电极组件、电池、及包括其的电池组和车辆

技术领域

本公开涉及电极组件、电池、及包括其的电池组和车辆。

本申请要求于2021年11月19日在韩国提交的韩国专利申请No.10-2021-0160823的优先权，其公开内容通过引用并入本文中。

背景技术

易于应用于各种产品组并具有诸如能量密度高之类的电气特性的二次电池不仅广泛应用于便携式装置，而且广泛应用于由电驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合动力电动车辆(HEV)。

这些二次电池作为提高环境友好性和能源效率的新能源而受到关注，因为它们具有可以大幅减少化石燃料使用的主要优点以及使用能源不产生副产品的次要优点。

目前本领域广泛使用的二次电池包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。单位二次电池(即，单位电池)具有约2.5V至4.5V的操作电压。因此，当需要更高的输出电压时，可以通过串联连接多个电池来构造电池组。另外，根据电池组所需的充电/放电容量，可以将多个电池并联连接以形成电池组。因此，可以根据所需的输出电压和/或充电/放电容量，来以各种方式设置电池组中包括的电池的数量和电连接的形式。

此时，作为一种单位二次电池，已知有圆柱型电池、矩型电池和袋型电池。在圆柱形电池的情况下，用作绝缘体的隔膜插置于正极和负极之间，并且将它们卷绕以形成卷芯形式的电极组件，将其插入电池壳体中以构造电池。电池壳体在本领域中被称为电池罐。另外，带状电极接头可以连接到正极和负极中的每一个的未涂覆部分，并且电极接头电连接电极组件和暴露到外部的电极端子。作为参考，正极端子是密封电池壳体的开口的密封体的盖，而负极端子是电池壳体。然而，根据具有这种结构的传统圆柱形电池，由于电流集中在联接至正极的未涂覆部分和/或负极的未涂覆部分的带状电极接头中，因此集流效率由于电阻大且发热量大而不好。

对于形状因子1865(直径：18mm，高度：65mm)或形状因子2170(直径：21mm，高度：70mm)的小型圆柱形电池，电阻和热量不是主要问题。然而，当增加形状因子以将圆柱形电池应用于电动车辆时，圆柱形电池在快速充电过程期间在电极接头周围产生大量热量的同时可能起火。

为了解决此问题，提供了一种圆柱形电池(所谓的无接头圆柱形电池)，其中正极的未涂覆部分和负极的未涂覆部分被设计为分别位于卷芯型电极组件的顶部和底部并且集流器焊接到未涂覆部分以提高集流效率。

图1至图3是示出了制造无接头圆柱形电池的过程的图。图1示出了电极的结构，图2示出了卷绕电极的过程，而图3示出了将集流器焊接到未涂覆部分的弯折表面区域的过程。

参照图1至图3，正极10和负极11具有其中片状集流器20涂覆有活性材料21的结构，并且在沿着卷绕方向X的一个长边处包括未涂覆部分22。长边是指在与x轴方向平行的方向上相对长的边。

通过如图2所示地将正极10和负极11与两片隔膜12顺序地层叠在一起，然后在一个方向X上对它们卷绕来制造电极组件A。此时，正极10和负极11的未涂覆部分布置在相反方向上。

在卷绕过程之后，将正极10的未涂覆部分10a和负极11的未涂覆部分11a朝向芯部弯折。此后，集流器30、31分别焊接并联接至未涂覆部分10a、11a。

电极接头没有单独联接到正极未涂覆部分10a和负极未涂覆部分11a，集流器30、31连接到外部电极端子，并且沿电极组件A的卷绕轴方向(见箭头)形成截面面积大的电流路径，这具有降低电池的电阻的优点。这是因为电阻与电流流过的路径的截面面积成反比。

在无接头圆柱形电池中，为了改善未涂覆部分10a、11a与集流器30、31之间的焊接特性，必须向未涂覆部分10a、11a的焊接区域施加强压力，以使未涂覆部分10a、11a尽可能平坦地弯折。

然而，当弯折未涂覆部分10a、11a的焊接区域时，未涂覆部分10a、11a的形状可能不规则地扭曲和变形。在此情况下，变形部分可能接触相反极性的电极，以导致内部短路或者在未涂覆部分10a、11a中引起细裂纹。另外，当弯折邻近电极组件A的芯部的未涂覆部分32时，电极组件A的芯部中的空腔33的全部或大部分被阻挡。在此情况下，电解液注入过程中会出现问题。也就是说，电极组件A的芯部中的空腔33用作注入电解液的通道。然而，如果通道被阻挡，则电解液注入就困难。另外，在将电解液注射器插入空腔33中的过程中，电解液注射器可能与靠近芯部的未涂覆部分32发生干扰，而导致未涂覆部分32被撕裂。

此外，未涂覆部分10a、11a中的焊接集流器30、31的弯折部分必须交叠若干层，并且必须不存在空的空间(间隙)。如果这样，则可以获得足够的焊接强度，并且即使使用诸如激光焊接之类的最新技术，也可以防止激光穿入电极组件A中并熔化隔膜或活性材料的问题。

同时，在传统的无接头圆柱形电池中，正极未涂覆部分10a作为整体形成在电极组件A的上部上。因此，当通过向内压配合电池壳体的顶端的外周来形成压边部分时，电极组件A的顶边缘区域34被电池壳体压缩。该压缩可能导致电极组件A的局部变形，并且此时，由于隔膜12被撕裂，可能出现内部短路。如果电池内部出现短路，则电池可能发热或爆炸。

发明内容

技术问题

本公开旨在解决相关技术的问题，因此本公开涉及提供具有被改进以减轻当弯折暴露于电极组件的两端的未涂覆部分时施加到未涂覆部分的应力的未涂覆部分结构的电极组件。

本公开还涉及提供即使在弯折未涂覆部分时也不会阻挡电解液注入通道的电极组件。

本公开还涉及提供具有以下结构的电极组件：该结构在对电池壳体的顶端进行压边时可以防止电极组件的顶边缘与电池壳体的内表面之间接触。

本公开还涉及提供如下电极组件：其通过将区段结构应用于电极的未涂覆部分并优化各区段的尺寸(宽度、高度和间距)以充分增加在作为焊接目标区域的区域中的区段层叠数量，来提供具有改进了属性的焊接区域的电极组件。

本公开还涉及提供如下电极组件：当通过在电极的未涂覆部分上沿着卷绕方向重复形成切割槽来形成多个区段结构时，通过优化切割槽的下部结构来提高切割槽的切口质量。

本公开还涉及提供通过应用其中集流器在宽阔区域中焊接到通过弯折区段而形成的弯折表面区域的结构而提高了能量密度且降低了电阻的电极组件。

本公开还涉及提供包括具有改进设计的集流器和端子使得可以在上部执行电气布线的电池。

本公开还涉及提供包括具有改进结构的电极组件的电池、包括该电池的电池组以及包括该电池组的车辆。

本公开要解决的技术目的不限于上述内容，并且本领域技术人员从以下公开中将清楚地理解本文中未提及的其它目的。

技术方案

在本公开的一个方面，提供了一种电极组件，在该电极组件中第一电极、第二电极和插置于它们之间的隔膜基于卷绕轴卷绕以限定芯部和外周，其中第一电极包括沿卷绕方向涂覆有活性材料层的第一活性材料部分和未涂覆活性材料层的第一未涂覆部分，第一未涂覆部分包括多个独立可弯折区段，切割槽插置于沿卷绕方向相邻的区段之间，以及切割槽的下部形成为圆拱部。

在一个实施方式中，圆拱部可以具有与直径为在卷绕方向上相邻的区段的间距的圆基本上相同的形状。

在另一实施方式中，圆拱部可以具有大致遵循直径为在卷绕方向上相邻的区段的间距的圆的形状。

在又一实施方式中，圆拱部可以连接位于切割槽的两侧上的区段的侧部，以及圆拱部的曲率半径可以在与沿卷绕方向相邻的区段的间距相对应的区域中，从一个区段的侧部到另一区段的侧部逐渐增大然后逐渐减小。

间距可以为0.05mm至2.0mm，优选地为0.5mm至1.0mm。

切割槽可以通过激光切口而形成。

位于切割槽的两侧上的区段的侧部可以沿直线延伸并且连接至圆拱部的两端。

区段的上部可以沿卷绕方向线性延伸，位于切割槽的两侧上的区段的侧部可以沿直线延伸，以及区段的上部和侧部相交的上角部可以具有圆拱形状。

在本公开的另一个方面，还提供了一种电池，其包括：电极组件，在该电极组件中第一电极、第二电极和插置于它们之间的隔膜基于卷绕轴卷绕以限定芯部和外周，第一电极包括沿卷绕方向涂覆有活性材料层的第一活性材料部分和未涂覆活性材料层的第一未涂覆部分，第一未涂覆部分包括多个独立可弯折区段，在下部具有圆拱部的切割槽插置于沿卷绕方向相邻的区段之间，以及多个区段沿径向方向弯折以形成弯折表面区域；电池壳体，其具有开口端部和与其相对的底部，并且被构造为将电极组件容纳于在开口端部和底部之间的空间中，并电连接至第一电极和第二电极中的一个以具有第一极性；密封体，其被构造为密封电池壳体的开口端部；以及端子，该端子具有暴露于外部的表面并且电连接至第一电极和第二电极中的另一个以具有第二极性。

在一个实施方式中，圆拱部可以具有与直径为在卷绕方向上相邻的区段的间距的圆基本上相同的形状。

在另一实施方式中，圆拱部可以具有大致遵循直径为在卷绕方向上相邻的区段的间距的圆的形状。

在又一实施方式中，圆拱部可以连接位于切割槽的两侧上的区段的侧部，以及圆拱部的曲率半径可以在与沿卷绕方向相邻的区段的间距相对应的区域中，从一个区段的侧部到另一区段的侧部逐渐增大然后逐渐减小。

电极组件的芯部中可以设置有空腔，以及空腔可以不被弯折表面区域阻挡并且向外部敞开。

密封体可以包括被构造为密封电池壳体的开口端部的盖板和被构造为围绕盖板的边缘并卷边至电池壳体的开口端部的垫圈，以及具有第二极性的端子可以是盖板。

电池还可以包括：集流器，其电连接至具有第一极性的第二电极的未涂覆部分，并且具有至少局部联接到电池壳体的侧壁的边缘，密封体可以包括没有极性的盖板和被构造为围绕盖板的边缘并卷边至电池壳体的开口端部的垫圈，以及电池壳体可以包括铆接端子，其安装为在形成于底部的中心的贯穿孔中绝缘，并且电连接至第一电极以具有第二极性。

在本公开的另一方面，还提供了一种包括多个上述电池的电池组，以及包括该电池组的车辆。

技术效果

根据本公开的一个方面，通过使用在电极组件的上部和下部突出的未涂覆部分本身作为电极接头，可以降低电池的内阻并且可以增加能量密度。

根据本公开的另一方面，通过改进电极组件的未涂覆部分的结构，使得电极组件和电池壳体的内周在形成电池的压边部分的过程中不干扰，可以防止由于电极组件的局部变形而导致圆柱形电池内部出现短路。

根据本公开的另一方面，通过改进电极组件的未涂覆部分的结构，可以防止在弯折未涂覆部分时未涂覆部分被撕裂，并且通过充分增加未涂覆部分的交叠层数量，可以提高集流器的焊接强度。

根据本公开的另一方面，通过将区段结构应用于电极的未涂覆部分并优化区段的尺寸(宽度、高度和间距)以充分增加用作焊接目标区域的区域的区段层叠数量，可以改进集流器焊接到的区域的物理属性。

根据本公开的另一方面，当通过在电极的未涂覆部分上沿着卷绕方向重复形成切割槽来形成多个区段结构时，通过优化切割槽的下部结构，可以提高切割槽的切口质量。

根据本公开的另一方面，通过应用其中集流器在宽阔区域中焊接至通过弯折区段而形成的弯折表面区域的结构，可以提供提高了能量密度且降低了电阻的电极组件。

根据本公开的另一方面，可以提供具有改进设计使得能够在其上部执行电气布线的圆柱形电池。

根据本公开的另一方面，通过改进邻近电极组件的芯部的未涂覆部分的结构，防止当弯折未涂覆部分时电极组件的芯部中的空腔被阻挡，使得可以容易地执行电解液注入过程以及焊接电池壳体(或端子)与集流器的过程。

根据本公开的另一方面，可以提供具有其中内阻低，防止内部短路并且提高了集流器与未涂覆部分之间的焊接强度的结构的圆柱形电池，以及包括该圆柱形电池的电池组和车辆。

具体而言，本公开可以提供直径与高度之比为0.4以上且电阻为4毫欧以下的圆柱形电池，以及包括该圆柱形电池的电池组和车辆。

另外，本公开可以具有若干其它效果，并且将在每个实施方式中描述这些效果，或者针对效果，将省略本领域技术人员可以容易推断出的任何描述。

附图说明

附图例示了本公开的优选实施方式，并与前述公开一起用于提供对本公开的技术特征的进一步理解，因此，本公开不应被解释为限于附图。

图1是示出了用于制造传统无接头圆柱形电池的电极的结构的平面图。

图2是示出了传统无接头圆柱形电池的电极卷绕过程的图。

图3是示出了在传统无接头圆柱形电池中将集流器焊接到未涂覆部分的弯折表面区域的过程的图。

图4是示出了根据本公开的实施方式的电极的结构的平面图。

图5a是示出了根据本公开的实施方式的区段的宽度、高度和间距的定义的图。

图5b是示出了根据本公开的实施方式的切割槽的下部结构的局部放大图。

图5c是示出了根据本公开的实施方式的当用激光对区段进行切口时激光照射图案依据切割槽的下部形状如何变化的图。

图6a是示出了根据本公开的实施方式的当卷绕电极时由限定了区段宽度的区段的下端相对于电极组件的芯部中心而形成的弧的图。

图6b是示意性地示出了根据本公开的实施方式在区段开始出现的地方区段的高度h

图6c是用于确定在区段的高度可变区域中区段的高度(H)的最大值(h

图6d是用于说明确定区段的下内角(θ)的式的示意图。

图7a是示出了根据本公开的另一实施方式的电极的结构的平面图。

图7b是示出了当图7a所示的电极卷绕成电极组件时多个区段可以位于其中的独立区域的俯视平面图。

图8a是示出了根据本公开的另一实施方式的电极的结构的平面图。

图8b是示出了根据本公开的另一实施方式的区段的宽度、高度和间距的定义的图。

图8c是示出了根据本公开的另一实施方式的切割槽的下部结构的局部放大图。

图8d是示出了根据本公开的又一实施方式的电极的结构的平面图。

图9是示出了根据本公开的各种修改的区段结构的图。

图10a是示出了根据本公开的实施方式的通过朝向电极组件的芯部弯折区段而形成的弯折表面区域的截面的示意图。

图10b是示意性地示出了根据本公开的实施方式的形成有弯折表面区域的电极组件的顶部立体图。

图11a是示出了在根据实施方式1-1至1-7和对照示例的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域中，对沿径向方向的区段层叠数量进行计数的结果的图。

图11b是示出了在根据实施方式2-1至2-5、实施方式3-1至3-4、实施方式4-1至4-3、以及实施方式5-1至5-2的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域中，对沿径向方向的区段层叠数量进行计数的结果的图。

图11c是示出了在根据实施方式6-1至6-6以及实施方式7-1至7-6的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域中，对沿径向方向的区段层叠数量进行计数的结果的图。

图12是示出了根据本公开的实施方式的区段的弯折表面区域中的层叠数量一致区域b1和层叠数量减少区域b2的电极组件的俯视平面图。

图13是根据本公开的实施方式的卷芯型电极组件沿Y轴方向(卷绕轴方向)截取的截面图。

图14是沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的、根据本公开的另一实施方式的卷芯型电极组件的截面图。

图15是沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的根据本公开的又一实施方式的卷芯型电极组件的截面图。

图16是沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的根据本公开的又一实施方式的卷芯型电极组件的截面图。

