DE202022002769U1 - Elektrodenbaugruppe, Batterie, Batteriepack und Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Elektrodenbaugruppe aufweisend eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator,
wobei die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der Separator um eine Wickelachse aufgewickelt sind,
wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmasse beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der Aktivmassenschicht ist, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der ersten Elektrode entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe befindet,
wobei der erste unbeschichtete Abschnitt zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der ersten Elektrode ausgelegt ist,
wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist,
wobei eine Höhe des ersten Abschnitts und/oder eine Höhe des zweiten Abschnitts kleiner als eine Höhe des dritten Abschnitts ist, wobei die Höhen in einer Wickelachsenrichtung parallel zur Wickelachse bestimmt sind.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Elektrodenbaugruppe, eine Batterie und ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das diese beinhaltet.
  • STAND DER TECHNIK
  • Sekundärbatterien, die leicht auf verschiedene Produktgruppen anwendbar sind und elektrische Eigenschaften wie hohe Energiedichte aufweisen, werden nicht nur für tragbare Vorrichtungen, sondern auch für Elektrofahrzeuge (EV) oder Hybridelektrofahrzeuge (HEV), die durch eine elektrische Antriebsquelle angetrieben werden, universell eingesetzt.
  • Diese Sekundärbatterien ziehen als neue Energiequelle Aufmerksamkeit auf, um die Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz zu verbessern, weil sie den primären Vorteil aufweisen, dass sie die Verwendung fossiler Brennstoffe drastisch reduzieren können, sowie den sekundären Vorteil, dass keine Nebenprodukte aus der Verwendung von Energie erzeugt werden.
  • Sekundärbatterien, die derzeit in der Technik weit verbreitet sind, umfassen Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Polymer-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien, Nickel-Zink-Batterien und dergleichen. Eine Sekundärbatterieeinheit, nämlich eine Einheitsbatterie, weist eine Betriebsspannung von etwa 2,5 V bis 4,5 V auf. Daher kann, wenn eine höhere Ausgangsspannung erforderlich ist, ein Batteriepack durch Verbinden mehrerer Batterien in Reihe ausgelegt werden. Zusätzlich können mehrere Batterien parallel geschaltet werden, um ein Batteriepack gemäß der für das Batteriepack erforderlichen Lade-/Entladekapazität zu bilden. Dementsprechend kann die Anzahl der Batterien, die in dem Batteriepack enthalten sind, und die Form der elektrischen Verbindung gemäß der erforderlichen Ausgangsspannung und/oder Lade-/Entladekapazität unterschiedlich eingestellt werden.
  • Währenddessen sind zylindrische, rechteckige und beutelartige Batterien als Arten von Sekundärbatterieeinheit bekannt. Im Fall einer zylindrischen Batterie ist ein Separator, der als Isolator dient, zwischen einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode angeordnet und sie sind aufgewickelt, um eine Elektrodenbaugruppe in Form einer Jelly-Roll-Struktur zu bilden, die in ein Batteriegehäuse eingesetzt wird, um eine Batterie zu bilden. Zusätzlich kann eine streifenförmige Elektrodenlasche mit einem unbeschichteten Abschnitt von jeder der positiven Elektrode und der negativen Elektrode verbunden sein, und die Elektrodenlasche verbindet die Elektrodenbaugruppe und einen Elektrodenanschluss elektrisch, der zur Außenseite freiliegt. Beispielsweise sei der positive Elektrodenanschluss eine Kappe eines Dichtungskörpers, der die Öffnung des Batteriegehäuses abdichtet, und der negative Elektrodenanschluss ist das Batteriegehäuse. Gemäß der herkömmlichen zylindrischen Batterie mit einer solchen Struktur ist jedoch die Stromsammeleffizienz aufgrund des großen Widerstands und der großen Wärmeerzeugung nicht gut, da Strom in der streifenförmigen Elektrodenlasche konzentriert ist, die an unbeschichteten Abschnitt der positiven Elektrode und/oder dem unbeschichteten Abschnitt der negativen Elektrode gekoppelt ist.
  • Bei kleinen zylindrischen Batterien mit einem Formfaktor von 1865 (Durchmesser: 18 mm, Höhe: 65 mm) oder 2170 (Durchmesser: 21 mm, Höhe: 70 mm) sind Widerstand und Wärme kein großes Problem. Wenn jedoch der Formfaktor erhöht wird, um die zylindrische Batterie in Elektrofahrzeugen anzuwenden, kann die zylindrische Batterie sich entzünden, wenn während eines Schnellladeprozesses viel Wärme um die Elektrodenlasche herum erzeugt wird.
  • Um dieses Problem zu lösen, wird eine zylindrische Batterie (sogenannte laschenlose zylindrische Batterie) bereitgestellt, bei der der unbeschichtete Abschnitt der positiven Elektrode und der unbeschichtete Abschnitt der negativen Elektrode so ausgelegt sind, dass sie oben bzw. unten an der Jelly-Roll-Elektrodenbaugruppe positioniert sind, und der Stromabnehmer an den unbeschichteten Abschnitt geschweißt ist, um die Stromsammeleffizienz zu verbessern.
  • BESCHREIBUNG
  • 1 bis 3 sind Diagramme, die einen Herstellungsprozess einer laschenlosen zylindrischen Batterie zeigen. 1 zeigt den Aufbau einer Elektrode, 2 zeigt einen Wicklungsprozess der Elektrode und 3 zeigt einen Schweißprozess eines Stromabnehmers an einen gebogenen Flächenbereich eines unbeschichteten Abschnitts.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weisen eine positive Elektrode 10 und eine negative Elektrode 11 einen Aufbau auf, bei dem ein plattenförmiger Stromabnehmer 20 mit einer Aktivmasse 21 beschichtet ist, und weisen einen unbeschichteten Abschnitt 22 an einer langen Seite entlang der Wicklungsrichtung X auf. Die lange Seite ist eine Richtung parallel zur x-Achsenrichtung, was bedeutet: eine Seite mit einer relativ langen Länge.
  • Eine Elektrodenbaugruppe A wird hergestellt, indem die positive Elektrode 10 und die negative Elektrode 11 nacheinander zusammen mit zwei Platten von Separatoren 12 gestapelt werden, wie in 2 gezeigt, und sie dann in einer Richtung X gewickelt werden. Derweil sind die unbeschichteten Abschnitte der positiven Elektrode 10 und der negativen Elektrode 11 in entgegengesetzten Richtungen ausgerichtet.
  • Nach dem Wicklungsprozess werden der unbeschichtete Abschnitt 10a der positiven Elektrode 10 und der unbeschichtete Abschnitt 11a der negativen Elektrode 11 zum Kern hin gebogen. Danach werden Stromabnehmer 30, 31 an die unbeschichteten Abschnitte 10a bzw. 11a geschweißt und gekoppelt.
  • Eine Elektrodenlasche wird nicht separat an den unbeschichteten Abschnitt 10a der positiven Elektrode und den unbeschichteten Abschnitt 11a der negativen Elektrode gekoppelt, die Stromabnehmer 30, 31 werden mit externen Elektrodenanschlüssen verbunden, und ein Strompfad wird mit einer großen Querschnittsfläche entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe A gebildet (siehe Pfeil), was den Vorteil hat, den Widerstand der Batterie zu senken. Dies liegt daran, dass der Widerstand umgekehrt proportional zur Querschnittsfläche des Pfads ist, durch den der Strom fließt.
  • Bei der laschenlosen zylindrischen Batterie muss, um die Schweißeigenschaften der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a und der Stromabnehmer 30, 31 zu verbessern, ein starker Druck auf den Schweißbereich der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a ausgeübt werden, um die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a so flach wie möglich zu biegen.
  • Wenn jedoch der Schweißbereich der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a gebogen wird, können die Formen der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a unregelmäßig verzerrt und verformt werden. In diesem Fall kann der verformte Abschnitt mit der Elektrode mit entgegengesetzter Polarität in Kontakt kommen, um einen internen Kurzschluss zu verursachen oder Mikrorisse in den unbeschichteten Abschnitten 10a, 11a zu verursachen. Außerdem wird, da der unbeschichtete Abschnitt 32, der an den Kern der Elektrodenbaugruppe A angrenzt, gebogen wird, der gesamte oder ein signifikanter Abschnitt des Hohlraums 33 im Kern der Elektrodenbaugruppe A blockiert. In diesem Fall verursacht er ein Problem beim Elektrolytinjektionsprozess. Das heißt, der Hohlraum 33 im Kern der Elektrodenbaugruppe A wird als ein Durchgang verwendet, durch den ein Elektrolyt injiziert wird. Wenn jedoch der entsprechende Durchgang blockiert ist, ist die Elektrolytinjektion schwierig. Außerdem kann, während ein Elektrolytinjektor in den Hohlraum 33 eingeführt wird, der Elektrolytinjektor den unbeschichteten Abschnitt 32 in der Nähe des Kerns stören, was dazu führen kann, dass der unbeschichtete Abschnitt 32 reißt.
  • Außerdem sollten die gebogenen Abschnitte der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a, an die die Stromkollektoren 30, 31 geschweißt sind, in mehreren Schichten überlappt sein, und es sollten keine leeren Räume (Lücken) vorhanden sein. Auf diese Weise kann eine ausreichende Schweißfestigkeit erhalten werden, und selbst mit der neuesten Technologie, wie etwa Laserschweißen, kann verhindert werden, dass Laser in die Elektrodenbaugruppe A eindringt und den Separator oder das aktive Material schmilzt.
  • Währenddessen ist bei der herkömmlichen laschenlosen zylindrischen Batterie der unbeschichtete Abschnitt 10a der positiven Elektrode vollständig auf dem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppe A ausgebildet. Daher wird, wenn der Außenumfang der Oberseite des Batteriegehäuses nach innen gedrückt wird, um einen Sickenabschnitt auszubilden, ein oberer Randbereich 34 der Elektrodenbaugruppe A durch das Batteriegehäuse komprimiert. Diese Kompression kann eine teilweise Verformung der Elektrodenbaugruppe A verursachen, was den Separator 12 zerreißen und einen internen Kurzschluss verursachen kann. Wenn ein Kurzschluss innerhalb der Batterie auftritt, kann dies eine Erwärmung oder Explosion der Batterie verursachen.
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Die vorliegende Offenbarung ist dazu konzipiert, die Probleme des Stands der Technik zu lösen, und daher ist die vorliegende Beschreibung auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe mit einer verbesserten Struktur des unbeschichteten Abschnitts gerichtet, um Spannungen abzubauen, die auf den unbeschichteten Abschnitt ausgeübt werden, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird, der an beiden Enden der Elektrodenbaugruppe freiliegt
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe gerichtet, bei der ein Elektrolytinjektionsdurchgang nicht blockiert ist, selbst wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe gerichtet, die eine Struktur beinhaltet, die verhindern kann, dass eine Oberkante der Elektrodenbaugruppe eine Innenfläche eines Batteriegehäuses berührt, wenn die Oberseite des Batteriegehäuses umgebördelt ist.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe gerichtet, die die physikalischen Eigenschaften eines Schweißbereichs verbessert, indem eine Segmentstruktur auf den unbeschichteten Abschnitt der Elektrode aufgebracht wird und indem die Abmessungen (Breite, Höhe, Trennteilung) der Segmente optimiert werden, um die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente in einem Bereich, der als vorbestimmter Schweißbereich verwendet wird, ausreichend zu erhöhen.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand gerichtet, indem eine Struktur aufgebracht wird, bei der ein Stromabnehmer über einen großen Bereich an einen Biegeflächenbereich geschweißt wird, der durch Biegen der Segmente gebildet wird.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Batterie gerichtet, die einen Anschluss und einen Stromabnehmer mit einem verbesserten Design beinhaltet, um eine elektrische Verdrahtung an einem oberen Abschnitt davon durchzuführen.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Batterie, die die Elektrodenbaugruppe mit einer verbesserten Struktur beinhaltet, eines Batteriepacks, das die Batterie beinhaltet, und eines Fahrzeugs, das das Batteriepack beinhaltet, gerichtet.
  • Die technischen Aufgaben, die durch die vorliegende Offenbarung gelöst werden sollen, sind nicht auf das Vorstehende beschränkt, und andere Aufgaben, die hier nicht erwähnt sind, werden von Fachleuten aus der folgenden Offenbarung klar verstanden.
  • TECHNISCHE LÖSUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche bestimmt. Besondere Beispiele für die vorliegende Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche bestimmt. Ferner kann jedes der oben beschriebenen Merkmale auch in den beanspruchten Gegenstand aufgenommen werden, sofern das nicht unpassend ist.
  • Eine Elektrodenbaugruppe kann eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen Separator aufweisen. Der Separator kann zwischen der ersten und der zweiten Elektrode angeordnet sein. Die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der Separator können um eine Wicklungsachse aufgewickelt sein. Die erste Elektrode kann einen ersten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweisen. Die erste Aktivmassenschicht kann mit einer Aktivmasse (Aktivmassenschicht) beschichtet sein. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann frei von der Aktivmassenschicht sein. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann an einem Rand der ersten Elektrode (ausgebildet, angeordnet, angeordnet) sein, wobei sich der Rand entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung zur ersten Elektrode ausgelegt sein. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt aufweisen. Der dritte Abschnitt kann zwischen dem ersten und dem zweiten Abschnitt angeordnet sein. Eine Höhe des ersten Abschnitts und/oder eine Höhe des zweiten Abschnitts kann kleiner als eine Höhe des dritten Abschnitts sein. Die Höhen können in einer Wickelachsenrichtung bestimmt sein, die parallel zur Wickelachse (Wicklungsachse) der Elektrodenbaugruppe ist. Die Höhe des ersten unbeschichteten Abschnitts kann als seine Größe in der Wicklungsrichtung von der Grenze des Aktivmassenabschnitts oder von einem Bereich, in dem die (erste) Aktivmasse abgeschieden ist, bestimmt sein.
  • Die Elektrodenbaugruppe kann eine (im Allgemeinen ungefähr im Wesentlichen) zylindrische Form und dementsprechend eine zylindrische Geometrie aufweisen. Der Außenumfang der gewickelten ersten und zweiten Elektrode und des dazwischen angeordneten Separators können eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweisen. Die zylindrische Geometrie kann eine axiale Richtung, eine radiale Richtung und eine Umfangsrichtung (tangentiale Richtung) gemäß der Grundmathematik definieren. Die Wickelachse der Elektrodenbaugruppe kann parallel zu der axialen Richtung sein. Die axiale Richtung kann der Wickelachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe entsprechen. Die Wickelrichtung kann senkrecht zu der Wickelachsenrichtung sein. Die Wicklungsrichtung kann näherungsweise der Umfangsrichtung der Elektrodenbaugruppe entsprechen. Hier kann eine Höhe in der axialen Richtung (d. h. der Wickelachse) bestimmt sein, sofern nicht anders angegeben. Hier kann eine Breite in der Wicklungs- oder Umfangsrichtung bestimmt sein, sofern nicht anders angegeben.
  • Die gewickelte erste und zweite Elektrode und der dazwischen angeordnete Separator können einen Querschnitt aufweisen, der einer Spiralform entspricht. Ein Kern kann sich auf einen im Allgemeinen zylindrischen Hohlraum beziehen und kann als ein hohler Kernabschnitt bezeichnet werden. Die Beschreibung als „im Allgemeinen zylindrisch“, wie hier unter Bezugnahme auf die gewickelte erste und zweite Elektrode und den dazwischen angeordneten Separator verwendet, soll so verstanden werden, dass sie sich auf die innere und/oder äußere Zylinderfläche bezieht, die einen stufenartigen Übergang an der endständigen inneren bzw. äußeren Wicklungskante in Bezug auf die vorletzte Wicklung aufweisen kann. Die endständige Wicklungskante kann sich (im Allgemeinen ungefähr) parallel zu der Wickelachse erstrecken. Die endständige Wicklungskante kann alternativ als ein kurzes Seitenende bezeichnet werden. Die anderen Seitenenden, die zwischen den kurzen Seitenenden verbinden, können als lange Seitenenden bezeichnet werden. Der Rand, der sich in der Wicklungsrichtung erstreckt und an dem der unbeschichtete Abschnitt angeordnet ist, kann ein langes Seitenende der ersten Elektrode sein.
  • In einer abgerollten Betrachtung (d. h. ohne Wickeln oder Rollen) der Elektrodenbaugruppe kann sich jede der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und des Separators in der axialen Richtung zwischen zwei jeweiligen langen Seitenenden erstrecken. Sowohl die ersten Elektrode, die zweiten Elektrode wie auch der Separator können sich in der Wicklungsrichtung zwischen zwei jeweiligen kurzen Seitenenden erstrecken. In einigen Beispielen kann jedes der langen Seitenenden länger als jedes der kurzen Seitenenden sein. Das lange Seitenende jeder der ersten und zweiten Elektroden und des Separators kann einem längeren oder längsten Seitenende jeder der plattenförmigen ersten und zweiten Elektroden und des Separators entsprechen. Beispielsweise kann für eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode oder einen Separator, der eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, bevor er gerollt wird, um die Elektrodenbaugruppe der Batterie zu bilden, ein Rand des Rechtecks, das durch den abgerollten Separator gebildet wird, der der längeren Seite des Rechtecks entspricht, dem jeweiligen „langen Seitenende“ entsprechen. Das lange Seitenende jeder der ersten und zweiten Elektroden und des Separators kann daher senkrecht zu einer Höhenrichtung der Batterie sein. In der Richtung senkrecht zu der Höhe der Batterie kann der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode von dem Separator vorstehen und/oder sich über diesen hinaus erstrecken. Alternativ können die Ausdrücke lang und kurz nur Nennwerte sein, und jedes der kurzen Seitenenden kann länger als die langen Seitenenden sein. Jedes der langen Seitenenden kann linear, gekrümmt oder gemustert (z. B. mit Segmenten, wie nachstehend beschrieben, versehen) oder eine Kombination davon sein.
  • Die erste Elektrode kann ein Blatt, eine Platte oder eine Folie aufweisen, worauf die Aktivmasse abgeschieden ist. Im Allgemeinen kann die erste Elektrode eine positive Elektrode oder eine negative Elektrode sein. Ein Bereich der ersten Elektrode, auf dem die Aktivmasse abgeschieden (mit der Aktivmasse beschichtet) ist, kann als der erste Aktivmassenabschnitt bezeichnet werden. Die erste Elektrode kann mit Ausnahme des unbeschichteten Abschnitts entlang des Rands (der eine der langen Seiten sein kann, wie vorstehend beschrieben) der ersten Elektrode mit der Aktivmasse beschichtet sein. Hier kann sich ein Rand auf eine Endseite, einen endständigen Rand, eine Grenze der jeweiligen Komponente beziehen.
  • Die Elektrodenbaugruppe kann jedes der Merkmale einer Elektrodenbaugruppe aufweisen, wie hier offenbart. Sowohl die erste Elektrode, die zweite Elektrode wie auch der Separator können jedes der jeweiligen Merkmale aufweisen, wie nachfolgend beschrieben.
  • Der erste unbeschichtete Abschnitt kann aus einem leitfähigen Material hergestellt sein, um eine elektrische Verbindung mit der ersten Elektrode bereitzustellen. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann ein Teilbereich eines Blatts, einer Platte oder einer Folie der ersten Elektrode sein. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann dazu dimensioniert und angeordnet sein, eine elektrische Verbindung mit der ersten Elektrode bereitzustellen. Insbesondere kann der erste unbeschichtete Abschnitt zum elektrischen Verbinden zwischen einem Anschluss und der ersten Elektrode ausgelegt sein. Somit kann der erste unbeschichtete Abschnitt als eine Lasche für die erste Elektrode fungieren. Da der erste unbeschichtete Abschnitt ein Teil der ersten Elektrode ist, kann die erste Elektrode selbst als eine Lasche fungieren.
  • Der erste Abschnitt, der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt des ersten unbeschichteten Abschnitts können in der Wicklungsrichtung benachbart zueinander angeordnet sein. Der erste, zweite und dritte Abschnitt können in der Wicklungsrichtung unterschiedliche Größen (d. h. Gesamtbreiten) aufweisen. In der gewickelten Elektrodenbaugruppe kann der erste unbeschichtete Abschnitt oder ein beliebiger des ersten, zweiten und dritten Abschnitts in der radialen Richtung zur Wicklungsachse (d. h. nach innen) oder nach außen biegbar sein. Sofern nicht unpassend oder anderweitig angegeben, werden Ausdrücke wie „innen“, „nach innen(außen)“, „innerste“ zu einem Volumenmittelpunkt der (gewickelten) Elektrodenbaugruppe hin verwendet. Dementsprechend werden Ausdrücke wie „außen“, „nach außen(außen)“, „äußerste“ verwendet, um eine Richtung oder eine Richtung weg vom Volumenmittelpunkt der (gewickelten) Elektrodenbaugruppe anzugeben.
  • In der gewickelten Elektrodenbaugruppe kann der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode zuerst in der Wicklungsachsenrichtung über und zwischen Endflächen der zweiten Elektrode und dem Separator vorstehen. Die Endflächen können unter Bezugnahme auf die zylindrische Geometrie gemeinsam als eine Endfläche der Elektrodenbaugruppe bezeichnet werden. Dementsprechend kann die gewickelte Elektrodenbaugruppe zwei Endflächen und eine sich dazwischen erstreckende laterale Oberfläche aufweisen.
  • Der erste, zweite und dritte Abschnitt des ersten unbeschichteten Abschnitts der ersten Elektrode der Elektrodenbaugruppe können dazu dimensioniert und angeordnet sein, insbesondere in Bezug auf die jeweilige Höhe, eine optimierte Kontaktfläche mit der ersten Elektrode bereitzustellen. Insbesondere kann der unbeschichtete Abschnitt verwendet werden, um eine Kontaktfläche für einen Stromabnehmer bereitzustellen, wie nachstehend beschrieben. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann genutzt werden, um die Kontaktfläche im Vergleich zu den herkömmlichen Anordnungen zu erhöhen, insbesondere für vergrößerte Batteriezellenanordnungen. Die Höhe eines beliebigen oder jedes des ersten Abschnitts, zweiten Abschnitts und dritten Abschnitts kann als eine jeweilige Größe in der Wicklungsrichtung von der Grenze des Aktivmassenabschnitts oder von einem Bereich, in dem die (erste) Aktivmasse abgeschieden ist, bestimmt sein.
  • In einem Aspekt wird eine Elektrodenbaugruppe bereitgestellt, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der entlang einer Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe, einen zweiten Abschnitt angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe und einen dritten Abschnitt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, und wobei der erste Abschnitt oder der zweite Abschnitt in der Wicklungsachsenrichtung eine geringere Höhe aufweist als der dritte Abschnitt.
  • In einem Beispiel kann der zweite Abschnitt in einem entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert sein. Zusätzlich oder alternativ kann der dritte Abschnitt in einem entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert sein. Der dritte Abschnitt kann in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert sein. Im Allgemeinen kann sich eine Elektrodenlasche auf eine Struktur beziehen, die eine elektrische Verbindung mit einer jeweiligen Elektrode bereitstellt, insbesondere für eine externe Last oder einen Anschluss einer Batteriezelle,
  • In einem anderen Beispiel können der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert sein.
  • Zum Beispiel kann der dritte Abschnitt zumindest teilweise zu mehreren separaten Laschen geformt sein. Die separaten Laschen können zum Beispiel in der Radialrichtung biegbar sein. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teilbereich des dritten Abschnitts in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind. Hier können die Begriffe separate Lasche und Segment austauschbar verwendet werden. Ferner können die separaten Laschen auch als Folienlaschen, Laschenfinger, verschiedene Teile, Trennteile, Schnittabschnitte oder dergleichen bezeichnet werden.
  • Alle oder einzelne der separaten Laschen können eine polygonale Form aufweisen, insbesondere eine viereckige Form mit einer Innenseite (d. h. einer Basis), die an einen kontinuierlichen (streifenförmigen) Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts angrenzt. Jede einzelne der separaten Laschen kann sich von der Innenseite in der axialen Richtung (Wickelachsenrichtung) zu einer Außenseite erstrecken. Alle oder einzelne der separaten Laschen können eine laterale Seite aufweisen, die sich zwischen der Innenseite und der Außenseite erstreckt. Die separaten Laschen können aufeinanderfolgend entlang des Rands der ersten Elektrode bereitgestellt sein, an der der erste unbeschichtete Abschnitt angeordnet ist. Wie im Folgenden angegeben, können die separaten Laschen einzelne oder gruppenweise identische Formen und/oder Abmessungen aufweisen. Die separaten Laschen können jedes der nachfolgend beschriebenen Merkmale aufweisen.
  • Zum Beispiel kann jede der Vielzahl von separaten Laschen (Segmenten) eine geometrische Form aufweisen, in der eine oder mehrere gerade Linien, eine oder mehrere Krümmungen oder eine Kombination davon verbunden sind. Zum Beispiel kann jede oder jede der separaten Laschen eine nicht polygonale Form aufweisen, wobei mindestens eine der Außenseite und der lateralen Seiten nicht gerade ist. Im Allgemeinen kann jede in einer Draufsicht zweidimensionale Form für die separaten Laschen in Betracht gezogen werden.
  • In einem Beispiel kann der dritte Abschnitt zumindest teilweise zu mehreren separaten Laschen geformt sein, die einzeln biegbar sind. Alle oder einzelne der separaten Laschen können dazu ausgelegt sein, gebogen zu werden. Insbesondere können die separaten Laschen derart geformt (z. B. einzelne Form und/oder gemäß einem Muster) und/oder dimensioniert (z. B. in Bezug auf Höhen, Breiten, Dicken) sein, dass sie durch Ausüben einer externen Kraft einzeln gebogen werden können. Jede, jede oder alle der separaten Laschen können in einem Zustand gebogen sein, in dem die Elektrodenbaugruppe gewickelt ist.
  • Wie oben angegeben, kann die Breite in der Wicklungsrichtung festgelegt sein. Bei einem Beispiel kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnehmen. Alternativ kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnehmen und dann zunehmen. Alternativ kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg zunehmen und dann abnehmen. Alternativ kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen entlang der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg zunehmen und dann konstant bleiben. Alternativ kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen entlang der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnehmen und dann konstant bleiben. Alternativ kann die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen entlang der Wickelachsenrichtung unverändert bleiben.
  • In einem Beispiel kann in jedem der Vielzahl von Segmenten eine Breite eines unteren Abschnitts größer als eine Breite eines oberen Abschnitts sein.
  • In einem Beispiel kann in jedem der Vielzahl von Segmenten eine Breite eines unteren Abschnitts mit einer Breite eines oberen Abschnitts identisch sein.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt und dann zunimmt.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich zunimmt und dann abnimmt.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich zunimmt und dann konstant gehalten wird.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt und dann konstant gehalten wird.
  • In einem Beispiel kann die Breite mindestens einer der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung an einer äußersten Stelle kleiner sein als an einer innersten Stelle. Alternativ kann die Breite mindestens einer der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung an einer äußersten Stelle gleich der an einer innersten Stelle sein. Somit kann sich die Breite jeder oder einer beliebigen der separaten Laschen entlang der Wickelachsenrichtung ändern. Dies kann genutzt werden, um eine Kontaktfläche, eine Anordnung der Laschen oder die elektrische Verbindung zu optimieren.
  • Zum Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite aufweisen, die mit einer oder mehreren geraden Linien, einer oder mehreren Krümmungen oder einer Kombination davon gebildet ist.
  • In einem Beispiel kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite aufweisen, die nach außen konvex oder nach innen konvex ist.
  • In einem anderen Beispiel kann eine Ecke eines oberen Abschnitts jedes der Vielzahl von Segmenten eine runde Form aufweisen.
  • In einem Beispiel können die mehreren separaten Laschen so geformt sein, dass sie Innenwinkel proximal zu der Aktivmassenschicht bilden, die einzeln oder gruppenweise in der Wicklungsrichtung zunehmen. Die Innenwinkel können zwischen der Innenseite und der lateralen Seite einer bestimmten separaten Lasche in einer Ansicht (in einer Dickenrichtung der ersten Elektrodenplatte oder in der radialen Richtung der gewickelten Elektrodenbaugruppe) gebildet sein. Der Innenwinkel kann im Folgenden auch als unterer Winkel bezeichnet werden. Zum Beispiel kann die Vielzahl von Segmenten einen unteren Innenwinkel aufweisen, der einzeln oder in Gruppen in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt.
  • In einem Beispiel kann der (untere) Innenwinkel der Vielzahl von Segmenten einzeln oder in Gruppen im Bereich von 60 bis 85 Grad in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen. Zum Beispiel kann der Bereich 45 bis 90 Grad oder 45 Grad oder größer, 55 Grad oder größer, 60 Grad oder größer, 65 Grad oder größer oder 70 Grad oder größer und 90 Grad oder weniger, 85 Grad oder weniger, 80 Grad oder weniger oder 75 Grad oder weniger sein.
  • Bei einem Beispiel nimmt die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg ab. Ein unterer Innenwinkel θ einer separaten Lasche, die sich an einer Stelle befindet, die einem radialen Abstand r von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe entspricht, erfüllt die nachstehende Formel. cos − 1 ( 0.5 ∗ D r ) ≤ θ ≤ t a n − 1 ( 2 ∗ H ∗ t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
    Figure DE202022002769U1_0001
    Hier ist D eine Segmentbreite des Segments in der Wicklungsrichtung; r ist ein Radius der Wicklungswindung, die das Segment enthält; H ist eine Segmenthöhe des Segments; p ist eine Trennungsteilung (Trennungsabstand) des Segments. Zusätzlich oder alternativ kann jedes der Vielzahl von Segmenten eine geometrische Form mit einer Breite aufweisen, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt, und ein unterer Innenwinkel (θ) eines Segments, das sich in einer Wicklungswindung mit einem Radius (r) basierend auf dem Kern der Elektrodenbaugruppe befindet, kann in einen Winkelbereich der obigen Formel fallen. Der radiale Abstand kann in der radialen Richtung bestimmt werden. Die Trennungsteilung kann einen regelmäßigen Abstand implizieren und sich auf einen Abstand zwischen sich wiederholenden Positionen der Trennungslaschen beziehen.
  • In einem Beispiel weist jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite auf, die mit einer oder mehreren geraden Linien, einer oder mehreren Krümmungen oder einer Kombination davon gebildet ist.
  • In einem Beispiel weist jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite auf, die nach außen konvex oder nach innen konvex ist. Die Seite kann sich auf eine beliebige der Außenseiten und der lateralen Seiten beziehen, die oben beschrieben sind.
  • In einem Beispiel können eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen eine abgerundete Ecke an einer jeweiligen äußersten Seite aufweisen. Mit anderen Worten weist eine Ecke eines oberen Abschnitts jedes der Vielzahl von Segmenten eine runde Form auf. Die Ecke kann zwischen der Außenseite und einer der lateralen Seiten der jeweiligen separaten Lasche liegen.
