1.本发明通常涉及用于在电池制造中使用的夹持板。特别地、但非排他地，本发明涉及用于在车辆牵引电池制造中、例如在焊接过程期间使用的夹持板。本发明的各方面涉及夹持装置、激光焊接的方法以及控制系统。
背景技术：
2.最近对提供电池供电的车辆的兴趣增加，这使得车辆电池、特别是车辆牵引电池技术得以发展。通常期望车辆电池提供高能量容量和峰值电流输出，同时使电池模块的尺寸和重量最小化以及因此使车辆的尺寸和重量最小化。
3.车辆牵引电池通常包括一个或更多个模块，所述一个或更多个模块各自包括多个电池单元。通常期望将电池单元密集地封装到电池模块中，以便在给定的封装容积内使所能提供的能量和电流容量最大化。电池单元之间的电连接通常由汇流条组件提供。
4.期望提供可高度重复并且避免错误电连接的制造过程。单个电池模块通常可以包括电力电池单元与汇流条组件之间的大量电连接，并且在最坏的情况下，任何错误连接都可能导致整个模块故障，从而潜在地需要整个模块质量控制失效并且必须在可能的情况下返工或者以其他方式报废。因此，重要的是制造车辆电池，包括以稳固的、可重复的并且减少错误连接形成的方式形成电连接。
5.本文中所公开的实施方式的目的是至少减轻现有技术的问题中的一个或更多个问题。
技术实现要素：
6.根据本公开的方面，提供了一种用于在激光焊接系统中使用的夹持装置，以向汇流条组件的多个连接凸片提供压缩力，并且将多个连接凸片中的每个连接凸片压到电池单元阵列的电力电池单元的对应端子上，夹持装置包括：
7.支承部件，该支承部件具有夹持面；以及
8.多个夹持元件，所述多个夹持元件支承在支承部件上并且从夹持面延伸；
9.其中，多个夹持元件中的每个夹持元件布置成提供压缩力，其中，多个夹持元件中的每个夹持元件均包括周缘外壁和中央空间，该中央空间构造成允许激光光线穿过其中以执行激光焊接。
10.多个夹持元件中的每个夹持元件可以布置成向汇流条组件的相应连接凸片提供压缩力，以在以下各项中的一项或更多项期间将相应的连接凸片压到电池单元阵列的电力电池单元的对应端子上：
11.将汇流条组件与电池单元阵列对准；
12.将汇流条组件与电池单元阵列预夹紧；
13.在确定从激光头到焊接位置的距离的测量过程期间；以及
14.在激光焊接期间。
15.每个夹持元件可以包括：安装端部，该安装端部构造成安装在支承部件上；以及接触端部，该接触端部构造成接合待被激光焊接的连接凸片；其中，安装端部大于接触端部。
16.每个夹持元件可以具有截头锥形形状；或截头棱锥形状。锥形形状的夹持元件可以具有正圆锥体形状、即围绕与锥体基部正交的中心轴线对称。锥形形状可以为截头锥体。
17.每个夹持元件可以包括穿过周缘外壁的开口，该开口构造成允许气体在中央空间与夹持元件外部之间流动。
18.每个夹持元件可以包括：
19.接触端部，该接触端部构造成定位在待被激光焊接的连接凸片上；其中，接触端部为堞形的，以提供：
20.多个接触突出部，所述多个接触突出部构造成与待被激光焊接的连接凸片接触，并且允许施加压力至连接凸片；以及
21.多个开口，所述多个开口构造成允许气体在中央空间与夹持元件外部之间流动。
22.每个夹持元件在安装端面与外壁之间可以具有90
°
与70
°
之间的角度。在一些示例中，该角度可以在85
°
与80
°
之间。例如，该角度可以为约78.5
°
。每个夹持元件穿过安装端面的中心点在整个安装端部上可以具有10mm与15mm之间的内部尺寸。例如，这样的内部尺寸可以在12mm与13mm之间。例如，这样的内部尺寸可以为约12.5mm。每个夹持元件穿过接触端面的中心点在整个接触端部上可以具有5mm与9mm之间的内部尺寸。例如，这样的内部尺寸可以在6mm与8mm之间。例如，这样的内部尺寸为约7.5mm。每个夹持元件的安装端部与接触端部之间的距离可以在14mm与21mm之间。例如，该距离可以在17mm与18mm之间。
23.支承部件可以包括多个气体通道。每个夹持元件可以构造成接纳经由支承部件的多个气体通道中的至少一个对应的气体通道供应到中央空间中的气体。每个夹持元件可以构造成接纳经由支承部件的围绕夹持元件的安装端部布置的多个专用弧形气体通道而供应到中央空间8中的气体。
24.每个夹持元件的周缘外壁可以安装在支承部件的夹持面的相应安装部分处。每个安装部分可以向内延伸超过夹持元件的周缘外部部分，以形成安装部分边沿，并且至少一个对应的气体通道可以定位成穿过安装部分边沿。
25.每个夹持元件的接触端部可以包括围绕接触端部交替布置的六个接触突出部和六个开口。
26.支承部件可以包括连接至多个气体通道的供应通道，该供应通道构造成允许将气体供应至夹持元件的中央空间中的每个中央空间。在示例中，气体的供应可以由单个气体源提供。
27.每个夹持元件可以经由对应的弹簧元件安装在支承部件的夹持面处。弹簧元件可以构造成在夹持装置被定位时压缩，以使得夹持元件提供压缩力。在一些示例中，这样的弹簧元件可以将汇流条组件的相应连接凸片压到对应的端子中，以用于将连接凸片激光焊接至端子。
28.每个夹持元件可以以可旋转的方式安装，以允许夹持元件围绕与夹持面大致正交的旋转轴线旋转。例如，每个夹持元件可以以可旋转的方式安装在支承部件中。例如，每个夹持元件可以以可旋转的方式安装在支承部件的夹持面处。
29.夹持装置可以包括20个与100个之间的夹持元件。可选择地，夹持装置可以包括40
个与80个之间的夹持元件；例如，可以有60个夹持元件。
30.每个夹持元件可以由绝缘材料形成。这样的材料可以是电绝缘的。优选地，绝缘材料是陶瓷或塑料。每个夹持元件可以是三维打印的夹持元件。例如，每个夹持元件可以是3d打印的塑料夹持元件。
31.在另一方面中，提供了一种将汇流条组件激光焊接至多个电力电池单元的方法，该方法包括：
32.将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；
33.使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应的端子上；以及
34.在由夹持装置施加压力期间，将每个连接凸片激光焊接至对应的端子。
35.该方法可以包括在激光焊接期间在夹持元件中的每个夹持元件的中央空间中提供惰性气体。优选地，惰性供应气体为氩气。
36.在另一方面中，提供了一种包括一个或更多个控制器的控制系统，该控制系统构造成控制激光焊接系统来执行焊接过程，以通过以下各项将汇流条组件激光焊接至包括多个电力电池单元的电池单元阵列：
