CN116073038A - 圆柱形电池单元、电池组、车辆和集流板 - Google Patents

圆柱形电池单元、电池组、车辆和集流板 Download PDF

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Abstract

本发明提供圆柱形电池单元、电池组、车辆和集流板。所述圆柱形电池单元包括：卷芯型电极组件，该电极组件具有其中均为片状的第一电极板和第二电极板夹着隔膜沿一个方向卷绕的结构，第一电极板包括在长边的端部处没有涂覆活性材料层的第一非涂覆区，第一非涂覆区相对于电极组件的中心形成多个卷绕匝并暴露于隔膜的外部从而本身用作电极接头；电池罐，该电池罐具有容纳电极组件的开口部和设置在开口部的相对侧的部分闭合部，电池罐与第二电极板电连接；集流板，该集流板与第一电极板的第一非涂覆区电连接，并具有熔断部，该熔断部在过电流流动时被切断；以及电池单元端子，该电池单元端子穿过电池罐的闭合部的通孔与集流板连接。

Description

圆柱形电池单元、电池组、车辆和集流板
技术领域
本公开涉及一种圆柱形电池单元以及包括该圆柱形电池单元的电池组和车辆。
背景技术
二次电池由于其易于应用于各种产品的特点和诸如高能量密度之类的电气特性，不仅普遍应用于便携式装置，而且普遍应用于由电力驱动源驱动的电动车辆(EV)或混合电动车辆(HEV)。
这种二次电池因其显著减少化石燃料的使用并且不产生能量使用的副产品的主要优势而受到关注，使其成为一种新的生态友好和节能的能源。
目前广泛使用的二次电池类型包括锂离子电池、锂聚合物电池、镍镉电池、镍氢电池、镍锌电池等。该单元式二次电池单元的操作电压约为2.5V至4.5V。
因此，当需要更高的输出电压时，可以将多个电池单元串联连接，形成电池组。此外，可以根据电池组所需的充/放电容量，通过并联连接多个电池单元来制造电池组。因此，包括在电池组中的电池单元的数量和电连接类型可以根据所需的输出电压或充/放电容量中的至少一者而不同地设定。
同时，二次电池单元包括圆柱形、方形和袋型电池单元。通过如下操作制造圆柱形电池单元：将正极和负极以及插设在其间的绝缘体或隔膜卷绕，以形成卷芯型电极组件，并将卷芯型电极组件与电解质一起插入电池罐中。
这里，当电池罐与负极或正极(通常是负极)连接并具有极性时，电池罐和卷芯型电极组件之间的绝缘是必要的。
同时，近来，随着圆柱形电池单元在电动车辆中的应用，圆柱形电池单元的外形因数也在增大。即，与具有18650、21700外形因数的圆柱形电池单元相比，圆柱形电池单元的直径和高度增大。外形因数的增大导致能量密度增加，对抗热失控的安全性增强，并且冷却效率提高。
这里，随着外形因数的增大，保护圆柱形电池单元免受过电流影响的需求也在增加，作为一个实施例，集流板上可以形成熔断部。然而，当集流板上形成熔断部时，集流板的熔断部被过电流切断时产生的异物可能流入卷芯型电极组件中。在这种情况下，隔膜可能会受到异物损害，由于异物可能会发生内部短路。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决现有技术的问题，因此本公开旨在提供一种圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元可以通过适当调整熔断部在集流板中的位置，防止熔断部被切断时产生的异物流入卷芯型电极组件中，并且本公开旨在提供包括该圆柱形电池单元的电池组和车辆。
本公开还旨在提供一种使用具有改进结构的圆柱形电池单元制作的电池组以及包括该电池组的车辆。
然而，本公开要解决的技术问题并不限于上述问题，本领域技术人员根据以下描述将清楚地了解这些问题和其它问题。
技术方案
在本公开的一方面中，提供了一种圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元包括：卷芯型电极组件，该电极组件具有其中均为片状的第一电极板和第二电极板夹着隔膜沿一个方向卷绕的结构，所述第一电极板包括在长边的端部处没有涂覆活性材料层的第一非涂覆区，所述第一非涂覆区相对于所述电极组件的中心形成多个卷绕匝并暴露于所述隔膜的外部从而本身用作电极接头；电池罐，该电池罐具有容纳所述电极组件的开口部和设置在所述开口部的相对侧的部分闭合部，所述电池罐与所述第二电极板电连接；集流板，该集流板与所述第一电极板的所述第一非涂覆区电连接，并具有熔断部，该熔断部在过电流流动时被切断；以及电池单元端子，该电池单元端子穿过所述电池罐的所述闭合部的通孔与所述集流板连接。
优选地，所述电池单元端子的底表面的至少一部分上可以形成有与所述电池罐的所述闭合部的内表面平行的平坦部，并且所述集流板可以与所述电池单元端子的所述平坦部联接。
优选地，所述集流板可以联接在通过弯折所述第一非涂覆区的端部而形成的联接表面上。
优选地，所述电极组件可以包括沿所述电极组件的径向方向的焊接目标区域，并且所述集流板可以在所述焊接目标区域内与所述第一非涂覆区联接。
在一个实施方式中，所述集流板可以包括：边框部，该边框部布置在所述电极组件的上部分处；非涂覆区联接部，该非涂覆区联接部配置成从所述边框部向内延伸并与所述第一非涂覆区联接；端子联接部，所述端子联接部与所述非涂覆区联接部间隔开，并与所述电池单元端子联接；以及连接部，该连接部配置成从所述边框部向内延伸成与所述端子联接部连接，并具有所述熔断部，其中，在相同电流流动的条件下，所述熔断部与其它区域相比具有较大的电阻。
优选地，所述边框部可以具有边框形状，其中内部区域的至少一部分是空的。
优选地，所述非涂覆区联接部和所述端子联接部可以借助所述边框部电连接。
优选地，所述端子联接部可以位于所述边框部的内部空间的中心。
优选地，所述端子联接部的直径可以为存在于所述电极组件的芯中的中空部的直径的100％至110％。
在一个实施方式中，所述熔断部可以是形成在所述连接部中的至少一个凹口槽。
优选地，所述凹口槽可以形成在所述连接部的宽度方向上的端部处、所述连接部的上表面处或所述连接部的下表面处。
优选地，所述凹口槽可以形成为在逐步或连续地减小所述连接部的宽度或厚度的方向上朝向所述连接部的内部凹陷。
优选地，所述熔断部的最小宽度可以为0.5mm至4.0mm。
在另一实施方式中，所述熔断部可以是形成在所述连接部中的至少一个通孔。
优选地，所述通孔的最大宽度可以为0.2mm至6mm。
在再一实施方式中，所述熔断部可以由带围绕。
优选地，所述带可以含有聚酰亚胺(PI)材料。
优选地，所述熔断部可以在所述连接部上形成为与所述电极组件的中心间隔开所述电极组件的最大半径的40％至90％的距离。
在一个实施方式中，所述第一非涂覆区的至少一部分可以沿所述电极组件的卷绕方向被划分为多个区段。
优选地，所述多个区段的至少一部分可以沿所述电极组件的径向方向弯折。
优选地，所述多个区段的至少一部分可以沿所述电极组件的径向方向以多层交叠。
在另一实施方式中，所述的多个区段中的其它区段可以没有弯折，并且所述熔断部可以偏离所述多个区段中的未弯折区段，并定位在所述多个区段中的弯折区段上方。
在再一实施方式中，所述多个区段中的其它区段可以被切割，并且所述熔断部可以偏离所述多个区段中的切割区段，并定位在所述多个区段中的弯折区段上方。
优选地，由形成在所述集流板的所述端子联接部的一个表面上的焊珠所绘制的焊接图案可以是以围绕所述电池单元端子的底表面的中心的形式绘制的。
优选地，所述焊接图案可以是连续或不连续地形成的。
优选地，形成在所述集流板的所述端子联接部与所述电池单元端子的底表面之间的焊接部的拉力可以为2kgf以上。
优选地，由形成在所述集流板的所述端子联接部的一个表面上的所述焊珠绘制的所述焊接图案的转换直径可以为2mm以上。转换直径是指当焊接图案的面积转换成圆的面积时该圆的直径。
在一个实施方式中，所述圆柱形电池单元可以进一步包括：帽板，该帽板配置成封闭所述电池罐的所述开口部。
优选地，所述帽板可以与所述电极组件电分离，并且是无极性的。
优选地，所述闭合部可以具有通孔，并且所述电池单元端子可以与所述通孔联接。
优选地，所述圆柱形电池单元可以进一步包括：插设在所述闭合部与所述集流板之间的绝缘体。
优选地，所述绝缘体可以包括绝缘聚合物材料。
优选地，所述绝缘体可以由弹性材料制成。
优选地，所述绝缘体在中心处可以具有中心孔，所述中心孔具有预设的直径。
优选地，所述绝缘体的厚度可以与所述电池罐的所述闭合部的内表面和所述集流板之间的距离对应。
优选地，所述绝缘体的上表面可以与所述电池罐的所述闭合部的内表面接触，并且所述绝缘体的下表面可以与所述集流板的上表面接触。
在一个实施方式中，所述电池单元端子可以包括端子插入部，并且所述端子插入部可以穿过所述通孔插入所述电池罐内。
优选地，所述电池单元端子可以在将所述端子插入部的下边缘朝向所述电池罐的上端的内表面铆接的同时固定至所述通孔。
优选地，所述绝缘体的所述中心孔的直径可以等于或大于所述端子插入部的直径。
优选地，所述电池单元端子的所述端子插入部可以穿过所述绝缘体的所述中心孔。
优选地，所述电池单元端子的所述端子插入部可以穿过所述绝缘体的所述中心孔与所述集流板电联接。
在一个实施方式中，所述圆柱形电池单元可以进一步包括：密封垫圈，所述密封垫圈在所述帽板的边缘与所述电池罐的所述开口部之间，所述电池罐可以包括在与所述开口部相邻的区域内朝向所述电池罐的内部压配合的卷边部，并且所述电池罐可以包括压接部，该压接部朝向所述电池罐的内侧延伸并弯折，以围绕所述帽板的所述边缘，并且连同所述密封垫圈一起固定所述帽板的所述边缘。
优选地，所述压接部可以基于所述电池罐的放置形成在所述电池罐的下部。
优选地，所述帽板可以包括通气凹口，该通气凹口配置成当所述电池罐的内部压力高于阈值时断裂。
优选地，所述通气凹口可以形成在所述帽板的两个表面上，并且可以在所述帽板的表面上形成连续的圆形图案、不连续的圆形图案和线性图案中的至少一种。
