重复若干次。
作为锂离子电池组组件的另一方面，相对于与单个锂离子电池相关联的正/负连接，通常需要电连接正端子和负端子。在这种情况下，可以使用汇流条和/或板来将单个电池的正极/负极彼此电连接。一旦如此连接，汇流条和/或板与正/负端子之间的电连接可能会带来挑战，例如，基于可用的空间以及将一种或两种连接彼此和/或与外部容器电隔离的需要。
基于以上所述，需要在将电池放置在容器内之后用于有效且可控地将电解质输送到锂离子电池的系统和方法。还需要用于将锂离子电池组组件内的电池组端子与汇流条/板电连接的系统/方法和连接元件。本公开的组件、系统和方法解决和/或克服了这些和其他的低效之处和改进的机会。
技术实现要素：
本文公开的有利的电解质填充组件有助于填充至少一个锂离子构件(即，果冻卷(jellyroll)组件)。更具体地，在各种示例性实施例中，所公开的填充组件可以填充可容纳在多芯锂离子电池组内的多个果冻卷组件。在又一示例性实施例中，所公开的填充组件可以同时填充容纳多个果冻卷组件的多个多芯锂离子电池组。
本公开进一步包括至少一个用于密封至少一个果冻卷组件的改进的外壳。至少一个果冻卷组件可以定位在支撑构件内。支撑构件可以定位在罐内并用盖子密封(统称为“外壳”)，从而产生密封的多芯锂离子电池组。
更进一步，本公开提供了用于将锂离子电池组组件的正端子和/或负端子与汇流条和/或板电连接的有效连接结构，该汇流条和/或板与多个锂离子电池电连通。该连接结构可以有利地采用导电编织物、导电的多层柔性薄片或其组合的形式。
从下面的详细描述中，特别是当结合附图阅读时，本公开的附加特征、功能和益处将变得显而易见。
附图说明
下面参考附图来描述实施例的特征和方面，其中元件不一定按比例描绘。
参考附图进一步描述了本公开的示例性实施例。应当注意，下面描述的和附图中示出的各种特征、步骤和特征/步骤的组合可以不同地排列和组织，以产生仍然在本公开范围内的实施例。
为了帮助本领域普通技术人员制作和使用所公开的组件、系统和方法，参考附图，其中：
图1a示意性地描绘了根据本公开的处于打开位置的示例性电解质填充组件的透视图；
图1b示意性地描绘了根据本公开的处于关闭位置的示例性电解质填充组件的前视图；
图2a示意性地描绘了根据本公开的处于打开位置的示例性电解质填充组件的透视图；
图2b示意性地描绘了根据本公开的处于关闭位置的示例性电解质填充组件的透视图；
图3示意性地描绘了根据本公开的示例性电解质填充组件基座的透视图；
图4示意性地描绘了根据本公开的示例性电解质填充组件支架的透视图；
图5a示意性地描绘了根据本公开的示例性果冻卷组件的透视图；
图5b示意性地描绘了根据本公开的示例性果冻卷组件的剖视图；
图5c示意性地描绘了根据本公开的示例性果冻卷组件的分解视图；
图6示意性地描绘了根据本公开的示例性电解质填充过程的流程图；
图7示意性地描绘了根据本公开的示例性电解质填充过程的示图；
图8a-8c示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的部分组装透视图；
图9a-9b示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的组装透视图；
图10示意性地描绘了根据本公开的示例性支撑构件组件的分解视图；
图11示意性地描绘了根据本公开的示例性汇流条的透视图；
图12示意性地描绘了根据本公开的示例性汇流条的透视图；
图13示意性地描绘了根据本公开的示例性支撑构件组件的透视图；
图14示意性地描绘了根据本公开的示例性支撑构件组件的透视图；
图15示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的部分组装透视图；
图16示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的部分组装透视图；
图17a示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的部分组装透视图；以及
图17b示意性地描绘了根据本公开的示例性多芯锂离子电池组的组装透视图。
具体实施方式
本公开提供了一种用于将电解质输送到果冻卷组件的系统/方法，以最大化保留在果冻卷组件内的电解质的量。此外，所公开的系统/方法确保电解质被迅速、有效且无浪费地输送。本公开还提供了一种有利的多芯锂离子电池组，其具有位于其中的有利的汇流条组件。多芯锂离子电池组先前已经在美国专利号9,685,644和9,871,236中公开。前述专利通过引用结合于此。
描述了一种多芯锂离子电池组，其具有密封的外壳，支撑构件设置在该密封的外壳内。支撑构件包括多个空腔和设置在多个空腔中的相应一个空腔内的多个果冻卷组件。可以有多个空腔衬垫，每个空腔衬垫位于相应的一个锂离子芯构件与相应的一个空腔的表面之间。支撑构件包括动能吸收材料，并且动能吸收材料由铝泡沫、陶瓷和塑料中的一种形成。空腔衬垫可以由塑料材料形成，并且多个空腔衬垫可以形成为整体式衬垫构件的一部分。进一步包括包含在每个芯内的电解质，并且电解质包括阻燃剂、气体发生剂和氧化还原穿梭剂中的至少一种。每个锂离子芯构件包括阳极、阴极和设置在每个阳极与阴极之间的隔板。进一步包括在所述外壳内的电连接器，该电连接器将所述芯构件电连接到密封外壳内部和/或外部的电位置。电连接器包括两个汇流条，第一汇流条将所述芯构件的阳极互连到外壳的负位置(例如，端子构件或保险丝组件)，第二汇流条将所述芯构件的阴极互连到外壳的正位置(例如，端子构件或密封的外壳)。如上述美国专利中所讨论的，另外的实施例也可结合到本公开中，并且上述实施例不旨在是限制性的。
电解质填充系统/方法
本文公开的有利的制造组件(例如，电解质填充组件)有助于填充至少一个果冻卷组件。更具体地，在各种示例性实施例中，所公开的填充组件可以填充可容纳在多芯锂离子电池组内的多个果冻卷组件。在又一示例性实施例中，所公开的填充组件可以同时填充进一步容纳多个果冻卷组件的多个多芯锂离子电池组。