图17是示出了沿Y轴方向提取的根据本公开的实施方式的圆柱形电池的截面图。

图18是示出了沿Y轴方向提取的根据本公开的另一实施方式的圆柱形电池的截面图。

图19是示出了沿Y轴方向提取的根据本公开的又一实施方式的圆柱形电池截面图。

图20是示出了沿Y轴方向提取的根据本公开的又一实施方式的圆柱形电池的截面图。

图21是示出了根据本公开的实施方式的第一集流器的结构的平面图。

图22是示出了根据本公开的实施方式的第二集流器的结构的立体图。

图23是示出了根据本公开的实施方式的多个圆柱形电池电连接的状态的俯视平面图。

图24是图23的局部放大图。

图25是示意性地示出了根据本公开的实施方式的电池组的图。

图26是示意性地示出了根据本公开的实施方式的包括电池组的车辆的图。

具体实施方式

在下文中，将参照附图详细描述本公开的优选实施方式。在进行描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语不应被解释为限于一般含义和字典含义，而是在允许发明人适当地定义术语以获得最佳解释的原则的基础上，基于与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。

因此，本文提出的描述只是出于仅例示目的的优选示例，并非旨在限制本公开的范围，因此应该理解，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对其进行其它等同和变型。

另外，为了帮助理解本公开，附图未按比例绘制，并且一些部件的尺寸可能被夸大。另外，在不同的实施方式中，相同的附图标记可以指代相同的要素。

当解释两个对象“相同”时，这意味着这些对象“基本上相同”。因此，基本上相同的对象可以包括本领域中被认为低的偏差，例如5％以内的偏差。此外，当解释某些参数在预定区域中是一致的时，这可以意味着参数就相应区域中的平均值而言是一致的。

尽管术语第一、第二等用于描述不同的要素，但是这些要素不受这些术语的限制。这些术语用于将一个要素与另一要素区分开，并且除非有相反说明，否则第一要素可以是第二要素。

在整个说明书中，除非另有说明，否则每个要素可以是单数或复数。

当一个元件位于另一个元件“之上(或之下)”或“上(或下)”时，该元件可以位于另一个元件的上表面(或下表面)上，并且在该元件与该元件上(或下)的另一元件之间可以存在居间元件。

另外，当元件被称为“连接”、“联接”或“链接”至另一元件时，该元件可以直接连接或联接至另一元件，但是应该理解，在每个元件之间可以存在居间元件，或者每个元件可以通过另一元件彼此“连接”、“联接”或“链接”。

在整个说明书中，除非另有明确说明，否则“A和/或B”是指A或B、或者A和B两者，并且“C至D”是指C或更大且D或更小。

为了便于说明，沿卷绕成辊形状的电极组件的卷绕轴的长度方向的方向在本文中称为轴方向Y。附加地，围绕卷绕轴的方向在本文中称为周向或外周方向X。附加地，接近或远离卷绕轴的方向称为径向方向。其中，具体而言，接近卷绕轴的方向称为向心方向，而远离卷绕轴的方向称为离心方向。

首先，将描述根据本公开的实施方式的电极组件。电极组件可以是其中沿一个方向卷绕具有片形状的第一电极和第二电极以及插置于它们之间的隔膜的卷芯型电极组件。然而，本公开不受电极组件类型的限制。

优选地，第一电极和第二电极中的至少一个在卷绕方向的长边端部包括未涂覆活性材料的未涂覆部分。未涂覆部分的至少一部分本身用作电极接头。未涂覆部分包括与电极组件的芯部相邻的芯侧未涂覆部分、与电极组件的外周相邻的外周未涂覆部分、插置于芯侧未涂覆部分和外周未涂覆部分之间的中间未涂覆部分。

优选地，芯侧未涂覆部分和外周未涂覆部分中的至少一个部分具有比中间未涂覆部分相对更低的高度。

图4是示出了根据本公开的实施方式的电极60的结构的平面图。

参照图4，实施方式的电极60包括由金属箔制成的集流器41和活性材料层42。金属箔可以是导电金属(诸如铝或铜)，并且是根据电极60的极性而适当选择的。活性材料层42形成在集流器41的至少一个表面上。活性材料层42沿卷绕方向X形成。电极60在卷绕方向X的长边端部包括未涂覆部分43。未涂覆部分43是集流器41中的未涂覆活性材料的局部区域。集流器41中上面形成有活性材料层42的区域可以称为活性材料部分。

在电极60中，活性材料部分在沿集流器41的短边的方向上的宽度可以为50mm至120mm，并且活性材料部分在沿着集流器41的长边的方向上的长度可以为3m至5m。因此，活性材料部分的短边与长边的比率可以为1.0％至4.0％。

优选地，在电极60中，活性材料部分在沿集流器41的短边的方向上的宽度可以为60mm至70mm，并且活性材料部分在沿集流器41的长边的方向上的长度可以为3m至5m。因此，活性材料部分的短边与长边的比率可以为1.2％至2.3％。

活性材料部分的短边与长边的此比率显著小于在形状因子为1865或2170的圆柱形电池中所使用的电极的活性材料部分的短边与长边的比率6％至11％。

优选地，绝缘涂覆层44可以形成在活性材料层42与未涂覆部分43之间的边界处。绝缘涂覆层44形成为使得其至少一部分与活性材料层42与未涂覆部分43之间的边界交叠。绝缘涂覆层44防止具有不同极性并且彼此面对且隔膜插置于它们之间的两个电极之间短路。绝缘涂覆层44可以以0.3mm至5mm的宽度覆盖活性材料层42与未涂覆部分43之间的边界。绝缘涂覆层44的宽度可以沿着电极60的卷绕方向变化。绝缘涂覆层44可以包括聚合物树脂和诸如SiO

未涂覆部分43包括与电极组件的芯部相邻的芯侧未涂覆部分B1、与电极组件的外周相邻的外周未涂覆部分B3、以及插置于芯侧未涂覆部分B1与外周未涂覆部分B3之间的中间未涂覆部分B2。

当电极60卷绕为卷芯型电极组件时，芯侧未涂覆部分B1、外周未涂覆部分B3和中间未涂覆部分B2可以分别被定义为与芯部相邻的区域的未涂覆部分、与外周相邻的区域的未涂覆部分、以及除上述区域之外的其余区域的未涂覆部分。

在下文中，芯侧未涂覆部分B1、外周未涂覆部分B3和中间未涂覆部分B2分别被称为第一部分、第二部分和第三部分。

在一个示例中，第一部分B1可以是包括最内卷绕匝的电极区域的未涂覆部分，并且第二部分B3可以是包括最外卷绕匝的电极区域的未涂覆部分。可以基于电极组件的芯侧端部，对卷绕匝进行计数。

在另一示例中，B1/B2的边界可以适当地定义为未涂覆部分的高度(或变化图案)从电极组件的芯部朝向外周显著变化的点，或者基于电极组件的半径的预定％的点(例如，半径的5％点、10％点、15％点等)。

B2/B3的边界可以被定义为未涂覆部分的高度(或变化图案)从电极组件的外周朝向芯侧显著变化的点，或者基于电极组件的半径的预定％的点(例如，半径的85％点、90％点、95％点等)。当指定了B1/B2的边界和B2/B3的边界时，可以自动指定第三部分B2。

如果仅指定B1/B2的边界，则可以在电极组件的外周附近的点处适当地选择B2/B3的边界。在一个示例中，第二部分可以被定义为构成最外卷绕匝的电极区域的未涂覆部分。相反，当仅指定了B2/B3的边界时，可以在电极组件的芯部附近的点处适当地选择B1/B2的边界。在一个示例中，第一部分B1可以被定义为构成最内卷绕匝的电极区域的未涂覆部分。

不排除另一结构插置于第一部分B1和第三部分B2之间。此外，不排除另一结构插置于第三部分B2和第二部分B3之间。

未涂覆部分43的高度不恒定，并且在卷绕方向X上存在相对差异。也就是说，第二部分B3的高度(在Y轴方向上的长度)为0以上，但是比第一部分B1和第三部分B2的高度相对更小。这里，各部分的高度可以是平均高度或最大高度，下同。在卷绕方向上，第三部分B2比第一部分B1和第二部分B3更长。

在电极60中，第一部分B1和第二部分B3的高度为0以上，但比第三部分B2的高度相对更小。此外，第一部分B1和第二部分B3的高度可以相同或不同。

通过应用当第三部分B2的未涂覆部分朝向芯部弯折时电极组件的芯部不被覆盖的条件，来设计第一部分B1的宽度(d

在一个示例中，第一部分B1的宽度(d

优选地，第一部分B1的宽度(d

在具体示例中，当使用电极60来制造形状因子为4680的圆柱形电池的电极组件时，第一部分B1的宽度(d

第三部分B2的未涂覆部分的至少一部分可以包括多个区段61。多个区段61的高度可以从芯部朝向外周逐步增加。另选地，多个区段61的高度可以从芯部朝向外周保持恒定。多个区段61具有宽度从底到顶减小的几何形状。优选地，该几何图形为梯形。如稍后将描述的，几何图形的形状可以变型为各种形状，诸如四边形或平行四边形。

区段61可以用激光切口。可以通过已知的金属箔切割工艺(诸如超声波切割或冲压)来形成区段61。

为了防止在弯折未涂覆部分43期间损坏活性材料层42和/或绝缘涂覆层44，优选的是在区段之间的切割槽的底部G(图5a)与活性材料层42之间提供预定间隙。这是因为当弯折未涂覆部分43时，应力集中在切割槽63的底部附近。间隙可以沿着电极60的卷绕方向而变化。间隙优选地为0.2mm至4mm，优选地为1.5mm至2.5mm。当间隙调整到相应的数值范围时，间隙可以防止在弯折未涂覆部分43期间产生的应用损坏在切割槽63底部附近的活性材料层42和/或绝缘涂覆层44。另外，间隙可以防止由于在区段61的切口或切割期间的容差而损坏活性材料层42和/或绝缘涂覆层44。在平行于卷绕方向的一个方向上，间隙可以基本上相等或可以变化。在后一种情况下，多个区段的间隙可以沿着平行于卷绕方向的一个方向单独地、在一组中、或者在两个或更多个组中变化。切割槽63的底部和绝缘涂覆层44可以间隔开0.5mm至2.0mm。在平行于卷绕方向的一个方向上，切割槽63的底部与绝缘涂覆层44之间的间隔距离可以基本上相同或可变。在后一种情况下，多个区段的间隔距离可以沿着平行于卷绕方向的一个方向单独地、在一组中、或者在两个或更多个组中变化。当卷绕电极60时，绝缘涂覆层44在卷绕轴(Y)方向上的端部可以基于隔膜的端部沿着卷绕轴方向定位在-2mm至2mm的范围内。绝缘涂覆层44可以防止具有不同极性并且彼此面对且隔膜插置于它们之间的两个电极之间短路，并且可以在弯折区段61时支撑弯折点。为了提高两个电极之间的短路防止效果，绝缘涂覆层44可以暴露于隔膜外部。另外，为了进一步使防止两个电极之间短路的效果最大化，可以增加绝缘涂覆层44的宽度，使得绝缘涂覆层44在卷绕轴(Y)方向上的端部位于切割槽63的底部之上。在一个实施方式中，绝缘涂覆层44在卷绕轴方向上的端部可以位于基于切割槽63的底部的-2mm至+2mm的范围内。绝缘涂覆层44的厚度可以比活性材料层的厚度薄。在此情况下，绝缘涂覆层44的表面和隔膜之间可以存在间隙。

在一个方面，多个区段61可以从芯部朝向外周形成多个区段组。属于同一区段组的区段的宽度、高度和间距中的至少一者可以基本上相同。优选地，属于同一区段组的区段可以具有相同的宽度、高度和间距。

优选地，属于同一区段组的区段可以具有基本上相同的宽度和高度。

在另一方面，多个区段的间距可以在一个组中、或者在两个组或更多个组中从芯部朝向外周逐渐或逐步增大，反之亦然。

在又一个方面中，在一个组中或在两个或更多个组中，多个区段的间距可以从芯部朝向外周逐渐或逐步增大，然后逐渐或逐步减小，反之亦然。

在又一方面，在多个区段中，切割槽63的底部与绝缘涂覆层44或活性材料层42之间的间隙可以从芯部朝向外周逐渐或逐步增大，反之亦然。

在又一方面，在多个区段中，切割槽63的底部与绝缘涂覆层44或活性材料层42之间的间隙可以从芯部朝向外周逐渐或逐步增大，然后逐渐或逐步减小，反之亦然。

图5a示出了梯形区段61的宽度(D)、高度(H)和间距(P)的定义，并且图5b是示出了切割槽63的下部结构的局部放大图。

参照图5a和图5b，区段61的宽度(D)、高度(H)和间距(P)被设计为防止靠近弯折点的未涂覆部分43在弯折未涂覆部分43期间被撕裂并且防止未涂覆部分43的异常变形，同时充分增加未涂覆部分43的交叠层数以确保足够焊接强度。

区段61在穿过切割槽63的底部或其上侧的线G处弯折。切割槽63使得区段61能够在电极组件的径向方向上平滑且容易地弯折。

区段61设置在切割槽63的两侧上。切割槽63包括区段61的侧部63a和圆拱部63b。侧部63a沿直线延伸。侧部63a与卷绕方向形成锐角。圆拱部63b可以具有曲率半径。圆拱部63b的两端平滑地连接至侧部63a。

区段61的宽度(D)被定义为从区段61的侧部63a延伸的两条直线与沿卷绕方向延伸穿过圆拱部63b的下端部的直线(G)相交的两点之间的长度。

区段61的高度(H)被定义为区段61的顶端与沿卷绕方向延伸穿过圆拱部63b的下端的直线之间的最短距离。

如图5b所示，区段61的间距(P)被定义为连接圆拱部63b两端的直线(L

区段61的间距(P)可以为0.05mm至2.0mm，优选地为0.5mm至1.0mm。

圆拱部63b可以基本上等于其直径为间距(P)的圆。另选地，圆拱部63b可以大致遵循其直径为间距(P)的圆的形状。另选地，圆拱部63b可以连接位于切割槽63两侧上的区段61的侧部，并且圆拱部63b的曲率半径可以从一个区段61的侧部开始到另一区段61的侧部逐渐增大然后逐渐减小。

如果圆拱部63b基本上等于其直径为间距(P)的圆，则大致遵循该圆的圆拱部63b，或者其曲率半径逐渐增大然后逐渐减小的圆拱部63b可以设置在切割槽63的下部，可以提高在区段61的切口过程中的切口质量。

在本公开中，圆拱部63b近似遵循圆的事实是指圆拱部63b的曲率半径在直径为间距(P)的圆的半径的20％内逐渐变化，并且平滑地连接在切割槽63的两侧上的侧部63a的下端部。

图5c示出了激光切口实验的结果。图5c示出了当用激光对区段61进行切口时激光照射图案依据切割槽63的下部形状如何变化。

在切口实验中，根据区段61的形状，将切口激光照射到厚铜板上而不是集流器箔上。使用铜板的原因是为了观察切口激光的照射图案。

激光切口装备具有当切口图案的曲率半径突然改变时降低切口速度的特点。也就是说，在曲率半径突然改变的区域中，切口激光的照射间隔缩短。这是因为，当用于照射切口激光的装置穿过曲率半径突然改变的区域时，与对直线图案进行切口的区域相比，为了进行精确的切口加工，相对降低装置的移动速度。

当按照实验(a)和(b)的切口图案处理电极的未涂覆部分时，区段61之间的间距相同为0.5mm。也就是说，在实验(a)和(b)中，设置切口条件，使得位于切割槽63两侧上的区段61的侧部63a相同，并且切割槽63的连接侧部63a的端部的底部分不同。在实验(b)中，圆拱部63b的曲率半径为间距的一半(0.25mm)。

类似地，当按照实验(c)和(d)的切口图案处理电极的未涂覆部分时，区段61之间的间距相同为1.0mm。也就是说，在实验(c)和(d)中，切口条件设置为使得位于切割槽63的两侧上的区段61的侧部63a相同，并且仅切割槽63的连接侧部63a的端部的底部分不同。在实验(d)中，圆拱部63b的曲率半径为间距的一半(0.5mm)。

观察实验(a)和(c)的切口图案，在与切割槽63的下角部相对应的区域中，曲率快速变化。也就是说，用于形成切割槽63的下部的切口图案包括具有直线形状的侧区域、具有小曲率半径的角部区域以及具有直线形状的底部区域。结果，在切割槽63的下部处，激光照射点连续交叠，同时切口速度明显降低。

此外，由于实验(b)和(d)的切口图案具有软切口图案以在切割槽63的下部形成圆拱部63b，因此不存在伴随曲率半径快速变化的角部结构。结果，与实验(a)和(c)相比，在切割槽63的下部处，切口速度没有显著降低，并且不存在激光照射点连续交叠的区域。

