CN116349066A - 电池、以及电池组和包括该电池组的车辆 - Google Patents

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林在垣
金学均
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Abstract

根据本发明的实施方式的电池包括：电极组件，在电极组件中，第一电极、第二电极以及插置于其间的隔膜绕卷绕轴卷绕以限定芯体和外周面，其中第一电极包括沿卷绕方向未涂覆有活性材料层的第一未涂覆部分；壳体，其通过在其下端的开口容纳电极组件；第一集流体，其联接至第一未涂覆部分并且位于壳体中；帽，其覆盖开口；以及间隔件，其插置于第一集流体和帽之间并且具有与第一集流体和帽之间的距离相对应的高度。

Description

电池、以及电池组和包括该电池组的车辆
技术领域
本公开涉及电池及包括该电池的电池组和车辆。更具体来说，本公开涉及具有能够使其内部的电极组件的移动最小化的结构的电池和包括该电池组的电池组和车辆。
本申请要求向韩国知识产权局于2021年2月19日提交的韩国专利申请No.10-2021-0022881、2021年2月19日提交的韩国专利申请No.10-2021-0022893、2021年2月23日提交的韩国专利申请No.10-2021-0024424、2021年3月8日提交的韩国专利申请No.10-2021-0030291、2021年10月1日提交的韩国专利申请No.10-2021-0131207、2021年10月1日提交的韩国专利申请No.10-2021-0131208的优先权，其公开内容通过引用全部并入本文中。
背景技术
在电池中，可以应用具有分别沿壳体的长度方向向上和向下延伸的正极接头和负极接头的电极组件，以最大化电流收集效率。在应用具有这种结构的电极组件的电池中，集流体可以用作将正极接头和负极接头分别连接到端子和壳体的中间体。
在这种情况下，例如，正极集流体可以在覆盖电极组件的一个表面的同时联接至正极接头，而负极集流体可以在覆盖电极组件的另一表面的同时联接至负极接头。附加地，正极集流体可以电连接到端子，而负极集流体可以电连接到壳体。
具有上述结构的电池可以具有相对大的空的空间，尤其在负电极集流体和盖之间。附加地，在与盖相对的壳体底部和正极集流体之间可以存在另一个空的空间。
这些空的空间可能导致电极组件在壳体内移动，尤其是沿着垂直方向(即，电池的高度方向)。当电极组件在垂直方向上移动时，可能对集流体和电极接头之间的联接部分造成损坏，此外，可能对集流体和壳体之间的联接部分以及集流体与端子之间的联接部分造成损坏。例如，当电极组件上下振动时，接头反复弯曲和拉伸，并且可能最终断裂，导致电池短路。
因此，需要使电极组件的移动空间最小化。附加地，当应用附加组件来减少电极组件的移动空间时，制造复杂性可能增加并且制造成本可能升高，因此需要利用现有的部件来解决问题。
发明内容
技术问题
本公开旨在解决上述问题，因此本公开被指定为防止由于电极组件在电池壳体中的移动而导致的电联接部的损坏。
然而，本公开的技术问题不限于上述问题，并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文未提及的其它问题。
技术方案
为了解决上述问题，根据本公开的实施方式的电池包括：电极组件，其包括绕卷绕轴卷绕以限定芯体和外周面的第一电极、第二电极以及位于第一电极和第二电极之间的隔膜，其中第一电极包括沿卷绕方向未涂覆活性材料层的第一未涂覆区域；壳体，其通过在其下端的开口部分容纳电极组件；第一集流体，其联接至第一未涂覆区域且设置在壳体内；帽，其覆盖开口部分；以及间隔件，其位于第一集流体和帽之间并且具有与第一集流体和帽之间的距离相对应的高度。
优选地，间隔件可以设置在第一集流体的一个表面上的中心部分。
在本公开的一个方面，第一集流体可以包括：支撑部分，其位于电极组件的一个表面上的中心部分；未涂覆区域联接部分，其从支撑部分延伸并且联接至第一未涂覆区域；以及壳体接触部分，其从支撑部分或未涂覆区域联接部分的端部延伸并且电联接至壳体。
优选地，间隔件可以覆盖第一集流体的支撑部分，以防止支撑部分暴露在间隔件之外。
具体而言，间隔件的面向第一集流体的上端的外径可以等于或大于支撑部分的外径。
在本公开的另一方面，间隔件可以覆盖通过在第一集流体的未涂覆区域联接部分与第一未涂覆区域之间进行焊接而形成的焊接部分的至少一部分。
优选地，间隔件的面向第一集流体的上端的半径大于最靠近电极组件的芯体的焊接部分到电极组件的芯体的距离。
在本公开的另一方面，帽可以包括与其周围区域相比具有更小厚度的排气部分。
优选地，排气部分可以被构造为当壳体的内部压力增加到预定水平以上时破裂。
具体而言，排气部分可以是形成于帽的两个表面中的至少一个表面上的缺口部分。
在本公开的另一方面，排气部分可以形成闭环。
优选地，排气部分可以是圆形的。
在本公开的另一方面，排气部分可以比将帽的中心连接至帽的端部的直线的中点更靠近帽的端部。
在本公开的另一方面，排气部分可以沿着从帽的边缘区域向下突出的平坦区域的边缘形成。
在本公开的另一方面中，间隔件可以位于比排气部分更朝向芯体的内部位置，以不覆盖帽的排气部分。
优选地，间隔件的面向帽的下端的半径小于从帽的中心到排气部分的距离。
在本公开的另一方面，间隔件可以包括在与电极组件的卷绕中心孔相对应的位置处的间隔件孔。
在本公开的另一方面，支撑部分可以包括在与电极组件的卷绕中心孔相对应的位置处的第一集流体孔。
在本公开的另一方面，电池还可以包括：侧盖，其覆盖电极组件的外周面的至少一部分，并且接触壳体的内周面。
优选地，侧盖可以沿电极组件的外周覆盖电极组件的外周面的至少一部分。
具体而言，侧盖可以具有与电极组件的外周面与壳体的内周面之间的距离相对应的厚度。
在本公开的另一方面，壳体可以包括：压边部分，其是通过绕壳体的外周面进行压配合而形成的；以及卷边部分，其延伸并弯曲，使得限定开口部分的端部围绕帽在卷边部分下方的边缘。
优选地，壳体接触部分可以接触压边部分的面向帽的一个表面。
在本公开的另一方面，第二电极可以包括沿卷绕方向未涂覆活性材料层的第二未涂覆区域。
在本公开的另一方面，电池还可以包括：第二集流体，其联接至第二未涂覆区域；以及绝缘体，其设置在位于壳体的上端处的封闭部分和第二集流体之间。
优选地，绝缘体可以具有与第二集流体和封闭部分之间的距离相对应的高度。