有利的制造组件可以被配置和定尺寸为直接/间接地包含至少一个多芯锂离子电池组。制造组件(例如，电解质填充组件)可以由两部分式结构制成，其特征在于顶部(例如，固定装置顶部)和基座(例如，固定装置基座)。固定装置顶部可以相对于固定装置基座移动。特别地，固定装置顶部和固定装置基座可以对齐并可滑动地接合。固定装置顶部和固定装置基座可以包括在组装时形成腔室的特征。一旦可滑动地接合，固定装置顶部和固定装置基座可以定向成两种配置，打开配置(例如，未密封的腔室)和关闭配置(例如，密封的腔室)。固定装置顶部和固定装置基座中的至少一个可以包括与至少一个多芯锂离子电池组配接的特征。所公开的特征可以有助于将至少一个多芯锂离子电池组对齐和/或保持到固定装置顶部和固定装置基座中的至少一个。
固定装置顶部和固定装置基座中的至少一个可以包括至少一个电解质填充软管组件。电解质填充软管组件可以被配置和定尺寸为与至少一个果冻卷组件配合。例如，用预定量的电解质填充至少一个果冻卷组件。所公开的电解质填充组件可以被配置成具有压力管线，以正或负调节腔室的内部压力(例如，增加正压力或施加真空)。所公开的电解质填充组件可以被配置成在暴露于压力时填充至少一个果冻卷组件。例如，在暴露于正压力时或在暴露于真空时，填充至少一个果冻卷组件。在又一个示例中，在暴露于预定的压力计划时，填充至少一个果冻卷组件。所公开的预定的压力计划可以包括系统地交替地暴露于正压力和真空。在又一个实施例中，一组电解质填充软管组件可以被配置和定尺寸为与相应数量的果冻卷组件配合。特别地，一组24个电解质填充软管组件被配置和定尺寸为与相应的24个果冻卷组件配合。该组24个电解质填充软管组件可以同时填充相应的24个果冻卷组件。
现在参考附图，在整个说明书和附图中，相同的部分分别用相同的附图标记来标记。附图不一定是按比例绘制的，并且在某些视图中，为了清楚起见，部分可能被放大。
图1a和1b示出了至少一个多芯锂离子电池组70定位在其中的有利的电解质填充组件10。图1a描绘了处于打开位置的填充组件(例如，电解质填充组件)10，而图1b描绘了处于关闭位置的电解质填充组件10。电解质填充组件10包括相对于固定装置基座14的固定装置顶部12。固定装置顶部12和固定装置基座14可以对齐并可滑动地接合。固定装置顶部12可以包括至少一个引导孔18，该引导孔被配置和定尺寸为接合固定装置基座14的至少一个支柱20。然而，其他的对齐和接合方法是可预见的。固定装置顶部12和固定装置基座14可以包括在组装时形成腔室22的特征。腔室22可以至少部分地封装至少一个多芯锂离子电池组70。
固定装置顶部12和/或固定装置基座14可以包括与至少一个多芯锂离子电池组70配接的特征。所公开的特征可以有助于将至少一个多芯锂离子电池组70对齐和/或保持在固定装置顶部12和/或固定装置基座14上。保持盖子58可以进一步用于确保多芯锂离子电池组70正确地定位在填充组件10内。固定装置顶部12和/或固定装置基座14可以包括至少一个电解质填充软管组件。盖子58的孔60提供对位于下方的多芯锂离子电池组70的可接近性。
在示例性实施例中，固定装置顶部12包括主体24，该主体具有顶表面26、底表面28和从底表面28向外延伸的分隔壁30。分隔壁30可以至少部分地限定腔室22。固定装置顶部12可以包括至少一个软管组件16(例如，电解质填充软管组件)。固定装置顶部12可以包括以基于网格的图案定位的多个电解质填充软管组件16。多个电解质填充软管组件16可以称为填充软管组17。例如，填充软管组17可以包括至少两个电解质填充软管组件16。在示例性实施例中，填充软管组17可以包括与相应的果冻卷组件72对应的24个电解质填充软管组件16。然而，应当理解，电解质填充软管组件16(和果冻卷组件72)的数量仅受电解质填充组件10(和多芯锂离子电池组70)的尺寸的限制。还应当理解，根据期望的应用，单个电解质填充软管组件16可能就足够了。多芯锂离子电池组70不限于一种尺寸/类型的果冻卷组件72，可以预期多种不同尺寸/类型的果冻卷组件72。
至少一个电解质填充软管组件16可以至少部分地延伸穿过顶表面26和腔室顶表面32。孔可以从顶表面26延伸穿过腔室顶表面32，使得电解质填充组件16的至少一部分与所公开的孔相关联。电解质填充软管组件16的至少一部分可以延伸到腔室22中。固定装置顶部12可以进一步包括至少一个压力软管组件40。压力软管组件40可以至少部分地被配置成调节腔室22的内部压力(例如，增加压力或施加真空)。压力软管组件40可以与用于产生期望压力的泵相关联。
在示例性实施例中，电解质填充软管组件16可以包括填充针34，该填充针可以至少部分地从腔室顶表面32延伸到腔室22的至少一部分中。电解质填充软管组件16可以进一步包括与填充针34直接/间接相关的配件36和软管38(例如，管)。配件36可以至少部分地在与腔室22相反的方向上从顶表面26延伸。配件36可以进一步至少部分地延伸到穿过顶表面26和腔室顶表面32延伸的孔中。配件36和填充针34可以流体连通。在一种情况下，配件36与填充针34直接/间接机械连接。在另一种情况下，配件36和填充针34不是机械地连接。在示例性实施例中，至少一个电解质填充软管组件16可以用于相应的果冻卷组件72。例如，如果多芯锂离子电池组70包括24个果冻卷组件72，那么可以使用至少24个电解质填充软管组件16。电解质填充软管组件16可以连接到将电解质泵送到果冻卷组件72中的系统。
例如，泵送系统可以包括蠕动泵。特别地，可以使用具有多个通道的蠕动泵。甚至更特别地，蠕动泵具有与电解质填充软管组件16的数量相等的多个通道。但是，可以成功地使用独立的蠕动泵。
在替代实施方式中，可以使用多通道注射泵来填充果冻卷。在注射泵的情况下，每个通道通常包括注射器，该注射器将填充有待输送到果冻卷的电解质。该泵同时推动所有的注射器，将规定量的电解质以期望的流动速率输送至每个果冻卷。当填充完成时，泵将同时缩回所有的注射器。当注射器缩回时，它们将从电解质贮存槽中抽取电解质。注射器柱塞的位置将被精确地控制，以便从每个注射器装载和分配的电解质的体积在每个果冻卷所需的特定公差范围内。
该系统可以进一步包括用于电解质的容纳槽。容纳槽可以流体地连接到泵。
