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具有圆柱形电池电芯和带式接合的电池系统
申请号	CN202280055567.1	申请日	2022-09-08	公开(公告)号	CN117813725A	公开(公告)日	2024-04-02
申请人	小鹰公司;			发明人	E·E·弗兰克; B·迟; X·严;
摘要	一种系统，其包括具有一致定向的多个圆柱形电池电芯，其中，该多个圆柱形电池电芯中的每一个具有第一平面表面和第二平面表面。还存在设置在该多个圆柱形电池电芯的第二平面表面处的热管理和结构(TMS)板以及设置在该多个圆柱形电池电芯的第一平面表面处的接合板。该多个圆柱形电池电芯和接合板之间的至少一些电连接包括带式接合。
权利要求	1.一种系统，包括：具有一致定向的多个圆柱形电池电芯，其中，所述多个圆柱形电池电芯中的每一个具有第一平面表面和第二平面表面；热管理和结构(TMS)板，其被设置在所述多个圆柱形电池电芯的所述第二平面表面处；以及接合板，其被设置在所述多个圆柱形电池电芯的所述第一平面表面处，其中，所述多个圆柱形电池电芯与所述接合板之间的至少一些电连接包括带式接合。 2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述TMS板由铝制成，并且具有的厚度在1mm和 10mm的范围内，包括端值。 3.根据权利要求1所述的系统，其中，所述接合板由铝或铜制成，并且具有的厚度在 0.5mm和2mm的范围内，包括端值。 4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述带式接合中使用的带具有以下属性中的一种或多种：由铝或铜制成，具有的长度小于或等于30mm，并且在所述带式接合之前被预处理，以产生反射性较低的表面。 5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被包括在电动垂直起降(eVTOL)飞行器中，所述飞行器包括：(1)固定翼；以及(2)至少一个推进式倾转旋翼。 6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述系统被包括在电动垂直起降(eVTOL)飞行器中，所述飞行器包括：(1)固定翼；(2)至少一个推进式倾转旋翼；以及(3)至少一个牵引式倾转旋翼。 7.根据权利要求1所述的系统，还包括可重复使用的电池断开单元(BDU)。 8.一种方法，包括：提供具有一致定向的多个圆柱形电池电芯，其中，所述多个圆柱形电池电芯中的每一个具有第一平面表面和第二平面表面；提供热管理和结构(TMS)板，其被设置在所述多个圆柱形电池电芯的所述第二平面表面处；以及提供接合板，其被设置在所述多个圆柱形电池电芯的所述第一平面表面处，其中，所述多个圆柱形电池电芯与所述接合板之间的至少一些电连接包括带式接合。 9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述TMS板由铝制成，并且具有的厚度在1mm和 10mm的范围内，包括端值。 10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述接合板由铝或铜制成，并且具有的厚度在 0.5mm和2mm的范围内，包括端值。 11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述带式接合中使用的带具有以下属性中的一种或多种：由铝或铜制成，具有的长度小于或等于30mm，并且在所述带式接合之前被预处理，以产生反射性较低的表面。 12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法由电动垂直起降(eVTOL)飞行器执行，所述飞行器包括：(1)固定翼；以及(2)至少一个推进式倾转旋翼。 13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述方法由电动垂直起降(eVTOL)飞行器执行，所述飞行器包括：(1)固定翼；(2)至少一个推进式倾转旋翼；以及(3)至少一个牵引式倾转旋翼。 14.根据权利要求8所述的方法，还包括提供可重复使用的电池断开单元(BDU)。