优选地，所述通气凹口可以基于所述电池罐的放置形成在所述电池罐的底部上，并且当所述通气凹口断裂时，所述电池罐中的气体可以经由所述电池罐的所述底部排出。
在另一实施方式中，所述圆柱形电池单元可以进一步包括：联接到所述电极组件的底部的下集流板。
优选地，所述下集流板的边缘的至少一部分可以与所述卷边部电联接，并且除所述下集流板的所述边缘外的其余区域的至少一部分可以与所述第二电极板的第二非涂覆区电连接。
优选地，所述下集流板的所述边缘的至少一部分可以与所述卷边部的上表面和下表面中的与所述压接部相邻的表面电联接。
优选地，所述下集流板和所述卷边部可以是通过激光焊接的。
在本公开的另一方面中，还提供一种包括至少一个圆柱形电池单元的电池组，并且提供一种包括至少一个电池组的车辆。
在本公开的另一方面中，还提供一种集流板，该集流板将圆柱形电池单元的电池罐的闭合部上的电池单元端子与电极组件电连接，该集流板包括：边框部；非涂覆区联接部，该非涂覆区联接部配置成从所述边框部向内延伸，并与所述电极组件的非涂覆区联接；端子联接部，该端子联接部与所述非涂覆区联接部间隔开，两者之间具有空间；以及连接部，该连接部配置成从所述边框向内延伸，以连接到所述端子联接部；以及熔断部，该熔断部形成在所述连接部上，并且在施加相同电流的条件下，与其它区域相比具有较大的电阻。
有利效果
根据本公开的一个方面，通过适当地调整熔断部在集流板中的位置，可以防止熔断部被切断时产生的异物流入卷芯型电极组件中。
根据本公开的另一个方面，能够提供一种使用具有改进的结构的圆柱形电池单元制作的具有改进的容量的电池组以及包括该电池组的车辆。
附图说明
图1是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元的立体图。
图2是示出图1中的圆柱形电池单元的中央部的剖面的剖面立体图。
图3是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元的剖面图。
图4是示出根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元中的电池罐的图。
图5是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元中的集流板的平面图。
图6是图5的集流板的一侧的变型实施方式。
图7是图5的集流板的另一侧的变型实施方式。
图8是图3的圆柱形电池单元的另一个实施方式的剖面图。
图9是示出根据本公开的一个实施方式的电极板的结构的平面图。
图10是示出根据图9的区段的宽度、高度和间距的定义的图。
图11是示出根据本公开的另一实施方式的电极板的结构的展开图的平面图。
图12是示出根据图11的区段的宽度、高度和间距的定义的图。
图13是沿Y轴方向(卷绕轴线方向)剖切的根据本公开的一个实施方式的电极组件的剖面图。
图14是沿Y轴方向(卷绕轴线方向)剖切的根据本公开的另一实施方式的电极组件的剖面图。
图15是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池组的配置的图。
图16是包括图15的电池组的车辆的图。
具体实施方式
下文中，将参考附图详细描述本公开的示例性实施方式。在描述之前，应该理解的是，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应该被解释为仅限于一般的和字典含义，而应该基于允许发明人对术语进行适当定义以获得最佳解释的原则根据与本公开的技术方面相对应的含义和概念来解释。
因此，本文中所描述的实施例和图中所示的说明只是本公开的一个示例性实施方式，而不是为了充分描述本公开的技术方面，从而应该理解，在提交申请时，可以对本公开进行各种其它的等同和变型。
此外，为了帮助理解本公开，附图可能以夸大的尺寸而不是以实际尺寸示出一些元件。此外，在不同的实施方式中，可以为相似的元件添加相似的附图标记。
图1是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元的立体图，图2是示出图1中的圆柱形电池单元的中央部的剖面的剖面立体图，图3是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元的剖面图，图4是示出根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元中的电池罐的图，图5是根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元中的集流板的平面图，图6是图5的集流板的一侧的变型实施方式，图7是图5的集流板的另一侧的变型实施方式，并且图8是图3的圆柱形电池单元的另一个实施方式的剖面图。
将参考附图描述根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10。
优选地，圆柱形电池单元10可以是例如外形因数比(通过将圆柱形电池单元的直径除以其高度获得的值，即定义为直径Φ与高度H的比率)大于约0.4的圆柱形电池单元10。
这里，外形因数是指表示圆柱形电池单元10的直径和高度的值。根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10可以是例如46110电池单元、48750电池单元、48110电池单元、48800电池单元、46800电池单元。在表示外形因数的值中，前两个数字表示电池单元的直径，后两个数字表示电池单元的高度，最后一个数字0表示电池单元的剖面为圆形。当电池单元的高度超过100mm时，因为需要一个3位数的数字来表示电池单元的高度，所以最后一个数字0可以省略。
根据本公开的一个实施方式的电池单元可以是这样的圆柱形电池单元10，该圆柱形电池单元10大致具有直径大致为46mm，高度大致为110mm，并且外形因数比为0.418的圆柱形形状。
根据另一个实施方式的电池单元可以是这样的圆柱形电池单元10，该圆柱形电池单元10大致具有直径大致为48mm，高度大致为75mm，并且外形因数比为0.640的圆柱形形状。
根据另一个实施方式的电池单元可以是这样的圆柱形电池单元10，该圆柱形电池单元10大致具有直径大致为48mm，高度大致为110mm，并且外形因数比为0.436的圆柱形形状。
根据另一个实施方式的电池单元可以是这样的圆柱形电池单元10，该圆柱形电池单元10大致具有直径大致为48mm，高度大致为80mm，并且外形因数比为0.600的圆柱形形状。
根据另一个实施方式的电池单元可以是这样的圆柱形电池单元10，该圆柱形电池单元10大致具有直径大致为46mm，高度大致为80mm，并且外形因数比为0.575的圆柱形形状。
已经使用了具有大致0.4或更小的外形因数比的电池单元。即，例如，使用了18650电池单元和21700电池单元。在18650电池单元的情况下，直径大致为18mm，高度大致为65mm，并且外形因数比为0.277。在21700电池单元的情况下，直径大致为21mm，高度大致为70mm，外形因数比为0.300。
参考图2和图3，根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10包括电极组件100、圆柱形电池罐200、集流板300和电池单元端子400。
电极组件100配置成卷芯型，具有其中片状的第一电极板和第二电极板以及插设在其间的隔膜沿一个方向卷绕的结构。
参考图3，第一电极板包括第一非涂覆区110，在该第一非涂覆区110中，长边的端部处没有涂覆活性材料层。此外，第二电极板也可以包括第二非涂覆区120，在该第二非涂覆区120中，长边的端部处没有涂覆活性材料层。即，第一电极板和第二电极板中的至少一者可以包括沿卷绕方向在长边的端部处没有涂覆活性材料的非涂覆区。
这里，第一非涂覆区110在基于电极组件100的中心形成多个卷绕匝的同时暴露于隔膜的外部，并且本身用作电极接头。
即，电极组件100设置成使片状的第一电极板和第二电极板夹着隔膜沿一个方向卷绕，其中第一电极板可以具有正极性或负极性，并且第二电极板的极性与第一电极板的极性相反。即，第一电极板可以是正极板或负极板，并且第二电极板可以是负极板或正极板，以具有与第一电极板相反的极性。然而，下文中，为了方便说明，将主要描述第一电极板是正极板并且第二电极板是负极板的情况。
第一电极板可以在一个或两个表面上涂覆有第一电极活性材料。此外，第一电极板包括第一非涂覆区110，在第一非涂覆区110中在其端部处没有涂覆第一电极活性材料。
第二电极板在一个或两个表面上涂覆有第二电极活性材料。此外，第二电极板包括第二非涂覆区120，在第二非涂覆区120中在其端部处没有涂覆第二电极活性材料。
此外，第一电极板的第一非涂覆区110和第二电极板的第二非涂覆区120设置在相反方向上。第一非涂覆区110朝向电池罐200的闭合部210延伸，并且第二非涂覆区120朝向电池罐200的开口部220延伸。
在本公开中，涂覆在正极板上的正极活性材料和涂覆在负极板上的负极活性材料可以包括但不限于在相应技术领域中众所周知的任何类型的活性材料。
在一个实施例中，正极活性材料可以包括由式A[AxMy]O2+z表示的碱金属化合物(A包括Li、Na或K中的至少一种；M包括选自Ni、Co、Mn、Ca、Mg、Al、Ti、Si、Fe、Mo、V、Zr、Zn、Cu、Al、Mo、Sc、Zr、Ru和Cr中的至少一种；x≥0，1≤x+y≤2，-0.1≤z≤2；选择化学计量系数x、y和z是为了保持化合物的电中性)。
在另一个实施例中，正极活性材料可以是US6677082和US6680143公开的碱金属化合物xLiM1O2-(1-x)Li2M2O3(M1包括至少一种具有平均三价氧化态的元素；M2包括至少一种具有平均四价氧化态的元素；0≤x≤1)。