  • Zum Beispiel kann zwischen jeder der separaten Laschen, die in der Wicklungsrichtung benachbart sind, eine Schnittnut ausgebildet sein. Ecken der Schnittnut können abgerundet sein. Mit anderen Worten kann eine Schnittnut zwischen Segmenten angeordnet sein, die entlang der Wicklungsrichtung benachbart zueinander sind, und ein unterer Abschnitt der Schnittnut kann einen unteren Abschnitt und einen runden Abschnitt zum Verbinden beider Enden des unteren Abschnitts mit Seiten der Segmente an beiden Seiten der Schnittnut aufweisen. Die Schnittnut kann sich auf einen Hohlraum beziehen, der sich von dem Rand der ersten Elektrode in der Wicklungsachsenrichtung nach innen erstreckt. Somit kann eine Schnittnut zwei separate Laschen, die entlang der Wicklungsrichtung benachbart sind, voneinander trennen. Die Schnittnut kann auch als eine Kerbe oder eine Aussparung oder dergleichen bezeichnet werden.
  • In einem Beispiel können die Ecken der Schnittnut mit einem Krümmungsradius von 0 bis 0,1 mm oder 0,01 mm bis 0,05 mm abgerundet sein. Mit anderen Worten kann der runde Abschnitt einen Krümmungsradius aufweisen, der größer als 0 und kleiner oder gleich 0,1 mm, bevorzugter 0,01 mm bis 0,05 mm ist. Der Krümmungsradius kann 0,02 bis 0,04 mm betragen.
  • In einem Beispiel kann die Innenseite (unterer Abschnitt) der Schnittnut flach sein. Flach kann sich auf eine im Wesentlichen gerade lineare Form in einer Ansicht in der radialen Richtung (oder der Dickenrichtung) beziehen.
  • Bei einem Beispiel sind die mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung um einen Trennungsteilung voneinander beabstandet, der 0,05 bis 1,00 mm betragen kann. Mit anderen Worten kann ein Trennungsteilung, der als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt der Schnittnut erstreckt, 0,05 mm bis 1,00 mm betragen.
  • Bei einem Beispiel kann die Vielzahl von Segmenten aus einer Aluminiumfolie gebildet sein. Eine Trennungsteilung, die als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt der Schnittnut erstreckt, kann 0,5 mm bis 1,00 mm betragen.
  • Bei einem Beispiel kann eine Innenseite der Schnittnut von der Aktivmassenschicht um einen bestimmten Abstand beabstandet sein. Mit anderen Worten kann der untere Abschnitt der Schnittnut von der Aktivmassenschicht um einen vorbestimmten Abstand versetzt sein.
  • Zum Beispiel kann der bestimmte Abstand (ein Trennungsteilung) zwischen dem unteren Abschnitt der Schnittnut und der Aktivmassenschicht 0,2 mm bis 4 mm betragen.
  • Zum Beispiel können eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen an einer Stelle, die sich an einer Innenseite der benachbarten Schnittnut befindet, gebogen sein oder von einer Innenseite der benachbarten Schnittnut um 1 mm oder weniger nach außen versetzt sein. Mit anderen Worten befindet sich ein Biegebereich der Vielzahl von Segmenten in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe im Bereich von 0 bis 1 mm über einem unteren Ende der Schnittnut.
  • In einem Beispiel können eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen eine laterale Seite aufweisen, die in der Wicklungsrichtung die Grenze der jeweiligen separaten Lasche definiert. Optional können die laterale Seite so bereitgestellt sein, dass sie nach dem Biegen der jeweiligen separaten Lasche an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe einen Mittenwinkel von 45 Grad oder weniger formt. Mit anderen Worten kann in jedem der Vielzahl von Segmenten ein Umfangswinkel eines Bogens, der durch ein unteres Ende des Segments basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe geformt wird, 45 Grad oder weniger betragen. Ferner optional können die laterale Seite so bereitgestellt sein, dass sie nach dem Biegen der jeweiligen separaten Lasche an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe einen konstant bleibenden Mittenwinkel formt.
  • Zum Beispiel kann für eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen D(r) die folgende Formel erfüllt sein, wobei r ein Abstand der jeweiligen separaten Lasche von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe in der radialen Richtung ist und D(r) eine Breite der jeweiligen separaten Lasche in der Wicklungsrichtung ist. 1 ≤ D ( r ) ≤ ( 2 ⋅ π ⋅ r / 360 ° ) ⋅ 45 ° .
    Figure DE202022002769U1_0002
  • Mit anderen Worten kann in jedem der Vielzahl von Segmenten unter der Annahme, dass ein Radius einer Wicklungswindung, die das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe beinhaltet, r ist und eine Breite des Segments (Segmentbreite) in der Wicklungsrichtung D(r) ist, D(r) die obige Formel erfüllen.
  • In Beispielen kann D(r) zunehmen, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise. Alternativ kann D(r) abnehmen, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise. Alternativ nimmt D(r) zu und dann ab, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise.
  • Mit anderen Worten kann in jedem der Vielzahl von Segmenten, wenn der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen oder umgekehrt.
  • In einem Beispiel, bei dem in jedem der Vielzahl von Segmenten, während der Radius (r) der Wicklungswindung zunimmt, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt und dann allmählich oder schrittweise abnimmt oder umgekehrt.
  • In einem Beispiel kann in der Vielzahl von Segmenten der Umfangswinkel in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe im Wesentlichen der gleiche sein.
  • In Beispielen können die Breiten der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung in der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mit einer konstanten Rate zunehmen. Alternativ oder zusätzlich können die Breiten der mehreren separaten Laschen in der radialen Richtung in Abhängigkeit von einem Abstand r von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe zunehmen. Alternativ oder zusätzlich können sich die Breiten der mehreren separaten Laschen innerhalb eines Bereichs von 1 mm bis 11 mm ändern.
  • In einem Beispiel können die Breiten der Vielzahl von Segmenten in der Wicklungsrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mit im Wesentlichen der gleichen Rate zunehmen.
  • Zum Beispiel kann in jedem der Vielzahl von Segmenten, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, während der Radius (r) der Wicklungswindung zunimmt, die Breite in der Wicklungsrichtung innerhalb des Bereichs von 1 mm bis 11 mm allmählich oder schrittweise zunehmen.
  • In einem Beispiel kann sich in zumindest einem Teilbereich des zweiten Abschnitts und/oder des dritten Abschnitts des ersten unbeschichteten Abschnitts die Höhe des ersten unbeschichteten Abschnitts, insbesondere der mehreren separaten Laschen davon, kontinuierlich oder schrittweise in der Wicklungsrichtung ändern. Insbesondere können sich die Höhen der mehreren separaten Laschen in zwei verschiedenen Bereichen unterscheiden. Mit anderen Worten kann sich in zumindest einem Teilbereich des dritten Abschnitts die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise ändern.
  • Zum Beispiel kann sich in zumindest einem Teilbereich des dritten Abschnitts die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise ändern.
  • Zum Beispiel ist der dritte Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung in mehrere Bereiche unterteilt. Die Höhe des ersten unbeschichteten Abschnitts kann sich in zwei verschiedenen Bereichen unterscheiden. Der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt können entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung in eine Vielzahl von Bereichen mit unterschiedlichen Höhen unterteilt sein, und die Höhe des unbeschichteten Abschnitts in der Vielzahl von Bereichen kann entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen.
  • In einem Beispiel können in einem ein höhenvariablen Bereich die Höhen der separaten Laschen schrittweise von einer ersten Höhe (h1) zu einer (N-1)-ten Höhe hN-1 zunehmen, wobei Nein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr, insbesondere 2 bis 30, ist. Einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhen der separaten Laschen bei einer N-ten Höhe hn unverändert gehalten werden, wobei hn größer als hN-1 ist. Mit anderen Worten kann der erste unbeschichtete Abschnitt einen höhenvariablen Bereich umfassen, in dem die Höhe des Segments schrittweise von einer ersten Höhe (h1) zu einer N-1-ten Höhe (hN-1, N ist ein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) zunimmt, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhe des Segments als eine N-te Höhe (hn, größer als hN-1) gehalten wird. Die Höhe einer oder jeder der separaten Laschen kann als eine jeweilige Größe in der Wicklungsrichtung von einem kontinuierlichen (stabförmigen) Abschnitt des ersten unbeschichteten Abschnitts bestimmt sein, d. h. von einer Stelle, an dem die separaten Laschen strukturell unterschiedlich sind.
  • Zum Beispiel kann N eine natürliche Zahl von 2 bis 30 sein.
  • In einem Beispiel sind separate Laschen mit einer gleichen Höhe hk in einer gleichen Wicklungswindung um die Wicklungsachse angeordnet. Mit anderen Worten kann die Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) einer Vielzahl von Segmenten zugeordnet sein, und die Vielzahl von Segmenten mit der Höhe hk kann in mindestens einer Wicklungswindung angeordnet sein.
  • In einem Beispiel können mindestens 90 % eines hohlen Kernabschnitts der Elektrodenbaugruppe in Bezug auf eine radiale Größe in der radialen Richtung nach dem Biegen von den separaten Laschen unbedeckt bleiben. Mit anderen Worten, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, als rk definiert ist, kann der Kern der Elektrodenbaugruppe für mindestens 90 % oder mehr eines Durchmessers davon nicht von einem gebogenen Abschnitt des Segments, das sich bei der rk befindet, bedeckt sein. Der hohle Kernabschnitt kann sich auf einen zylindrischen Hohlraum um die Wicklungsachse der Elektrodenbaugruppe beziehen, um den die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der dazwischen angeordnete Separator gewickelt sind. Im Folgenden kann der hohle Kernabschnitt auch als ein Kern bezeichnet werden.
  • In einem Beispiel, wobei rk einen Abstand von der Wickelachse in einer radialen Richtung angibt und rc einen Radius eines zentralen hohlen Abschnitts der Elektrodenbaugruppe angibt und hk die Höhe von separaten Laschen angibt, die sich bei rk befinden, wobei hk und rk derart sein können, dass sie das Folgende erfüllen: 2  mm ≤ h k ≤ r k − α ⋅ r c ( ∝  ist  0,90  bis  1 ) .
    Figure DE202022002769U1_0003
    Mit anderen Worten, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung als rk definiert ist, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, und ein Radius des Kerns rc ist, kann die Höhe hk des Segments die obige Formel erfüllen.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe einen Laschenübergangsbereich, einen höhenvariablen Bereich und einen höheneinheitlichen Bereich beinhalten. Der Laschenübergangsbereich kann auch als ein Segmentübergangsbereich bezeichnet werden und kann keine separaten Laschen aufweisen. Der erste Abschnitt kann dem Laschenübergangsbereich entsprechen. In dem höhenvariablen Bereich können die separaten Laschen variable Höhen aufweisen. In dem höheneinheitlichen Bereich können die separaten Laschen in einer radialen Richtung oder in der Wicklungsrichtung eine einheitliche Höhe aufweisen. Die mehreren separaten Laschen, die im höhenvariablen Bereich und im höheneinheitlichen Bereich angeordnet sind, können in der radialen Richtung gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden. Mit anderen Worten kann die Elektrodenbaugruppe einen Segmentübergangsbereich, der kein Segment aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem Segmente variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich beinhalten, in dem Segmente entlang einer radialen Richtung, basierend auf einem Querschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung, eine einheitliche Höhe aufweisen, und die Vielzahl von Segmenten kann im höhenvariablen Bereich und im höheneinheitlichen Bereich angeordnet und entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
  • In einem Beispiel kann der dritte Abschnitt zu dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich korrespondieren. Alternativ korrespondieren der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich zu dem zweiten Abschnitt bzw. dem dritten Abschnitt. In weiteren Beispielen kann der erste Abschnitt nicht in Segmente unterteilt sein und der Segmentübergangsbereich kann zu dem ersten Abschnitt korrespondieren.
  • In einem Beispiel kann der dritte Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, und der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich können zu dem dritten Abschnitt korrespondieren.
  • In einem Beispiel können der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, und der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich können zu dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt korrespondieren.
  • Zum Beispiel kann in dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich eine maximale Höhe hmax der Segmente die folgende Formel erfüllen: h max ≤ W foil − W scrap ,min − W margin ,min − W gap
    Figure DE202022002769U1_0004
    wobei Wfoil eine Breite einer Stromabnehmerfolie ist, bevor Segmente gebildet sind; Wscrap,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Schnittabfallrand korrespondiert, wenn Segmente durch Schneiden der Stromabnehmerfolie gebildet werden; Wmargin,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Mäanderrand des Separators korrespondiert; und Wgap eine Breite ist, die zu einem Isolationsspalt zwischen einem Ende des Separators und einem Ende der zweiten Elektrode korrespondiert, die der ersten Elektrode zugewandt ist, wobei der Separator dazwischen angeordnet ist. Die hierin verwendeten Parameter können wie in den Zeichnungen dargestellt sein.
  • Zum Beispiel ist die erste Elektrode eine positive Elektrode und der Isolationsspalt kann im Bereich von 0,2 mm bis 6 mm oder 2 mm oder mehr, 3 mm oder mehr oder 4 mm oder mehr und 6 mm oder weniger, 5,5 mm oder weniger oder 5 mm oder weniger liegen.
  • Zum Beispiel ist die erste Elektrode eine negative Elektrode und der Isolationsspalt kann im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm oder 0,1 mm oder mehr, 0,2 mm oder mehr, 0,5 mm oder mehr oder 1 mm oder mehr und 2 mm oder weniger, 1,8 mm oder weniger, 1,5 mm oder weniger oder 1,2 mm oder weniger liegen.
  • Zum Beispiel kann der minimale Schnittabfallrand im Bereich von 1,5 mm bis 8 mm oder 1,5 mm oder mehr oder 1,8 mm oder mehr oder 2 mm oder mehr oder 2,5 mm oder mehr und 8 mm oder weniger oder 6 mm oder weniger oder 3 mm oder weniger liegen.
  • Zum Beispiel kann der minimale Mäanderrand im Bereich von 0 bis 1 mm oder 1 mm oder weniger oder 0,8 mm oder weniger oder 0,5 mm oder weniger oder 0,2 mm oder weniger liegen. Bei der Modifikation kann der minimale Schnittabfallrand null sein.
  • Zum Beispiel können die Höhen der separaten Laschen (Segmente), die im höhenvariablen Bereich angeordnet sind, allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 2 mm bis 10 mm oder 2 mm oder mehr, 3 mm oder mehr, 4 mm oder mehr oder 5 mm oder mehr und 10 mm oder weniger, 8 mm oder weniger, 6 mm oder weniger oder 5 mm oder weniger zunehmen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Verhältnis einer radialen Größe in der radialen Richtung (radiale Länge) des Segmentübergangsbereichs zu einem Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 10 % bis 40 % oder 10 % oder mehr, 15 % oder mehr, 20 % oder mehr oder 25 % oder mehr und 40 % oder weniger, 35 % oder weniger, 30 % oder weniger oder 25 % oder weniger betragen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Verhältnis einer radialen Größe des höhenvariablen Bereichs zu einer radialen Größe, die dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe entspricht, 1 % bis 50 % oder 1 % oder mehr, 5 % oder mehr, 10 % oder mehr, 20 % oder mehr oder 30 % oder mehr und 50 % oder weniger, 40 % oder weniger, 35 % oder weniger oder 30 % oder weniger betragen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (Segmentübersprungbereich) entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungs- (oder radialen) Richtung 1 % bis 30 % oder 1 % oder mehr, 5 % oder mehr, 10 % oder mehr, 15 % oder mehr oder 20 % oder mehr und 50 % oder weniger, 40 % oder weniger, 30 % oder weniger oder 25 % oder weniger betragen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zu der Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungs-(oder radialen) Richtung 1 % bis 40 % oder 1 % oder mehr, 5 % oder mehr, 10 % oder mehr oder 20 % oder mehr und 40 % oder weniger, 35 % oder weniger oder 30 % oder weniger oder 25 % oder weniger betragen.
  • Bei einem Beispiel kann ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zu der Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungs- (oder radialen) Richtung 50 % bis 90 % oder 50 % oder mehr, 60 % oder mehr oder 70 % oder mehr und 90 % oder weniger, 80 % oder weniger oder 70 % oder weniger betragen.
  • Zum Beispiel können Breiten der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung (d. h. Breiten der mehreren Segmente in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung) entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen.
  • In einem Beispiel können Breiten der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung (d. h. Breiten der mehreren Segmente in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung) entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen und dann allmählich oder schrittweise abnehmen oder umgekehrt (d. h. abnehmen und dann zunehmen).
  • In einem Beispiel können die mehreren separaten Laschen entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mehrere Laschengruppen bilden. Separate Laschen, die zu einer der Laschengruppen gehören, können eine gleiche Breite in der Wicklungsrichtung und/oder eine gleiche Höhe in der Wickelachsenrichtung aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können separate Laschen, die zu einer anderen der Laschengruppen gehören, in der Wicklungsrichtung zunehmende Breiten und/oder in der Wicklungsrichtung zunehmende Höhen aufweisen. Alternativ oder zusätzlich können drei aufeinanderfolgende der Laschengruppen Breiten W1, W2 bzw. W3 in der Wicklungsrichtung aufweisen, wobei ein Verhältnis W3/W2 kleiner ist als ein Verhältnis W2/W1.
  • Mit anderen Worten kann die Vielzahl von Segmenten entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe eine Vielzahl von Segmentgruppen bilden, und Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, können hinsichtlich einer Breite in der Wicklungsrichtung und einer Höhe in der Wickelachsenrichtung im Wesentlichen gleich zueinander sein.
  • Zum Beispiel kann mindestens eine der Breiten der Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, in der Wicklungsrichtung und deren Höhen in der Wickelachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe schrittweise zunehmen.
  • Wenn zum Beispiel drei Segmentgruppen, die in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufeinanderfolgend zueinander benachbart sind, Breiten in der Wicklungsrichtung von W1, W2 bzw. W3 aufweisen, kann eine Kombination von Segmentgruppen, in denen W3/W2 kleiner ist als W2/W1, enthalten sein.
  • In einem Beispiel können der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt nicht zu separaten Laschen geformt sein (d. h. keine aufweisen) und können nicht entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein. Zum Beispiel kann der erste Abschnitt nicht in Segmente unterteilt sein und der erste Abschnitt kann nicht entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein.
  • Zum Beispiel kann der zweite Abschnitt nicht in Segmente unterteilt sein und der zweite Abschnitt kann nicht entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein.
  • Zum Beispiel kann eine Isolationsbeschichtungslage, zum Beispiel ein Polymerharz mit einem anorganischen Füllstoff, der in dem Polymerharz dispergiert ist, an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht und dem ersten unbeschichteten Abschnitt gebildet sein. Mit anderen Worten kann eine Isolationsbeschichtungslage an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht und einem Bereich eines unbeschichteten Abschnitts gebildet sein, der in einem Abschnitt bereitgestellt ist, wo der Bodenabschnitt der Schnittnut und die Aktivmassenschicht getrennt sind.
  • In einem Beispiel kann die Isolationsbeschichtungslage ein Polymerharz und einen anorganischen Füllstoff umfassen, der in dem Polymerharz dispergiert ist.
  • In einem anderen Beispiel kann die Isolationsbeschichtungslage gebildet sein, um einen Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung zu bedecken.
  • In noch einem anderen Beispiel kann die Isolationsbeschichtungslage gebildet sein, um den Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung für eine Breite von 0,3 mm bis 5 mm zu bedecken.
  • In noch einem anderen Beispiel kann ein Ende der Isolationsbeschichtungslage innerhalb des Bereichs von -2 mm bis 2 mm entlang der Wicklungsachsenrichtung basierend auf einem Ende des Separators angeordnet sein.
  • Zum Beispiel kann die Isolationsbeschichtungslage von (aus) dem Separator freigelegt sein. Mit anderen Worten kann die Isolationsbeschichtungslage teilweise unbedeckt oder nicht von dem Separator in einer Blickrichtung in der radialen Richtung (Dickenrichtung) überlappt sein.
  • Zum Beispiel kann eine Innenseite einer Schnittnut, die in dem ersten unbeschichteten Abschnitt gebildet ist, und die Isolationsbeschichtungslage um einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm beabstandet sein. Mit anderen Worten kann eine Innenseite (d. h. ein unteres Ende) der Schnittnut, die in der Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm beabstandet sein.
  • Zum Beispiel kann ein Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung innerhalb des Bereichs von -2 mm bis +2 mm in Bezug auf (basierend auf) die Innenseite (unteres Ende) der Schnittnut angeordnet sein.
  • Zum Beispiel kann die zweite Elektrode in einem zweiten Aktivmassenabschnitt mit einer Aktivmassenschicht beschichtet sein. Ein Ende des zweiten Aktivmassenabschnitts in der Wicklungsachsenrichtung kann die Isolationsbeschichtungslage in einer Blickrichtung in der Radialrichtung überlappen. Mit anderen Worten kann die zweite Elektrode einen zweiten Aktivmassenabschnitt aufweisen, der mit einer Aktivmassenschicht entlang der Wicklungsrichtung beschichtet ist, und ein Ende des zweiten Aktivmassenabschnitts kann zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung angeordnet sein. Die Aktivmasse der zweiten Elektrode kann sich von der Aktivmasse der ersten Elektrode unterscheiden. Insbesondere kann die Aktivmasse der zweiten Elektrode zum Bereitstellen eines anderen elektrochemischen Potentials als die Aktivmasse der ersten Elektrode ausgelegt sein.
  • In noch einem anderen Beispiel können der dritte Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt jeweils zu mehreren separaten Laschen geformt sein, die unabhängig biegbar sind. Die Elektrodenbaugruppe kann einen Biegeflächenbereich aufweisen, der durch Biegen der mehreren separaten Laschen entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebildet wird. Mit anderen Worten können der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, und die Elektrodenbaugruppe kann einen Biegeflächenbereich aufweisen, der durch Biegen der Vielzahl von Segmenten entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebildet wird.
  • Zum Beispiel kann die Anzahl von Segmenten, die eine virtuelle Linie parallel zu der Wicklungsachsenrichtung an einer beliebigen radialen Stelle des Biegeflächenbereichs in Bezug auf die Wicklungsachse (basierend auf einer Kernmitte) der Elektrodenbaugruppe treffen, als die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten an der entsprechenden radialen Stelle definiert sein. Hier kann der Biegeflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang einer Radialrichtung (z. B. von der Wicklungsachse weg zu einem Außenumfang hin oder umgekehrt) gleichmäßig ist, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der sich außerhalb des Bereichs mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl befindet, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten in der Radialrichtung kontinuierlich (allmählich) abnimmt, z. B. zu einem Außenumfang hin.
  • In einem Beispiel kann eine radiale Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl einer radialen Größe eines Bereichs entsprechen, in dem die mehreren separaten Laschen gebildet sind. Mit anderen Worten kann eine radiale Größe (radiale Länge) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe einer radialen Länge eines radialen Bereichs entsprechen, in dem Wicklungswindungen, die die Vielzahl von Segmenten beinhalten, angeordnet sind.
  • In einem anderen Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe optional in der folgenden Reihenfolge einen Segmentübergangsbereich, der keine separaten Laschen (Segmente) aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem die separaten Laschen (Segmente) variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich umfassen, in dem separate Laschen (Segmente) eine einheitliche Höhe entlang der radialen Richtung aufweisen. Ein Radius von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe oder eine radiale Stelle, an der der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beginnt, kann einem Radius entsprechen, an dem der höhenvariable Bereich beginnt.
  • Zum Beispiel kann in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von Überlappungsschichten der Segmente 10 bis 35 oder 10 oder mehr, 12 oder mehr oder 15 oder mehr und 35 oder weniger, 30 oder weniger, 25 oder weniger oder 20 oder weniger betragen.
  • In einem Beispiel kann die erste Elektrode eine positive Elektrode sein und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl kann eine Überlappungsdicke der Segmente im Bereich von 100 µm bis 875 µm oder 100 µm oder mehr, 200 µm oder mehr, 400 µm oder mehr oder 500 µm oder mehr und 875 µm oder weniger, 650 µm oder weniger oder 500 µm oder weniger liegen.
  • In einem anderen Beispiel kann die erste Elektrode eine negative Elektrode sein und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl kann eine Überlappungsdicke von Segmenten im Bereich von 50 µm bis 700 µm oder 50 µm oder mehr, 100 µm oder mehr, 200 µm oder mehr oder 350 µm oder mehr und 700 µm oder weniger, 600 µm oder weniger, 500 µm oder weniger oder 400 µm oder weniger liegen.
  • In noch einem anderen Beispiel kann ein Verhältnis einer radialen Größe (radiale Länge) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Größe (radiale Länge) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % oder 30 % oder mehr, 40 % oder mehr oder 50 % oder mehr und 85 % oder weniger, 70 % oder weniger oder 60 % oder weniger betragen.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe ferner einen Stromabnehmer aufweisen, der an den Biegeflächenbereich geschweißt ist. Ein Schweißbereich des Stromabnehmers kann den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe um mindestens 50 % überlappen. Mit anderen Worten kann ein Schweißbereich des Stromabnehmers in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl um mindestens 50 % überlappen.
  • In einem Beispiel kann sich der Schweißbereich des Stromabnehmers dergestalt ausdehnen, dass er auch den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappt. Mit anderen Worten kann ein Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nicht überlappt, in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappen.
  • In einem anderen Beispiel kann eine Kante des Stromabnehmers an dem Biegeflächenbereich angeordnet sein, um ein Ende eines gebogenen Abschnitts der äußersten separaten Laschen in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe abzudecken. Mit anderen Worten kann eine Kante des Stromabnehmers an dem Biegeflächenbereich angeordnet sein, um ein Ende eines gebogenen Abschnitts des äußersten Segments in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe abzudecken, und an den Biegeflächenbereich geschweißt sein.
  • Zum Beispiel ist der Stromabnehmer an den Biegeflächenbereich derart geschweißt, dass er eine Schweißfestigkeit von 2 kgf/cm2 oder mehr oder 4 kgf/cm2 oder mehr, 6 kgf/cm2 oder mehr oder 10 kgf/cm2 oder mehr aufweist. Mit anderen Worten kann eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich 2 kgf/cm2 oder mehr oder wie angegeben sein.
  • Weiter bevorzugt kann eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich 4 kgf/cm2 oder mehr oder wie angegeben sein.
  • In noch einem anderen Beispiel kann der erste unbeschichtete Abschnitt aus einer Metallfolie gebildet sein. Die Metallfolie kann eine Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und eine Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 aufweisen. Die Dehnung kann gemäß dem Standard ASTM E8 / E8M - 16a gemessen werden.
  • Zum Beispiel kann die Metallfolie eine Aluminiumfolie sein.
  • Zum Beispiel kann die erste Elektrode eine Wölbungslänge von weniger als 20 mm aufweisen. Die Wölbungslänge kann gemäß US 4,794,773 A gemessen werden.
  • Zum Beispiel kann in dem ersten Aktivmassenabschnitt ein Verhältnis einer Länge einer kurzen Seite entlang (parallel zu) der Wickelachsenrichtung zu einer Länge einer langen Seite entlang (parallel zu) der Wickelachsenrichtung 1 % bis 4 % oder 2 % oder mehr oder 3 % oder mehr und 4 % oder weniger betragen.
  • In einem Beispiel kann eine Höhe des zweiten Abschnitts kontinuierlich (allmählich) oder schrittweise in der Radialrichtung oder in der Wicklungsrichtung abnehmen, z. B. vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe.
  • In einem Beispiel können der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt zu mehreren separaten Laschen (einer Vielzahl von Segmenten) geformt (unterteilt) sein, die einzeln (unabhängig) biegbar sind. Breiten und/oder Höhen der separaten Laschen im zweiten Abschnitt können größer als diejenigen der separaten Laschen im dritten Abschnitt sein. Mit anderen Worten können die im zweiten Abschnitt enthaltenen Segmente hinsichtlich einer Breite in der Wicklungsrichtung und/oder einer Höhe in der Wickelachsenrichtung größer als die im dritten Abschnitt enthaltenen Segmente sein.
  • In einem Beispiel kann der dritte Abschnitt einen Laschenübergangsbereich (Segmentübergangsbereich) umfassen, der keine separaten Laschen (Segmente) entlang der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufweist.
  • Zum Beispiel kann der dritte Abschnitt mehrere Laschenübergangsbereiche (eine Vielzahl von Segmentübergangsbereichen) in der Wicklungsrichtung (d. h. entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung) umfassen.
  • In einem Beispiel können die mehreren Laschenübergangsbereiche Breiten aufweisen, die entlang der Wicklungsrichtung zunehmen oder abnehmen. Mit anderen Worten kann die Vielzahl von Segmentübergangsbereichen Breiten aufweisen, die entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich zunehmen oder abnehmen.
  • Zum Beispiel kann eine Höhe des Laschenübergangsbereichs gleich einer Höhe des ersten Abschnitts oder des zweiten Abschnitts sein. Mit anderen Worten kann eine Höhe eines unbeschichteten Abschnitts des Segmentübergangsbereichs im Wesentlichen gleich einer Höhe eines unbeschichteten Abschnitts des ersten Abschnitts oder eines unbeschichteten Abschnitts des zweiten Abschnitts sein.
  • Zum Beispiel kann sich die Vielzahl von Segmenten innerhalb eines Umfangswinkelbereichs befinden, der basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe voreingestellt ist.
  • In einem Beispiel kann sich die Vielzahl von Segmenten in mindestens zwei sektoralen Bereichen oder polygonalen Bereichen befinden, die in einer Umfangsrichtung basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet sind.
  • Zum Beispiel können sich die mehreren separaten Laschen an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe innerhalb eines voreingestellten Mittenwinkels, der zum Beispiel 20 Grad oder mehr beträgt, befinden. Mit anderen Worten kann der sektorale Bereich einen Umfangswinkel von 20 Grad oder mehr aufweisen. Der Mittenwinkel kann sich auf einen Winkel an der Wickelachse beziehen, der einem Kreissektor entspricht, und kann hier auch als Umfangswinkel bezeichnet werden. Der voreingestellte Mittenwinkel kann 25 Grad oder mehr, 30 Grad oder mehr oder 40 Grad oder mehr betragen.
  • In einem Beispiel kann die zweite Elektrode einen zweiten mit einer anderen Aktivmasse (Aktivmassenschicht) beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweisen. Der zweite unbeschichtete Abschnitt kann frei von der anderen Aktivmasse (Aktivmassenschicht) sein (d. h. nicht mit der Aktivmassenschicht beschichtet sein). Der zweite unbeschichtete Abschnitt kann an einem Rand der zweiten Elektrode angeordnet sein, der sich entlang der Wicklungsrichtung erstreckt. Der zweite unbeschichtete Abschnitt kann zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der ersten Elektrode ausgelegt sein (d. h. zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts kann selbst als eine Elektrodenlasche definiert sein). Der zweite unbeschichtete Abschnitt kann teilweise in mehrere separate Laschen unterteilt sein, die einzeln biegbar sind (d. h. der zweite unbeschichtete Abschnitt kann einen Bereich aufweisen, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die einzeln (unabhängig) biegbar sind). Die mehreren separaten Laschen können entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, d. h. die Vielzahl von Segmenten kann entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
  • Die Elektrodenbaugruppe, wie oben beschrieben, kann jedes der Merkmale einer Elektrodenbaugruppe umfassen, die unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode können eine positive Elektrode bzw. eine negative Elektrode sein. Alternativ können die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine negative Elektrode bzw. eine positive Elektrode sein.
