▶ エルジー エナジー ソリューション リミテッドの特許一覧
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2023-12-15
(54)【発明の名称】バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車
(51)【国際特許分類】
H01M 50/184 20210101AFI20231208BHJP
H01M 50/107 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/152 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/627 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/167 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/586 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/593 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/213 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/249 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/533 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/474 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/477 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/188 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/503 20210101ALI20231208BHJP
H01M 50/505 20210101ALI20231208BHJP
【ＦＩ】
H01M50/184 D
H01M50/107
H01M50/152
H01M50/627
H01M50/167
H01M50/586
H01M50/593
H01M50/213
H01M50/249
H01M50/533
H01M50/474
H01M50/477
H01M50/188
H01M50/503
H01M50/505
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023533728
(86)(22)【出願日】2022-02-18
(85)【翻訳文提出日】2023-06-02
(86)【国際出願番号】 KR2022002468
(87)【国際公開番号】W WO2022177377
(87)【国際公開日】2022-08-25
(31)【優先権主張番号】10-2021-0022881
(32)【優先日】2021-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0022893
(32)【優先日】2021-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0022894
(32)【優先日】2021-02-19
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0030291
(32)【優先日】2021-03-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0131207
(32)【優先日】2021-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0131208
(32)【優先日】2021-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0131215
(32)【優先日】2021-10-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(31)【優先権主張番号】10-2021-0147363
(32)【優先日】2021-10-29
(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521065355
【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100188558
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 雅人
(74)【代理人】
【識別番号】100110364
【弁理士】
【氏名又は名称】実広 信哉
(72)【発明者】
【氏名】ジョ、ミン－キ
(72)【発明者】
【氏名】カン、ボ－ヒュン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ド－ギュン
(72)【発明者】
【氏名】チョイ、ス－ジ
(72)【発明者】
【氏名】ホワンボ、クァン－ス
(72)【発明者】
【氏名】リム、ハエ－ジン
(72)【発明者】
【氏名】リム、ジェ－ウォン
(72)【発明者】
【氏名】キム、ハク－キュン
(72)【発明者】
【氏名】リー、ジェ－ジュン
(72)【発明者】
【氏名】ジュン、ジ－ミン
(72)【発明者】
【氏名】ミン、ゴン－ウー
(72)【発明者】
【氏名】キム、ジェ－ウーン
【テーマコード（参考）】
5H011
5H021
5H023
5H040
5H043
【Ｆターム（参考）】
5H011AA01
5H011DD15
5H011KK00
5H011KK01
5H021AA01
5H021HH00
5H021HH03
5H021HH10
5H023AS01
5H040AA14
5H040AS07
5H040AT01
5H040AY08
5H040NN00
5H040NN01
5H040NN05
5H043AA02
5H043AA13
5H043CA03
5H043CA12
5H043FA04
5H043GA22
5H043JA02
5H043LA00
5H043LA02
5H043LA21
5H043LA32
(57)【要約】
本発明の一実施形態によるバッテリーは、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極及び第２電極はそれぞれ巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部及び第２無地部を含む電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、前記開放部を覆うキャップと、前記電極組立体を固定して前記ハウジングを密封するように、前記キャップと前記電極組立体との間に配置されるスペーサと、前記第２無地部と電気的に接続される端子と、を含む。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極及び第２電極はそれぞれ巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部及び第２無地部を含む電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、
前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
前記開放部を覆うキャップと、
前記電極組立体を固定して前記ハウジングを密封するように、前記キャップと前記電極組立体との間に配置されるスペーサと、
前記第２無地部と電気的に接続される端子と、
を含むバッテリー。
【請求項2】
前記スペーサは、前記第１集電体と前記キャップとの間に介在される動き防止部と、
前記ハウジングと前記キャップとの間に介在されるシーリング部と、
前記動き防止部と前記シーリング部とを連結する連結部と、
を含む、請求項１に記載のバッテリー。
【請求項3】
前記動き防止部は、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有する、請求項２に記載のバッテリー。
【請求項4】
前記動き防止部は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置している、請求項２または３に記載のバッテリー。
【請求項5】
前記動き防止部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備える、請求項２から４のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項6】
前記シーリング部は、前記ハウジングの内周面の周りに沿って延長された形態を有する、請求項２から５のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項7】
前記ハウジングは、外周面の周りが押し込まれて形成されたビーディング部と、
前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング部と、
を含む、請求項６に記載のバッテリー。
【請求項8】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包むように形成される、請求項７に記載のバッテリー。
【請求項9】
前記連結部は、前記動き防止部から放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状で延長される複数の延長脚を含む、請求項２から８のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項10】
前記複数の延長脚は、前記第１集電体と接触しないように構成される、請求項９に記載のバッテリー。
【請求項11】
前記複数の延長脚は、前記キャップと接触しないように構成される、請求項９または１０に記載のバッテリー。
【請求項12】
前記第１集電体は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置する支持部と、
前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される無地部結合部と、
前記支持部から延長されるかまたは前記無地部結合部の端部から延長され、前記ハウジングと前記シーリング部との間に介在されるハウジング接触部と、
を含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項13】
前記支持部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成される第１集電体孔を備える、請求項１２に記載のバッテリー。
【請求項14】
前記ハウジングは、その側壁の一部が内側に向かって押し込まれたビーディング部と、