在打开位置，电解质填充软管组件16可以相对于果冻卷组件72位于第一位置。在关闭位置，电解质填充软管组件16可以相对于果冻卷组件72位于第二位置。例如，在第一位置，电解质填充软管组件16可以位于离果冻卷组件72预定距离处，从而使得多芯锂离子电池组70能够自由移动。此外，在第一位置，电解质填充软管组件16不能填充果冻卷组件72。然而，在第二位置，多芯锂离子电池组70至少部分地受约束，并且电解质填充软管组件16处于能够填充果冻卷组件72的足够距离处。甚至更特别地，填充针34可以至少部分地插入到果冻卷组件72中，如图1b所描绘的。在一种情况下，填充针34可以插入到果冻卷组件72中，直到填充针34接触果冻卷组件72的底部内表面。将在下面讨论填充至少一个果冻卷组件72的过程。
固定装置基座14可以包括主体46，该主体具有顶表面48、底表面50和密封表面52，该密封表面可以基本平行于顶表面48。密封表面52可以位于顶表面48与底表面50之间。密封表面52可以与分隔壁30的底部边缘33配接，从而基本上形成腔室22。密封表面52可以进一步包括至少部分柔性的材料，以帮助形成密封的腔室22。例如，密封表面52可以包括垫片54(例如，橡胶垫片)。固定装置基座14可以包括至少一个用于捕获多芯锂离子电池组70的特征。固定装置基座14可以包括用于捕获多芯锂离子电池组70的凹陷表面56。凹陷表面56可以限定腔室22的至少一部分。
图2a和图2b示出了至少一个多芯锂离子电池组70定位在其中的有利的电解质填充组件100。图2a描绘了处于打开位置的电解质填充组件100，而图2b描绘了处于关闭位置的电解质填充组件100。电解质填充组件100包括相对于固定装置基座104的固定装置顶部102。固定装置顶部102和固定装置基座104可以对齐并可滑动地接合。固定装置顶部102可以包括至少一个引导孔106，该引导孔被配置和定尺寸为与固定装置基座104的至少一个支柱108接合。然而，其他的对齐和接合方法是可预见的。固定装置顶部102和固定装置基座104可以包括在组装时形成至少一个腔室110的特征。至少一个腔室110可以至少部分地封装至少一个多芯锂离子电池组70。在示例性实施例中，对于每个多芯锂离子电池组70，电解质填充组件100可以包括一个腔室110。在另一个示例性实施例中，当电解质填充组件100处于关闭位置时，腔室110可以被密封，使得气体和/或液体不会进入腔室110中和/或从腔室逸出。
在示例性实施例中，如图2a-图3所描绘的，电解质填充组件100可以包括8个多芯锂离子电池组70。对多芯锂离子电池组70的数量的唯一限制是电解质填充组件100的尺寸。应当注意，如果一个或更多个多芯锂离子电池组70的槽是空的，则电解质填充组件100将起作用。具体而言，固定装置基座104可以包括紧密靠近表面112定位的8个多芯锂离子电池组70。可以包括有助于对齐和/或保持多芯锂离子电池组70的特征。
在示例性实施例中，固定装置顶部102由顶表面116、底表面118和侧壁120限定。至少一个腔室110至少部分地从底表面118延伸，该腔室至少部分地由接合表面122限定。如上面所描述的，电解质填充组件100可以进一步包括至少一个电解质填充软管组件16。在示例性实施例中，电解质填充组件100可以包括填充软管组17，其中电解质填充软管组件16的数量与果冻卷组件72的数量一致。填充软管组17的电解质填充软管组件16可以以基于网格的图案定位。填充软管组17可以包括24个电解质填充软管组件16。另外，电解质填充组件100可以包括至少两个填充软管组17。例如，电解质填充组件100可以包括相对于相应的多芯锂离子电池组70定位的8个填充软管组17。电解质填充组件100可以进一步包括至少一个压力软管组件(未示出)。在示例性实施例中，对于每个腔室110，电解质填充组件100可以包括至少一个压力软管组件(未示出)。压力软管组件(未示出)可以被配置成调节腔室110的内部压力(例如，增加压力或施加真空)。压力软管组件(未示出)可以连接到泵。
至少一个电解质填充软管组件16可以至少部分地延伸穿过顶表面116和底表面118。孔可以从顶表面116延伸穿过底表面118，使得电解质填充软管组件16的至少一部分与所公开的孔相关联。电解质填充软管组件16的至少一部分可以延伸到腔室110中。电解质填充软管组件16可以连接到将电解质泵送到果冻卷组件72中的系统。例如，泵可以包括蠕动泵。
特别地，可以采用具有多个通道的蠕动泵。更具体地，蠕动泵具有与电解质填充软管组件16的数量相等的多个通道。但是，可以成功地使用独立的蠕动泵。如前面所公开的，多通道注射泵也可以用于填充果冻卷。在注射泵的情况下，每个通道通常包括注射器，该注射器将填充有待输送到果冻卷的电解质。该泵同时推动所有的注射器，将规定量的电解质以期望的流动速率输送至每个果冻卷。当填充完成时，泵将同时缩回所有的注射器。当注射器缩回时，它们将从电解质贮存槽中抽取电解质。注射器柱塞的位置将被精确地控制，以便从每个注射器装载和分配的电解质的体积在每个果冻卷所需的特定公差范围内。
该系统可以进一步包括用于电解质的容纳槽。容纳槽可以流体地连接到泵。
在打开位置，电解质填充软管组件16可以相对于果冻卷组件72位于第一位置。在关闭位置，电解质填充软管组件16可以相对于果冻卷组件72位于第二位置。例如，在第一位置，电解质填充软管组件16可以位于离果冻卷组件72预定距离处，从而使得多芯锂离子电池组70能够自由移动。此外，在第一位置，电解质填充软管组件16不能填充果冻卷组件72。然而，在第二位置，多芯锂离子电池组70至少部分地受约束，并且电解质填充软管组件16处于能够填充果冻卷组件72的足够距离处。甚至更特别地，填充针(未示出)可以至少部分地插入到果冻卷组件72中。在一种情况下，填充针(未示出)可以插入到果冻卷组件72中，直到填充针(未示出)接触果冻卷组件72的底部内表面。将在下面讨论填充至少一个果冻卷组件72的过程。