  • Gemäß einem Aspekt kann eine Elektrodenbaugruppe eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator aufweisen. Die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der Separator können um eine Wicklungsachse aufgewickelt sein. Die erste Elektrode kann einen ersten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der frei von der Aktivmassenschicht ist. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann sich an einem Rand der ersten Elektrode befinden, der sich entlang einer Wicklungsrichtung erstreckt. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann teilweise zu mehreren separaten Laschen geformt sein, die einzeln in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe biegbar sind. Die mehreren separaten Laschen können entlang der Radialrichtung zur Wicklungsachse der Elektrodenbaugruppe hingebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden. Der Biegeflächenbereich kann einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen 10 oder mehr betragen kann, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in der Radialrichtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnehmen kann.
  • Dementsprechend kann eine Elektrodenbaugruppe vorgesehen sein, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator relativ zu einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der nicht mit einer Aktivmaterialschicht entlang einer Wicklungsrichtung beschichtet ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen Bereich aufweist, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe hin biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, und der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der Radialrichtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl allmählich abnimmt.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe einen Laschenübergangsbereich, der keine separaten Laschen aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem die separaten Laschen Höhen aufweisen, die schrittweise entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe zunehmen, und einen höheneinheitlichen Bereich aufweisen, in dem die separaten Laschen eine einheitliche Höhe entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe aufweisen. Von einer Wickelachse der Elektrodenbaugruppe entspricht eine radiale Stelle, an der der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beginnt, einer radialen Stelle, an der der höhenvariable Bereich beginnt. Der Laschenübergangsbereich, der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich können wie oben beschrieben sein.
  • Die Elektrodenbaugruppe gemäß dem obigen Aspekt kann jedes der Merkmale einer Elektrodenbaugruppe umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist.
  • Insbesondere kann die Elektrodenbaugruppe gemäß dem obigen Aspekt jedes der folgenden Merkmale implementieren. Ein innerster Bereich des ersten unbeschichteten Abschnitts kann nicht zu separaten Laschen geformt sein. Ein Verhältnis einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl kann 30 % bis 85 % oder jeder andere oben angegebene Wert sein. Ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem Laschenübergangsbereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung kann 1 % bis 30 % oder jeder andere oben angegebene Wert sein. Ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung kann 1 % bis 40 % oder jeder andere oben angegebene Wert sein. Ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung kann 50 % bis 90 % oder jeder andere oben angegebene Wert sein. In dem Bereich, der in die mehreren separaten Laschen unterteilt ist, können die Breiten der separaten Laschen in der Wicklungsrichtung, die Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung und/oder einem unterer Innenwinkel schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen. Eine Höhe des innersten Bereichs des ersten unbeschichteten Abschnitts oder eines äußersten Bereichs des ersten unbeschichteten Abschnitts kann kleiner sein als die Höhen der mehreren separaten Laschen. Die mehreren separaten Laschen können zur Wicklungsachse der Elektrodenbaugruppe hin gebogen sein. Mindestens 90 % oder mehr, basierend auf einer radialen Größe, eines zentralen zylindrischen Bereichs, der von der Elektrodenbaugruppe umgeben ist, können von dem gebogenen Abschnitt der separaten Laschen unbedeckt (nicht bedeckt) sein.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine Elektrodenbaugruppe eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator aufweisen. Die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator können um eine Wicklungsachse gewunden sein. Die positive Elektrode kann einen mit einer positiven Aktivmasse beschichteten positiven Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der frei von der positiven Aktivmasse ist. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann sich an einem Rand der positiven Elektrode befinden, der sich entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der positiven Elektrode ausgelegt sein. Der erste unbeschichtete Abschnitt kann mehrere separate Laschen aufweisen, die einzeln in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe biegbar sind. Die mehreren separaten Laschen können zur Wicklungsachse hin gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden. Der Biegeflächenbereich kann einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen einheitlich ist, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in einer Richtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt. Eine kombinierte Dicke der überlappenden Schichten der separaten Laschen im Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl liegt zwischen 100 µm und 875 µm.
  • Dementsprechend kann eine Elektrodenbaugruppe bereitgestellt werden, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die positive Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der entlang einer Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, aufweist, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe hin biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind und in mehrere Schichten überlappt sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente einheitlich ist, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordnet ist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl allmählich abnimmt, und wobei im Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm liegt.
  • Die Elektrodenbaugruppe gemäß dem obigen Aspekt kann auch jedes der Merkmale einer Elektrodenbaugruppe umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe ferner einen Stromabnehmer umfassen, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 875 µm oder jeden anderen hier angegebenen Wert aufweisen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt kann eine Elektrodenbaugruppe eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator aufweisen. Die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator können um eine Wicklungsachse aufgewickelt sein. Die negative Elektrode kann einen mit einer negativen Aktivmasse beschichteten negativen Aktivmassenabschnitt und einen unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der frei von der negativen Aktivmasse ist. Der unbeschichtete Abschnitt kann sich an einem Rand der negativen Elektrode befinden, der sich entlang einer Wicklungsrichtung erstreckt. Der unbeschichtete Abschnitt kann zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der negativen Elektrode ausgelegt sein. Der unbeschichtete Abschnitt kann mehrere separate Laschen aufweisen, die einzeln in einer Radialrichtung biegbar sind. Die mehreren separaten Laschen können zur Wicklungsachse hin gebogen sein, um einen Biegeflächenbereich zu bilden. Der Biegeflächenbereich kann einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen einheitlich ist, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweisen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in einer Richtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt. Eine kombinierte Dicke der überlappenden Schichten der separaten Laschen im Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl kann zwischen 50 µm und 700 µm liegen.
  • Dementsprechend kann eine Elektrodenbaugruppe bereitgestellt werden, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die negative Elektrode einen ersten Abschnitt aus aktivem Material, der mit einer Schicht aus aktivem Material beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der nicht mit einer Schicht aus aktivem Material entlang einer Wicklungsrichtung beschichtet ist, wobei zumindest ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe hin biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist und in mehrere Schichten überlappt, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente einheitlich ist, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt, und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 50 µm und 700 µm liegt.
  • Die Elektrodenbaugruppe gemäß dem obigen Aspekt kann auch jedes der Merkmale einer Elektrodenbaugruppe umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist.
  • Zum Beispiel kann die Elektrodenbaugruppe ferner einen Stromabnehmer umfassen, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm oder jeden anderen hier angegebenen Wert aufweisen.
  • Gemäß einem anderen Aspekt wird eine Batterie bereitgestellt. Die Batterie kann jeden der Aspekte einer Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben umfassen. Ferner kann die Elektrodenbaugruppe der Batterie jedes der Merkmale wie oben spezifiziert umfassen.
  • Die Batterie kann ferner ein Batteriegehäuse, einen Dichtungskörper und einen Anschluss umfassen. Das Batteriegehäuse kann eine offene erste Endfläche und eine der ersten Endfläche gegenüberliegende zweite Endfläche aufweisen, wobei die Elektrodenbaugruppe im Batteriegehäuse untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode der Elektrodenbaugruppe verbunden ist. Der Dichtungskörper kann so konfiguriert sein, dass er die offene erste Endfläche des Batteriegehäuses abdichtet. Der Anschluss kann elektrisch mit der anderen der ersten oder zweiten Elektrode verbunden sein, wobei der Anschluss eine Oberfläche aufweisen kann, die zur Außenseite des Batteriegehäuses freiliegt.
  • Zum Beispiel kann eine Batterie bereitgestellt werden, die umfasst: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten Abschnitt aus aktivem Material, der mit einer Schicht aus aktivem Material beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der entlang einer Wicklungsrichtung nicht mit einer Schicht aus aktivem Material beschichtet ist, umfasst, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche definiert ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt, der an den Kern der Elektrodenbaugruppe angrenzt, einen zweiten Abschnitt, der an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe angrenzt, und einen dritten Abschnitt, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, umfasst, und wobei der erste Abschnitt oder der zweite Abschnitt eine geringere Höhe als der dritte Abschnitt in der Wicklungsachsenrichtung aufweist; ein Batteriegehäuse mit einem offenen Ende und einem dazu gegenüberliegenden Bodenabschnitt, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten oder zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine Oberfläche aufzuweisen, die zur Außenseite freiliegt.
  • In einem Beispiel kann eine Höhe des zweiten Abschnitts kleiner als eine Höhe des dritten Abschnitts sein, wobei die Höhen in der Wickelachsenrichtung bestimmt sind. Das Batteriegehäuse kann einen Sickenabschnitt aufweisen, der in einem Bereich angrenzend an die erste Endfläche nach innen gedrückt ist, wobei die Sickenabschnittsflächen und der zweite Abschnitt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind. Mit anderen Worten kann der zweite Abschnitt eine kleinere Höhe als der dritte Abschnitt in der Wickelachsenrichtung aufweisen, das Batteriegehäuse kann einen Sickenabschnitt aufweisen, der in einem Bereich angrenzend an das offene Ende nach innen eingepresst ist, und ein Innenumfang des Sickenabschnitts, der einer Oberkante der Elektrodenbaugruppe zugewandt ist, und der zweite Abschnitt können um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sein.
  • Der Begriff Sickenabschnitt kann bildlich sein und kann sich auf eine Umfangsvertiefung, Umfangsnut oder Aussparung beziehen, die an einer Seitenwand der Batteriedose ausgebildet ist. Der Sickenabschnitt kann an einer Position nahe (nahe, proximal zu, angrenzend an) der Seitenendfläche des Batteriegehäuses ausgebildet sein. Der Sickenabschnitt kann jedes der Merkmale aufweisen, die unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beschrieben sind.
  • Zum Beispiel ist eine Eindrücktiefe (D1) des Sickenabschnitts größer oder gleich einem Abstand (D2) von dem Innenumfang des Batteriegehäuses zu einer Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt. Anders ausgedrückt können eine Eindrücktiefe (D1) des Sickenabschnitts und ein Abstand (D2) von dem Innenumfang des Batteriegehäuses zu einer Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt eine Formel D1 ≤ D2 erfüllen.
  • In einem anderen Beispiel kann die Batterie ferner einen Stromabnehmer aufweisen, der elektrisch mit dem dritten Abschnitt gekoppelt ist; und einen Isolator, der dazu ausgelegt ist, den Stromabnehmer abzudecken und der eine Kante aufweist, die zwischen dem Innenumfang des Sickenabschnitts und dem Stromabnehmer angeordnet und befestigt ist.
  • Zum Beispiel kann ein Durchmesser des Stromabnehmers kleiner sein als ein minimaler Innendurchmesser des Innenumfangs des Sickenabschnitts und ein Durchmesser des Stromabnehmers größer oder gleich einem äußersten Durchmesser des dritten Abschnitts sein.
  • In einem anderen Beispiel kann der Stromabnehmer in der Wickelachsenrichtung höher angeordnet sein als der Sickenabschnitt.
  • In einem Beispiel kann der Dichtungskörper eine Kappe, die dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten, eine Dichtung, die zwischen einer Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweisen, der gebogen ist und sich in das Batteriegehäuse ausdehnt und dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten. Der Anschluss kann die Kappe sein. Der Anschluss kann eine zweite Polarität aufweisen. Die Kappe, die Dichtung und der Crimpabschnitt können jedes der jeweiligen Merkmale aufweisen, wie unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, beschrieben.
  • In einem Beispiel kann die Batterie ferner einen ersten Stromabnehmer umfassen, der elektrisch mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist. Der Anschluss kann ein Durchführungsanschluss sein, der in ein Perforationsloch eingesetzt ist, das in der zweiten Endfläche des Batteriegehäuses ausgebildet ist. Der Durchführungsanschluss kann von dem Batteriegehäuse isoliert und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden sein, zum Beispiel durch einen Isolator, der zwischen einer Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und einer oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers angeordnet ist, um die Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und den ersten Stromabnehmer elektrisch zu isolieren. Mit anderen Worten kann der Anschluss ein Nietanschluss sein, der in einem Perforationsloch installiert ist, das im Bodenabschnitt des Batteriegehäuses ausgebildet ist, um davon isoliert zu sein, und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden sein, um die zweite Polarität aufzuweisen.
  • In einem Beispiel kann die Batterie ferner einen Isolator umfassen, der zwischen einer Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und einer oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers angeordnet ist, um die Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und den ersten Stromabnehmer elektrisch zu isolieren.
  • Zum Beispiel kann der Isolator eine Dicke aufweisen, die einem Abstand zwischen der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers entspricht, und in engem Kontakt mit der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers stehen.
  • In einem Beispiel kann der Anschluss einen flachen Abschnitt an einem unteren Ende davon umfassen, der Isolator kann eine Öffnung zum Freilegen des flachen Abschnitts aufweisen und der flache Abschnitt kann durch die Öffnung mit dem ersten Stromabnehmer verschweißt sein.
  • In einem Beispiel kann die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der entlang der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei die zweite Elektrode die erste Polarität aufweisen kann, und wobei zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert sein kann und die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfassen kann, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der zumindest teilweise mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist.
  • In einem Beispiel kann die zweite Elektrode einen mit einer zweiten Aktivmasse beschichteten zweiten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der frei von der zweiten Aktivmasse ist, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der zweiten Elektrode befindet, der sich entlang der Wicklungsrichtung erstreckt. Der zweite unbeschichtete Abschnitt kann eine elektrische Verbindung zur zweiten Elektrode bereitstellen. Die Batterie kann ferner einen zweiten Stromabnehmer umfassen, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der elektrisch mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist, die sich zwischen der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche erstreckt. Der erste Stromabnehmer kann einen Außendurchmesser aufweisen, der größer oder gleich dem des zweiten Stromabnehmers ist.
  • Anders ausgedrückt kann die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweisen, der entlang der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei die zweite Elektrode die erste Polarität aufweisen kann, und wobei zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert sein kann, wobei die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfassen kann, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der mindestens teilweise an eine Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist, und wobei der erste Stromabnehmer einen Außendurchmesser aufweisen kann, der größer oder gleich dem des zweiten Stromabnehmers ist.
  • Beispielsweise können der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer jeweils mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt und dem zweiten unbeschichteten Abschnitt entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe verschweißt sein, um ein jeweiliges Schweißmuster zu bilden. Eine Länge des Schweißmusters des ersten Stromabnehmers kann länger als eine Länge des Schweißmusters des zweiten Stromabnehmers sein. Das Schweißmuster kann sich auf eine Form eines Bereichs beziehen, in dem die Teile in einer jeweiligen Draufsicht (z. B. in einer Richtung senkrecht zu dem Bereich) miteinander verschweißt sind.
  • Mit anderen Worten können der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer jeweils mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt und dem zweiten unbeschichteten Abschnitt entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe verschweißt sein, um Schweißmuster zu bilden, und eine Länge des Schweißmusters des ersten Stromabnehmers kann länger als eine Länge des Schweißmusters des zweiten Stromabnehmers sein.
  • Zum Beispiel können sich das Schweißmuster des ersten Stromabnehmers und das Schweißmuster des zweiten Stromabnehmers im Wesentlichen im gleichen Abstand von einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befinden.
  • Zum Beispiel kann das Batteriegehäuse einen Sickenabschnitt aufweisen, der angrenzend an die erste Endfläche des Batteriegehäuses (d. h. das offene Ende davon) nach innen gedrückt ist (an einer Innenwand nach innen eingepresst). Der Rand des zweiten Stromabnehmers kann elektrisch mit dem Sickenabschnitt verbunden, zum Beispiel verschweißt sein.
  • Zum Beispiel kann sich ein Bereich des zweiten Stromabnehmers, der mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt in elektrischem Kontakt steht, weiter innen befinden als ein Innenumfang des Sickenabschnitts.
  • In noch einem anderen Beispiel kann die Batterie eine Kappe mit einer Kante, die von dem Sickenabschnitt getragen wird und keine Polarität aufweist, eine Dichtung, die zwischen der Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweisen, der gebogen ist und sich in das offene Ende des Batteriegehäuses ausdehnt und der dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten. Zum Beispiel kann die Kante des zweiten Stromabnehmers zwischen dem Sickenabschnitt und der Dichtung durch den Crimpabschnitt angeordnet und befestigt sein.
  • Zum Beispiel kann die Kante des zweiten Stromabnehmers mit dem Sickenabschnitt verschweißt sein.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch eine Batterie bereitgestellt, die umfasst: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator, die basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der entlang einer Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, umfasst, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen Bereich umfasst, der in mehrere Segmente unterteilt ist, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die mehreren Segmente entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, und der Biegeflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl umfasst, in dem die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der sich neben dem Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl befindet, so dass die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich vom Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl weg abnimmt, ein Batteriegehäuse mit einem offenen Ende und einem diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der konfiguriert ist, um das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und konfiguriert ist, um eine nach außen freiliegende Fläche aufzuweisen.
  • Die Batterie gemäß dem obigen Aspekt kann auch jedes der Merkmale der Batterie umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist. Die Batterie kann auch jeden der Aspekte einer Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben umfassen. Ferner kann die Elektrodenbaugruppe der Batterie jedes der Merkmale wie oben spezifiziert umfassen.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch eine Batterie bereitgestellt, die aufweist: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf der Basis einer Wicklungsachse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die positive Elektrode einen ersten Abschnitt aus aktivem Material, der mit einer Schicht aus aktivem Material beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Schicht aus aktivem Material beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig von dem Kern in Richtung des Außenumfangs der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind und sich in mehrere Schichten überlappen, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente gleichmäßig ist, und einen Bereich mit abnehmender Anzahl von überlappenden Schichten, der benachbart zu dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten angeordnet ist, aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten weg abnimmt, und in dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten eine überlappende Dicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm beträgt; ein Batteriegehäuse, das ein offenes Ende und einen diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt aufweist, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt aufgenommen ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine nach außen freiliegende Fläche aufzuweisen.
  • Die Batterie gemäß dem obigen Aspekt kann auch jedes der Merkmale der Batterie umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist. Die Batterie kann auch jeden der Aspekte einer Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben umfassen. Ferner kann die Elektrodenbaugruppe der Batterie jedes der Merkmale wie oben spezifiziert umfassen.
  • Zum Beispiel kann die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfassen, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 875 µm aufweisen.
  • In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch eine Batterie bereitgestellt, die aufweist: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die negative Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig von dem Kern in Richtung des Außenumfangs der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind und sich in mehrere Schichten überlappen, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeoberflächenbereich einen Überlappungsschichtanzahl-einheitlichen Bereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente einheitlich ist, und einen Überlappungsschichtanzahl-abnehmenden Bereich, der benachbart zu dem Überlappungsschichtanzahl-einheitlichen Bereich angeordnet ist, aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem Überlappungsschichtanzahl-einheitlichen Bereich weg abnimmt, und in dem Überlappungsschichtanzahl-einheitlichen Bereich eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 50 µm und 700 µm beträgt; ein Batteriegehäuse, das ein offenes Ende und einen diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt aufweist, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt aufgenommen ist, und das Batteriegehäuse elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen.
  • Die Batterie gemäß dem obigen Aspekt kann auch jedes der Merkmale der Batterie umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist. Die Batterie kann auch jeden der Aspekte einer Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben umfassen. Ferner kann die Elektrodenbaugruppe der Batterie jedes der Merkmale wie oben spezifiziert umfassen.
  • Zum Beispiel kann die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfassen, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm aufweisen.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Batteriepack bereitgestellt, der eine Vielzahl von oben beschriebenen Batterien umfasst. Dementsprechend kann der Batteriepack jedes der Merkmale der Batterie umfassen, die oben und unten, insbesondere unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, spezifiziert sind, sofern das nicht technisch unpassend ist. Jeder oder jeder des Batteriepacks kann jeden der Aspekte einer Elektrodenbaugruppe wie oben beschrieben umfassen. Ferner kann die Elektrodenbaugruppe, die in dem Batteriepack enthalten ist, jedes der Merkmale wie oben spezifiziert umfassen.
  • Zum Beispiel kann ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe der Batterie größer als 0,4 oder größer als 0,42, größer als 0,44 oder größer als 5 und kleiner als 10, kleiner als 8 oder kleiner als 6 sein.
  • Zum Beispiel kann die Batterie einen Formfaktor von 46110,4875,48110,4880 oder 4680 aufweisen.
  • Zum Beispiel kann die Batterie einen Widerstand von 4 Milliohm oder weniger aufweisen. Der Widerstand der Batteriezelle kann mindestens 0,5 mΩ, oder mindestens 1,0 mΩ, und/oder 3,8 mΩ, oder weniger, 3,5 mΩ, oder weniger oder 3 mΩ, oder weniger sein.
  • Gemäß einem Beispiel kann im Batteriepack die Vielzahl von Batterien in einer vorbestimmten Anzahl von Spalten angeordnet sein, so dass ein Elektrodenanschluss jeder Batterie und eine Außenfläche eines Bodenabschnitts eines Batteriegehäuses jeder Batterie nach oben weisen.
  • Gemäß einem anderen Beispiel kann der Batteriepack ferner mehrere Sammelschienen umfassen, die dazu ausgelegt sind, die Vielzahl von Batterien in Reihe und parallel zu verbinden.
  • Zum Beispiel kann die Vielzahl von Sammelschienen an einem oberen Abschnitt der Vielzahl von Batterien angeordnet sein, und jede der Sammelschienen kann einen Körperabschnitt aufweisen, der dazu ausgelegt ist, sich zwischen den Anschlüssen benachbarter Batterien auszudehnen; mehrere erste Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind, sich von einer Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einem Elektrodenanschluss einer an einer Seite befindlichen Batterie zu koppeln; und mehrere zweite Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind, sich von der anderen Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einer Außenfläche des Bodens des Batteriegehäuses einer an der anderen Seite befindlichen Batterie zu koppeln.
  • In einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird auch ein Fahrzeug bereitgestellt, das den Batteriepack umfasst.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN
  • Gemäß einem Beispiel ist es, da die unbeschichteten Abschnitte, die selbst von den oberen und unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe vorstehen, als Elektrodenlaschen verwendet werden, möglich, den Innenwiderstand der Batterie zu reduzieren und die Energiedichte zu erhöhen.
  • Gemäß einem anderen Beispiel ist es möglich, einen Kurzschluss in der zylindrischen Batterie zu verhindern, der durch eine teilweise Verformung der Elektrodenbaugruppe verursacht wird, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts der Elektrodenbaugruppe verbessert wird, so dass die Elektrodenbaugruppe den Innenumfang der Batterie im Prozess des Bildens des Wulstabschnitts des Batteriegehäuses nicht stört.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt zerrissen wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird, und die Anzahl der überlappenden Schichten der unbeschichteten Abschnitte wird ausreichend erhöht, um die Schweißfestigkeit des Stromabnehmers zu verbessern, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts der Elektrodenbaugruppe verbessert wird.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, die physikalischen Eigenschaften eines Bereichs, in dem der Stromabnehmer geschweißt wird, zu verbessern, indem eine Segmentstruktur auf den unbeschichteten Abschnitt der Elektrode aufgebracht wird und indem die Abmessungen (Breite, Höhe, Trennteilung) der Segmente optimiert werden, um die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente in einem Bereich, der als Schweißzielbereich verwendet wird, ausreichend zu erhöhen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Vielzahl von Segmenten hier auch als mehrere separate Laschen bezeichnet werden.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand bereitzustellen, indem eine Struktur aufgebracht wird, bei der ein Stromabnehmer über einen großen Bereich an einen Biegeflächenbereich geschweißt wird, der durch Biegen der Segmente gebildet wird.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine zylindrische Batterie mit einem verbesserten Design bereitzustellen, um eine elektrische Verdrahtung an einem oberen Abschnitt davon durchzuführen.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts, der an den Kern der Elektrodenbaugruppe angrenzt, verbessert ist, möglich, zu verhindern, dass der Hohlraum im Kern der Elektrodenbaugruppe blockiert wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird. Somit können der Elektrolytinj ektionsprozess und der Prozess des Schweißens des Batteriegehäuses (oder des Anschlusses) und des Stromabnehmers leicht durchgeführt werden.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine zylindrische Batterie mit einer Struktur bereitzustellen, die einen niedrigen Innenwiderstand aufweist, einen internen Kurzschluss verhindert und die Schweißfestigkeit des Stromabnehmers und des unbeschichteten Abschnitts verbessert, und ein Batteriepack sowie ein Fahrzeug, das die zylindrische Batterie beinhaltet.
  • Insbesondere kann die vorliegende Offenbarung eine zylindrische Batterie mit einem Durchmesser-zu-Höhe-Verhältnis von 0,4 oder mehr und einem Widerstand von 4 Milliohm (mohm) oder weniger und ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das diese beinhaltet, bereitstellen. Der Widerstand der Batteriezelle kann mindestens 0,5 mΩ, oder mindestens 1,0 mΩ, und/oder 3,8 mΩ, oder weniger, 3,5 mΩ, oder weniger oder 3 mΩ, oder weniger sein.
  • Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung mehrere andere Wirkungen aufweisen, und solche Wirkungen werden in jedem Beispiel beschrieben, oder jede Beschreibung, die von einem Fachmann leicht abgeleitet werden kann, wird für eine Wirkung weggelassen.
  • Figurenliste
  • Die begleitenden Zeichnungen veranschaulichen eine bevorzugte und dienen zusammen mit der vorangehenden Offenbarung dazu, ein weiteres Verständnis der technischen Merkmale der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen, und somit ist die vorliegende Offenbarung nicht als auf die Zeichnung beschränkt auszulegen.
    • 1 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt, die zur Herstellung einer herkömmlichen laschenlosen zylindrischen Batterie verwendet wird.
    • 2 ist ein Diagramm, das einen Elektrodenwicklungsprozess der herkömmlichen laschenlosen zylindrischen Batterie zeigt.
    • 3 ist ein Diagramm, das einen Schweißprozess eines Stromabnehmers an einen gebogenen Flächenbereich eines unbeschichteten Abschnitts bei der herkömmlichen laschenlosen zylindrischen Batterie zeigt.
    • 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 5 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 6 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 7a ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 7b ist ein Diagramm, das die Definitionen von Breite, Höhe und Trennungsteilung eines Segments gemäß einem Beispiel zeigt. Wie vorstehend erwähnt, kann die Vielzahl von Segmenten hier auch als mehrere separate Laschen bezeichnet werden. Im Folgenden wird der Begriff Segmente konsistent verwendet und kann sich auf die separaten Laschen beziehen, wie in den Ansprüchen angegeben.
    • 7c ist ein Diagramm, das einen Bogen zeigt, der durch ein unteres Ende eines Segments geformt wird, das eine Breite des Segments basierend auf einer Kernmitte einer Elektrodenbaugruppe definiert, wenn die Elektrode gemäß einem Beispiel gewickelt wird.
    • 7d ist ein Diagramm, das eine Beziehung von Höhen h1, h2, h3, h4 der Segmente, einem Kernradius (rc) und Radien r1, r2, r3, r4 einer Wicklungswindung zeigt, wo die Segmente erscheinen, gemäß einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung.
    • 7e ist ein Diagramm zum Bestimmen eines Maximalwerts (hmax) der Höhe (H) der Segmente in einem höhenvariablen Bereich der Segmente.
    • 7f ist ein schematisches Diagramm zum Veranschaulichen einer Formel zum Bestimmen eines unteren Innenwinkels (θ) des Segments.
    • 7g ist eine Draufsicht, die eine modifizierte Struktur der Elektrode zeigt.
    • 7h ist eine Draufsicht, die einen unabhängigen Bereich zeigt, wo sich eine Vielzahl von Segmenten befinden kann, wenn die Elektrode gemäß der Modifikation der vorliegenden Offenbarung als eine Elektrodenbaugruppe gewickelt ist.
    • 8a ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 8b ist ein Diagramm, das die Definitionen von Breite, Höhe und Trennungsteilung eines Segments gemäß einem anderen Beispiel zeigt.
    • 8c ist eine Draufsicht, die eine modifizierte Struktur der Elektrode zeigt.
    • 9 ist ein Diagramm, das Segmentstrukturen gemäß verschiedenen Modifikationen der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 10a ist ein Diagramm, das einen Querschnitt eines Biegeflächenbereichs zeigt, der durch Biegen des Segments zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin geformt wird.
    • 10b ist eine perspektivische Draufsicht, die schematisch eine Elektrodenbaugruppe zeigt, in der der Biegeflächenbereich geformt ist.
    • 10c ist ein Diagramm, das Ergebnisse zeigt, die durch Zählen der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang einer radialen Richtung in einem Biegeflächenbereich einer positiven Elektrode, die an einem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppen geformt ist, gemäß den Beispielen 1-1 bis 1-7 und einem Vergleichsbeispiel erhalten werden.
    • 10d ist ein Diagramm, das Ergebnisse zeigt, die durch Zählen der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang der radialen Richtung in einem Biegeflächenbereich einer positiven Elektrode, die an einem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppen geformt ist, gemäß den Beispielen 2-1 bis 2-5, den Beispielen 3-1 bis 3-4, den Beispielen 4-1 bis 4-3 und den Beispielen 5-1 und 5-2 erhalten werden.
    • 10e ist ein Diagramm, das Ergebnisse zeigt, die durch Zählen der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang der radialen Richtung in einem Biegeflächenbereich einer positiven Elektrode, die an einem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppen geformt ist, gemäß den Beispielen 6-1 bis 6-6 und den Beispielen 7-1 bis 7-6 erhalten werden.
    • 10f ist eine Draufsicht der Elektrodenbaugruppe, die einen gleichmäßigen Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten und einen abnehmenden Bereich b2 der Anzahl von überlappenden Schichten in dem Biegeflächenbereich des Segments gemäß einem Beispiel zeigt.
    • 11 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der die Elektrode des ersten Beispiels auf eine erste Elektrode (eine positive Elektrode) und eine zweite Elektrode (eine negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
    • 12 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der die Elektrode des zweiten Beispiels auf die erste Elektrode (die positive Elektrode) und die zweite Elektrode (die negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
    • 13 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der eine beliebige der Elektroden des dritten bis fünften Beispiels (Modifikationen davon) auf die erste Elektrode (die positive Elektrode) und die zweite Elektrode (die negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
    • 14 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
    • 15 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
    • 16 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
    • 17 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß einem Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 18 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 19 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 20 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 21 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 22 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 23 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 24 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 25 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 26 ist eine Draufsicht, die eine Struktur eines ersten Stromabnehmers gemäß einem Beispiel zeigt.
    • 27 ist eine Draufsicht, die eine Struktur eines zweiten Stromabnehmers gemäß einem Beispiel zeigt.
    • 28 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem mehrere zylindrische Batterien elektrisch verbunden sind.