说明书全文	具有圆柱形电池电芯和带式接合的电池系统 [0001] 对其他申请的交叉引用 [0002] 本申请要求2021年9月10日提交的题为“BATTERY SYSTEM WITH UNIFORMLY‑ORIENTED CELLS”的美国临时专利申请号63/242,690的优先权，该临时专利申请出于所有目的通过引用结合于本文。背景技术 [0003] 电动垂直起降(eVTOL)载具的一个吸引人的特征是它们在相对小的空间中降落而无需跑道的能力。为了使eVTOL载具甚至更具吸引力，开发者正在努力增加eVTOL载具的飞行范围和/或时间。能够更好地满足更远程的eVTOL载具的增长的需求的新电池系统将是期望的。附图说明 [0004] 在下面的详细描述和附图中公开了本发明的各种实施例。 [0005] 图1是图示了用于提供包括圆柱形电池电芯、接合板以及热管理和结构(TMS)板的系统的过程的实施例的流程图。 [0006] 图2是图示了具有圆柱形电池电芯、接合板、热管理和结构(TMS)板以及覆盖件的电池包的一部分的实施例的示图。 [0007] 图3A是图示了与圆柱形电池电芯的电连接的实施例的示图。 [0008] 图3B是图示了相邻圆柱形电池电芯之间的带式接合的实施例的放大图。 [0009] 图4由两个透视图图示了电池包的实施例。 [0010] 图5是图示了具有推进式倾转旋翼的电动垂直起降(eVTOL)飞行器的实施例的示图。 [0011] 图6是图示了具有牵引式倾转旋翼和推进式倾转旋翼的电动垂直起降(eVTOL)飞行器的实施例的示图。 [0012] 图7是图示了eVTOL飞行器中的电池系统位置的实施例的示图。 [0013] 图8是图示了包括电池系统的eVTOL飞行器实施例的外部视图的示图。 [0014] 图9是图示了电池系统的实施例的示图，该电池系统包括具有接合板对接合板布置结构的六个电池包。 [0015] 图10是图示了电池系统的实施例的示图，该电池系统包括具有热管理和结构(TMS)板对TMS板布置结构的六个电池包。 [0016] 图11A是图示了具有处于第一时间点的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。 [0017] 图11B是图示了具有处于第二状态的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。 [0018] 图11C是图示了具有处于第三状态的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。 [0019] 图11D是图示了具有分离的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。具体实施方式 [0020] 本发明可按多种方式来实施，包括作为过程；设备；系统；物质的组成；在计算机可读存储介质上实施的计算机程序产品；和/或处理器，例如配置成执行存储在耦接到该处理器的存储器上和/或由耦接到该处理器的存储器提供的指令的处理器。在本说明书中，这些实施方式或者本发明可采用的任何其他形式可被称为技术。一般而言，可在本发明的范围内改变所公开的过程的步骤的顺序。除非另有说明，否则被描述为配置成执行任务的例如处理器或存储器的部件可被实施为临时配置成在给定时间执行该任务的通用部件或者制造成执行该任务的专用部件。如本文所使用的，术语“处理器”是指配置成处理例如计算机程序指令的数据的一个或多个装置、电路和/或处理核心。 [0021] 连同说明本发明的原理的附图一起，下面提供本发明的一个或多个实施例的详细描述。本发明结合这些实施例来描述，但是本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅受权利要求限制，并且本发明涵盖许多替代方案、修改和等同物。在下面的描述中阐述了许多具体细节，以便提供对本发明的透彻理解。这些细节是出于例示的目的提供，并且可在没有这些具体细节中的一些或全部的情况下根据权利要求来实践本发明。为清楚起见，没有详细描述与本发明相关的技术领域中已知的技术材料，使得不会不必要地模糊本发明。 [0022] 本文描述了能够更好地处理与eVTOL载具相关联的相对大的电流消耗的电池系统和/或电池包的各种实施例。在一些实施例中，本文描述了这样的电池系统和/或电池包包括圆柱形电池电芯，该圆柱形电池电芯在一侧上被热管理和结构(TMS)板围绕，并且在另一侧上被接合板围绕，其中该圆柱形电池电芯和接合板之间的至少一些电连接是带式接合的。如下面将更详细地描述的，带式接合比例如引线接合的某些其他类型的接合具有更高的熔点。如下面将更详细地描述的，在一些实施例中，电池系统和/或电池包包括对于(例如，(更)长程的)eVTOL飞行器有益和/或有吸引力的其他部件、特性和/或特征。 [0023] 图1是图示了用于提供包括圆柱形电池电芯、接合板以及热管理和结构(TMS)板的系统的过程的实施例的流程图。在一些实施例中，图1的过程由电池包执行，其中电池系统包括一个或多个电池包，其中每个电池包具有其自己的一组圆柱形电池电芯、接合板、TMS板、覆盖件、电池断开单元(BDU)等。 [0024] 在100处，提供具有一致定向的多个圆柱形电池电芯，其中，该多个圆柱形电池电芯中的每一个都具有第一平面表面和第二平面表面。圆柱形电池电芯具有两个平面表面(即，第一平面表面和第二平面表面)，并且这些平面表面中的一个具有圆柱形电池电芯的正极端子和负极端子。如本文所使用的，术语“一致定向”意味着所有圆柱形电池电芯都被定向成使得具有正极端子和负极端子的平面表面全都面向相同的方向(例如，全部面向上、全部面向下等)。 [0025] 在102处，提供设置在该多个圆柱形电池电芯的第二平面表面处的热管理和结构(TMS)板。TMS板为电池系统提供结构支撑，并且用于借助通过TMS板从圆柱形电池电芯吸取热并将热从电池系统中吸出，而对圆柱形电池电芯进行热管理。为此，在一些实施例中，TMS板由例如铝的导热的刚性材料制成，其具有的厚度在1mm和10mm的范围内，包括端值。例如，对于eVTOL飞行器应用，这种/这些材料和厚度范围具有吸引力，因为它们提供了导热性和结构刚度与重量的良好平衡。 [0026] 在104处，提供设置在该多个圆柱形电池电芯的第一平面表面处的接合板，其中，该多个圆柱形电池电芯和接合板之间的至少一些电连接包括带式接合。如下面将更详细地示出的，在一些实施例中，接合板被形成或切割为暴露圆柱形电池电芯的正极端子和负极端子，同时仍将圆柱形电池电芯保持就位。 [0027] 在一些实施例中，接合板由铝或铜制成，并且具有的厚度在0.5mm和2mm的范围内，包括端值。这些材料和厚度范围对于eVTOL飞行器应用来说可能是期望的，因为它们提供了易于接合和/或结构刚度与重量的良好平衡。 [0028] 某些其他电池系统使用引线接合。在某些应用(例如，电动垂直起降(eVTOL)载具)中，可能存在引线接合因为其熔点而是不期望的极端案例或情况。例如，一些eVTOL飞行器能够以悬停飞行模式和向前飞行模式(例如，在此期间执行翼载飞行)两者操作，并且可能存在eVTOL飞行器保持在悬停模式相对长时间的情况。这可能会在持续的一段时间内从电池系统汲取相对大量的电流，并且使得引线接合失效。对于电动汽车，这可能只会使得电池系统失效，但在电动飞行器中，这可能会导致坠机。 [0029] 对于eVTOL飞行器要考虑的另一种极端情况是如果系统中的电池包中的一个失效。