在本公开的另一方面，间隔件可以由具有弹性属性的材料制成。
在本公开的另一方面，在正极和负极之间测量到的电阻为4毫欧或更小。
在本公开的另一方面，形状因子可以比大于0.4，形状因子比是通过将电池的直径除以电池的高度来计算的。
为了解决上述问题，根据本公开的实施方式的电池组包括多个如上的根据本公开的实施方式的电池。
在本公开的一个方面，电池还可以包括与开口部分相对并且电连接到第二电极的端子。
在本公开的另一方面，多个电池可以布置成预定数量的列，以及每个电池的端子和壳体的封闭部分的外表面被定位为向上。
在本公开的另一方面，电池组可以包括多个汇流条以串联和并联地连接多个电池，多个汇流条可以布置在多个电池上方，以及每个汇流条可以包括：主体部分，其在相邻电池的端子之间延伸；多个第一汇流条端子，其朝向主体部分的一侧延伸，并电联接至布置在该侧的电池的端子；以及多个第二汇流条端子，其朝向主体部分的相对侧延伸并且电联接至布置在相对侧上的电池的壳体的封闭部分的外表面。
为了解决上述问题，根据本公开实施方式的车辆包括根据本公开实施方式的电池组。
技术效果
根据本公开的一个方面，可以使电极组件在电池壳体中的移动最小化，从而防止对电联接部发生损坏。
然而，通过本公开可以获得的效果不限于上述效果，并且本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文提及的其它技术效果。
附图说明
附图例示了本公开的示例性实施方式，并且连同下面的详细描述一起，用于提供对本公开的技术方面的进一步理解，因此本公开不应被解释为限于附图。
图1是示出了根据本公开的实施方式的电池的外观的立体图。
图2是示出了根据本公开的实施方式的电池的内部结构的截面图。
图3是示出了应用于本公开的第一集流体的示例性形状的立体图。
图4a是示出了应用了根据本公开的实施方式的间隔件的区域的局部截面图。
图4b是例示了本公开的间隔件与第一集流体之间的位置关系的图。
图4c是例示了本公开的间隔件与排气部分的位置关系的图。
图5是示出了应用根据本公开的另一实施方式的间隔件的区域的局部截面图。
图6是本公开的电池的底面图。
图7a是示出了应用了本公开的绝缘体的区域的局部截面图。
图7b是示出应用了本公开的侧盖的区域的截面图。
图8是示出了具有本公开的片段的电极组件的图。
图9是示出了使用汇流条串联和并联连接的根据本公开的实施方式的多个电池的顶视图。
图10是示出了根据本公开的实施方式的电池组的示意图。
图11是示出了根据本公开的实施方式的车辆的概念图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图详细描述本公开的示例性实施方式。在描述之前，应当理解，说明书和所附权利要求中使用的术语或词语不应被解释为限于一般和字典含义，而是应在允许发明人为了最佳解释而适当地定义术语的原则的基础上，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，本文所描述的实施方式和附图中所示的示例仅是本公开的一些示例性实施方式，并非旨在完全描述本公开的技术方面，因此应当理解，在提交申请时可以对其进行各种其它等同和修改。
另外，为了帮助理解本公开，附图可以以夸张的尺寸而非实际比例来例示一些元件。此外，不同实施方式中的相同元件可以被赋予相同的附图标记。
当两个要素被称为相等时，这表示它们“基本相等”。因此，基本相等可以涵盖具有在相应技术领域中被视为低水平的偏差(例如，5％以下的偏差)的所有情况。另外，一定区域中特定参数的均匀性可以表示就平均而言的均匀性。
尽管术语第一、第二等用于描述不同的要素，但这些要素不受术语的限制。这些术语用于将一个要素与另一个要素区分开来，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，除非另外提及，否则每个要素可以是单数或复数。
当元件在另一元件“上方(或下方)”或“上(或下)”时，该元件可以在另一元件的上表面(或下表面)上，并且在该元件和位于该元件上(或下)的其它元件之间可以存在居间元件。
附加地，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个元件，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个元件彼此“连接”、“联接”或“链接”。
在整个说明书中，除非另有明确提及，否则“A和/或B”是指A或B或两者，并且除非另有明确提及，否则“C至D”是指C以上且D以下。
参照图1和图2，根据本公开的实施方式的电池1例如可以是圆柱形电池。电池1包括电极组件10、壳体20、第一集流体30、帽40和间隔件50。
除了上述元件之外，电池1还可以包括绝缘垫圈G和/或端子60和/或第二集流体70和/或绝缘体80和/或侧盖90和/或密封垫圈100。
本公开不受电池形状的限制，并且可以应用于其它形状的电池，例如棱电池。
参照图2、图4a、图7a和图8，电极组件10包括第一未涂覆区域11和第二未涂覆区域12。电极组件10包括具有第一极性的第一电极、具有第二极性的第二电极和插置于第一电极和第二电极之间的隔膜。第一电极对应于负极或正极，而第二电极对应于与第一电极具有相反极性的电极。
电极组件10可以具有例如卷芯形状。也就是说，电极组件10可以通过卷绕通过按下述次序层叠的第一隔膜、第一电极、第二隔膜和第二电极至少一次而形成的层叠体来制造。卷芯型电极组件10可以具有在中心处的卷绕中心孔C，卷绕中心孔C沿高度方向(平行于Z轴)延伸。卷芯型电极组件10的结构在圆柱形电池技术领域中是公知的，并且省略其详细描述。此外，可以在电极组件10的外周面上设置附加的隔膜以与壳体20绝缘。
第一电极包括具有片形状的第一导电基板和通过涂覆在第一导电基板的一个或两个表面上而形成的第一电极活性材料层。在第一导电性基板的宽度方向(与Z轴平行)的一端存在未涂敷第一电极活性材料的第一未涂敷区域11。当在展开状态下观察第一电极时，第一电极未涂覆区域沿第一电极的长度方向从一端延伸至另一端。第一电极未涂覆区域11本身可以充当第一电极接头。第一未涂覆区域11位于电极组件10的一个表面上。更具体来说，第一未涂覆区域11在高度方向(平行于Z轴)上位于容纳于壳体20中的电极组件10下方。