    • 29 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 28.
    • 30 ist ein Diagramm, das schematisch einen Batteriepack gemäß einem Beispiel zeigt.
    • 31 ist ein Diagramm, das schematisch ein Fahrzeug zeigt, das den Batteriepack gemäß einem Beispiel beinhaltet.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden bevorzugte Beispiele der vorliegenden Offenbarung ausführlich unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. Vor der Beschreibung versteht es sich, dass die Begriffe, die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendet werden, nicht als auf allgemeine und wortwörtliche Bedeutungen beschränkt ausgelegt werden sollten, sondern auf Grundlage der Bedeutungen und Konzepte, die technischen Aspekten der vorliegenden Offenbarung entsprechen, auf der Grundlage des Grundsatzes interpretiert werden sollten, dass es dem Erfinder erlaubt ist, Begriffe angemessen für die beste Erläuterung zu definieren.
  • Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung nur ein bevorzugtes Beispiel nur zum Zwecke von Veranschaulichungen, die den Umfang der Offenbarung nicht einschränken sollen, so dass es sich versteht, dass andere Äquivalente und Modifikationen daran vorgenommen werden könnten, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
  • Zusätzlich können, um das Verständnis der Erfindung zu erleichtern, in den begleitenden Zeichnungen einige Komponenten nicht maßstabsgetreu gezeichnet sein, sondern ihre Abmessungen können übertrieben sein. Auch können den gleichen Komponenten in verschiedenen Beispielen die gleichen Bezugszeichen zugewiesen sein.
  • Wenn erklärt wird, dass zwei Aufgaben „identisch“ sind, bedeutet dies, dass diese Aufgaben „im Wesentlichen identisch“ sind. Dementsprechend können die im Wesentlichen identischen Aufgaben Abweichungen umfassen, die in der Technik als gering betrachtet werden, zum Beispiel Abweichungen innerhalb von 5 %. Auch kann, wenn erklärt wird, dass bestimmte Parameter in einem Bereich einheitlich sind, dies bedeuten, dass die Parameter hinsichtlich eines Durchschnitts in dem entsprechenden Bereich einheitlich sind.
  • Zuerst wird eine Elektrodenbaugruppe gemäß einem Beispiel beschrieben. Die Elektrodenbaugruppe kann eine Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ sein, in der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode mit einer Blattform und einem dazwischen angeordneten Separator in einer Richtung gewickelt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine spezifische Art der Elektrodenbaugruppe beschränkt.
  • Zum Beispiel weist zumindest eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt auf, der an einem langen Seitenende in der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmasse beschichtet ist. Zumindest ein Teil des unbeschichteten Abschnitts wird für sich genommen als eine Elektrodenlasche verwendet. Der unbeschichtete Abschnitt weist einen kernseitigen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an einen Kern der Elektrodenbaugruppe, einen umlaufenden unbeschichteten Abschnitt angrenzend an einen Außenumfang der Elektrodenbaugruppe und einen unbeschichteten Zwischenabschnitt auf, der zwischen dem kernseitigen unbeschichteten Abschnitt und dem umlaufenden unbeschichteten Abschnitt angeordnet ist.
  • Zum Beispiel weist zumindest einer des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts und des umlaufenden unbeschichteten Abschnitts eine relativ geringere Höhe als der unbeschichtete Zwischenabschnitt auf.
  • 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode 40 gemäß der ersten zeigt.
  • Bezugnehmend auf 4 weist die Elektrode 40 des ersten Beispiels einen Stromkollektor 41 auf, der aus einer Metallfolie und einer Aktivmasseschicht 42 gebildet ist. Die Metallfolie kann ein Metall mit Leitfähigkeit sein, zum Beispiel Aluminium oder Kupfer, und ist entsprechend der Polarität der Elektrode 40 geeignet ausgewählt. Die Aktivmassenschicht 42 ist auf zumindest einer Oberfläche des Stromkollektors 41 gebildet. Die Aktivmassenschicht 42 ist entlang der Wicklungsrichtung X gebildet. Die Elektrode 40 weist einen unbeschichteten Abschnitt 43 an dem langen Seitenende in der Wicklungsrichtung X auf. Der unbeschichtete Abschnitt 43 ist ein Teilbereich des Stromkollektors 41, wo dieser nicht mit Aktivmasse beschichtet ist. Der Bereich des Stromkollektors 41, wo die Aktivmasse gebildet ist, kann als ein Aktivmassenabschnitt bezeichnet werden.
  • In der Elektrode 40 kann die Breite des Aktivmassenabschnitts in einer Richtung entlang einer kurzen Seite des Stromkollektors 4150 mm bis 120 mm betragen, und die Länge des Aktivmassenabschnitts in einer Richtung entlang einer langen Seite des Stromkollektors 41 kann 3 m bis 5 m betragen. Dementsprechend kann das Verhältnis der kurzen Seite zu der langen Seite des Aktivmassenabschnitts 1 % bis 4 % betragen.
  • Zum Beispiel kann in der Elektrode 40 die Breite des Aktivmassenabschnitts in einer Richtung entlang einer kurzen Seite des Stromkollektors 41 60 mm bis 70 mm betragen, und die Länge des Aktivmassenabschnitts in einer Richtung entlang einer langen Seite des Stromkollektors 41 kann 3 m bis 5 m betragen. Dementsprechend kann das Verhältnis der kurzen Seite zu der langen Seite des Aktivmassenabschnitts 1,2 % bis 2,3 % betragen.
  • Das Verhältnis der kurzen Seite zu der langen Seite des Aktivmassenabschnitts ist signifikant kleiner als das Verhältnis der kurzen Seite zu der langen Seite eines Aktivmassenabschnitts in der Elektrode, die in einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 1865 oder 2170 verwendet wird, was 6 % bis 11 % beträgt.
  • Zum Beispiel kann der Stromabnehmer 41 eine Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und eine Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 aufweisen. Die Dehnung und Zugfestigkeit können gemäß dem Messverfahren von IPC-TM-650 gemessen werden. Die Elektrode 40 wird durch Ausbilden einer Aktivmassenschicht 42 auf dem Stromkollektor 41 und dann Komprimieren derselben hergestellt. Während der Kompression weisen ein Bereich des unbeschichteten Abschnitts 43 und ein Bereich der Aktivmassenschicht 42 unterschiedliche Dehnungen auf. Daher tritt eine Schwellung auf der Elektrode 40 nach der Kompression auf, und die Schwellung ist stärker, da die Elektrode 40 länger ist.
  • Die Optimierung der Dehnung und Zugfestigkeit für den Stromkollektor 41 reduziert die Wölbungslänge nach der Kompression auf weniger als 20 mm, wenn die Länge der Elektrode 40 etwa 4 m beträgt. Die Wölbungslänge ist ein maximaler Betrag der Auslenkung der Elektrode 20 in der Wickelrichtung X, wenn die angeschwollene Elektrode 20 aufgerollt ist. Der maximale Betrag der Auslenkung kann an einem Umfangsende gemessen werden. Die Elektrode 40, bei der die Dehnung und Zugfestigkeit des Stromabnehmers 41 optimiert sind, weist eine kleine Wölbungslänge auf, so dass es keinen mäandernden Defekt gibt, während der unbeschichtete Abschnitt 43 gekerbt oder die Elektrode 40 gewickelt wird.
  • Der Stromabnehmer 41 neigt dazu, leicht gebrochen zu werden, da die Dehnbarkeit gering ist. Wenn die Dehnung des Stromkollektors 41 weniger als 1,5 % beträgt, wird die Rollprozesseffizienz des Stromkollektors 41 verschlechtert, und somit kann, wenn die mit der Aktivmassenschicht 42 beschichtete Elektrode 40 auf den Stromkollektor 41 komprimiert wird, eine Trennung in dem Stromkollektor 41 auftreten. Währenddessen wird, wenn die Dehnung des Stromkollektors 41 3,0 % überschreitet, der Aktivmassenabschnitt der Elektrode 40 mehr gedehnt, und dementsprechend nimmt die Wölbungslänge signifikant zu. Wenn die Zugfestigkeit des Stromkollektors 41 weniger als 25 kgf/mm2 oder mehr als 35 kgf/mm2 beträgt, wird die Elektrodenprozesseffizienz der Elektrode 40 verschlechtert.
  • Das Wölbungsphänomen ist bei einem Stromkollektor mit positiver Elektrode, der aus einer Aluminiumfolie gebildet ist, besonders problematisch. Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann, wenn eine Aluminiumfolie mit einer Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und einer Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 als ein Stromkollektor verwendet wird, das Wölbungsphänomen unterdrückt werden. Es ist bevorzugt, dass eine Aktivmassenschicht auf dem Stromkollektor gebildet ist, um als eine positive Elektrode zu dienen.
  • Zum Beispiel kann eine Isolationsbeschichtungslage 44 an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht 42 und dem unbeschichteten Abschnitt 43 gebildet sein. Die Isolationsbeschichtungslage 44 ist derart gebildet, dass mindestens ein Teil davon die Grenze zwischen der Aktivmassenschicht 42 und dem unbeschichteten Abschnitt 43 überlappt. Die Isolationsbeschichtungslage 44 verhindert einen Kurzschluss zwischen zwei Elektroden mit unterschiedlichen Polaritäten und einander zugewandt mit einem dazwischen angeordneten Separator. Die Isolationsbeschichtungslage 44 weist eine Breite von 0,3 mm bis 5 mm auf und kann somit den Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht 42 und den unbeschichteten Abschnitt 43 bedecken. Die Breite der Isolationsbeschichtungslage 44 kann in einer Wicklungsrichtung der Elektrode 40 variieren. Die Isolationsbeschichtungslage 44 enthält ein Polymerharz und kann anorganische Füllstoffe wie Al2O3 enthalten. Der Abschnitt des Stromkollektors 41, der durch die Isolationsbeschichtungslage 44 bedeckt ist, ist kein Bereich, der mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, und kann somit als ein unbeschichteter Abschnitt betrachtet werden.
  • Der unbeschichtete Abschnitt 43 kann einen kernseitigen unbeschichteten Abschnitt B1 angrenzend an die Kernseite der Elektrodenbaugruppe, einen umlaufenden unbeschichteten Abschnitt B3 angrenzend an die Außenumfangsseite der Elektrodenbaugruppe und einen unbeschichteten Zwischenabschnitt B2 aufweisen, der zwischen dem kernseitigen unbeschichteten Abschnitt B1 und dem umlaufenden unbeschichteten Abschnitt B3 angeordnet ist.
  • Der kernseitige unbeschichtete Abschnitt B1, der umlaufende unbeschichtete Abschnitt B3 und der unbeschichtete Zwischenabschnitt B3 können als ein unbeschichteter Abschnitt eines Bereichs angrenzend an den Kern, ein unbeschichteter Abschnitt eines Bereichs angrenzend an den Außenumfang bzw. ein unbeschichteter Abschnitt eines verbleibenden Bereichs mit Ausnahme des Vorstehenden definiert sein, wenn die Elektrode 40 zu einer Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ gewickelt wird.
  • Im Folgenden werden der kernseitige unbeschichtete Abschnitt B1, der umlaufende unbeschichtete Abschnitt B3 und der unbeschichtete Zwischenabschnitt B2 als ein erster Abschnitt, ein zweiter Abschnitt bzw. ein dritter Abschnitt bezeichnet.
  • In einem Beispiel kann der erste Abschnitt B1 ein unbeschichteter Abschnitt des Elektrodenbereichs mit einer innersten Wicklungswindung sein und der zweite Abschnitt kann ein unbeschichteter Abschnitt des Elektrodenbereichs mit einer äußersten Wicklungswindung sein.
  • In einem anderen Beispiel kann die Grenze von B1/B2 geeigneterweise als eine Stelle, an dem sich die Höhe (oder das Änderungsmuster) des unbeschichteten Abschnitts im Wesentlichen von dem Kern der Elektrodenbaugruppe zu dem Außenumfang ändert, oder eine Stelle mit einem bestimmten Prozentsatz (%) basierend auf dem Radius der Elektrodenbaugruppe (z. B. 5 % Stelle, 10 % Stelle, 15 % Stelle des Radius usw.) definiert sein.
  • Die Grenze von B2/B3 ist eine Stelle, an der sich die Höhe (oder das Änderungsmuster) des unbeschichteten Abschnitts im Wesentlichen von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern ändert, oder eine Stelle mit einem bestimmten Prozentsatz (%) basierend auf dem Radius der Elektrodenbaugruppe (z. B. 85 % Stelle, 90 % Stelle, 95 % Stelle des Radius usw.). Wenn die Grenze von B1/B2 und die Grenze von B2/B3 spezifiziert sind, kann der dritte Abschnitt B2 automatisch spezifiziert werden.
  • Wenn nur die Grenze von B1/B2 spezifiziert ist, kann die Grenze von B2/B3 an einer Stelle nahe dem Umfang der Elektrodenbaugruppe geeignet ausgewählt werden. In einem Beispiel kann der zweite Abschnitt als ein unbeschichteter Abschnitt des Elektrodenbereichs definiert sein, der eine äußerste Wicklungswindung bildet. Wenn umgekehrt nur die Grenze von B2/B3 spezifiziert ist, kann die Grenze von B1/B2 an einer Stelle nahe dem Kern der Elektrodenbaugruppe geeignet ausgewählt werden. In einem Beispiel kann der erste Abschnitt als ein unbeschichteter Abschnitt des Elektrodenbereichs definiert sein, der eine innerste Wicklungswindung bildet.
  • In dem ersten Beispiel ist die Höhe des unbeschichteten Abschnitts 43 nicht konstant und es besteht eine relative Differenz in der Wicklungsrichtung X. Das heißt, die Höhe (Länge in der Y-Achsenrichtung) des zweiten Abschnitts B3 ist relativ kleiner als die des ersten Abschnitts B1 und des dritten Abschnitts B2.
  • 5 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode 45 gemäß der zweiten zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 5 unterscheidet sich die Elektrode 45 des zweiten Beispiels von der des ersten Beispiels nur dadurch, dass die Höhe des zweiten Abschnitts B3 zu dem Außenumfang hin allmählich abnimmt und die andere Konfiguration im Wesentlichen gleich ist.
  • In einer Modifikation kann der zweite Abschnitt B3 in eine Stufenform (siehe gepunktete Linien) umgewandelt werden, in der die Höhe schrittweise abnimmt.
  • 6 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode 50 gemäß der dritten zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 6 sind in der Elektrode 50 des dritten Beispiels die Höhen des ersten Abschnitts B1 und des zweiten Abschnitts B30 oder mehr und relativ kleiner als die des dritten Abschnitts B2. Zusätzlich können die Höhen des ersten Abschnitts B1 und des zweiten Abschnitts B3 gleich oder voneinander verschieden sein.
  • Zum Beispiel kann die Höhe des dritten Abschnitts B2 eine Stufenform aufweisen, die von dem Kern zu dem Außenumfang schrittweise zunimmt.
  • Die Muster 1 bis 7 klassifizieren den dritten Abschnitt B2 basierend auf der Position, an der sich die Höhe des unbeschichteten Abschnitts 43 ändert. Zum Beispiel können die Anzahl der Muster und die Höhe (Länge in der Y-Achsenrichtung) und Breite (Länge in der X-Achsenrichtung) jedes Musters eingestellt werden, um die Spannung während des Biegeprozesses des unbeschichteten Abschnitts 43 so weit wie möglich zu verteilen. Die Spannungsverteilung soll verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 zerrissen wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43 zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen wird.
  • Die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 wird durch Anwenden einer Bedingung entworfen, dass der Kern der Elektrodenbaugruppe nicht bedeckt ist, wenn die Muster des dritten Abschnitts B2 zum Kern hin gebogen werden. Der Kern bedeutet einen Hohlraum, der an der Wicklungsmitte der Elektrodenbaugruppe vorhanden ist.
  • In einem Beispiel kann die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 proportional zur Biegelänge von Muster 1 zunehmen. Die Biegelänge entspricht der Höhe des Musters basierend auf der Biegestelle (dem Biegepunkt) des Musters.
  • Zum Beispiel kann die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 so eingestellt werden, dass die radiale Breite der Wicklungswindungen, die durch den ersten Abschnitt B1 gebildet werden, größer oder gleich der Biegelänge von Muster 1 ist. In einem modifizierten Beispiel kann die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 so eingestellt werden, dass der Wert, der durch Subtrahieren der radialen Breite der Wicklungswindungen, die durch den ersten Abschnitt B1 gebildet werden, von der Biegelänge von Muster 1 erhalten wird, kleiner als 0 oder kleiner oder gleich 10 % des Radius des Kerns ist.
  • In einem spezifischen Beispiel, wenn die Elektrode 60 zur Herstellung einer Elektrodenbaugruppe einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 verwendet wird, wird die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 auf 180 bis 350 mm gemäß dem Durchmesser des Kerns der Elektrodenbaugruppe und der Biegelänge von Muster 1 eingestellt.
  • In einem Beispiel kann die Breite jedes Musters ausgelegt werden, um eine oder mehrere Wicklungswindungen der Elektrodenbaugruppe zu bilden.
  • In einer Modifikation kann die Höhe des dritten Abschnitts B2 eine Stufenform aufweisen, die von dem Kern zu dem Außenumfang zunimmt und dann abnimmt.
  • In einer anderen Modifikation kann der zweite Abschnitt B3 modifiziert werden, um die gleiche Struktur wie das zweite Beispiel aufzuweisen.
  • In noch einer anderen Modifikation kann die Musterstruktur, die auf den dritten Abschnitt B2 angewendet wird, auf den zweiten Abschnitt B3 erweitert werden (siehe eine gepunktete Linie).
  • 7a ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode 60 gemäß der vierten zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 7a sind in der Elektrode 60 des vierten Beispiels die Höhen des ersten Abschnitts B1 und des zweiten Abschnitts B3 in der Wickelachsenrichtung (Y) 0 oder mehr und relativ kleiner als die des dritten Abschnitts B2. Zusätzlich kann die Höhe des ersten Abschnitts B1 und des zweiten Abschnitts B3 in der Wickelachsenrichtung (Y) gleich oder unterschiedlich sein.
  • Zum Beispiel kann zumindest ein Teilbereich des dritten Abschnitts B2 eine Vielzahl von Segmenten 61 aufweisen. Wie vorstehend erwähnt, kann die Vielzahl von Segmenten hier auch als mehrere separate Laschen bezeichnet werden. Im Folgenden wird der Begriff Segmente konsistent verwendet und kann sich auf die separaten Laschen beziehen, wie in den Ansprüchen angegeben. Die Vielzahl von Segmenten 61 kann in der Höhe schrittweise vom Kern zum Außenumfang zunehmen. Die Vielzahl von Segmenten 61 weist eine geometrische Form auf, in der die Breite von unten nach oben allmählich abnimmt. Zum Beispiel ist die geometrische Form eine Trapezform. Wie später erklärt wird, kann die Form der geometrischen Figur auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
  • Das Segment 61 kann durch Laserkerben gebildet werden. Das Segment 61 kann durch einen bekannten Metallfolienschneidprozess, wie etwa Ultraschallschneiden oder Stanzen, gebildet werden.
  • Um zu verhindern, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die Isolationsbeschichtungslage 44 während des Biegens des unbeschichteten Abschnitts 43 beschädigt werden, ist es in dem vierten Beispiel bevorzugt, einen vorbestimmten Spalt zwischen einem Boden G (siehe 7b) einer Schnittnut 63 zwischen den Segmenten 61 und der Aktivmassenschicht 42 bereitzustellen. Dies liegt daran, dass Spannung in der Nähe des Bodens der Schnittnut 63 konzentriert ist, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43 gebogen wird. Der Spalt beträgt vorzugsweise 0,2 mm bis 4 mm, bevorzugter 1,5 mm bis 2,5 mm. Der Spalt kann auch entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrode 60 variieren. Wenn der Spalt innerhalb des entsprechenden numerischen Bereichs eingestellt wird, kann verhindert werden, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die Isolationsbeschichtungslage 44 in der Nähe des Bodens der Schnittnut 63 durch die Spannung beschädigt werden, die während des Biegens des unbeschichteten Abschnitts 43 erzeugt wird. Zusätzlich kann der Spalt verhindern, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die Isolationsbeschichtungslage 44 aufgrund von Toleranzen während des Kerbens oder Schneidens der Segmente 61 beschädigt werden. Das untere Ende der Schnittnut 63 und die Isolationsbeschichtungslage 44 können um 0,5 mm bis 2,0 mm getrennt sein. Wenn die Elektrode 60 gewunden ist, kann das Ende der Isolationsbeschichtungslage 44 in der Wicklungsachsenrichtung (Y) im Bereich von -2 mm bis 2 mm entlang der Wicklungsachsenrichtung in Bezug auf das Ende des Separators angeordnet sein. Die Isolationsbeschichtungslage 44 kann einen Kurzschluss zwischen zwei Elektroden mit unterschiedlichen Polaritäten und einander zugewandt mit einem dazwischen angeordneten Separator verhindern und den Biegepunkt unterstützen, wenn die Segmente 61 gebogen sind. Um den Effekt des Verhinderns eines Kurzschlusses zwischen den zwei Elektroden zu verbessern, kann die Isolationsbeschichtungslage 44 aus dem Separator freigelegt sein. Zusätzlich kann, um den Effekt des Verhinderns eines Kurzschlusses zwischen den zwei Elektroden weiter zu maximieren, die Breite der Isolationsbeschichtungslage 44 erhöht sein, sodass ihr Ende in der Wicklungsachsenrichtung (Y) höher angeordnet ist als das untere Ende der Schnittnut 63. In einem Beispiel kann das Ende der Isolationsbeschichtungslage 44 in der Wicklungsachsenrichtung innerhalb des Bereichs von - 2 mm bis +2 mm in Bezug auf das untere Ende der Schnittnut 63 angeordnet sein.
  • Die Vielzahl von Segmenten 61 kann eine Vielzahl von Segmentgruppen vom Kern zum Außenumfang bilden. Die Vielzahl von Segmenten, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, können hinsichtlich mindestens eines von einer Breite, einer Höhe und einem Trennungsteilung im Wesentlichen gleich zueinander sein. Die Breite, die Höhe und der Trennungsteilung von Segmenten, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, können gleich zueinander sein.
  • 7b ist ein Diagramm, das die Definitionen von Breite (D), Höhe (H) und Trennungsteilung (P) des trapezförmigen Segments 61 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 7b sind die Breite (D), die Höhe (H) und die Trennungsteilung (P) des Segments 61 ausgelegt, um eine anormale Verformung des unbeschichteten Abschnitts 43 zu verhindern, während die Anzahl der überlappenden Schichten ausreichend erhöht wird, um zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 nahe dem Biegepunkt während des Biegens des unbeschichteten Abschnitts 43 zerbrochen wird, und eine ausreichende Schweißfestigkeit des unbeschichteten Abschnitts 43 zu verbessern.
  • Das Segment 61 ist auf einer Linie G gebogen, die durch das untere Ende der Schnittnut 63 oder über der Linie G verläuft. Die Schnittnut 63 kann das Biegen des Segments 61 in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe geschmeidig und einfach machen.
  • Die Breite (D) des Segments 61 ist als eine Länge zwischen zwei Stellen definiert, an denen zwei gerade Linien, die sich von beiden Seiten 63b des Segments 61 erstrecken, auf eine gerade Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt. Die Höhe (H) des Segments 61 ist als ein kürzester Abstand zwischen der obersten Seite des Segments 61 und einer geraden Linie definiert, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt. Die Trennungsteilung (P) des Segments 61 ist als eine Länge zwischen zwei Stellen definiert, an denen eine gerade Linie, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt, auf gerade Linien trifft, die sich von zwei Seiten 63b erstrecken, die mit dem unteren Abschnitt 63a verbunden sind. Wenn die Seite 63b und/oder der untere Abschnitt 63a gekrümmt ist, kann die gerade Linie durch eine Tangentenlinie ersetzt werden, die sich von der Seite 63b und/oder dem unteren Abschnitt 63a am Schnittpunkt erstreckt, an dem die Seite 63b und der untere Abschnitt 63a aufeinandertreffen.
  • Zum Beispiel beträgt die Breite (D) des Segments 61 mindestens 1 mm. Wenn D kleiner als 1 mm ist, kann ein Bereich, in dem das Segment 61 nicht genug überlappt, um die Schweißfestigkeit zu gewährleisten, oder ein leerer Raum (Spalt) auftreten, wenn das Segment 61 zum Kern hin gebogen ist.
  • Zum Beispiel kann die Breite (D) des Segments 61 gemäß dem Radius der Wicklungswindung, wo sich das Segment 61 befindet, adaptiv eingestellt werden, sodass das Segment 61 leicht in der radialen Richtung überlappt, wenn das Segment 61 zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen ist.
  • 7c ist ein Diagramm, das einen Bogen (A1A2) zeigt, der durch das untere Ende (Liniensegment Dab von 7b) des Segments 61 geformt wird, wo die Breite (D) des Segments 61 definiert ist, wenn die Elektrode 60 gemäß einem Beispiel gewickelt wird, basierend auf der Kernmitte O der Elektrodenbaugruppe.
  • Unter Bezugnahme auf 7c weist der Bogen (A1A2) eine Länge auf, die der Breite (D) des Segments 61 entspricht, und weist einen Umfangswinkel (Φ) in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe auf. Der Umfangswinkel (Φ) kann als ein Winkel zwischen zwei Liniensegmenten definiert sein, die beide Enden des Bogens (A1A2) und die Kernmitte O auf einer Ebene senkrecht zu der Wickelachse verbinden, die durch den Bogen (A1A2) verläuft.
  • Wenn die Länge des Bogens (A1A2) des Segments 61 gleich ist, nimmt der Umfangswinkel (Φ) ab, wenn der Radius (r) der Wickelwindung, wo sich das Segment 61 befindet, zunimmt. Wenn umgekehrt der Umfangswinkel (Φ) des Segments 61 gleich ist, nimmt die Länge des Bogens (A1A2) proportional zu, wenn der Radius (r) der Wickelwindung, wo sich das Segment 61 befindet, zunimmt.
  • Der Umfangswinkel (Φ) beeinflusst die Biegequalität des Segments 61. In der Zeichnung gibt ein durchgezogener Pfeil eine Richtung einer Kraft an, die angewendet wird, um das Segment 61 zu biegen, und ein gepunkteter Pfeil gibt eine Richtung an, in der das Segment 61 gebogen wird. Die Biegerichtung ist in Richtung der Kernmitte O.
  • Der Umfangswinkel (Φ) des Segments 61 kann vorzugsweise 45 Grad oder weniger und bevorzugter 30 Grad oder weniger betragen, abhängig von einem Radius (r) einer Wickelwindung, an der sich das Segment 61 befindet, um dadurch die Gleichmäßigkeit der Biegung zu verbessern und das Auftreten von Rissen zu verhindern.
  • In einem Aspekt kann der Umfangswinkel (Φ) des Segments 61 allmählich oder schrittweise entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe innerhalb des obigen numerischen Bereichs zunehmen oder abnehmen. In einem anderen Aspekt kann der Umfangswinkel (Φ) des Segments 61 allmählich oder schrittweise zunehmen und dann allmählich oder schrittweise entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe innerhalb des obigen numerischen Bereichs abnehmen oder umgekehrt. In einem anderen Aspekt kann der Umfangswinkel (Φ) des Segments 61 entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe innerhalb des obigen numerischen Bereichs im Wesentlichen gleich sein.
  • Gemäß dem Experiment ist, wenn der Umfangswinkel (Φ) des Segments 6145 Grad überschreitet, die Biegeform des Segments 61 nicht gleichmäßig. Die Kraft, die auf einen Mittelteil des Segments 61 angewendet wird, unterscheidet sich gravierend von der Kraft, die auf einen Seitenteil angewendet wird, so dass das Segment 61 in der Umfangsrichtung nicht gleichmäßig gedrückt wird. Zusätzlich besteht, wenn die Druckkraft für die Gleichmäßigkeit der Biegung erhöht wird, die Möglichkeit, dass Risse in dem unbeschichteten Abschnitt 43 nahe der Schnittnut 63 auftreten können.
  • In einem Beispiel ist der Umfangswinkel (Φ) der Segmente 61, die in der Elektrode 60 enthalten sind, im Wesentlichen gleich, und die Breite des Segments 61 kann proportional erhöht werden, wenn der Radius (r) der Wickelwindung, wo sich das Segment 61 befindet, zunimmt. Der Begriff „im Wesentlichen identisch“ bedeutet, dass sie vollständig identisch sind oder dass es eine Abweichung von weniger als 5 % gibt.
  • Wenn zum Beispiel der Radius der Elektrodenbaugruppe 22 mm beträgt, der Radius des Kerns 4 mm beträgt und das Segment 61 beginnt, von der Wickelwindung, die sich an einer Stelle befindet, wo der Radius 7 mm beträgt, angeordnet zu werden, wenn der Umfangswinkel (Φ) der Segmente 61 bei 28,6 Grad konstant ist, kann die Breite (D) des Segments 61 gemäß dem Radius (r) der Wickelwindung, wo sich das Segment 61 befindet, proportional erhöht werden, wie in Tabelle 1 unten gezeigt. Das heißt, die Breite des Segments 61 kann mit im Wesentlichen der gleichen Rate um 0,5 mm erhöht werden, wenn der Radius (r) der Wickelwindung um 1 mm zunimmt.
    Figure DE202022002769U1_0005
  • Zum Beispiel kann die Breite D(r) des Segments 61, das sich in einer Wicklungswindung mit einem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte O der Elektrodenbaugruppe befindet, in einem Bereich bestimmt werden, der die nachstehende Formel 1 erfüllt. 1 ≤ D ( r ) ≤ ( 2 ⋅ π ⋅ r / 360 ° ) ⋅ 45 °
    Figure DE202022002769U1_0006
  • Zum Beispiel nimmt jedes der Vielzahl von Segmenten 61, während der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zu oder umgekehrt.
  • In einem anderen Aspekt nimmt jedes der Vielzahl von Segmenten 61, während der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 1 mm bis 11 mm zu oder umgekehrt.
  • In einem anderen Aspekt nimmt jedes der Vielzahl von Segmenten 61, während der Radius (r) der Wicklungswindung zunimmt, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zu und dann allmählich oder schrittweise abnimmt oder umgekehrt.
  • In einem anderen Aspekt nimmt jedes der Vielzahl von Segmenten 61, während der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zu und dann allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 1 mm bis 11 mm zu oder umgekehrt.
  • In einem anderen Aspekt kann ein Variationsverhältnis von D(r), wenn der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, abhängig vom Radius (r) im Wesentlichen gleich oder unterschiedlich sein.
  • In einem anderen Aspekt kann ein Variationsverhältnis von D(r), wenn der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, abhängig vom Radius (r) innerhalb des Bereichs von 1 mm bis 11 mm im Wesentlichen gleich oder unterschiedlich sein.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7b kann die Höhe (H) des Segments 61 2 mm oder mehr betragen. Wenn D2 kleiner als 2 mm ist, kann ein Bereich, in dem das Segment 61 nicht genug überlappt, um die Schweißfestigkeit zu gewährleisten, oder ein leerer Raum (Spalt) auftreten, wenn das Segment 61 zum Kern hin gebogen ist.