前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング部と、
を含み、
前記ハウジング接触部は、前記キャップと対面する前記ビーディング部の一面上に接触する、請求項１２または１３に記載のバッテリー。
【請求項15】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包みながら前記ハウジング接触部と前記キャップとの間を埋めるように形成される、請求項１４に記載のバッテリー。
【請求項16】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における厚さが前記ビーディング部と前記キャップとの間における厚さよりも薄く形成される、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項17】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率よりも大きい、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項18】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率と同一である、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項19】
前記動き防止部は、前記支持部が前記動き防止部の外側に露出しないように前記支持部を覆う、請求項１２から１８のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項20】
前記キャップは、周辺領域と比べて厚さが薄いベンティング部を備え、前記動き防止部は、前記ベンティング部を覆わないように前記ベンティング部よりも内側に位置している、請求項２から１９のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項21】
前記連結部は、前記バッテリーの高さ方向において前記ハウジング接触部と重ならないように位置している、請求項１２に記載のバッテリー。
【請求項22】
前記バッテリーは、前記第２無地部と結合される第２集電体と、
前記ハウジングの上端に形成された閉鎖部と前記第２集電体との間に介在される絶縁体と、
をさらに含む、請求項１から２１のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項23】
前記絶縁体は、前記第２集電体と前記閉鎖部との間の距離に対応する高さを有する、請求項２２に記載のバッテリー。
【請求項24】
正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下である、請求項１から２３のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項25】
前記バッテリーの直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きい、請求項１から２４のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項26】
請求項１から２５のいずれか一項に記載のバッテリーを複数個含む、バッテリーパック。
【請求項27】
複数の前記バッテリーは、所定数の列で配列され、それぞれの前記バッテリーの前記端子及びハウジング閉鎖部の外側面は上部に向かって配置されている、請求項２６に記載のバッテリーパック。
【請求項28】
前記バッテリーパックは、複数の前記バッテリーを直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み、前記複数のバスバーは、前記複数のバッテリーの上部に配置され、
前記複数のバスバーのそれぞれは、
隣接するバッテリーの端子同士の間で延長されるボディ部と、
前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置したバッテリーの端子に電気的に結合する複数の第１バスバー端子と、
前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置したバッテリーのハウジングの閉鎖部の外側面に電気的に結合する複数の第２バスバー端子と、
を含む、請求項２６または２７に記載のバッテリーパック。
【請求項29】
請求項２６から２８のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
【請求項30】
第１無地部及び第２無地部を備える電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、
前記ハウジング内で前記第１無地部と結合される第１集電体と、
前記第１集電体の底部を支持する中央部、及び前記ハウジングと接触する周辺部を備えるスペーサと、
を含むバッテリー。
【請求項31】
前記第２無地部と電気的に接続される端子をさらに含む、請求項３０に記載のバッテリー。
【請求項32】
前記中央部の上面は、前記周辺部の上面よりも高く位置している、請求項３０または３１に記載のバッテリー。
【請求項33】
前記中央部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備える、請求項３０から３２のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項34】
前記周辺部は、前記ハウジングの内側面に向かって延長されている、請求項３０から３３のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項35】
前記スペーサは、前記周辺部の外側縁から下方に延長されるフランジをさらに含む、請求項３４に記載のバッテリー。
【請求項36】
前記ハウジングの下端に形成された開放部を覆うキャップをさらに含み、前記中央部の上面は前記第１集電体の下面と接触し、前記中央部の下面は前記キャップの内側面と接触する、請求項３０から３５のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項37】
ハウジング内に電極組立体を挿入する段階と、前記電極組立体の底面上に集電体を位置させる段階と、
スペーサを前記集電体と接触するように配置させる段階と、
前記スペーサの周縁で前記ハウジングをシーリングする段階と、
キャップを前記ハウジングに連結する段階と、
を含むバッテリー製造方法。
【請求項38】
前記スペーサが前記キャップから前記集電体に向かって延長されるように、前記キャップを前記スペーサの周縁に連結する段階をさらに含む、請求項３７に記載のバッテリー製造方法。
【請求項39】
前記ハウジングをシーリングする前記スペーサの周縁は円周方向に沿って延長された形態を有する、請求項３７または３８に記載のバッテリー製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、バッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。より具体的には、本発明は、内部電極組立体の動きを最小化することができる構造を有するバッテリー、それを含むバッテリーパック及び自動車に関する。
【0002】
本出願は、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９４号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９３号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８８１号、２０２１年３月０８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００３０２９１号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２１５号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０７号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０８号、２０２１年１０月２９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１４７３６３号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。
【背景技術】
【0003】
バッテリーの集電効率を極大化するため、ハウジングの高さ方向に沿って上下に正極タブ及び負極タブがそれぞれ延長された形態を有するゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）を適用する。このような構造のゼリーロールが適用されるバッテリーにおいて、正極タブ及び負極タブのそれぞれを端子及びハウジングと連結するための中間媒介体として集電体が用いられ得る。
【0004】
この場合、例えば、正極集電体はゼリーロール構造の一面を覆いながら正極タブと結合され、負極集電体はゼリーロール構造の他面を覆いながら負極タブと結合され得る。また、前記正極集電体は端子と電気的に接続され、負極集電体はハウジングと電気的に接続され得る。
【0005】
上述した構造を有するバッテリーでは、特に負極集電体とキャップとの間に比較的に大きい空いた空間が形成され得る。また、前記キャップと反対側に位置するハウジングの底面と正極集電体との間にも空いた空間が形成され得る。
【0006】
このような空いた空間は、ゼリーロールがハウジングの内部で、特に上下方向、すなわちバッテリーの高さ方向に動く原因になり得る。前記ゼリーロールがこのように上下方向に動く場合、集電体と電極タブとの結合部位に損傷が発生し得、さらには集電体とハウジングとの結合部位、集電体と端子との結合部位などにも損傷が発生し得る。
【0007】
したがって、このようなゼリーロールの移動空間を最大限に減らす必要がある。また、ゼリーロールの移動空間を縮小させるため付加的な部品を適用する場合、工程の複雑性が増加し、製造コストも上昇するため、従来既に適用されている部品を活用してこのような問題を解消する必要がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、ハウジング内におけるゼリーロールの動きによって電気的結合部位に損傷が発生することを防止することを目的とする。
【0009】
また、本発明は、バッテリーの製造において、従来適用されていた部品を活用してゼリーロールの動きを防止することで、追加的な部品の適用によって発生する製造工程の複雑化及び製造コストの増加などを防止することを他の目的とする。
【0010】