在再一个实施例中，正极活性材料可以是由式LiaM1 xFe1-xM2 yP1-yM3 zO4-z表示的金属磷酸锂(M1包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Mg和Al中的至少一种；M2包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Mg、Al、As、Sb、Si、Ge、V和S中的至少一种；M3包括可选地包括F的卤素族元素；0＜a≤2，0≤x≤1，0≤y＜1，0≤z＜1；选择化学计量系数a、x、y和z是为了保持化合物的电中性)，或Li3M2(PO4)3(M包括选自Ti、Si、Mn、Fe、Co、V、Cr、Mo、Ni、Mg和Al中的至少一种)表示的金属磷酸锂。
优选的是，正极活性材料可以包括初级颗粒和/或由初级颗粒聚结形成的次级颗粒。
在一个实施例中，负极活性材料可以包括碳材料、锂金属或锂金属化合物、硅或硅化合物、锡或锡化合物。电位小于2V的金属氧化物(如TiO2和SnO2)可以用于负极活性材料。碳材料可以包括低晶碳和高晶碳。
隔膜可以包括多孔聚合物膜，例如，由聚烯烃基聚合物(如乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物和乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物，单独使用或它们的叠加)制成的多孔聚合物膜。在另一个实施例中，隔膜可以包括普通多孔无纺布，例如由高熔点玻璃纤维和聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维制成的无纺布。
隔膜可以在其至少一个表面上具有无机颗粒的涂覆层。此外，隔膜本身也可以是无机颗粒的涂覆层。形成涂覆层的颗粒可以用粘结剂相互粘结，以在相邻颗粒之间形成间隙体积。
无机颗粒可以包括具有5以上的介电常数的无机颗粒。无机颗粒的非限制性实施例可以包括选自由Pb(Zr,Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT)、PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、BaTiO3、二氧化铪(HfO2)、SrTiO3、TiO2、Al2O3、ZrO2、SnO2、CeO2、MgO、CaO、ZnO和Y2O3构成的组中的至少一种材料。
电解质可以是具有诸如A+B--结构的盐。这里，A+包括碱金属阳离子，如Li+、Na+、K+或其组合。此外，B-包括选自由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-以及(CF3CF2SO2)2N-构成的组中的至少一种阴离子。
电解质可以通过溶解在有机溶剂中使用。有机溶剂可以包括碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二丙酯(DPC)、二甲亚砜、乙腈、二甲氧基乙烷、二甲氧基乙烷、四氢呋喃、N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、甲基碳酸乙酯(EMC)或γ-丁内酯中的至少一种。
电池罐200是这样的圆柱形：电极组件100容纳在电池罐200中，并与电极组件100的第二电极板电连接。因此，电池罐200可以具有与第二电极板相同的极性。即，当第二电极板具有负极性时，电池罐200也具有负极性。
当电池罐200的尺寸根据预设标准设定时，随着电极组件100的尺寸增大，电池单元的总容量增大，但电池罐200和电极组件100之间的间隙减小。
即，电池罐200和电极组件100之间的间隙随着电极组件100尺寸的增大而减小，以增大电池单元的总容量。为了增大电池单元的容量，绝缘体600需要布置在电池罐200和电极组件100之间减小的间隙中，为此，绝缘体600的厚度优选尽可能得小。
参考图4，电池罐200可以具有彼此相对的闭合部210和开口部220。
例如，基于图4，电池罐200可以在底部上具有开口部220。经由电池罐200的底部上的开口部220容纳电极组件100，并且电解质经由电池罐200的底部上的开口部220注入。
即，电池罐200是在底部上具有开口部220的大致圆柱形的容器，并且由例如导电材料(如金属)制成。电池罐200可以由导电金属(例如，铝、钢和不锈钢)制成，但不限于此。电池罐200的表面上可以形成有Ni涂覆层。
此外，基于图4，电池罐200可以在顶部上具有闭合部210。闭合部210可以具有通孔211，并且如图3中所示，电池单元端子400可以与通孔211联接。
绝缘体600设置在电极组件100的上端与电池罐200的内表面之间，或者设置在与电极组件100的上部分联接的集流板300与电池罐200的闭合部210的内表面之间。参考图3，绝缘体600可以插设在闭合部210与集流板300之间。绝缘体600防止集流板300和电池罐200相互接触。即，绝缘体600容纳在电池罐200中，并配置成覆盖电极组件100的至少一部分，并阻止第一非涂覆区110与电池罐200之间或集流板300与电池罐200之间的电连接。此外，绝缘体600也可以插设在电极组件100的外周的上端与电池罐200的侧壁之间。即，绝缘体600也可以插设在第一非涂覆区110与电池罐200的侧壁之间。另选地，如下文所述，电极组件100的外周的上端与电池罐200的侧壁之间可以联接绝缘带500，而不是联接绝缘体600。因此，绝缘体600可以由具有绝缘特性的材料制成。例如，绝缘体600可以包括但不限于绝缘聚合物材料。例如，绝缘体600可以由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、或聚丙烯(PP)制成。
绝缘体600可以与绝缘带500一起防止集流板300与电池罐200之间以及第一非涂覆区110的侧表面与电池罐200之间的接触。即，绝缘体600可以防止集流板300与电池罐200之间的接触，并且绝缘带500可以防止电极组件100的侧表面(即第一非涂覆区110的侧表面)与电池罐200之间的接触。如果没有集流板300，则绝缘体600可以防止第一非涂覆区110的上侧与电池罐200之间的接触。
绝缘体600可以包括例如弹性材料。因此，当振动或外部冲击施加到圆柱形电池单元10时，绝缘体600可以在压缩后借助其弹性恢复到原始状态时吸收这些冲击。因此，当振动或外部冲击施加到电池单元时，能够将对电池单元内部部件的损害降到最低程度。
绝缘体600可以具有中心孔，该中心孔具有预设的直径。例如，绝缘体600可以具有与卷绕中心相邻的大致圆形的中心孔。由于中心孔的存在，电池单元端子400可以接触集流板300或第一非涂覆区110。电池单元端子400的端子插入部410穿过形成在绝缘体600中的中心孔与集流板300或第一非涂覆区110联接。形成在绝缘体600中的中心孔可以形成在与形成在电极组件100的卷绕中心处的孔对应的位置。
同时，当电池单元端子400与集流板300的端子联接部330之间的焊接部位于形成在电极组件100的卷绕中心处的孔内时，存在损害电极组件100的风险。为了防止这种情况，形成在电池单元端子400的下端处的与端子联接部330联接的平坦部可以位于与绝缘体600的下表面相同的高度或位于更高的高度处。在这种情况下，电池单元端子400与集流板300之间的焊接部位于形成在电极组件100的卷绕中心处的孔的外部。
考虑到这一点，绝缘体600的厚度可以等于或大于从电池罐200的闭合部210的内表面到设置在电池单元端子400的下端处的平坦部的距离。同时，绝缘体600可以具有与电池罐200的闭合部210的内表面与集流板300之间的距离相对应的厚度，以填充电池罐200的闭合部210的内表面与集流板300之间沿高度方向的空间，从而不产生允许电极组件100上下移动的空间。
在另一个方面，绝缘体600的上表面可以接触电池罐200的闭合部210的内表面，并且绝缘体600的下表面可以接触集流板300的上表面。
电池罐200可以包括位于下部处的卷边部240和压接部250。卷边部240是由电池罐200的外周表面的外围在邻近电池罐200的开口部220的区域中向内卷边形成的。
卷边部240可以支撑电极组件100，以防止具有与电池罐200的宽度大致对应的尺寸的电极组件100从形成在电池罐200的底部上的开口部220滑出，并作为安置帽板230的支架。此外，卷边部240支撑密封垫圈260的外周表面。卷边部240相对于穿过最内点的假想平面可以是不对称的。不对称的形状是在电池罐200的定尺寸工艺中产生的。定尺寸工艺是通过在竖直方向上压缩电池罐200，将电池的高度调整到外形因数的工艺。
压接部250延伸并弯折到电池罐200的内侧，以绕帽板230的边缘连同密封垫圈260一起固定帽板230。这里，压接部250基于电池罐200的放置而形成在电池罐200的下部处。例如，当电池罐200如图3中所示定位成使电池单元端子400布置在上部时，压接部250基于图3形成在电池罐200的下部。此外，如图3所示，压接部250形成在卷边部240的下方。
然而，本公开并不排除不包括卷边部240或压接部250中的至少一者的电池罐200。在本公开中，当电池罐200不包括卷边部240或压接部250中的至少一者时，电极组件100的固设、帽板230的固设或电池罐200的密封可以通过额外应用作为电极组件100的止挡件的部件、额外应用安置帽板230的结构或电池罐200与帽板230之间的焊接中的至少一者来完成。
基于图3，压接部250形成在卷边部240下方。压接部250绕布置在卷边部240下方的帽板230的边缘延伸并弯折。借助压接部250的弯折形状，帽板230固定在卷边部240上方。可以省略压接部250，并且可以使用任何其它固设结构来固定覆盖电池罐200的开口部的帽板230。例如，申请人的专利公报KR10-2019-0030016A公开了一种圆柱形电池单元，其中省略了卷边部，本公开中可以采用这种结构。