  • Die Höhe (H) des Segments 61 kann durch Anwenden der Bedingung bestimmt werden, dass das Segment 61 den Kern nicht bedeckt, wenn es zum Kern hin gebogen wird. Zum Beispiel kann die Höhe (H) des Segments 61 so eingestellt werden, dass der Kern um 90 % oder mehr seines Durchmessers nach außen geöffnet werden kann.
  • Zum Beispiel kann die Höhe (H) des Segments 61 allmählich vom Kern zum Außenumfang zunehmen, abhängig vom Radius des Kerns und dem Radius der Wicklungswindung, wo sich das Segment 61 befindet.
  • In einem Beispiel kann unter der Annahme, dass die Höhe (H) des Segments 61 schrittweise über N Stufen von h1 bis hn zunimmt, wenn der Radius der Wicklungswindung zunimmt, wenn eine k-te Höhe des Segments 61 hk ist (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N), ein Startradius der Wicklungswindung, die das Segment 61 mit der Höhe hk beinhaltet, rk ist und der Radius des Kerns rc ist, die Höhe h1 bis hn des Segments 61 bestimmt werden, um die nachstehende Formel 2 zu erfüllen.
    2  mm ≤ h k ≤ r k − α ⋅ r c ( vorzugsweise ist  ∝   0,90  bis  1 )
    Figure DE202022002769U1_0007
  • Wenn die Höhe (hk) des Segments 61 die Formel 2 erfüllt, können 90 % oder mehr des Durchmessers des Kerns nach außen geöffnet werden, auch wenn das Segment 61 in Richtung des Kerns gebogen ist.
  • In einem Beispiel beträgt der Gesamtwicklungswindungsradius der Elektrode 60 22 mm, die Höhe des Segments 61 beginnt bei 3 mm, die Höhe des Segments 61 nimmt nacheinander auf 3 mm, 4 mm, 5 mm und 6 mm zu, immer wenn der Radius der Wicklungswindung, die das Segment 61 enthält, um 1 mm zunimmt, und die Höhe des Segments 61 kann bei 6 mm in der verbleibenden Wicklungswindung im Wesentlichen gleich gehalten werden. Das heißt, unter den Radien aller Wicklungswindungen beträgt die radiale Richtungsbreite eines höhenvariablen Bereichs des Segments 613 mm, und der verbleibende radiale Bereich entspricht einem höheneinheitlichen Bereich.
  • In diesem Fall kann gemäß dem Radius (rc) des Kerns der Elektrodenbaugruppe der Startradius r1, r2, r3, r4 der Wicklungswindung, die das Segment 61 mit der Höhe von 3 mm, 4 mm, 5 mm und 6 mm beinhaltet, wie in der nachstehenden Tabelle 2 gezeigt sein, wenn α 1 ist und die Bedingung gleichen Vorzeichens in einer korrekten Ungleichung der obigen Formel angewendet wird. Tabelle 2
    Segmenthöhe (mm)
    Element 3 (h1) 4 (h2) 5 (h3) 6 (h4)
    Kernradius (rc) (mm) 2 5 (r1) 6 (r2) 7 (r3) 8 (r4)
    2,5 5,5 (r1) 6,5 (r2) 7,5 (r3) 8,5 (r4)
    3 6 (r1) 7 (r2) 8 (r3) 9 (r4)
    3,5 6,5 (r1) 7,5 (r2) 8,5 (r3) 9,5 (r4)
    4 7 (r1) 8 (r2) 9 (r3) 10 (r4)
  • Wenn das Segment 61 an der in Tabelle 2 gezeigten radialen Stelle angeordnet ist, ist der Kern nicht von dem Segment 61 bedeckt, selbst wenn das Segment 61 zum Kern hin gebogen ist. Unterdessen kann r1, r2, r3, r4, das in Tabelle 2 gezeigt ist, gemäß dem α-Wert zum Kern hin verschoben werden. In einem Beispiel, wenn α 0,90 ist, kann r1, r2, r3, r4 um 10 % des Kernradius zum Kern hin verschoben werden. In diesem Fall, wenn das Segment 61 zum Kern hin gebogen ist, sind 10 % des Kernradius von dem Segment 61 bedeckt, r1, r2, r3, r4, die in Tabelle 2 gezeigt sind, sind Grenzwerte der Stelle, wo das Segment 61 startet. Dementsprechend kann die Stelle des Segments 61 um einen vorbestimmten Abstand zum Außenumfang weiter zu dem in Tabelle 1 gezeigten Radius verschoben werden.
  • 7d ist ein Diagramm, das schematisch die Beziehung zwischen den Höhen h1, h2, h3, h4 des Segments, dem Kernradius (rc) und dem Radius r1, r2, r3, r4 der Wicklungswindung veranschaulicht, an der das Segment 61 zu erscheinen beginnt.
  • Unter Bezugnahme auf Tabelle 2 und 7d zusammen, wenn zum Beispiel der Radius (rc) des Kerns C 3 m ist, können der Startradius r1, r2, r3 und r4 der Wicklungswindung, die das Segment 61 mit der Höhe von 3 mm (h1), 4 mm (h2), 5 mm (h3) und 6 mm (h4) beinhaltet, 6 mm, 7 mm, 8 mm bzw. 9 mm betragen, und die Höhe des Segments 61 kann als 6 mm vom Radius von 9 mm bis zur letzten Wicklungswindung beibehalten werden. Außerdem kann eine Wicklungswindung mit einem Radius von weniger als 6 mm (r1) das Segment 61 nicht beinhalten. Da sich in diesem Beispiel das Segment 61 mit einer Höhe von 3 mm (h1), das dem Kern C am nächsten ist, von der Wicklungswindung mit dem Radius von 6 mm befindet, selbst wenn das Segment 61 zum Kern C hin gebogen wird, bedeckt das Segment 61 nur den radialen Bereich von 3 mm bis 6 mm, und der Kern C ist im Wesentlichen nicht abgeschirmt. Gemäß dem α-Wert der Formel 2 kann die Stelle des Segments 61 innerhalb von 10 % des Kernradius (rc) zum Kern C hin verschoben werden.
  • In einem anderen Aspekt kann eine Höhe des Segments 61, wenn der Startradius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment 61 basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, abhängig vom Radius (r) im Wesentlichen mit der gleichen Rate oder unterschiedlich zunehmen.
  • Zum Beispiel kann die Höhe (H) des Segments 61 die Formel 2 erfüllen und gleichzeitig kann die maximale Höhe des Segments begrenzt werden.
  • 7e ist ein konzeptionelles Diagramm zum Bestimmen des Maximalwerts (hmax) für die Höhe (H) des Segments 61 in dem höhenvariablen Bereich des Segments 61.
  • Unter Bezugnahme auf 70 ist in der Wicklungsstruktur der Elektrodenbaugruppe eine Elektrode (E1), die das Segment 61 aufweist, einer Elektrode (E2) mit entgegengesetzter Polarität mit dem dazwischen in der radialen Richtung angeordneten Separator S zugewandt. Beide Oberflächen der Elektrode (E1) sind mit einer Aktivmassenschicht (E1,active) beschichtet, und beide Oberflächen der Elektrode (E2) sind auch mit einer Aktivmassenschicht (E2,active) beschichtet. Zur elektrischen Isolation kann sich das Ende (Send) des Separators S um eine Länge, die zu dem Isolationsspalt (Wgap) korrespondiert, von dem Ende (E2,end) der Elektrode (E2) weiter nach außen erstrecken. Zusätzlich erstreckt sich das Ende der Elektrode (E1) zur elektrischen Isolation nicht weiter nach außen zu dem Ende der Elektrode (E2). Daher muss ein Bereich, der zu dem Isolationsspalt (Wgap) korrespondiert, an dem unteren Ende des unbeschichteten Abschnitts 43 gesichert werden. Wenn die Elektroden (E1, E2) und der Separator S aufgewickelt sind, verursacht auch das Ende (Send) des Separators S einen Mäander. Um das Segment 61 aus dem Separator S freizulegen, muss daher ein Bereich (Wmargin,min), der zu dem minimalen Mäanderrand des Separators S korrespondiert, dem unbeschichteten Abschnitt 43 zugeordnet werden. Um das Segment 61 zu schneiden, muss zusätzlich ein minimaler Schnittabfallrand (Wscrap,min) dem Ende der Stromabnehmerfolie zugeordnet werden. Daher kann die maximale Höhe (hmax) des Segments 61 in dem höhenvariablen Bereich des Segments 61 durch die folgende Formel 3 bestimmt werden. In Formel 3 korrespondiert Wfoil zu der Breite der Stromabnehmerfolie, bevor die Stromabnehmerfolie geschnitten wird. h max = W foil − W scrap ,min − W margin ,min − W gap
    Figure DE202022002769U1_0008
  • Zum Beispiel kann der Isolationsspalt (Wgap) im Bereich von 0,2 mm bis 6 mm liegen, wenn die erste Elektrode eine positive Elektrode ist, und im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm, wenn die erste Elektrode eine negative Elektrode ist.
  • Zum Beispiel kann der minimale Schnittabfallrand (Wscrap,min) im Bereich von 1,5 mm bis 8 mm liegen. Der minimale Schnittabfallrand (Wscrap,min) kann in Abhängigkeit von dem Prozess des Schneidens des Segments 61 nicht berücksichtigt werden. Zum Beispiel kann die Schnittnut 63 so gebildet werden, dass die Oberseite des Segments 61 mit der der Stromabnehmerfolie zusammenfällt. In diesem Fall kann Wscrap,min der Formel 3 null sein.
  • Zum Beispiel kann der minimale Mäanderrand (Wmargin,min) im Bereich von 0 bis 1 mm liegen.
  • Bei einem Beispiel kann der minimale Schnittabfallrand (Wscrap,min) 1,5 mm betragen und der minimale Mäanderrand (Wmargin,min) des Separators S kann 0,5 mm betragen. Unter diesen Bedingungen, wenn die Breite (Wfoil) der Stromabnehmerfolie vor dem Bilden des Segments 61 8 mm bis 12 mm beträgt und der Isolationsspalt (Wgap) 0,6 mm, 0,8 mm und 1,0 mm beträgt, ist das Ergebnis der Berechnung der maximalen Höhe (hmax) des Segments 61 unter Verwendung der Formel 3 wie in der nachstehenden Tabelle 3 gezeigt. Tabelle 3
    Element Separator ⇔ negativer Elektrodenspalt (mm)
    0,6 0,8 1
    Stromabnehmer Folienbreite (mm) 8 5.4 5.2 5
    9 6.4 6.2 6
    10 7.4 7.2 7
    11 8.4 8.2 8
    12 9.4 9.2 9
  • Unter Berücksichtigung der Tabelle 3 kann die maximale Höhe (hmax) des Segments 61 in dem höhenvariablen Bereich des Segments 61 auf 10 mm eingestellt werden. Daher erfüllt in dem höhenvariablen Bereich des Segments 61 die Höhe des Segments 61 die Formel 2 und kann gleichzeitig schrittweise oder allmählich entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe im Bereich von 2 mm bis 10 mm erhöht werden.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7b kann der Trennungsteilung (P) des Segments 61 im Bereich von 0,05 bis 1 mm eingestellt werden. Wenn der Trennungsteilung (P) kleiner als 0,05 mm ist, können Risse in dem unbeschichteten Abschnitt 43 nahe dem unteren Ende der Schnittnut 63 aufgrund von Spannung auftreten, wenn sich die Elektrode 60 in einem Wicklungsprozess oder dergleichen bewegt. Unterdessen kann, wenn der Trennungsteilung (P) 1 mm überschreitet, ein leerer Raum (Spalt) oder ein Bereich, in dem die Segmente 61 nicht genug miteinander überlappen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu gewährleisten, auftreten, wenn das Segment 61 gebogen ist.
  • Unterdessen wird, wenn der Stromkollektor 41 der Elektrode 60 aus Aluminium gebildet ist, der Trennungsteilung (P) bevorzugter auf 0,5 mm oder mehr eingestellt. Wenn der Trennungsteilung (P) 0,5 mm oder mehr beträgt, ist es möglich, zu verhindern, dass Risse in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 auftreten, selbst wenn sich die Elektrode 60 mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/s oder mehr unter einer Spannung von 300 gf oder mehr während des Wicklungsprozesses oder dergleichen bewegt.
  • Gemäß den Versuchsergebnissen treten, wenn der Stromkollektor 41 der Elektrode 60 eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 15 µm ist und der Trennungsteilung (P) 0,5 mm oder mehr beträgt, keine Risse in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 auf, wenn sich die Elektrode 60 unter den obigen Bedingungen bewegt.
  • Wie in 7b gezeigt, ist die Schnittnut 63 zwischen zwei Segmenten 61 angeordnet, die in der Wicklungsrichtung X benachbart zueinander sind. Die Schnittnut 63 entspricht dem Raum, der erzeugt wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43 entfernt wird. Zum Beispiel weisen die beiden Enden des unteren Abschnitts der Schnittnut 63 eine runde Form auf. Das heißt, die Schnittnut 63 umfasst einen im Wesentlichen flachen unteren Abschnitt 63a und einen runden Abschnitt 63c. Der runde Abschnitt 63c verbindet den unteren Abschnitt 63a und die Seite 63b des Segments 61. In einem modifizierten Beispiel kann der untere Abschnitt 63a der Schnittnut 63 durch eine Bogenform ersetzt werden. In diesem Fall können die Seiten 63b der Segmente 61 durch die Bogenform des unteren Abschnitts 63a geschmeidig verbunden sein.
  • Der Krümmungsradius des runden Abschnitts 63c kann vorzugsweise im Bereich von 0 bis 0,5 mm, bevorzugter im Bereich von 0 bis 0,1 mm oder bevorzugter im Bereich von 0,01 mm bis 0,05 mm liegen. Wenn der Krümmungsradius des runden Abschnitts 63c den obigen numerischen Bereich erfüllt, ist es möglich, zu verhindern, dass Risse in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 auftreten, während sich die Elektrode 60 in dem Wicklungsprozess oder dergleichen bewegt.
  • In der Vielzahl von Segmenten 61 kann ein unterer Innenwinkel (θ) vom Kern zum Außenumfang zunehmen. Der untere Innenwinkel (θ) ist ein Winkel zwischen einer geraden Linie, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt, und einer geraden Linie, die sich von dem Seitenabschnitt 53b des Segments 61 erstreckt. Wenn das Segment 61 in der linken und rechten Richtung symmetrisch ist, sind die unteren Innenwinkel (θ) an der linken und rechten Seite im Wesentlichen gleich.
  • Wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt, nimmt der Krümmungsradius zu. Wenn der untere Innenwinkel (θ) der Segmente 61 zunimmt, wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt, können die Spannungen, die in der radialen und Umfangsrichtung erzeugt werden, wenn das Segment 61 gebogen wird, abgebaut werden. Außerdem nimmt, wenn der untere Innenwinkel (θ) zunimmt, wenn das Segment 61 gebogen wird, seine Fläche, die mit dem Segment 61 überlappt, das sich an einer Innenseite befindet, und die Anzahl der überlappenden Schichten ebenfalls zusammen zu, wodurch eine gleichmäßige Schweißfestigkeit in der radialen und Umfangsrichtung sichergestellt wird und der Biegeoberflächenbereich in einer flachen Form gebildet wird.
  • Zum Beispiel kann der untere Innenwinkel (θ) durch den Radius der Wickelwindung, wo sich das Segment 61 befindet, und die Breite (D) des Segments 61 bestimmt werden.
  • 7f ist ein schematisches Diagramm zum Erklären einer Formel zum Bestimmen des unteren Innenwinkels (θ) des Segments 61.
  • Unter Bezugnahme auf 7f fällt die Seite des Segments 61 identisch mit einem Liniensegment AE und einem Liniensegment DE zusammen, die die Kernmitte (E) mit beiden Endpunkten A und D eines Liniensegments AD verbinden, das der Breite (D) des Segments 61 entspricht.
  • Wenn sich die Seite des Segments 61 in der idealsten Richtung erstreckt, unter der Annahme, dass das Liniensegment EF ungefähr gleich dem Liniensegment AE und dem Liniensegment DE ist, kann der untere Innenwinkel (θrefer) des Segments 61 ungefähr aus der Breite (D) des Segments 61 und dem Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment 61 befindet, unter Verwendung der nachstehenden Formel 4 bestimmt werden. θ r e f e r = cos − 1 ( 0.5 ∗ D r )
    Figure DE202022002769U1_0009
  • Der Winkel in Formel 4 ist ein idealster Kriteriumswinkel für den unteren Innenwinkel (θrefer) des Segments 61. Währenddessen ist eine Trennungsteilung (P) zwischen benachbarten Segmenten 61 vorhanden, die sich in der gleichen Wicklungswindung befinden. Die Länge der Trennungsteilung (P) ist durch p angegeben. Da der Trennungsteilung (P) zwischen benachbarten Segmenten 61 vorhanden ist, kann dem unteren Innenwinkel (θ) eine Toleranz von 50 % der Trennungsteilung (P) gegeben werden. Das heißt, die Breite der Oberseite BC des Segments 61 kann maximal um p/2 zu der Oberseite B'C' erhöht werden. Der untere Innenwinkel (θ'), der die Toleranz wiedergibt, kann durch die nachstehende Formel 5 ausgedrückt werden. Der untere Innenwinkel (θrefer) ist der idealste Kriteriumswinkel BAG, und der untere Innenwinkel (θ') ist der Winkel B'AG', der die Toleranz gemäß der Trennungsteilung (P) wiedergibt. In Formel 5 entspricht H der Höhe des Segments 61, und p entspricht der Trennungsteilung. θ ' = t a n − 1 ( 2 ∗ H ∗ t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
    Figure DE202022002769U1_0010
  • Zum Beispiel kann der untere Innenwinkel (θ) des Segments 61, das sich an jeder Wickelwindung der Elektrodenbaugruppe befindet, die nachstehende Formel 6 erfüllen. Wenn dann die Segmente 61 in Richtung der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe gebogen werden, stören die in der Umfangsrichtung benachbarten Segmente 61 einander nicht und werden geschmeidig gebogen. cos − 1 ( 0.5 ∗ D r ) ≤ θ ≤ t a n − 1 ( 2 ∗ H ∗ t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
    Figure DE202022002769U1_0011
  • In einem Beispiel, wenn die Elektrode 60 eine Wicklungsstruktur mit einem Durchmesser von 22 mm und einem Kernradius von 4 mm bildet, kann der untere Innenwinkel des Segments 61 schrittweise im Bereich von 60 Grad bis 85 Grad in dem höhenvariablen Bereich zunehmen.
  • Währenddessen können sich die unteren Innenwinkel des Segments 61 an der linken und rechten Seite voneinander unterscheiden. Nichtsdestotrotz kann mindestens einer der unteren Innenwinkel an der linken und rechten Seite des Segments 61 so gestaltet sein, dass er die Formel 6 erfüllt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 7a wird die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 so entworfen, dass der Kern der Elektrodenbaugruppe um 90 % oder mehr basierend auf dem Durchmesser des Kerns nach außen geöffnet wird, wenn das Segment 61 des dritten Abschnitts B2 zum Kern hin gebogen wird. Die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 kann proportional zur Biegelänge des Segments 61 von Gruppe 1 zunehmen. Die Biegelänge entspricht einer Länge vom Biegepunkt zur obersten Seite des Segments 61. Wenn beispielsweise die Elektrode 60 zur Herstellung einer Elektrodenbaugruppe einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 verwendet wird, kann die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 auf 180 mm bis 350 mm gemäß dem Durchmesser des Kerns der Elektrodenbaugruppe und der Höhe des in Gruppe 1 enthaltenen Segments 61 eingestellt werden.
  • Der Biegepunkt des Segments 61 kann an einer Linie, die durch das untere Ende der Schnittnut 63 verläuft, oder an einer Stelle, der von der Linie um einen vorbestimmten Abstand nach oben beabstandet ist, eingestellt werden. Wenn die Segmente 61 an einer Stelle, der von dem unteren Ende der Schnittnut 63 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, zum Kern hin gebogen sind, können die Segmente leichter in der radialen Richtung überlappen. Wenn die Segmente 61 gebogen sind, drückt ein Segment, das sich an einer Außenseite basierend auf der Mitte des Kerns befindet, ein Segment an einer Innenseite. Wenn derweil der Biegepunkt von dem unteren Ende der Schnittnut 63 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist, wird ein Segment an einer Innenseite durch ein Segment an einer Außenseite in der Wickelachsenrichtung gedrückt, sodass die Segmente besser überlappen. Zum Beispiel kann der Trennungsteilung des Biegepunkts 1 mm oder weniger betragen. Die minimale Höhe des Segments 61 beträgt 2 mm, und somit kann ein Verhältnis des Trennungsteilungs zu der minimalen Höhe des Segments 61 50 % oder weniger betragen.
  • In einem Beispiel kann die Breite jeder Segmentgruppe entworfen werden, um dieselbe Wicklungswindung der Elektrodenbaugruppe zu bilden. Hier kann die Wicklungswindung basierend auf dem Ende des ersten Abschnitts B1 gezählt werden, wenn sich die Elektrode 60 in einem gewickelten Zustand befindet.
  • In einem anderen modifizierten Beispiel kann die Breite jeder Segmentgruppe entworfen werden, um mindestens eine Wicklungswindung der Elektrodenbaugruppe zu bilden.
  • In noch einer anderen Modifikation können die Breite und/oder die Höhe und/oder der Trennungsteilung des Segments 61, das zu der gleichen Segmentgruppe gehört, innerhalb der Gruppe oder zwischen den benachbarten Gruppen allmählich und/oder schrittweise und/oder unregelmäßig erhöht oder verringert werden.
  • Die Gruppen 1 bis 8 sind nur ein Beispiel für Segmentgruppen, die in dem dritten Abschnitt B2 enthalten sind. Die Anzahl der Gruppen, die Anzahl der Segmente 61, die in jeder Gruppe enthalten sind, und die Breite jeder Gruppe können wünschenswert eingestellt werden, sodass sich die Segmente 61 in mehreren Lagen überlappen, um die Spannung während des Biegeprozesses des unbeschichteten Abschnitts 43 so weit wie möglich zu verteilen und die Schweißfestigkeit mit einem Stromabnehmer ausreichend zu sichern.
  • In einer anderen Modifikation kann die Höhe des zweiten Abschnitts B3 allmählich oder schrittweise verringert werden, wie im ersten Beispiel und im zweiten Beispiel.
  • In noch einer anderen Modifikation ist die Segmentstruktur des dritten Abschnitts B2 auf den zweiten Abschnitt B3 erweiterbar (siehe gepunktete Linie). In diesem Fall kann der zweite Abschnitt B3 auch eine Vielzahl von Segmenten wie den dritten Abschnitt B2 enthalten. Zum Beispiel kann die Segmentstruktur des zweiten Abschnitts B3 im Wesentlichen die gleiche sein wie die Segmentgruppe an der äußersten Seite des dritten Abschnitts B2. In diesem Fall können die im zweiten Abschnitt B3 und im dritten Abschnitt B2 enthaltenen Segmente hinsichtlich der Breite, der Höhe und des Trennungsteilungs im Wesentlichen gleich sein. In einer Modifikation kann das Segment des zweiten Abschnitts B3 eine Breite und/oder eine Höhe und/oder einen Trennungsteilung aufweisen, die größer sind als die des dritten Abschnitts B2.
  • Im dritten Abschnitt B2 ist der Bereich (Gruppen 1 bis 7), in dem die Höhe des Segments 61 basierend auf der Wicklungsrichtung der Elektrode 60 schrittweise zunimmt, als ein höhenvariabler Bereich des Segments definiert, und die Segmentgruppe an der letzten (Gruppe 8) kann als ein höheneinheitlicher Bereich definiert sein, in dem die Höhe des Segments einheitlich gehalten wird.
  • Das heißt, wenn im dritten Abschnitt B2 die Höhe des Segments 61 allmählich von h1 auf hn erhöht wird, entspricht der Bereich, in dem Segmente 61 mit einer Höhe von h1 bis HN-1 (N ist ein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) angeordnet sind, einem höhenvariablen Bereich, und der Bereich, in dem Segmente 61 mit einer Höhe von hn angeordnet sind, entspricht einem höheneinheitlichen Bereich. Das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs und des höheneinheitlichen Bereichs zur Länge der Elektrode 60 in der Wicklungsrichtung wird später unter Bezugnahme auf spezifische Beispiele beschrieben.
  • Wenn die Elektrodenplatte 60 zur Herstellung einer Elektrodenbaugruppe einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 verwendet wird, kann die Breite (dB1) des ersten Abschnitts B1 180 bis 350 mm betragen. Die Breite von Gruppe 1 kann 35 bis 40 % der Breite des ersten Abschnitts B1 betragen. Die Breite von Gruppe 2 kann 130 bis 150 % der Breite von Gruppe 1 betragen. Die Breite von Gruppe 3 kann 120 bis 135 % der Breite von Gruppe 2 betragen. Die Breite von Gruppe 4 kann 85 bis 90 % der Breite von Gruppe 3 betragen. Die Breite von Gruppe 5 kann 120 bis 130 % der Breite von Gruppe 4 betragen. Die Breite von Gruppe 6 kann 100 bis 120 % der Breite von Gruppe 5 betragen. Die Breite von Gruppe 7 kann 90 bis 120 % der Breite von Gruppe 6 betragen. Die Breite von Gruppe 8 kann 115 bis 130 % der Breite von Gruppe 7 betragen. Die Breite (dB3) des zweiten Abschnitts B3 kann 180 bis 350 mm betragen, wie die Breite des ersten Abschnitts B1.
  • Der Grund dafür, dass die Breiten der Gruppen 1 bis 8 kein konstantes Zunahme- oder Abnahmemuster zeigen, besteht darin, dass die Segmentbreite von Gruppe 1 zu Gruppe 8 allmählich zunimmt, aber die Anzahl von Segmenten, die in der Gruppe enthalten sind, auf eine ganze Zahl begrenzt ist und die Dicke der Elektrode eine leichte Abweichung entlang einer Wicklungsrichtung aufweist. Dementsprechend kann die Anzahl von Segmenten in einer spezifischen Segmentgruppe reduziert werden. Daher können die Breiten der Gruppen ein unregelmäßiges Änderungsmuster wie im obigen Beispiel vom Kern zum Außenumfang zeigen.
  • Das heißt, unter der Annahme, dass die Breite in der Wicklungsrichtung für jede der drei Segmentgruppen, die in der Umfangsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufeinanderfolgend aneinander angrenzen, W1, W2 bzw. W3 ist, ist es möglich, eine Kombination von Segmentgruppen zu beinhalten, in denen W3/W2 kleiner ist als W2/W1.
  • In dem spezifischen Beispiel entsprechen die Gruppen 4 bis 6 dem obigen Fall. Das Breitenverhältnis von Gruppe 5 zu Gruppe 4 beträgt 120 bis 130 % und das Breitenverhältnis von Gruppe 6 zu Gruppe 5 beträgt 100 bis 120 %, was kleiner ist als 120 bis 130 %.
  • Gemäß einer anderen Modifikation, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43 der Elektrode 60 eine Segmentstruktur aufweist, kann die Elektrode 60 einen Segmentüberspringbereich 64 beinhalten, in dem einige der Vielzahl von Segmenten regelmäßig oder unregelmäßig weggelassen sind, wie in 7g gezeigt.
  • Zum Beispiel kann der Segmentübergangsbereich 64 mehrfach bereitgestellt sein. In einem Beispiel kann die Breite des Segmentübergangsbereichs 64 vom Kern zum Außenumfang hin konstant sein. In einem anderen Beispiel kann die Breite des Segmentübergangsbereichs 64 vom Kern zum Außenumfang hin regelmäßig oder unregelmäßig zunehmen oder abnehmen. Zum Beispiel kann die Höhe des unbeschichteten Abschnitts, der in dem Segmentübergangsbereich 64 vorhanden ist, der Höhe des ersten Abschnitts B1 und/oder des zweiten Abschnitts B3 entsprechen.
  • Die Anzahl von Segmenten 61, die zwischen den Segmentübergangsbereichen 64 vorhanden sind, kann mindestens eins sein. Wie in 7g gezeigt, kann die Elektrode 60 einen unbeschichteten Abschnitt aufweisen, in dem die Anzahl von Segmenten 61, die zwischen den Segmentübergangsbereichen 64 vorhanden sind, vom Kern zum Außenumfang hin zunimmt.
  • Zum Beispiel kann die Breite des Segmentübergangsbereichs 64 derart eingestellt sein, dass, wenn die Elektrode 60 wie in 7h gezeigt gewunden ist, sich Segmente, die sich in jeder Wicklungswindung befinden, in einem voreingestellten unabhängigen Bereich 66 in Bezug auf die Kernmitte C der Elektrodenbaugruppe 65 befinden können.
  • Das heißt, die Vielzahl von Segmenten 61 kann sich innerhalb einer Vielzahl von unabhängigen Bereichen 66 in Bezug auf die Kernmitte C befinden, wenn die Elektrodenbaugruppe 65 in der Wicklungsachsenrichtung betrachtet wird. Die Anzahl von unabhängigen Bereichen 66 kann auf 2, 3,4, 5 oder dergleichen geändert werden.
  • Zum Beispiel kann der unabhängige Bereich 66 eine sektorale Form aufweisen. In diesem Fall kann der Winkel zwischen den unabhängigen Bereichen 66 im Wesentlichen der gleiche sein. Zusätzlich kann der Umfangswinkel (δ) des unabhängigen Bereichs 66 20 Grad oder mehr, optional 25 Grad oder mehr, optional 30 Grad oder mehr, optional 35 Grad oder mehr oder optional 40 Grad oder mehr betragen.
  • In einem modifizierten Beispiel kann der unabhängige Bereich 66 eine geometrische Form aufweisen, wie etwa ein Quadrat, ein Rechteck, ein Parallelogramm, ein Trapez oder dergleichen.
  • In der vorliegenden Offenbarung kann die Form des Segments 61 unterschiedlich modifiziert werden.
  • 8a ist eine Draufsicht, die die Struktur einer Elektrode 70 gemäß der fünften zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 8a weist die Elektrode 70 des fünften Beispiels im Wesentlichen die gleiche Konfiguration wie die des ersten Beispiels auf, außer dass die Form des Segments 61' unterschiedlich ist. Daher kann, sofern nicht anders angegeben, die Konfiguration des vierten Beispiels gleichermaßen auf das fünfte Beispiel angewendet werden.
  • Das Segment 61' weist eine geometrische Form mit im Wesentlichen der gleichen Breite oben und unten auf. Zum Beispiel kann das Segment 61' eine rechteckige Form aufweisen.