但し、本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様によるバッテリーは、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極及び第２電極はそれぞれ巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部及び第２無地部を含む電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、前記開放部を覆うキャップと、前記電極組立体を固定して前記ハウジングを密封するように、前記キャップと前記電極組立体との間に配置されるスペーサと、前記第２無地部と電気的に接続される端子と、を含む。
【0012】
前記スペーサは、前記第１集電体と前記キャップとの間に介在される動き防止部と、前記ハウジングと前記キャップとの間に介在されるシーリング部と、前記動き防止部と前記シーリング部とを連結する連結部と、を含み得る。
【0013】
前記動き防止部は、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有し得る。
【0014】
前記動き防止部は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置し得る。
【0015】
前記動き防止部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備え得る。
【0016】
前記シーリング部は、前記ハウジングの内周面の周りに沿って延長された形態を有し得る。
【0017】
前記ハウジングは、外周面の周りが押し込まれて形成されたビーディング（ｂｅａｄｉｎｇ）部と、前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）部と、を含み得る。
【0018】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包むように形成され得る。
【0019】
前記連結部は、前記動き防止部から放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状で延長される複数の延長脚を含み得る。
【0020】
前記複数の延長脚は、前記第１集電体と接触しないように構成され得る。
【0021】
前記複数の延長脚は、前記キャップと接触しないように構成され得る。
【0022】
前記第１集電体は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置する支持部と、前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される無地部結合部と、前記支持部から延長されるかまたは前記無地部結合部の端部から延長され、前記ハウジングと前記シーリング部との間に介在されるハウジング接触部と、を含み得る。
【0023】
前記支持部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成される第１集電体孔を備え得る。
【0024】
前記ハウジングは、その側壁の一部が内側に向かって押し込まれたビーディング部と、前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング部と、を含み得る。このとき、前記ハウジング接触部は、前記キャップと対面する前記ビーディング部の一面上に接触し得る。
【0025】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包みながら前記ハウジング接触部と前記キャップとの間を埋めるように形成され得る。
【0026】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における厚さが前記ビーディング部と前記キャップとの間における厚さよりも薄く形成され得る。
【0027】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率よりも大きくなり得る。
【0028】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率と同一であり得る。
【0029】
前記動き防止部は、前記支持部が前記動き防止部の外側に露出しないように前記支持部を覆い得る。
【0030】
前記キャップは、周辺領域と比べて厚さが薄いベンティング部を備え得、前記動き防止部は、前記ベンティング部を覆わないように前記ベンティング部よりも内側に位置し得る。
【0031】
前記連結部は、前記バッテリーの高さ方向において前記ハウジング接触部と重ならないように位置し得る。
【0032】
前記バッテリーは、前記第２無地部と結合される第２集電体と、前記ハウジングの上端に形成された閉鎖部と前記第２集電体との間に介在される絶縁体と、をさらに含み得る。
【0033】
前記絶縁体は、前記第２集電体と前記閉鎖部との間の距離に対応する高さを有し得る。
【0034】
上述した課題を解決するため、本発明の他の一態様によるバッテリーパックは、上述した本発明の一態様によるバッテリーを複数個含む。
【0035】
複数の前記バッテリーは、所定数の列で配列され、それぞれの前記バッテリーの前記端子及びハウジング閉鎖部の外側面は上部に向かって配置され得る。
【0036】
前記バッテリーパックは、複数の前記バッテリーを直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み得、前記複数のバスバーは、前記複数のバッテリーの上部に配置され得る。このとき、前記複数のバスバーのそれぞれは、隣接するバッテリーの端子同士の間で延長されるボディ部と、前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置したバッテリーの端子に電気的に結合する複数の第１バスバー端子と、前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置したバッテリーのハウジングの閉鎖部の外側面に電気的に結合する複数の第２バスバー端子と、を含み得る。
【0037】
上述した課題を解決するため、本発明のさらに他の一態様による自動車は、本発明の一態様によるバッテリーパックを含む。
【0038】
一方、他の形態によれば、上述した課題を解決するため、本発明の一態様によるバッテリーは、第１無地部及び第２無地部を備える電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、前記ハウジング内で前記第１無地部と結合される第１集電体と、前記第１集電体の底部を支持する中央部、及び前記ハウジングと接触する周辺部を備えるスペーサと、を含み得る。
【0039】
前記バッテリーは、前記第２無地部と電気的に接続される端子をさらに含み得る。
【0040】
前記中央部の上面は、前記周辺部の上面よりも高く位置し得る。
【0041】
前記中央部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備え得る。
【0042】
前記周辺部は、前記ハウジングの内側面に向かって延長され得る。
【0043】
前記スペーサは、前記周辺部の外側縁から下方に延長されるフランジをさらに含み得る。
【0044】
前記バッテリーは、前記ハウジングの下端に形成された開放部を覆うキャップをさらに含み得、前記中央部の上面は前記第１集電体の下面と接触し、前記中央部の下面は前記キャップの内側面と接触し得る。
【0045】
一方、上述した課題を解決するため、本発明のさらに他の一態様によるバッテリー製造方法は、ハウジング内に電極組立体を挿入する段階と、前記電極組立体の底面上に集電体を位置させる段階と、スペーサを前記集電体と接触するように配置させる段階と、前記スペーサの周縁で前記ハウジングをシーリングする段階と、キャップを前記ハウジングに連結する段階と、を含む。
【0046】
前記バッテリー製造方法は、前記スペーサが前記キャップから前記集電体に向かって延長されるように、前記キャップを前記スペーサの周縁に連結する段階をさらに含み得る。
【0047】
前記ハウジングをシーリングする前記スペーサの周縁は円周方向に沿って延長された形態を有し得る。
【発明の効果】
【0048】
本発明の一態様によれば、ハウジング内におけるゼリーロールの動きが最小化されて電気的結合部位に損傷が発生することを防止することができる。
【0049】
また、本発明の一態様によれば、ゼリーロールの動き防止のための部品を追加的に適用する代わりに、従来適用されていた部品を活用することで、製造工程の複雑化及び製造コストの増加を防止することができる。
【0050】
本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割のためのものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【0051】
【図1】本発明の一実施形態による円筒形バッテリーの外観を示した斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態による円筒形バッテリーの内部構造を示した断面図である。
【図3】本発明に適用される第１集電体の例示的形態を示した斜視図である。
【図4】本発明の一体型スペーサが適用された領域を示した部分断面図である。
【図5】本発明のスペーサの例示的形態を示した斜視図である。
【図6】本発明の円筒形バッテリーの底面を示した平面図である。
【図7】本発明の絶縁体が適用された領域を示した部分断面図である。
【図8】本発明の分切片が形成された電極組立体を示した図である。
【図9】本発明の実施形態による複数の円筒形バッテリーを、バスバーを用いて直列及び並列に連結した様子を示した上面図である。
【図10】本発明の一実施形態によるバッテリーパックを示した概略図である。
【図11】本発明の一実施形態による自動車を示した概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0052】
以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使用された用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されるものではなく、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されるものである。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図面に示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを表すものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解されたい。
【0053】
また、発明の理解を助けるため、添付された図面は実際の縮尺通りに図示されず、一部構成要素の寸法を誇張して図示することがある。また、異なる実施形態における同じ構成要素に対しては同じ参照番号が付され得る。
【0054】