37.将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；
38.使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子上；以及
39.在由夹持装置施加压力期间，将每个连接凸片激光焊接至对应的端子。
40.在另一方面中，提供了一种用于在激光焊接系统中使用的夹持装置，该夹持装置包括：
41.支承部件，该支承部件具有夹持面；
42.多个夹持元件，所述多个夹持元件从夹持面延伸；以及
43.多个弹簧元件，其中：
44.多个夹持元件中的每个夹持元件安装在多个弹簧元件的相应弹簧元件上；
45.多个夹持元件中的每个夹持元件布置成当压缩力被施加至支承部件时向汇流条组件的相应连接凸片提供压缩力，以将每个相应的连接凸片压到电池单元阵列的电力电池单元的对应端子上；并且
46.每个弹簧元件构造成当压缩力被施加至支承部件时并且当安装在弹簧元件上的对应夹持元件与待被激光焊接的相应连接凸片接触时进行压缩。
47.因为夹持元件中的每个夹持元件在夹持装置靠近并且压靠电池单元阵列时能够单独地进行压缩，使得夹持元件各自压靠待被激光焊接至电池单元阵列的端子的相应连接凸片，所以可以考虑到端子位置的任何变化，并且仍然可以实现每个端子与其连接凸片的牢固焊接。也就是说，电池单元阵列的电池单元的端子大致布置在x-y平面中，但是可以存在一定的z位置变化。例如，z位置变化可能是由于阵列中的电池单元的微小不对准、和/或阵列中的电池单元的尺寸变化引起的。因为夹持元件各自安装在弹簧元件上，弹簧元件可以压缩以改变夹持元件(例如，与待被焊接的连接凸片接触的夹持元件)的夹持端部的z位
置，所以每个夹持元件可以以良好/紧密的接触将其相应的连接凸片夹持至对应的端子，而不会使其他连接凸片过于用力地夹持至其相应的凸片、并且/或者不会使其他连接凸片与其相应的凸片接触过少或没有接触，这两种情况都可能导致不合格的焊接连接。简而言之，由于端子可以位于不同的“z”位置中，因此每个单独的电池单元端子/连接凸片对具有单独的夹持力要求以用于良好质量的焊接，并且单独装有弹簧的夹持元件通过促进每个夹持元件能够独立调整位置来提供这种单独的夹持力，同时保持低轮廓(即、保持靠近支承部件)，如下面详细讨论的。
48.多个夹持元件中的每个夹持元件可以布置成向汇流条组件的相应连接凸片提供压缩力，以在以下各项中的一项或更多项期间将相应的连接凸片压到电池单元阵列的电力电池单元的对应端子上：
49.将汇流条组件与电池单元阵列对准；
50.将汇流条组件与电池单元阵列预夹持；
51.在确定从激光头到焊接位置的距离的测量过程期间；以及
52.在激光焊接期间。
53.每个夹持元件可以包括邻近弹簧元件定位的安装端部以及构造成接合待被激光焊接的连接凸片的接触端部。每个夹持元件和对应的弹簧元件可以包括从安装端部到接触端部的中央空间，以允许激光光线穿过其中来执行激光焊接。
54.弹簧元件可以包括向内朝向夹持元件的中央空间延伸的至少一个弹簧指形部分。夹持元件可以安装在弹簧元件的至少一个弹簧指形部分上。弹簧元件可以包括圆形单匝或多匝的波形弹簧，该波形弹簧可以具有与夹持元件后部面的直径相匹配的直径。
55.弹簧元件可以包括多个弹簧指形部分，并且夹持元件可以安装在弹簧元件的多个弹簧指形部分上。优选地，夹持元件安装在弹簧元件的三个弹簧指形部分上。
56.每个夹持元件可以包括在安装端部与接触端部之间延伸的周缘外壁；并且每个弹簧元件可以包括：周缘弹簧部分，该周缘弹簧部分围绕周缘外壁的在对应夹持元件的安装端部处的至少外部部分定位；以及对应的弹簧指形部分或弹簧接触部分，该弹簧指形部分或弹簧接触部分从弹簧弯曲部分向内朝向夹持元件的中央空间延伸，其中，夹持元件安装在弹簧元件的弹簧指形部分上。优选地，弹簧元件包括三个周缘弹簧部分和三个对应的弹簧指形部分。
57.每个夹持元件可以构造成围绕穿过中央空间居中地定向的旋转轴线旋转。
58.每个弹簧元件可以构造成当压缩力被施加至支承部件时并且当安装在弹簧元件上的对应夹持元件与待被激光焊接的相应连接凸片接触时在弹簧元件的局部部分中进行压缩，从而允许对应的夹持元件在夹持期间相对于夹持表面倾斜。
59.支承部件可以包括夹持板和背板，该夹持板包括夹持面，该背板与夹持板平行；并且每个弹簧元件可以包括夹置在夹持板与背板之间的弹簧板，以将每个弹簧元件保持在支承部件中，其中，每个弹簧元件从弹簧板延伸。
60.夹持装置可以包括以下各者中的一者或更多者：多个单独的弹簧板，所述多个单独的弹簧板各自对应于多个夹持元件的相应夹持元件；以及共用弹簧板，该共用弹簧板包括对应于多个夹持元件的多个弹簧板。
61.弹簧指形部分可以包括长形连接凸片部分。弹簧指形部分可以弯曲成使得长形连
接凸片部分朝向夹持面位于与夹持面不同的平面中。夹持元件可以安装在长形连接凸片部分上。
62.弹簧指形部分可以包括长形连接凸片部分和端部连接凸片部分。弹簧指形部分可以弯曲成使得长形连接凸片部分与夹持面位于大致平行的平面中。夹持元件可以安装在端部连接凸片部分上。
63.每个弹簧元件可以构造成在被压缩时向例如待被焊接的相应连接凸片提供高达12n、例如4n的线性力。
64.每个弹簧元件可以构造成在被压缩时允许对应的夹持元件相对于夹持面的位置沿着基本上垂直于夹持面的方向移动多达2.5mm、例如2.2mm。
65.弹簧元件可以由钢、例如由c1095蓝弹簧钢或其他类似的不锈钢合金制成。弹簧元件可以包括形成在具有0.2mm与0.8mm之间的板厚度(即、z尺寸)的弹簧板中的平的弹簧部分。例如、弹簧板的板厚度可以为约0.5mm。
66.在另一方面中，提供了一种将汇流条组件激光焊接至多个电力电池单元的方法，该方法包括：
67.将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；
68.使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件和对应的弹簧元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子上；以及
69.在由夹持装置施加压力期间，将每个连接凸片激光焊接至对应的端子。
70.在另一方面中，提供了一种包括一个或更多个控制器的控制系统，该控制系统构造成控制激光焊接系统来执行焊接过程，以通过以下各项将汇流条组件激光焊接至包括多个电力电池单元的电池单元阵列：
71.将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；