  • 8b ist ein Diagramm, das die Definition der Breite, Höhe und Trennungsteilung des rechteckigen Segments 61' zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 8b können die Breite (D), die Höhe (H) und die Trennungsteilung (P) des Segments 61' eingestellt werden, um zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 anormal verformt wird, während die Anzahl der überlappenden Schichten des unbeschichteten Abschnitts 43 ausreichend erhöht wird, um zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 zerrissen wird, während der unbeschichtete Abschnitt 43 gebogen wird, und die Schweißfestigkeit mit einem Stromkollektor zu verbessern. Die anormale Verformung bedeutet, dass der unbeschichtete Abschnitt unter dem Biegepunkt keinen geradlinigen Zustand beibehält und unregelmäßig kollabiert und verformt wird.
  • Die Breite (D) des Segments 61' ist als eine Länge zwischen zwei Punkten definiert, an denen zwei gerade Linien, die sich von beiden Seiten des Segments 61' erstrecken, auf eine gerade Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt. Die Höhe (H) des Segments 61' ist als ein kürzester Abstand zwischen der obersten Seite des Segments 61' und der geraden Linie definiert, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt. Die Trennungsteilung (P) des Segments 61' ist als eine Länge zwischen zwei Punkten definiert, an denen die gerade Linie, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt, auf gerade Linien trifft, die sich von zwei Seiten 63b erstrecken, die mit dem unteren Abschnitt 63a verbunden sind. Wenn die Seite 63b und/oder der untere Abschnitt 63a gekrümmt ist, kann die gerade Linie durch eine Tangentenlinie ersetzt werden, die sich von der Seite 63b und/oder dem unteren Abschnitt 63a am Schnittpunkt erstreckt, an dem die Seite 63b und der untere Abschnitt 63a aufeinandertreffen.
  • Zum Beispiel sind die Bedingungen bezüglich der Breite (D), Höhe (H) und Trennungsteilung (P) des Segments 61' im Wesentlichen die gleichen wie die des vierten Beispiels und werden daher nicht erneut beschrieben. Da das Segment 61' jedoch eine rechteckige Form aufweist, kann der untere Innenwinkel des Segments 61' bei 90 Grad konstant sein.
  • Ähnlich wie die Elektrode 60 des vierten Beispiels kann die Elektrode 70 gemäß dem fünften Beispiel auch einen Segmentübergangsbereich 64 beinhalten, in dem einige der Vielzahl von Segmenten regelmäßig oder unregelmäßig weggelassen sind, wie in 8c gezeigt.
  • Zusätzlich können, wenn die Elektrode 70, die den Segmentüberspringbereich 64 beinhaltet, in eine Elektrodenbaugruppe gewickelt ist, sich die Segmente innerhalb einer Vielzahl von unabhängigen Bereichen 66 befinden, wie in 7h gezeigt.
  • Wie im vierten Beispiel und im fünften Beispiel kann, wenn der dritte Abschnitt B2 und der zweite Abschnitt B3 eine Vielzahl von Segmenten 61, 61' beinhalten, die Form jedes Segments 61, 61' unterschiedlich modifiziert werden.
  • Zum Beispiel kann das Segment in verschiedene Formen verformt werden, solange mindestens eine der folgenden Bedingungen erfüllt wird.
    • Bedingung 1: Die Breite des unteren Abschnitts ist größer als die Breite des oberen Teils.
    • Bedingung 2: Die Breite des unteren Abschnitts und die Breite des oberen Teils sind gleich.
    • Bedingung 3: Die Breite bleibt von unten nach oben gleich.
    • Bedingung 4: Die Breite nimmt von unten nach oben ab.
    • Bedingung 5: Die Breite nimmt ab und nimmt dann von unten nach oben zu.
    • Bedingung 6: Die Breite nimmt zu und nimmt dann von unten nach oben ab.
    • Bedingung 7: Die Breite nimmt von unten nach oben zu und bleibt konstant.
    • Bedingung 8: Die Breite nimmt von unten nach oben ab und bleibt konstant.
    • Bedingung 9: Der Innenwinkel einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel der anderen Seite sind gleich
  • Hier kann der Innenwinkel als ein Winkel definiert werden, der durch den Seitenabschnitt des Segments basierend auf der Breitenrichtung des unteren Abschnitts des Segments geformt wird. Wenn der Seitenabschnitt gekrümmt ist, wird der Innenwinkel als ein Winkel zwischen einer Tangentenlinie, die am untersten Ende der Kurve gezeichnet ist, und der Breitenrichtung des unteren Abschnitts des Segments definiert.
    • Bedingung 10: Der Innenwinkel einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel der anderen Seite sind voneinander verschieden.
    • Bedingung 11: Der Innenwinkel einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel der anderen Seite des unteren Abschnitts weisen einen spitzen Winkel, einen rechten Winkel bzw. einen stumpfen Winkel auf.
    • Bedingung 12: Links und rechts symmetrisch in Bezug auf die Wicklungsachsenrichtung.
    • Bedingung 13: Links und rechts asymmetrisch in Bezug auf die Wicklungsachsenrichtung.
    • Bedingung 14: Der Seitenabschnitt weist eine gerade Linienform auf.
    • Bedingung 15: Der Seitenabschnitt ist gekrümmt.
    • Bedingung 16: Der Seitenabschnitt ist nach außen konvex.
    • Bedingung 17: Der Seitenabschnitt ist nach innen konvex.
    • Bedingung 18: Die Ecke des oberen Abschnitts und/oder des unteren Abschnitts weist eine Struktur auf, bei der eine gerade Linie auf eine gerade Linie trifft.
    • Bedingung 19: Die Ecke des oberen Abschnitts und/oder des unteren Abschnitts weist eine Struktur auf, bei der eine gerade Linie auf eine Krümmung trifft.
    • Bedingung 20: Die Ecke des oberen Abschnitts und/oder des unteren Abschnitts weist eine Struktur auf, bei der eine Krümmung auf eine Krümmung trifft
    • Bedingung 21: Die Ecke des oberen Abschnitts und/oder des unteren Abschnitts weist eine runde Struktur auf.
  • 9 ist ein Diagramm, das beispielhaft die Formen von Segmenten gemäß modifizierten Beispielen der vorliegenden Offenbarung zeigt.
  • Wie in der Zeichnung gezeigt, kann das Segment verschiedene geometrische Formen aufweisen, bei denen eine gepunktete Linie, die die unteren Abschnitte der Schnittnuten auf beiden Seiten verbindet, die Basis ist. Die geometrische Figur weist eine Struktur auf, bei der eine oder mehrere gerade Linien, eine oder mehrere Krümmungen oder eine Kombination davon verbunden sind. In einem Beispiel kann das Segment eine polygonale Form, eine runde Form oder verschiedene Formen, die damit kombiniert sind, aufweisen.
  • Insbesondere kann das Segment eine links-rechts-symmetrische Trapezform (ⓔ); eine links-rechts-asymmetrische Trapezform (ⓑ); eine Parallelogrammform (ⓔ); eine dreieckige Form (ⓛ); eine fünfeckige Form (ⓚ); eine Bogenform (ⓔ); oder eine elliptische Form (CD) aufweisen.
  • Da die Form des Segments nicht auf die in 9 gezeigten beschränkt ist, kann sie in andere polygonale Formen, andere runde Formen oder eine Kombination davon umgewandelt werden, um mindestens eine der oben beschriebenen Bedingungen 1 bis 21 zu erfüllen.
  • In den polygonalen Formen ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓚ und ⓛ des Segments kann die Ecke des oberen Abschnitts und/oder des unteren Abschnitts eine Form, bei der eine gerade Linie auf eine gerade Linie trifft, oder eine runde Form sein (siehe die vergrößerte Ansicht der Ecke des oberen Abschnitts und des unteren Abschnitts der Form ⓐ).
  • In den polygonalen Formen ⓐ, ⓑ, ⓒ, ⓚ und ⓛ des Segments und den Kurvenformen ⓚ und ⓛ des Segments können der Innenwinkel (θ1) an einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel (θ2) an der anderen Seite davon gleich oder voneinander verschieden sein, und der Innenwinkel (θ1) an einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel (θ2) an der anderen Seite davon können ein beliebiger von einem spitzen Winkel, einem rechten Winkel bzw. einem stumpfen Winkel sein. Der Innenwinkel ist ein Winkel, bei dem die Basis und die Seite einer geometrischen Figur aufeinandertreffen. Wenn die Seite eine Kurve ist, kann die gerade Linie durch eine Tangentenlinie ersetzt werden, die sich an einer Stelle erstreckt, an dem die Basis und die Seite aufeinandertreffen.
  • Die Form des Seitenabschnitts des Segments mit einer polygonalen Form kann auf verschiedene Weisen modifiziert werden.
  • In einem Beispiel kann der Seitenabschnitt der Segmentform ⓐ in eine nach außen konvexe Kurve wie in der Form ⓓ oder in eine in das Segment eingelassene Kurve wie in der Form ⓖ oder ⓙ umgewandelt werden.
  • In einem anderen Beispiel kann der Seitenabschnitt der Segmentform ⓐ in eine gebogene gerade Linie umgewandelt werden, die in das Segment eingelassen ist, wie in der Form ⓗ oder ⓘ. Obwohl nicht gezeigt, kann der Seitenabschnitt der Segmentform ⓐ in eine gebogene gerade Linie umgewandelt werden, die nach außen konvex ist.
  • In den Segmentformen ⓓ, ⓖ, ⓙ, ⓗ und ⓘ, in denen der Seitenabschnitt unterschiedlich modifiziert ist, können der Innenwinkel (θ1) an einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel (θ2) an der anderen Seite davon gleich oder voneinander verschieden sein, und der Innenwinkel (θ1) einer Seite des unteren Abschnitts und der Innenwinkel (θ2) an der anderen Seite davon können ein beliebiger von einem spitzen Winkel, einem rechten Winkel bzw. einem stumpfen Winkel sein.
  • Die Breite des Segments kann unterschiedliche Änderungsmuster von unten nach oben aufweisen.
  • In einem Beispiel kann die Breite des Segments von unten nach oben konstant gehalten werden (Form ⓒ). In einem anderen Beispiel kann die Breite des Segments von unten nach oben allmählich abnehmen (Formen ⓐ, ⓑ, ⓓ, ⓔ, ⓕ und ⓖ). In noch einem anderen Beispiel kann die Breite des Segments von unten nach oben allmählich abnehmen und dann zunehmen (Form ⓘ und ⓙ). In noch einem anderen Beispiel kann die Breite des Segments von unten nach oben allmählich zunehmen und dann abnehmen (Form ⓚ). In noch einem anderen Beispiel kann die Breite des Segments von unten nach oben allmählich abnehmen und dann konstant gehalten werden (Form ⓗ). Obwohl nicht gezeigt, kann die Breite des Segments von unten nach oben allmählich zunehmen und konstant gehalten werden.
  • Unterdessen kann unter den Formen der in 9 gezeigten Segmente eine polygonale Form mit einer flachen Oberseite um 180 Grad gedreht werden. In einem Beispiel kann, wenn die Segmentform ⓐ, ⓑ, ⓓ oder ⓖ um 180 Grad gedreht wird, die Breite des Segments von unten nach oben allmählich zunehmen. In einem anderen Beispiel kann, wenn die Segmentform ⓗ um 180 Grad gedreht wird, die Breite des Segments von unten nach oben konstant gehalten werden und dann allmählich zunehmen.
  • In den obigen Beispielen (Modifikationen) ist es gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung möglich, die Formen der Segmente 61, 61' in Abhängigkeit von der Region des dritten Abschnitts B2 unterschiedlich zu ändern. In einem Beispiel wird eine runde Form (z. B. Halbkreis, Ellipse usw.), die für die Spannungsverteilung vorteilhaft ist, auf eine Region angewandt, in der die Spannung konzentriert ist, und eine polygonale Form (z. B. ein Rechteck, Trapez, Parallelogramm usw.) mit der größten Fläche kann auf eine Region angewandt werden, in der die Spannung relativ gering ist.
  • In den obigen Beispielen (Modifikationen) kann die Segmentstruktur des dritten Abschnitts B2 auch auf den ersten Abschnitt B1 angewendet werden. Wenn jedoch die Segmentstruktur auf den ersten Abschnitt B1 angewandt wird, wenn die Segmente 61, 61' des dritten Abschnitts B2 gemäß dem Krümmungsradius des Kerns gebogen werden, kann das Ende des ersten Abschnitts B1 zum Außenumfang hin gebogen werden, was als Umkehrformen bezeichnet wird. Daher weist der erste Abschnitt B1 kein Segment auf, oder selbst wenn die Segmentstruktur auf den ersten Abschnitt B1 angewandt wird, ist es wünschenswert, die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der Segmente 61, 61' unter Berücksichtigung des Krümmungsradius des Kerns so klein wie möglich zu steuern, sodass kein Umkehrformen auftritt.
  • Gemäß noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Offenbarung können die Segmente, die am oberen und unteren Abschnitt der Elektrodenbaugruppe freiliegen, nach dem Wickeln der Elektrode 60, 70 in eine Elektrodenbaugruppe entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe in mehrere Schichten überlappt werden, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
  • 10a ist ein schematisches Diagramm, das einen Querschnitt des Biegeflächenbereichs F zeigt, der gebildet wird, wenn das Segment 61 zum Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 hin gebogen wird. In 10a ist nur auf einer linken Seite des Querschnitts des Biegeflächenbereichs F in Bezug auf die Wicklungsachse der Elektrodenbaugruppe 80 gezeigt. Der Biegeflächenbereich F kann sowohl am oberen als auch am unteren Abschnitt der Elektrodenbaugruppe 80 gebildet werden. 10b ist eine perspektivische Draufsicht, die schematisch die Elektrodenbaugruppe 80 zeigt, an der der Biegeflächenbereich F gebildet ist.
  • Unter Bezugnahme auf 10a und 10b weist der Biegeflächenbereich F eine Struktur auf, bei der die Segmente 61 in der Wicklungsachsenrichtung in mehrere Schichten überlappt sind. Die Überlappungsrichtung ist die Wicklungsachsenrichtung (Y). Der Bereich ① ist ein Segmentübergangsbereich (der erste Abschnitt B1), der kein Segment aufweist, und die Bereiche ② und ③ sind Bereiche, in denen sich die Wicklungswindung, die das Segment 61 umfasst, befindet. Der Bereich ② ist ein höhenvariabler Bereich, in dem die Höhe des Segments 61 variabel ist, und der Bereich ③ ist ein höheneinheitlicher Bereich, in dem die Höhe des Segments einheitlich zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe gehalten wird. Wie später beschrieben wird, können die radialen Längen des Bereichs ② und des Bereichs ③ variabel sein. Unterdessen kann der unbeschichtete Abschnitt (der zweite Abschnitt B3), der in mindestens einer Wicklungswindung mit der äußersten Wicklungswindung enthalten ist, keine Segmentstruktur enthalten. In diesem Fall kann der zweite Abschnitt B3 vom Bereich ③ ausgeschlossen sein.
  • Im Bereich (2) können die Höhen der Segmente 61 schrittweise von der minimalen Höhe h1 (= hmin) zur maximalen Höhe hn (= hmax) im Radiusbereich von r1 bis rn der Elektrodenbaugruppe 80 geändert werden. Der höhenvariable Bereich, in dem die Höhen der Segmente 61 variabel sind, beträgt r1 bis rn. Vom Radius rn bis zum Radius R der Elektrodenbaugruppe 80 werden die Höhen der Segmente 61 einheitlich bei hn gehalten. Einheitliche Höhe bedeutet, dass die Höhenabweichung innerhalb von 5 % liegt.
  • An einer beliebigen radialen Stelle des Bereichs ② und des Bereichs ③ variiert die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 61 in Abhängigkeit von der radialen Stelle. Zusätzlich kann die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 61 basierend auf der Breite des Bereichs ②, der minimalen Höhe (h1) und der maximalen Höhe (hN-1) der Segmente im höhenvariablen Bereich des Segments 61 und dem Höhenänderungsbetrag (Δ h) der Segmente 61 variieren. Die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 61 ist die Anzahl von Segmenten, die eine virtuelle Linie treffen, wenn die virtuelle Linie in der Wicklungsachsenrichtung an einer beliebigen radialen Stelle der Elektrodenbaugruppe 80 gezeichnet ist.
  • Zum Beispiel kann die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 61 an jeder Position des Biegeflächenbereichs F geeignet für die erforderliche Schweißfestigkeit des Stromkollektors durch Einstellen der Höhe, Breite und Trennungsteilung des Segments 61 gemäß dem Radius der Wicklungswindung, die das Segment 61 enthält, optimiert werden.
  • Zuerst wird, wenn die minimale Höhe (h1) des Segments im höhenvariablen Bereich (②) des Segments 61 die gleiche ist, durch spezifische Beispiele beschrieben, wie die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 61 entlang der radialen Richtung des Biegeflächenbereichs F gemäß der Änderung der maximalen Höhe III des Segments 61 geändert wird.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 1-1 bis 1-7 werden hergestellt. Die Elektrodenbaugruppen dieser Beispiele weisen einen Radius von 22 mm und einen Kerndurchmesser von 4 mm auf. Die positive Elektrode und die negative Elektrode, die in der Elektrodenbaugruppe enthalten sind, weisen die in 7a gezeigte Elektrodenstruktur auf. Das heißt, das Segment weist eine Trapezform auf. Der zweite Abschnitt B3 der positiven Elektrode und der negativen Elektrode weist kein Segment auf. Die Länge des zweiten Abschnitts B3 beträgt 2 % bis 4 % im Vergleich zur Gesamtlänge der Elektrode. Die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator werden durch das unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Verfahren aufgewickelt. Die Wicklungswindungen betragen zwischen 48 Windungen und 56 Windungen, während die Wicklungswindungen dieser Beispiele 51 Windungen betragen. Die Dicken der positiven Elektrode, der negativen Elektrode und des Separators betragen 149 µm, 193 µm bzw. 13 µm. Die Dicke der positiven Elektrode und der negativen Elektrode ist die Dicke einschließlich der Dicke der Aktivmassenschicht. Die Dicke der Stromabnehmerplatte der positiven Elektrode und der Stromabnehmerplatte der negativen Elektrode betragen 15 µm bzw. 10 µm. Die Längen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in der Wicklungsrichtung betragen 3948 mm bzw. 4045 mm.
  • In jedem Beispiel ist die minimale Höhe des Segments 61 auf 3 mm eingestellt, so dass der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 bei einem Radius von 5 mm beginnt. Außerdem wird in jedem Beispiel die Höhe des Segments 61 für jede 1 mm Radiuszunahme um 1 mm erhöht, und die maximale Höhe des Segments 61 wird unterschiedlich von 4 mm auf 10 mm geändert.
  • Insbesondere beträgt in Beispiel 1-1 der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 6 mm, und die Höhe des Segments 61 ist bei einem Radius von 3 mm bis 4 mm variabel. In Beispiel 1-2 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 7 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 5 mm variabel. In Beispiel 1-3 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 8 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 6 mm variabel. In Beispiel 1-4 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 9 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 7 mm variabel. In Beispiel 1-5 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 10 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 8 mm variabel. In Beispiel 1-6 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 11 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 9 mm variabel. In Beispiel 1-7 beträgt der höhenvariable Bereich (②) des Segments 61 5 mm bis 12 mm, und die Höhe des Segments 61 ist von 3 mm bis 10 mm variabel. In den Beispielen 1-1 bis 1-7 ist die Höhe des Segments 61 von dem Radius, der der oberen Grenze des höhenvariablen Bereichs (②) entspricht, zum Außenumfang einheitlich. In einem Beispiel ist in Beispiel 1-7 die Höhe des Segments 61, das sich in einem Radius von 12 mm bis 22 mm befindet, als 10 mm einheitlich. Währenddessen wird in der Elektrodenbaugruppe des Vergleichsbeispiels die Höhe des Segments 61 bei einer einzigen Höhe von 3 mm vom Radius von 5 mm bis zum Radius von 22 mm gehalten.
  • 10c ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des Zählens der Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung in dem Biegeflächenbereich F der positiven Elektrode, die an dem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppen geformt ist, gemäß den Beispielen 1-1 bis 1-7 und dem Vergleichsbeispiel zeigt. Der Biegeflächenbereich der negativen Elektrode zeigt im Wesentlichen das gleiche Ergebnis. Die horizontale Achse des Diagramms ist der Radius, der auf der Kernmitte basiert, und die vertikale Achse des Diagramms ist die Anzahl von überlappenden Schichten, die an jedem Radiuspunkt gezählt werden, und sie ist die gleiche in den 10d und 10e, die später erklärt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 10c ist der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten des Segments üblicherweise in den Beispielen 1-1 bis 1-7 und dem Vergleichsbeispiel 1 gezeigt. Der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten ist ein radialer Bereich eines flachen Bereichs in jedem Diagramm. Die Länge des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten nimmt zu, wenn die maximale Höhe des Segments abnimmt, und der einheitliche Bereich (b1') der Anzahl von überlappenden Schichten des Vergleichsbeispiels ist am längsten. Währenddessen nimmt die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente zu, wenn die maximale Höhe III des Segments zunimmt. Das heißt, wenn die maximale Höhe III des Segments zunimmt, sodass die Breite des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments zunimmt, nimmt die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente zu, aber die Breite des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten nimmt ab. An einer Außenseite des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl erscheint der Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten abnimmt, wenn der Radius zunimmt. Der Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl ist ein radialer Bereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten abnimmt, wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt. Der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und der Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl sind in der Radialrichtung benachbart und komplementär zueinander. Das heißt, wenn die Länge eines Bereichs zunimmt, nimmt die Länge des anderen Bereichs ab. Außerdem ist der Betrag der Abnahme der Anzahl von überlappenden Schichten im Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl proportional zum Abstand, der vom Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beabstandet ist.
  • Unter dem Gesichtspunkt der Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente beträgt in den Beispielen 1-1 bis 1-7 die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr im Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl. Ein Bereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt, kann als ein bevorzugter Schweißzielbereich eingestellt werden. Der Schweißzielbereich ist ein Bereich, in dem mindestens ein Teil des Stromabnehmers geschweißt werden kann.
  • In den Beispielen 1-1 bis 1-7 beginnt der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl von einem Radiuspunkt, an dem der höhenvariable Bereich (②) des Segments beginnt. Das heißt, der höhenvariable Bereich (②) beginnt bei einem Radius von 5 mm und erstreckt sich zum Außenumfang.
  • Die folgende Tabelle 4 zeigt in den Beispielen 1-1 bis 1-7 und dem Vergleichsbeispiel 1 für die positive Elektrode Berechnungsergebnisse eines Verhältnisses der Länge des Segmentsprungbereichs (c, ① in 10a) zum Radius (b-a) der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns, eines Verhältnisses (e/f) der Länge des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten zur Länge (f) vom Radiuspunkt (5 mm), an dem der einheitliche Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten zu einem äußersten Punkt der Elektrodenbaugruppe (22 mm) beginnt, eines Verhältnisses (d/f) der Länge des höhenvariablen Bereichs (d) des Segments (d) zur Länge (f) vom Radiuspunkt (5 mm), an dem der einheitliche Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten zum äußersten Punkt (22 mm) der Elektrodenbaugruppe beginnt, eines Verhältnisses (h) der Länge des Elektrodenbereichs, der dem Segmentsprungbereich (erster Abschnitt B1) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode, eines Verhältnisses (i) der Länge des Elektrodenbereichs, der dem höhenvariablen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode, eines Verhältnisses (j) des Elektrodenbereichs, der dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode und dergleichen.
  • Außer dass die negative Elektrode eine Differenz von 0,1 bis 1,2 % in Bezug auf den Parameter h aufweist, sind die verbleibenden Parameter im Wesentlichen die gleichen wie die positive Elektrode. Die Summe der Anteile h, i und j unterscheidet sich geringfügig von 100 %. Der Grund ist, dass es einen Bereich gibt, der kein Segment in dem zweiten Abschnitt B3 aufweist, das dem äußeren umlaufenden unbeschichteten Abschnitt der Elektrode entspricht. Zum Beispiel gibt es in Beispiel 1-1 kein Segment in dem zweiten Abschnitt B3, das ungefähr 4 % der Gesamtelektrodenlänge entspricht. In Tabelle 4 sind a bis f Parameter basierend auf der Länge in der radialen Richtung und h, i und j sind Parameter basierend auf der Länge in der Längsrichtung der Elektrode, bevor sie zu einer Elektrodenbaugruppe gewickelt wird. Zusätzlich sind die Parameter, die dem Verhältnis (%) entsprechen, Werte, die auf die erste Dezimalstelle gerundet sind. Diese Punkte sind im Wesentlichen die gleichen in den Tabellen 5 und 6, die später erklärt werden.
    Figure DE202022002769U1_0012
  • Wie in den Beispielen 1-1 bis 1-7 der Tabelle 4 zu sehen ist, beträgt die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 11 bis 26, und das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (d) zum Radiusbereich (f), der das Segment enthält, beträgt 6% bis 41%. Außerdem beträgt das Verhältnis (e/f) des Bereichs (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum Radiusbereich (f), der das Segment enthält, 47% bis 82%. Außerdem beträgt das Verhältnis (c/(b-a)) des Segmentübergangsbereichs (c, ① in 10a) zum Radius (b-a) der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns 15%. Außerdem beträgt das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (erster Abschnitt B1) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode 6%, das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 3% bis 32%, und das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 59% bis 87%.
  • Die Anzahl von überlappenden Schichten (g) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beträgt 10 oder mehr für alle Beispiele 1-1 bis 1-7. Der Bereich (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nimmt ab, wenn der höhenvariable Bereich (d) des Segments zunimmt, aber die Anzahl von überlappenden Schichten (g) der Segmente nimmt im Bereich (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu. Zum Beispiel kann der Bereich (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten (g) der Segmente 10 oder mehr beträgt, als ein Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • Bei der zylindrischen Batterie mit Formfaktoren von 1865 und 2170 beträgt der Radius der Elektrodenbaugruppe ungefähr 9 mm bis 10 mm. Daher kann für eine herkömmliche zylindrische Batterie die radiale Länge des Segmentbereichs (f) nicht auf der Höhe von 17 mm wie in den Beispielen 1-1 bis 1-7 gesichert werden, und die Länge des Bereichs (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, kann nicht auf der Höhe von 8 mm bis 14 mm gesichert werden. Dies liegt daran, dass in der herkömmlichen zylindrischen Batterie, wenn der Radius des Kerns 2 mm beträgt, was derselbe wie in den Beispielen 1-1 bis 1-7 ist, der radiale Bereich, in dem die Segmente angeordnet werden können, im Wesentlichen nur 7 mm bis 8 mm beträgt. Außerdem beträgt in der herkömmlichen zylindrischen Batterie die Länge der Elektrode in der Wicklungsrichtung 600 mm bis 980 mm. Eine solche kurze Elektrodenlänge beträgt nur ungefähr 15 % bis 24 % der Länge der Elektrode, die in den Beispielen 1-1 bis 1-7 verwendet wird (die positive Elektrode von 3948 mm, die negative Elektrode von 4045 mm). Dementsprechend können die numerischen Bereiche für die Parameter h, i und j nicht leicht aus den Designspezifikationen der herkömmlichen zylindrischen Batterie abgeleitet werden.
  • Als Nächstes wird durch konkrete Beispiele erklärt, wie sich die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente in der radialen Richtung des Biegeflächenbereichs F gemäß der Änderung der minimalen Höhe (h1) des Segments ändert, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments in dem höhenvariablen Bereich des Segments gleich ist (② in 10a).
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 2-1 bis 2-5 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Durchmesser von 4 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich des Segments 61 ② in 10a) ist die minimale Höhe (h1) gleich 4 mm und die maximale Höhe (hN) wird von 6 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 2-1 bis 2-5 die Breite des höhenvariablen Bereichs (② in 10a) des Segments 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm bzw. 6 mm und der Segmentübergangsbereich (① von 10a) ist ein radialer Bereich mit einem Radius von 2 mm bis 6 mm.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 3-1 bis 3-4 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Durchmesser von 4 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich (② von 10a) des Segments 61 ist die minimale Höhe (h1) gleich 5 mm und die maximale Höhe (hN) wird von 7 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 3-1 bis 3-4 die Breite des höhenvariablen Bereichs (② in 10a) des Segments 2 mm, 3 mm, 4 mm bzw. 5 mm und der Segmentübergangsbereich (① in 10a) ist ein radialer Bereich mit einem Radius von 2 mm bis 7 mm.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 4-1 bis 4-3 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Durchmesser von 4 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich (② in 10a) des Segments 61 ist die minimale Höhe (h1) gleich 6 mm und die maximale Höhe (h) wird von 8 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 4-1 bis 4-3 die Breite des höhenvariablen Bereichs (② in 10a) des Segments 2 mm, 3 mm bzw. 4 mm und der Segmentübergangsbereich (① in 10a) ist ein Radiusbereich mit einem Radius von 2 mm bis 8 mm.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 5-1 bis 5-2 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Durchmesser von 4 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich (② in 10a) des Segments 61 ist die minimale Höhe (h1) gleich 7 mm und die maximale Höhe (hN) wird von 9 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 5-1 bis 5-2 die Breite des höhenvariablen Bereichs (② in 10a) des Segments 2 mm bzw. 3 mm und der Segmentübergangsbereich (① in 10a) ist ein Radiusbereich mit einem Radius von 2 mm bis 9 mm.
  • 10d ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des Zählens der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang der radialen Richtung im Biegeflächenbereich F der positiven Elektrode, die auf dem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppen der Beispiele 2-1 bis 2-5, der Beispiele 3-1 bis 3-4, der Beispiele 4-1 bis 4-3 und der Beispiele 5-1 bis 5-2 geformt ist, zeigt. Der Biegeflächenbereich der negativen Elektrode zeigt auch im Wesentlichen die gleichen Ergebnisse.
  • In 10d zeigt das Diagramm (a) das Ergebnis des Zählens der Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung im Biegeflächenbereich F für die Beispiele 2-1 bis 2-5, das Diagramm (b) zeigt das Ergebnis für die Beispiele 3-1 bis 3-4, das Diagramm (c) zeigt das Ergebnis für die Beispiele 4-1 bis 4-3 und das Diagramm (d) zeigt das Ergebnis für das Beispiel 5-1 bis das Beispiel 5-2.
  • Unter Bezugnahme auf 10d erscheint der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten des Segments in allen Beispielen gemeinsam. Der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten ist ein radialer Bereich eines flachen Bereichs in dem Diagramm. Die Länge des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten nimmt zu, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments abnimmt, wenn die minimale Höhe (h1) des Segments gleich ist. Außerdem nimmt die Länge des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten zu, wenn die minimale Höhe (h1) des Segments abnimmt, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments gleich ist. Währenddessen nimmt in dem einheitlichen Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente zu, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments zunimmt. Außerdem erscheint in den Beispielen der Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl.