二つの比較対象が同一であるという表現は「実質的に同一である」ことを意味する。したがって、「実質的に同一」とは、当業界において低い水準と見なされる偏差、例えば５％以内の偏差を有する場合を含み得る。また、所定の領域においてあるパラメータが均一であるとは、該当領域において平均的な観点で均一であることを意味する。
【0055】
また、第１、第２などが多様な構成要素を示すために使用されているが、これら用語は構成要素を制限するためのものではない。これら用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものであり、特に言及しない限り、第１構成要素は第２構成要素にもなり得る。
【0056】
明細書の全体において、特に言及しない限り、各構成要素は単数または複数であり得る。
【0057】
構成要素の「上部（または下部）」または構成要素の「上（または下）」に任意の構成が配置されるとは、任意の構成が該構成要素の上面（または下面）に接して配置されることだけでなく、前記構成要素と該構成要素の上に（または下に）配置された任意の構成との間に他の構成が介在され得ることを意味する。
【0058】
また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されるとするとき、構成要素が相互に直接的に連結されるかまたは接続される場合だけでなく、各構成要素の間に他の構成要素が「介在」されるか、または、各構成要素が他の構成要素を通じて「連結」、「結合」または「接続」されることも含む。
【0059】
明細書の全体において、「Ａ及び／またはＢ」とは、特に言及しない限り、Ａ、Ｂ、またはＡ及びＢを意味し、「Ｃ～Ｄ」とは、特に言及しない限り、Ｃ以上Ｄ以下を意味する。
【0060】
図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリー１は、例えば円筒形バッテリーであり得る。前記円筒形バッテリー１は、電極組立体１０、ハウジング２０、第１集電体３０、キャップ４０、スペーサ５０及び端子６０を含む。前記円筒形バッテリー１は、上述した構成要素の他にも、絶縁ガスケットＧ及び／または第２集電体７０及び／または絶縁体８０をさらに含み得る。本発明は、電池の形状によって制限されず、他の形状の電池、例えば角形電池にも適用可能である。
【0061】
図２、図４、図７及び図８を参照すると、前記電極組立体１０は、第１無地部１１及び第２無地部１２を備える。前記電極組立体１０は、第１極性を有する第１電極、第２極性を有する第２電極、及び第１電極と第２電極との間に介在される分離膜を含む。前記第１電極は負極または正極であり、第２電極は第１電極と反対極性を有する電極に該当する。
【0062】
前記電極組立体１０は、例えばゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）構造を有し得る。すなわち、前記電極組立体１０は、第１電極、分離膜、第２電極を順次に少なくとも１回積層して形成された積層体を巻き取ることで製造され得る。このようなゼリーロール型の電極組立体１０は、その中心部に形成されて高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って延在される巻取中心孔Ｃを備え得る。一方、前記電極組立体１０の外周面上にはハウジング２０との絶縁のために分離膜がさらに備えられ得る。
【0063】
前記第１電極は、第１導電性基材、及び第１導電性基材の一面または両面上に塗布されて形成される第１電極活物質層を含む。前記第１導電性基材の幅方向（Ｚ軸方向）の一側端部には第１電極活物質が塗布されていない第１無地部が存在する。前記第１無地部は、第１電極を広げた状態を基準にして、第１電極の長手方向に沿って一側端部から他側端部まで延長された形態を有する。前記第１無地部１１は、第１電極タブとして機能することができる。前記第１無地部１１は、電極組立体１０の一面上に備えられる。より具体的には、前記第１無地部１１は、ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の下側に備えられる。
【0064】
前記第２電極は、第２導電性基材、及び第２導電性基材の一面または両面上に塗布されて形成される第２電極活物質層を含む。前記第２導電性基材の幅方向（Ｚ軸方向）の他側端部には第２電極活物質が塗布されていない無地部が存在する。前記第２無地部は、第２電極を広げた状態を基準にして、第２電極の長手方向に沿って一側端部から他側端部まで延長された形態を有する。前記第２無地部１２は、第２電極タブとして機能することができる。前記第２無地部１２は、電極組立体１０の他面上に備えられる。より具体的には、前記第２無地部１２は、ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）の上側に備えられる。
【0065】
すなわち、前記第１無地部１１と第２無地部１２とは、電極組立体１０の高さ方向（Ｚ軸方向）、すなわち円筒形バッテリー１の高さ方向に沿って互いに反対方向に延長されて突出し、分離膜の外部に露出する。
【0066】
一方、図８を参照すると、前記第１無地部１１及び／または第２無地部１２の少なくとも一部は、電極組立体１０の巻取方向に沿って分割された複数の分切片Ｆを含み得る。この場合、前記複数の分切片は、電極組立体１０の半径方向に沿って折り曲げられ得る。折り曲げられた前記複数の分切片は、多重に重なり得る。この場合、後述する第１集電体３０及び／または第２集電体７０は、複数の分切片Ｆが多重に重なっている領域に結合され得る。一方、前記電極組立体１０は、第１無地部１１の分切片Ｆの重畳層数が電極組立体１０の半径方向に沿って一定に維持される領域である溶接ターゲット領域を備え得る。該領域では重畳層数が略最大に維持されるため、後述する第１集電体３０と第１無地部１１との溶接及び／または第２集電体７０と第２無地部１２との溶接はこの領域内で行うことが有利である。これは、例えばレーザー溶接を適用する際、溶接品質を向上させるためレーザーの出力を高める場合、レーザービームが第１無地部１１及び／または第２無地部１２を貫通して電極組立体１０を損傷させることを防止するためである。また、これは、溶接スパッタなどの異物が電極組立体１０の内部に流入することを効果的に防止するためである。
【0067】
本発明において、正極集電体にコーティングされる正極活物質及び負極集電体にコーティングされる負極活物質は、当業界に公知の活物質であれば制限なく使用可能である。
【0068】
一例として、正極活物質は、一般化学式Ａ［ＡｘＭｙ］Ｏ２＋ｚ（ＡはＬｉ、Ｎａ及びＫのうちの少なくとも一つの元素を含む；ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｖ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｒｕ及びＣｒから選択された少なくとも一つの元素を含む；ｘ≧０、１≦ｘ＋ｙ≦２、－０．１≦ｚ≦２；ｘ、ｙ、ｚ及びＭに含まれた成分の化学量論係数は化合物が電気的中性を維持するように選択される）で表されるアルカリ金属化合物を含み得る。
【0069】
他の例として、正極活物質は、米国特許第６，６７７，０８２号明細書、米国特許第６，６８０，１４３号明細書などに開示されたアルカリ金属化合物ｘＬｉＭ１Ｏ２－（１－ｘ）Ｌｉ２Ｍ２Ｏ３（Ｍ１は平均酸化状態３を有する少なくとも一つの元素を含む；Ｍ２は平均酸化状態４を有する少なくとも一つの元素を含む；０≦ｘ≦１）であり得る。
【0070】
さらに他の例として、正極活物質は、一般化学式ＬｉａＭ１
ｘＦｅ１－ｘＭ２
ｙＰ１－ｙＭ３
ｚＯ４－ｚ（Ｍ１はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ２はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ及びＳから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ３はＦを選択的に含むハロゲン族元素を含む；０＜ａ≦２、０≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１；ａ、ｘ、ｙ、ｚ、Ｍ１、Ｍ２及びＭ３に含まれた成分の化学量論係数は化合物が電気的中性を維持するように選択される）、またはＬｉ３Ｍ２（ＰＯ４）３［ＭはＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む］で表されるリチウム金属ホスフェートであり得る。
【0071】
望ましくは、正極活物質は、１次粒子及び／または１次粒子が凝集した２次粒子を含み得る。
【0072】
一例として、負極活物質としては、炭素材、リチウム金属またはリチウム金属化合物、ケイ素またはケイ素化合物、スズまたはスズ化合物などを使用し得る。電位が２Ｖ未満であるＴｉＯ２、ＳｎＯ２のような金属酸化物も負極活物質として使用可能である。炭素材としては、低結晶性炭素、高結晶性炭素などがいずれも使用され得る。
【0073】
分離膜としては、多孔性高分子フィルム、例えばエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン／ブテン共重合体、エチレン／ヘキセン共重合体、エチレン／メタクリレート共重合体などのようなポリオレフィン系高分子で製造した多孔性高分子フィルムを、単独でまたはこれらを積層して使用し得る。他の例として、分離膜は通常の多孔性不織布、例えば高融点のガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などからなる不織布を使用し得る。
【0074】
分離膜の少なくとも一面には、無機物粒子のコーティング層を含み得る。また分離膜自体が無機物粒子のコーティング層からなってもよい。コーティング層を構成する粒子は、隣接する粒子同士の間にインタースティシャル・ボリューム（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｖｏｌｕｍｅ）が存在するようにバインダーと結合された構造を有し得る。
【0075】
無機物粒子は、誘電率が５以上である無機物からなり得る。非制限的な例として、前記無機物粒子は、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）、Ｐｂ１－ｘＬａｘＺｒ１－ｙＴｉｙＯ３（ＰＬＺＴ）、ＰＢ（Ｍｇ３Ｎｂ２／３）Ｏ３－ＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ－ＰＴ）、ＢａＴｉＯ３、ハフニア（ＨｆＯ２）、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ及びＹ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも一つの物質を含み得る。
【0076】
電解質は、Ａ＋Ｂ－のような構造を有する塩であり得る。ここで、Ａ＋はＬｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のようなアルカリ金属陽イオンまたはこれらの組み合わせからなるイオンを含む。そして、Ｂ－は、Ｆ－、Ｃｌ－、Ｂｒ－、Ｉ－、ＮＯ３