72.使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件和对应的弹簧元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子上；以及
73.在由夹持装置施加压力期间，将每个连接凸片激光焊接至对应的端子。
74.在本技术的范围内，明确意图的是，在前面的段落、权利要求和/或以下描述和附图中阐述的各个方面、实施方式、示例和替代方案以及特别是其各个特征可以独立地或以任何组合的方式被采用。也就是说，所有的实施方式和/或任何实施方式的特征可以以任何方式和/或组合来进行组合，除非这些特征不兼容。申请人保留修改任何原始提交的权利要求或相应提交的任何新的权利要求的权利，包括将任何原始提交的权利要求修改成从属于任何其他权利要求的任何特征和/或并入任何其他权利要求的任何特征的权利，尽管最初没有以该方式要求保护。
附图说明
75.现在将参照附图仅通过示例来描述实施方式，在附图中：
76.图1示出了机械结合在一起的圆柱形电池单元组；
77.图2a和图2b示出了包括汇流条组件的组件的一部分，该汇流条组件具有连接至圆
柱形电池单元组中的相应电池单元的端子的连接凸片；
78.图3示出了根据本公开的示例的夹持装置；
79.图4示出了穿过根据本公开的示例的夹持元件的横截面；
80.图5示出了根据本公开的示例的夹持板的后视图；
81.图6示出了根据本公开的示例的弹簧板的一部分；
82.图7a至图7c示出了根据本公开的示例的示意性弹簧指形部分；
83.图8示出了根据本公开的示例将汇流条组件激光焊接至多个电力电池单元的方法；
84.图9示出了根据本公开的示例将汇流条组件激光焊接至多个电力电池单元的方法；以及
85.图10示出了根据本公开的示例的控制系统。
具体实施方式
86.图1示出了包括多个圆柱形电池单元1010的块1000。电池单元可以机械地连结在一起、例如经由位于电池单元1010的圆柱形表面上的粘合剂而机械地连结在一起。圆柱形电池单元1010可以以左右构型布置。块1000可以包括成排的电池单元1010，其中每排相对于相邻排偏移大约等于圆柱形电池单元中的一个圆柱形电池单元的半径的距离，从而提高电池单元可以封装到给定容积中的效率。将理解的是，块1000的其他构型也是有用的，并且在一些示例中，电池单元不必是圆柱形的。
87.圆柱形电池单元1010以各种不同的尺寸广泛可用。例如，在用于车辆的牵引电池中，经常使用直径d为21mm和长度l为70mm的电池单元。这样的电池单元通常被称为21700电池单元(前两个数字是指直径d，以mm为单位，后三个数字是指长度l，以十分之一mm为单位)。然而，将理解的是，也可以使用其他尺寸的电池单元。
88.每个电池单元1010包括正极端子和负极端子。正极端子可以由电池单元的第一端部1012的中央区域中的钢端盖提供。在一些示例中，负极端子可以由第二端部1014处的钢圆柱形帽或板提供。在一些示例中，负极端子可以由钢圆柱形外壳提供，该钢圆柱形外壳覆盖第二端部1014、第一端部1012与第二端部1014之间的整个圆柱形表面以及第一端部表面的周缘区域1016。第一端部表面的周缘区域1016还可以被称为第一端部表面1012的“肩部”区域。在市售电池单元中，有时存在以下情况：限定第一端部表面1012上的正极端子的端盖突出超过第一端部表面1012的肩部区域1016，尽管在图1中所示的电池单元中不是这种情况。
89.图2a和图2b示出了包括汇流条组件206的组件200的一部分，该汇流条组件206具有连接至圆柱形电池单元组中的相应电池单元的端子204的连接凸片208。组件200包括图1中所示的电池单元组1000。与电池单元的第一端部相邻地设置有汇流条组件206。汇流条组件206布置成将组内的所有电池单元彼此并联地电连接。
90.汇流条组件206构造成电连接至所有电池单元类型的端子(例如，正极端子或负极端子)。汇流条组件206可以包括、例如在连接至电池单元的负极端子的示例中包括负极收集板(例如，包括铝的负极收集板)，并且通过薄金属片材(例如，包括铜、例如为镀镍的铜的薄金属片材)连接至电池单元的负极端子。汇流条组件206可以包括、例如在连接至电池单
元的正极端子的示例中包括正极收集板(例如，包括铝的正极收集板)，并且通过薄金属片材(例如，包括铜、例如为镀镍的铜的薄金属片材)连接至电池单元的正极端子。
91.在其中电池单元的正极端子位于组件200的一个面处并且电池单元的负极端子位于组件200的相反面处的示例中，可以存在两个汇流条组件206——一个汇流条组件连接至正极端子并且另一汇流条组件连接至负极端子。在其中电池单元的正极端子和负极端子位于组件200的同一面处(例如，正极端子位于电池单元端部的每个电池单元端部的中心中，并且负极端子位于同一电池单元端部的肩部区域处)的示例中，可以存在包括各自具有相应薄金属片材的正极收集板和负极收集板两者的一个汇流条组件206，所述一个汇流条组件206通过薄金属片材连接至对应的端子。在这样的单个汇流条组件206的示例中，绝缘层可以定位在负极收集板与对应的薄金属片材之间、以及负极收集板与对应的薄金属片材之间，以确保正极收集板与负极收集板彼此电隔离。
92.汇流条组件206包括多个连接凸片208(例如，由薄金属片材形成的多个连接凸片208)，所述多个连接凸片208远离对应的收集板的本体延伸(也就是说，(由结合至正极收集板的薄金属片材形成的)多个正极端子连接凸片远离正极收集板的本体延伸，和/或(由结合至负极收集板的薄金属片材形成的)多个负极端子连接凸片远离负极收集板的本体延伸)。连接凸片208可以焊接至电池单元组1000中的电池单元的对应端子，并且连接凸片的定位使得每个电池单元1010在汇流条组件206相对于电池单元组1000恰当定位时可以连接至相应的连接凸片208。
93.汇流条组件206可以定位成与电池单元组1000相邻，使得正极连接凸片和/或负极连接凸片208与电池单元组1000内的电池单元的对应的正极端子和/或负极端子接触。然后，通过激光焊接将连接凸片208电连接并机械连接至相应端子。将理解的是，将连接凸片电连接并机械连接至端子的包括但不限于其他焊接技术的其他方法也是有用的。