作为参考，图5c的实验结果还示出了关于每个切口区域的长度和切口速度的数据。

根据实验(a)和(c)，形成切割槽63的下部(尤其是角部分)的切口图案的曲率半径突然改变。结果，在与切割槽63的下部相对应的切口区域中，激光切口速度降低，使得激光照射图案基本上交叠。

当激光根据实验(a)和(c)中所示的切口图案照射到实际的集流器箔上时，热量聚积在切口激光交叠的区域中。结果，当沿着切口图案拆下集流器箔时，出现以下缺陷：在切割槽63的下部或与其相邻的区段61的侧部63a处局部无法拆下集流器箔，或，即使拆下箔，拆下点也被弯折。

此外，当根据实验(b)和(d)中所示的切口图案将激光照射到实际集流器箔时，不存在切口激光连续交叠的区域。结果，当沿着切口图案拆下集流器箔时，不会出现以下缺陷：在区段61的侧部63a处局部无法拆下集流器箔或者在拆下箔的同时拆下点弯折。

再次参照图5a，优选地，区段61的宽度(D)为1mm以上。如果D小于1mm，则当区段61朝向芯部弯折时，可能出现区段61未足够交叠以充分确保充足焊接强度的区域或空的空间(间隙)。

优选地，可以依据区段61所位于的卷绕匝的半径适应性地调整区段61的宽度(D)，使得当区段61朝向电极组件的芯部弯折时，区段61在径向方向上很好地交叠。

图6a是示出了根据本公开的实施方式当卷绕电极60时相对于电极组件的芯部的中心O由限定了区段61的宽度D的、区段61的下端部(图5a中的线D

参照图6a，圆弧(A

当区段61的圆弧(A

周向角(Φ)影响区段61的弯折质量。在附图中，实线箭头表示弯折区段61所施加的力的方向，虚线箭头表示区段61被弯折的方向。弯曲方向是朝向芯部的中心O的方向。

为了提高弯折均匀性并防止裂纹，依据区段61所位于的卷绕匝的半径(r)，区段61的周向角(Φ)可以为45度以下，优选地为30度以下。

在一个方面中，区段61的周向角(Φ)可以在以上数值范围内沿着电极组件的径向方向逐渐或逐步地增大或减小。在另一方面中，区段61的周向角(Φ)可以在上述数值范围内沿着电极组件的径向方向逐渐或逐步增大然后逐渐或逐步减小，反之亦然。在又一方面，在以上数值范围内，沿着电极组件的径向方向，区段61的周向角(Φ)可以基本相同。

根据实验，当区段61的周向角(Φ)超过45度时，区段61的弯折形状不均匀。施加到区段61的中部的力与施加到侧部的力之间的差异增大，因此区段61的压缩在周向方向上不均匀。另外，如果为了弯折的均匀性而增加压力，则在靠近切割槽63的未涂覆部分43中可能出现裂纹。

在一个实施方式中，电极60中所包括的区段61的周向角(Φ)基本相同，并且区段61的宽度可以随着区段61所位于的卷绕匝的半径(r)的增加而成比例地增加。术语“基本相同”是指完全相同或具有小于5％的偏差。

例如，当电极组件的半径为22mm，芯部的半径为4mm时，区段61从位于半径为7mm处的点的卷绕匝开始设置，如果区段61的周向角(Φ)一致为28.6度，并且区段61的宽度(D)可以根据区段61所位于的卷绕匝的半径(r)成比例地增大，如下表1所示。也就是说，每当卷绕匝的半径(r)增加1mm时，区段61的宽度可以基本上以相同的速率增加0.5mm。

[表1]

/>

优选地，可以在满足下式1的范围内确定位于基于电极组件的芯部中心O具有为r的半径的卷绕匝中的区段61的宽度D(r)。

<式1>

1≤D(r)≤(2*π*r/360°)*45°

优选地，在多个区段61中的每一个中，基于电极组件的芯部中心，在卷绕方向上的宽度D(r)可以随着区段61所位于的卷绕匝的半径r的增加而逐渐或逐步地增加，反之亦然。

在另一方面，在多个区段61中的每一个中，基于电极组件的芯部中心，在卷绕方向上的宽度D(r)可以随着区段61所位于的卷绕匝的半径r的增加而在1mm至11mm的范围内逐渐地或逐步地增加，反之亦然。

在又一方面中，在多个区段61中的每一个中，基于电极组件的芯部中心，在卷绕方向上的宽度D(r)可以随着区段61所位于的卷绕匝的半径r的增加而逐渐或逐步地增加，然后逐渐或逐步地减小，反之亦然。

在又一方面中，在多个区段61中的每一个中，基于电极组件的芯部中心，在卷绕方向上的宽度D(r)可以随着区段61所位于的卷绕匝的半径r的增加而在1mm至11mm的范围内逐渐或逐步地增加，然后逐渐或逐步地减小，反之亦然。

在又一方面中，随着区段61所位于的卷绕匝的半径r增加，区段61的宽度D(r)变化的速率可以相同或不同。

在又一方面，随着区段61所位于的卷绕匝的半径r增大，区段61的宽度D(r)在1mm至11mm的范围内变化的速率可以相同或不同。

再次参照图5a，区段61的高度(H)可以为2mm以上。如果高度H小于2mm，则当区段61朝向芯部弯折时，可能出现区段61未足够交叠以充分确保充足焊接强度的区域或空的空间(间隙)。

可以通过应用区段61在朝向芯部弯折时不阻挡芯部的条件，来确定区段61的高度(H)。优选地，可以调整区段61的高度(H)，使得芯部直径的90％以上可以向外部敞开。

优选地，依据区段61所位于的卷绕匝的半径和芯部的半径，区段61的高度(H)可以从芯部朝向外周增加。

在一个实施方式中，当区段61的高度(H)随着卷绕匝的半径的增加而从h

<式2>

2mm≤h

如果区段61的高度(h

在一个示例中，电极60的整个卷绕匝的半径为22mm，区段61的高度从3mm开始，并且每当包括区段61的卷绕匝的半径增加1mm时，区段61的高度依次增加至3mm、4mm、5mm和6mm，并且在其余的卷绕匝中高度可以基本相同地保持在6mm。也就是说，在整个卷绕匝的半径当中，区段61的高度可变区域的径向宽度为3mm，其余径向区域对应于高度一致区域。

在此情况下，当α为1并且在右不等式中应用等号条件时，依据电极组件的芯部的半径(r

[表2]

当区段61布置在表2所示的半径位置处时，即使区段61朝向芯部弯折，芯部也不会被区段61阻挡。此外，表1所示的r

一起参照表2和图6b，例如，当芯部C的半径(r

在另一实施方式中，基于电极组件的芯部中心，区段61的高度可以随着与区段61所位于的卷绕匝的起始半径r的增加而以相同或不同的速率增加。

优选地，区段61的高度(H)满足式2，同时可以限制区段61的最大高度。

图6c是用于确定在区段61的可变区域中区段61的高度(H)的最大值(h

参照图6c，在电极组件的卷绕结构中，包括区段61的电极E1面对相反极性的电极E2，并且隔膜S在径向方向上插置于它们之间。电极E1的两个表面涂覆有活性材料层(E

<式3>

h

优选地，当第一电极是正极时，绝缘间隙W

优选地，最小切割废料余量W

优选地，隔膜的最小蜿蜒曲折余量W

在一个示例中，隔膜S的最小切割废料余量(W

[表3]

考虑到表3，在区段61的高度可变区域中区段61的最大高度(h

此外，当电极60的集流器41由铝制成时，更优选将间距(P)设置为0.5mm以上。当间距(P)为0.5mm以上时，即使电极60在卷绕工艺等中在300gf以上的张力下以100mm/sec以上的速度行进，也可以防止在切割槽63的底部出现裂纹。

根据实验结果，当电极60的集流器41是厚度为15um的铝箔并且间距(P)为0.5mm以上时，当电极60在以上行进条件下行进时，在切割槽63的底部没有产生裂纹。

多个区段61的下内角(θ)可以从芯部朝向外周增大。在示例中，多个区段61的下内角(θ)可以从芯部朝向外周逐渐或逐步地增大。下内角(θ)是从切割槽63的下端部延伸出的直线与从区段61的侧部63a延伸出的直线之间的角度。当区段61在左右方向上对称时，左侧和右侧的下内角(θ)基本相同。

如果电极组件的曲率半径增大，则曲率增大。如果区段61的下内角(θ)随着电极组件的半径增大而增大，则可以减轻当区段61弯折时在径向方向和周向方向上产生的应力。另外，如果下内角(θ)增大，则当区段61弯折时，在内侧与区段61交叠的面积以及交叠层数量也增加，使得在径向方向和周向方向上可以均匀地确保焊接强度，并且弯折表面区域可以形成为平坦的。

优选地，下内角(θ)可以由区段61所位于的卷绕匝的半径和区段61的宽度(D)确定。

图6d是用于说明确定区段61的下内角(θ)的式的示意图。

参照图6d，区段61的边理想地与线段AE和线段DE重合，该线段AE和线段DE将芯部中心的中心E连接至与区段61的宽度(D)相对应的线段AD的两个端点A和D。

当区段61的边沿最理想方向延伸时，假设线段EF近似等于线段AE和线段DE，则可以根据区段61的宽度(D)和区段61所位于的卷绕匝的半径(r)使用下式4近似地确定区段61的下内角(θ

<式4>

式4的角是区段61的下内角(θ

<式5>

优选地，位于电极组件的每个卷绕匝处的区段61的下内角(θ)可以满足下式6。然后，当区段61朝向电极组件的芯部中心弯折时，在周向方向上相邻的区段61不会彼此干扰并且可以平顺地弯折。

<式6>

在一个示例中，当电极60形成直径为22mm且芯部半径为4mm的卷绕结构时，在高度可变区域中区段61的下内角可以在60度至85度的范围内逐渐或逐步增大。

在又一示例中，在一个组中或在两个或更多个组中，多个区段61的下内角(θ)可以从芯部朝向外周逐渐或逐步增大。

此外，区段61的左下内角和右下内角可以不相同。尽管如此，任意一侧的下内角(θ)可以被设计为满足上述式6。

再次参照图4，第一部分B1的宽度(d

区段61的弯折点可以设置在穿过切割槽63的下端部的线或者与该线向上间隔开预定距离的点处。当区段61在与切割槽63的下端部间隔开一定距离的点处朝向芯部弯折时，区段在径向方向上交叠得更好。当弯折区段61时，基于芯部的中心，在外侧的区段按压在内侧的区段。此时，如果弯折点与切割槽63的下端部间隔开预定距离，则在内侧的区段在卷绕轴方向上被在外侧的区段按压，并且区段交叠得更好。弯折点的间隔距离可以优选地为1mm以下。由于段的最小高度为2mm，因此弯曲点的间隔距离与最小高度的比率可以是50％以下。

在一个实施方式中，每个区段组的宽度可以被设计为构造电极组件的相同卷绕匝。这里，可以基于当电极60处于卷绕状态时第一部分B1的端部，来对卷绕匝进行计数。

在另一变型中，每个区段组的宽度可以被设计为构造电极组件的至少一个卷绕匝。

在又一变型中，属于同一区段组的区段61的宽度和/或高度和/或间距可以在组内或相邻组之间逐渐和/或逐步和/或不规则地增加或减小。

组1至组8仅是第三部分B2中所包括的区段组的示例。可以根据需要调整组的数量、每组中包括的区段61的数量、以及组的宽度，使得区段61交叠若干几层，以使未涂覆部分43弯折过程期间的应力分布最大化，并确保与集流器有充足的焊接强度。

当区段组的数量为1时，第三部分B2中的区段61的高度可以是一致的。

第三部分B2的段结构可以延伸至第二部分B3(参见虚线)。在此情况下，第二部分B3也可以像第三部分B2一样包括多个区段。优选地，第二部分B3的区段结构可以与第三部分B2的最外区段组的区段结构基本相同。在此情况下，第二部分B3和第三部分B2中所包括的区段可以具有基本上相同的宽度、高度和间距。在变型中，第二部分B3的区段可以比第三部分B2具有更大的宽度和/或高度和/或间距。

在第三部分B2中，区段61的高度基于电极60的卷绕方向逐步地增加的区域(组1至组7)可以被定义为区段的高度可变区域，并且最后的区段组(组8)可以被定义为其中区段高度保持一致的高度一致区域。

也就是说，在第三部分B2中，当区段61的高度从h

当电极60用于制造形状因子为4680的圆柱形电池的电极组件时，第一部分B1的宽度(d

组1至组8的宽度并非示出恒定的增加或减少模式，因为区段宽度从组1至组8逐渐增加，但是组中包括的区段数量限于整数并且电极的厚度在卷绕方向上略有偏差。因此，可以减少特定区段组中的区段数量。因此，组的宽度从芯部向外周可以呈现出如以上示例所示的不规则变化模式。

也就是说，当在电极组件的周向方向上连续相邻的三个区段组在卷绕方向上的宽度分别为W1、W2和W3时，可以包括其中W3/W2小于W2/W1的区段组的组合。

在具体示例中，组4至组6对应于该情况。组5与组4的宽度比为120％至130％，而组6与组5的宽度比为100％至120％，其小于120％至130％。

根据又一变型，当电极60的未涂覆部分43具有区段结构时，电极60可以包括其中规则地或不规则地省略多个区段中的一些区段的区段跳过区域64，如图7a所示。

优选地，区段跳过区域64可以设置为多个。在一个示例中，区段跳过区域64的宽度从芯部朝向外周可以是恒定的。在另一示例中，区段跳过区域64的宽度可以从芯部朝向外周规则地或不规则地增大或减小。优选地，存在于区段跳过区域64中的未涂覆部分的高度可以对应于第一部分B1和/或第二部分B3的高度。

存在于区段跳过区域64之间的区段61的数量可以为至少一个。如图7a所示，电极60可以包括其中存在于区段跳过区域64之间的区段61的数量从芯部朝向外周增加的未涂覆区域。

优选地，如图7b所示，区段跳过区域64的宽度可以被设置为使得当卷绕电极60时，位于每个卷绕匝中的区段可以位于基于电极组件65的芯部中心C预设的独立区域66内。

也就是说，当在卷绕轴方向上观察电极组件65时，多个区段61可以基于芯部中心C位于多个独立区域66内。独立区域66的数量可以改变为2、3、4、5等。

优选地，独立区域66可以具有扇形形状。在此情况下，独立区域66之间的角度可以基本相同。另外，独立区域66的周向角(δ)可以为20度以上，可选地25度以上，可选地30度以上，可选地35度以上，或者可选地40度以上。

在变型中，独立区域66可以具有诸如以下的几何图形的形状：正方形、长方形、平行四边形、梯形等。

在本公开中，可以以各种方式修改区段61的形状。

图8a是示出了根据本公开的另一实施方式的电极70的结构的平面图。

参照图8a，除了区段61′的形状不同之外，电极70具有与上述实施方式基本相同的构造。

区段61′具有其中上部和下部的宽度基本相同的几何图形的形状。优选地，区段61′可以具有矩形形状。

图8b是示出了矩形区段61′的宽度、高度以及间距的定义的图，而图8c是示出了切割槽63的下部的局部放大图。

参照图8b和图8c，区段61′的宽度(D)、高度(H)和间距(P)可以设置为防止在弯折未涂覆部分43期间未涂覆部分43被撕裂并防止未涂覆部分43异常变形，同时充分增加未涂覆部分43的交叠层数以提高与集流器的焊接强度。异常变形是指弯折点以下的未涂覆部分在下落的同时没有保持笔直形式并且不规则地变形。

区段61′的宽度(D)被定义为从区段61′两侧的侧部63a开始延伸的两条直线(L

优选地，关于区段61′的宽度(D)、高度(H)和间距(P)的条件与上述实施方式中的条件基本相同，并且不再描述。然而，由于区段61′具有矩形形状，因此区段61′的下内角可以恒定为90度。