集流板300与电极组件100上的第一电极板电连接。即，集流板300将圆柱形电池单元10的电池罐200的闭合部210上的电池单元端子400与电极组件100电连接。
参考图5，集流板300中形成有当过电流流过时被切断的熔断部350。熔断部350形成在连接部340上，并配置成在施加相同电流的条件下与其它区域相比具有更大的电阻。熔断部的最小宽度可以是0.5mm至4.0mm。
集流板300由导电金属制成，并与电极组件100的第一非涂覆区110连接。
集流板300联接到通过在平行于集流板300的方向上弯折第一非涂覆区110的端部形成的联接表面上。第一非涂覆区110的弯折方向可以是例如朝向电极组件100的卷绕中心的方向。
当第一非涂覆区110具有如上所述的弯折形状时，第一非涂覆区110所占用的空间减小，使得能量密度提高。此外，第一非涂覆区110与集流板300之间的增大的联接面积可以使得联接强度提高并且电阻降低。
参考图5，集流板300可以包括边框部310、非涂覆区联接部320、端子联接部330以及连接部340。
边框部310布置在电极组件的上部分上，并且可以具有形成有内部空间S的大致边框形状。图5示出了其中边框部310具有大致圆形边框形状的情况，但边框部310的形状不限于此。边框部310可以与所示不同而具有大致矩形边框形状、六边形边框形状、八边形边框形状或其它形状。非涂覆区联接部320和端子联接部330可以形成在边框部310的内部空间S中。此外，非涂覆区联接部320和端子联接部330可以借助边框部310和连接部340电连接。这里，端子联接部330可以位于边框部310的内部空间S的中心。
非涂覆区联接部320从边框部310向内延伸，并与电极组件100的第一非涂覆区110联接。非涂覆区联接部320可以以各种方式与第一非涂覆区110联接，例如，通过焊接(如激光焊接、超声波焊接或点焊)。
可以设置多个非涂覆区联接部320。多个非涂覆区联接部320可以沿边框部310的延伸方向以不同间隔布置，并优选可以以相同间隔布置。多个非涂覆区联接部320的延伸长度可以是相同的，但不限于此。在这种情况下，多个非涂覆区联接部320可以配置成围绕端子联接部330。
端子联接部330与非涂覆区联接部320间隔开一定空间而与非涂覆区联接部320间隔开，并且位于边框部310的内部。端子联接部330可以通过焊接与稍后解释的电池单元端子400联接。这里，端子联接部330可以位于例如边框部310的内部空间S的中心。此外，端子联接部330可以布置在与形成在电极组件100的卷绕中心处的孔相对应的位置。端子联接部330的直径可以是存在于电极组件100的芯中的中空部的直径的100％至110％。
非涂覆区联接部320和端子联接部330不直接连接，而是彼此间隔开，并借助边框部310电连接。因此，根据本公开的一个实施方式的集流板300具有其中非涂覆区联接部320和端子联接部330彼此不直接连接而是借助边框部310连接的结构，从而当圆柱形电池单元10处产生冲击和/或振动时，施加到非涂覆区联接部320与第一非涂覆区之间的联接部以及端子联接部330与电池单元端子400之间的联接部的冲击可以被分散。因此，本公开的集流板300可以最大限度地减少或防止外部冲击对焊接部造成的损害。
即，集流板300具有这样一种结构：当被施加外部冲击时，应力可以集中在边框部310与端子联接部330的连接部。然而，此连接部中没有形成用于联接部件的焊接部，能够防止由于外部冲击对焊接部的损害而造成的产品缺陷。
连接部340从边框部310向内延伸，并与端子联接部330连接。连接部340可以位于彼此相邻的一对非涂覆区联接部320之间。在这种情况下，在边框部310的延伸方向上，从连接部340到这对非涂覆区联接部320中的任何一者的距离均可以等于在边框部310的延伸方向上从连接部340到这一对非涂覆区联接部320中的另一者的距离。
此外，虽然图中没有示出，但可以设置多个连接部340。多个连接部340中的每一者均可以布置在彼此相邻的一对非涂覆区联接部320之间。多个连接部340可以沿边框部310的延伸方向以距离彼此相同的间隔布置。
这里，在设置多个非涂覆区联接部320和/或连接部340的情况下，如果非涂覆区联接部320之间的距离和/或连接部340之间的距离和/或非涂覆区联接部320与连接部340之间的距离均匀地形成，则可以顺畅地形成从非涂覆区联接部320朝向连接部340的电流或从连接部340朝向非涂覆区联接部320的电流。
连接部340的至少一部分的宽度可以形成为小于非涂覆区联接部320的宽度，并且熔断部350可以形成在连接部340的一侧。当连接部的宽度形成为小于非涂覆区联接部320的宽度时，连接部340中的电阻增大，因此，当过电流流经连接部340时，与其它部分相比，电阻增大，并且热增加。这里，由于熔断部350形成在连接部340中，因此当发生过电流从而连接部340中的热增加时，熔断部350断裂以阻止过电流的流动。
参考图5，熔断部350可以是形成在连接部340中的至少一个凹口槽351。由于电阻与面积成反比，因此如果凹口槽351在连接部340中形成为使得在形成凹口槽351的区域中面积减小，则该区域的电阻增大，因而当过电流流动时，凹口槽351中的热增加而导致断裂。这里，凹口槽351可以形成在连接部340的在宽度方向上的两端、连接部340的上表面或连接部340的下表面上。优选地，凹口槽351可以在逐步或连续地减小连接部340的宽度或厚度的方向上朝向连接部340的内部凹陷。另选地，凹口槽351可以在连接部340的厚度方向上形成，而不是形成在一个平面上。
作为另一个实施方式，参考图6，熔断部350可以是形成在连接部340中的至少一个通孔352。通孔352的最大宽度可以是0.2mm至6mm。通孔352的详细操作与图5的操作是共同的，因此将不再进行详细描述。
参考图7，作为另一个实施方式，带353可以联接至熔断部350。如果带353与连接部340的熔断部350联接，则当连接部340中产生热时，带353会中断散热，从而热无法释放，因此热在附接带353的部分达到较高水平。此外，由于附接带353的部分处的热增加而发生断裂。这里，带353可以由各种材料制成，例如，可以由不易受热变形的聚酰亚胺(PI)制成，但材料不限于此。
如稍后所述，电极组件100的第一非涂覆区110的至少一部分可以划分成多个区段61、61'，并且多个区段61、61'的至少一部分可以沿预设方向弯折。另外，当多个区段61、61'弯折时，它们可以配置成多层交叠。此时，使得多个区段61、61'中的其它区段可以不弯折，即，多个区段61、61'中的一些可以弯折，其它可以维持沿卷绕轴线方向突出的形状而不弯折。另选地，多个区段61、61'中其余的未弯折区段(即维持沿卷绕轴线方向突出形状的部分)可以被切割。
当多个区段61、61'弯折并多层交叠时，多个交叠的区段61、61'之间不形成间隙，因此当集流板300的熔断部350被过电流切割时产生的异物不会流入卷芯型电极组件100中。然而，如果多个区段61、61'的一部分具有维持不被弯折的未弯折形状，或者如果多个区段61、61'的未弯折部被切割，则在多个区段61、61'之间的该区域中形成间隙，从而当熔断部350被切割时产生的异物可能被引入卷芯型电极组件100中。如果异物流入卷芯型电极组件100中，隔膜可能受异物损害，或者由于异物而发生内部短路。
根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10通过适当地调整形成在连接部340中的熔断部350的位置来解决以上问题。例如，熔断部350配置成位于多个区段61、61'中的弯折区段61、61'的上方，以偏离多个区段61、61'中的未弯折区段或切割区段。据此，即使当熔断部350被切割以产生异物时，异物也会落到多个区段61、61'中的如上所述的弯折区段的上侧。因此，如果多个区段61、61'弯折并多层交叠，则在多个区段61、61'之间不会形成间隙，因此异物不会流入卷芯型电极组件100中。因此，有防止异物损害隔膜和/或内部短路的效果。优选的是，熔断部350可以在连接部340上形成为与电极组件100的中心间隔开电极组件100的最大半径的40％至90％的距离。
集流板300可以与电池单元端子400的端子插入部410联接。即，电池单元端子400的端子插入部410的底表面的至少一部分上可以形成有与电池罐200的闭合部210的内表面平行的平坦部，并且集流板300可以与电池单元端子400的平坦部联接。
电极组件100可以包括焊接目标区域，在该区域中，第一非涂覆区110的区段的交叠层的数量沿电极组件100的径向方向保持恒定，并且集流板300可以在焊接目标区域内与第一非涂覆区110联接。在这个区域中，由于交叠层的数量被保持在最大限度，因此可能有利的是，稍后解释的集流板300和第一非涂覆区110在这个区域内被焊接。这是为了在例如应用激光焊接的情况下，当增大激光的输出以提高焊接质量时，防止激光束穿过第一非涂覆区110而损害电极组件100。此外，这也是为了有效防止诸如焊接飞溅物之类的异物流入电极组件100中。
端子插入部410的电连接部可以具有例如大致圆柱形状。当然，端子插入部410的电连接部的形状不限于此。端子插入部410的电连接部可以具有各种形状，例如，具有椭圆剖面的圆柱形状、方形柱形状、六边形柱形状或八边形柱形状。端子插入部410的电连接部的底表面可以形成为至少部分地大致平坦。
端子插入部410的中心区域的底表面和集流板300可以通过例如激光焊接、点焊或超声波焊接来联接。焊接可以通过经由形成在电极组件100的卷绕中心中的孔照射激光或插入超声波焊接或点焊的工具来进行，以在集流板300的一个表面(面对形成在电极组件100的卷绕中心中的孔的表面)形成焊珠。用于焊接的引导管(未示出)可以插入在卷绕中心中所形成的孔中。当在插入引导管的情况下进行焊接时，能够减少损害隔膜(该隔膜形成卷绕中心中所形成的孔的内壁)的风险。