电解质填充组件10、100可以定位在具有至少一个搁板的结构中。例如，如图4所描绘的，电解质填充组件100可以位于支架202内。尽管没有描绘电解质填充组件10，但是应当理解，可以利用电解质填充组件的任何示例性实施例。支架组件200可以进一步包括至少一个泵208。支架202可以包括用于接收至少一个电解质填充组件100和/或泵208的至少一个搁板204。搁板204可以进一步包括轨道206，以对齐和/或保持至少一个电解质填充组件100。在一个实施例中，轨道206可以包括滚子，使得至少一个电解质填充组件100可以相对于支架202和搁板204滑动地移动。在另一个实施例中，搁板204可以包括滚子，使得搁板204可以相对于支架202滑动地移动。在另一个实施例中，搁板204的高度可以足以容纳处于打开位置的电解质填充组件100。在示例性实施例中，对于每个填充软管组17，可以使用至少一个泵208(例如，流体地连接)。更具体地，一个泵208可用于每个填充软管组17，其中泵208是如本文所描述的蠕动泵或注射泵。甚至更具体地，具有24个通道的一个蠕动泵208可以用于具有24个电解质填充软管组件16的每个填充软管组17。
为了便于回顾，图5a-5c示出了示例性果冻卷组件72。图5a-5c中公开的果冻卷组件72决不旨在限制能够由公开的电解质填充组件填充的果冻卷组件。提供所公开的果冻卷组件72仅是为了补充本公开。果冻卷组件72包括果冻卷74、果冻卷接片78、果冻卷罐80和盖82，其中果冻卷罐80和盖82包封果冻卷74。果冻卷接片78可以穿过盖82突出，并且被设计成与至少一个汇流条(未示出)配接。电解质可以通过盖82的孔84引入到果冻卷74中，该孔基本上与果冻卷74的纵向定位的孔76同心。所公开的果冻卷组件72不是密封的电池。为了产生可重复的性能，将预定体积的电解质引入到果冻卷组件72中。在一些情况下，为了获得预定体积的电解质，需要将电解质吸收到果冻卷74中。电解质的吸收和量取决于果冻卷组件72的尺寸/类型。本文讨论的填充过程提供了一种有效且可重复的方法，以确保在期望时间内的最大吸收。如上面提到的，果冻卷组件72的过度填充给果冻卷组件72和多芯锂离子电池组70都带来了不必要的风险。
如图6所概述的，在示例性过程300中，所公开的电解质填充过程可以是自动的、手动的及其组合。电解质填充组件10、100可以至少部分地用于执行所公开的填充过程。尽管所公开的过程是在多芯锂离子电池组(例如，超级电池)上执行的，但是所公开的过程也可以在单独的果冻卷组件上执行。不管待填充的结构如何(例如，果冻卷组件或超级电池)，填充过程300是一致的。因此，关于下面的过程，用“果冻卷组件”代替“超级电池”是可预见的。在超级电池结构中，果冻卷组件可以在插入到密封的超级电池外壳中之前或之后被填充。例如，位于所公开的支撑构件内的果冻卷组件可以在插入到所公开的外壳中之前被填充。
首先，在步骤302，在填充之前，对超级电池(或果冻卷组件)称重。填充前的重量为确定由单独的果冻卷组件吸收的电解质的量提供了基线。
接下来，在步骤304，将超级电池装载到被配置为处于打开位置的电解质填充组件(例如，电解质填充组件10、100)中。接下来，在步骤306，关闭并密封电解质填充组件。在一个实施例中，固定装置顶部12、102和固定装置基座14、104可以可滑动地接合，其中固定装置顶部12、102和固定装置基座14、104的接合形成可以封装超级电池的腔室22、110。固定装置基座14、104可以固定在工作表面(例如，柜台、桌子、书桌等)上。固定装置顶部12、102可以与固定装置基座14、104对齐，使得孔18、106与轴20、108基本上同心。如上面所讨论的，在关闭位置，至少一个填充针可以紧密地靠近果冻卷组件。
接下来，在步骤308，测试电解质填充组件10、100，以确保至少一个腔室被充分密封，使得腔室压力可以改变和/或保持，而没有压力损失。然而，如果腔室没有充分密封，则电解质填充组件10、100将根据步骤306重新密封，然后将根据步骤308重新测试。
接下来，在步骤310，将充分密封的电解质填充组件10、100暴露于压力循环和电解质流动的组合。可以改变压力/流动过程以获得期望的结果。在一个实施例中，可以通过压力软管组件40向腔室22、110施加真空，直到实现预定的阈值(例如，5-25英寸汞柱)。启动泵(例如，蠕动泵或注射泵)208以将电解质输送到至少一个电解质填充软管组件16。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。至少一个电解质填充软管组件16将电解质输送到至少一个果冻卷组件72。泵208可以设定为预定的流动概况。预定的流动概况可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以是0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。填充可以在真空下持续进行预定的时间量(例如，40-60分钟)。一旦达到所需的电解质的量，腔室22、110的压力可以以受控的速率增加，直到达到大气压力。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在另一个实施例中，如上面所讨论的，可以通过压力软管组件40向腔室22、110施加真空。真空水平可在约5-25英寸汞柱之间。泵208可以将电解质以期望的流动速率输送到电解质填充软管组件16，然后该电解质填充软管组件将电解质输送到相应的果冻卷组件72。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。期望的流动速率可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以为0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。与上述相对照，腔室22、110中的压力可以增加预定的时间量。例如，接近大气压力或高于大气压力的压力。这种压力的增加进一步有助于果冻卷组件72吸收电解质。如上面所讨论的，然后可以对腔室22、110施加真空，可以继续填充电解质。