  • In den Beispielen beträgt die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente in dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl stets 10 oder mehr. Zum Beispiel kann der Bereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt, als ein bevorzugter Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • In den Beispielen beginnt der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl von eine radiale Stelle, an der der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments beginnt. In den Beispielen 2-1 bis 2-5 beginnt der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments bei 6 mm und erstreckt sich zum Außenumfang. In den Beispielen 3-1 bis 3-4 beginnt der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments bei 7 mm und erstreckt sich zum Außenumfang. In den Beispielen 4-3 bis 4-3 beginnt der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments bei 8 mm und erstreckt sich zum Außenumfang. In den Beispielen 5-1 bis 5-2 beginnt der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments bei 9 mm und erstreckt sich zum Außenumfang.
  • Die folgende Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse des Berechnens verschiedener Parameter, wie etwa ein Verhältnis (e/f) der Länge des gleichmäßigen Bereichs der Anzahl von überlappenden Schichten zur Länge vom Radiuspunkt (6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm), wo der gleichmäßige Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten zum äußersten Punkt (22 mm) der Elektrodenbaugruppe beginnt, ein Verhältnis (d/f) der Länge des höhenvariablen Bereichs (②) zur Länge vom Radiuspunkt (6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm), wo der gleichmäßige Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten zum äußersten Punkt (22 mm) der Elektrodenbaugruppe beginnt, und dergleichen für die Beispiele 2-1 bis 2-5, die Beispiele 3-1 bis 3-4, die Beispiele 4-1 bis 4-3 und die Beispiele 5-1 bis das Beispiel 5-2.
    Figure DE202022002769U1_0013
  • Siehe Beispiel 2-5, Beispiel 3-4, Beispiel 4-3 und Beispiel 5-2 von Tabelle 5 zusammen mit den 10a und 10d, ist die maximale Höhe (hN) des Segments in dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments gleich 10 mm, aber die minimale Höhe (h1) des Segments nimmt auf 4 mm, 5 mm, 6 mm und 7 mm um 1 mm zu und die Länge des höhenvariablen Bereichs (②) nimmt auf 6 mm, 5 mm, 4 mm, 3 mm um 1 mm ab. In den vier Beispielen ist das Verhältnis (e/f) des einheitlichen Bereichs der Anzahl von überlappenden Schichten das Maximum in Beispiel 2-5 als 69% und das Minimum in Beispiel 5-2 als 38% und die Anzahl von überlappenden Schichten des einheitlichen Bereichs der Anzahl von überlappenden Schichten ist in allen Beispielen gleich.
  • Aus den in Tabelle 5 gezeigten Ergebnissen, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments gleich ist und die minimale Höhe (h1) des Segments abnimmt, versteht es sich, dass die Breite des einheitlichen Bereichs der Anzahl von überlappenden Schichten proportional zunimmt, wenn die Breite des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments zunimmt. Der Grund dafür ist, dass, wenn die minimale Länge (h1) des Segments kleiner ist, der die radiale Stelle, an der das Segment beginnt, näher am Kern ist, so dass sich der Bereich, in dem die Segmente gestapelt sind, zum Kern hin erstreckt.
  • Wie in Tabelle 5 zu sehen ist, kann festgestellt werden, dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 16 bis 26 beträgt, das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments 13% bis 38% beträgt und das Verhältnis des Bereichs (e/f) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl 31% bis 69% beträgt. Außerdem beträgt das Verhältnis (c/(b-a)) des Segmentübergangsbereichs (①) zum Radius (b-a) der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns 20% bis 35%. Außerdem beträgt das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (①) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode 10% bis 20%, das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich (②) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 6% bis 25%, und das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich (②) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 62% bis 81%.
  • Bei den Formfaktoren der zylindrischen Batterie von 1865 und 2170 beträgt der Radius der Elektrodenbaugruppe ungefähr 9 mm bis 10 mm. Daher ist es unmöglich, dass die radiale Länge des Segmentbereichs (f) auf der Höhe von 13 mm bis 16 mm wie in den Beispielen gesichert wird, und es ist unmöglich, dass die Länge des Segmentübergangsbereichs (c, ①) auf der Höhe von 4 mm bis 7 mm gesichert wird, während die Länge des Bereichs (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, auf der Höhe von 5 mm bis 11 mm gesichert wird. Dies liegt daran, dass in der herkömmlichen zylindrischen Batterie, wenn der Radius des Kerns 2 mm beträgt, was derselbe wie in den Beispielen ist, der radiale Bereich, in dem die Segmente angeordnet werden können, im Wesentlichen nur 7 mm bis 8 mm beträgt. Außerdem beträgt in der herkömmlichen zylindrischen Batterie die Länge der Elektrode in der Wicklungsrichtung 600 mm bis 980 mm. Eine solche kurze Elektrodenlänge beträgt in den Beispielen nur ungefähr 15 % bis 24 % der Elektrodenlänge (die positive Elektrode von 3948 mm, die negative Elektrode von 4045 mm). Dementsprechend können die numerischen Bereiche für die Parameter h, i und j nicht leicht aus den Designspezifikationen der herkömmlichen zylindrischen Batterie abgeleitet werden.
  • Als Nächstes wird durch spezifische Beispiele erklärt, wie die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente gemäß dem Durchmesser des Kerns C der Elektrodenbaugruppe entlang der radialen Richtung des Biegeflächenbereichs F geändert wird, wenn die minimale Höhe (h1) und die maximale Höhe (hN) des Segments im höhenvariablen Bereich (②) des Segments gleich sind.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 6-1 bis 6-6 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Radius von 4 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments 61 ist die minimale Höhe (h1) des Segments gleich 3 mm und die maximale Höhe (hN) des Segments wird von 5 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 6-1 bis 6-6 die Breite des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm bzw. 7 mm und der Segmentübergangsbereich (①) ist ein radialer Bereich mit einem Radius von 4 mm bis 7 mm.
  • Die Elektrodenbaugruppen der Beispiele 7-1 bis 7-6 weisen einen Radius von 22 mm auf und der Kern C weist einen Radius von 2 mm auf. In dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments 61 ist die minimale Höhe (h1) des Segments gleich 3 mm und die maximale Höhe (hN) des Segments wird von 5 mm auf 10 mm um 1 mm geändert. Daher beträgt in den Elektrodenbaugruppen der Beispiele 7-1 bis 7-6 die Breite des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments 2 mm, 3 mm, 4 mm, 5 mm, 6 mm bzw. 7 mm und der Segmentübergangsbereich (①) ist ein radialer Bereich mit einem Radius von 2 mm bis 5 mm.
  • 10e ist ein Diagramm, das die Ergebnisse des Zählens der Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung im Biegeflächenbereich F der positiven Elektrode, die auf dem oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppe geformt ist, für die Beispiele 6-1 bis 6-6 und die Beispiele 7-1 bis 7-6 zeigt. Im Wesentlichen sind die gleichen Ergebnisse im Biegeflächenbereich der negativen Elektrode gezeigt.
  • In 10e zeigt das Diagramm (a) die Ergebnisse des Zählens der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten entlang der radialen Richtung im Biegeflächenbereich F für die Beispiele 6-1 bis 6-6 und das Diagramm (b) zeigt die Ergebnisse für die Beispiele 7-1 bis 7-6.
  • Unter Bezugnahme auf 10e erscheint der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten des Segments in allen Beispielen gemeinsam. Der einheitliche Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten ist ein radialer Bereich eines flachen Bereichs in dem Diagramm. Die radiale Länge des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten nimmt zu, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments abnimmt, wenn die minimale Höhe (h1) des Segments gleich ist. Währenddessen nimmt in dem einheitlichen Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente zu, wenn die maximale Höhe (hN) des Segments zunimmt. In den Beispielen erscheint der Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl.
  • In den Beispielen beträgt die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente in dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl 10 oder mehr für alle Beispiele. Zum Beispiel kann ein Bereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt, als ein bevorzugter Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • In den Beispielen beginnt der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl von einem Radiuspunkt, an dem der höhenvariable Bereich (②) des Segments beginnt. In den Beispielen 6-1 bis 6-6 beträgt der Radius, an dem der Bereich (②) mit variabler Segmenthöhe beginnt, 7 mm, und in den Beispielen 7-1 bis 7-6 beträgt der Radius, an dem der Bereich (②) mit variabler Segmenthöhe beginnt, 5 mm.
  • Die folgende Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse der Berechnung verschiedener Parameter, einschließlich eines Verhältnisses (e/f) der Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zur Länge vom Radiuspunkt (7 mm, 5 mm), an dem der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum äußersten Punkt (22 mm) der Elektrodenbaugruppe beginnt, eines Verhältnisses (d/f) der Länge des höhenvariablen Bereichs (②) zur Länge vom Radiuspunkt (7 mm, 5 mm), an dem der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum äußersten Punkt (22 mm) der Elektrodenbaugruppe beginnt, für die Beispiele 6-1 bis 6-6 und die Beispiele 7-1 bis 7-6 und dergleichen.
    Figure DE202022002769U1_0014
  • Unter Berücksichtigung der Beispiele 6-6 und 7-6 in Tabelle 6 zusammen mit 10a sind die minimale Höhe (h1) und die maximale Höhe (hN) des Segments im höhenvariablen Bereich (②) des Segments gleich 3 mm bzw. 10 mm. In Beispiel 6-6 ist der Radius des Kerns jedoch um 2 mm größer im Vergleich zu dem von Beispiel 7-6. Daher sind in Beispiel 6-6 der einheitliche Bereich (e) der Anzahl von überlappenden Schichten und der Segmentbereich (f) um 2 mm kleiner im Vergleich zu denen von Beispiel 7-6, und die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente im einheitlichen Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten ist gleich. Diese Ergebnisse werden aus der Differenz im Radius des Kerns abgeleitet. Aus den in Tabelle 6 gezeigten Ergebnissen versteht es sich, dass, wenn die Breite des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments gleich ist, da der Radius (a) des Kerns kleiner ist, das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (②) abnimmt, während das Verhältnis (e/f) des einheitlichen Bereichs der Anzahl von überlappenden Schichten zunimmt.
  • Wie in Tabelle 6 zu sehen ist, kann festgestellt werden, dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 13 bis 26 beträgt, das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (②) 12% bis 47% beträgt und das Verhältnis (e/f) der Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl 40% bis 76% beträgt. Außerdem beträgt das Verhältnis (c/(b-a)) des Segmentübergangsbereichs (①) zum Radius (b-a) der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns 15% bis 17%. Außerdem beträgt das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (①) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode 6%, das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich (②) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 7% bis 32%, und das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich (③) entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode beträgt 59% bis 83%.
  • Für die zylindrischen Batterien mit Formfaktoren von 1865 und 2170 beträgt der Radius der Elektrodenbaugruppe ungefähr 9 mm bis 10 mm. Daher ist es unmöglich, dass die radiale Länge des Segmentbereichs (f) auf der Höhe von 15 mm bis 17 mm gesichert wird, und die Länge des Segmentübergangsbereichs (①) auf der Höhe von ungefähr 3 mm gesichert wird, und gleichzeitig wird die Länge des Bereichs (e) mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, wie in den Beispielen in der Höhe von 6 mm bis 13 mm gesichert. Dies liegt daran, dass in der herkömmlichen zylindrischen Batterie, wenn der Radius des Kerns 2 mm bis 4 mm beträgt, was derselbe wie in den Beispielen ist, der radiale Bereich, in dem die Segmente angeordnet werden können, im Wesentlichen nur 5 mm bis 8 mm beträgt. Außerdem beträgt in der herkömmlichen zylindrischen Batterie die Länge der Elektrode in der Wicklungsrichtung 600 mm bis 980 mm. Eine solche kurze Elektrodenlänge beträgt in den Beispielen nur ungefähr 15 % bis 24 % der Elektrodenlänge (die positive Elektrode von 3948 mm, die negative Elektrode von 4045 mm). Dementsprechend können die numerischen Bereiche für die Parameter h, i und j nicht leicht aus den Designspezifikationen der herkömmlichen zylindrischen Batterie abgeleitet werden.
  • Unter umfassender Berücksichtigung der Daten in den Tabellen 4 bis 6 kann die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente in dem einheitlichen Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten des Segments 11 bis 26 betragen. Außerdem kann das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments 6 % bis 47 % betragen. Außerdem kann das Verhältnis (e/f) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl 31 % bis 82 % betragen. Außerdem kann das Verhältnis (c/ (b-a)) der Länge des Segmentübergangsbereichs (①) zum Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns 15% bis 35% betragen. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (①) entspricht, zur Gesamtlänge (in der Wicklungsrichtungslänge) der Elektrode 6 % bis 20 % betragen. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode 3 % bis 32 % betragen. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich (③) des Segments entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode 59 % bis 87 % betragen.
  • Währenddessen können die durch die Tabellen 4 bis 6 beschriebenen Parameter gemäß Designfaktoren variiert werden, einschließlich des Radius (a) des Kerns; des Radius (b) der Elektrodenbaugruppe; der minimalen Höhe (h1) und der maximalen Höhe (hN) in dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments; der Änderungsbetrag (Δ h) der Höhe des Segments pro 1 mm Radiuszunahme; der Dicke der positiven Elektrode, der negativen Elektrode und des Separators; und dergleichen.
  • Daher kann in dem einheitlichen Bereich der Anzahl von überlappenden Schichten des Segments die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente auf 10 bis 35 erweitert werden. Das Verhältnis (d/f) des höhenvariablen Bereichs (②) des Segments kann auf 1 % bis 50 % erweitert werden. Außerdem kann das Verhältnis (e/f) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl auf 30 % bis 85 % erweitert werden. Außerdem kann das Verhältnis (c/(b-a)) der Länge des Segmentübergangsbereichs (①) zum Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns auf 10 % bis 40 % erweitert werden. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich (①) entspricht, zur Gesamtlänge (in der Wicklungsrichtungslänge) der Elektrode auf 1 % bis 30 % erweitert werden. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich (②) des Segments entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode auf 1 % bis 40 % erweitert werden. Außerdem kann das Verhältnis der Länge der Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich (①) des Segments entspricht, zur Gesamtlänge der Elektrode auf 50 % bis 90 % erweitert werden. In den obigen Beispielen liegt der Höhenindex N in der maximalen Höhe (hN) des Segments in dem höhenvariablen Bereich (②) und dem höheneinheitlichen Bereich (③) im Bereich von 2 bis 8. Zum Beispiel beträgt der Höhenindex N für die Beispiele 1-1 und 1-7 unter Bezugnahme auf Tabelle 4 2 bzw. 8. Der Höhenindex N kann jedoch gemäß dem Höhenänderungsbetrag („h“) des Segments in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe variieren. Wenn die radiale Länge des höhenvariablen Bereichs (②) festgelegt ist, nimmt der Höhenindex N entsprechend zu und umgekehrt, wenn der Höhenänderungsbetrag („h“) des Segments abnimmt. Zum Beispiel kann der Höhenindex N auf den Bereich von 2 bis 20 und optional weiter auf den Bereich von 2 bis 30 erweitert werden.
  • In dem Biegeflächenbereich F, der an der Oberseite und der Unterseite der Elektrodenbaugruppe ausgebildet ist, kann der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl als ein Schweißzielbereich des Stromabnehmers verwendet werden.
  • Zum Beispiel überlappt der Schweißbereich des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe um mindestens 50 %. Hier ist es bevorzugter, wenn das Überlappungsverhältnis höher ist.
  • Zum Beispiel kann der verbleibende Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nicht überlappt, den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl in der radialen Richtung überlappen.
  • Bevorzugter kann der verbleibende Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nicht überlappt, einen Bereich des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappen, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt.
  • Wenn der Stromabnehmer an den Bereich geschweißt wird, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, ist es im Hinblick auf die Schweißfestigkeit und im Hinblick auf das Verhindern einer Beschädigung des Separators oder der Aktivmassenschicht während des Schweißens bevorzugt. Insbesondere ist es beim Schweißen des Stromabnehmers unter Verwendung eines Hochleistungslasers mit hohen Durchdringungseigenschaften nützlich.
  • Wenn der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem 10 oder mehr Segmente gestapelt sind, mit einem Laser an den Stromabnehmer geschweißt wird, selbst wenn die Laserleistung erhöht wird, um die Schweißqualität zu verbessern, absorbiert der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl den größten Teil der Laserenergie, um Schweißperlen zu bilden, so dass es möglich ist, zu verhindern, dass der Separator und die Aktivmassenschicht unter dem Biegeflächenbereich F durch den Laser beschädigt werden.
  • Zusätzlich beträgt in dem mit Laser bestrahlten Bereich die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr, so dass Schweißperlen mit ausreichendem Volumen und ausreichender Dicke gebildet werden. Dementsprechend kann die Schweißfestigkeit ausreichend gesichert werden und der Widerstand der Schweißgrenzfläche kann auf ein Niveau gesenkt werden, das für ein Schnellladen geeignet ist.
  • Beim Schweißen des Stromabnehmers kann die Laserleistung durch die gewünschte Schweißfestigkeit zwischen dem Biegeflächenbereich F und dem Stromabnehmer bestimmt werden. Die Schweißfestigkeit nimmt proportional zur Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zu. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Anzahl von überlappenden Schichten das Volumen von durch den Laser gebildeten Schweißperlen zunimmt. Die Schweißperlen werden gebildet, wenn das Material des Stromabnehmers und das Material des Segments miteinander verschmolzen werden. Wenn daher das Volumen der Schweißperlen groß ist, werden der Stromabnehmer und der Biegeflächenbereich stärker gekoppelt und der Kontaktwiderstand der Schweißgrenzfläche wird gesenkt.
  • Beispielsweise kann die Schweißfestigkeit 2 kgf/cm2 oder mehr, bevorzugter 4 kgf/cm2 oder mehr sein. Die maximale Schweißfestigkeit kann von einer Leistung einer Laserschweißeinrichtung abhängen. Als ein Beispiel kann die Schweißfestigkeit vorzugsweise auf 8 kgf/cm2 oder weniger, bevorzugter 6 kgf/cm2 oder weniger eingestellt werden, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt.
  • Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die physikalischen Eigenschaften der Schweißgrenzfläche nicht, auch wenn starke Vibrationen entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung auf die auf die Elektrodenbaugruppe wirkt, wobei der Widerstand der Schweißgrenzfläche kann aufgrund des ausreichenden Volumens der Schweißraupen auch reduziert sein kann.
  • Die Laserleistung zum Erfüllen der Schweißfestigkeitsbedingung variiert in Abhängigkeit von der Lasereinrichtung und kann im Bereich von 250 W bis 320 W oder 40 % bis 100 % der maximalen Laserleistungsspezifikation, die durch die entsprechende Einrichtung bereitgestellt wird, geeignet eingestellt werden.
  • Die Schweißfestigkeit kann als eine Zugkraft pro Flächeneinheit (kgf/cm2) des Stromabnehmers definiert werden, wenn der Stromabnehmer beginnt, sich von dem Biegeflächenbereich F zu lösen. Insbesondere kann, nachdem der Stromabnehmer vollständig geschweißt ist, eine Zugkraft auf den Stromabnehmer aufgebracht werden, aber die Größe der Zugkraft kann allmählich erhöht werden. Wenn die Zugkraft einen Schwellenwert überschreitet, beginnt das Segment, sich von der Schweißgrenzfläche zu lösen. Zu diesem Zeitpunkt entspricht der Wert, der durch Dividieren der Zugkraft, die auf den Stromabnehmer aufgebracht wird, durch die Fläche des Stromabnehmers erhalten wird, der Schweißfestigkeit.
  • In dem Biegeflächenbereich F sind Segmente in mehreren Schichten gestapelt, und gemäß den obigen Beispielen kann die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente von 10 Blättern minimal auf 35 Blätter maximal erhöht werden.
  • Die Dicke des Stromabnehmers mit positiver Elektrode (Folie), der einen unbeschichteten Abschnitt 43 bildet, kann im Bereich von 10 µm bis 25 µm liegen, und die Dicke des Stromabnehmers mit negativer Elektrode (Folie), der einen unbeschichteten Abschnitt 43 bildet, kann im Bereich von 5 µm bis 20 µm liegen. Daher kann der Biegeflächenbereich F der positiven Elektrode einen Bereich umfassen, in dem die Gesamtüberlappungsdicke der Segmente 100 µm bis 875 µm beträgt. Außerdem kann der Biegeflächenbereich F der negativen Elektrode einen Bereich umfassen, in dem die Gesamtüberlappungsdicke der Segmente 50 µm bis 700 µm beträgt.
  • 10f ist eine Draufsicht, die eine Elektrodenbaugruppe zeigt, in der der gleichmäßige Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten und der abnehmende Bereich b2 der Anzahl von überlappenden Schichten in dem Biegeflächenbereich F der Segmente 61, 61' gemäß einem Beispiel dargestellt sind.
  • Unter Bezugnahme auf 10f entspricht die Fläche zwischen zwei Kreisen, die durch dicke durchgezogene Linien angegeben sind, dem Biegeflächenbereich F des Segments, und die Fläche zwischen zwei Kreisen, die durch gestrichelte Linien angegeben sind, entspricht dem einheitlichen Bereich b1 der Anzahl von überlappenden Schichten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, und der äußere Bereich des einheitlichen Bereichs b1 der Anzahl von überlappenden Schichten entspricht dem abnehmenden Bereich b2 der Anzahl von überlappenden Schichten.
  • In einem Beispiel wird, wenn der Stromabnehmer (Pc) an den Biegeflächenbereich F geschweißt ist, ein Schweißmuster (Wp) auf der Oberfläche des Stromabnehmers (Pc) gebildet. Das Schweißmuster (Wp) kann ein Linienmuster oder ein Punktanordnungsmuster sein. Das Schweißmuster (Wp) entspricht dem Schweißbereich und kann den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 des Segments entlang der radialen Richtung um 50 % oder mehr überlappen. Dementsprechend kann ein Teil des Schweißmusters (Wp) in dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl enthalten sein und der Rest des Schweißmusters (Wp) kann in dem Bereich b1 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl außerhalb des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl enthalten sein. Natürlich kann das gesamte Schweißmuster (Wp) den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 überlappen, um eine Schweißfestigkeit zu maximieren und einen Widerstand in dem Schweißbereich zu senken.
  • Die Fläche des Biegeflächenbereichs F kann als die Summe der Fläche des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 des Segments und der Fläche des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl b2 definiert sein. Da das Verhältnis (e/f) des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl bi 30 % bis 85 %, vorzugsweise 31 % bis 82 % beträgt, kann das Verhältnis der Fläche des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 zu der Fläche des Biegeflächenbereichs F 9 % (302/1002) bis 72 % (852/1002), vorzugsweise 10 % (312/1002) bis 67 % (822/1002) betragen.
  • Zum Beispiel kann die Kante des Abschnitts, wo der Stromabnehmer (Pc) den Biegeflächenbereich F berührt, das Ende der Segmente 61, 61', das zum Kern C hin gebogen ist, in der letzten Wicklungswindung des Bereichs mit einheitlicher Höhe (③) abdecken. Da in diesem Fall ein Schweißmuster (Wp) in einem Zustand gebildet wird, in dem die Segmente 61, 61' durch den Stromabnehmer (Pc) gedrückt werden, sind der Stromabnehmer (Pc) und der Biegeflächenbereich F stark gekoppelt. Infolgedessen haften die Segmente 61, 61', die in der Wickelachsenrichtung gestapelt sind, eng aneinander, wodurch der Widerstand an der Schweißgrenzfläche gesenkt wird und ein Anheben der Segmente 61, 61' verhindert wird.
  • Währenddessen kann die Biegerichtung des Segments der oben beschriebenen entgegengesetzt sein. Das heißt, das Segment kann vom Kern zum Außenumfang hin gebogen werden. In diesem Fall kann das Muster, bei dem die Höhe des Segments entlang der Wicklungsrichtung (X-Achsenrichtung) geändert wird, dem der vorherigen Beispiele (modifizierte Beispiele) entgegengesetzt sein. Zum Beispiel kann die Höhe des Segments schrittweise vom Kern zum Außenumfang hin gesenkt werden. Außerdem können die Struktur, die auf den ersten Abschnitt B1 angewendet wird, und die Struktur, die auf den zweiten Abschnitt B3 angewendet wird, miteinander vertauscht werden. Zum Beispiel kann das Höhenänderungsmuster des Segments so entworfen werden, dass die Höhe des Segments von der Kernseite zur Außenumfangsseite allmählich abnimmt, aber das Ende des Segments nicht aus dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe freigelegt ist, wenn das Segment, das dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe am nächsten ist, zum Außenumfang hin gebogen wird.
  • Die Elektrodenstruktur der obigen Beispiele (Modifikationen) kann auf mindestens eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode mit unterschiedlichen Polaritäten, die in der Elektrodenbaugruppe vom Jelly-Roll-Typ oder einer anderen in der Technik bekannten Art von Elektrodenbaugruppe enthalten sind, angewendet werden. Wenn die Elektrodenstruktur der obigen Beispiele (Modifikationen) auf eine beliebige der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angewendet wird, kann außerdem die herkömmliche Elektrodenstruktur auf die andere angewendet werden. Außerdem können die Elektrodenstrukturen, die auf die erste Elektrode und die zweite Elektrode angewendet werden, nicht identisch sein, sondern sich voneinander unterscheiden.
  • Wenn beispielsweise die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine positive Elektrode bzw. eine negative Elektrode sind, kann ein beliebiges der obigen Beispiele (Modifikationen) auf die erste Elektrode angewendet werden, und die herkömmliche Elektrodenstruktur (siehe 1) kann auf die zweite Elektrode angewendet werden.
  • Als ein weiteres Beispiel, wenn die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine positive Elektrode bzw. eine negative Elektrode sind, kann ein beliebiges der obigen Beispiele (Modifikationen) selektiv auf die erste Elektrode angewendet werden, und ein beliebiges der obigen Beispiele (Modifikationen) kann selektiv auf die zweite Elektrode angewendet werden.
  • In der vorliegenden Offenbarung können eine Aktivmasse der positiven Elektrode, die auf die positive Elektrode beschichtet ist, und eine Aktivmasse der negativen Elektrode, die auf die negative Elektrode beschichtet ist, eine beliebige Aktivmasse verwenden, die in der Technik ohne Einschränkung bekannt ist.
  • In einem Beispiel kann die Aktivmasse der positiven Elektrode eine Alkalimetallverbindung umfassen, die durch eine allgemeine Formel A[AxMy]O2+z ausgedrückt wird (A umfasst mindestens ein Element aus Li, Na und K; M umfasst mindestens ein Element, das aus Ni, Co, Mn, Ca, Mg, Al, Ti, Si, Fe, Mo, V, Zr, Zn, Cu, Al, Mo, Sc, Zr, Ru und Cr ausgewählt ist; x ≥ 0,1 ≤ x+y ≤ 2, 0,1 ≤ z ≤ 2; und der stöchiometrische Modul x, y und z sind so ausgewählt, dass die Verbindung die elektrische Neutralität beibehält).
  • In einem anderen Beispiel kann die Aktivmasse der positiven Elektrode eine Alkalimetallverbindung xLiM1O2-(1-x)Li2M2O3 sein, die in US6,677,082 , US6,680,143 , et al. offenbart ist, wobei M1 mindestens ein Element mit einer durchschnittlichen Oxidationsstufe 3 umfasst; M2 mindestens ein Element mit einer durchschnittlichen Oxidationsstufe 4 umfasst; und 0 ≤ x ≤ 1).
  • In noch einem anderen Beispiel kann die Aktivmasse der positiven Elektrode Lithiummetallphosphat sein, das durch eine allgemeine Formel LiaM1 xFe1-xM2 yP1-yM3 zO4-z ausgedrückt wird (M1 umfasst mindestens ein Element, das aus Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg und Al ausgewählt ist; M2 umfasst mindestens ein Element, das aus Ti, Si, Mn, Co, Fe, V, Cr, Mo, Ni, Nd, Al, Mg, Al, As, Sb, Si, Ge, V und S ausgewählt ist; M3 umfasst ein Halogenelement, das optional F umfasst; 0 a ≤ 2, 0 ≤ x ≤ 1,0 ≤ y 1,0 ≤ z 1; der stöchiometrische Koeffizient a, x, y und z sind so ausgewählt, dass die Verbindung die elektrische Neutralität beibehält), oder Li3M2(PO4)3 (M umfasst mindestens ein Element, das aus Ti, Si, Mn, Fe, Co, V, Cr, Mo, Ni, Al, Mg und Al ausgewählt ist).
  • Zum Beispiel kann die Aktivmasse der positiven Elektrode Primärpartikel und/oder Sekundärpartikel aufweisen, in denen die Primärpartikel aggregiert sind.
  • In einem Beispiel kann die Aktivmasse der negativen Elektrode Kohlenstoffmaterial, Lithiummetall oder eine Lithiummetallverbindung, Silizium oder eine Siliziumverbindung, Zinn oder eine Zinnverbindung oder dergleichen verwenden. Metalloxide wie Tio2 und Sno2 mit einem Potential von weniger als 2 V können auch als Aktivmasse der negativen Elektrode verwendet werden. Als Kohlenstoffmaterial kann sowohl niederkristalliner Kohlenstoff als auch hochkristalliner Kohlenstoff oder dergleichen verwendet werden.
  • Der Separator kann einen porösen Polymerfilm verwenden, zum Beispiel einen porösen Polymerfilm, der aus einem Polymer auf Polyolefinbasis wie Ethylen-Homopolymer, Propylen-Homopolymer, Ethylen/Buten-Copolymer, Ethylen/Hexen-Copolymer, Ethylen/Methacrylat-Copolymer oder dergleichen oder Laminaten davon hergestellt ist. Als ein anderes Beispiel kann der Separator einen üblichen porösen Vliesstoff verwenden, zum Beispiel einen Vliesstoff, der aus Glasfaser mit hohem Schmelzpunkt, Polyethylenterephthalatfaser oder dergleichen hergestellt ist.
  • Eine Beschichtungslage aus anorganischen Partikeln kann in mindestens einer Oberfläche des Separators enthalten sein. Es ist auch möglich, dass der Separator selbst aus einer Beschichtungslage aus anorganischen Partikeln hergestellt ist. Partikel in der Beschichtungslage können mit einem Bindemittel gekoppelt sein, so dass ein interstitielles Volumen zwischen benachbarten Partikeln vorhanden ist.
  • Die anorganischen Partikel können aus einem anorganischen Material mit einer Dielektrizitätskonstante von 5 oder mehr hergestellt sein. Als ein nicht einschränkendes Beispiel können die anorganischen Partikel mindestens ein Material umfassen, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Pb(Zr,Ti)O3 (PZT), Pb1-xLaxZr1-yTiyO3 (PLZT), PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3 (PMN-PT), BaTiO3, Hafniumoxid (HfO2), SrTiO3, TiO2, Al2O3, ZrO2, SnO2, CeO2, MgO, CaO, ZnO und Y2O3 besteht.
  • Im Folgenden wird die Struktur der Elektrodenbaugruppe gemäß einem Beispiel ausführlich beschrieben.