－、Ｎ（ＣＮ）２
－、ＢＦ４
－、ＣｌＯ４
－、ＡｌＯ４
－、ＡｌＣｌ４
－、ＰＦ６
－、ＳｂＦ６
－、ＡｓＦ６
－、ＢＦ２Ｃ２Ｏ４
－、ＢＣ４Ｏ８
－、（ＣＦ３）２ＰＦ４
－、（ＣＦ３）３ＰＦ３
－、（ＣＦ３）４ＰＦ２
－、（ＣＦ３）５ＰＦ－、（ＣＦ３）６Ｐ－、ＣＦ３ＳＯ３
－、Ｃ４Ｆ９ＳＯ３
－、ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ３
－、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（ＦＳＯ２）２Ｎ－、ＣＦ３ＣＦ２（ＣＦ３）２ＣＯ－、（ＣＦ３ＳＯ２）２ＣＨ－、（ＳＦ５）３Ｃ－、（ＣＦ３ＳＯ２）３Ｃ－、ＣＦ３（ＣＦ２）７ＳＯ３、ＣＦ３ＣＯ２
－、ＣＨ３ＣＯ２
－、ＳＣＮ－及び（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択されたいずれか一つ以上の陰イオンを含む。
【0077】
また、電解質は、有機溶媒に溶解させて使用し得る。有機溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトンまたはこれらの混合物が使用され得る。
【0078】
図１、図２、図４及び図７を参照すると、前記ハウジング２０は、その下端に形成された開放部を通って電極組立体１０を収容する。前記ハウジング２０は、その下端に開放部が形成され、上端には閉鎖部が形成された略円筒形の収容体である。前記ハウジング２０は、金属のような導電性を有する材質からなり得る。前記ハウジング２０の材質は、例えばアルミニウムであり得る。前記ハウジング２０の側面（外周面）と上面とは一体的に形成され得る。前記ハウジング２０の上面（Ｘ－Ｙ平面に平行な面）は略扁平（ｆｌａｔ）な一形態を有し得る。前記ハウジング２０は、下端に形成された開放部を通って電極組立体１０とともに電解質も収容する。
【0079】
前記ハウジング２０は、電極組立体１０と電気的に接続される。前記ハウジング２０は、電極組立体１０の第１無地部１１と連結される。したがって、前記ハウジング２０は、電気的に第１無地部１１と同じ極性を有する。
【0080】
図２及び図４を参照すると、前記ハウジング２０は、その下端に形成されるビーディング部２１及びクリンピング部２２を備え得る。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０の内部に収容された電極組立体１０の下側に形成される。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０が外周面の周りを押し込んで形成される。前記ビーディング部２１は、ハウジング２０の内径を部分的に減少させることで、ハウジング２０の幅と略対応するサイズを有する電極組立体１０がハウジング２０の下端に形成された開放部から抜け出ないようにする。前記ビーディング部２１は、キャップ４０が載置される支持部としても機能することができる。
【0081】
前記クリンピング部２２は、ビーディング部２１の下側に形成される。前記クリンピング部２２は、スペーサ５０の周縁部分が介在された状態で、ハウジング２０の開放部を定義する終端がキャップ４０の周縁部分を包むように延長されて折り曲げられた形態を有する。
【0082】
図２～図４を参照すると、前記第１集電体３０は、電極組立体１０の第１無地部１１と結合されてハウジング２０内に位置する。前記第１集電体３０は、電極組立体１０の下面の少なくとも一部を覆う。前記電極組立体１０と第１集電体３０を含む結合体は、ハウジング２０の下端に形成される開放部を通ってハウジング２０内に挿入され得る。前記第１集電体３０はハウジング２０と電気的に接続される。すなわち、前記第１集電体３０は、電極組立体１０とハウジング２０との間の電気的接続のための媒介体として機能することができる。
【0083】
図３を参照すると、前記第１集電体３０は、例えば支持部３１、無地部結合部３２、及びハウジング接触部３３を含み得る。前記支持部３１は、電極組立体１０の下端に形成される一面において略中心部に位置する。前記支持部３１には第１集電体孔Ｈ１が備えられ得る。この場合、前記第１集電体孔Ｈ１は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成され得る。前記第１集電体孔Ｈ１は、後述する端子６０と第２集電体７０との間の結合のための溶接棒の挿入またはレーザーの照射のための通路として機能することができる。その他にも、前記第１集電体孔Ｈ１は、電解液の注液時に、電極組立体１０の内部への円滑な電解液含浸のための通路としても機能することができる。
【0084】
前記無地部結合部３２は、支持部３１から延長されて第１無地部１１と結合する。前記無地部結合部３２は、例えば複数個備えられ得る。この場合、複数の無地部結合部３２のそれぞれは、支持部３１から放射状に延長された形態を有し得る。前記ハウジング接触部３３は、図３に示されたように支持部３１から延長されるか、または、図３と異なって無地部結合部３２の端部から延長され得る。前記ハウジング接触部３３の端部は、後述するスペーサ５０のシーリング部５２とハウジング２０との間に介在されてハウジング２０と接触し、これによりハウジング２０と第１集電体３０との電気的接続が行われ得る。前記ハウジング接触部３３の端部は、例えばキャップ４０と対面するビーディング部２１の一面上に接触し得る。
【0085】
前記ハウジング接触部３３は、例えば複数個備えられ得る。この場合、複数のハウジング接触部３３は、図３に示されたように、支持部３１から放射状に延長された形態を有し得、隣接する無地部結合部３２同士の間に少なくとも一つのハウジング接触部３３が位置し得る。または、前記複数ハウジング接触部３３は、図３と異なり、複数の無地部結合部３２のそれぞれの端部から延長された形態を有してもよい。
【0086】
図２、図４及び図６を参照すると、前記キャップ４０は、ハウジング２０に形成された開放部を覆う。前記キャップ４０は、剛性を確保するため、例えば金属材質からなり得る。前記キャップ４０は、円筒形バッテリー１の下面を構成する。本発明の円筒形バッテリー１において、キャップ４０は、伝導性を有する金属材質である場合にも、極性を持たなくてもよい。極性を持たないとは、前記キャップ４０がハウジング２０及び端子６０と電気的に絶縁していることを意味する。したがって、前記キャップ４０は、正極端子または負極端子として機能しない。したがって、前記キャップ４０は、電極組立体１０及びハウジング２０と電気的に接続される必要がなく、その材質が必ずしも伝導性金属である必要もない。
【0087】
本発明のハウジング２０がビーディング部２１を備える場合、前記キャップ４０は、ハウジング２０に形成されたビーディング部２１上に載置され得る。また、本発明のハウジング２０がクリンピング部２２を備える場合、前記キャップ４０は、クリンピング部２２によって固定される。前記キャップ４０とハウジング２０のクリンピング部２２との間には、ハウジング２０の気密性を確保するため、スペーサ５０の周縁部分が介在される。
【0088】
図４及び図６を参照すると、前記キャップ４０は、ハウジング２０の内部で発生したガスによって内圧が既に設定された値を超えて増加することを防止するため、ベンティング部４１をさらに備え得る。前記ベンティング部４１は、キャップ４０において周辺領域と比べてより薄い領域に該当する。前記ベンティング部４１は、周辺領域と比べて構造的に脆弱である。したがって、前記円筒形バッテリー１に異常が発生してハウジング２０の内圧が一定水準以上に増加すれば、ベンティング部４１が破断してハウジング２０の内部に発生したガスが排出され得る。前記ベンティング部４１は、例えばキャップ４０の一面上にまたは両面上にノッチング（ｎｏｔｃｈｉｎｇ）して部分的にハウジング２０の厚さを減らすことで形成され得る。
【0089】
図４に示されたように、前記キャップ４０の下端部はハウジング２０の下端部よりも上方に位置することが望ましい。この場合、前記ハウジング２０の下端部が地面に接するかまたはモジュールやパック構成のためのハウジングの底面に接しても、キャップ４０は地面またはハウジングの底面に接しない。したがって、円筒形バッテリー１の重量によってベンティング部４１の破断に要求される圧力が設計値から変わる現象を防止でき、これによってベンティング部４１の破断円滑性を確保できる。
【0090】
一方、前記ベンティング部４１が図４及び図６に示されたように閉ループ形態である場合、破断容易性の面ではキャップ４０の中心部からベンティング部４１までの距離が遠いほど有利である。これは、同じベンティング圧が作用するとき、前記キャップ４０の中心部からベンティング部４１までの距離が遠くなるほど、ベンティング部４１に作用する力が大きくなって破断が容易になるためである。また、ベンティングガスの排出円滑性の面でも、キャップ４０の中心部からベンティング部４１までの距離が遠いほど有利である。このような観点からみて、前記ベンティング部４１は、キャップ４０の周縁領域から下方（図４を基準にして下方）に突出した略扁平な領域の周縁に沿って形成されることが有利である。
【0091】
図６には、前記ベンティング部４１が略円を描きながら連続的に形成された場合が示されているが、これによって本発明が限定されることはない。前記ベンティング部４１は、キャップ４０上に略円を描いて不連続的に形成されてもよく、略直線状またはその外の他の形態で形成されてもよい。
【0092】
図２、図４及び図５を参照すると、前記スペーサ５０は、電極組立体１０の動きを防止し、ハウジング２０のシーリング力を強化するように構成される。すなわち、前記スペーサ５０は、電極組立体１０を固定してハウジング２０を密封するように、キャップ４０と電極組立体１０との間に配置される。前記スペーサ５０は、第１集電体３０の底部を支持する中央部、及びハウジング２０と接触する周辺部を含み得る。この場合、前記中央部の上面は、周辺部の上面よりも高く位置し得る。前記中央部の上面は第１集電体３０の下面と接触し、中央部の下面はキャップ４０の内側面と接触し得る。前記中央部は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成されるスペーサ孔Ｈ２を備え得る。前記周辺部は、ハウジング２０の内側面に向かって延長され得る。前記スペーサ５０は、周辺部の外側縁から下方に延長されるフランジをさらに含み得る。この場合、前記フランジは、ハウジング２０のクリンピング時にハウジング２０と一緒に折り曲げられてキャップ４０の端を包み得る。
【0093】
他の形態において、前記スペーサ５０は、例えば動き防止部５１、シーリング部５２及び連結部５３を含み得る。前記動き防止部５１は第１集電体３０とキャップ４０との間に介在される。前記動き防止部５１は、第１集電体３０とキャップ４０との間の距離に対応する高さを有し得る。この場合、前記動き防止部５１は、第１集電体３０とキャップ４０との間に形成されるクリアランス（隙間）によって電極組立体１０がハウジング２０内で動くことを効果的に防止することができる。したがって、前記動き防止部５１は、電極組立体１０と第１集電体３０との間の結合部位及び／または第１集電体３０とハウジング２０との間の結合部位に損傷が発生することを防止することができる。