94.连接凸片208中的每个连接凸片定位成与电池单元组1000内的单个电池单元的相应端子相邻，并且连接凸片的一部分可以激光焊接至相应端子。在将连接凸片208激光焊接至相应端子时，重要的是控制焊接中所使用的能量的量(例如，激光功率、激光聚焦)，以确保电池单元的内部部件不会被焊接过程期间产生的热量损坏(即、由材料上和/或材料中的过量和/或过长能量密度而造成的损坏)。因此，激光焊接可以是一种特别合适的技术，因为激光焊接使得能够对每个焊接操作期间所施加的能量的量进行精确控制。
95.在将连接凸片焊接至相应端子期间(并且因此一旦已经执行了焊接)，确保连接凸片208与相应端子处于良好的电接触和机械接触对于组件200的操作来说是重要的。在将连接凸片焊接至相应端子时、特别是在期望的更高速度的焊接过程中，期望确保连接凸片与端子之间的良好接触，并且使连接凸片与端子之间的间隙尽可能小。焊接前两个表面之间通常可接受的间隙最多可以为激光焊接所需穿透深度的10％。在将连接凸片焊接至端子(这可以被称为“栅格到电池单元”焊接)的情况下，这10％的最大间隙可以等同于30μm的最大间隙条件。本文中所公开的示例提供了一种夹持板，该夹持板可以提供这种水平的接触(《30μm间隙)，并且该夹持板可以在激光焊接期间用于将每个连接凸片与其相应端子接触。
96.图3示出了夹持板100的示例。这样的夹持板可以在具有布置结构、比如具有图2a和图2b的布置结构的激光焊接系统中使用，以向汇流条组件206的多个连接凸片208提供压缩力202，并且将多个连接凸片中的每个连接凸片208压到电池单元阵列1000的电力电池单
元1010的对应端子204上。
97.夹持装置100包括具有夹持面102a的支承部件102。支承部件102是刚性板，其可以移动并且压靠汇流条组件，以将汇流条组件的连接凸片压到电池单元阵列的端子上，从而用于将连接凸片激光焊接至相应端子。例如，夹持装置100可以在焊接系统中进行控制，以朝向超级电池单元滑动(例如，通过滑动轨道系统滑动)并且夹持在超级电池单元上(即、将汇流条组件的连接凸片压到超级电池单元中的电池单元的将被焊接的端子上)。支承部件102可以包括例如机加工的铝板(或者在一些示例中，包括夹在一起的一对板102x、102y)。
98.夹持装置100包括多个夹持元件104，所述多个夹持元件104支承在支承部件102上并且从夹持面102a伸出。多个夹持元件104中的每个夹持元件布置成提供压缩力。多个夹持元件104中的每个夹持元件可以布置成向汇流条组件206的相应连接凸片208提供压缩力202，以在例如以下各项中的一项或更多项期间将相应连接凸片208压到电池单元阵列1000的电力电池单元1010的对应端子204上：将汇流条组件206与电池单元阵列1000对准；将汇流条组件206与电池单元阵列100预夹持；在确定从激光头到焊接位置的距离的测量过程期间；以及在将连接凸片208激光焊接至阵列1000中的电池单元1010的对应端子204期间。
99.夹持装置100可以包括20个与100个之间的夹持元件104。例如，夹持装置100可以包括40个与80个之间的夹持元件。图3的示例示出了包括60个夹持元件的夹持装置100，其可以用于将汇流条组件的连接凸片激光焊接至包括60个电力电池单元的电池单元阵列(或者包括60个电池单元的倍数(例如，整数倍数)、例如120个或180个电池单元的超级电池单元阵列，或者例如每个具有60个电力电池单元的2个、5个、10个或20个电池单元阵列)。因此，每个夹持元件104用于一次将一个连接凸片夹持至其相应端子。
100.每个夹持元件104可以由电绝缘材料形成。优选地为电绝缘的，以便减轻电池单元、汇流条连接或整个超级电池单元的短路。也是优选的是，绝缘材料是不可压缩的，以便不会扭曲或改变其尺寸。绝缘材料可以例如由陶瓷或塑料材料(例如，ptfe塑料)制成。夹持元件还可以具有低反射率，这通过减轻来自夹持元件表面的不期望的杂散激光反射来辅助精确的激光焊接过程。
101.每个夹持元件104可以由刚性材料、即在正常夹持使用下基本上不可压缩的刚性材料形成。优选地为刚性的，以允许对凸片施加足够的压缩力以将凸片保持到将被激光焊接的端子上，并且减少凸片与端子之间形成间隙的可能性，间隙可能导致形成不合格的焊接连结。也就是说，需要坚固、坚硬的夹持表面来接触并压到待被焊接的凸片上。
102.在一些示例中，每个夹持元件可以是三维打印的夹持元件(例如，3d打印的塑料夹持元件)。夹持元件的三维打印可以用作一种形成具有精确尺寸的夹持元件的成本有效的方式，这也允许在需要的情况下灵活地改变夹持元件的设计(例如，特定形状)。
103.图4示出了穿过夹持元件104的横截面。夹持元件104包括周缘外壁112和中央空间116，该中央空间116构造成允许激光光线穿过其中以执行激光焊接。夹持元件具有构造成安装在支承部件102上的安装端部108以及构造成接合待被激光焊接的连接凸片的接触端部106。安装端部108大于接触端部106。夹持元件104在图4中具有截头锥形形状。另一示例夹持元件可以具有截头棱锥形状。(截头)锥形形状的夹持元件可以具有正圆(截头)锥体形状、即围绕与(截头)锥体基部垂直的中心轴线对称。
104.激光焊接可以用于将连接凸片与电池单元阵列的相应端子焊接在一起。示例激光
焊接系统可以使用高功率激光以产生朝向待被焊接的点指向的激光束。本文中所讨论的包括具有外壁112和穿过中间的空间116的夹持元件104的夹持板可以用于在焊接期间(并且可能在制造中的其他阶段)通过经由夹持元件的外壁112产生到连接凸片上的夹持力而将连接凸片与相应的端子夹持，并且允许激光光束穿过中央空间116触及待被焊接的连接凸片。在一些示例中，其他光束、比如用于检查焊接过程的监视光束或用于连接凸片z位置测量的测量光束也可以例如在焊接期间穿过夹持元件104的中央空间116。激光焊接系统能够非常快速地形成焊接部，并且能够对焊接功率和形状进行精细控制。因此，激光焊接系统特别适用于必须将紧密接近的多个部件快速焊接在一起的情况。
105.使用夹持元件104的渐缩形状、比如截头锥体形状允许激光同时触及由不同的相应夹持元件覆盖的多个焊接点(例如，激光可以同时触及(位于相应连接凸片处的)多达15个焊接点)。夹持元件104的渐缩(例如，锥形)形状允许激光光束于安装端部108处进入夹持元件104内的空间116，并且在激光以远离夹持元件104的中心轴线(即、沿着垂直于安装端部108和接触端部106的线)的角度进入空间116的情况下，那么与例如具有圆柱形/均匀面积的横截面夹持元件相比，激光阴影(即、激光无法进入/被阻挡的区域)减少。与较长的高度尺寸126相比，还期望在安装端部108与接触端部106之间具有较短/较浅的高度尺寸126，以减少激光阴影。