与电极60类似，电极70也可以包括其中规则地或不规则地省略多个区段中的一些区段的区段跳过区域64，如图8d所示。

另外，当将包括区段跳过区域64的电极70卷绕为电极组件时，区段可以位于多个独立区域66内，如图7b所示。

如在以上实施方式中，当第三部分B2和第二部分B3包括多个区段61、61′时，可以以各种方式修改每个区段61、61′的形状。

优选地，区段可以变形为各种形状，同时满足以下条件中的至少一个。

条件1：下部的宽度大于上部的宽度

条件2：下部的宽度与上部的宽度相同

条件3：宽度从下部到上部保持一致

条件4：宽度从下部到上部减小

条件5：宽度从下部到上部减小然后增大

条件6：宽度从下部到上部增大然后减小

条件7：宽度从下部到上部增加，然后保持一致

条件8：宽度从下部到上部减小，然后保持一致

条件9：下部的一侧的内角与另一侧的内角相等

这里，内角可以被定义为基于区段的下部的宽度方向由区段的侧部形成的角。如果侧部是曲线，则内角被定义为在曲线最下端所绘出的切线与区段的下部的宽度方向之间的角。

条件10：下部的一侧的内角与另一侧的内角不同

条件11：下部的一侧的内角和下部的另一侧的内角分别具有锐角、直角或钝角

条件12：基于卷绕轴方向，左右方向对称

条件13：基于卷绕轴方向，左右方向不对称

条件14：侧部是直的

条件15：侧部是弯曲的

条件16：侧部向外凸出

条件17：侧部向内凸出

条件18：上部和/或下部的角部具有直线相交的结构

条件19：上部和/或下部的角部具有直线与曲线相交的结构

条件20：上部和/或下部的角部具有曲线相交的结构

条件21：上部和/或下部的角部具有圆拱结构

图9是示例性地示出了根据本公开的各种变型的区段的形状的图。

如附图所示，区段可以具有各种几何形状，其中在两侧连接切割槽的侧部63a的虚线是底边(base)。几何形状具有其中连接了至少一条直线、至少一条曲线、或其组合的结构。在一个示例中，区段可以具有多边形形状、圆拱形状、或其各种组合。

具体来说，区段可以具有左右对称的梯形形状

由于区段的形状不限于图9所示的形状，因此可以将其变形为其它多边形形状、其它圆拱形状或其组合，以满足上述条件1至21中的至少一个。

在区段的多边形形状

区段的多边形形状

可以以各种方式修改具有多边形形状的区段的侧部的形状。

在一个示例中，区段形状

在另一示例中，区段形状

在以各种方式了修改侧部的区段形状

区段的宽度可以从底到顶具有各种改变模式。

在一个示例中，区段的宽度可以从底到顶保持一致(形状

此外，在图9所示的区段的形状当中，具有平顶的多边形形状可以旋转180度。在一个示例中，当区段形状

在上述实施方式(变型)中，根据本公开的另一方面，可以根据第三部分B2的区域来不同地改变区段61、61′的形状。在一个示例中，对于应力集中的区域，可以采用有利于应力分布的圆拱形状(例如，半圆形、椭圆形等)，而对于应力相对低的区域，可以应用具有尽可能广的面积的多边形形状(诸如，正方形、梯形、平行四边形等)。

在另一方面中，多个区段可以沿着平行于电极组件的卷绕方向的一个方向单独地、在一个组中、或者在两个或更多个组中具有不同形状。

在实施方式(变型)中，第三部分B2的区段结构也可以应用于第一部分B1。然而，当将区段结构应用于第一部分B1时，可以出现反转形成现象，其中当根据芯部的曲率半径弯折第三部分B2的区段61、61′时，第一部分B1的端部朝向外周弯曲。因此，即使在第一部分B1中没有区段结构，或者即使应用区段结构，也希望将区段61、61′的宽度和/或高度和/或间距调整为尽可能小至考虑到芯部的曲率半径不出现反转形成的水平。

根据本公开的又一方面，在将电极60、70卷绕成电极组件之后，暴露于电极组件的上部和下部的区段可以沿电极组件的径向方向交叠若干层以形成弯折表面区域。

图10a是示出了通过将区段61朝向电极组件80的芯部C弯折而形成的弯折表面区域F的截面的示意图。在图10a中，仅在基于电极组件80的卷绕轴的左侧示出了弯折表面区域F的截面。弯折表面区域F可以形成在电极组件80的上部和下部两者处。图10b是示意性地示出了其中形成有弯折表面区域F的电极组件80的顶部立体图。

参照图10a和图10b，弯折表面区域F具有其中区段61在卷绕轴方向上交叠成多个层的结构。交叠方向为卷绕轴方向Y。区域①是没有段的区段跳过区域(第一部分B1)，区域②和③是含有区段61的卷绕匝所位于的区域。区域②是其中区段61的高度变化的高度可变区域，而区域③是其中直到电极组件的外周，区段的高度保持一致的高度一致区域。如稍后将描述的，区域②和区域③在径向方向上的长度可以是可变的。此外，包括最外卷绕匝的至少一个卷绕匝中所包括的未涂覆部分(第二部分B3)可以不包括区段结构。在此情况下，在区域③中可以排除第二部分B3。

在区域②中，区段61的高度可以在电极组件80的半径r

在区域②和区域③中的任意半径位置处，区段61的层叠数量依据半径位置而变化。另外，区段61的层叠数量可以依据区域②的宽度、在区段61的高度可变区域中区段的最小高度(h

优选地，可以根据集流器所需的焊接强度通过根据包含区段61的卷绕匝的半径调整区段61的高度、宽度和间距，来优化在弯折表面区域F的每个位置处区段61的层叠数量。

首先，在区段61的高度可变区域(②)中，当区段的最小高度(h

制备实施方式1-1至1-7的电极组件。实施方式的电极组件具有22mm的半径和4mm的芯部直径。电极组件中所包括的正极和负极具有图4所示的电极结构。也就是说，区段具有梯形形状。正极和负极的第二部分B3不包含区段。第二部分B3的长度为电极总长度的2％至4％。正极、负极和隔膜按照图2中描述的方法卷绕。卷绕匝在48匝至56匝之间，但本实施方式的卷绕匝为51匝。正极、负极和隔膜的厚度分别为149um、193um和13um。正极和负极的厚度是包含活性材料层的厚度的厚度。正极集流器和负极集流器的厚度分别为15um和10um。正极和负极在卷绕方向上的长度分别为3948mm和4045mm。

在每个实施方式中，区段61的最小高度设置为3mm，使得区段61的高度可变区域(②)以5mm的半径开始。另外，在每个实施方式中，半径每增加1mm，区段61的高度增加1mm，并且区段61的最大高度从4mm到10mm以各种方式改变。

具体来说，在实施方式1-1中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至6mm，并且区段61的高度从半径3mm至4mm可变。在实施方式1-2中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至7mm，并且区段61的高度从3mm至5mm可变。在实施方式1-3中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至8mm，并且区段61的高度从3mm至6mm可变。在实施方式1-4中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至9mm，并且区段61的高度从3mm至7mm可变。在实施方式1-5中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至10mm，并且区段61的高度从3mm至8mm可变。在实施方式1-6中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至11mm，并且区段61的高度从3mm至9mm可变。在实施方式1-7中，区段61的高度可变区域(②)为5mm至12mm，并且区段61的高度从3mm至10mm可变。在实施方式1-1至1-7中，从对应于高度可变区域(②)的上限的半径到外周，区段61的高度是一致的。在一个示例中，在实施方式1-7中，从半径12mm至22mm，区段61的高度一致为10mm。此时，在对照示例的电极组件中，从5mm的半径到22mm的半径，区段61的高度保持在3mm的单一高度。

图11a是示出了在根据实施方式1-1至1-7和对照示例的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域F中，对沿径向方向的区段的层叠数量进行计数的结果的图。负极的弯折表面区域也表现出基本上相同的结果。图的水平轴是基于芯部的中心的半径，图的垂直轴是在每个半径点处计数出的区段的层叠数量，这也以相同方式应用于稍后说明的图11b和图11c。

参照图11a，在实施方式1-1至1-7和对照示例1中共同示出了区段的层叠数量一致区域b1。层叠数量一致区域b1是每个图中的平坦区的径向区域。层叠数量一致区域b1的长度随着区段的最大高度减小而增加，并且对照示例的层叠数量一致区域b1′最长。此外，区段的层叠数量随着区段的最大高度(h

从区段的层叠数量的角度来看，在实施方式1-1至1-7中，在层叠数量一致区域b1中，区段的层叠数量为10以上。区段的层叠数量为10以上的区域可以设置为期望的焊接目标区域。焊接目标区域是能够焊接集流器的至少一部分的区域。

在实施方式1-1至1-7中，层叠数量一致区域b1从区段的高度可变区域(②)开始的半径点开始。也就是说，高度可变区域(②)以5mm的半径开始朝向外周延伸。

在实施方式1-1至1-7和对照示例1中，对于正极，下表4示出了以下比率的计算结果：区段跳过区域(图10a中的c、①)的长度与除芯部之外的电极组件的半径(b-a)的比率；层叠数量一致区域b1的长度与从层叠数量一致区域开始的半径点(5mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度(f)的比率(e/f)；区段的高度可变区域的长度(d)与从层叠数量一致区域开始的半径点(5mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度(f)的比率(d/f)；与区段跳过区域(第一部分B1)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率(h)；与高度可变区域相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率(i)；以及与高度一致区域相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率(j)等。

除了负极在参数h方面表现出0.1％至1.2％的差异外，其它参数与正极基本上相同。比例h、i和j的之和与100％略有不同。原因在于：在与电极的外周未涂覆部分相对应的第二部分B3中存在没有区段的区域。例如，在实施方式1-1中，在与电极的整个长度的约3％相对应的第二部分B3中不存在线段。在表4中，a至f是基于径向方向长度的参数，而h、i和j是基于在电极卷绕成电极组件之前电极的长度方向的参数。此外，与比率(％)相对应的参数是四舍五入到小数点后一位的值。这些点与稍后说明的表7和表8基本上相同。

[表4]

参见表4的实施方式1-1至1-7，区段的层叠数量为11至27，高度可变区域(d)与包含区段的径向区域f的比率(d/f)为6％至41％。另外，层叠数量一致区域(e)与包含区段的径向区域f的比率(e/f)为47％至82％。另外，区段跳过区域(图10a中的c，①)与不包括芯部的电极组件的半径(b-a)的比率(c/(b-a))为15％。另外，与区段跳过区域(第一部分B1)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为6％，与高度可变区域相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为3％至32％，而与高度一致区域相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为59％至87％。在所有实施方式1-1至1-7中，层叠数量一致区域的层叠数量(g)为10以上。层叠数量一致区域(e)随着区段的高度可变区域(d)增加而减小，但是在层叠数量一致区域(e)中区段的层叠数量(g)增加。优选地，可以将区段的层叠数量(g)为10以上的层叠数量一致区域(e)设置为焊接目标区域。

在形状因子为1865或2170的圆柱形电池中，电极组件的半径约为9mm至10mm。因此，对于传统圆柱形电池，如在实施方式1-1至1-7中，区段区域在径向上的长度(f)不能确保在17mm的水平，并且层叠数量一致区域的长度(e)不能确保在8mm至14mm的水平。这是因为，在传统圆柱形电池中，当芯部的半径设计为2mm(与实施方式1-1至1-7中相同)时，可以设置节片的径向区域基本上仅为7mm至8mm。另外，在传统圆柱形电池中，电极在卷绕方向上的长度为约600mm至980mm。电极的该短长度仅为实施方式1-1至1-7中使用的电极的长度(正极3948mm、负极4045mm)的约15％至24％。因此，从传统圆柱形电池的设计规格中不能容易地推导出参数h、i和j的数值范围。

接下来，当在区段的高度可变区域(图10a中的②)中区段的最大高度(h

实施方式2-1至2-5的电极组件具有22mm的半径以及4mm的芯部C的直径。在区段61的高度可变区域(图10a中的②)中，最小高度(h

实施方式3-1至3-4的电极组件具有22mm的半径和4mm的芯部C的直径。在区段61的高度可变区域(图10a中的②)中，最小高度(h

实施方式4-1至4-3的电极组件具有22mm的半径和4mm的芯部C的直径。在区段61的高度可变区域(图10a中的②)中，最小高度(h

实施方式5-1至5-2的电极组件具有22mm的半径以及4mm的芯部C的直径。在区段61的高度可变区域(图10a中的②)中，最小高度(h

图11b是示出了根据实施方式2-1至2-5、实施方式3-1至3-4、实施方式4-1至4-3以及实施方式5-1至5-2的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域F中，对沿径向方向的区段的层叠数量进行计数的结果的图。负极的弯折表面区域也表示出基本上相同的结果。

在图11b中，图(a)针对实施方式2-1至2-5示出了在弯曲面区域F中对沿径向方向的区段的层叠数量进行计数的结果，图(b)是针对实施方式3-1至3-4的，图(c)是针对实施方式4-1至4-3的，而图(d)是针对实施方式5-1至5-2的。

参照图11b，在所有实施方式中共同出现了区段的层叠数量一致区域b1。层叠数量一致区域b1是图中平坦区的径向区域。当区段的最小高度(h

在所有实施方式中，层叠数量一致区域b1中的区段的层叠数量为10以上。优选地，区段的层叠数量为10以上的区域可以设置为期望焊接目标区域。

在实施方式中，层叠数量一致区域b1从区段的高度可变区域(图10a中的②)开始的半径点开始。在实施方式2-1至2-5中，区段的高度可变区域(图10a中的②)从6mm开始并且朝向外周延伸。在实施方式3-1至3-4中，区段的高度可变区域(图10a中的②)从7mm开始并且朝向外周延伸。在实施方式4-3至4-3中，区段的高度可变区域(图10a中的②)从8mm开始并且朝向外周延伸。在实施方式5-1至5-2中，区段的高度可变区域(图10a中的②)从9mm开始并且朝向外周延伸。

下表5示出了针对实施方式2-1至2-5、实施方式3-1至3-4、实施方式4-1至4-3和实施方式5-1至5-2的包括以下的各种参数的计算结果：层叠数量一致区域的长度与从层叠数量一致区域开始的半径点(6mm、7mm、8mm、9mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度的比率(e/f)；区段的高度可变区域(②)的长度与从层叠数量一致区域开始的半径点(6mm、7mm、8mm、9mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度的比率(d/f)；等等。

[表5]

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与图10a和图11b一起参照表5的实施方式2-5、3-4、4-3、5-2，在区段的高度可变区域(②)中区段的最大高度(h

参见表5，可以发现，区段的层叠数量为16至26，区段的高度可变区域(②)的比率(d/f)为13％至38％，并且层叠数量一致区域的比率(e/f)为31％至69％。另外，区段跳过区域(①)与不包括芯部的电极组件的半径(b-a)的比率(c/(b-a))为20％至35％。另外，与区段跳过区域(①)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为10％至20％，与高度可变区域(②)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为6％～25％，以及与高度一致区域(③)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率为62％至81％。

在形状因子为1865或2170的圆柱形电池中，电极组件具有约9mm至10mm的半径。因此，与实施方式不同，无法保证区段区域在径向方向上的长度(f)在13mm至16mm的水平，并且无法保证其中区段的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域的长度(e)在5mm至11mm的水平，同时保证区段跳过区域(c，①)的长度在约4mm至7mm的水平。这是因为，在传统圆柱形电池中，当芯部的半径被设计为2mm时(其与实施方式相同)，可以设置区段的径向区域基本上仅为7mm至8mm。另外，在传统圆状形电池中，电极在卷绕方向上的长度为约600mm至980mm。电极的该短长度仅为实施方式中电极长度(正极3948mm，负极4045mm)的约15％至24％。因此，从传统圆柱形电池的设计规范中无法容易地推导出参数h、i和j的数值范围。

下面，在区段的高度可变区域(②)中区段的最小高度(h

实施方式6-1至6-6的电极组件具有22mm的半径以及4mm的芯部C的半径。在区段61的高度可变区域(②)中，区段的最小高度(h

实施方式7-1至7-6的电极组件具有22mm的半径以及2mm的芯部C的半径。在区段61的高度可变区域(②)中，区段的最小高度(h

图11c是示出了根据实施方式6-1至6-6以及实施方式7-1至7-6的电极组件的上部处形成的正极的弯折表面区域F中，对沿径向方向测量的区段的层叠数量进行计数的结果的图。负极的弯折表面区域也出现基本上相同的结果。

在图11c中，图(a)针对实施方式6-1至6-6示出了在弯折表面区域F中对沿径向方向测量的区段的层叠数量进行计数的结果，而图(b)是针对实施方式7-1至7-6的。