【0094】
前記動き防止部５１は、電極組立体１０の下面において略中心部に位置し得る。前記動き防止部５１は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成されるスペーサ孔Ｈ２を備え得る。前記スペーサ孔Ｈ２は、上述した第１集電体孔Ｈ１と同様に、溶接棒の挿入通路またはレーザー照射のための通路として機能できる。前記スペーサ孔Ｈ２は、上述した第１集電体孔Ｈ１と同様に、電解液の注液時に、電極組立体１０の内部への円滑な電解液含浸のための通路としても機能することができる。
【0095】
一方、前記動き防止部５１は、第１集電体３０の支持部３１が動き防止部５１の外側に露出しないように前記支持部３１を覆い得る。すなわち、前記動き防止部５１の上端部の外径は前記支持部３１の外径と略同じであるかまたはより大きく形成され得る。この場合、前記動き防止部５１は、第１集電体３０を効果的に押し付けることができる。
【0096】
他の形態において、前記動き防止部５１は、第１集電体３０の無地部結合部３２と第１無地部１１とが溶接されて形成される溶接部の少なくとも一部を覆うように構成され得る。すなわち、前記動き防止部５１の上端の半径は、電極組立体１０のコアから最も近くに位置する溶接部から電極組立体１０のコアまでの距離よりも大きく形成され得る。この場合、前記動き防止部５１は、例えばクリンピング工程やサイジング（ｓｉｚｉｎｇ）工程などを行う過程で第１集電体３０と第１無地部１１との溶接部位が破損される現象を効果的に防止することができる。
【0097】
さらに他の形態において、前記動き防止部５１は、キャップ４０に形成されたベンティング部４１を覆わないように、ベンティング部４１よりもコア方向において内側に位置し得る。すなわち、前記動き防止部５１の上端で測定される半径は、キャップ４０の中心からベンティング部４１までの距離よりも小さく形成され得る。これは、前記スペーサ５０によってベンティング部４１が塞がれてベンティング部４１の破断圧力が設計値から変わることを防止するためである。
【0098】
前記シーリング部５２は、ハウジング２０とキャップ４０との間に介在される。前記シーリング部５２は、ハウジング２０の内周面の周りに沿って延長された形態を有し得る。前記ハウジング２０がクリンピング部２２を備える場合、前記シーリング部５２は、クリンピング部２２の折曲形状に沿って一緒に折り曲げられてキャップ４０の周縁領域を包むことができる。他の形態において、前記シーリング部５２は、クリンピング部２２に沿って折り曲げられてキャップ４０の周縁を包みながら、ハウジング接触部３３とキャップ４０との間を埋めるように形成され得る。このように、前記シーリング部５２は、キャップ４０の固定力向上及びハウジング２０のシーリング力向上のためのガスケットとして機能することができる。
【0099】
一方、前記シーリング部５２は、ハウジング接触部３３とキャップ４０との間における厚さがビーディング部２１とキャップ４０との間における厚さよりも薄く形成され得る。これは、ハウジング接触部３３がキャップ４０とビーディング部２１との間に介在された領域では、その外の領域と比べてシーリング部５２がさらに多く圧縮されるためである。したがって、前記シーリング部５２は、ハウジング接触部３３とキャップ４０との間における圧縮率がビーディング部２１とキャップ４０との間における圧縮率よりも大きくなり得る。これと異なり、前記シーリング部５２は、ハウジング接触部３３とキャップ４０との間における圧縮率がビーディング部２１とキャップ４０との間における圧縮率と略同一に構成されてもよい。この場合、前記シーリング部５２の圧縮率が領域毎に異なることで部分的に密閉力が低下する現象を防止することができる。
【0100】
前記連結部５３は、動き防止部５１とシーリング部５２との間を連結する。前記連結部５３は、例えば動き防止部５１から放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状で延長される複数の延長脚５３ａを含み得る。前記連結部５３がこのように構成される場合、隣接した延長脚５３ａ同士の間の空間を通って電解液を円滑に注入し、内圧の増加によるベンティング発生時に内部ガスを円滑に排出できる。
【0101】
前記複数の延長脚５３ａは、図４に示されたように、第１集電体３０のハウジング接触部３３のうちのクリンピング部２２に挿入された部分を除いた他の部分及び／またはキャップ４０と接触しないように構成され得る。例えば、前記連結部５３は、円筒形バッテリー１の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿ってハウジング接触部３３と重ならないように位置し得る。特に、複数の延長脚５３ａが動き防止部５１から放射状に延長された形態を有し、複数の前記ハウジング接触部３３が支持部３１から放射状に延長された形態を有する場合、延長脚５３ａとハウジング接触部３３とは互いに鉛直方向において重ならないように、交互に位置して配置され得る。この場合、前記ハウジング２０に鉛直方向の圧縮力が加えられて部品の変形が発生しても、延長脚５３ａとハウジング接触部３３との間で干渉が発生する可能性が著しく低くなり、これにより部品間の結合部位が破損されるなどの問題が発生する可能性を著しく減少させることができる。
【0102】
この場合、前記円筒形バッテリー１を高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って圧縮させるサイジング工程やその他の原因によってスペーサ５０が変形されても、スペーサ５０の連結部５３と第１集電体３０のハウジング接触部３３との間の干渉が最小化できる。特に、前記延長脚５３ａがキャップ４０と接触しないように構成される場合、サイジング工程や外部衝撃によってハウジング２０に変形が発生しても、延長脚５３ａが変形する可能性を減少させることができる。
【0103】
一方、前記スペーサ５０を構成するそれぞれの構成要素は一体的に形成され得る。例えば、射出によって動き防止部５１、シーリング部５２及び連結部５３が一体化されたスペーサ５０を製造し得る。すなわち、本発明の円筒形バッテリー１は、ハウジング２０の開放部をシーリングするために用いられるガスケット部品の変形製作により、一つの部品を通じてハウジング２０の開放部に対するシーリング力強化及び電極組立体１０の動き防止効果をともに得ることができる。したがって、本発明によれば、追加部品の適用によって発生する製造工程の複雑化及び製造コストの増加などを防止することができる。
【0104】
図１、図２及び図７を参照すると、前記端子６０は電極組立体１０の第２無地部１２と電気的に接続される。前記端子６０は、例えばハウジング２０の上端に形成された閉鎖部の略中心部を貫通し得る。前記端子６０の一部はハウジング２０の上部に露出し、残りの一部はハウジング２０の内部に位置し得る。前記端子６０は、例えばリベッティング（ｒｉｖｅｔｉｎｇ）によってハウジング２０の閉鎖部の内側面上に固定され得る。
【0105】
上述したように、本発明においてハウジング２０は、電極組立体１０の第１無地部１１と電気的に接続されるため、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部は第１極性を有する第１電極端子２０ａとして機能することができる。一方、前記端子６０は、電極組立体１０の第２無地部１２と電気的に接続されるため、ハウジング２０の外側に露出した端子６０は第２電極端子として機能することができる。
【0106】
すなわち、本発明の円筒形バッテリー１は、一対の電極端子（端子６０、第１電極端子２０ａ）が同一方向に位置する構造を有する。したがって、複数の円筒形バッテリー１を電気的に連結させる場合において、バスバーなどの電気的接続部品を円筒形バッテリー１の一側のみに配置することが可能である。これは、バッテリーパック構造の単純化及びエネルギー密度の向上をもたらすことができる。また、前記円筒形バッテリー１は、略扁平な形態を有するハウジング２０の一面を第１電極端子２０ａとして用いる構造を有することで、バスバーなどの電気的接続部品を第１電極端子２０ａに接合させるのに十分な接合面積を確保することができる。これにより、前記円筒形バッテリー１は、電気的接続部品と第１電極端子２０ａとの間の十分な接合強度を確保でき、接合部位における抵抗を望ましい水準に下げることができる。
【0107】
上述したように、前記端子６０が第２電極端子として機能する場合、端子６０は第１極性を有するハウジング２０とは電気的に絶縁される。前記ハウジング２０と端子６０との間の電気的絶縁は多様な方式で実現可能である。例えば、前記端子６０とハウジング２０との間に絶縁ガスケットＧを介在させることで絶縁を実現し得る。これと異なり、前記端子６０の一部に絶縁性コーティング層を形成させることで絶縁を実現してもよい。または、前記端子６０とハウジング２０とが接触できないように相互離隔した状態で配置し、端子６０を構造的に堅固に固定する方式を適用してもよい。または、上述した方式のうちの複数の方式を一緒に適用してもよい。
【0108】
一方、電気的絶縁のために絶縁ガスケットＧを適用し、端子６０の固定のためにリベッティングが適用される場合、絶縁ガスケットＧは端子６０のリベッティング時に一緒に変形されてハウジング２０の上端閉鎖部の内側面に向かって折り曲げられ得る。前記絶縁ガスケットＧが樹脂材質からなる場合において、絶縁ガスケットＧは熱融着によって前記ハウジング２０及び端子６０と結合され得る。この場合、絶縁ガスケットＧと端子６０との結合界面及び絶縁ガスケットＧとハウジング２０との結合界面での気密性が強化される。
【0109】
図２及び図７を参照すると、前記第２集電体７０は、電極組立体１０の上部に結合される。前記第２集電体７０は、導電性を有する金属材質からなり、第２無地部１２と結合される。前記第２無地部１２と第２集電体７０との間の結合は、例えばレーザー溶接によって行われ得る。
【0110】
図２及び図７を参照すると、前記絶縁体８０は、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部と電極組立体１０の上端との間または前記閉鎖部と第２集電体７０との間に介在される。前記絶縁体８０は、例えば絶縁性を有する樹脂材質からなり得る。前記絶縁体８０は、電極組立体１０とハウジング２０との間の接触及び／または電極組立体１０と第２集電体７０との間の接触を防止する。
【0111】
前記絶縁体８０は、その他にも電極組立体１０の外周面の上端とハウジング２０の内側面との間にも介在され得る。この場合、前記電極組立体１０の第２無地部１２がハウジング２０の側壁部の内側面と接触して短絡が発生することを防止することができる。
【0112】