106.夹持元件穿过安装端面的中心点在整个安装端部上可以具有10mm与15mm之间(例如，在12mm与13mm之间、例如为12.5mm)的内部尺寸122。夹持元件穿过接触端面的中心点在整个接触端部上可以具有5mm与9mm之间(例如6mm与8mm之间、例如7.5mm)的内部尺寸124。夹持元件的安装端部108与接触端部106之间的距离可以在14mm与21mm之间(例如，在17mm与18mm之间)。
107.每个夹持元件104可以以可旋转的方式安装(例如，以可旋转的方式安装在支承部件102中或在支承部件102的夹持面102a处)，以允许夹持元件104围绕与夹持面102a大致正交的旋转轴线旋转。在待被焊接在一起的接触凸片和/或端子以平行地远离夹持元件104的待被焊接的接触端部106面的角度定向的情况下，以可旋转的方式安装的夹持元件104(特别是下面更详细讨论的安装有弹簧的可旋转夹持元件104)可以有利地能够围绕凸片/端子移动/旋转并且适应平行地远离的凸片/端子的角位移，并且提供良好的压力施加，以进一步实现良好质量的焊接。
108.在激光焊接期间，不期望在焊接区域附近具有氧气，因为这可能导致焊接部位处氧化，从而可能削弱焊接。因此，焊接部位可以充满不同气体(其可以被称为置换气体或保护气体)来置换空气，从而将氧气从焊接部位移除。还可以期望从焊接部位移除其他气体、比如环境空气中自然存在的氮气或其他气体。惰性气体可以用作置换气体，以在焊接前充满焊接部位。例如，氩气可以用于在焊接前充满焊接部位，并且在焊接期间存在于焊接部位处，因此焊接可以在没有氧气(或任何其他活性气体)存在的情况下进行。本文中所公开的示例允许使用置换气体来将空气(即、氧气)从焊接部位推出以进行焊接。
109.每个夹持元件104可以包括穿过周缘外壁112的开口114。开口114构造成允许气体在中央空间116与夹持元件104外部之间流动。例如，可以将置换气体(例如，氩气)引入将在其中进行焊接的中央空间116，并且置换气体的引入使得中央空间116内的空气(氧气)被推到夹持元件104外部从而远离焊接部位。可以经由一个或更多个气体通道120将置换气体引
入至空间116，这将在下面结合图5进行更详细的描述。气体(例如，氧气)传感器可以存在于焊接位置附近，以确定气体水平、例如氧气水平。图5图示了夹持装置的示例，该示例指示可以怎样将置换气体提供至夹持元件104内的空间116。
110.图4还示出了支承部件102b的安装部分102c和安装部分边沿102d，安装部分102c和安装部分边沿102d被限定成以便限定气体通道120的示例位置。夹持元件104可以安装在安装部分102c上，并且气体通道120可以定位成穿过安装部分边沿102d。图4中还示出了位于夹持元件104的安装端部108处的位移空间128，位移空间128允许夹持元件104在其中夹持元件104安装在支承部件102中的弹簧元件上的示例中移动返回到该位移空间128中以例如适应待被夹持的凸片的z位置的任何变化。
111.图4的示例中的开口114示出为在夹持元件104的接触端部106处的一系列开口，但是在其他示例中，开口114可以例如是穿过接触端部106与安装端部108之间的周缘外壁112、但不一定与接触端部106和安装端部108重合的一个或更多个孔。在一些示例中，可以在位于夹持元件104的安装端部108处的气体入口处将置换气体提供到夹持元件104的空间116中，并且开口114可以定位在夹持元件104的接触端部106处，使得置换气体可以从安装端部108流动至夹持端部106，并且将空气(氧气)沿着夹持元件104从安装端部108推出并且从开口114离开，从而冲刷夹持元件104内的整个空间116并使其填充有置换气体(例如，氩气)。可以期望获得从中央空间116流出至夹持元件104外部的层流气体，并且可以通过控制置换气体到气体通道120的流速来对气体流动的类型(例如，层流、湍流)进行控制。然而，重要的目的是将活性气体(例如，氧气)的存在从焊接位置移除，而不管用于实现该目的的置换气体流动类型。
112.图4中的夹持元件104具有接触端部106，接触端部106构造成定位在待被激光焊接的连接凸片上。本示例中的接触端部106包括作为堞形的接触端部106的一部分的开口114。接触端部106是堞形的以提供多个接触突出部118，所述多个接触突出部118构造成与待被激光焊接的连接凸片接触并且允许对连接凸片施加压力，并且多个开口114(接触突出部118之间的空间)构造成允许气体(例如，空气)在中央空间与夹持元件外部之间流动(例如，从中央空间116流出至夹持元件104外部)。
113.图4的示例具有接触端部106，该接触端部106包括围绕接触端部106交替布置的六个接触突出部和六个开口。具有六个接触突出部和六个开口提供了足够的接触材料来将凸片牢固地夹持至端子以实现良好质量的焊接，提供了足够的空间用于将空气(氧气)从中央空间116推出，并且在接触突出部断裂的情况下仍然存在足够的接触突出部提供足够的夹持。当然，在其他示例中也可以使用其他数目比如五个、七个或八个接触突出部和五个、七个或八个开口。在一些示例中，与开口的尺寸(其中，该尺寸可以被认为是在接触端部106处围绕周缘壁112的距离、例如接触端部106处的周长的10％)相比，接触突出部可以更大、或更小、或在尺寸上变化(例如，交替的大-小-大-小)。接触端部开口114的深度(例如，从接触端部106到周缘壁中的距离)也可以不同——期望具有足够大的深度以允许足够的气流从空间116流出，并且足够小以使得剩余的接触突出部118不会太长以至于它们可能比较短的突出部118更容易断裂。
114.因此，在这些示例中，切入每个锥体形状的夹持元件104的梢部(接触端部106)中的堞状部114、118可以有助于置换气体(例如，氩气)的流动和输送。支承部件102和陶瓷喷
嘴104也用作置换气体的输送系统。如上所述，从焊接位置移除氧含量对于保持低孔隙率和期望的微观结构特征是重要的。这可以通过本文中所公开的示例来实现，通过用氩气充满区域116，从而置换氧气和氮气重空气。焊接过程内典型的现有技术保护气体系统使用箱来包纳充满氩气的周围体积。这样做的缺点是系统的响应时间较慢，因为要交换的气体体积较大，并且昂贵的氩气消耗较高。通过利用每个夹持元件104作为其自身的“箱”且氩气供给流动通过支承部件102，极大地缩短了用以减少焊接位置处的氧气含量的清除时间，以及从而使氩气的消耗最小化(例如，最小化至夹持元件为1ltr/min，而常规的箱为200ltr/min)。该过程还由切入每个夹持元件104的梢部中的堞状部进行辅助，这些堞状部104在氩气被泵入时用作供氧气和空气快速逸出的通道。这种布置结构的结果是在夹持元件104内的每一个焊接位置上一致的保护气体水平。