在电池包耗尽的情况下，电动飞行器将需要依靠剩余的电池包行进到安全的地方降落。对于eVTOL飞行器，执行垂直降落对功能完备的电池系统来说要求已经非常高。在电池包耗尽的情况下，剩余电池包将出现电流消耗的增加(对于垂直降落来说，该电流消耗一开始就已经很高)，并且这种增加的电流消耗可能会潜在地熔化引线接合。 [0030] 带式接合具有较低的焊接电阻和较高的载流能力，并且因此，能够更好地应对eVTOL飞行器所要求的(更)高电流消耗，尤其是在上述情况下。因此，本文描述的电池实施例和/或技术可优于某些其他类型的电池系统(例如，为电动汽车设计和/或使用引线接合的电池系统)是优选的。在一些实施例中，带(例如，用于带式接合中)具有以下属性中的一种或多种：由铝或铜制成，具有小于或等于30mm的长度，并且在带式接合之前被预处理，以产生较少反射表面。例如，该预处理可降低带的表面的反射性(例如，与有光泽或反射性的表面相反，产生更无光泽的表面)，使得该带在接合过程期间能够更好地吸收激光。在预处理期间可使用各种物理(例如，打磨、切割等)和/或化学(例如，用化学品蚀刻)工艺，以在带上实现期望的(例如，无光)效果。 [0031] 对于上面指定的带长度范围，较长的带增加通过带的阻抗或电阻，并且产生的热相对应地增加。对于为本文描述的某些目标eVTOL飞行器设计的电池系统的某些原型，所述长度足够长以实现期望的接合，同时仍将带式接合所产生的热量(例如，对于目标eVTOL飞行器的电流消耗)保持在可接受的水平。 [0032] 在一些实施例中，带式接合过程是自动化的，并且由现成的接合机(即，不是定制的接合机)来执行。这在许多应用中是期望的，因为其降低了生产成本。在各种实施例中，用于接合板和/或带式接合的材料被选择为有助于通过现成的接合机的(自动)带式接合过程。如上所述，在一些实施例中，接合板和/或带式接合被处理、电镀或以其他方式预处理，以帮助后续的(自动)带式接合过程。 [0033] 说明图1中所记载的部件的示例性布置结构可能有所帮助。以下附图示出了一个这样的示例。 [0034] 图2是图示了具有圆柱形电池电芯、接合板、热管理和结构(TMS)板以及覆盖件的电池包的一部分的实施例的示图。在该示例中，接合板(200)被耦接到电池电芯(202)的顶部平面表面或以其他方式设置在该顶部平面表面处，并且TMS板(204)被耦接到电池电芯(202)的底部平面表面或以其他方式设置在该底部平面表面处。 [0035] 在该示例中，圆柱形电池电芯(202)被接合到TMS板(204)上，使得TMS板提供结构支撑和导热性两者。在一些实施例中，圆柱形电池电芯使用导热且电绝缘的粘合剂(例如，环氧树脂)来接合到TMS板。这允许热通过该粘合剂并且经由TMS板离开电池系统，而不会经由电绝缘的粘合剂而使电芯(电)短路。 [0036] 在该示例中，在电池包的接合板(200)和覆盖件(208)之间存在用于气流和/或排放(例如，在热失控事件或其他灾难性故障期间释放的气体和/或热的气流和/或排放)的间隙(206)。在正常操作期间，热可经由接合板(200)和/或存在于覆盖件(208)与接合板(200)之间的间隙(206)消散。如果任何圆柱形电池电芯(202)经历灾难性故障(例如，这将导致释放大量和/或危险量的气体和/或热)，则该热和/或气体可通过间隙(206)排放。如果需要，则围绕圆柱形电池电芯的接合板和/或任何基板可被设计成破裂和/或刺穿，以帮助经由间隙(206)释放热和/或气体。在该示例中，接合板(如TMS板)为电池包提供结构支撑和/或刚性。 [0037] 在一些实施例中，在圆柱形电池电芯(202)之间注入隔热泡沫，该隔热泡沫防止从电芯到电芯的热传递，这有助于正常操作。如果发生热失控，则该泡沫还可帮助防止相邻电芯同样进入热失控。此外，该泡沫在注射之后膨胀，从而增加结构刚性，这会减少外部振动的影响。