前記絶縁体８０は、ハウジング２０の上端に形成された閉鎖部と電極組立体１０との間の距離または前記閉鎖部と第２集電体７０との間の距離に対応する高さを有し得る。この場合、前記電極組立体１０がハウジング２０の内部で動くことを防止でき、これにより部品間の電気的接続のための結合部位が破損される危険性を著しく減少させることができる。前記絶縁体８０が上述したスペーサ５０とともに適用される場合、電極組立体１０の動き防止効果が極大化できる。
【0113】
前記絶縁体８０は、電極組立体１０の巻取中心孔Ｃと対応する位置に形成される開口を備え得る。前記開口を通して端子６０は第２集電体７０と直接接触し得る。
【0114】
上述した本発明の円筒形バッテリー１は、折曲面を通じる溶接面積の拡大、第１集電体３０を用いた電流経路（ｐａｔｈ）の多重化、電流経路長さの最小化などを通じて抵抗が最小化された構造を有する。正極と負極との間、端子６０とその周辺の扁平な面（第１電極端子２０ａ）との間で抵抗測定器によって測定される円筒形バッテリー１のＡＣ抵抗は、急速充電に適した約０．５ｍΩ～４ｍΩ、望ましくは約１ｍΩ～４ｍΩであり得る。
【0115】
望ましくは、円筒形バッテリーは、例えばフォームファクタの比（円筒型バッテリーの直径を高さで除した値、すなわち高さ（Ｈ）対比直径（Φ）の比で定義される）が約０．４よりも大きい円筒形バッテリーであり得る。
【0116】
ここで、フォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）とは、円筒形バッテリーの直径及び高さを示す値を意味する。望ましくは、円筒形バッテリーの直径は約４０ｍｍ～５０ｍｍであり得、高さは約６０ｍｍ～１３０ｍｍであり得る。本発明の一実施形態による円筒形バッテリーは、例えば４６１１０バッテリー、４８７５バッテリー、４８１１０バッテリー、４８８０バッテリー、４６８０バッテリーであり得る。フォームファクタを示す数値において、前方の二桁はバッテリーの直径を示し、残り数字はバッテリーの高さを示す。
【0117】
フォームファクタの比が０．４を超過する円筒形バッテリーにタブレス（ｔａｂ－ｌｅｓｓ）構造の電極組立体を適用する場合、無地部の折り曲げ時に半径方向に加えられる応力が大きく、無地部が破れ易い。また、無地部の折曲表面領域に集電体を溶接するとき、溶接強度を十分に確保して抵抗を下げるためには、折曲表面領域での無地部の積層数を十分に増加させなければならない。このような要求条件は、本発明の実施形態（変形例）による電極と電極組立体によって達成できる。
【0118】
本発明の一実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４６ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８である円筒形バッテリーであり得る。
【0119】
他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約７５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６４０である円筒形バッテリーであり得る。
【0120】
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８である円筒形バッテリーであり得る。
【0121】
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４８ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６００である円筒形バッテリーであり得る。
【0122】
さらに他の実施形態によるバッテリーは、略円柱状のバッテリーであって、直径が約４６ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．５７５である円筒形バッテリーであり得る。
【0123】
従来、フォームファクタの比が約０．４以下であるバッテリーが用いられている。すなわち、従来は、例えば１８６５バッテリー、２１７０バッテリーなどが用いられている。１８６５バッテリーの場合、直径が約１８ｍｍであり、高さが約６５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．２７７である。２１７０バッテリーの場合、直径が約２１ｍｍであり、高さが約７０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．３００である。
【0124】
一方、上述した本発明のバッテリー１を製造する方法は、ハウジング内に電極組立体１０を挿入する段階と、電極組立体１０の底面上に集電体（第１集電体）３０を位置させる段階と、スペーサ５０を集電体３０と接触するように配置させる段階と、スペーサ５０の周縁でハウジング２０をシーリングする段階と、キャップ４０をハウジング２０に連結する段階と、を含む。
【0125】
製造方法は、スペーサ５０がキャップ４０から集電体３０に向かって延長されるように、キャップ４０をスペーサ５０の周縁に連結する段階をさらに含み得る。前記ハウジング２０をシーリングするスペーサ５０の周縁は円周方向に沿って延長された形態を有し得る。
【0126】
図９を参照すると、複数の円筒形バッテリー１は、バスバー１５０を用いて円筒形バッテリー１の上部で直列及び並列に連結され得る。円筒形バッテリー１の個数はバッテリーパックの容量を考慮して増減可能である。
【0127】
各円筒形バッテリー１において、端子６０は正の極性を有し、ハウジング２０の閉鎖部の外側面（第１電極端子２０ａ）は負の極性を有し得る。勿論、その反対も可能である。
【0128】
望ましくは、複数の円筒形バッテリー１は複数の列と行で配置され得る。列は地面を基準にして上下方向であり、行は地面を基準にして左右方向である。また、空間効率性を最大化するため、円筒形バッテリー１は最密パッキング構造（ｃｌｏｓｅｓｔ ｐａｃｋｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で配置され得る。最密パッキング構造は、ハウジング２０の外部に露出した端子６０の中心同士を連結したとき、正三角形が描かれる場合に形成される。望ましくは、バスバー１５０は、複数の円筒形バッテリー１の上部、より望ましくは隣接する列同士の間に配置され得る。代案的には、バスバー１５０は、隣接する行同士の間に配置され得る。
【0129】
望ましくは、バスバー１５０は、同一列に配置されたバッテリー１を互いに並列に連結し、隣接する二つの列に配置された円筒形バッテリー１を互いに直列に連結する。
【0130】
望ましくは、バスバー１５０は、直列及び並列連結のため、ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３を含み得る。
【0131】
前記ボディ部１５１は、隣接する円筒形バッテリー１の端子６０同士の間で、望ましくは円筒形バッテリー１の列同士の間で延長され得る。代案的には、前記ボディ部１５１は、円筒形バッテリー１の列に沿って延長されるが、ジグザグ状のように規則的に折り曲げられてもよい。
【0132】
複数の第１バスバー端子１５２は、ボディ部１５１の一側から各円筒形バッテリー１の端子６０に向かって突出して延び、端子６０に電気的に結合され得る。第１バスバー端子１５２と端子６０との電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。また、複数の第２バスバー端子１５３は、ボディ部１５１の他側から各円筒形バッテリー１の外側面（第１電極端子２０ａ）に電気的に結合され得る。前記第２バスバー端子１５３と外側面（第１電極端子２０ａ）との電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。
【0133】
望ましくは、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３は、一つの導電性金属板から構成され得る。金属板は、例えばアルミニウム板または銅板であり得るが、本発明がこれに限定されることはない。変形例として、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び第２バスバー端子１５３を別個のピース単位で製作した後、それぞれを溶接などによって結合してもよい。
【0134】
本発明による円筒形バッテリー１は、正の極性を有する端子６０と負の極性を有するハウジング２０の閉鎖部の外側面（第１電極端子２０ａ）とが同じ方向に位置しているため、バスバー１５０を用いて円筒形バッテリー１同士の電気的接続を容易に具現することができる。
【0135】
また、円筒形バッテリー１の端子６０とハウジング２０の閉鎖部の外側面（第１電極端子２０ａ）は面積が広いため、バスバー１５０の結合面積を十分に確保して円筒形バッテリー１を含むバッテリーパックの抵抗を十分に下げることができる。
【0136】
図１０を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３は、上述した本発明の一実施形態による複数の円筒形バッテリー１が電気的に接続されたバッテリー集合体、及びそれを収容するパックハウジング２を含む。バスバーを通じた複数のバッテリー１の電気的接続構造については、図９を参照して例示的に上述した通りであり、その他に冷却ユニット、電力端子などの部品は図示の便宜上省略されている。
【0137】
図１１を参照すると、本発明の一実施形態による自動車５は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグインハイブリッド自動車であり得、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３を含む。前記自動車５は、四輪自動車及び二輪自動車を含む。前記自動車５は、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３から電力の供給を受けて動作する。
【0138】
以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0139】
５：自動車
３：バッテリーパック
２：パックハウジング
１：円筒形バッテリー
１０：電極組立体
１１：第１無地部
１２：第２無地部
Ｃ：巻取中心孔
２０：ハウジング
２０ａ：第１電極端子
２１：ビーディング部
２２：クリンピング部
３０：第１集電体
３１：支持部
３２：無地部結合部
３３：ハウジング接触部
Ｈ１：第１集電体孔
４０：キャップ
４１：ベンティング部
５０：スペーサ
５１：動き防止部
Ｈ２：スペーサ孔
５２：シーリング部
５３：連結部
５３ａ：延長脚
６０：端子（第２電極端子）
Ｇ：絶縁ガスケット
７０：第２集電体
８０：絶縁体
３：バッテリーパック
２：パックハウジング
１：円筒形バッテリー
１０：電極組立体
１１：第１無地部
１２：第２無地部
Ｃ：巻取中心孔
２０：ハウジング
２０ａ：第１電極端子
２１：ビーディング部
２２：クリンピング部
３０：第１集電体
３１：支持部
３２：無地部結合部
３３：ハウジング接触部
Ｈ１：第１集電体孔
４０：キャップ
４１：ベンティング部
５０：スペーサ
５１：動き防止部