由形成在集流板300的端子联接部330的一个表面上的焊珠所绘制的焊接图案可以以围绕端子插入部410的电连接部的底表面的中心的形式绘制。该焊接图案例如可以大致是圆形的，并且另选地可以具有大致椭圆形形状或多边形形状(例如，大致正方形、六边形、八边形等)。由焊珠形成的焊接图案可以连续地或不连续地形成。圆、椭圆、多边形等的形状(由焊珠形成的焊接图案的形状的实施例)，并不是指几何上完美的圆、椭圆、多边形等。
同时，可以在考虑到与集流板300的焊接强度的情况下，确定形成在端子插入部410的电连接部的底表面上的平坦部的直径。平坦部和集流板300之间的焊接部的拉力可以是至少约2kgf以上、5kgf以上、6kgf以上、7kgf以上、8kgf以上、9kgf以上或10kgf以上。期望通过选择最佳的焊接方法，在允许的范围内尽可能地增大焊接部的拉力。
为了满足焊接部的拉力条件，平坦部上形成的焊接图案的直径(或最大宽度)至少可以是大约2mm。当出现在焊接区的表面上的焊珠的面积S转换为圆的面积(πr2)时，焊接图案的直径可以定义为相应圆的转换直径(2*(S/π)0.5)。
形成在端子插入部410的电连接部的底表面上的平坦部对应于可焊接区。可焊接区的直径可以大致是3mm至14mm。如果可焊接区的直径小于约3mm，则难以保证直径(转换直径)为2mm以上的焊接图案。特别是，在使用激光焊接形成焊接图案的情况下，由于激光束干扰，难以保证具有2mm以上直径的焊接图案。如果可焊接区的直径大致超过14mm，则电池单元端子400的端子暴露部分的直径不可避免地会增大更多，因此难以保证电池罐200的外表面有足够的区域被用作具有与电池单元端子400相反极性的电极端子。
考虑到焊接图案的直径条件和可焊接区的直径条件，优选是焊接图案的面积与保证焊接部的拉力至少约为2kgf以上所需的可焊接区的面积之比约为2.04％(π12/π72)至44.4％(π12/π1.52)。
在一个实施例中，当形成在端子插入部410的电连接部的底表面上的平坦部和集流板300被激光焊接并且在以大致弧形图案的形式绘制连续或不连续的线的情况下焊接焊珠时，弧形焊接图案的直径优选为约2mm以上，优选为约4mm以上。当弧形焊接图案的直径满足相应条件时，通过将焊接部的拉力增大到约2kgf以上，就能够保证足够的焊接强度。
在另一个实施例中，当形成在端子插入部410的电连接部的底表面上的平坦部与集流板300被超声波焊接并焊接成圆形图案时，圆形焊接图案的直径优选为约2mm以上。当圆形焊接图案的直径满足相应条件时，通过将焊接部的拉力增大到约2kgf以上，就能够保证足够的焊接强度。
可以在大致3mm到14mm的范围内调整形成在电池单元端子400的底表面上的与可焊接区对应的平坦部的直径。如果平坦部的半径小于约3mm，则难以使用激光焊接工具、超声波焊接工具等形成具有约2mm以上直径的焊接图案。
同时，根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10具有如上所述的其中端子插入部410的电连接部的底表面被焊接并联接到集流板300上的结构，因此集流板300与电池单元端子400之间的联接面积可以被最大化。即，电连接部的底表面的至少一部分形成为平坦的，因此电池单元端子400与集流板300之间的联接面积可以最大化。因此，根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10可以在由于快速充电而有大量电流流动的情况下，确保集流板300和电池单元端子400的联接部处的电流流动顺畅，从而减少充电时间并减少产生的热量。
集流板300与电极组件100的上部分联接。此外，集流板300还与电池单元端子400联接。即，集流板300适时连接电极组件100的第一非涂覆区110和电池单元端子400。集流板300由导电金属材料制成，并与第一非涂覆区110连接。虽然在图中没有示出，但集流板300可以包括在其下表面上径向形成的多个不规则部。当形成不规则部后，可以通过按压集流板300将不规则部压配合到第一非涂覆区110中。
电池单元端子400的底表面(即，端子插入部410的电连接部的底表面)的至少一部分上可以形成有与电池罐200的闭合部210的内表面大致平行的平坦部，并且集流板300与该平坦部联接。
集流板300与第一非涂覆区110的端部联接。第一非涂覆区110和集流板300可以联接，例如通过激光焊接。激光焊接可以通过部分熔化集流板300的基础材料来进行，或者可以通过在集流板300与第一非涂覆区110之间插设焊接用焊料来进行。在这种情况下，与集流板300和第一非涂覆区110相比，该焊料优选具有较低熔点。
集流板300可以与通过将第一非涂覆区110的端部在与集流板300平行的方向上弯折而形成的联接表面相联接。第一非涂覆区110的弯折方向可以是例如朝向电极组件100的卷绕中心(即，芯)的方向。当第一非涂覆区110具有这样的弯折形状时，第一非涂覆区110所占用的空间可以减小，从而提高能量密度。此外，由于第一非涂覆区110与集流板300之间的联接面积增大，能够带来提高联接力并降低电阻的效果。
电池单元端子400由导电金属制成，并且与形成在电池罐200的闭合部210中并与集流板300电连接的通孔211联接。此外，电池单元端子400经由集流板300与电极组件100的第一电极板电连接，因此具有正极性。即，电池单元端子400可以作为第一电极端子或正极端子。此外，如上所述，电池罐200与电极组件100的第二电极板电连接，因此具有负极性。
电池单元端子400可以包括端子插入部410。端子插入部410可以穿过形成在电池罐200的闭合部210中的通孔211插入到电池罐200中，从而使下端与第一非涂覆区110电连接。
端子插入部410可以经由电池罐200和绝缘体600两者联接到集流板300或第一非涂覆区110。端子插入部410可以通过朝向电池罐200的上端的内表面铆接而固定到通孔211，其下端边缘由敛缝夹具按压。
即，端子插入部410的下外围端可以通过应用敛缝夹具而朝向电池罐200的内表面弯曲。为此，端子插入部410的端部的最大宽度可以大于电池罐200的为了端子插入部410的穿过而形成的孔的最大宽度。
同时，在另一个实施方式中，端子插入部410可以不朝向电池罐200的内表面弯曲。例如，参考图8，端子插入部410可以具有穿过电池罐200的上表面的大致中心处的孔的大致圆柱形形状。
在本公开的一个实施方式中，端子插入部410在平面上可以具有圆形形状，但不限于此。端子插入部410可以选择性地具有多边形形状、星形形状和具有从中心延伸的腿的形状。
电池单元端子400的端子插入部410可以穿过绝缘体600的中心孔。此外，绝缘体600的中心孔的直径可以等于或大于端子插入部410的直径。此外，电池单元端子400的端子插入部410可以穿过绝缘体600的中心孔与集流板300电联接。
参考图3，帽板230配置成封闭电池罐200的开口部220。帽板230可以由例如金属制成，以确保刚度。
帽板230封闭电池罐200的底部上的开口部220。帽板230可以与电极组件100分开，并且可以是无极性的。即，即使在帽板230是由导电金属制成的情况下，帽板230也可以是无极性的。无极性的帽板230表示帽板230与电池罐200和电池单元端子400电绝缘。帽板230可以是极性的或无极性的，并且其材料不一定限于导电金属。
帽板230可以安置并支撑在电池罐200的卷边部240上。此外，帽板230由压接部250固定。密封垫圈260可以插设在电池罐200的帽板230与压接部250之间，以确保电池罐200的密封性。即，密封垫圈260可以插设在帽板230的边缘与电池罐200的开口部220之间。
同时，本公开的电池罐200可以不包括卷边部240或压接部250中的至少一者，在这种情况下，密封垫圈260可以插设在帽板230与电池罐200的开口部220处提供的固设结构之间，以确保电池罐200的密封性。
帽板230可以包括通气凹口231，当电池罐200的内部压力高于阈值时，该通气缺口会断裂。
例如，通气凹口231可以形成在帽板230的两个表面上，并且可以在帽板230的表面上形成连续的圆形图案、不连续的圆形图案或线性图案中的至少一种。此外，通气凹口231可以形成为各种不同的图案。
通气凹口231可以基于电池罐200的放置而形成在电池罐200的底部上，当通气凹口231断裂时，电池罐200中的气体可以经由电池罐200的底部被排放出去。
例如，当电池罐200定位成使得电池单元端子400布置在上部时(如图3中所示)，通气凹口231可以基于图3形成在电池罐200的底部上。
通气凹口231可以是厚度比帽板230的任何其它区域更小的区域。
由于通气凹口231比周围区域薄，因此通气凹口231可以比周围区域更容易断裂，当电池罐200的内部压力等于或高于预定水平时，通气凹口231可以断裂以将电池罐200内部的气体排放出去。
例如，通气凹口231可以通过在帽板230的一个或两个表面上进行切口来部分减小电池罐200的厚度而形成。
根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10可以具有这样的结构，在该结构中，正、负极端子布置在上部，导致上部结构比下部结构更复杂。
因此，为了顺畅地将电池罐200内部的气体排放出去，形成圆柱形电池单元10的下表面的帽板230可以具有通气凹口231。
如上所述，当将设置在圆柱形电池单元10中的电池罐200内部的气体向下排放出去时，会对用户的安全有好处。例如，在圆柱形电池单元10紧挨着电动车辆中的驾驶座定位在下方的情况下，当气体被向上排放出去时，可能会存在驾驶员的安全事故风险。
然而，当气体像根据本公开的一个实施方式的圆柱形电池单元10中那样经由电池罐200的底部被排放出去时，在圆柱形电池单元10紧挨着电动车辆中的驾驶座定位在下方的情况下，不会发生上述问题。
参考图3，帽板230的下端优选布置得比电池罐200的下端高。在这种情况下，即使当电池罐200的下端接触地面或用于形成模块或电池组的壳体的底部时，帽板230也不会接触地面或用于形成模块或电池组的壳体的底部。