第二电极包括具有片形状的第二导电基板和通过涂覆在第二导电基板的一个或两个表面上而形成的第二电极活性材料层。在第二导电性基板的宽度方向(平行于Z轴)的另一端存在未涂覆第二电极活性材料的未涂覆区域。当在展开状态下观察第二电极时，第二电极未涂覆区域12沿第二电极的长度方向从一端延伸至另一端。第二电极未涂覆区域12本身可以充当第二电极接头。第二未涂覆区域12在电极组件10的另一表面上。更具体来说，第二未涂覆区域12在高度方向(平行于Z轴)上在容纳于壳体20中的电极组件10上。
也就是说，第一未涂覆区域11和第二未涂覆区域12沿电极组件10的高度方向(平行于Z轴)(即，电池1的高度方向上)在相反的方向上延伸突出，并且暴露于隔膜之外。
此外，参照图8，第一未涂覆区域11和/或第二未涂覆区域12的至少一部分可以包括沿电极组件10的卷绕方向分割开的多个区段F。在这种情况下，多个区段可以沿电极组件10的卷绕方向弯曲。多个弯折的区段可以沿电极组件10的径向方向多层地交叠。在这种情况下，如下所述的第一集流体30和/或第二集流体70可以联接至其中多个区段F多层地交叠的区域。此外，电极组件10可以具有焊接目标区域，该焊接目标区域包括沿电极组件10的径向方向第一未涂覆区域11的区段F的均匀数量的交叠。由于交叠的层数在该区域中近似最大，因此可以在该区域中执行如下所述的第一集流体30与第一未涂覆区域11之间的焊接和/或第二集流体70与第二未涂覆区域12之间的焊接。例如，在应用激光焊接的情况下，可以防止当增加激光的输出时由于激光束穿过第一未涂覆区域11和/或第二未涂覆区域12而损坏电极组件10，以改善焊接质量。另外，有效地防止例如焊渣的杂质渗入电极组件10中。
在本公开中，涂覆在正极集流体上的正极活性材料和涂覆在负极集流体上的负极活性材料可以包括与本公开有关的相应技术领域中已知的任何活性材料，而没有限制。
在示例中，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以保持化合物电中性)。
在另一示例中，正极活性材料可以是由US 6,677,082和US 6,680,143公开的碱金属化合物xLiM1O2-(1-x)Li2M2O3(M1包括具有平均三价氧化态的至少一种元素；M2包括具有平均四价氧化态的至少一种元素；0≤x≤1)。
在又一个示例中，正极活性材料可以是由式LiaM1 xFe1-xM2 yP1-yM3 zO4-z表示的锂金属磷酸盐(M1包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg和Al中的至少一种；M2包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg、Al、As、Sb、Si、Ge、V和S中的至少一种；M3包括任选含有F的卤族元素；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以保持化合物电中性)或Li3M2(PO4)3[M包括选自Ti、Si、Mn、Fe、Co、V、Cr、Mo、Ni、Al、Mg和Al中的至少一种]。
优选地，正极活性材料可以包括初级颗粒和/或通过初级颗粒的附聚而形成的次级颗粒。
在示例中，负电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。对于负极活性材料，可以使用诸如TiO2、SnO2之类的电位低于2V的金属氧化物。碳材料可以包括低结晶碳和/或高结晶碳。
例如，隔膜可以包括多孔聚合物膜，多孔聚合物膜由聚烯烃基聚合物(诸如单独使用的乙烯均聚物、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、或者它们的层叠体)制成。在另一示例中，隔膜可以包括普通的多孔无纺布，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。
隔膜可以包括在至少一个表面上的无机颗粒涂覆层。附加地，隔膜本身可以由无机颗粒的涂覆层形成。形成涂覆层的颗粒可以用粘结剂保持在一起，使得相邻颗粒之间存在间隙体积。
无机颗粒可以包括介电常数为5以上的无机颗粒。无机颗粒的非限制性示例可包括选自由以下构成的组中的至少一种材料：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。
电解质可以是具有A+B-结构的盐。这里，A+包括碱金属阳离子(诸如Li+、Na+、K+或其组合)。B-包括选自由以下构成的组中的至少一种阴离子：F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、AlO4 -、AlCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、BF2C2O4 -、BC 4O8 -、(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-和(CF3CF2SO2)2N-。
电解质可以通过溶解在有机溶剂中来使用。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)、乙基甲基碳酸酯(EMC)或γ-丁内酯。
参照图1、图2、图4a和图7a，壳体20通过在其下端的开口部分容纳电极组件10。壳体20可以是在底部上具有开口部分并且在顶部上具有封闭部分的大致圆筒形容器。壳体20可以由具有导电属性的材料(例如，金属)制成。壳体20的材料可以是金属，例如钢、不锈钢或铝。壳体20的侧面(外周面)和上表面可以一体地形成。壳体20的上表面(平行于X-Y平面的表面)可以具有大致平坦的形状。壳体20通过在其下端的开口部分将电解质与电极组件10一起容纳。
壳体20电连接到电极组件10。壳体20连接到电极组件10的第一未涂覆区域11。因此，壳体20与第一未涂覆区域11具有相同的极性。
参照图2和图4a，壳体20可以包括压边部分21和在下端的卷边部分22。压边部分21设置在容纳于壳体20中的电极组件10下方。压边部分21通过绕壳体20的外周面进行压配合来形成。压边部分21可以局部减小壳体20的内径，以防止尺寸与壳体20的宽度大致相当的电极组件10从壳体20底部上的开口部分脱出。压边部分21可以充当安放帽40的支撑件。
卷边部分22位于压边部分21下方。卷边部分22与压边部分21相比可以朝向开口部分，并且可以向开口部分延伸并且从壳体20向内弯曲。卷边部分22延伸并弯曲以围绕压边部分21下方的帽40的外周面和帽40的下表面的至少一部分。