Ｈ２：スペーサ孔
５２：シーリング部
５３：連結部
５３ａ：延長脚
６０：端子（第２電極端子）
Ｇ：絶縁ガスケット
７０：第２集電体
８０：絶縁体
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【手続補正書】
【提出日】2023-06-02
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られることでコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極及び第２電極はそれぞれ巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部及び第２無地部を含む電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、
前記第１無地部と結合されて前記ハウジング内に位置する第１集電体と、
前記開放部を覆うキャップと、
前記電極組立体を固定して前記ハウジングを密封するように、前記キャップと前記電極組立体との間に配置されるスペーサと、
前記第２無地部と電気的に接続される端子と、
を含むバッテリー。
【請求項2】
前記スペーサは、前記第１集電体と前記キャップとの間に介在される動き防止部と、
前記ハウジングと前記キャップとの間に介在されるシーリング部と、
前記動き防止部と前記シーリング部とを連結する連結部と、
を含む、請求項１に記載のバッテリー。
【請求項3】
前記動き防止部は、前記第１集電体と前記キャップとの間の距離に対応する高さを有する、請求項２に記載のバッテリー。
【請求項4】
前記動き防止部は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置している、請求項２または３に記載のバッテリー。
【請求項5】
前記動き防止部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備える、請求項２から４のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項6】
前記シーリング部は、前記ハウジングの内周面の周りに沿って延長された形態を有する、請求項２から５のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項7】
前記ハウジングは、外周面の周りが押し込まれて形成されたビーディング部と、
前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング部と、
を含む、請求項６に記載のバッテリー。
【請求項8】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包むように形成される、請求項７に記載のバッテリー。
【請求項9】
前記連結部は、前記動き防止部から放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状で延長される複数の延長脚を含む、請求項２から８のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項10】
前記複数の延長脚は、前記第１集電体と接触しないように構成される、請求項９に記載のバッテリー。
【請求項11】
前記複数の延長脚は、前記キャップと接触しないように構成される、請求項９または１０に記載のバッテリー。
【請求項12】
前記第１集電体は、前記電極組立体の一面上で中心部に位置する支持部と、
前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される無地部結合部と、
前記支持部から延長されるかまたは前記無地部結合部の端部から延長され、前記ハウジングと前記シーリング部との間に介在されるハウジング接触部と、
を含む、請求項９から１１のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項13】
前記支持部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成される第１集電体孔を備える、請求項１２に記載のバッテリー。
【請求項14】
前記ハウジングは、その側壁の一部が内側に向かって押し込まれたビーディング部と、
前記ビーディング部の下方において前記開放部を定義する終端が前記キャップの周縁を包むように延長されて折り曲げられたクリンピング部と、
を含み、
前記ハウジング接触部は、前記キャップと対面する前記ビーディング部の一面上に接触する、請求項１２または１３に記載のバッテリー。
【請求項15】
前記シーリング部は、前記クリンピング部に沿って折り曲げられて前記キャップの周縁を包みながら前記ハウジング接触部と前記キャップとの間を埋めるように形成される、請求項１４に記載のバッテリー。
【請求項16】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における厚さが前記ビーディング部と前記キャップとの間における厚さよりも薄く形成される、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項17】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率よりも大きい、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項18】
前記シーリング部は、前記ハウジング接触部と前記キャップとの間における圧縮率が前記ビーディング部と前記キャップとの間における圧縮率と同一である、請求項１５に記載のバッテリー。
【請求項19】
前記動き防止部は、前記支持部が前記動き防止部の外側に露出しないように前記支持部を覆う、請求項１２から１８のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項20】
前記キャップは、周辺領域と比べて厚さが薄いベンティング部を備え、前記動き防止部は、前記ベンティング部を覆わないように前記ベンティング部よりも内側に位置している、請求項２から１９のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項21】
前記連結部は、前記バッテリーの高さ方向において前記ハウジング接触部と重ならないように位置している、請求項１２に記載のバッテリー。
【請求項22】
前記バッテリーは、前記第２無地部と結合される第２集電体と、
前記ハウジングの上端に形成された閉鎖部と前記第２集電体との間に介在される絶縁体と、
をさらに含む、請求項１から２１のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項23】
前記絶縁体は、前記第２集電体と前記閉鎖部との間の距離に対応する高さを有する、請求項２２に記載のバッテリー。
【請求項24】
正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下である、請求項１から２３のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項25】
前記バッテリーの直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きい、請求項１から２４のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項26】
第１無地部及び第２無地部を備える電極組立体と、下端に形成された開放部を通して前記電極組立体を収容するハウジングと、
前記ハウジング内で前記第１無地部と結合される第１集電体と、
前記第１集電体の底部を支持する中央部、及び前記ハウジングと接触する周辺部を備えるスペーサと、
を含むバッテリー。
【請求項27】
前記第２無地部と電気的に接続される端子をさらに含む、請求項２６に記載のバッテリー。
【請求項28】
前記中央部の上面は、前記周辺部の上面よりも高く位置している、請求項２６または２７に記載のバッテリー。
【請求項29】
前記中央部は、前記電極組立体の巻取中心孔と対応する位置に形成されるスペーサ孔を備える、請求項２６から２８のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項30】
前記周辺部は、前記ハウジングの内側面に向かって延長されている、請求項２６から２９のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項31】
前記スペーサは、前記周辺部の外側縁から下方に延長されるフランジをさらに含む、請求項３０に記載のバッテリー。
【請求項32】
前記ハウジングの下端に形成された開放部を覆うキャップをさらに含み、前記中央部の上面は前記第１集電体の下面と接触し、前記中央部の下面は前記キャップの内側面と接触する、請求項２６から３１のいずれか一項に記載のバッテリー。
【請求項33】
請求項１から３２のいずれか一項に記載のバッテリーを複数個含む、バッテリーパック。
【請求項34】
複数の前記バッテリーは、所定数の列で配列され、
それぞれの前記バッテリーの端子及びハウジング閉鎖部の外側面は上部に向かって配置されている、請求項３３に記載のバッテリーパック。
【請求項35】
前記バッテリーパックは、複数の前記バッテリーを直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み、
前記複数のバスバーは、前記複数のバッテリーの上部に配置され、
前記複数のバスバーのそれぞれは、
隣接するバッテリーの端子同士の間で延長されるボディ部と、
前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置したバッテリーの端子に電気的に結合する複数の第１バスバー端子と、
前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置したバッテリーのハウジングの閉鎖部の外側面に電気的に結合する複数の第２バスバー端子と、
を含む、請求項３３または３４に記載のバッテリーパック。
【請求項36】
請求項３３から３４のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。
【請求項37】
ハウジング内に電極組立体を挿入する段階と、前記電極組立体の底面上に集電体を位置させる段階と、
スペーサを前記集電体と接触するように配置させる段階と、
前記スペーサの周縁で前記ハウジングをシーリングする段階と、
キャップを前記ハウジングに連結する段階と、
を含むバッテリー製造方法。
【請求項38】
前記スペーサが前記キャップから前記集電体に向かって延長されるように、前記キャップを前記スペーサの周縁に連結する段階をさらに含む、請求項３７に記載のバッテリー製造方法。
【請求項39】
前記ハウジングをシーリングする前記スペーサの周縁は円周方向に沿って延長された形態を有する、請求項３７または３８に記載のバッテリー製造方法。
【国際調査報告】