因此，能够防止由于圆柱形电池单元10的重量而导致通气凹口231断裂所需的压力不同于设计压力的现象，从而使通气凹口231顺畅断裂。
参考图3，下集流板700与电极组件100的底部联接。下集流板700由导电金属(例如铝、钢、铜和镍)制成，并与第二电极板的第二非涂覆区120电连接。
优选地，下集流板700与电池罐200电连接。为此，下集流板700的边缘区域的至少一部分可以插设并固定在电池罐200的内表面与密封垫圈260之间。
在一个实施方式中，下集流板700的边缘区域的至少一部分可以通过焊接固定到卷边部240，同时支撑在形成在电池罐200的下端处的卷边部240的下端表面上。在一个变型例中，下集流板700的边缘区域的至少一部分可以直接焊接到电池罐200的内壁表面。
优选的是，除下集流板700与卷边部的联接区域外的其余区域的至少一部分可以通过焊接(例如激光焊接)与第二非涂覆区120的弯折表面联接。
例如，下集流板700的边缘的至少一部分可以与卷边部240的上表面和下表面中的邻近压接部250的表面电联接。
同时，根据本公开的一个实施方式的电极组件100可以包括第一电极板和第二电极板，第一电极板可以包括第一非涂覆区110，并且第二电极板可以包括第二非涂覆区120。此外，第一非涂覆区110和/或第二非涂覆区120的至少一部分可以划分为多个区段，将在下文中详细描述区段的结构。
图9是示出根据本公开的一个实施方式的电极板的结构的平面图。
参考图9，在电极板60的非涂覆区43中，芯侧非涂覆区B1和外周侧非涂覆区B3的高度为0以上，且小于中间非涂覆区B2的高度。此外，芯侧非涂覆区B1的高度和外周侧非涂覆区B3的高度可以相等或不同。
优选地，中间非涂覆区B2的至少一部分可以包括多个区段61。在从芯到外周，多个区段61的高度可以逐步增大。
可以通过激光切口形成区段61。区段61可以通过公知的金属膜切割工艺(例如，超声波切割或冲孔)形成。
在图9中，优选在区段61和活性材料层42之间的切割线的下端(图10中的C4)形成预定间隙，以防止在弯折非涂覆区43时损害活性材料层42和/或绝缘涂覆层44。这是因为当非涂覆区43弯折时，在切割线的下端附近会出现应力集中。该间隙优选是0.2mm至4mm。当间隙被调整到相应的数值范围时，能够防止切割线下端附近的活性材料层42和/或绝缘涂覆层44被弯折非涂覆区43时出现的应力损害。此外，该间隙可以防止在对区段61切口或切割区段61时的清理对活性材料层42和/或绝缘涂覆层44造成的损害。优选地，当卷绕电极板60时，绝缘涂覆层44的至少一部分可以经由隔膜暴露。在这种情况下，当弯折区段61时，绝缘涂覆层44可以支撑弯折点。
多个区段61可以随着从芯到外周形成多个区段组。同一区段组中的区段的宽度、高度或间距中的至少一者可以基本相等。
图10是示出根据本公开的一个实施方式的区段61的宽度、高度和间距的定义的图。
参考图10，区段61的宽度C1、高度C2和间距C3被设计成在弯折非涂覆区43时防止非涂覆区43的撕裂，并充分增加非涂覆区43的交叠层数以提高焊接强度，而非涂覆区43不发生异常变形。异常变形是指当弯折点以下的非涂覆区不再保持线性并塌缩而发生的不规则变形。
优选地，可以在1mm至8mm的范围内调整区段61的宽度C1。当C1小于1mm时，不存在足以确保区段61朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。相反，当C1大于8mm时，弯折点附近的非涂覆区43可能在区段61弯折时被应力撕裂。
此外，可以在2mm至10mm的范围内调整区段61的高度。当C2小于2mm时，不存在足以确保区段61朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。相反，当C2大于10mm时，难以在制作电极板的同时，均匀地维持非涂覆区在卷绕方向X上的平坦度。即，非涂覆区的高度增大，造成膨胀。此外，可以在0.05mm至1mm的范围内调整区段61的间距C3。当C3小于0.05mm时，弯折点附近的非涂覆区43可能在区段61弯折时被应力撕裂。相反，当C3大于1mm时，不存在足以确保区段61朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。
参考图10，切口部62定位在卷绕方向X上的两个相邻区段61之间。切口部62对应于通过移除非涂覆区43形成的空间。优选的是，切口部62的下角可以具有倒圆形状(见部分放大的图)。倒圆形状可以减少在卷绕电极板60和/或弯折区段61时施加到切口部62下端的应力。
再参考图9，芯侧非涂覆区B1的宽度dB1设计成满足这样的要求，即当朝向芯弯折中间非涂覆区B2的区段61时，要求该芯侧非涂覆区B1不覆盖电极组件芯的中空部。
在一个实施例中，芯侧非涂覆区B1的宽度dB1可以与组1的区段61的弯折长度成比例增大。弯折长度对应于区段61相对于弯折点(图10中的63)的高度。参考图10，C4表示最低的可弯折点。弯折点可以适当地设定到C4所表示的位置或高于C4的位置。弯折长度是从弯折点到区段61顶部的长度。具体而言，弯折点可以设定到区段61相对于C4的高度C2的预定点。该预定点可以设定成防止当弯折区段61时出现的应力对活性材料层42或绝缘涂覆层44造成机械损害，并确保当在电极组件的径向方向上弯折区段61时径向方向上有足够数量的交叠层，从而确保当将集流板焊接到区段61的弯折区域时有足够的焊接强度。
在一个具体的实施例中，当电极板60用于制作具有46800外形因数的圆柱形电池单元的电极组件时，根据电极组件芯的直径，芯侧非涂覆区B1的宽度dB1可以设定为180mm至350mm。
在一个实施方式中，每个区段组的宽度均可以设计为形成电极组件的同一卷绕匝。
这里，当卷绕电极板60时，可以基于芯侧非涂覆区B1的端部来计量卷绕匝。
在另一种变型中，每个区段组的宽度均可以设计为形成电极组件的至少一个卷绕匝。
在再一种变型中，同一区段组中的区段61的宽度和/或高度和/或间距可以在该组中逐渐和/或逐步和/或不规则地增大或减小。
组1至8只是区段组的一个实施例。组的数量、每组中区段61的数量和组的宽度可以优选地调整成使区段61以多层交叠，以最大限度地分散应力，并确保非涂覆区43的弯折过程中有足够的焊接强度。
在另一种变型中，外周侧非涂覆区B3的高度可以逐渐或逐步减小。
在再一种变型中，中间非涂覆区B2的分区段结构可以延伸到外周侧非涂覆区B3(见虚线)。在这种情况下，以与中间非涂覆区B2相同的方式，外周侧非涂覆区B3可以包括多个区段。在这种情况下，外周侧非涂覆区B3的区段的宽度和/或高度和/或间距可以大于中间非涂覆区B2的区段的宽度和/或高度和/或间距。可选地，外周侧非涂覆区B3的分区段结构可以与中间非涂覆区B2的最外区段组相同。
在一个具体实施方式中，当电极板60用于制作具有46800外形因数的圆柱形电池单元的电极组件时，芯侧非涂覆区B1的宽度dB1可以是180mm至350mm。组1的宽度可以是芯侧非涂覆区B1宽度的35％至40％。组2的宽度可以是组1的宽度的130％至150％。组3的宽度可以是组2的宽度的120％至135％。组4的宽度可以是组3的宽度的85％至90％。组5的宽度可以是组4的宽度的120％至130％。组6的宽度可以是组5的宽度的100％至120％。组7的宽度可以是组6的宽度的90％至120％。组8的宽度可以是组7的宽度的115％至130％。以与芯侧非涂覆区B1的宽度相同的方式，外周侧非涂覆区B3的宽度dB3可以是180mm至350mm。
组1至组8的宽度未显示均匀地增大或减小的模式，因为从组1到组8，区段的宽度逐渐增大，但组中的区段数量限于整数。因此，具体区段组中的区段数量可能会减少。因此，如所示，当从芯到外周时，组的宽度可能显示出不规则的变化。
即，当在电极组件的周向方向上连续相邻的三个区段组的卷绕方向宽度分别为W1、W2和W3时，可以包括具有比W2/W1小的W3/W2的区段组的组合。
在具体实施例中，与组4至组6的情况相同。组5与组4的宽度比为120％至130％，并且组6至组5的宽度比为100％至120％，其值小于120％至130％。
图11是示出根据本公开的另一实施方式的电极板的结构的展开图的平面图，并且图12是示出根据图11的区段的宽度、高度和间距的定义的图。
参考图11，除了区段61'的形状从矩形形状改为梯形形状外，电极板70与图9基本相同。
图12示出了梯形区段61'的宽度、高度和间距的定义。
参考图12，区段61'的宽度D1、高度D2和间距D3设计成防止在弯折非涂覆区43时，非涂覆区43在弯折点附近的撕裂，并充分增加非涂覆区43的交叠层的数量，以确保在非涂覆区43不异常形变的情况下有足够的焊接强度。
优选地，可以在1mm至8mm的范围内调整区段61'的宽度D1。当D1小于1mm时，不存在足以确保区段61'朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。相反，当D1大于8mm时，弯折点附近的非涂覆区43可能在区段61'弯折时被应力撕裂。此外，可以在2mm至10mm的范围内调整区段61'的高度。当D2小于2mm时，不存在足以确保区段61'朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。相反，当D2大于10mm时，难以在制作电极板的同时，均匀地维持非涂覆区在卷绕方向上的平坦度。此外，可以在0.05mm至1mm的范围内调整区段61'的间距D3。当D3小于0.05mm时，弯折点D4附近的非涂覆区43可能在区段61'弯折时被应力撕裂。相反，当D3大于1mm时，不存在足以确保区段61'朝芯弯折时的焊接强度的交叠区域或空的空间(间隙)。
切口部62定位在卷绕方向X上的两个相邻区段61'之间。切口部62对应于通过移除非涂覆区43形成的空间。优选的是，切口部62的下角可以具有倒圆形状(见部分放大的图)。倒圆形状可以减少弯折区段61'时的应力。