参照图2至图4a，第一集流体30可以联接至电极组件10的第一未涂覆区域11并设置在壳体20内。第一集流体30覆盖电极组件10的一个底表面的至少一部分。包括电极组件10和第一集流体30的组件可以通过壳体20的底部的开口插入壳体20中。第一集流体30电连接到壳体20。也就是说，第一集流体30可以充当电极组件10和壳体20之间电连接的中间体。
参照图3，第一集流体30可以包括例如支撑部分31、未涂覆区域联接部分32和壳体接触部分33。
支撑部分31大致位于电极组件10的底部的一个表面上的中心处。支撑部分31可以具有第一集流体孔H1。在这种情况下，第一集流体孔H1可以位于与电极组件10的卷绕中心孔C相对应的位置。第一集流体孔H1可以充当用于如下所述的在端子60和第二集流体70之间进行联接的焊条或者激光照射的插入通道。此外，第一集流体孔H1可以充当在注入电解质时电解质顺利渗透到电极组件10中的通道。
在本公开的一个方面中，未涂覆区域联接部分32从支撑部分31延伸并联接至第一未涂覆区域11。具体而言，未涂覆区域联接部分32可以通过焊接而联接至第一未涂覆区域11。焊接方法可以包括例如激光焊接、电阻焊接和超声波焊接，但不限于此。未涂覆区域联接部分32可以通过平行于电池壳体20的上表面进行焊接而联接至第一未涂覆区域11。第一未涂覆区域11和未涂覆区域联接部分32可以通过沿着电极组件10的径向方向进行焊接而联接。
在实施方式中，当未涂覆区域联接部分32安放在第一未涂覆区域11的端部时，可以在预定区域执行焊接。在另一实施方式中，如图8所示，第一未涂覆区域11的至少一部分可以包括沿电极组件10的卷绕方向的多个区段F。多个区段F可以沿电极组件10的径向方向弯曲以形成弯曲表面。电极组件的径向方向是指朝向芯体或外周的方向。例如，多个区段F可以朝向电极组件10的芯体弯曲。多个区段F可以沿电极组件10的径向方向多层地交叠。弯曲表面可以包括区段F的交叠层数从电极组件10的外周向芯体逐渐增加至最大数量的层叠数增加区域、以及从交叠层数为最大值的径向位置到最内区段所设置于的径向位置的层叠数一致区域。
在这种情况下，当未涂覆区域联接部分32安放在第一未涂覆区域11的弯曲表面上时，可以在预定区域执行焊接。也就是说，未涂覆区域联接部分32可以联接至其中多个区段F多层地交叠的区域。例如，未涂覆区域联接部分32可以联接至弯曲表面，使得其与层叠数一致区域交叠。例如，未涂敷区域联接部分32与第一未涂敷区域11之间的焊接可以在第一未涂敷区域11的弯曲表面上的第一未涂敷区域11中包括10个以上交叠层的区域中执行。通过调整第一未涂覆区域11的长度，包括10个以上交叠层的区域的半径与除了芯体之外的电极组件的半径之比可以等于或大于25％。
在本公开的另一方面，可以在第一未涂覆区域11和未涂覆区域联接部分32之间的焊接区域中形成焊珠。焊珠是指当在特定点执行点焊时形成的近似圆形的焊接部分。可以通过连接多个焊珠来形成特定的焊接图案。例如，参照图4a和图4b，可以通过多个焊珠形成近似直线形状的焊接部分BD。在实施方式中，第一未涂覆区域11与未涂覆区域联接部分32之间的焊接部分BD可以形成沿电极组件10的径向方向延伸的焊接图案。更优选地，第一未涂覆区域11与未涂覆区域联接部分32之间的焊接部分BD可以形成沿电极组件10的径向方向延伸的直线形状的焊接图案。
在本公开的又一方面，例如，可以提供多个未涂覆区域联接部分32。在这种情况下，多个未涂覆区域联接部分32中的每一个可以从支撑部分31径向地延伸。未涂覆区域联接部分32可以具有条带形状。在变型中，未涂覆区域联接部分32的侧面可以修改为圆形形状。
壳体接触部分33可以如图3所示地从支撑部分31延伸，或与图3相反，壳体接触部分33可以从未涂覆区域联接部分32的端部延伸。因此，壳体接触部分33可以电联接至壳体20。具体来说，壳体接触部分33的端部可以插置于如下所述的密封垫圈100和壳体20之间并且与壳体20接触，以在壳体20和第一集流体30之间进行电连接。例如，壳体接触部分33的端部可以接触压边部分21的面向帽40的一个表面。
此外，壳体接触部分33可以被卷边部分22压紧并且固定。例如，参照图4a，第一集流体30的壳体接触部分33可以放置在压边部分21的下表面上。端部被密封垫圈100围绕的帽40可以放置在壳体接触部分33的下表面上。随后，弯曲壳体20，围绕帽40的边缘，以固定帽40和第一集流体30。帽40和第一集流体30通过弯曲的卷边部分22被固定在压边部分21上。
更进一步地，可以在壳体20的压边部分21和第一集流体30的壳体接触部分33之间形成焊接部分。例如，壳体接触部分33可以并非仅通过压接力而牢固地固定。此外，当密封垫圈100由于热而收缩或卷边部分22因外部冲击而变形时，第一集流体30与壳体20之间的联接强度可以降低。因此，当壳体接触部分33放置在壳体20的压边部分21上时，第一集流体30可以通过焊接而固定至壳体20。在这种情况下，壳体接触部分33可以联接至壳体20的内表面上的压边部分21。如图4a所示，压边部分21的下表面可以沿大致平行于壳体20的上表面的方向(即，大致垂直于壳体20的侧壁的方向)延伸，并且壳体接触部分33也可以延伸沿相同方向，使壳体接触部分33与压边部分21稳定地接触。附加地，由于壳体接触部分33稳定地接触压边部分21，因此可以平滑地焊接两个部件，从而提高两个部件之间的联接强度，并使联接部分处的电阻增加最小化。
附加地，通过其中第一集流体30联接至壳体20的压边部分21而不是壳体20的圆柱体的内表面的结构，可以减小第一集流体30与压边部分21之间的距离。因此，可以最小化壳体20中的死区，从而提高电池1的能量密度。
在本公开的另一方面，压边部分21与壳体接触部分33之间的焊接部分可以形成沿周向延伸的直线形状的焊接图案。另选地，压边部分21与壳体接触部分33之间的焊接部分也可以形成沿周向延伸的弧形状的焊接图案。
在本公开的又一方面，例如，可以存在壳体接触部分33。在这种情况下，多个壳体接触部分33可以如图3所示地从支撑部分31径向地延伸，并且至少一个壳体接触部分33可以在相邻的未涂覆区域联接部分32之间。另选地，与图3相反，多个壳体接触部分33中的每一个可以从多个未涂覆区域联接部分32中的每一个的端部延伸。