115.图5示出了支承部件102的后视图(背面102b)。本示例中的支承部件102包括多个气体通道120。本示例中的每个夹持元件104构造成接纳经由支承部件102的多个气体通道120(在本示例中，每个夹持元件104有三个气体通道120)中的至少一个对应的气体通道120而供应到中央空间116中的气体(例如，氩气)。如图5中所示，每个夹持元件104可以构造成接纳经由支承部件102的围绕夹持元件104的安装端部布置的多个专用弧形气体通道120而供应到中央空间106中的气体。每个夹持元件104的周缘外壁116可以安装在支承部件102的夹持面的相应安装部分(图4中的部分102c)处。每个安装部分102c可以向内延伸超出夹持元件104的周缘外部部分116，以形成安装部分边沿(图4中的部分102d)，并且至少一个对应的气体通道120可以定位成穿过安装部分边沿102d。
116.支承部件102可以包括或连接至供应通道(未示出)，该供应通道连接至多个气体通道120。供应通道120构造成允许将气体(例如，氩气)经由气体通道120供应至夹持元件104的中央空间116中的每个中央空间116。例如，可以将气体从单个气体源供应至多个夹持元件104。在示例中，夹持装置可以包括60个夹持元件，并且每组15个夹持元件可以从单个气体供应源(或单个气体供给管道，其中四个供给管道中的每个供给管道均由单个气体供应源供应)供应置换气体。
117.以这种方式，支承部件120中的气体通道开口靠近夹持元件104，并且具有足够大的尺寸以允许气体通过支承部件102b(由于遵循夹持元件104在安装端部108处的周缘外壁内的外部周缘壁的形状的弧形形状)而容易地流动/提供到夹持元件104的空间116中，同时在气体通道120之间以及在气体通道120与通向空间116中的中央开口之间保留足够的支承部件材料从而在结构上是坚固的，并且允许在夹持期间由已安装的夹持元件104在支承部件102变形或断裂的风险低的情况下提供压力。在图5中还可以看到弹簧元件302，下面对弹簧元件302进行更详细的讨论。
118.如上所述，夹持元件104可以是弹簧式的，使得夹持元件104可以沿z方向单独移动(即、当夹持装置100处于使用中并且靠近或与待被焊接的凸片接触时，朝向/远离待被焊接的凸片)。图6示出了弹簧板300的一部分。每个圆形布置结构均可以被认为是弹簧元件302并且对应于锥形夹持元件，并且可以定位在夹持元件104的安装端部108处(即、每个夹持元件104可以被认为安装在弹簧元件302上)。弹簧元件302(在一些示例中，弹簧板300)可以由具有弹性的可弹性变形的材料、例如钢制成。特定示例为具有0.5mm板厚度(z尺寸)的c 1095蓝色弹簧钢。
119.如上所述，待被焊接的端子204(和凸片208)可以不在同一平面中；也就是说，端子204和凸片208可以相对于彼此竖向移位(沿z方向移位)。尽管可以存在电池端子高度的可能范围，但是在待被焊接的多个凸片(例如，具有60个凸片的阵列)上获得均匀且一致的夹持力是重要的。例如，电池单元高度的范围(即、电力端子位置在端子的平面外的差异)在相邻位置(即、相邻电力电池单元)之间可以高达1.1mm。使用例如如图5所示的弹簧板300可以允许该高度差异被适应并且允许进行焊接过程，其中，减轻了由于待被焊接在一起的凸片与端子之间存在间隙而导致的焊接质量差的风险。
120.每个夹持元件104可以经由对应的弹簧元件302安装在支承部件102的夹持面102a处。弹簧元件302可以构造成在夹持装置100被定位时进行压缩，以使得夹持元件104提供压缩力(并且例如，将汇流条组件的相应连接凸片压到对应端子中，以用于将连接凸片激光焊接至端子)。也就是说，本文中所公开的示例提供了用于在激光焊接系统中使用的夹持装置100，该夹持装置100包括：具有夹持面102a的支承部件102；从夹持面102a伸出的多个夹持元件104；以及多个弹簧元件302。多个夹持元件104中的每个夹持元件104安装在多个弹簧元件的相应弹簧元件302上。如上所述，多个夹持元件104中的每个夹持元件104布置成当压缩力被施加至支承部件102时向汇流条组件206的相应连接凸片208提供压缩力，以将每个相应连接凸片208压到电池单元阵列1000的电力电池单元1010的对应端子204上。每个弹簧元件302构造成当压缩力被施加至支承部件102时并且当安装在弹簧元件102上的对应夹持元件104与待被激光焊接的相应连接凸片208接触时进行压缩。
121.因此，弹簧式安装的夹持元件104允许待被焊接的每个单独的电池单元端子/连接凸片对被压在一起，以用于借助适合于该特定对的单独的力进行焊接，该单独的力可以由于“z”位置的变化而在整个端子阵列上不同，从而允许同时进行多个焊接，和/或在待被连接的部件的相同布置结构和定位期间，通过在每个单独的焊接位置处迎合待被焊接在一起的部件的定位来进行多个焊接。
122.在特定示例中，可以存在包括作为夹持元件104的陶瓷锥形喷嘴的夹持装置100，夹持元件104以60个为一组的方式布置。夹持元件可以根据电池单元节距(即、电池单元阵列中每个电力电池单元的端子的高度/z位移)进行定位。在如下所述的一些示例中，每个夹持元件04可以单独地被弹簧加载。每个夹持元件104构造成将夹持力施加到汇流条组件206的每个连接凸片208上。夹持元件104可以将凸片208压到电池单元1010的表面204上，并且使得两种材料能够成功焊接，而不会出现“熔合不足”类型的故障，这种故障可能在焊接期间当凸片208与端子204之间存在过量间隙时出现。
123.多个装有弹簧的夹持元件中的每个夹持元件可以布置成向汇流条组件的相应连接凸片提供压缩力，以在以下各项中的一项或更多项期间将相应的连接凸片压到电池单元阵列的电力电池单元的对应端子上：将汇流条组件与电池单元阵列对准；将汇流条组件与电池单元阵列预夹持；在确定从激光头到焊接位置的距离的测量过程期间；以及在激光焊接期间。
124.每个夹持元件104可以定位成夹持元件104的安装端部108邻近弹簧元件302定位(并且因此夹持元件104的接触端部106构造成接合待被激光焊接的连接凸片)。每个夹持元件104和对应的弹簧元件302可以包括中央空间116、316，以允许激光光线穿过其中从而执行激光焊接。当夹持元件104安装在其弹簧元件302上时，安装端部108处的通向夹持元件