参考图11和图12，在多个区段61'随着从芯到外周，区段61'的梯形的内底角θ增大。当电极板70的半径增大时，曲率增大。当区段61'的内底角θ随着电极板的半径的增大而增大时，能够减少区段61'弯折时在径向方向和周向方向上出现的应力。此外，随着内底角θ增大，当区段61'弯折时，与内区段61'的交叠面积和交叠层的数量增大，从而均匀地确保径向方向和周向方向上的焊接强度，并平坦地形成弯折表面。
在一个实施例中，在电极板70用于制作具有46800外形因数的圆柱形电池单元的电极组件的情况下，当电极板70的半径从4mm增大到22mm时，区段61'的内角可以在60°到85°的范围内逐步增大。
在一个变型中，以与第一实施方式和第二实施方式相同的方式，外周侧非涂覆区B3的高度可以逐渐或逐步减小。此外，中间非涂覆区B2的分段结构可以延伸到外周侧非涂覆区B3(见虚线)。在这种情况下，以与中间非涂覆区B2相同的方式，外周侧非涂覆区B3可以包括多个区段。在这种情况下，外周侧非涂覆区B3的区段的宽度和/或高度和/或间距可以大于中间非涂覆区B2的区段的宽度和/或高度和/或间距。可选地，外周侧非涂覆区B3的分段结构可以与中间非涂覆区B2的最外区段组基本相同。
在一个具体的实施方式中，当电极板70用于制作具有46800外形因数的圆柱形电池单元的电极组件时，芯侧非涂覆区B1的宽度dB1可以是180mm至350mm。组1的宽度可以是芯侧非涂覆区B1宽度的35％至40％。组2的宽度可以是组1的宽度的130％至150％。组3的宽度可以是组2的宽度的120％至135％。组4的宽度可以是组3的宽度的85％至90％。组5的宽度可以是组4的宽度的120％至130％。组6的宽度可以是组5的宽度的100％至120％。组7的宽度可以是组6的宽度的90％至120％。组8的宽度可以是组7的宽度的115％至130％。以与芯侧非涂覆区B1的宽度相同的方式，外周侧非涂覆区B3的宽度dB3可以是180mm至350mm。
组1至组8的宽度未显示均匀地增大或减小的模式，因为从组1到组8，区段的宽度逐渐增大，但组中的区段数量限于整数。因此，具体区段组中的区段数量可能会减少。因此，如所示，当从芯到外周时，组的宽度可能显示出不规则的变化。
即，当在电极组件的周向方向上连续相邻的三个区段组的卷绕方向宽度分别为W1、W2和W3时，可以包括具有比W2/W1小的W3/W2的区段组的组合。
在具体实施例中，与组4至组6的情况相同。组5与组4的宽度比为120％至130％，并且组6至组5的宽度比为100％至120％，其值小于120％至130％。
图13是沿Y轴方向(卷绕轴线方向)剖切的根据本公开的一个实施方式的电极组件的剖面图。
参考图13，电极板的非涂覆区43a包括邻近电极组件100的芯的芯侧非涂覆区B1、邻近电极组件100的外周表面的外周侧非涂覆区B3以及介于芯侧非涂覆区B1与外周侧非涂覆区B3之间的中间非涂覆区B2。
芯侧非涂覆区B1的高度小于中间非涂覆区B2的高度。此外，在中间非涂覆区B2中，布置在最内侧的非涂覆区43a的弯折长度等于或小于芯侧非涂覆区B1的径向长度R。弯折长度H相当于非涂覆区43a相对于其弯折点的高度(图10中的h，图12中的h)。
因此，即使当中间非涂覆区B2弯折时，电极组件100的芯的中空部102也没有被弯折部封闭。当中空部102不被封闭时，能够容易进行电解质注入过程，从而提高电解质注入效率。此外，通过将焊接夹具插入中空部102，可以容易进行负极(或正极)的集流板与电池罐(或铆钉端子)之间的焊接过程。
外周侧非涂覆区B3的高度小于中间非涂覆区B2的高度。因此，当电池罐的卷边部被按压在外周侧非涂覆区B3附近时，能够防止卷边部与外周侧非涂覆区B3之间的接触。
在一个变型中，与图13相比，外周侧非涂覆区B3的高度可以逐渐或逐步减小。此外，在图13中，中间非涂覆区B2在外周附近的部分的高度是相等的，但是中间非涂覆区B2的高度可以从芯侧非涂覆区B1与中间非涂覆区B2之间的边界到中间非涂覆区B2与外周侧非涂覆区B3之间的边界逐渐或逐步增大。
下部非涂覆区43b具有与上部非涂覆区43a相同的结构。在一个变型中，下部非涂覆区43b可以具有传统的电极板结构或其它实施方式的电极板结构(变型)。
上部非涂覆区43a和下部非涂覆区43b的端部101可以从电极组件100的外周向芯弯折。在这种情况下，芯侧非涂覆区B1和外周侧非涂覆区B3基本上不弯折。
当中间非涂覆区B2包括多个区段时，能够减小弯折应力，从而防止非涂覆区43a在弯折点附近的撕裂或异常变形。此外，在根据上述实施方式的数值范围调整区段的宽度和/或高度和/或间距的情况下，当区段朝向芯弯折时，区段交叠成足够的多层，以确保焊接强度，而不会在弯折表面(从Y轴观察到的表面)中形成空洞(间隙)。
图14是沿Y轴方向(卷绕轴线方向)剖切的根据本公开的另一个实施方式的电极组件的剖面图。
参考图14，除了外周侧非涂覆区B3的高度基本等于中间非涂覆区B2的最外侧的高度外，电极组件100’与图13的电极组件100基本相同。外周侧非涂覆区B3可以包括多个区段。
在电极组件100’中，芯侧非涂覆区B1的高度小于中间非涂覆区B2的高度。此外，在中间非涂覆区B2中，布置在最内侧的非涂覆区的弯折长度H等于或小于芯侧非涂覆区B1的径向长度R。
因此，即使当中间非涂覆区B2弯折时，电极组件100’的芯的中空部112也没有被弯折部封闭。当中空部112不被封闭时，能够容易进行电解质注入过程，从而提高电解质注入效率。此外，通过将焊接夹具插入中空部112，可以容易进行负极(或正极)的集流板与电池罐(或铆钉端子)之间的焊接过程。
在一个变型中，中间非涂覆区B2的高度从芯到外周的逐渐或逐步增大可以扩展到外周侧非涂覆区B3。在这种情况下，非涂覆区43a的高度可以从芯侧非涂覆区B1与中间非涂覆区B2之间的边界到电极组件100’的最外表面逐渐或逐步增大。
下部非涂覆区43b具有与上部非涂覆区43a相同的结构。在一个变型中，下部非涂覆区43b可以具有传统的电极板结构或其它实施方式的电极板结构(变型)。
上部非涂覆区43a和下部非涂覆区43b的端部111可以从电极组件100’的外周向芯弯折。在这种情况下，芯侧非涂覆区B1基本上不弯折。
当中间非涂覆区B2和外周侧非涂覆区B3包括多个区段时，能够减小弯折应力，从而防止非涂覆区43a、43b在弯折点附近的撕裂或异常变形。此外，在根据上述实施方式的数值范围调整区段的宽度和/或高度和/或间距的情况下，当区段朝向芯弯折时，区段交叠成足够的多层，以确保焊接强度，而不会在弯折表面(从Y轴观察到的表面)上形成空洞(间隙)。
图15是示意性地示出根据本公开的一个实施方式的电池组的配置的图。
参考图15，根据本公开的一个实施方式的电池组800包括相互电连接的圆柱形电池单元10的组件和容纳该组件的电池组壳体810。圆柱形电池单元10是根据上述实施方式的电池单元。在图中，为了方便说明，省略了一些部件，例如用于圆柱形电池单元10的电连接的汇流条、冷却单元、外部端子等。
电池组800可以安装在车辆900中。车辆900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电动车辆。车辆900包括四轮车辆或两轮车辆。
图16是示出包括图15的电池组的车辆的图。
参考图16，根据本公开的一个实施方式的车辆900包括根据本公开的一个实施方式的电池组800。车辆900使用根据本公开的一个实施方式的电池组800供应的电力进行操作。
已详细描述了本公开。然而，应该理解的是，详细描述和具体实施例虽然表明了本公开的优选实施方式，但只是以说明的方式给出，因为本公开范围内的各种变化和变型对于本领域的技术人员来说根据该详细描述将变得显而易见。

Claims (56)

1.一种圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元包括：
卷芯型电极组件，该电极组件具有其中均为片状的第一电极板和第二电极板夹着隔膜沿一个方向卷绕的结构，所述第一电极板包括在长边的端部处没有涂覆活性材料层的第一非涂覆区，所述第一非涂覆区相对于所述电极组件的中心形成多个卷绕匝并暴露于所述隔膜的外部从而本身用作电极接头；
电池罐，该电池罐具有容纳所述电极组件的开口部和设置在所述开口部的相对侧的部分闭合部，所述电池罐与所述第二电极板电连接；
集流板，该集流板与所述第一电极板的所述第一非涂覆区电连接，并具有熔断部，该熔断部在过电流流动时被切断；以及
电池单元端子，该电池单元端子穿过所述电池罐的所述闭合部的通孔与所述集流板连接。
2.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电池单元端子的底表面的至少一部分上形成有与所述电池罐的所述闭合部的内表面平行的平坦部，并且所述集流板与所述电池单元端子的所述平坦部联接。
3.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，
其中，所述集流板联接在通过弯折所述第一非涂覆区的端部而形成的联接表面上。
4.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电极组件包括沿所述电极组件的径向方向的焊接目标区域，并且
其中，所述集流板在所述焊接目标区域内与所述第一非涂覆区联接。
5.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，
其中，所述集流板包括：
边框部，该边框部布置在所述电极组件的上部分处；
非涂覆区联接部，该非涂覆区联接部配置成从所述边框部向内延伸并与所述第一非涂覆区联接；
端子联接部，所述端子联接部与所述非涂覆区联接部间隔开，并与所述电池单元端子联接；以及
连接部，该连接部配置成从所述边框部向内延伸成与所述端子联接部连接，并具有所述熔断部，