该泡沫还充当电绝缘体，从而防止相邻电芯之间的电短路。 [0038] 在一些实施例中，在圆柱形电池电芯(202)的顶部和接合板(200)之间存在粘合剂，该粘合剂有助于在发生热失控的情况下散热。在一些实施例中，灌封材料被用于防止热失控情况下的短路。具体而言，经历热失控的电芯可能会将热气体、液体金属和/或其他喷出物降下在相邻电芯的顶部上，并且灌封材料或其他粘合剂保护相邻电芯的顶部。此外，在正常操作期间，灌封材料围绕电芯间互连件，这使这些互连件保持较冷(即，热导率大于空气的热导率)，并且允许更大的电流(对应于更高的散热)流过电芯间互连件。此外，灌封材料防止腐蚀并且抑制电芯间互连件所经历的振动。在一些实施例中，灌封材料在带式接合之后分配或以其他方式沉积。 [0039] 图3A是图示了与圆柱形电池电芯的电连接的实施例的示图。在该示例中，顶图(300)示出了圆柱形电池电芯的一致定向(例如，它们全部以相同方式面向或定向)以及用于连接它们的一些带式接合(302)。在该示例中，还示出了接合板的一部分，包括水平电压感测柔性电路(304)，到该水平电压感测柔性电路(304)的(带式)接合被连接到电芯的集电器(306)，以用于电压感测。接合板还包括(在该图中，竖直的)集电器(306)，其位于多排圆柱形电池电芯之间，并且带式接合形成到该集电器(306)。接合板还包括较长的(竖直)集电器(308)，带式接合(也)被形成到该集电器(308)。 [0040] 底部处的圆柱形电池电芯(350)的透视图示出了电芯顶部的中心为正极端子(352)，并且电芯边沿或边缘为负极端子(354)。 [0041] 在一些实施例中，带式接合为混合激光带式接合，其中带从电芯连接到电芯或者从电芯连接到集电器。混合激光带式接合至少在某些应用中可能具有吸引力，这是因为它们的低焊接电阻、坚固的机械连接以及承载大电流的能力。 [0042] 图3B是图示了相邻圆柱形电池电芯之间的带式接合的实施例的放大图。在该示例中，金属带(350)将左侧处的圆柱形电池电芯的负极端子(352)与右侧处的圆柱形电池电芯的正极端子(354)连接。激光被施加于带的端部(356和358)处，以形成接合。 [0043] 图4由两个透视图图示了电池包的实施例。在该示例中，顶图(400)示出了具有电池断开单元(BDU)所在的一侧的电池包的第一透视图；底图(450)示出了相同电池包的第二透视图，其中电池断开单元(BDU)侧被隐藏。在该示例中，电池包被示出为在顶部上、在圆柱形电池电芯的正极端子和负极端子以及接合板上方具有覆盖件(402a和402b)，从而在这些部件之间形成间隙，并且该间隙允许气流。例如，注意该覆盖件具有供空气进入和离开电池包的开口(404a和404b)。 [0044] 在一些实施例中，电池包包括翅片板，其有时称为散热器。在一个示例中，翅片板具有50个翅片，其中每个翅片为7mm高x 550mm深。在一些实施例中，该翅片板与电池包中的一些其他元件(例如，TMS板、覆盖件、接合板等)组合。根据应用，翅片板或散热器可能是期望的(例如，空间允许，并且如果与仅利用TMS板可获得的相比，期望更多的散热)。 [0045] 以下附图描绘了开发本文描述的电池系统实施例所针对的一些eVTOL飞行器。注意，本文描述的电池系统不一定限于下面描述的eVTOL飞行器，并且可用在其他载具中。 [0046] 图5是图示了具有推进式倾转旋翼的电动垂直起降(eVTOL)飞行器的实施例的示图。在该示例中，eVTOL飞行器(500)具有六个推进式倾转旋翼(502)，其处于主翼(504)的后部并且经由挂架附接。类似地，存在两个鸭翼推进式倾转旋翼(506)，其位于鸭翼(508)的后部并且经由挂架附接。该eVTOL飞行器(500)相对小(例如，具有用于至多两名乘员的座椅)，并且具有相对小的占用空间。 [0047] 在这里所示的状态下，倾转旋翼(502和506)处于向前飞行位置。