参照图2、图4a和图6，帽40覆盖壳体20的开口部分。例如，帽40可以由金属制成以确保刚度。帽40形成电池1的下表面。在本公开的电池1中，即使帽40由具有导电属性的金属制成，帽40也可以不具有极性。没有极性可以表示帽40与壳体20和端子60电绝缘。因此，帽40不充当正极端子或负极端子。因此，帽40不需要电连接到电极组件10和壳体20，并且帽40不必由导电金属制成。
当本公开的壳体20包括压边部分21时，帽40可以安放在壳体20的压边部分21上。附加地，当本公开的壳体20包括卷边部分22时，通过卷边部分22固定帽40。密封垫圈100位于帽40与壳体20的卷边部分22之间，以保证壳体20的密封性。
参照图4a和图6，帽40还可以包括排气部分41以防止内部压力由于壳体20中产生的气体而升高到预设值以上。排气部分41对应于比帽40中的其它区域具有更小厚度的区域。排气部分41在结构上比任何其它区域都弱。因此，当壳体20的内部压力由于电池1的事故或故障而升高到预定水平以上时，排气部分41破裂以迫使壳体20中产生的气体排出。例如，可以通过在帽40的任意一个或两个表面上开槽以局部减小壳体20的厚度，来形成排气部分41。即，排气部分41可以是帽40的两个表面当中的至少一个表面中的缺口部分。
如图4a所示，帽40的下端优选地设置为高于壳体20的下端。通过这种结构，即使当壳体20的下端接触壳体的地或底部以形成模块或电池组时，帽40不接触壳体的地或底部。因此，可以防止由于电池1的重量而使排气部分41破裂所需的压力与设计压力不同的现象，从而使排气部分41顺利地破裂。
此外，排气部分41可以具有如图6所示的闭环形状。优选地，排气部分41可以是圆形的。在这种情况下，具体而言，随着从帽40的中心到排气部分41的距离越大，排气部分41可以越容易破裂。当施加相同的排气压力时，随着帽40的中心到排气部分41的距离越大，作用于排气部分41上的力越大，这使得越容易破裂。附加地，随着从帽40的中心到排气部分41的距离越长，可以更顺畅地迫使气体排出。例如，排气部分41可以比将帽40的中心连接至帽40的端部的直线的中点更靠近端部。从这个角度来看，排气部分41可以沿着从帽40的边缘区域向下(基于图4a的向下方向)突出的大致平坦区域的边缘形成。
虽然本公开的图6示出了连续地形成为近似圆形形状的排气部分41，但是本公开不限于此。排气部分41可以在帽40上不连续地形成为大致圆形形状，以及可以形成为大致直线的形状或其它形状。
参照图2、图4a和图5，间隔件50被构造为防止电极组件10移动。也就是说，间隔件50位于帽40和电极组件10之间以固定电极组件10。更具体来说，间隔件50可以固定电极组件10的垂直位置。
在本公开的一个方面，间隔件50的上表面可以接触第一集流体30的下表面，并且间隔件50的下表面可以接触帽40的内表面。也就是说，间隔件50位于第一集流体30和帽40之间。间隔件50可以具有与第一集流体30和帽40之间的距离相对应的高度。在这种情况下，间隔件50可以有效地防止电极组件10由于形成于第一集流体30和帽40之间的间隙而在壳体20中移动。例如，间隔件50可以填充第一集流体30和帽40之间的至少一部分空间，从而防止在电池1上下振动时电极组件10上下振动。因此，可以防止第一未涂覆区域11和/或第二未涂覆区域12不必要地弯曲或拉伸。因此，间隔件50可以防止出现对电极组件10与第一集流体30之间的联接部分和/或第一集流体30与壳体20之间的联接部分的损坏。最后，间隔件50可以防止电池1的内部短路。
在本公开的另一方面中，间隔件50可以设置在电极组件10的底部的一个表面上的大致中心处。
图5是示出了应用根据本公开的另一实施方式的间隔件的区域的局部截面图。参照图5，间隔件50可以在与电极组件10的卷绕中心孔C相对应的位置处具有间隔件孔H2。以与上述第一集流体孔H1相同的方式，间隔件孔H2可以充当焊条的插入通道或用于激光照射的通道。在这种情况下，电极组件10的卷绕中心孔C、第一集流体孔H1和间隔件孔H2可以形成在同一直线上。通过此结构，以与上述第一集流体孔H1相同的方式，在注入电解质时，间隔件孔H2可以充当电解质良好地润湿电极组件10的通道。
在本公开的一个方面中，间隔件50可以覆盖第一集流体30的支撑部分31，以防止支撑部分31暴露在间隔件50之外。例如，参照图4a和图4b，面对第一集流体30的间隔件50的上端的外径可以大约等于或大于支撑部分31的外径。在这种情况下，间隔件50可以有效地向下按压第一集流体30。
在本公开的另一个方面，间隔件50可以被构造为覆盖通过在第一集流体30的未涂覆区域联接部分32和第一未涂覆区域11之间进行焊接而形成的焊接部分BD的至少一部分。例如，参照图4a和图4b，面对第一集流体30的间隔件50的上端的半径可以大于从最接近电极组件10的芯体的焊接部分BD到电极组件10的芯体的距离。间隔件50和焊接部分BD交叠的区域的径向宽度可以是焊接部分BD的总径向宽度的至少5％，优选地至少10％，并且更优选至少20％。在这种情况下，例如，间隔件50可以有效地防止在卷边工艺或定型工艺中对第一集流体30与第一未涂覆区域11的焊接部分的损坏。
在本公开的另一方面中，间隔件50可以设置在比排气部分41朝向芯体的更内的位置处，而不覆盖帽40的排气部分41。例如，参照图4a和图4c，间隔件50的面对帽40的下端的半径可以小于从帽40的中心到排气部分41的距离。这是为了防止排气部分41的破裂压力由于覆盖排气部分41的间隔件50而与设计值不同的现象。
在本公开的另一方面，间隔件50可以具有近似圆柱的形状。例如，在图2的截面图中，可以看出间隔件50为半圆柱形状。然而，间隔件50的形状不限于此。例如，间隔件50可以具有多棱柱形状。在这种情况下，从间隔件50的中心到间隔件50的多边形的涡旋的距离可以近似等于或大于支撑部分31的半径。在另一方面，从间隔件50的中心到间隔件50的多边形的涡旋的距离可以大于从最靠近电极组件10的芯体的焊接部分到电极组件10的芯体的距离。在又一方面，从间隔件50的中心到间隔件50的多边形的涡旋的距离可以小于从帽40的中心到排气部分41的距离。
另选地，间隔件50可以具有柱形状，该柱形状具有均匀高度和在水平截面中的闭合曲线。在这种情况下，间隔件到距中心最远点的距离可以近似等于或大于支撑部分31的半径。在另一方面，间隔件到距中心最远点的距离可以大于从最接近电极组件10的芯体的焊接部分到电极组件10的芯体的距离。在又一方面，间隔件到距中心最远点的距离可以小于从帽40的中心到排气部分41的距离。