一旦所需量的电解质被吸收，腔室22、110的压力可以以受控的速率增加，直到达到大气压力。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在又一个实施例中，在真空下，可以利用上面讨论的技术，遵循类似于果冻卷组件的吸收速率的流动速率，将电解质快速地输送到相应的果冻卷组件72。较快流动速率与较慢流动速率之间的交替在下文中称为可变流动速率。可变流动速率可以根据果冻卷组件72的吸收而实时地改变。电解质的快速输送可以填充果冻卷组件72的空体积。一旦达到预定的阈值(例如，流动时间、果冻卷组件的重量)，可以降低流动速率以确保果冻卷组件72的适当吸收。受控的流动速率可以根据需要输送剩余的电解质，以达到预定的量。期望的流动速率可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以为0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。一旦所需量的电解质被吸收，腔室22、110的压力可以以受控的速率增加，直到达到大气压力。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在示例性实施例中，如上面所讨论的，将预定量的电解质快速地输送到果冻卷组件72中。例如，如果果冻卷组件72在传统上保持大约3.5克电解质，并且需要8克电解质，则可以快速地输送大约3克电解质。果冻卷组件72可以使用可变流动速率填充。可以通过压力软管组件40向腔室22、110施加真空，直到达到期望的压力(例如，5-25英寸汞柱)。一旦在真空下，剩余的电解质在预定的时间段(例如，40-60分钟)内被精确地输送到果冻卷组件72。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。期望的流动速率可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以为0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。可选地，可以施加正压力来帮助果冻卷组件72吸收电解质。一旦所需量的电解质被吸收，腔室22、110中的压力可以以受控的速率增加，直到达到所需的压力。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在又一示例性实施例中，通过压力软管组件40向腔室22、110施加真空，直到达到期望的阈值(例如，5-25英寸汞柱)。果冻卷组件72可以使用可变流动速率或通过恒定流动速率填充电解质。在可变流动速率的情况下，如上面所讨论的，将预定量的电解质快速地输送到果冻卷组件72中。例如，如果果冻卷组件72在传统上保持大约3.5克电解质，并且需要8克电解质，则可以快速地输送大约3克电解质。此时，可以应用恒定流动速率，如上面所讨论的。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。
期望的流动速率可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以为0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。
期望的流动速率还可以取决于可用的待泵送的电解质。换句话说，一系列储存器可以流体地连接到泵(例如蠕动泵或注射泵)208的入口侧。特别地，泵208的每个出口通道可以具有相应的入口，其中每个相应的入口流体地连接到相应的储存器。根据果冻卷组件72的尺寸/类型，每个相应的储存器可以填充有预定量的电解质。在填充期间，泵208将可用的电解质分配到相应的果冻卷组件72中。因此，不依赖泵208来输送精确量的电解质。泵208的每个通道能够分配不同量的电解质。
可选地，可以施加正压力来帮助果冻卷组件72吸收电解质。一旦所需量的电解质被吸收，腔室22、110中的压力可以以受控的速率增加，直到达到所需的压力。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在另一个示例性实施例中，如图7所描绘的，可以通过压力软管组件40向腔室22、110施加真空，直到达到预定的阈值(例如-20英寸汞柱)。一旦在真空下，泵(例如，蠕动泵或注射泵)208被启动以将电解质输送到至少一个电解质填充软管组件16。至少一个电解质填充软管组件16将电解质输送到至少一个果冻卷组件72。真空可以在填充过程的至少一部分中始终保持恒定，或者可以关闭，使得腔室中的真空水平可以在整个填充过程中变化。期望的流动速率可以取决于果冻卷组件72的吸收速率。例如，果冻卷组件72中的空体积充满后的果冻卷组件72的吸收速率。在一个示例中，预定的流动速率可以为0.1-0.15ml/min。然而，可基于果冻卷组件72的尺寸/类型期望其他的流动速率。填充可以在真空下持续进行预定的时间量(例如，25-30分钟)。一旦所需量的电解质被吸收，腔室22、110的压力可以以受控的速率增加，直到达到大气压力(例如，10分钟)。可以至少部分地重复上述过程，以确保期望的结果。
在另一个实施例中，电解质填充软管组件16包括储存器。除了电解质填充组件10、100外可以使用所公开的储存器，或者其可以替代电解质填充组件10、100。上述实施例中的每一个都可以被修改为包括储存器。所公开的储存器可以填充有预定量的电解质，并且可以至少部分地依靠重力将所需量的电解质输送到果冻卷组件72。
电解质填充组件10、100可以同时填充多芯锂离子电池组70内的每个果冻卷组件72。此外，电解质填充组件100可以同时填充每个多芯锂离子电池组70。如上面所讨论的，进行电解质填充，使得整个果冻卷在整个卷中被均匀地润湿，不允许有干燥区域。优选地，每个芯构件从芯到芯具有等量的电解质，其变化在0.5g内，甚至更优选地在0.1g内，还更优选地在0.05g内。该变化随着电解质的总量而调整，并且通常小于每个芯的电解质总量的5％，或者甚至更优选地小于1％。将组件置于真空中有助于该填充过程，并且这对于电极的完全和均匀润湿至关重要。