在垂直起飞和降落期间(即，在悬停飞行模式期间)，倾转旋翼(502和506)将向下旋转(未示出)，使得螺旋桨叶片围绕基本上竖直的旋转轴线旋转。 [0048] 开发了该eVTOL飞行器的后续版本，其(除其他外)降低了组装和/或制造成本。以下附图更详细地描绘了该版本。 [0049] 图6是图示了具有牵引式倾转旋翼和推进式倾转旋翼的电动垂直起降(eVTOL)飞行器的实施例的示图。在该示例中，eVTOL飞行器(600)具有四个牵引式倾转旋翼(602)和四个推进式倾转旋翼(604)，它们全部都经由挂架附接到主翼(606)。牵引式倾转旋翼(602)位于主翼(606)的前部，并且推进式倾转旋翼(604)位于主翼(606)的后部。 [0050] 上述载具的相对小的占用空间和VTOL能力使得它们对于在郊区和城市环境中的空中的士服务中使用具有吸引力。在该应用中，载具将执行多次(垂直)起飞和(垂直)降落，从而在一天的过程中多次从电池系统汲取大量电流。在某些情况下，在起飞和降落点被占用时，载具可能必须在悬停模式下等待。由于这些原因，其他类型的电池系统(例如，为电动汽车设计和/或具有引线接合)不适合于上述eVTOL飞行器和/或空中的士应用。相反，本文描述的电池系统实施例和/或技术可支持上述的eVTOL飞行器和/或潜在应用(例如，空中的士服务)。 [0051] 如以上示例中所示，在一些实施例中，电池系统被包括在电动垂直起降(eVTOL)飞行器中，该飞行器包括固定翼(例如，图5中的前掠主翼(504)和图6中的直主翼(606))以及至少一个推进式倾转旋翼(例如，图5中的推进式倾转旋翼(502)和图6中的推进式倾转旋翼(604))。如图6的示例中所示，在一些这样的实施例中，eVTOL飞行器还包括至少一个牵引式倾转旋翼(例如，图6中的牵引式倾转旋翼(602))。 [0052] 图7是图示了eVTOL飞行器中的电池系统位置的实施例的示图。在所示的示例中，电池系统(700)位于驾驶舱(702)后方的机身中。在该示例中，电池系统(700)为6包电池系统，其中电池系统的每一层为一电池包(例如，704)。电池系统(700)被定向成电池断开单元(BDU)(706)面向飞行器的尾部。在该示例中，电池系统以这种方式定向(即，其中BDU(706)面向飞行器的尾部)，以便于(例如，电气)连接。 [0053] 图8是图示了包括电池系统的eVTOL飞行器实施例的外部视图的示图。图8继续图7的示例。在该示例中，机身(800)的侧面具有进气管道(802)，以空气冷却机身中的电池系统(804)。 [0054] 在一些实施例中，当载具处于地面上时，(例如，便携式)地面冷却和/或加热站或单元被用于通过吹送冷却和/或加热的空气或其他冷却剂越过和/或通过电池系统来冷却和/或加热电池系统。 [0055] 如上所述，电池系统包括一个或多个电池包。以下附图描绘了电池系统中的电池包的一些示例性布置结构和/或配置。 [0056] 图9是图示了电池系统的实施例的示图，该电池系统包括具有接合板对接合板布置结构的六个电池包。在所示的示例中，电池系统(900)包括六个电池包(902a‑902f)，其中电池系统的每一层包括单个电池包。在该示例中，每个电池包在布局和组成上都相同。 [0057] 在该示例中，电池包被配对(例如，902a与902b，902c与902d，依此类推)，其中对于给定的对，接合板面向彼此。这在每对电池包之间形成间隙(例如，904a‑904c)，使得存在三个冷却和/或加热输入部，空气经由这三个冷却和/或加热输入部进入电池系统并且冷却(或在寒冷天气中加热)电池包中包含的圆柱形电池电芯。例如，这些间隙(904a‑904c)对应于图2中所示的气隙(206)。 [0058] 尽管从该视图可能不明显，但是这里示出的示例性电池系统是没有(例如，内部)隔室和/或模块的电芯‑电池包配置。例如，这可减少与部件相关联的总重量和/或成本。 [0059] 图10是图示了电池系统的实施例的示图，该电池系统包括具有热管理和结构(TMS)板对TMS板布置结构的六个电池包。