此外，间隔件50可以由具有弹性属性的材料制成。例如，间隔件50可以包括绝缘聚合物材料。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，间隔件50可以吸收冲击，同时在被压缩后通过弹性属性恢复到原始状态。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，可以使对电池1的内部组件的损坏最小化。
参照图1、图2和图7a，端子60电连接到电极组件10的第二未涂覆区域12。端子60可以设置为与壳体20的开口部分相对并且电连接到第二电极。具体来说，例如，端子60可以大致穿过壳体20顶上的封闭部分的中心。端子60的一部分可以暴露在壳体20的顶部之外，并且其它部分可以设置在壳体20内。例如，端子60可以通过铆接固定到壳体20的封闭部分的内表面。也就是说，可以使用铆接夹具通过端子60的下边缘的塑性变形，将边缘弯曲并铆接到壳体20的封闭部分的内表面。
如上所述，在本公开中，由于壳体20电连接到电极组件10的第一未涂覆区域11，因此壳体20顶上的封闭部分可以充当具有第一极性的第一电极端子20a。相反，由于端子60电连接到电极组件10的第二未涂覆区域12，所以暴露在壳体20之外的端子60可以充当第二电极端子。
也就是说，本公开的电池1具有其中一对电极端子60、20a在相同方向上的结构。因此，当电连接多个电池1时，可以仅在电池1的一侧放置诸如汇流条之类的电连接部件。这可以使得电池组结构简单并且能量密度提高。附加地，由于电池1具有其中壳体20的具有大致平坦形状的一个表面可以用作第一电极端子20a的结构，所以可以在将诸如汇流条之类的电连接部件接合至第一电极端子20a中确保足够的接合面积。因此，电池1可以在电连接部件和第一电极端子20a之间具有足够的接合强度并且将接合部处的电阻降低到期望水平。
如上所述，当端子60充当第二电极端子时，端子60与具有第一极性的壳体20电隔离。壳体20与端子60之间的电绝缘可以通过各种方法来实现。例如，可以通过将绝缘垫圈G插置于端子60和壳体20之间来实现绝缘。另选地，可以通过在端子60的一部分中形成绝缘涂覆层来实现绝缘。另选地，端子60和壳体20可以彼此间隔开以防止它们彼此接触，并且端子60可以在结构上牢固地固定。另选地，可以一起应用上述方法中的两种或更多种。
此外，当应用绝缘垫圈G进行电绝缘并且应用铆接来固定端子60时，因为绝缘垫圈G在铆接端子60期间与端子60一起被压缩并变形，因此绝缘垫圈G可以向壳体20顶上的封闭部分的内表面弯曲。当绝缘垫圈G由树脂材料制成时，绝缘垫圈G可以通过热熔融而联接至壳体20和端子60。在这种情况下，可以增强绝缘垫圈G与端子60之间的联接界面以及绝缘垫圈G与壳体20之间的联接界面处的密封性。
参照图2和图7a，第二集流体70联接至电极组件10的顶部。第二集流体70由具有导电属性的金属制成并联接至第二未涂覆区域12。例如，第二未涂覆区域12和第二集流体70之间的联接可以通过激光焊接来完成。
参照图2和图7a，绝缘体80位于壳体20顶上的封闭部合与电极组件10的顶部之间，或者位于封闭部分与第二集流体70之间。绝缘体80可以由例如具有绝缘属性的树脂材料制成。绝缘体80防止电极组件10与壳体20之间的接触和/或电极组件10与第二集流体70之间的接触。
附加地，绝缘体80可以位于电极组件10的外周面的顶部和壳体20的内表面之间。在这种情况下，可以防止由于电极组件10的第二未涂覆区域12与壳体20的侧壁的内表面之间接触而发生短路。
绝缘体80可以具有与壳体20顶上的封闭部分与电极组件10之间的距离或封闭部分与第二集流体70之间的距离相对应的高度。在这种情况下，可以防止电极组件10在壳体20中移动，从而显著降低用于部件之间电连接的联接部可能被损坏的可能性。当绝缘体80与间隔件50一起应用时，可以使防止电极组件10移动的效果最大化。
在本公开的方面，绝缘体80可以由具有弹性属性的材料制成。例如，绝缘体80可以包括绝缘聚合物材料。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，绝缘体80可以吸收冲击，同时在被压缩后通过弹性属性恢复到原始状态。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，可以使对电池1的内部组件的损坏最小化。
在本公开的另一方面，绝缘体80可以在与电极组件10的卷绕中心孔C相对应的位置处具有开口。通过该开口，电池端子60可以直接接触第二集流体70。
此外，与第二集流体70的顶表面接触的端子60的底表面可以通过焊接联接至第二集流体70。具体而言，端子60可以通过焊接联接至第二集流体70的中心。例如，参照图7b，可以通过穿过卷绕中心孔C1和第一集流体孔H1插入的焊条或激光焊接光束来执行端子60与第二集流体70之间的焊接。焊接方法可以包括例如激光焊接、电阻焊接和超声波焊接，但不限于此。
参照图7b，根据本公开的实施方式的电池1还可以包括侧盖90。侧盖90可以覆盖电极组件10的外周面的至少一部分。侧盖90可以接触壳体20的至少一部分。例如，侧盖90可以接触壳体20的内周面。优选地，侧盖90可以沿着电极组件10的外周覆盖电极组件10的外周面的至少一部分。也就是说，侧盖90可以位于电极组件10的外周面与壳体20的内周面之间。在这种情况下，侧盖90可以具有与电极组件10的外周面和壳体20的内周面之间的距离相对应的厚度。例如，参照图7b进行说明，侧盖90的厚度大致等于电极组件10的外周面与壳体20的内周面之间的距离。
通过侧盖90的这种结构特征，可以填充电极组件10的外周面和壳体20的内周面之间的空间。因此，当振动和外部冲击施加至电池1时，可以使电极组件10在壳体20中的移动最小化，从而防止电联接部处的损坏。也就是说，侧盖90可以提高电池1对水平振动的抗振性。
此时，在本公开的另一方面，虽然在附图中未示出，但是侧盖90可以具有与绝缘体80的弯曲端接触的端部。此外，侧盖90可以与绝缘体80的弯曲端一体地形成。也就是说，侧盖90可以连接到绝缘体80并与绝缘体80一体地形成。通过此结构，可以进一步减小电极组件10的外周面与壳体20的内周面之间的空的空间，从而进一步提高抗振性。
此外，侧盖90可以由具有弹性属性的材料制成。例如，侧盖90可以包括绝缘聚合物材料。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，侧盖90可以吸收冲击，同时在被压缩后通过弹性属性恢复到原始状态。因此，当振动和外部冲击施加到电池1时，可以使对电池1的内部组件的损坏最小化。