参照图11c，在所有实施方式中共同出现了区段的层叠数量一致区域b1。层叠数量一致区域b1是图中平坦区的径向区域。当区段的最小高度(h

在所有实施方式中，在层叠数量一致区域b1中区段的层叠数量为10以上。优选地，区段的层叠数量为10以上的区域可以设置为期望焊接目标区域。

在实施方式中，层叠数量一致区域b1从区段的高度可变区域(②)开始的半径点开始。在实施方式6-1至6-6中，区段的高度可变区域(②)开始的半径为7mm，而在实施方式7-1至7-6中，区段的高度可变区域(②)开始的半径为5mm。

下表6示出了针对实施方式6-1至6-6和实施方式7-1至7-6的包括以下的各种参数的计算结果：层叠数量一致区域的长度与从层叠数量一致区域开始的半径点(7mm、5mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度的比率(e/f)；区段的高度可变区域(②)的长度与从层叠数量一致区域开始的半径点(7mm、5mm)到电极组件的最外点(22mm)的长度的比率(d/f)；等等。

[表6]

参照图10a以及表6的实施方式6-6和7-6，在区段的高度可变区域(②)中区段的最小高度(h

对于形状系数为1865或2170的圆柱形电池，电极组件的半径约为9mm至10mm。因此，与实施方式不同，无法保证区段区域(f)在径向方向上的长度在15mm至17mm的水平，并且同时无法保证区段的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域的长度(e)在6mm至13mm的水平，同时保证区段跳过区域(①)的长度在约3mm的水平。这是因为，在传统圆柱形电池中，当芯部的半径被设计为2mm至4mm时(其与实施方式相同)，可以设置区段的径向区域基本上仅为5mm至8mm。另外，在传统圆状形电池中，电极在卷绕方向上的长度为经600mm至980mm。电极的该短长度仅为实施方式中电极长度(正极3948mm，负极4045mm)的约15％至24％。因此，从传统圆柱形电池的设计规范中无法容易地推导出参数h、i和j的数值范围。

综合考虑表4至表6的数据，在区段的层叠数量一致区域中，区段的层叠数量可以为11至26。另外，区段的高度可变区域(②)的比率(d/f)可以不6％至47％。此外，层叠数量一致区域的比率(e/f)可以为31％至82％。另外，区段跳过区域(①)的长度与不包括芯部的电极组件的半径的比率(c/(b-a))可以为15％至35％。另外，与区段跳过区域(①)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度(在卷绕方向上的长度)的比率可以为6％至20％。另外，与区段的高度可变区域(②)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率可以为3％至32％。另外，与区段的高度一致区域(③)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率可以为59％至87％。

此外，表4至表6中描述的参数根据包括以下的设计因素而变化：芯部的半径(a)；电极组件的半径(b)；区段的高度可变区域(②)中的最小高度(h

因此，在区段的层叠数量一致区域中，区段层叠数量可以扩展为10至35。区段的高度可变区域(②)的比率(d/f)可以扩展为1％至50％。另外，层叠数量一致区域的比率(e/f)可以扩展为30％至85％。另外，区段跳过区域(①)的长度与不包括芯部的电极组件的半径的比率(c/(b-a))可以扩展为10％至40％。另外，与区段跳过区域(①)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度(在卷绕方向上的长度)的比率可以扩展为1％至30％。另外，与区段的高度可变区域(②)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率可以扩展为1％至40％。另外，与区段的高度一致区域(③)相对应的电极区域的长度与电极的整个长度的比率可以扩展为50％至90％。在本实施方式中，高度可变区域(②)和高度一致区域(③)所包括的区段的最大高度(h

在形成于电极组件的上部和下部的弯折表面区域F中，层叠数量一致区域可以用作集流器的焊接目标区域。

优选地，集流器的焊接区域在电极组件的径向方向上与层叠数量一致区域交叠至少50％，并且更高的交叠率是更优选的。

优选地，集流器的焊接区域的与层叠数量一致区域不交叠的其余区域可以与在径向方向上与层叠数量一致区域相邻的层叠数量减少区域交叠。

更优选地，集流器的焊接区域中与层叠数量一致区域不交叠的其余区域可以与层叠数量减少区域中区段层叠数量为10以上的区域交叠。

如果将集流器焊接到区段层叠数为10以上的区域，则就焊接强度以及防止焊接期间损坏隔膜或活性材料层而言是理想的。具体而言，在使用具有高透过特性的高功率激光焊接集流器时有用。

如果用激光将层叠有10个或更多个区段的层叠数量一致区域与集流器焊接，即使为了提高焊接质量而增加激光的输出，层叠数量一致区域也吸收大部分激光能量以形成焊道，因此可以防止弯折表面区域F下方的隔膜和活性材料层被激光损坏。

另外，由于在激光照射的区域中区段层叠数量为10以上，因此形成具有足够体积和厚度的焊道。因此，可以保证足够的焊接强度，并且可以将焊接界面的电阻减小到适合快速充电的水平。

当焊接集流器时，可以按照弯折表面区域F和集流器之间的期望焊接强度来确定激光的输出。焊接强度与区段的层叠数量成比例地增加。这是因为通过激光形成的焊道体积随着层叠数量的增加而增加。随着集流器的材料和区段的材料一起熔化而形成焊道。因此，当焊道的体积大时，集流器和弯折表面区域联接得越强，并且焊接界面的接触电阻降低。

优选地，焊接强度可以为2kgf/cm

当焊接强度满足以上数值范围时，即使沿卷绕轴方向和/或径向向电极组件施加剧烈振动，焊接界面的性能也不会恶化，并且由于焊道的体积足够，因此可以减少焊接界面的电阻。

满足焊接强度条件的激光功率依据激光装备而不同，并且可以在250W至320W范围内或在本装备提供的激光最大输出的40％至100％范围内适当调整。

焊接强度可以定义为当集流器开始与弯折表面区域F分离时集流器每单位面积的拉力(kgf/cm

在弯折表面区域F中，区段层叠为多个层，并且根据上述实施方式，区段的层叠数量可以增加到最小10至最大35。

构成未涂覆部分43的正极集流器(箔)的厚度可以为10um至25um，并且构成未涂覆部分43的负极集流器(箔)的厚度可以为5um至20um。因此，正极的弯折表面区域F可以包括其中区段的总层叠厚度为100um至875um的区域。另外，负极的弯折表面区域F可以包括其中区段的总层叠厚度为50um至700um的区域。

图12是示出了根据本公开的实施方式的区段61、61′的弯折表面区域F中的层叠数量一致区域b1和层叠数量减少区域b2的电极组件的俯视平面图。

参照图12，由粗实线表示的两个圆之间的区域对应于区段61的弯折表面区域F，由点划线表示的两个圆之间的区域对应于其中区段的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域b1，并且层叠数量一致区域b1的外部区域对应于层叠数量减少区域b2。

在一个示例中，当将集流器(P

弯折表面区域F的面积可以被定义为区段的层叠数量一致区域B1的面积与层叠数量减少区域B2的面积之和。由于层叠数量一致区域b1的比率(e/f)为30％至85％，优选地为31％至82％，因此层叠数量一致区域b1与弯折表面区域F的面积的面积比率可以为9％(30

优选地，集流器(P

此外，区段的弯折方向可以与上述的相反。也就是说，区段可以从芯部朝向外周弯折。在此情况下，区段的高度沿着卷绕方向(X轴方向)变化的模式可以与上述实施方式(变型)的模式相反。例如，区段的高度可以从芯部朝向外周逐渐减小。此外，应用于第一部分B1的结构和应用于第二部分B3的结构可以彼此交换。优选地，高度改变模式可以被设计为使得区段的高度从芯部朝向外周逐渐减小，但是当最靠近电极组件外周的区段朝向外周弯折时，该区段的端部不会突出到电极组件的外周之外。

上述实施方式(变型)的电极结构可以应用于卷芯型电极组件或本领域已知的其它类型的电极组件中所包括的具有不同极性的第一电极和第二电极中的至少一个。另外，当将以上实施方式(变型)的电极结构应用于第一电极和第二电极中的任意一个时，传统电极结构可以应用于另一个。另外，应用于第一电极和第二电极的电极结构可以不相同，而是可以彼此不同。

例如，当第一电极和第二电极分别是正极和负极时，以上实施方式(变型)中的任意一个可以应用于第一电极，并且传统电极结构(参见图1)可以应用于第二电极。

作为另一示例，当第一电极和第二电极分别是正极和负极时，以上实施方式(修改)中的任意一个可以选择性地应用于第一电极和以上实施方式(修改)中的任意一个可以选择性地应用于第二电极。

在本公开中，涂覆在正极上的正极活性材料和涂覆在负极上的负极活性材料可以不受限制地采用本领域已知的任何活性材料。

在一个示例中，正极活性材料可以包括由通式A(A

在另一示例中，正极活性材料可以是US6,677,082、US6,680,143等中公开的碱金属化合物xLiM1O

在又一示例中，正极活性材料可以是由通式Li

优选地，正极活性材料可以包括一次颗粒和/或一次颗粒聚集成的二次颗粒。

在一个示例中，负极活性材料可以采用碳材料、锂金属或锂金属化合物、硅或硅化合物、锡或锡化合物等。电位低于2V的金属氧化物(诸如TiO

隔膜可以采用多孔聚合物膜，例如由诸如以下的聚烯烃基聚合物或其层压体制成的多孔聚合物膜：乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等。作为另一示例，隔膜可以采用常见的多孔无纺布，例如由高熔点玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等制成的无纺布。

隔膜的至少一个表面可以包括无机颗粒的涂覆层。隔膜本身也可以由无机颗粒的涂覆层制成。构成涂覆层的颗粒可以具有与粘结剂联接使得相邻颗粒之间存在间隙体积的结构。

无机颗粒可以由介电常数为5以上的无机材料制成。无机颗粒可以包括选自由以下构成的组中的至少一种材料：Pb(Zr,Ti)O

在下文中，将详细描述根据本公开的实施方式的电极组件的结构。

图13是沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的、根据实施方式的电极60应用于第一电极(正极)和第二电极(负极)的卷芯型电极组件100的截面图。

参照图13，第一电极的第一未涂覆部分43a包括与电极组件100的芯部相邻的第一部分B1、与电极组件100的外周面相邻的第二部分B3、以及介于第一部分B1和第二部分B3之间的第三部分B2。

第一部分B1的未涂覆部分的高度相对小于区段61的高度。另外，在第三部分B2中，最内区段61的弯折长度等于或小于第一部分B1的径向长度R。弯折长度H对应于从最内区段61弯折的点到区段61的顶部的距离。在变型中，弯折长度H可以小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R和芯部102的半径的10％的总和。

因此，即使区段61弯折，电极组件100的芯部102的直径的90％以上向外部敞开。芯部102是在电极组件100中心的空腔。如果芯部102不被阻挡，则电解液注入过程没有困难，并且提高电解液注入效率。另外，通过经由芯部102插入焊接夹具，可以容易地执行负极(或正极)的集流器与电池壳体(或者，铆接端子)之间的焊接过程。

第二部分B3的未涂覆部分的高度相对小于区段61的高度。因此，当在第二部分B3的卷绕匝附近按压电池壳体的压边部分时，可以以防止随着压边部分和电极组件100的顶边缘彼此接触而出现内部短路。

在一个变型中，第二部分B3可以包括区段61，并且第二部分B3的区段61的高度可以逐渐或逐步地减小，与图13中所示的不同。另外，在图13中，区段61的高度在外周的一部分中是相同的。然而，区段61的高度可以从第一部分B1与第三部分B2之间的边界开始到第三部分B2与第二部分B3之间的边界逐渐或逐步地增加。区段61的高度变化的区域对应于区段的高度可变区域(图10a中的②)。

第二未涂覆部分43b与第一未涂覆部分43a具有相同的结构。在一个变型中，第二未涂覆部分43b可以具有传统的电极结构或其它实施方式(变型)的电极结构。

区段61的端部101可以在电极组件100的径向方向上(例如，从外周朝向芯部)弯折。此时，第一部分B1和第二部分B3的未涂覆部分基本上不弯折。

由于第三部分B2包括在径向方向上布置的多个区段61，因此弯折应力得以缓解，以防止弯折点附近的未涂覆部分43a、43b撕裂或异常变形。另外，当根据上述实施方式的数值范围调整区段61的宽度和/或高度和/或间距时，区段61朝向芯部弯折并交叠足以确保充足焊接强度高的若干层，并且在弯折表面区域F中不形成空孔(间隙)。

图14是根据本公开的又一实施方式的电极组件110的沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的截面图。

参照图14，电极组件110除了第二部分B3中也包括区段61，并且第二部分B3的区段61的高度与第三部分B2的最外区段61的高度基本相同之外，与图13的电极组件100具有基本相同的构造。

在电极组件110中，第一部分B1的未涂覆部分的高度相对小于第三部分B2中包括的区段61的高度。另外，在第三部分B2中，最内区段61的弯折长度H等于或小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R。优选地，由第一部分B1形成的卷绕匝可以是没有区段的区段跳过区域(图10a中的①)。在变型中，弯折长度H可以小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R与芯部112的半径的10％的总和。

因此，即使弯折第三部分B2中所包括的区段61，电极组件110的芯部112的直径的90％以上向外部敞开。如果芯部112不被阻挡，则电解液注入过程没有困难，并且提高电解液注入效率。另外，通过经由芯部112插入焊接夹具，可以容易地执行负极(或正极)的集流器和电池壳体(或者，铆接端子)之间的焊接过程。

在一个变型中，第三部分B2中所包括的区段61的高度从芯部朝向外周逐渐或逐步地增加的结构可以延伸到由第二部分B3形成的卷绕匝。在此情况下，区段61的高度可以从第一部分B1与第三部分B2之间的边界到电极组件110的最外表面逐渐或逐步地增加。

第二未涂覆部分43b与第一未涂覆部分43a具有相同的结构。在一种变型中，第二未涂覆部分43b可以具有传统电极结构或其它实施方式(变型)的电极结构。

第三部分B2中所包括的区段61的端部111可以在电极组件110的径向方向上(例如从外周朝向芯部)弯折。此时，第一部分B1的未涂覆部分基本上不弯折。

由于第三部分B2包括在径向方向上布置的多个区段61，因此弯折应力得以缓解，因此可以防止弯折点附近的未涂覆部分43a、43b撕裂或异常变形。另外，当根据上述实施方式的数值范围调整区段61的宽度和/或高度和/或间距时，区段61朝向芯部弯折并交叠足以确保充足焊接强度的若干层，并且在弯折表面区域中不形成空孔(间隙)。

图15是示出了根据本公开的又一实施方式的电极组件120的沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的截面图。

参照图15，电极组件120除了第三部分B2中所包括的区段61的高度具有逐渐或逐步增加然后减小的模式之外，与图13的电极组件100基本相同。区段61的高度改变的径向区域可以被视为区段的高度可变区域(图10a中的②)。即使在此情况下，区段61的高度可变区域也可以设计为使得在通过弯折区段61而形成的弯折表面区域F中在上述期望的数值范围内出现区段61的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域。

在电极组件120中，第一部分B1的未涂覆部分的高度相对小于区段61的高度。另外，最靠近芯部122的区段61的弯折长度H等于或者小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R。与由第一部分B1形成的卷绕匝相对应的区域对应于没有区段的区段跳过区域(图10a中的①)。在一个变型中，弯折长度H可以小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R与芯部122的半径的10％的总和。

因此，即使第三部分B2中所包括的区段61朝向芯部弯折，电极组件120的芯部122的直径的90％以上也向外部敞开。如果芯部122不被阻挡，则电解液注入过程没有困难，并且提高电解液注入效率。另外，通过经由芯部122插入焊接夹具，可以在负极(或正极)的集流器和电池壳体(或者，铆接端子)之间容易地执行焊接过程。

而且，第二部分B3的未涂覆部分的高度相对小于区段61的高度，并且优选地，在第二部分B3中可以不形成区段61。因此，可以防止在通过第二部分B3形成的卷绕匝附近正按压电池壳体的压边部分的同时，压边部分和电极组件120的端部的边缘彼此接触而导致内部短路的现象。在一种变型中，第二部分B3可以包括区段，并且第二部分B3的区段的高度可以朝向外周逐渐或逐步地减小。

第二未涂覆部分43b与第一未涂覆部分43a具有相同的结构。在一个变型中，第二未涂覆部分43b可以具有传统电极结构或其它实施方式(变型)的电极结构。

第三部分B2中所包括的区段61的端部121可以从电极组件120的外周朝向芯部弯折。此时，第一部分B1和第二部分B3的未涂覆部分基本上不弯折。

由于第三部分B2包括在径向方向上布置的多个区段61，因此弯折应力得以缓解，以防止未涂覆部分43a、43b撕裂或异常变形。另外，当根据上述实施方式的数值范围调整区段61的宽度和/或高度和/或间距时，区段61朝向芯部弯折并交叠足以确保充足焊接强度的若干层，并且在弯折表面区域F中不形成空孔(间隙)。