电解质填充组件10、100可以进一步包括测量设备以监控电解质的量。特别地，测量设备可以确定系统(例如，槽)中剩余的和/或引入到果冻卷组件72中的电解质的量。测量可以包括压力、流量、时间、温度、重量以及它们的任意组合。因此，尽管描述了重量作为用于确保将可接受量的电解质输送到果冻卷组件72的准则，但是可以使用上述测量测试中的任何一种。
接下来，在步骤312，在电解质填充完成之后，打开电解质填充组件10、100，以能够移除超级电池(步骤314)。对超级电池称重以确定填充后重量(步骤316)。
最后，在步骤318，将实际重量(即，填充后重量与填充前重量之间的差值)与目标重量进行比较。如果实际重量在预定的允许变化的范围内，则填充的超级电池通过并完成。如果实际重量在预定的允许变化的范围外，则填充的超级电池失败，并可能被重新填充或报废。
多芯锂离子电池组包装/汇流条
如上面提到的，描述了一种多芯锂离子电池组，其具有密封的外壳，支撑构件设置在密封的外壳内。支撑构件包括多个空腔和多个锂离子芯构件(“果冻卷组件”)，其设置在多个空腔中的相应一个空腔内。所公开的空腔的开口可以暴露于外壳内的共享的大气区域。在锂离子芯构件发生故障并导致火灾的情况下，排出的气体能够占据共享的环境区域，这提供了比通常的单独“罐装的”芯构件中可用的体积大得多的体积。每个锂离子芯构件包括阳极、阴极和设置在每个阳极与阴极之间的隔板。在所述外壳内进一步包括电连接器，该电连接器将所述芯构件电连接到密封的外壳内部/外部的电位置。电连接器包括两个汇流条，第一汇流条将所述芯构件的阳极互连到外壳的负位置(例如，端子构件或保险丝组件)，第二汇流条将所述芯构件的阴极互连到外壳的正位置(例如，端子构件或密封的外壳)。
在示例性实施例中，如图8a-图12所描绘的，多芯锂离子电池组400包括罐402和盖子404，统称为“外壳”(见图9a-9b)。罐402可以利用传统制造方法由单件传导材料制成。例如，罐402可以由深冲压制成。罐402和盖子404可以由热传导和电传导的材料制成。例如铝涂覆的塑料、铝涂覆的陶瓷、镍涂覆的钢等。相对于罐402定位的是支撑构件组件406，其包括支撑构件408、果冻卷组件72、负汇流条414和正汇流条410(见图10)。如图10所示，果冻卷组件72相对于支撑构件408定位。特别地，空腔(未示出)位于支撑构件408内，使得果冻卷组件72可以以充足的间隔被容纳，使得在充电和放电反应期间可以发生有限的膨胀，从而防止果冻卷组件72的机械相互作用。此外，圆柱形空腔(未示出)可以具有直径略大于果冻卷组件72的直径的开口。
正汇流条410与果冻卷组件72的多个阴极配接(见图10)。特别地，汇流条410可以至少半永久地附接到果冻卷组件72。例如，果冻卷组件72的阴极端部的周边的至少一部分可以焊接到正汇流条410。正汇流条410可以进一步包括连接区域(例如，接片)411。连接区域411可以至少部分地位于正汇流条410的周边内，可以至少部分地位于从正汇流条410延伸至少一定距离的接片上，或者它们的组合。相对于连接区域411定位的是至少一个连接结构412(见图12)。连接结构412可以附接到连接区域411。连接结构412可以通过传统特征附接到连接区域411，所述传统特征包括焊接、紧固件、粘合剂(例如，导电的粘合剂)、集成特征及其任意组合。
负汇流条414与果冻卷组件72的多个阳极配接(见图8a)。特别地，果冻卷接片78可以至少半永久地附接到负汇流条414。例如，果冻卷接片78可以被重定向(例如，弯曲)以与负汇流条414配接。果冻卷接片78可以焊接到负汇流条414。负汇流条414可以进一步包括连接区域(例如，接片)415。连接区域415可以至少部分地位于负汇流条414的周边内，可以至少部分地位于从负汇流条414延伸至少一定距离的接片上，或者它们的组合。相对于连接区域415定位的是至少一个连接结构416(见图11)。连接结构416可以附接到连接区域415。连接结构416可以通过传统特征附接到连接区域415，所述传统特征包括焊接、紧固件、粘合剂(例如，导电的粘合剂)、集成特征及其任意组合。
连接结构412、416可以是至少部分柔性的。连接结构412、416可以成形(例如，折叠、弯曲)为期望的取向(例如90度)。连接结构412、416可以是弹性的，使得连接结构412、416可以恢复其预成形特征的至少一部分。连接结构412、416可以由至少一个传导材料(例如，金属)的薄片制成。连接结构412、416可以由多个堆叠的传导材料的薄片制成。例如，连接结构412、416可以由大约10个堆叠的传导材料的薄片制成。在示例性实施例中，连接结构412由至少一个薄铝片制成。特别地，连接结构412由多个薄铝片(例如，10片)制成。在另一个示例性实施例中，连接结构416由至少一个薄铜片制成。特别地，连接结构416由多个薄铜片(例如，10片)制成。在另一个实施例中，连接结构412、416可以由编织的传导材料(例如，金属)制成。
图8a-8c示出了罐402和支撑构件组件406的示例性组装过程。特别地，支撑构件组件406可以滑动到罐402中，使得连接结构412、416紧密地靠近罐402的开口403定位。如图9a所示，盖子404可以相对于罐402的开口403定位。例如，盖子404可以基本上垂直于开口403定位。连接结构412可以相对于盖子404定位，从而完成正连接。例如，连接结构412可以紧固到盖子404(例如，焊接方法、紧固件)。连接结构416可以相对于负端子420定位。例如，连接结构416可以紧固到负端子420(例如，焊接方法、紧固件)。在另一个实施例中，连接结构412和/或连接结构416可以相对于位于罐402和盖子404外部的至少一个端子定位。连接结构412、416与盖子404的附接由此限定了第一位置，其中盖子404紧密地靠近壳体402并且至少部分地与壳体402接合。