104的空间116的开口可以与弹簧元件302(例如，弹簧元件302的中心)中的空间316对准，使得存在一起穿过夹持元件104和弹簧元件302的空间，激光光线可以穿过该空间以用于激光焊接。
125.弹簧元件302可以包括朝向夹持元件104的中央空间116向内延伸的至少一个弹簧指形部分304。夹持元件可以安装在弹簧元件的至少一个弹簧指形部分304上。如图6中所示，本示例具有围绕中央空间316均匀间隔的三个弹簧指形部分304。夹持元件可以安装在弹簧指形部分304上，使得周缘壁112抵靠弹簧指形部分304搁置。三个弹簧指形部分为夹持元件104提供充分支承，因为其提供了“三角形”支承，并且夹持元件104不能相对于支承部件102以不受支承的方式倾斜。另外，在夹持元件压靠待被焊接的连接凸片并且连接凸片(或者被压有连接凸片以用于焊接的端子)的平面与夹持元件的接触端部的平面不共面的情况下，夹持元件能够沿远离法线的任何方向倾斜并且适应非平面的连接凸片，并且通过三个(或者在其他示例中更多个)支承的弹簧指形部分的方式仍然向凸片提供夹持/压缩力，所述弹簧指形部分可以压缩不同的量以适应倾斜角度。在其他示例中，弹簧元件可以包括圆形单匝波形弹簧(类似于具有多个超出垫圈平面的峰起伏和谷起伏的垫圈)或多匝波形弹簧(例如，波峰到波峰的多匝波形弹簧类似于各自具有超出垫圈平面的多个峰起伏和谷起伏的垫圈的堆叠件，其中，垫圈部件的峰与相邻垫圈部件的谷接触；嵌套式多匝波形弹簧类似于各自具有超出垫圈平面的多个峰起伏和谷起伏的垫圈的堆叠件，其中，相邻的垫圈部件的峰彼此邻近)，所述单匝波形弹簧或多匝波形弹簧可以具有与夹持元件后部面的直径相匹配的直径。波形弹簧可以具有约为等效线圈弹簧的一半的高度(所谓等效，这意味着波形弹簧可以具有与线圈弹簧相当的力特性，但是波形弹簧的尺寸可以达到沿着弹簧的圆柱形轴线的尺寸的一半)。
126.在图6的示例中，每个弹簧元件320包括围绕中央空间316的外部区域定位的周缘弹簧部分306，其中从周缘弹簧部分306向内朝向中央空间316延伸有对应的弹簧指形部分304。当对应的夹持元件104安装在弹簧元件302的弹簧指形部分304上时，周缘弹簧部分306围绕周缘外壁112在夹持元件104的安装端部108处的至少外部部分定位。弹簧指形部分304从周缘弹簧部分306向内朝向夹持元件104的中央空间116延伸。
127.如图6中所示，在具有周缘弹簧部分和延伸的弹簧指形部分的布置结构中，三个弹簧指形部分304可以提供有利的弹簧布置结构，因为从相应的周缘弹簧部分306延伸有最少的(三个)弹簧指形部分304，从而为安装在弹簧指形部分304上的夹持元件104提供稳定的(三点式)基部，并且允许每个周缘弹簧部分306围绕中央空间外侧的最大部分(约圆周的三分之一)延伸，从而允许用于稳定安装的夹持元件的最大z范围变化。在一些示例中，每个弹簧元件可以构造成在被压缩时允许对应的夹持元件相对于夹持面的位置沿着与夹持面大致垂直的方向(z方向)移动多达2.2mm。
128.每个弹簧元件可以构造成在被压缩时向例如待被焊接的相应连接凸片提供高达12n的线性力。这可以通过弹簧元件的厚度(例如，0.5mm弹簧板(弹簧指形件/元件)厚度)、用于制造弹簧板的材料(例如，不锈钢、蓝弹簧钢)、通过多层板簧元件、通过单匝或多匝波形弹簧或者如技术人员将知道的其他方法来提供。
129.期望提供较大的压缩z范围，以允许将与夹持元件的接触端部平面不共面的连接凸片牢固地夹持，这通过夹持元件能够在支承弹簧指形部分上倾斜而得到促进，支承弹簧
指形部分能够压缩不同的量以提供倾斜。然而，还期望保持相对于夹持平面(即、夹持装置的整体高度)的低轮廓(较小的z尺寸)。在激光焊接过程中，焊接激光发射穿过每个夹持元件的中心，以到达电力电池单元的栅格凸片和端子。因此，由于夹持元件104和全部夹持装置100的周缘外壁112具有更大的z尺寸，激光的可行入射角度的范围减小。该角度保持尽可能大是重要的，因为该角度决定了多少电池单元可以被激光触及并且同时被焊接(即、针对用于焊接的激光光学头的每个位置同时被焊接)。限制激光光学头的运动以及增加对于激光光学头的每个位置的待被焊接的焊接凸片/端子的数目改善(减少)了周期时间并且改善(增加)了制造过程的效率。
130.每个夹持元件104可以构造成围绕穿过中央空间居中地定向的旋转轴线旋转。例如，夹持元件104能够在支承的弹簧指形部分304上滑动并旋转。这可以是期望的，以允许进一步的(旋转)自由度，从而与夹持元件104的接触端部106平面相比，适应连接凸片的任何非共面取向，并且允许足够牢固的夹持。存在不同的方式使夹持元件104可以以可旋转的方式安装。例如，如图4中所示，当通过安装部件的一部分中的截头锥形孔安装并且在背部处由例如弹簧元件(以及可能的支承部件的背板)支承时，具有更宽基部并且在接触端部处渐缩到更小横截面的锥体形状的夹持元件14可以旋转而不能够从支承部件102被移除。
131.如图3中所示，支承部件102可以包括具有夹持面的夹持板102x以及与夹持板102x平行的背板102y。每个弹簧元件302可以包括夹置于夹持板102x与背板102y之间的弹簧板300，以将每个弹簧元件302保持在支承部件102中，其中，每个弹簧元件302从弹簧板300延伸。在其他示例中，如图6中所示，夹持装置100可以包括共用弹簧板300，该共用弹簧板300包括与多个夹持元件104对应的多个弹簧元件302。在其他示例中，可以存在一个或更多个单独的弹簧板的组合，所述一个或更多个单独的弹簧板各自提供与相应的夹持元件104对应的至少一个弹簧元件302，并且共用弹簧板300包括多个弹簧元件302。
132.因此，在夹持装置100前进至超级电池单元(电力电池单元的连接凸片和端子)以提供夹持时，每个夹持元件104能够独立地调整其相对于其所夹持的电池单元的位置。这有助于克服由于将夹持元件的阵列保持远离较低的/另外的电池单元而导致的电池单元在承载件中定位过高(即、在z方向上显示为定位过高)所引发的任何夹持问题。
133.此外，在包括支承每个夹持元件104的多个弹簧指形部304的示例中，多个弹簧指形部304中的每个弹簧指形部可以构造成单独地进行压缩；也就是说，每个弹簧元件302可以在弹簧元件302的局部部分中进行压缩。例如，当压缩力被施加至支承部件102时并且当安装在弹簧元件302上的对应夹持元件104与待被激光焊接的相应连接凸片接触时，支承夹持元件104的弹簧指形部304中的一个或更多个弹簧指形部可以压缩。这允许对应的夹持元件104在夹持期间、例如在连接凸片和/或端子与夹持元件104的接触端部106的平面不共面的情况下相对于夹持表面102a倾斜。进而，与不能倾斜以适应要被夹持的元件的定位/平面的夹持元件104相比，因此可以实现改进的夹持。