图16是示出了根据本公开的又一实施方式的电极组件130沿Y轴方向(卷绕轴方向)提取的截面图。

参照图16，电极组件130除了第二部分B3包括区段61并且区段61的高度具有从第二部分B3与第三部分B2的边界点朝向电极组件130的最外表面逐渐或逐步地减小的模式之外，与图15的电极组件120基本相同。

在电极组件130中，第一部分B1的未涂覆部分的高度相对小于区段61的高度。另外，最靠近芯部132的区段61的弯折长度H等于或者小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R。由第一部分B1形成的卷绕匝对应于没有区段的区段跳过区域(图10a中的①)。在一个变型中，弯折长度H可以小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R与芯部132的半径的10％的总和。

因此，即使第三部分B2中所包括的区段61朝向芯部弯折，电极组件130的芯部132的直径的90％以上也向外部敞开。如果芯部132不被阻挡，则电解液注入过程没有困难，并且提高电解液注入效率。另外，通过经由芯部132插入焊接夹具，可以在负极(或正极)的集流器和电池壳体(或者，铆接端子)之间容易地执行焊接过程。

第二未涂覆部分43b与第一未涂覆部分43a具有相同的结构。在一个变型中，第二未涂覆部分43b可以具有传统电极结构或其它实施方式(变型)的电极结构。

第三部分B2中所包括的区段61的端部131可以从电极组件130的外周朝向芯部弯折。此时，第一部分B1的未涂覆部分基本上不弯折。

由于第三部分B2包括在径向方向上布置的多个区段61，因此弯折应力得以缓解，以防止弯折点附近的未涂覆部分43a、43b撕裂或异常变形。另外，当根据上述实施方式的数值范围调整区段61的宽度和/或高度和/或间距时，区段61朝向芯部弯折并交叠足以确保充足焊接强度的若干层，并且在弯折表面区域F中不形成空孔(间隙)。

此外，在以上实施方式(变型)中，第三部分B2中包括的区段61的端部可以从芯部朝向外周弯折。在此情况下，优选的是，由第二部分B3形成的卷绕匝被设计为没有区段的区段跳过区域(图10a中的①)且不朝向外周弯折。另外，由第二部分B3形成的卷绕匝的径向宽度可以等于或大于最外侧的区段的弯折长度。在此情况下，当最外区段朝向外周弯折时，弯折部分的端部朝向电池壳体的内表面突出不会超过电极组件的外周。另外，第三部分B2中所包括的区段的结构变化模式可以与上述实施方式(变型)相反。例如，区段的高度可以从外周朝向芯部逐步或逐渐地增加。也就是说，通过从电极组件的外周开始朝向芯部依次布置区段跳过区域(图10a中的①)、高度可变区域(图10a中的②)和高度一致区域(图10a中的③)，在弯折表面区域F中，可以在期望的数值范围内出现区段的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域。

根据本公开的实施方式的各种电极组件结构可以应用于卷芯型圆柱形电池。

优选地，圆柱形电池可以是例如其形状因子比(定义为圆柱形电池的直径除以高度而获得的值，即，直径(Φ)与高度(H)的比率)大于约0.4的圆柱形电池。这里，形状因子是指表示圆柱形电池的直径和高度的值。

圆柱形电池可以具有35mm以上(优选地40mm至50mm)的直径。圆柱形电池可以具有70mm以上(优选地75mm至90mm)的高度。根据本公开的实施方式的圆柱形电池可以是例如46110电池、4875电池、48110电池、4880电池或4680电池。在代表形状因子的数值中，前两个数字表示电池的直径，其余数字表示电池的高度。

当具有无接头结构的电极组件应用于形状因子比大于0.4的圆柱形电池时，当弯折未涂覆部分时在径向方向施加的应力很大，使得未涂覆部分可能容易被撕裂。另外，当将集流器焊接到未涂覆部分的弯折表面区域时，需要充分增加在弯折表面区域中未涂覆部分的层叠数量，以便充分保证焊接强度并降低电阻。该要求可以通过根据本公开的实施方式(变型)的电极和电极组件来实现。

根据本公开的实施方式的电池可以是直径约为46mm、高度约为110mm并且形状因子比为0.418的近似圆柱形电池。

根据另一实施方式的电池可以是直径约为48mm、高度约为75mm并且形状因子比为0.640的近似圆柱形的电池。

根据又一实施方式的电池可以是直径约为48mm、高度约为110mm并且形状因子比为0.436的近似圆柱形的电池。

根据又一实施方式的电池可以是直径约为48mm、高度约为80mm并且形状因子比为0.600的近似圆柱形的电池。

根据又一实施方式的电池可以是直径约为46mm、高度约为80mm并且形状因子比为0.575的近似圆柱形的电池。

传统上，已经使用具有约0.4以下的形状因子比的电池。也就是说，传统上使用例如1865电池、2170电池等。1865电池具有约为18mm的直径、约为65mm的高度并且为0.277的形状因子比。2170电池具有约为21mm的直径、约为70mm的高度并且为0.300的形状因子比。

在下文中，将详细描述根据本公开的实施方式的圆柱形电池。

图17是示出了根据本公开的实施方式的圆柱形电池190沿Y轴方向提取的截面图。

参照图17，根据本公开的实施方式的圆柱形电池190包括具有第一电极、隔膜和第二电极的电极组件110、用于容纳电极组件110的电池壳体142、以及用于密封电池壳体142的开口端部的密封体143。

电池壳体142是顶部具有开口的圆柱形容器。电池壳体142由诸如铝、钢或不锈钢之类的导电金属材料制成。在电池壳体142的表面上可以形成有镍涂覆层。电池壳体142通过顶部开口将电极组件110容纳在内部空间中，并且还容纳电解液。

电解液可以是具有如A

电解液也可以溶解在有机溶剂中。有机溶剂可以采用碳酸亚丙酯(PC)、碳酸亚乙酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲基亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二乙氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、碳酸甲乙酯(EMC)、γ-丁内酯、或它们的混合物。

电极组件110可以具有卷芯形状。电极组件110可以通过基于卷绕中心C卷绕层压件来制造，层压件是通过顺序地层压下隔膜、第一电极、上隔膜和第二电极至少一次而形成的，如图2所示。

第一电极和第二电极具有不同的极性。也就是说，如果一个具有正极性，则另一个具有负极性。第一电极和第二电极中的至少一个可以具有根据以上实施方式(变型)的电极结构。另外，第一电极和第二电极中的另一个可以具有传统电极结构或根据实施方式(变型)的电极结构。电极组件110中所包括的电极对不限于一个电极对，可以包括两个或更多个电极对。

第三部分B2中所包括的区段在电极组件110的径向方向上(例如，从外周朝向芯部)弯折，以形成弯折表面区域F。

第一部分B1比其它部分具有更低的高度，并且对应于没有区段的区段跳过区域a1，因此它不朝向芯部弯折。

优选地，从芯部朝向外周，弯折表面区域F可以包括区段跳过区域a1、区段的高度可变区域a2、以及区段的高度一致区域a3。

如图11a、图11b和图11c所示，弯折表面区域F包括邻近区段跳过区域a1的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域b1。

弯折表面区域F还可以包括邻近电极组件110的外周的层叠数量减少区域b2，其中区段的层叠数量朝向外周减少。优选地，层叠数量一致区域b1可以设置为焊接目标区域。

上面已经描述了在弯折表面区域F中，区段的高度可变区域a2与包含区段的径向区域c的比率(a2/c)、区段的层叠数量一致区域b1的比率(b1/c)、以及层叠数量一致区域b1的面积与弯折表面区域F的面积的比率的优选数值范围，因此将不再描述。

第一集流器144可以被激光焊接到第一未涂覆部分146a的弯折表面区域F，并且第二集流器145可以被激光焊接到第二未涂覆部分146b的弯折表面区域F。焊接方法可以由超声波焊接、电阻焊接、点焊等代替。

优选地，第一集流器144和第二集流器145的焊接区域W的50％以上的面积可以与弯折表面区域F的层叠数量一致区域b1交叠。可选地，焊接区域W的其余面积可以与弯折表面区域F的层叠数量减少区域b2交叠。就高焊接强度、焊接界面的低电阻以及防止对隔膜或活性材料层的损坏而言，更有利的是，整个焊接区域W与层叠数量一致区域b1交叠。

优选地，在与焊接区域W交叠的层叠数量一致区域b1以及可选的层叠数量减少区域b2中，区段的层叠数量可以为10至35。

可选地，当与焊接区域W交叠的层叠数量减少区域b2的区段层叠数量小于10时，针对层叠数量减少区域b2的激光输出可以低于针对层叠数量一致区域b1的激光输出。也就是说，当焊接区域W同时与层叠数量一致区域b1和层叠数量减少区域b2交叠时，激光输出可以根据区段的层叠数量而变化。在此情况下，层叠数量一致区域b1的焊接强度可以大于层叠数量减少区域b2的焊接强度。

在形成于电极组件110的上部和下部上的弯折表面区域F中，区段跳过区域a1和/或区段高度可变区域a2和/或区段高度一致区域的径向长度a3可以相同或不同。

另外，形成于电极组件110的上部和下部上的弯折表面区域F可以形成平面对称结构。因此，当上部中的弯折表面区域F朝向下部中的弯折表面区域F投影时，它们可以基本上彼此交叠。

在电极组件110中，第一部分B1的未涂覆部分的高度相对小于其它部分的高度。另外，如图14所示，最靠近芯部的区段的弯折长度H小于由第一部分B1形成的卷绕匝的径向长度R与芯部112的半径的10％的总和。

因此，即使第三部分B2中所包括的区段朝向芯部弯折，电极组件110的芯部112的直径的90％以上也可以向外部敞开。如果芯部112不被阻挡，则电解液注入过程没有困难，并且提高电解液注入效率。另外，通过经怀芯部112插入焊接夹具，可以容易地执行第二集流器145和电池壳体142之间的焊接过程。

如果调整区段的宽度和/或高度和/或间距以满足以上实施方式的数值范围，则当区段弯折时，区段交叠足以保证充足焊接强度的若干层，并且在弯折表面区域F中不形成空孔(间隙)。

优选地，第一集流器144和第二集流器145可以具有覆盖在第一电极和第二电极的最后卷绕匝处弯折的区段61(图12)的端部的外径。在此情况下，可以在形成弯折表面区域F的区段被集流器均匀地按压的状态下进行焊接，并且即使在焊接之后也可以很好地保持区段的紧密层叠状态。紧密层叠状态是指如图10a所示各区段之间基本上没有间隙的状态。紧密层叠状态有助于使圆柱形电池190的电阻降低至适合快速充电的水平(例如，4毫欧)以下。

密封体143可以包括盖板143a、用于在盖板143a和电池壳体142之间提供气密性并具有绝缘性的第一垫圈143b、以及电地且机械地联接到盖板143a的连接板143c。

盖板143a是由导电金属材料制成的部件，并且覆盖电池壳体142的顶部开口。盖板143a电连接至第一电极的弯折表面区域F，并且借助于第一垫圈143b与电池壳体142电绝缘。因此，盖板143a可以用作圆柱形电池190的第一电极(例如，正极)。

盖板143a放置在形成于电池壳体142上的压边部分147上，并通过卷边部分148被固定。第一垫圈143b可以盖板143a和卷边部分148之间以确保电池壳体142的气密性以及电池壳体142与盖板143a之间的电绝缘。盖板143a可以具有从其中心向上突出的突出部143d。

电池壳体142电连接至第二电极的弯折表面区域F。因此，电池壳体142与第二电极具有相同的极性。如果第二电极具有负极性，则电池壳体142也具有负极性。

电池壳体142包括位于其顶部的压边部分147和卷边部分148。压边部分147通过压配合电池壳体142的外周面的周边而形成。压边部分147防止容纳于电池壳体142内部的电极组件110经由电池壳体142的顶部开口而脱出，并且可以用作上面放置密封体143的支撑部分。

第一电极的第二部分B3可以不包括区段，但可以以与第一部分B1相同的结构被切口。优选地，压边部分147的内周可以与由第一电极的第二部分B3形成的卷绕匝间隔开预定距离。这是因为第二部分B3与第一部分B1类似地被切口。更具体地，压边部分147的内周的下端部与由第一电极的第二部分B3形成的卷绕匝间隔开预定距离。另外，由于第二部分B3的未涂覆部分具有较低的高度，因此即使当在外部压配合电池壳体142以形成压边部分147时，第二部分B3的卷绕匝也基本上不受影响。因此，第二部分B3的卷绕匝不会被诸如压边部分147之类的其它部件按压，因此防止电极组件110的局部形状变形，从而防止圆柱形电池190内部短路。

优选地，当压边部分147的压配合深度被定义为D1并且从电池壳体142的内周到第二部分B3与第三部分B2之间的边界点的径向长度定义为D2，可以满足关系表达式D1≤D2。在此情况下，当压配合电池壳体142以形成压边部分147时，可以基本上防止损坏由第二部分B3形成的卷绕匝。

卷边部分148形成在压边部分147上。卷边部分148具有延伸且弯曲的形状，以覆盖设置在压边部分147上的盖板143a的外周以及盖板143a的上表面的一部分。

圆柱形电池190还可以包括第一集流器144和/或第二集流器145和/或绝缘体146。

第一集流器144联接到电极组件110的上部。第一集流器144由诸如铝、铜、钢、镍等的导电金属材料制成，并且电连接至第一电极的弯折表面区域F。电连接可以通过焊接来进行。引线149可连接到第一集流器144。引线149可以在电极组件110上方向上延伸并联接到连接板143c或直接联接到盖板143a的下表面。引线149可以通过焊接连接至其它部件。

优选地，第一集流器144可以与引线149一体地形成。在此情况下，引线149可以具有从第一集流器144的中心附近向外延伸的细长板形状。

第一集流器144和第一电极的弯折表面区域F可以通过例如激光焊接而联接。可以通过局部熔化集流器的基础材料来执行激光焊接。在一个变型中，第一集流器144和弯折表面区域F可以用插置于它们之间的焊料来焊接。在此情况下，与第一集流器144和第一未涂覆部分146a相比，焊料可以具有更低的熔点。可以用电阻焊接、超声波焊接、点焊等代替激光焊接。

第二集流器145可以联接到电极组件110的下表面。第二集流器145的一侧可以通过焊接而联接到第二电极的弯折表面区域F，并且另一侧可以通过焊接而联接到电池壳体142的内底表面。第二集流器145与第二电极的弯折表面区域F之间的联接结构可以与第一集流器144与第一电极的弯折表面区域F之间的联接结构基本上相同。

绝缘体146可以覆盖第一集流器144。绝缘体146可以在第一集流器144的上表面处覆盖第一集流器144，从而防止第一集流器144与电池壳体142的内周之间直接接触。

绝缘体146具有引线孔151，使得从第一集流器144向上延伸的引线149可以通过该引线孔151抽出。引线149通过引线孔151向上抽出并联接到连接板143c的下表面或盖板143a的下表面。

绝缘体146的边缘的外围区域可以插置于第一集流器144和压边部分147之间，以固定电极组件110和第一集流器144的联接体。因此，可以在电池140的高度方向上限制电极组件110和第一集流器144的联接体的移动，从而提高电池140的组装稳定性。

绝缘体146可以由绝缘聚合物树脂制成。在一个示例中，绝缘体146可以由聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺或聚对苯二甲酸丁二醇酯制成。

电池壳体142还可以包括形成在其下表面处的排气部分152。排气部分152对应于与电池壳体142的下表面的外围区域相比具有更小厚度的区域。与周围区域相比，排气部分152在结构上较弱。因此，当圆柱形电池190中出现异常并且内部压力增加到预定水平以上时，排气部分152可以破裂，使得向外部排放电池壳体142内部产生的气体。排气部分152破裂时的内部压力可以为大约15kgf/cm