在该示例中，电池系统(1000)中的电池包被布置成使得存在用于冷却和/或加热的四个间隙(1002a‑1002d)，这与图9中所示的三个间隙(904a‑904c)形成对比。电池包被配对(例如，1004a与1004b，1004c与1004d，依此类推)，其中其TMS板面向彼此。为了更清楚地示出示例性电池系统的某些元件，一些覆盖件未在该图中示出。 [0060] 在一些应用中，图10中所示的布置结构优于图9中所示的布置结构是优选的，因为前一种布置结构比后一种布置结构提供了更好的挤压或碰撞结构(例如，以更好地保护圆柱形电池电芯在碰撞或硬着陆期间免受冲击载荷的影响)。 [0061] 根据应用(例如，空间限制、期望的飞行范围等)，电池系统中使用的电池包的数量可变化。例如，某些其他实施例可在电池系统中具有一个、两个、四个或八个电池包(作为示例)，而不是六个。 [0062] 随着使用，圆柱形电池电芯会耗尽，并且电池系统最终将需要更换。如上所述，每个电池包包括管理该电池包的BDU。这些BDU模块或单元相对昂贵，例如为大约$1,500。为了降低成本，电池包的设计着眼于重复使用BDU。以下附图示出了如何组装电池包的示例，使得BDU可从旧电池包移除，而不会受损，并且在具有新的圆柱形电池电芯的新电池包中重新使用。 [0063] 图11A是图示了具有处于第一时间点的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。在该示例中，电池系统(1100a)包括四个电池包，其中每级两个电池包。在该视图中，示出了这四个电池包的包盖(1102a)和BDU(1104a)。在此配置中，TMS板(1106a)面向彼此。 [0064] 在一些实施例中，BDU(例如，1104a)执行电池管理过程和/或操作。例如，每个BDU可包括电压和温度传感器，以监测性能和/或检测任何电池故障。BDU可包括并控制多种接触器和/或熔断器(例如，以将电池包电连接在一起，或者在电池包中的一个失效的情况下将选定的电池包与其余电池包断开)。BDU还可具有高压连接器(例如，用于螺旋桨)和低压连接器(例如，用于航空电子设备和/或其他电子设备)，以及相关联的电压管理、感测和/或其他电路，以用于状态估计。 [0065] 图11B是图示了具有处于第二状态的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。图11B继续图11A的示例，并且示出了相同的电池系统(1100b)，但是其中移除了包盖。 [0066] 图11C是图示了具有处于第三状态的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。在该示例中，BDU盖(例如，参见图11B中的1108b)已从电池系统(1100c)移除，以更好地示出BDU(1104c)的内容物。BDU(1104c)使用插入到电芯壳体(1110c)中的螺钉来可分离地耦接到电池包的非BDU半部(1112c)。以下附图示出了移除螺钉并且可重复使用的BDU与电池包的其余部分分离的电池包。 [0067] 图11D是图示了具有分离的可重复使用的电池断开单元(BDU)的电池系统的实施例的示图。在该示例中，四个BDU(1104d)已与电池系统(1100d)中的非BDU半部(1112d)分离。然后，BDU(1104d)可与新的圆柱形电池电芯一起重复使用，并且耗尽的圆柱形电池电芯可被丢弃。 [0068] 在一些实施例中，如果期望奇数个电池包，但布置结构每层具有两个或更多个电池包(如本示例中所示)，则电池包的框架和/或外壳中的一个留空(即，没有圆柱形电池电芯等)。 [0069] 尽管为了清楚理解的目的已在一些细节上描述了前述实施例，但是本发明不限于所提供的细节。存在实施本发明的许多替代方式。所公开的实施例是说明性的而非限制性的。