134.可以制成根据上述描述的装有弹簧的夹持装置100，其可以在激光发射的线中适应电池单元/栅格的多达1.5mm的“z”浮动(即、待被焊接至相应连接凸片的端子的高度差异)，并且甚至可以适应相邻电池单元上不同的z浮动值。上述布置结构(例如，通过使用板簧或指形弹簧、或者单层波形弹簧或多层波形弹簧，这些弹簧与例如线圈弹簧相比更平(即、沿着弹簧的中心轴线在迎面压缩的方向上的尺寸更平))还提供了较小的/较薄的夹持
装置厚度以及因此激光的较高的“视场”，以允许更大数目的电池单元触及每个激光位置。这与使用线圈弹簧相反，线圈弹簧与所描述的弹簧指形布置结构相比可以在每个夹持侧增加多达10mm的厚度。
135.图7a至图7c示出了具有不同弯曲形式的弹簧指形部分304的示意性示例。图7a至图7c各自示出了包括长形连接凸片部分312a的弹簧指形部分304。也就是说，弹簧指形部分304可以弯曲成使得长形连接凸片部分312a朝向夹持面位于与夹持面不同的平面中。夹持元件可以安装在长形连接凸片部分312a上。图7a示出了长形连接凸片部分312a，该长形连接凸片部分312a是弹簧指形部分304，因此整个弹簧指形部分304位于夹持面的平面外。图7b示出了长形连接凸片部分312a，该长形连接凸片部分312a是弹簧指形部分304的局部部分，因此弹簧指形部分304的远离弹簧板300的部分312a位于夹持面的平面外，并且通过弹簧指形连接部分312c连接至弹簧板300，该弹簧指形连接部分312c可以与弹簧板300(和夹持面)共面。在一些示例中，如图7c中所示，弹簧指形部分304可以包括长形连接凸片部分312a和端部连接凸片部分312b(图7c还示出了弹簧指形连接部分312c，尽管可能不一定存在如图7a中所示的弹簧指形连接部分312c)。弹簧指形部分304可以弯曲成使得长形连接凸片部分312a和夹持面位于大致平行的平面中。夹持元件可以安装在与夹持面(和弹簧板300)共面的端部连接凸片部分312b上。
136.图8图示了将汇流条组件206激光焊接至多个电力电池单元1000的方法800。方法800包括：将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元802的对应端子上；使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应的端子804上；以及在由夹持装置806施加压力期间将每个连接凸片激光焊接至对应的端子。方法800可以包括在激光焊接期间在夹持元件中的每个夹持元件的中央空间中提供惰性气体。惰性供应气体可以优选地为氩气。
137.图9示出了将汇流条组件激光焊接至多个电力电池单元的方法900。方法900包括：将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元902的对应端子上；使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件和对应的弹簧元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子904上；以及在由夹持装置906施加压力期间将每个连接凸片激光焊接至对应端子。
138.将理解的是，图8和图9中所示的操作的顺序不是必需的，并且在一些实施方式中，所述步骤可以重新排序，并且/或者一些步骤可以完全省略。
139.图10示出了激光焊接组件1000的控制系统1006。控制系统1006包括一个或更多个控制器，并且构造成控制激光焊接系统1008以执行焊接过程，以例如通过上述方法中的任一方法或使用上述装置中的任一装置将汇流条组件激光焊接至包括多个电力电池单元的电池单元阵列。控制系统1006可以将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子上；以及在由夹持装置施加压力期间将每个连接凸片激光焊接至对应端子。控制系统1006可以将包括多个连接凸片的汇流条组件定位在电池单元
阵列的焊接面上，其中，多个连接凸片中的每个连接凸片定位在对应的电力电池单元的对应端子上；使用本文中所公开的任一夹持装置，以经由多个夹持元件和对应的弹簧元件向每个连接凸片提供压缩力，并且将连接凸片压到对应端子上；以及在由夹持装置施加压力期间将每个连接凸片激光焊接至对应端子。
140.将理解的是，本文中所公开的某些实施方式可以以硬件、软件或硬件和软件的组合的形式实现；例如，用以对控制系统进行控制以执行上述方法的软件。任何这样的软件可以以易失性或非易失性存储装置比方说例如像rom的无论是否可擦除或可重写的存储装置的形式存储，或者以存储器比方说例如ram、存储器芯片、装置或集成电路的形式存储，或者存储在光或磁可读介质比方说例如cd、dvd、磁盘或磁带上。应当理解的是，存储装置和存储介质是适于存储当被执行时实现本发明的实施方式的一个或多个程序的机器可读存储器的实施方式。因此，实施方式提供了包括用于实现任何前述权利要求中要求保护的系统或方法的代码的程序以及存储这样的程序的机器可读存储装置。更进一步地，可以经由任何介质比如通过有线或无线连接携载的通信信号电子地传达本发明的实施方式，并且实施方式适当地涵盖这样的内容。
141.本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及/或者因此公开的任何方法或过程的所有步骤可以以任何组合方式进行组合，除了这些特征和/或步骤中的至少一些特征和/或步骤相互排斥的组合。
142.除非另有明确说明，否则本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由用于相同、等同或类似目的的替代性特征代替。因此，除非另有明确说明，否则所公开的每个特征仅是通用系列的等同或类似特征的一个示例。
143.本发明不限制于任何前述实施方式的细节。本发明扩展到本说明书(包括任何所附权利要求、摘要和附图)中公开的特征的任何新颖特征或任何新颖特征组合，或者扩展到如此公开的任何方法或过程的步骤中的任何新颖的步骤或任何新颖步骤组合。权利要求不应被解释为仅覆盖前述实施方式，而是还覆盖落入权利要求书的范围内的任何实施方式。