其中，在相同电流流动的条件下，所述熔断部与其它区域相比具有较大的电阻。
6.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述边框部具有边框形状，其中内部区域的至少一部分是空的。
7.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述非涂覆区联接部和所述端子联接部借助所述边框部电连接。
8.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述端子联接部位于所述边框部的内部空间的中心。
9.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述端子联接部的直径为存在于所述电极组件的芯中的中空部的直径的100％至110％。
10.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述熔断部是形成在所述连接部中的至少一个凹口槽。
11.根据权利要求10所述的圆柱形电池单元，
其中，所述凹口槽形成在所述连接部的宽度方向上的端部处、所述连接部的上表面处或所述连接部的下表面处。
12.根据权利要求11所述的圆柱形电池单元，
其中，所述凹口槽形成为在逐步或连续地减小所述连接部的宽度或厚度的方向上朝向所述连接部的内部凹陷。
13.根据权利要求12所述的圆柱形电池单元，
其中，所述熔断部的最小宽度为0.5mm至4.0mm。
14.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述熔断部是形成在所述连接部中的至少一个通孔。
15.根据权利要求14所述的圆柱形电池单元，
其中，所述通孔的最大宽度为0.2mm至6mm。
16.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述熔断部由带围绕。
17.根据权利要求16所述的圆柱形电池单元，
其中，所述带含有聚酰亚胺PI材料。
18.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，所述熔断部在所述连接部上形成为与所述电极组件的中心间隔开所述电极组件的最大半径的40％至90％的距离。
19.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，
其中，所述第一非涂覆区的至少一部分沿所述电极组件的卷绕方向被划分为多个区段。
20.根据权利要求19所述的圆柱形电池单元，
其中，所述多个区段的至少一部分沿所述电极组件的径向方向弯折。
21.根据权利要求20所述的圆柱形电池单元，
其中，所述多个区段的至少一部分沿所述电极组件的径向方向以多层交叠。
22.根据权利要求20所述的圆柱形电池单元，
其中，所述多个区段中的其它区段没有弯折，并且
其中，所述熔断部偏离所述多个区段中的未弯折区段，并定位在所述多个区段中的弯折区段上方。
23.根据权利要求20所述的圆柱形电池单元，
其中，所述多个区段中的其它区段被切割，并且
其中，所述熔断部偏离所述多个区段中的切割区段，并定位在所述多个区段中的弯折区段上方。
24.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，由形成在所述集流板的所述端子联接部的一个表面上的焊珠所绘制的焊接图案是以围绕所述电池单元端子的底表面的中心的形式绘制的。
25.根据权利要求24所述的圆柱形电池单元，
其中，所述焊接图案是连续或不连续地形成的。
26.根据权利要求5所述的圆柱形电池单元，
其中，形成在所述集流板的所述端子联接部与所述电池单元端子的底表面之间的焊接部的拉力为2kgf以上。
27.根据权利要求24所述的圆柱形电池单元，
其中，由形成在所述集流板的所述端子联接部的一个表面上的所述焊珠绘制的所述焊接图案的转换直径为2mm以上。
28.根据权利要求1所述的圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元进一步包括：
帽板，该帽板配置成封闭所述电池罐的所述开口部。
29.根据权利要求28所述的圆柱形电池单元，
其中，所述帽板与所述电极组件电分离，并且是无极性的。
30.根据权利要求28所述的圆柱形电池单元，
其中，所述闭合部具有通孔，并且
其中，所述电池单元端子与所述通孔联接。
31.根据权利要求30所述的圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元进一步包括：
插设在所述闭合部与所述集流板之间的绝缘体。
32.根据权利要求31所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体包括绝缘聚合物材料。
33.根据权利要求31所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体由弹性材料制成。
34.根据权利要求31所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体在中心处具有中心孔，所述中心孔具有预设的直径。
35.根据权利要求31所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体的厚度与所述电池罐的所述闭合部的内表面和所述集流板之间的距离对应。
36.根据权利要求31所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体的上表面与所述电池罐的所述闭合部的内表面接触，并且所述绝缘体的下表面与所述集流板的上表面接触。
37.根据权利要求34所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电池单元端子包括端子插入部，并且
其中，所述端子插入部穿过所述通孔插入所述电池罐内。
38.根据权利要求37所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电池单元端子在将所述端子插入部的下边缘朝向所述电池罐的上端的内表面铆接的同时固定至所述通孔。
39.根据权利要求37所述的圆柱形电池单元，
其中，所述绝缘体的所述中心孔的直径等于或大于所述端子插入部的直径。
40.根据权利要求37所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电池单元端子的所述端子插入部穿过所述绝缘体的所述中心孔。
41.根据权利要求37所述的圆柱形电池单元，
其中，所述电池单元端子的所述端子插入部穿过所述绝缘体的所述中心孔与所述集流板电联接。
42.根据权利要求28所述的圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元进一步包括：
密封垫圈，所述密封垫圈在所述帽板的边缘与所述电池罐的所述开口部之间，
其中，所述电池罐包括在与所述开口部相邻的区域内朝向所述电池罐的内部压配合的卷边部，并且
其中，所述电池罐包括压接部，该压接部朝向所述电池罐的内侧延伸并弯折，以围绕所述帽板的所述边缘，并且连同所述密封垫圈一起固定所述帽板的所述边缘。
43.根据权利要求42所述的圆柱形电池单元，
其中，所述压接部基于所述电池罐的放置形成在所述电池罐的下部。
44.根据权利要求28所述的圆柱形电池单元，
其中，所述帽板包括通气凹口，该通气凹口配置成当所述电池罐的内部压力高于阈值时断裂。
45.根据权利要求44所述的圆柱形电池单元，
其中，所述通气凹口形成在所述帽板的两个表面上，并且在所述帽板的表面上形成连续的圆形图案、不连续的圆形图案和线性图案中的至少一种。
46.根据权利要求44所述的圆柱形电池单元，
其中，所述通气凹口基于所述电池罐的放置形成在所述电池罐的底部上，并且当所述通气凹口断裂时，所述电池罐中的气体经由所述电池罐的所述底部排出。
47.根据权利要求42所述的圆柱形电池单元，该圆柱形电池单元进一步包括：
联接到所述电极组件的底部的下集流板。
48.根据权利要求47所述的圆柱形电池单元，
其中，所述下集流板的边缘的至少一部分与所述卷边部电联接，并且除所述下集流板的所述边缘外的其余区域的至少一部分与所述第二电极板的第二非涂覆区电连接。
49.根据权利要求48所述的圆柱形电池单元，
其中，所述下集流板的所述边缘的至少一部分与所述卷边部的上表面和下表面中的与所述压接部相邻的表面电联接。
50.根据权利要求49所述的圆柱形电池单元，
其中，所述下集流板和所述卷边部是通过激光焊接的。
51.一种电池组，该电池组包括至少一个根据权利要求1至50中的任一项所述的圆柱形电池单元。
52.一种车辆，该车辆包括至少一个根据权利要求51所述的电池组。
53.一种集流板，该集流板将圆柱形电池单元的电池罐的闭合部上的电池单元端子与电极组件电连接，该集流板包括：
边框部；
非涂覆区联接部，该非涂覆区联接部配置成从所述边框部向内延伸，并与所述电极组件的非涂覆区联接；
端子联接部，该端子联接部与所述非涂覆区联接部间隔开，两者之间具有空间；
连接部，该连接部配置成从所述边框向内延伸，以连接到所述端子联接部；以及
熔断部，该熔断部形成在所述连接部上，并且在施加相同电流的条件下，与其它区域相比具有较大的电阻。
54.根据权利要求53所述的集流板，
其中，所述边框部具有其中具有内部空间的边框形状，并且
其中，所述非涂覆区联接部和所述端子联接部形成在所述边框部的所述内部空间中。
55.根据权利要求53所述的集流板，
其中，所述非涂覆区联接部和所述端子联接部借助所述边框部和所述连接部电连接。
56.根据权利要求53所述的集流板，
其中，所述端子联接部位于所述边框部的内部空间的中心。
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