当在电池壳体142的下表面处画圆的同时，排气部分152可以连续地或不连续地形成。在一个变型中，排气部分152可以以直线图案或其它图案形成。

图18是示出了根据本公开的实施方式的圆柱形电池200沿Y轴方向提取的截面图。

参照图18，圆柱形电池200的电极组件的结构与图17中的圆柱形电池190的电极组件的结构基本上相同，并且改变了除电极组件之外的其它结构。

具体来说，圆柱形电池200包括电池壳体171，通过电池壳体171安装铆接端子172。铆接端子172穿过形成于电池壳体171的封闭表面(图中的上表面)中的贯穿孔而安装。铆接端子172在由绝缘材料制成的第二垫圈173插置于它们之间的状态下铆接至电池壳体171的贯穿孔。铆接端子172沿与重力方向相反的方向上暴露于外部。

铆接端子172包括端子暴露部分172a和端子插入部分172b。端子暴露部分172a暴露到电池壳体171的封闭表面的外部。端子暴露部分172a可以大致位于电池壳体171的封闭表面的中心部分处。端子暴露部分172a的最大直径部分可以大于形成在电池壳体171中的贯穿孔的最大直径。端子插入部分172b可以通过电池壳体171的封闭表面的大约中心部分电连接至第一电极的未涂覆部分146a。端子插入部分172b的下边缘可以铆接在电池壳体171的内表面上。也就是说，端子插入部分172b的下边缘可以具有朝向电池壳体171的内表面弯曲的形状。在端子插入部分172b的下边缘的内侧处包括平坦部分172c。铆接端子插入部分172b的下部的最大直径可以大于电池壳体171的贯穿孔的最大直径。

端子插入部分172b的平坦部分172c可以焊接到连接到第一电极的弯折表面区域F的第一集流器144的中心部分。可以采用激光焊接作为优选的焊接方法，但也可以用诸如超声波焊接之类的其它焊接方法来代替激光焊接。

由绝缘材料制成的绝缘体174可以插置于第一集流器144和电池壳体171的内表面之间。绝缘体174覆盖第一集流器144的上部和电极组件110的顶边缘。因此，可以防止电极组件110的第二部分B3接触具有不同极性的电池壳体171的内表面而导致短路。

绝缘体174的厚度对应于或稍大于第一集流器144的上表面与电池壳体171的封闭部分的内表面之间的距离。因此，绝缘体174可以接触第一集流器144的上表面和电池壳体171的封闭部分的内表面。

铆接端子172的端子插入部分172b可以穿过绝缘体174的贯穿孔焊接至第一集流器144。形成在绝缘体174中的贯穿孔的直径可以大于在端子插入部分172b的下端部处的铆接部分的直径。优选地，贯穿孔可以暴露端子插入部分172b的下部和第二垫圈173。

第二垫圈173插置于电池壳体171和铆接端子172之间，以防止具有相反极性的电池壳体171和铆接端子172彼此电接触。因此，具有大致平坦形状的电池壳体171的上表面可以用作圆柱形电池200的第二电极(例如，负极)。

第二垫圈173包括垫圈暴露部分173a和垫圈插入部分173b。垫圈暴露部分173a插置于铆接端子172的端子暴露部分172a与电池壳体171之间。垫圈插入部分173b插置于铆接端子172的端子插入部分172b与电池壳体171之间。当端子插入部分172b被铆接时，垫圈插入部分173b可以一起变形，以便与电池壳体171的内表面紧密接触。第二垫圈173可以由例如具有绝缘属性的聚合物树脂制成。

第二垫圈173的垫圈暴露部分173a可以具有延伸形状以覆盖铆接端子172的端子暴露部分172a的外周。当第二垫圈173覆盖铆接端子172的外周时，可以防止在诸如汇流条之类的电连接部件联接到电池壳体171的上表面和/或铆接端子172的同时发生短路。虽然在附图中未示出，但是垫圈暴露部分173a可以具有延伸形状，以不仅覆盖端子暴露部分172a的外周面而且覆盖其上表面的一部分。

当第二垫圈173由聚合物树脂制成时，第二垫圈173可以通过热熔融联接到电池壳体171和铆接端子172。在此情况下，可以增强第二垫圈173与铆接端子172之间的联接界面处以及第二垫圈173与电池壳体171之间的联接界面处的气密性。此外，当第二垫圈173的垫圈暴露部分173a具有延伸到端子暴露部分172a的上表面的形状时，铆接端子172可以通过嵌件注射成型与第二垫圈173一体地联接。

在电池壳体171的上表面中，除了铆接端子172和第二垫圈173占据的区域之外的其余区域175对应于具有与铆接端子172的极性相反极性的第二电极端子。

第二集流器176联接到电极组件141的下部。第二集流器176由诸如铝、钢、铜或镍之类的导电金属材料制成，并且电连接至第二电极的弯曲表面区域F。

优选地，第二集流器176电连接至电池壳体171。为此，第二集流器176的边缘的至少一部分可以插置于并固定在电池壳体171的内表面和第一垫圈178b之间。在一个示例中，第二集流器176的边缘的至少一部分可以在被支撑在形成于电池壳体171的底部的压边部分180的下表面上的状态下，通过焊接而固定到压边部分180。在一个变型中，第二集流器176的边缘的至少一部分可以直接焊接到电池壳体171的内壁面。

优选地，第二集流器176和第二电极的弯折表面区域F可以通过焊接(例如，激光焊接)而联接。另外，第二集流器176的焊接部分和弯折表面区域F可以基于压边部分180的内周朝向芯部C间隔开预定距离。

用于密封电池壳体171的下开口端部的密封体178包括盖板178a和第一垫圈178b。第一垫圈178b将盖板178a与电池壳体171电分开。卷边部分181将盖板178a的边缘和第一垫圈178b固定在一起。盖板178a具有排气部分179。排气部分179的构造与以上实施方式(变型)基本相同。盖板178a的下表面可以位于卷边部分181的下端部上方。在此情况下，在盖板178a下方形成空间以顺畅地执行排气。具体而言，有用的是在安装圆柱形电池200时使得卷边部分181面对重力方向。

优选地，盖板178a由导电金属材料制成。然而，由于第一垫圈178b插置于盖板178a和电池壳体171之间，因此盖板178a不具有电极性。密封体178密封电池壳体171的下部的开口端部，并且主要用于当电池200的内部压力增加超过临界值时排放气体。压力的阈值为15kgf/cm

优选地，电连接至第一电极的弯折表面区域F的铆接端子172用作第一电极端子。另外，在通过第二集流器176电连接至第二电极的弯折表面区域F的电池壳体171的上表面中，除了铆接端子172之外的部分175用作与第一电极端子具有不同极性的第二电极端子。如果两个电极端子如上所述位于圆柱形电池200的上部，则可以将诸如汇流条之类的电连接部件仅布置在圆柱形电池200的一侧。这可以使得简化电池组结构以及提高能量密度。另外，由于用作第二电极端子的部分175具有大致平坦的形状，因此可以确保足够的接合面积用于接合诸如汇流条之类的电连接部件。因此，圆柱形电池200可以将电连接部件的接合部分处的电阻减小到期望水平。

图19是示出了根据本公开的又一实施方式的圆柱形电池210沿Y轴方向提取的截面图。

参照图19，圆柱形电池210包括图13所示的电极组件100，并且除了电极组件100之外的其它构造与图17所示的圆柱形电池190的构造基本相同。因此，参照图13和图17描述的构造可以基本上等同地应用于该实施方式。

优选地，电极组件100的第一未涂覆部分146a和第二未涂覆部分146b包括多个区段61。区段61在电极组件100的径向方向上(例如，从外周朝向芯部)弯折。此时，由于第一未涂覆部分146a的第一部分B1和第二部分B3的未涂覆部分比其它部分具有更低的高度并且不包括区段，因此它们基本上不弯折。这与第二未涂覆部分146b的情况相同。

同样在该实施方式中，从芯部朝向外周，由区段61形成的弯折表面区域F可以包括区段跳过区域a1、区段高度可变区域a2和区段高度一致区域a3。然而，由于第二部分B3的未涂覆部分不弯折，所以弯折表面区域F的径向长度可以比以上实施方式的情况短。

如图11a、图11b和图11c所示，弯折表面区域F包括邻近区段跳过区域a1的、层叠数量为10以上的层叠数量一致区域b1。

弯折表面区域F还可以包括邻近电极组件100的第二部分B3的卷绕匝的层叠数量减少区域b2，其中区段的层叠数量朝向外周减少。优选地，层叠数量一致区域b1可以设置为焊接目标区域。

上面已经描述了在弯折表面区域F中，区段的高度可变区域a2与包含区段的径向区域c的比率(a2/c)、区段的层叠数量一致区域b1的比率(b1/c)、以及层叠数量一致区域b1的面积与弯折表面区域F的面积的比率的优选数值范围，因此将不再描述。

第一集流器144可以焊接到第一未涂覆部分146a的弯折表面区域F，并且第二集流器145可以焊接到第二未涂覆部分146b的弯折表面区域F。

层叠数量一致区域b1和层叠数量减少区域b2与焊接区域W之间的交叠关系、第一集流器144和第二集流器145的外径、以及第一部分B1不阻挡芯部的构造与上述基本上相同。

此外，第二部分B3不包括区段，并且未涂覆部分的高度低于第三部分B2的区段的高度。因此，当第三部分B2的区段弯折时，第二部分B3基本上不弯折。另外，由于第二部分B3的卷绕匝与压边部分147充分间隔开，因此在压配合压边部分147的同时可以解决损坏第二部分B3的卷绕匝的问题。

图20是示出了根据本公开的又一实施方式的圆柱形电池220沿Y轴方向提取的截面图。

参照图20，圆柱形电池220包括图13所示的电极组件100，并且除了电极组件100之外的其它构造与图18所示的圆柱形电池200的构造基本相同。因此，参照图13和图18描述的构造可以基本上等同地应用于该实施方式。

优选地，电极组件100的第一未涂覆部分146a和第二未涂覆部分146b包括多个区段61。区段61从电极组件100的外周朝向芯部弯折以形成弯折表面区域F。此时，由于在第一未涂覆部分146a的第一部分B1和第二部分B3中，未涂覆部分比其它部分具有更低的高度并且不包括区段，因此它们基本上不弯折。这也与第二未涂覆部分146b的情况相同。

因此，同样在该实施方式中，类似于如图19的实施方式，从芯部朝向外周，弯折表面区域F可以包括区段跳过区域a1、区段高度可变区域a2和区段高度一致区域a3。然而，由于第二部分B3的未涂覆部分不弯折，所以弯折表面区域F的径向长度可以比以上实施方式的情况更短。

如图11a、图11b和图11c所示，弯折表面区域F包括邻近区段跳过区域a1的层叠数量为10以上的层叠数量一致区域b1。

弯折表面区域F还可以包括邻近电极组件100的第二部分B3的卷绕匝的层叠数量减少区域b2，其中区段的层叠数量朝向外周减少。优选地，层叠数量一致区域b1可以设置为焊接目标区域。

上面已经描述了在弯折表面区域F中，区段的高度可变区域a2与包含区段的径向区域c的比率(a2/c)、区段的层叠数量一致区域b1的比率(b1/c)、以及层叠数量一致区域b1的面积与弯折表面区域F的面积的比率的优选数值范围，因此将不再描述。

第一集流器144可以焊接到第一未涂覆部分146a的弯折表面区域F，并且第二集流器176可以焊接到第二未涂覆部分146b的弯折表面区域F。

层叠数量一致区域b1和层叠数量减少区域b2与焊接区域W之间的交叠关系、第一集流器144和第二集流器176的外径、以及第一部分B1不阻挡芯部的构造与上述基本上相同。

在实施方式(变型)中，包括在包括铆接端子172的圆柱形电池200、220中的第一集流器144和第二集流器176可以具有如图21和图22所示的改进结构。

第一集流器144和第二集流器176的改进结构可以有助于降低圆柱形电池的电阻、提高抗振性并提高能量密度。具体而言，当第一集流器144和第二集流器176在用于直径与高度之比大于0.4的大型圆柱形电池时更有效。

图21是示出民根据本公开的实施方式的第一集流器144的结构的俯视平面图。

一起参照图20和图21，第一集流器144可以包括边缘部分144a、第一未涂覆部分联接部分144b和端子联接部分144c。边缘部分144a设置在电极组件100上。边缘部分144a可以具有其内形成有空的空间(S

端子联接部分144c可以具有等于或大于形成在铆接端子172的底表面上的平坦部分172c的直径的直径，以确保用于与形成在铆接端子172的底表面上的平坦部分172c联接的焊接区域。

第一未涂覆部分联接部分144b从边缘部分144a向内延伸并且通过焊接而联接到未涂覆部分146a的弯折表面区域F。端子联接部分144c与第一未涂覆部分联接部分144b间隔开并且位于边缘部分144a内部。端子联接部分144c可以通过焊接而联接到铆接端子172。端子联接部分144c可以位于例如由边缘部分144a围绕的内部空间(S

第一未涂覆部分联接部分144b和端子联接部分144c可以不直接连接，而是可以设置为彼此间隔开并通过边缘部分144a间接连接。由于第一集流器144具有以下结构：第一未涂覆部分联接部分144b和端子联接部分144c不直接彼此连接而是通过如上的边缘部分144c连接，当在圆柱形电池220中出现冲击和/或振动，可以分散施加到第一未涂覆部分联接部分144b和第一未涂覆部分146a之间的联接部分以及端子联接部分144c和铆接端子172之间的联接部分的冲击。在本公开的附图中，仅例示了设置有四个第一未涂覆部分联接部分144b的情况，但本公开不限于此。根据形状复杂度、电阻、考虑电解液浸渍的边缘部分144a内部的内部空间(S

第一集流器144还可以包括从边缘部分144a向内延伸并连接到端子联接部分144c的桥部分144d。与第一未涂覆部分联接部分144b和边缘部分144a相比，桥部分144d的至少一部分可以具有更小的截面面积。例如，桥部分144d的至少一部分可以形成为与第一未涂覆部分联接部分144b相比具有更小的宽度和/或厚度。在此情况下，桥部分144d中的电阻增加。因此，当电流流过桥部分144d时，相对大的电阻导致桥部分144d的一部分由于过电流发热而熔化。因此，过电流被不可逆地阻断。可以考虑到过电流阻断功能将桥部分144d的截面面积调整到适当的水平。

桥部分144d可以包括其宽度从边缘部分144a的内表面朝向端子联接部分144c逐渐减小的锥形部分144e。当设置锥形部分144e时，在桥部分144d与边缘部分144a之间的连接部分处，可以提高部件的刚度。当设置锥形部分144e时，在制造圆柱形电池220的过程中，例如，传送装置和/或工人可以通过抓握锥形部分144e而容易且安全地传送第一集流器144和/或第一集流器144和电极组件100的联接体。也就是说，当设置锥形部分144e时，可以防止通过抓握与诸如第一未涂覆部分联接部分144b和端子联接部分144c之类的其它部件一起执行焊接的部分而可能出现的产品缺陷。

第一未涂覆部分联接部分144b可以设置为多个。多个第一未涂覆部分联接部分144b可以在边缘部分144a的延伸方向上彼此基本上以规则间隔设置。多个第一未涂覆部分联接部分144b中的每一个的延伸长度可以彼此基本上相等。第一未涂覆部分联接部分144b可以通过激光焊接而联接到未涂覆部分146a的弯折表面区域F。可以通过超声波焊接、点焊等代替焊接。

通过在第一未涂覆部分联接部分144b和弯折表面区域F之间进行焊接而形成的焊接图案144f可以具有沿着电极组件100的径向方向延伸的结构。焊接图案144f可以是线图案或点图案的阵列。

焊接图案144f对应于焊接区域。因此，期望的是焊接图案144f与弯折表面区域F的层叠数量一致区域b1交叠50％以上。与层叠数量一致区域b1不交叠的焊接图案144f可以与层叠数量减少区域b2交叠。更优选地，整个焊接图案144f可以与弯折表面区域F的层叠数量一致区域b1交叠。在焊接图案144f所形成于的点下方的弯折表面区域F中，层叠数量一致区域b1和可选的层叠数减少区域b2优选地具有10以上的层叠数量。

端子联接部分144c可以设置为由多个第一未涂覆部分联接部分144b围绕。端子联接部分144c可以通过焊接而联接到铆接端子172的平坦部分172c。桥部分144d可以位于彼此相邻的一对第一未涂覆部分联接部分144b之间。在此情况下，沿边缘部分144a的延伸方向从桥部分144d到一对第一未涂覆部分联接部分144b中的任意一个的距离可以基本上等于沿边缘部分144a的延伸方向从桥部分144d到一对第一未涂覆部分联接部分144b中的另一个的距离。多个第一未涂覆部分联接部分144b可以形成为具有基本相同的截面面积。多个第一未涂覆部分联接部分144b可以形成为具有基本相同的宽度和厚度。