盖子404和连接结构412、416可以相对于开口403定位，从而限定第二位置(图9b)。盖子404可以从第一位置旋转、枢转、移动到第二位置，以便至少部分地封闭支撑构件组件406。例如，盖子404可以在第一位置与第二位置之间旋转大约90度。连接结构412、416可以顺应盖子404的运动。例如，连接结构412、416可以以连接结构412、416不阻碍盖子404从第一位置移动到第二位置的方式弯曲或折叠。如上面所描述的，在这种移动期间，连接结构412、416可以成形为期望的取向。在第二位置，盖子404可以被组装(例如，焊接方法、紧固件)到罐402，从而将支撑构件组件406密封在其中。
在又一方面，一个或更多个毯状结构可以设置在所公开的外壳内。毯状结构通常被配置和定尺寸为可定位在锂离子芯构件附近，例如在开放的果冻卷顶部，使得进入或来自锂离子芯构件的任何气体/流体流动遇到该毯状结构。因此，毯状结构可以有利地起到基本上限制可能从锂离子芯构件排出的热颗粒残余物(例如，液体电解质和电解质气体)的量的作用，而不会与相邻的锂离子芯构件/果冻卷发生不期望的相互作用。毯状结构可以具有促进相对于毯状结构的轴向气体流动但是显著减少其中的横向(例如，一侧到另一侧)流动的流动特性的特征。因此，根据示例性实施例，由锂离子芯构件/果冻卷排出的气体和/或其他流体优选地以基本轴向方式通过毯状结构被引导至外壳的共享大气(或单独的分隔区域)。就大气区域内的压力超过适用的压力阈值而言，可以启动与所公开的外壳相关联的排气机构422，由此气体从外壳排出到外部环境。
在示例性实施例中，响应于所公开的外壳内的压力累积超过预定的压力阈值，压力断开装置(“pdd”)有利地电隔离与锂离子电池组相关联的果冻卷组件72。pdd可以紧密地靠近负端子420，并且可以包括位于所公开的外壳的外部面上的可偏转凸圆424和保险丝组件426，该保险丝组件适于响应于所公开的外壳内的压力累积超过阈值压力水平而将所公开的外壳内的锂离子电池组部件电隔离。附接到保险丝组件的是与可偏转凸圆的中心线对齐的结构特征。
当内部压力达到pdd阈值时，可偏转凸圆424弹出以接触该结构特征，导致正端子与负端子之间短路，这导致保险丝失效。在保险丝426失效(即，“熔断”)后，连接到外部电路的负端子与容器中的果冻卷隔离，并且负端子经由所公开的外壳和结构特征保持连接到正端子，导致电流直接从负端子流向所公开的外壳，即绕过果冻卷组件72。
在又一示例性实施例中，如图13-图17b所描绘的，多芯锂离子电池组500包括罐502和盖子504，统称为“外壳”(见图15-图17b)。罐502可以利用传统制造方法由单件传导材料制成。例如，罐502可以由深冲压制成。罐502和盖子504可以由热传导和电传导的材料制成。例如铝涂覆的塑料、铝涂覆的陶瓷、镍涂覆的钢等。罐502和/或盖子504可以进一步包括孔526，该孔在多芯锂离子电池组500的形成期间(例如，用电解质填充果冻卷组件和果冻卷组件的初始激活)保持打开。一旦形成完成，盖528可以附接(例如焊接)到孔526以确保没有泄漏。
相对于罐502定位的是支撑构件组件506，其包括支撑构件508、果冻卷组件72、毯子510、负汇流条414和正汇流条410(未示出)。支撑构件组件506可以进一步包括电隔离材料516(例如，
正汇流条410(未示出)与果冻卷组件72的多个阴极配接(见图10)。特别地，汇流条410(未示出)可以至少半永久地附接到果冻卷组件72。例如，果冻卷组件72的阴极端部的周边的至少一部分可以焊接到正汇流条410(未示出)。正汇流条410(未示出)可以进一步包括连接区域(例如，接片)411。连接区域411可以至少部分地位于正汇流条410的周边内，或者可以至少部分地位于从正汇流条410延伸至少一定距离的接片上。相对于连接区域411(未示出)定位的是至少一个连接结构412(见图12)。连接结构412可以至少部分地位于正汇流条410(未示出)的周边内，或者可以至少部分地位于从正汇流条410(未示出)延伸至少一定距离的接片上，或者它们的任意组合。连接结构412可以通过传统特征附接到连接区域411，所述传统特征包括焊接、紧固件、粘合剂(例如，导电的粘合剂)、集成特征及其任意组合。
负汇流条414与果冻卷组件72的多个阳极配接(见图13)。特别地，果冻卷接片78可以至少半永久地附接到负汇流条414。例如，果冻卷接片78可以被重定向(例如，弯曲)以与负汇流条414配接。果冻卷接片78可以焊接到负汇流条414。负汇流条414可以进一步包括连接区域(例如，接片)415。连接区域415可以至少部分地位于负汇流条414的周边内，或者可以至少部分地位于从负汇流条414延伸至少一定距离的接片上。相对于连接区域415定位的是至少一个连接结构416(见图13)。连接结构416可以至少部分地位于负汇流条414的周边内，或者可以至少部分地位于从负汇流条414延伸至少一定距离的接片上，或者它们的任意组合。连接结构416可以通过传统特征附接到连接区域415，所述传统特征包括焊接、紧固件、粘合剂(例如，导电的粘合剂)、集成特征及其任意组合。
连接结构412、416可以是至少部分柔性的。连接结构412、416可以成形(例如折叠、弯曲)为期望的取向(例如90度)。连接结构412、416可以是弹性的，使得连接结构412、416可以恢复其预成形特征的至少一部分。连接结构412、416可以由至少一个传导材料(例如，金属)的薄片制成。连接结构412、416可以由多个堆叠的传导材料的薄片制成。例如，连接结构412、416可以由大约10个堆叠的传导材料的薄片制成。在示例性实施例中，连接结构412由至少一个薄铝片制成。特别地，连接结构412由多个薄铝片(例如，10片)制成。在另一个示例性实施例中，连接结构416由至少一个薄铜片制成。特别地，连接结构416由多个薄铜片(例如，10片)制成。在另一个实施例中，连接结构412、416可以由编织的传导材料(例如，金属)制成。