参照图4a和图5，密封垫圈100可以位于壳体20和帽40之间以确保壳体20和帽40之间的密封性。具体来说，密封垫圈100可以具有围绕帽40的大致环形形状。密封垫圈100可以同时覆盖帽40的下表面、上表面和侧面。密封垫圈100的覆盖帽40的上表面的区域的径向长度可以等于或小于密封垫圈100的覆盖帽40的下表面的区域的径向长度。当密封垫圈100的覆盖帽40的上表面的区域的径向长度过长时，在垂直压缩壳体20的定型工艺中，第一集流体30或壳体20可能由于密封垫圈100施加到第一集流体30的压力而被损坏。因此，覆盖帽40的上表面的密封垫圈100的区域的径向长度优选地小到预定水平。
上述本公开的电池1具有以下结构：其中通过弯曲表面增加的焊接面积、使用第一集流体30的电流路径多样性和电流路径长度最小化，使得电阻最小化。通过电阻计在正极和负极之间以及端子60和周围的平坦的外表面20a之间测量到的电池1的AC电阻可以大致为0.5毫欧至4毫欧，并且优选地大致为1毫欧至4毫欧，适合快速充电。
优选地，电池可以具有大于约0.4的形状因子比(通过将电池的直径除以其高度而获得的值，即，定义为直径Φ与高度H之比)。这里，形状因子是指表示电池的直径和高度的值。
优选地，电池可以是大约40mm至50mm的直径，以及大约60mm至130mm的高度。根据本公开的实施方式的电池例如可以为46110电池、4875电池、48110电池、4880电池、4680电池。在表示形状因子的数字中，前两个数字表示电池的直径，并且其余数字表示电池的高度。
在将具有无接头结构的电极组件应用于具有0.4以上的形状因子比的电池的情况下，在弯曲未涂覆区域时在径向方向上施加的应力大到使得未涂覆区域撕裂。附加地，为了在将集流体焊接到未涂覆区域的弯曲表面区域时保证足够的焊接强度并降低电阻，需要充分增加在弯曲表面区域处未涂覆区域的层叠数量。这些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具有大致圆柱形状的电池，具有大约46mm的直径、大约110mm的高度以及大约0.418的形状因子比。
根据另一实施方式的电池可以是具有大致圆柱形状的电池，具有大约48mm的直径、大约75mm的高度、以及大约0.640的形状因子比。
根据另一实施方式的电池可以是具有大致圆柱形状的电池，具有大约48mm的直径、大约110mm的高度、以及大约0.436的形状因子比。
根据另一实施方式的电池可以是具有大致圆柱形状的电池，具有大约48mm的直径、大约80mm的高度、以及大约0.600的形状因子比。
根据另一实施方式的电池可以是具有大致圆柱形状的电池，具有大约46mm的直径、大约80mm的高度、以及大约0.575的形状因子比。
传统上，已经使用具有0.4以上的形状尺寸比的0.4。也就是说，例如，已经使用1865电池和2170电池。1865电池具有大约18毫米的直径、大约65毫米的高度、以及大约0.277的形状尺寸比。2170电池具有大约21毫米的直径、大约70毫米的高度、以及大约0.300的形状尺寸比。
参照图9，多个电池1可以使用电池1上的汇流条150串联和并联地连接。考虑到电池组的容量，电池1的数量可以更少或更多。
在每个电池1中，端子60可以具有正极性，并且壳体20的封闭部分的外表面20a可以具有负极性，反之亦然。
优选地，多个电池1可以布置成多列和多行。列在附图中是垂直方向，而行在附图中是水平方向。附加地，为了使空间效率最大化，电池1可以布置成最紧密封装结构。最密封装结构是通过将暴露在壳体20之外的端子60的中心连接成等边三角形而形成的。优选地，汇流条150可以布置在多个电池1上方，更优选地布置在相邻的列之间。另选地，汇流条150可以位于相邻行之间。
优选地，汇流条150将布置在相同列的电池1并联连接，并且将布置在相邻两列的电池1串联连接。
优选地，汇流条150可以包括主体部分151、多个第一汇流条端子152和多个第二汇流条端子153，用于串联和并联连接。
主体部分151可以在相邻电池1的端子60之间延伸，并且优选地在电池1的列之间延伸。另选地，主体部分151可以沿着电池1的列延伸并且可以规则地(例如，以锯齿形图案)弯曲。
多个第一汇流条端子152可以从主体部分151的一侧朝向每个电池1的端子60突出和延伸并且可以电联接至端子60。可以通过激光焊接和超声波焊接来进行第一汇流条端子152与端子60之间的电联接。附加地，多个第二汇流条端子153可以从主体部分151的另一侧电联接至每个电池1的外表面20a。可以通过激光焊接和超声波焊接进行第二汇流条端子153和外表面20a之间的电联接。
优选地，主体部分151、多个第一汇流条端子152和多个第二汇流条端子153可以由单个导电金属板形成。金属板例如可以是铝板或铜板，但本公开不限于此。在变型中，主体部分151、多个第一汇流条端子152和多个第二汇流条端子153可以以件为单位单独制造，然后例如通过焊接而彼此联接。
由于根据本公开的电池1包括在相同方向上具有正极性的端子60和具有负极性的壳体20的封闭部分的外表面20a，所以可以使用汇流条150容易地建立电池1的电连接。
附加地，由于电池1的端子60和壳体20的封闭部分的外表面20a具有大面积，因此可以确保汇流条150的充足联接面积，从而充分降低包括电池1的电池组的电阻。
参照图10，根据本公开的实施方式的电池组3包括电池组件和容纳二次电池组件的电池组壳体2，电池组包括彼此电连接的、多个如上所述的根据本公开的实施方式的电池1。出于例示目的，以上参照图9描述了多个电池1通过汇流条的电连接结构，并且为了在附图中便于例示，省略了诸如冷却单元和电源端子的部件。
参照图11，根据本公开的实施方式的车辆5可以是例如电动车辆、混合动力电动车辆和插电式混合动力电动车辆，并且包括根据本公开实施方式的电池组3。车辆5包括四轮车和两轮车。车辆5使用从根据本公开的实施方式的电池组3供应的电力运行。
虽然以上已经针对有限数量的实施方式和附图描述了本公开，但是本公开不限于此并且对于本领域技术人员而言，显而易见的是在本公开的技术方面和所附权利要求的等同范围内可以对其进行各种修改和变型。
[附图标记列表]
5：车辆
3：电池组
2：电池组壳体
1：电池
10：电极组件
11：第一未涂覆区域
12：第二未涂覆层区域
C：卷绕中心孔
20：壳体
20a：第一电极端子
21：压边部分
22：卷边部分
30：第一集流体
31：支撑部分