尽管在附图中未示出，但是桥部分144d可以设置为多个。多个桥部分144d中的每一个可以设置在彼此相邻的一对第一未涂覆部分联接部分144b之间。多个桥部分144d可以在边缘部分144a的延伸方向上彼此基本上以规则间隔设置。沿边缘部分144a的延伸方向从多个桥部分144d中的每一个到彼此相邻的一对第一未涂覆部分联接部分144b中的一个的距离可以基本上等于从多个桥部分144d中的每一个到另一个第一未涂覆部分联接部分144b的距离。

在第一未涂覆部分联接部分144b和/或桥部分144d如上所述地设置为多个的情况下，如果第一未涂覆部分联接部分144b之间的距离和/或桥部分144d之间的距离和/或第一未涂覆部分联接部分144b和桥部分144d之间的距离形成为一致，则从第一未涂覆部分联接部分144b流向桥部分144d的电流或者从桥部分144d流向第一未涂覆部分联接部分144b的电流可以顺畅地形成。

桥部分144d可以包括形成为局部地减小桥部分144d的截面面积的切口部分N。例如，可以通过局部地减小桥部分144d的宽度和/或厚度来调整切口部分N的截面面积。当设置切口部分N时，形成有切口部分N的区域中的电阻增大，从而能够在出现过电流时快速切断电流。

切口部分N优选地设置在与电极组件100的层叠数量一致区域相对应的区域中，以防止破裂期间产生的异物流入电极组件100中。这是因为，在此区域中，未涂覆部分146a的区段的交叠层数量保持为最大，因此交叠的区段可以用作遮蔽物。

可以用绝缘胶带缠绕切口部分N。然后，由于在切口部分N中产生的热量没有消散到外部，所以当过电流流过桥部分144d时，切口部分N可以更快地破裂。

图22是示出了根据本公开的实施方式的第二集流器176的结构的俯视平面图。

一起参照图20和图22，第二集流器176设置在电极组件100下方。另外，第二集流器176可以被构造为电连接电极组件100的未涂覆部分146b和电池壳体171。第二集流器176由具有导电性的金属材料制成，并且电连接至未涂覆部分146b的弯折表面区域F。另外，第二集流器176电连接至电池壳体171。第二集流器176的边缘部分可以插置于并固定在电池壳体171的内表面和第一垫圈178b之间。具体来说，第二集流器176的边缘部分可以插置于电池壳体171的压边部分180的下表面与第一垫圈178b之间。然而，本公开不限于此，第二集流器176的边缘部分可以在未形成有压边部分180的区域中焊接到电池壳体171的内壁面。

第二集流器176可以包括设置在电极组件100下方的支撑部分176a、大致沿电极组件100的径向方向从支撑部分176a延伸并联接到未涂覆部分146b的弯折表面区域F的第二未涂覆部分联接部分176b、以及大致沿着基于电极组件100的径向方向的倾斜方向从支撑部分176a朝向电池壳体171的内表面延伸并且联接到电池壳体171的内表面的壳体联接部分176c。第二未涂覆部分联接部分176b和壳体联接部分176c通过支撑部分176a间接连接，并且彼此不直接连接。因此，当外部冲击施加到本公开的圆柱形电池220时，可以使第二集流器176和电极组件100的联接部分以及第二集流器176和电池壳体171的联接部分损坏的可能性最小化。然而，本公开的第二集流器176不限于第二未涂覆部分联接部分176b和壳体联接部分176c仅间接连接的结构。例如，第二集流器176可以具有其中不包括用于间接地连接第二未涂覆部分联接部分176b和壳体联接部分176c的支撑部分176a的结构和/或其中未涂覆部分146b和壳体联接部分176c彼此直接连接的结构。

支撑部分176a和第二未涂覆部分联接部分176b设置在电极组件100下方。第二未涂覆部分联接部分176b联接到未涂覆部分146b的弯折表面区域F。除了第二未涂覆部分联接部分176b之外，支撑部分176a也可以联接到未涂覆部分146b。第二未涂覆部分联接部分176b和未涂覆部分146b的弯折表面区域F可以通过焊接而联接。可以通过超声波焊接或点焊来代替焊接。当在电池壳体171上形成有压边部分180时，支撑部分176a和第二未涂覆部分联接部分176b定位成高于压边部分180。

支撑部分176a具有形成在与电极组件100的芯部C处所形成的孔相对应的位置处的集流器孔176d。彼此连通的电极组件100的芯部C和集流器孔176d可以用作插入用于在铆接端子172和第一集流器144的端子联接部分144c之间进行焊接的焊条或者用于照射激光束的通道。

与形成在电极组件100的芯部C中的孔的半径(r

当第二未涂覆部分联接部分176b设置为多个时，多个第二未涂覆部分联接部分176b可以具有从第二集流器176的支撑部分176a朝向电池壳体171的侧壁大致径向延伸的形状。多个第二未涂覆部分联接部分176b可以被定位为沿着支撑部分176a的周边彼此间隔开。

壳体联接部分176c可以设置为多个。在此情况下，多个壳体联接部分176c可以具有从第二集流器176的中心朝向电池壳体171的侧壁大致径向地延伸的形状。因此，第二集流器176和电池壳体171之间的电连接可以在多个点处进行。由于用于电连接的联接是在多个点处进行的，因此可以使联接面积最大化，从而使电阻最小化。多个壳体联接部分176c可以定位为沿着支撑部分176a的周边彼此间隔开。至少一个壳体联接部分176c可以位于彼此相邻的第二未涂覆部分联接部分176b之间。多个壳体联接部分176c可以联接至例如电池壳体171的内表面中的压边部分180。壳体联接部分176c可以尤其通过激光焊接而联接到压边部分180的下表面。可以通过例如超声波焊接、点焊等代替焊接。通过以此方式焊接而将多个壳体联接部分176c联接在压边部分180上，电流路径可以径向分布，使得圆柱形电池220的电阻水平被限制到大约4毫欧以下。另外，由于压边部分180的下表面具有在大致平行于电池壳体171的上表面的方向上(即，在大致垂直于电池壳体171的侧壁的方向上)延伸的形状，并且壳体联接部分176c也具有在相同方向(即，径向方向和周向方向)上延伸的形状，因此壳体联接部分176c可以与压边部分180稳定地接触。另外，由于壳体联接部分176c与压边部分180的平坦部分稳定地接触，因此可以顺畅地焊接两个部件，从而提高两个部件之间的联接力并使联接部分处的电阻增加最小化。

壳体联接部分176c可以包括联接到电池壳体171的内表面上的接触部分176e以及用于连接支撑部分176a和接触部分176e的连接部分176f。

接触部分176e联接到电池壳体171的内表面上。在电池壳体171上形成有压边部分180的情况下，接触部分176e可以如上所述地联接到压边部分180上。更具体来说，接触部分176e可以电联接到形成于在电池壳体171上所形成的压边部分180的下表面处的平坦部分，并且可以插置于压边部分180的下表面和第一垫圈178b之间。在此情况下，为了稳定接触和联接，接触部分176e可以具有沿电池壳体171的周向方向在压边部分180上延伸预定长度的形状。

连接部分176f可以以钝角弯折。弯折点可以高于连接部分176f的中点。当弯折连接部分176f时，接触部分176e可以稳定地支撑在压边部分180的平坦表面上。连接部分176f基于弯折点被划分为下部和上部，并且下部可以比上部具有更大的长度。另外，弯折点的下部可以比上部具有更大的基于支撑部分176a的表面的倾斜角。当弯折连接部分176f时，可以缓冲在电池壳体171的垂直方向上施加的压力(力)。例如，在确定电池壳体171尺寸的过程中，当压力传递到接触部分176e使得接触部分176e朝向支撑部分176b垂直移动时，连接部分176f的弯折点向上移动，使得连接部分176的形状变形以缓冲应力。

此外，沿电极组件100的径向方向从第二集流器176的中心到第二未涂覆部分联接部分176b的端部的最大距离优选地等于或小于在形成有压边部分180的区域中电池壳体171的内径，即电池壳体171的最小内径。这是为了防止第二未涂覆部分联接部分176b的端部在沿高度方向压缩电池壳体171的尺寸确定过程中按压电极组件100的边缘。

第二未涂覆部分联接部分176b包括孔176g。孔176g可以用作电解液可以移动通过的通道。通过在第二未涂覆部分联接部分176b与弯折表面区域F之间进行焊接而形成的焊接图案176h可以具有沿着电极组件100的径向方向延伸的结构。焊接图案176h可以是线图案或点阵列图案。

焊接图案176h对应于焊接区域。因此，优选的是，焊接图案176h与位于电极组件100的下部中的弯折表面区域F的层叠数量一致区域b1交叠50％以上。与层叠数量一致区域b1不交叠的焊接图案176h可以与层叠数量减少区域b2交叠。更优选地，整个焊接图案176h可以与弯折表面区域F的层叠数量一致区域b1交叠。在焊接图案176h所形成于的点的上部处的弯折表面区域F中，层叠数量一致区域b1和可选的层叠数量减少区域b2优选地具有10以上的层叠数量。

上述第一集流器144和第二集流器176的外径彼此不同。外径是弯折表面区域F与集流器之间的接触区域的外径。外径被定义为穿过电极组件的芯部C的中心的直线与接触区域的边缘相交的两点之间的距离的最大值。由于第二集流器176位于压边部分内部，因此其外径小于第一集流器144的外径。另外，第一集流器144的焊接图案144f的长度比第二集流器176的焊接图案176h的长度长。优选地，焊接图案144f和焊接图案176h可以基于芯部C的中心从基本相同的点朝向外周延伸。

根据本公开的实施方式的圆柱形电池200、220的优点在于能够在其上部执行电连接。

图23是例示了多个圆柱形电池200电连接的状态的俯视平面图，而图24是图23的局部放大图。可以用具有不同结构的圆柱形电池220代替圆柱形电池200。

参照图23和图24，多个圆柱形电池200可以使用汇流条210在圆柱形电池200的上部串联和并联地连接。考虑到电池组的容量，可以增加或减少圆柱形电池200的数量。

在每个圆柱形电池200中，铆接端子172可以具有正极性，并且电池壳体171的铆接端子172周围的平坦表面171a可以具有负极性，反之亦然。

优选地，多个圆柱形电池200可以布置成多列和多行。在基于附图的垂直方向上设置列，并且在基于附图的左右方向上设置行。另外，为了最大化空间效率，圆柱形电池200可以以最紧密封装结构布置。当通过将暴露在电池壳体171之外的铆接端子172的中心彼此连接而形成等边三角形时，形成最紧密封装结构。优选地，汇流条210将布置在同一列中的圆柱形电池200彼此并联连接，并将布置在两个相邻列中的圆柱形电池200彼此串联连接。

优选地，汇流条210可以包括主体部分211、用于串联和并联连接的多个第一汇流条端子212和多个第二汇流条端子213。

主体部分211可以沿着圆柱形电池200的列在相邻的铆接端子172之间延伸。另选地，主体部分211可以沿着圆柱形电池200的列延伸，并且可以类似Z字形规则地弯折。

多个第一汇流条端子212可以在主体部分211的一个侧方向上延伸，并且可以电联接到位于一个侧方向上的圆柱形电池200的铆接端子172。第一汇流条端子212和铆接端子172之间的电连接可以通过激光焊接、超声波焊接等来实现。

多个第二汇流条端子213可以在主体部分211的另一个侧方向上延伸，并且可以电联接到位于另一个侧方向上的铆接端子172周围的平坦表面171a。第二汇流条端子213和平坦表面171a之间的电联接可以通过激光焊接、超声波焊接等来执行。

优选地，主体部分211、多个第一汇流条端子212和多个第二汇流条端子213可以由一块导电金属板制成。金属板可以是例如铝板或铜板，但本公开不限于此。在变形示例中，主体部分211、多个第一汇流条端子212和第二汇流条端子213可以被制造为单独零件，然后通过焊接等彼此联接。

如上所述的本公开的圆柱形电池200具有以下结构：通过借助于弯折表面区域F来扩大焊接区域、借助于第二集流器176来复用电流路径、最小化电流路径长度等，使电阻最小化。通过电阻仪在正极和负极之间(即，在铆接端子172和铆接端子172周围的平坦表面171a之间)测量的圆柱形电池200的AC电阻可以为大约4毫欧以下，适合于快速充电。

在根据本公开的圆柱形电池200中，由于具有正极性的铆接端子172和具有负极性的平坦表面171a位于相同的方向，所以使用汇流条210容易地电连接圆柱形电池200。

另外，由于圆柱形电池200的铆接端子172和铆接端子172周围的平坦表面171a具有大面积，因此可以充分确保汇流条210的联接面积，以充分减小包括圆柱形电池200的电池组的电阻。

另外，由于可以在圆柱形电池200的上部执行电气布线，因此优点在于：使电池模块/组的每单位体积的能量密度最大化。

根据上述实施方式(变型)的圆柱形电池可以用于制造电池组。

图25是示意性地示出了根据本公开的实施方式的电池组的图。

参照图25，根据本公开的实施方式的电池组300包括电连接有圆柱形电池301的聚合体和用于容纳集合体的电池组壳体302。圆柱形电池301可以是根据以上实施方式(变型)的电池中的任一种。在附图中，为了便于例示，未绘出诸如用于圆柱形电池301的电连接的汇流条、冷却单元和外部端子之类的部件。

电池组300可以安装到车辆。车辆可以是例如电动车辆、混合动力电动车辆或插电式混合动力车辆。车辆包括四轮车辆或两轮车辆。

图26是示意性地示出了包括图25的电池组300的车辆的图。

参照图26，根据本公开的实施方式的车辆V包括根据本公开的实施方式的电池组300。车辆V通过从根据本公开的实施方式的电池组300接收电力来操作。

根据本公开，通过使用在电极组件的上部和下部突出的未涂覆部分本身作为电极接头，可以降低电池的内阻并且可以增加能量密度。

根据本公开的另一方面，通过改进电极组件的未涂覆部分的结构，使得电极组件和电池壳体的内周在形成电池的压边部分的过程中不干扰，可以防止由于电极组件的局部变形而导致圆柱形电池内部出现短路。

根据本公开的又一方面，通过改进电极组件的未涂覆部分的结构，可以防止在弯折未涂覆部分时未涂覆部分被撕裂，并且通过充分增加未涂覆部分的交叠层数量，可以提高集流器的焊接强度。

根据本公开的又一方面，通过将多个区段应用于电极的未涂覆部分，在卷绕电极时的预定方向上布置多个区段，以及在未设置有区段的区域中在隔膜的卷绕匝之间暴露形成在电极上的活性材料层的端部，可以提高电解液浸渍(速率和均匀性)。

根据本公开的又一方面，通过将区段结构应用于电极的未涂覆部分并优化区段的尺寸(宽度、高度、间距)以充分增加用作焊接目标区域的区域的区段层叠数量，可以提高焊接集流器的区域的特性。

根据本公开的另一方面，可以提供如下电极组件：当通过在电极的未涂覆部分上沿着卷绕方向重复形成切割槽来形成多个区段结构时，通过优化切割槽的下部结构来提高切割槽的切口质量。

根据本公开的又一个方面，通过应用其中集流器焊接至通过弯折区段而形成的弯折表面区域的宽阔区域中的结构，可以提供提高了能量密度且降低了电阻的电极组件。

根据本公开的又一方面，可以提供具有改进设计使得能够在其上部执行电气布线的圆柱形电池。

根据本公开的又一个方面，通过改进邻近电极组件的芯部的未涂覆部分的结构，防止当弯折未涂覆部分时电极组件的芯部中的空腔被阻挡，使得可以容易地执行电解液注入过程以及焊接电池壳体(或铆接端子)与集流器的过程。

根据本公开的又一个方面，可以提供具有其中内阻低，防止内部短路并且提高了集流器与未涂覆部分之间的焊接强度的结构的圆柱形电池，以及包括该圆柱形电池的电池组和车辆。

具体而言，本公开可以提供直径与高度之比为0.4以上且电阻为4毫欧以下的圆柱形电池，以及包括该圆柱形电池的电池组和车辆。

已经详细描述了本公开。然而，应当理解，详细描述和具体示例虽然表示本公开的优选实施方式，但仅以示例的方式给出，因为对于本领域技术人员来说根据此详细的描述，本公开的范围内的各种修改和变型将是显而易见的。