多芯锂离子电池组500可以进一步包括用于控制来自位于其中的果冻卷组件72的气体/流体流动的结构。在示例性实施例中，并且如图13-14所示，所公开的用于控制气体/流体流动的结构可以采取毯子或垫子510的形式，该毯子或垫子定位成与容纳在支撑构件508内的果冻卷组件72(特别是果冻卷组件72的开口端部)接触(或紧密靠近)。如果/当从一个或更多个果冻卷组件释放时，毯子510基本上限制与相邻的果冻卷组件72相互作用的热颗粒残留物(例如，液体电解质和电解质气体)的量。在示例性实施例中，毯子510包括孔/特征，其有助于电解质的充电以及电化学单元与相关联的汇流条之间的电连接。在另一个示例性实施例中，毯子510可以将果冻卷组件72的至少一部分与罐502和/或盖子504电隔离。具体地，毯子510可以将与果冻卷组件72电连接的汇流条414与罐502和/或盖子504的内表面电隔离。
毯子510通常具有促进轴向气体和流体流动通过毯子510但是显著减少毯子510内的横向(例如，一侧到另一侧)流动的流动特性的特征。因此，与这种气体/流体流动相关的颗粒被迫通过毯子510的主体并进入外壳的共享大气(或单独的分隔区域)中。就共享大气中达到适用的阈值压力而言，含有颗粒的气体/流体从外壳排出。例如，通过排气机构422，其可以与盖子504相关联，由此气体从外壳排出到外部环境。然而，可预期其他的排气口522位置。
在一显著实施例中，毯子510由陶瓷材料(或类似材料)制成，其具有促进轴向流动通过其中的孔径/结构。陶瓷材料通常在相对高的温度下稳定，例如高于200℃。在本公开的示例性实施例中，所公开的毯子的孔径尺寸被设定为使得(i)捕获较大的热颗粒/碎片，例如较大尺寸的碳化碎片、金属碎片、金属氧化物颗粒和熔化的金属颗粒，以确保这些较大的颗粒/碎片不接触相邻的果冻卷组件72，以及(ii)促进较小的颗粒和气体穿过毯子510并离开排气口522(如果排气口被启动)。出于本公开的目的，较小的颗粒是那些将自由地通过排气口522从而不会在排气口522出口内被卡住/堵塞的颗粒。在一显著实施例中，毯子510安装在汇流条414下方；然而，毯子510可以安装在汇流条414上方。由于毯子510可以非常靠近果冻卷组件72，所以毯子510可以通过从果冻卷组件72提取热量而额外地起到散热器的作用。果冻卷组件72内过多的热量积累可能导致过早失效和/或热失控。
在示例性实施例中，毯子510可以由绝热的矿物材料(例如，
尽管所公开的用于控制来自电化学单元的气体/流体流动的结构被描述/描绘为毯子510，但是应当注意，控制气体/流体流动的期望功能可以通过位于果冻卷组件附近的多个分立的元件来实现，例如以一对一的方式。因此，单独的气体/流体流动元件可以定位在单独的果冻卷组件的开口端部附近，以便于从果冻卷组件排出的气体/流体的轴向/非横向流动，同时捕获较大的颗粒，如上文参考毯子510所描述的。以类似的方式，所公开的用于控制气体/流体流动的结构可以被配置/定尺寸为相对于位于外壳内的果冻卷组件的子集(例如，一行或一列果冻卷组件)提供流动控制功能的结构。
多芯锂离子电池组500可以按照上面参照图8a-8c讨论的过程组装。特别地，支撑构件组件506可以滑动到罐502中，使得连接结构412、416紧密靠近罐402的开口403定位。如图16所示，盖子504可以相对于罐502的开口503定位。例如，盖子504可以基本上垂直于开口503定位。连接结构412可以相对于盖子504定位，从而完成正连接。例如，连接结构412可以紧固到盖子504(例如，焊接方法、紧固件)。连接结构416可以相对于负端子524定位。例如，连接结构416可以紧固到负端子524(例如，焊接方法、紧固件)。在另一个实施例中，连接结构412和/或连接结构416可以相对于位于罐502和盖子504外部的至少一个端子定位。连接结构412、416与盖子504的附接由此限定了第一位置，其中盖子504紧密靠近壳体502并且至少部分地与壳体502接合。
盖子504和连接结构412、416可以相对于开口503定位，从而限定第二位置(图17a-17b)。盖子504可以从第一位置旋转、枢转、移动到第二位置，以便至少部分地封闭支撑构件组件506。例如，盖子504可以在第一位置与第二位置之间旋转大约90度。连接结构412、416可以顺应盖子504的运动。例如，连接结构412、416可以以连接结构412、416不阻碍盖子504从第一位置移动到第二位置的方式弯曲或折叠。如上面所描述的，在这种移动期间，连接结构412、416可以成形为期望的取向。在第二位置，盖子504可以被组装(例如，焊接方法、紧固件)到罐502，从而将支撑构件组件506密封在其中。一旦形成完成，盖528可以附接(例如焊接)到孔526以确保没有泄漏。
在示例性实施例中，响应于所公开的外壳内的压力累积超过预定的压力阈值，压力断开装置(“pdd”)有利地电隔离与锂离子电池组相关联的果冻卷组件72。pdd可以紧密靠近负端子524，并且可以包括位于所公开的外壳的外部面上的可偏转凸圆530和保险丝组件532，该保险丝组件适于响应于所公开的外壳内的压力累积超过阈值压力水平而将所公开的外壳内的锂离子电池组部件电隔离。附接到保险丝组件的是与可偏转凸圆的中心线对齐的结构特征。
当内部压力达到pdd阈值时，可偏转凸圆530弹出以接触该结构特征，导致正端子与负端子之间短路，这导致保险丝失效。在保险丝532失效(即，“熔断”)后，连接到外部电路的负端子与容器中的果冻卷隔离，并且负端子经由所公开的外壳和结构特征保持连接到正端子，导致电流直接从负端子流向所公开的外壳，即绕过果冻卷组件72。
如上面所讨论的，在与罐402、502安装之前，利用过程300，果冻卷组件72可以在定位于支撑构件408、508中时填充电解质。在这样做时，重要的是确保电解质被填充并保持在果冻卷组件72内。电解质溢出/外溢到果冻卷组件72和/或支撑构件408、508的外部会引起果冻卷组件72的安全性和可靠性问题。因此，结合过程300对于确保最大化电解质吸收和最小化果冻卷组件72故障都是重要的。
尽管已经参考示例性实施方式描述了本公开，但是本公开不限于这种示例性实施方式。相反，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以采用各种修改、改进和/或替代实施方式。
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