32：未涂覆区域联接部分
33：壳体接触部分
H1：第一集流体孔
BD：焊接部分
40：帽
41：排气部分
50：间隔件
H2：间隔件孔
60：端子(第二电极端子)
G：绝缘垫圈
70：第二集流体
80：绝缘体
90：侧盖
100：密封垫圈

Claims (34)

1.一种电池，该电池包括：
电极组件，该电极组件包括绕卷绕轴卷绕以限定芯体和外周面的第一电极、第二电极以及位于所述第一电极和所述第二电极之间的隔膜，其中，所述第一电极包括沿卷绕方向未涂覆活性材料层的第一未涂覆区域；
壳体，该壳体通过在其下端的开口部分容纳所述电极组件；
第一集流体，该第一集流体联接至所述第一未涂覆区域并且设置在所述壳体内；
帽，该帽用于覆盖所述开口部分；以及
间隔件，该间隔件位于所述第一集流体和所述帽之间并且具有与所述第一集流体和所述帽之间的距离相对应的高度。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，所述间隔件设置在所述第一集流体的一个表面上的中心部分。
3.根据权利要求1所述的电池，其中，所述第一集流体包括：
支撑部分，该支撑部分设置在所述电极组件的一个表面上的中心部分；
未涂覆区域联接部分，该未涂覆区域联接部分从所述支撑部分延伸并且联接至所述第一未涂覆区域；以及
壳体接触部分，该壳体接触部分从所述支撑部分或所述未涂覆区域联接部分的端部延伸并且电联接至所述壳体。
4.根据权利要求3所述的电池，其中，所述间隔件覆盖所述第一集流体的所述支撑部分，以防止所述支撑部分暴露在所述间隔件之外。
5.根据权利要求3所述的电池，其中，所述间隔件的面向所述第一集流体的上端的外径等于或大于所述支撑部分的外径。
6.根据权利要求3所述的电池，其中，所述间隔件覆盖通过在所述第一集流体的所述未涂覆区域联接部分与所述第一未涂覆区域之间进行焊接而形成的焊接部分的至少一部分。
7.根据权利要求6所述的电池，其中，所述间隔件的面向所述第一集流体的上端的半径大于从最靠近所述电极组件的芯体的焊接部分到所述电极组件的所述芯体的距离。
8.根据权利要求1所述的电池，其中，所述帽包括与其周围区域相比具有更小厚度的排气部分。
9.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分被构造为当所述壳体的内部压力增加到预定水平以上时破裂。
10.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分是形成于所述帽的两个表面中的至少一个表面上的缺口部分。
11.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分形成闭环。
12.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分是圆形的。
13.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分比将所述帽的中心连接至所述帽的端部的直线的中点更靠近所述帽的端部。
14.根据权利要求8所述的电池，其中，所述排气部分沿着从所述帽的边缘区域向下突出的平坦区域的边缘形成。
15.根据权利要求8所述的电池，其中，所述间隔件位于比所述排气部分更朝向所述芯体的内部位置，以不覆盖所述帽的排气部分。
16.根据权利要求8所述的电池，其中，所述间隔件的面向所述帽的下端的半径小于从所述帽的中心到所述排气部分的距离。
17.根据权利要求1所述的电池，其中，所述间隔件包括在与所述电极组件的卷绕中心孔相对应的位置处的间隔件孔。
18.根据权利要求3所述的电池，其中，所述支撑部分包括在与所述电极组件的卷绕中心孔相对应的位置处的第一集流体孔。
19.根据权利要求1所述的电池，该电池还包括：
侧盖，该侧盖覆盖所述电极组件的外周面的至少一部分，并且接触所述壳体的内周面。
20.根据权利要求19所述的电池，其中，所述侧盖沿所述电极组件的外周覆盖所述电极组件的外周面的至少一部分。
21.根据权利要求20所述的电池，其中，所述侧盖具有与所述电极组件的外周面与所述壳体的内周面之间的距离相对应的厚度。
22.根据权利要求3所述的电池，其中，所述壳体包括：
压边部分，该压边部分通过绕所述壳体的外周面进行压配合而形成；以及
卷边部分，该卷边部分延伸并弯曲，使得限定所述开口部分的端部围绕所述帽在所述卷边部分下方的边缘。
23.根据权利要求22所述的电池，其中，所述壳体接触部分接触所述压边部分的面向所述帽的一个表面。
24.根据权利要求1所述的电池，其中，所述第二电极包括沿所述卷绕方向未涂覆所述活性材料层的第二未涂覆区域。
25.根据权利要求24所述的电池，该电池还包括：
第二集流体，该第二集流体联接至所述第二未涂覆区域；以及
绝缘体，该绝缘体设置在位于所述壳体的上端处的封闭部分和所述第二集流体之间。
26.根据权利要求25所述的电池，其中，所述绝缘体具有与所述第二集流体和所述封闭部分之间的距离相对应的高度。
27.根据权利要求1所述的电池，其中，所述间隔件由具有弹性属性的材料制成。
28.根据权利要求1所述的电池，其中，在正极和负极之间测量到的电阻为4毫欧或更小。
29.根据权利要求1所述的电池，其中，形状因子比大于0.4，所述形状因子比是通过将所述电池的直径除以所述电池的高度来计算的。
30.一种电池组，该电池组包括多个根据权利要求1至29中的任一项所述的电池。
31.根据权利要求30所述的电池组，其中，所述电池还包括与所述开口部分相对并且电连接到所述第二电极的端子。
32.根据权利要求31所述的电池组，其中，所述多个电池布置成预定数量的列，并且
每个电池的端子和壳体的封闭部分的外表面被定位为向上。
33.根据权利要求31所述的电池组，该电池组包括：
多个汇流条，所述多个汇流条用于串联和并联地连接所述多个电池，
其中，所述多个汇流条布置在所述多个电池上方，并且
每个汇流条包括：
主体部分，该主体部分在相邻电池的端子之间延伸；
多个第一汇流条端子，所述多个第一汇流条端子朝向所述主体部分的一侧延伸并且电联接至布置在该一侧的电池的端子；以及
多个第二汇流条端子，所述多个第二汇流条端子朝向所述主体部分的相对侧延伸并且电联接至布置在所述相对侧上的电池的壳体的封闭部分的外表面。
34.一种车辆，该车辆包括根据权利要求31所述的电池组。
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