  • 11 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 80 vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der die Elektrode 40 des ersten Beispiels auf die erste Elektrode (die positive Elektrode) und die zweite Elektrode (die negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
  • Die Elektrodenbaugruppe 80 kann durch das unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Wickelverfahren hergestellt werden. Der Einfachheit der Beschreibung halber sind die vorstehenden Strukturen des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b, die sich aus dem Separator heraus erstrecken, ausführlich veranschaulicht, und die Wicklungsstrukturen der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und des Separators sind nicht dargestellt. Der erste unbeschichtete Abschnitt 43a, der nach oben vorsteht, erstreckt sich von der ersten Elektrode, und der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b, der nach unten vorsteht, erstreckt sich von der zweiten Elektrode.
  • Die Muster, in denen sich die Höhen des ersten und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43a, 43b ändern, sind schematisch veranschaulicht. Das heißt, die Höhe des unbeschichteten Abschnitts kann in Abhängigkeit von der Position, an der der Querschnitt geschnitten wird, unregelmäßig variieren. Zum Beispiel ist bei einem Querschnitt, wo die Seiten der trapezförmigen Segmente 61, 61' oder der Schnittnuten 63 geschnitten werden, die Höhe des unbeschichteten Abschnitts im Querschnitt niedriger als die Höhe H der Segmente 61, 61'. Dementsprechend versteht es sich, dass die Höhen der unbeschichteten Abschnitte, die in den Zeichnungen dargestellt sind, die den Querschnitt der Elektrodenbaugruppe zeigen, dem Durchschnitt der Höhen (H in 7b und 8b) des unbeschichteten Abschnitts entsprechen, der in jeder Wicklungswindung enthalten ist.
  • Unter Bezugnahme auf 11 weist der erste unbeschichtete Abschnitt 43a einen ersten Abschnitt B1 angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe 80, einen zweiten Abschnitt B3 angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 und einen dritten Abschnitt B2 auf, der zwischen dem ersten Abschnitt B1 und dem zweiten Abschnitt B3 angeordnet ist.
  • Die Höhe (Länge in der Y-Achsenrichtung) des zweiten Abschnitts B3 ist relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Dementsprechend kann verhindert werden, dass ein interner Kurzschluss auftritt, da der Sickenabschnitt und der zweite Abschnitt B3 einander berühren, während der Sickenabschnitt des Batteriegehäuses in der Nähe des zweiten Abschnitts B3 gedrückt wird.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden 81 des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 80 gebogen sein, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern hin. Zu diesem Zeitpunkt kann der zweite Abschnitt B3 nicht wesentlich gebogen sein.
  • 12 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 90 vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der die Elektrode 45 des zweiten Beispiels auf die erste Elektrode (die positive Elektrode) und die zweite Elektrode (die negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
  • Unter Bezugnahme auf 12 weist der erste unbeschichtete Abschnitt 43a einen ersten Abschnitt B1 angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe 90, einen zweiten Abschnitt B3 angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 90 und einen dritten Abschnitt B2 auf, der zwischen dem ersten Abschnitt B1 und dem zweiten Abschnitt B3 angeordnet ist.
  • Die Höhe des zweiten Abschnitts B3 ist relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2 und nimmt allmählich oder schrittweise vom Kern zum Außenumfang ab. Dementsprechend kann verhindert werden, dass ein interner Kurzschluss auftritt, da der Sickenabschnitt und der zweite Abschnitt B3 einander berühren, während der Sickenabschnitt des Batteriegehäuses in der Nähe des zweiten Abschnitts B3 gedrückt wird.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden 91 des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 90 gebogen werden, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern. Zu diesem Zeitpunkt kann der äußerste Abschnitt 92 des zweiten Abschnitts B3 nicht wesentlich gebogen sein.
  • 13 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 100 vom Jelly-Roll-Typ zeigt, in der eine beliebige der Elektroden 50, 60, 70 des dritten bis fünften Beispiels (Modifikationen davon) auf die erste Elektrode (die positive Elektrode) und die zweite Elektrode (die negative Elektrode) entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) aufgebracht ist.
  • Unter Bezugnahme auf 13 weist der erste unbeschichtete Abschnitt 43a einen ersten Abschnitt B1 angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe 100, einen zweiten Abschnitt B3 angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 100 und einen dritten Abschnitt B2 auf, der zwischen dem ersten Abschnitt B1 und dem zweiten Abschnitt B3 angeordnet ist.
  • Die Höhe des ersten Abschnitts B1 ist relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Zusätzlich ist die Biegelänge des unbeschichteten Abschnitts 43a, der sich an der innersten Seite des dritten Abschnitts B2 befindet, kleiner oder gleich der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1. Die Biegelänge (H) entspricht dem Abstand vom Biegepunkt des unbeschichteten Abschnitts 43a zur Oberseite des unbeschichteten Abschnitts 43a. In einem modifizierten Beispiel kann die Biegelänge (H) kleiner als die Summe der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 102 sein.
  • Daher ist der Kern 102 der Elektrodenbaugruppe 100 um 90 % oder mehr des Durchmessers des Kerns 102 nach außen geöffnet, auch wenn der dritte Abschnitt B2 gebogen ist. Der Kern 102 ist ein Hohlraum in der Mitte der Elektrodenbaugruppe 100. Wenn der Kern 102 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 102 der Schweißprozess leicht zwischen dem Stromabnehmer der negativen Elektrode (oder der positiven Elektrode) und dem Batteriegehäuse (oder dem Anschluss) durchgeführt werden.
  • Die Höhe des zweiten Abschnitts B3 ist relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der Sickenabschnitt und der zweite Abschnitt B3 einander berühren, während der Sickenabschnitt des Batteriegehäuses in der Nähe des zweiten Abschnitts B3 gedrückt wird, um einen internen Kurzschluss zu verursachen.
  • In einer Modifikation kann die Höhe des zweiten Abschnitts B3 allmählich oder schrittweise verringert werden, anders als in 13 gezeigt. Auch in 13 kann, obwohl die Höhe des dritten Abschnitts B2 in einer Umfangsrichtung teilweise die gleiche ist, die Höhe des dritten Abschnitts B2 allmählich oder schrittweise von der Grenze zwischen dem ersten Abschnitt B1 und dem dritten Abschnitt B2 zu der Grenze zwischen dem dritten Abschnitt B2 und dem zweiten Abschnitt B3 zunehmen. Wenn der dritte Abschnitt B2 in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, korrespondiert ein Bereich, in dem sich die Höhe des unbeschichteten Abschnitts 43a ändert, zu dem höhenvariablen Bereich (@ in 10a) des Segments.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden 101 des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 100 gebogen werden, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern. Zu diesem Zeitpunkt sind der erste Abschnitt B1 und der zweite Abschnitt B3 nicht wesentlich gebogen.
  • Wenn der dritte Abschnitt B2 eine Vielzahl von Segmenten beinhaltet, kann die Biegespannung abgebaut werden, um zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43a nahe dem Biegepunkt zerrissen oder anormal verformt wird. Zusätzlich, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung des Segments gemäß dem numerischen Bereich des obigen Beispiels eingestellt wird, werden die Segmente zum Kern hin gebogen und überlappen sich in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, und ein leeres Loch (Spalt) wird nicht in dem gebogenen Oberflächenbereich gebildet.
  • 14 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 110 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 14 ist die Elektrodenbaugruppe 110 im Wesentlichen die gleiche wie die Elektrodenbaugruppe 100 aus 13, mit der Ausnahme, dass die Höhe des zweiten Abschnitts B3 im Wesentlichen die gleiche ist wie die Höhe der äußersten Seite des dritten Abschnitts B2.
  • Der zweite Abschnitt B3 kann eine Vielzahl von Segmenten enthalten. Die Konfiguration der Vielzahl von Segmenten ist im Wesentlichen die gleiche wie in dem vierten und fünften Beispiel (Modifikationen) in Bezug auf Elektroden beschrieben.
  • In der Elektrodenbaugruppe 110 ist die Höhe des ersten Abschnitts B1 relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Außerdem ist die Biegelänge (H) des unbeschichteten Abschnitts, der sich an der innersten Seite des dritten Abschnitts B2 befindet, kleiner oder gleich der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1. Zum Beispiel kann der erste Abschnitt B1 der Segmentübergangsbereich sein, der kein Segment (① in 10a) aufweist. In einem modifizierten Beispiel kann die Biegelänge (H) kleiner als die Summe der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 102 sein.
  • Daher ist der Kern 112 der Elektrodenbaugruppe 110 um mindestens 90 % oder mehr des Durchmessers des Kerns 112 nach außen geöffnet, auch wenn der dritte Abschnitt B2 gebogen ist. Wenn der Kern 112 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 112 der Schweißprozess leicht zwischen dem Stromabnehmer der negativen Elektrode (oder der positiven Elektrode) und dem Batteriegehäuse (oder dem Anschluss) durchgeführt werden.
  • In einer Modifikation kann die Struktur, in der die Höhe des dritten Abschnitts B2 allmählich oder schrittweise vom Kern zum Außenumfang zunimmt, auf den zweiten Abschnitt B3 erweitert werden. In diesem Fall kann die Höhe des unbeschichteten Abschnitts 43a allmählich oder schrittweise von der Grenze zwischen dem ersten Abschnitt B1 und dem dritten Abschnitt B2 zu der äußersten Oberfläche der Elektrodenbaugruppe 110 zunehmen.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden III des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 gebogen werden, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern hin. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Abschnitt B1 nicht wesentlich gebogen.
  • Wenn der dritte Abschnitt B2 und der zweite Abschnitt B3 eine Vielzahl von Segmenten beinhalten, kann die Biegespannung abgebaut werden, um zu verhindern, dass die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43b nahe dem Biegepunkt zerrissen oder anormal verformt werden. Zusätzlich, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung des Segments gemäß dem numerischen Bereich des obigen Beispiels eingestellt wird, werden die Segmente zum Kern hin gebogen und überlappen sich in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, und ein leeres Loch (Spalt) wird nicht in dem gebogenen Oberflächenbereich gebildet.
  • 15 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 120 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 15 ist die Elektrodenbaugruppe 120 im Wesentlichen die gleiche wie die Elektrodenbaugruppe 100 von 13, außer dass die Höhe des dritten Abschnitts B2 ein Muster aufweist, das zunimmt und dann allmählich oder schrittweise abnimmt. Der radiale Bereich, in dem sich die Höhe des dritten Abschnitts B2 ändert, kann als der höhenvariable Bereich (② in 10a) des Segments betrachtet werden. Selbst in diesem Fall kann der höhenvariable Bereich des Segments so gestaltet sein, dass der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt, in dem oben beschriebenen bevorzugten numerischen Bereich in dem Biegeflächenbereich F erscheint, der durch Biegen des dritten Abschnitts B2 gebildet wird.
  • Diese Änderung der Höhe des dritten Abschnitts B2 kann durch Verwenden des Stufenmusters (siehe 6) oder Einstellen der Höhe von Segmenten (siehe 7a oder 8a), die in dem dritten Abschnitt B2 enthalten sind, implementiert werden.
  • In der Elektrodenbaugruppe 120 ist die Höhe des ersten Abschnitts B1 relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Außerdem ist die Biegelänge (H) des unbeschichteten Abschnitts, der sich an der innersten Seite des dritten Abschnitts B2 befindet, kleiner oder gleich der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1. Der Bereich, der dem ersten Abschnitt B1 entspricht, entspricht dem Segmentübergangsbereich, der kein Segment (① in 10a) aufweist. In einem modifizierten Beispiel kann die Biegelänge (H) kleiner als die Summe der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 102 sein.
  • Daher ist der Kern 122 der Elektrodenbaugruppe 120 um mindestens 90 % oder mehr seines Durchmessers nach außen geöffnet, auch wenn der dritte Abschnitt B2 in Richtung des Kerns gebogen ist. Wenn der Kern 122 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 122 der Schweißprozess leicht zwischen dem Stromabnehmer der negativen Elektrode (oder der positiven Elektrode) und dem Batteriegehäuse (oder dem Anschluss) durchgeführt werden.
  • Außerdem ist die Höhe des zweiten Abschnitts B3 relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2, und vorzugsweise kann kein Segment im zweiten Abschnitt B3 ausgebildet sein. Dementsprechend kann verhindert werden, dass ein interner Kurzschluss auftritt, da der Sickenabschnitt und der zweite Abschnitt B3 einander berühren, während der Sickenabschnitt des Batteriegehäuses in der Nähe des zweiten Abschnitts B3 gedrückt wird. In einer Modifikation kann die Höhe des zweiten Abschnitts B3 allmählich oder schrittweise zum Außenumfang abnehmen.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden 121 des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 120 zum Kern hin gebogen werden. Zu diesem Zeitpunkt sind der erste Abschnitt B1 und der zweite Abschnitt B3 nicht wesentlich gebogen.
  • Wenn der dritte Abschnitt B2 eine Vielzahl von Segmenten beinhaltet, kann die Biegespannung abgebaut werden, um zu verhindern, dass die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43b zerrissen oder anormal verformt werden. Zusätzlich, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung des Segments gemäß dem numerischen Bereich des obigen Beispiels eingestellt wird, werden die Segmente zum Kern hin gebogen und überlappen sich in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, und ein leeres Loch (Spalt) wird in dem gebogenen Oberflächenbereich nicht gebildet.
  • 16 ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe 130 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung (Wickelachsenrichtung) zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 16 ist die Elektrodenbaugruppe 130 im Wesentlichen die gleiche wie die Elektrodenbaugruppe 120 von 15, außer dass die Höhe des zweiten Abschnitts B3 ein Muster aufweist, das von dem Grenzpunkt des zweiten Abschnitts B3 und des dritten Abschnitts B2 zu der äußersten Oberfläche der Elektrodenbaugruppe 130 hin allmählich oder schrittweise abnimmt.
  • Diese Änderung der Höhe des zweiten Abschnitts B3 kann durch Erweitern des Stufenmusters (siehe 6), das in dem dritten Abschnitt B2 enthalten ist, auf den zweiten Abschnitt B3 implementiert werden, während gleichzeitig die Höhe des Musters zum Außenumfang hin allmählich oder schrittweise abnimmt. Zusätzlich kann in einer anderen Modifikation die Änderung der Höhe des zweiten Abschnitts B3 durch Erweitern der Segmentstruktur des dritten Abschnitts B2 auf den zweiten Abschnitt B3 implementiert werden, während gleichzeitig die Höhe der Segmente zum Außenumfang hin allmählich oder schrittweise abnimmt.
  • In der Elektrodenbaugruppe 130 ist die Höhe des ersten Abschnitts B1 relativ kleiner als die Höhe des dritten Abschnitts B2. Außerdem ist im dritten Abschnitt B2 die Biegelänge (H) des innersten unbeschichteten Abschnitts kleiner oder gleich der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1. Der erste Abschnitt B1 entspricht dem Segmentübergangsbereich, der kein Segment (① in 10a) aufweist. In einem modifizierten Beispiel kann die Biegelänge (H) kleiner als die Summe der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 102 sein.
  • Dementsprechend ist der Kern 132 der Elektrodenbaugruppe 130 um mindestens 90 % oder mehr seines Durchmessers nach außen geöffnet, auch wenn der dritte Abschnitt B2 in Richtung des Kerns gebogen ist. Wenn der Kern 132 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 132 der Schweißprozess leicht zwischen dem Stromabnehmer der negativen Elektrode (oder der positiven Elektrode) und dem Batteriegehäuse (oder dem Anschluss) durchgeführt werden.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b weist die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 43a auf. In einer Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 43b eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur anderer Beispiele (Modifikationen) aufweisen.
  • Die Enden 131 des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b können vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 130 zum Kern hin gebogen werden. Zu diesem Zeitpunkt ist der erste Abschnitt B1 nicht wesentlich gebogen.
  • Wenn der dritte Abschnitt B2 und der zweite Abschnitt B3 eine Vielzahl von Segmenten beinhalten, kann die Biegespannung abgebaut werden, um zu verhindern, dass die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43b nahe dem Biegepunkt zerrissen oder anormal verformt werden. Zusätzlich, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung des Segments gemäß dem numerischen Bereich des oben beschriebenen Beispiels eingestellt wird, werden die Segmente zum Kern hin gebogen und überlappen sich in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, und ein leeres Loch (Spalt) wird nicht in dem gebogenen Oberflächenbereich gebildet.
  • Währenddessen können in den früheren Beispielen (modifizierten Beispielen) die Enden des ersten unbeschichteten Abschnitts 43a und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 43b vom Kern zum Außenumfang hin gebogen werden. In diesem Fall ist es bevorzugt, dass der zweite Abschnitt B3 als der Segmentübergangsbereich gestaltet ist, der kein Segment (① in 10a) aufweist und nicht zum Außenumfang hin gebogen ist. Zusätzlich kann die Breite des zweiten Abschnitts B3 in der radialen Richtung größer oder gleich der Länge sein, in der der äußerste unbeschichtete Abschnitt (oder das Segment) des dritten Abschnitts B2 gebogen ist. Nur dann, wenn der äußerste unbeschichtete Abschnitt (oder das Segment) des dritten Abschnitts B2 zum Außenumfang hin gebogen ist, ragt das Ende des gebogenen Abschnitts nicht zur Innenfläche des Batteriegehäuses über den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe hinaus. Auch kann das Änderungsmuster der Segmentstruktur den vorherigen Beispielen (modifizierte Beispiele) entgegengesetzt sein. Zum Beispiel kann die Höhe des Segments schrittweise oder allmählich vom Kern zum Außenumfang hin zunehmen. Das heißt, durch Anordnen des Segmentübergangsbereichs (① von 10a), des höhenvariablen Bereichs (② von 10a) des Segments und des höheneinheitlichen Bereichs (③ von 10a) des Segments vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zum Kern in der Reihenfolge kann der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von Überlappungsschichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt, in einem gewünschten numerischen Bereich im Biegeflächenbereich erscheinen.
  • Verschiedene Elektrodenbaugruppenstrukturen gemäß einem Beispiel können auf eine zylindrische Batterie angewendet werden.
  • Zum Beispiel kann die zylindrische Batterie zum Beispiel eine zylindrische Batterie sein, deren Formfaktorverhältnis (definiert als ein Wert, der durch Teilen des Durchmessers der zylindrischen Batterie durch die Höhe, nämlich ein Verhältnis von Höhe (H) zu Durchmesser (Φ), erhalten wird) größer als ungefähr 0,4 ist. Hier bedeutet der Formfaktor einen Wert, der den Durchmesser und die Höhe einer zylindrischen Batterie angibt.
  • Zum Beispiel kann die zylindrische Batterie einen Durchmesser von 40 mm bis 50 mm und eine Höhe von 60 mm bis 130 mm aufweisen. Der Formfaktor der zylindrischen Batterie gemäß einem Beispiel kann zum Beispiel 46110, 4875, 48110, 4880 oder 4680 sein. In dem numerischen Wert, der den Formfaktor darstellt, geben zuerst zwei Zahlen den Durchmesser der Batterie an und die verbleibenden Zahlen geben die Höhe der Batterie an.
  • Wenn eine Elektrodenbaugruppe mit einer laschenlosen Struktur auf eine zylindrische Batterie mit einem Formfaktorverhältnis von mehr als 0,4 angewendet wird, ist die Spannung, die in der radialen Richtung angelegt wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird, groß, so dass der unbeschichtete Abschnitt leicht zerrissen werden kann. Außerdem ist es beim Schweißen des Stromabnehmers an den gebogenen Flächenbereich des unbeschichteten Abschnitts notwendig, die Anzahl von überlappenden Schichten des unbeschichteten Abschnitts auf dem gebogenen Flächenbereich ausreichend zu erhöhen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern und den Widerstand zu senken. Diese Anforderung kann durch die Elektrode und die Elektrodenbaugruppe gemäß den Beispielen (Modifikationen) der vorliegenden Offenbarung erreicht werden.
  • Eine Batterie gemäß einem Beispiel kann eine zylindrische Batterie mit einer ungefähr zylindrischen Form sein, deren Durchmesser ungefähr 46 mm beträgt, deren Höhe ungefähr 110 mm beträgt und deren Formfaktorverhältnis 0,418 beträgt.
  • Eine Batterie gemäß einem anderen Beispiel kann eine zylindrische Batterie mit einer im Wesentlichen zylindrischen Form sein, deren Durchmesser ungefähr 48 mm beträgt, deren Höhe ungefähr 75 mm beträgt und deren Formfaktorverhältnis 0,640 beträgt.
  • Eine Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel kann eine zylindrische Batterie mit einer ungefähr zylindrischen Form sein, deren Durchmesser ungefähr 48 mm beträgt, deren Höhe ungefähr 110 mm beträgt und deren Formfaktorverhältnis 0,436 beträgt.
  • Eine Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel kann eine zylindrische Batterie mit einer ungefähr zylindrischen Form sein, deren Durchmesser ungefähr 48 mm beträgt, deren Höhe ungefähr 80 mm beträgt und deren Formfaktorverhältnis 0,600 beträgt.
  • Eine Batterie gemäß noch einem anderen Beispiel kann eine zylindrische Batterie mit einer ungefähr zylindrischen Form sein, deren Durchmesser ungefähr 46 mm beträgt, deren Höhe ungefähr 80 mm beträgt und deren Formfaktorverhältnis 0,575 beträgt.
  • Herkömmlicherweise wurden Batterien mit einem Formfaktorverhältnis von ungefähr 0,4 oder weniger verwendet. Das heißt, herkömmlicherweise wurden beispielsweise 1865 Batterien, 2170 Batterien usw. verwendet. Die 1865 Batterie weist einen Durchmesser von ungefähr 18 mm, eine Höhe von ungefähr 65 mm und ein Formfaktorverhältnis von 0,277 auf. Die 2170 Batterie weist einen Durchmesser von ungefähr 21 mm, eine Höhe von ungefähr 70 mm und ein Formfaktorverhältnis von 0,300 auf.
  • Im Folgenden wird die zylindrische Batterie gemäß einem Beispiel ausführlich beschrieben.
  • 17 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 140 gemäß einem Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 17 umfasst die zylindrische Batterie 140 gemäß einem Beispiel eine Elektrodenbaugruppe 141 mit einer ersten Elektrode, einem Separator und einer zweiten Elektrode, ein Batteriegehäuse 142 zum Aufnehmen der Elektrodenbaugruppe 141 und einen Dichtungskörper 143 zum Abdichten eines offenen Endes des Batteriegehäuses 142.
  • Das Batteriegehäuse 142 ist ein zylindrischer Behälter mit einer Öffnung an der Oberseite. Das Batteriegehäuse 142 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Stahl oder Edelstahl, gebildet. Eine Nickelbeschichtungslage kann auf der Oberfläche des Batteriegehäuses 142 gebildet sein. Das Batteriegehäuse 142 nimmt die Elektrodenbaugruppe 141 im Innenraum durch die obere Öffnung auf und nimmt auch den Elektrolyten auf.
  • Das Elektrolyt kann ein Salz mit einer Struktur wie A+B- sein. Hier umfasst A+ ein Alkalimetallkation, wie etwa Li+, Na+ oder K+, oder eine Kombination davon. und B- umfasst mindestens ein Anion, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus 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-, (CF3)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2 (CF3)2CO-, (CF3)2SO2CH-, (SF5)C-, (CF3)3C-, CF3SO3-, (CF3)7SO3-, CF3CO-, CH2CO-, SCN3- und (CF3)2SO2N-.
  • Das Elektrolyt kann auch in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein. Das organische Lösungsmittel kann Propylencarbonat (PC), Ethylencarbonat (EC), Diethylcarbonat (DEC), Dimethylcarbonat (DMC), Dipropylcarbonat (DPC), Dimethylsulfoxid, Acetonitril, Dimethoxyethan, Diethoxyethan, Tetrahydrofuran, N-Methyl-2-pyrrolidon (NMP), Ethylmethylcarbonat (EMC), γ-Butyrolacton oder eine Mischung davon verwenden.
  • Die Elektrodenbaugruppe 141 kann eine Jelly-Roll-Form aufweisen, aber die vorliegende Erfindung ist nicht darauf beschränkt. Die Elektrodenbaugruppe 141 kann hergestellt werden, indem ein Laminat, das durch aufeinanderfolgendes Laminieren eines unteren Separators, einer ersten Elektrode, eines oberen Separators und einer zweiten Elektrode gebildet wird, basierend auf der Wicklungsachse des Kerns C mindestens einmal gewickelt wird, wie in 2 gezeigt.
  • Die erste Elektrode und die zweite Elektrode weisen unterschiedliche Polaritäten auf. Das heißt, wenn eine positive Polarität aufweist, weist die andere negative Polarität auf. Mindestens eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode kann eine Elektrodenstruktur gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) aufweisen. Außerdem kann die andere der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur gemäß Beispielen (Modifikationen) aufweisen. Das in der Elektrodenbaugruppe 141 enthaltene Elektrodenpaar ist nicht auf ein Paar beschränkt, sondern es können auch zwei oder mehr Paare enthalten sein.
  • Ein erster unbeschichteter Abschnitt 146a der ersten Elektrode und ein zweiter unbeschichteter Abschnitt 146b der zweiten Elektrode stehen jeweils von den oberen und unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe 141 vor. Die erste Elektrode weist die Elektrodenstruktur des ersten Beispiels (Modifikation) auf. Dementsprechend ist im ersten unbeschichteten Abschnitt 146a die Höhe des zweiten Abschnitts B3 kleiner als die Höhe des unbeschichteten Abschnitts des anderen Bereichs. Der zweite Abschnitt B3 ist vom Innenumfang des Batteriegehäuses 142, insbesondere des Sickenabschnitts 147, mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet. Daher kommt der zweite Abschnitt B3 der ersten Elektrode nicht mit dem Batteriegehäuse 142 in Kontakt, das elektrisch mit der zweiten Elektrode verbunden ist, wodurch ein interner Kurzschluss der Batterie 140 verhindert wird.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt 146b der zweiten Elektrode kann die gleiche Struktur wie der erste unbeschichtete Abschnitt 146a aufweisen. In einer anderen Modifikation kann der zweite unbeschichtete Abschnitt 146b optional die Struktur des unbeschichteten Abschnitts der Elektrode gemäß Beispielen (Modifikationen) aufweisen.
  • Der Dichtungskörper 143 kann eine Kappe 143a mit einer Plattenform, eine erste Dichtung 143b zum Bereitstellen von Luftdichtheit zwischen der Kappe 143a und dem Batteriegehäuse 142 und mit Isoliereigenschaft und eine Verbindungsplatte 1430 aufweisen, die elektrisch und mechanisch mit der Kappe 143a gekoppelt ist.
  • Die Kappe 143a ist eine Komponente, die aus einem leitfähigen Metallmaterial hergestellt ist und die obere Öffnung des Batteriegehäuses 142 abdeckt. Die Kappe 143a ist elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden und ist elektrisch von dem Batteriegehäuse 142 mittels der ersten Dichtung 143b isoliert. Dementsprechend kann die Kappe 143a als ein erster Elektrodenanschluss (beispielsweise die positive Elektrode) der zylindrischen Batterie 140 fungieren.
  • Die Kappe 143a ist auf dem Sickenabschnitt 147 platziert, der auf dem Batteriegehäuse 142 ausgebildet ist, und ist durch einen Crimpabschnitt 148 befestigt. Zwischen der Kappe 143a und dem Crimpabschnitt 148 kann die erste Dichtung 143b angeordnet sein, um die Luftdichtheit des Batteriegehäuses 142 und die elektrische Isolierung zwischen dem Batteriegehäuse 142 und der Kappe 143a zu sichern. Die Kappe 143a kann einen Vorsprung 143d aufweisen, der von der Mitte davon nach oben vorsteht.
  • Das Batteriegehäuse 142 ist elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode verbunden. Daher weist das Batteriegehäuse 142 die gleiche Polarität wie die zweite Elektrode auf. Wenn die zweite Elektrode negative Polarität aufweist, weist das Batteriegehäuse 142 auch negative Polarität auf.
  • Das Batteriegehäuse 142 weist den Sickenabschnitt 147 und den Crimpabschnitt 148 an der Oberseite davon auf. Der Sickenabschnitt 147 wird durch Einpressen des Umfangs des Außenumfangs des Batteriegehäuses 142 gebildet. Der Sickenabschnitt 147 verhindert, dass die in dem Batteriegehäuse 142 untergebrachte Elektrodenbaugruppe 141 durch die obere Öffnung des Batteriegehäuses 142 austritt, und kann als ein Stützabschnitt fungieren, auf dem der Dichtungskörper 143 platziert ist.
  • Der Innenumfang des Sickenabschnitts 147 ist vom zweiten Abschnitt B3 der ersten Elektrode mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet. Insbesondere ist das untere Ende des Innenumfangs des Sickenabschnitts 147 vom zweiten Abschnitt B3 der ersten Elektrode mit einem vorbestimmten Abstand beabstandet. Da der zweite Abschnitt B3 eine niedrige Höhe aufweist, wird der zweite Abschnitt B3 auch dann nicht wesentlich beeinflusst, wenn das Batteriegehäuse 142 von außen eingepresst ist, um den Sickenabschnitt 147 zu bilden. Dementsprechend wird der zweite Abschnitt B3 nicht durch andere Komponenten wie den Sickenabschnitt 147 komprimiert, und somit wird verhindert, dass die Form der Elektrodenbaugruppe 141 teilweise verformt wird, wodurch ein Kurzschluss in der zylindrischen Batterie 140 verhindert wird.
  • Wenn beispielsweise die Eindrücktiefe des Sickenabschnitts 147 als D1 definiert ist und die radiale Länge vom Innenumfang des Batteriegehäuses 142 zum Grenzpunkt des zweiten Abschnitts B3 und des dritten Abschnitts B2 als D2 definiert ist, kann die Formel D1 <- D2 erfüllt sein. In diesem Fall wird eine Beschädigung des zweiten Abschnitts B3 im Wesentlichen verhindert, wenn das Batteriegehäuse 142 eingepresst ist, um den Sickenabschnitt 147 zu bilden.
  • Der Crimpabschnitt 148 ist auf dem Sickenabschnitt 147 ausgebildet. Der Crimpabschnitt 148 weist eine ausgedehnte und gebogene Form auf, um den Außenumfang der Kappe 143a, die auf dem Sickenabschnitt 147 angeordnet ist, und einen Teil der oberen Fläche der Kappe 143a abzudecken.
  • Die zylindrische Batterie 140 kann ferner einen ersten Stromabnehmer 144 und/oder einen zweiten Stromabnehmer 145 und/oder einen Isolator 146 umfassen.
  • Der erste Stromabnehmer 144 ist an den oberen Abschnitt der Elektrodenbaugruppe 141 gekoppelt. Der erste Stromabnehmer 144 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Kupfer, Stahl und Nickel, hergestellt und ist elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden. Die elektrische Verbindung kann durch Schweißen durchgeführt werden. Eine Leitung 149 kann mit dem ersten Stromabnehmer 144 verbunden sein. Die Leitung 149 kann sich oberhalb der Elektrodenbaugruppe 141 nach oben erstrecken und mit der Verbindungsplatte 143c gekoppelt sein oder direkt mit der unteren Oberfläche der Kappe 143a gekoppelt sein. Die Leitung 149 kann durch Schweißen mit anderen Komponenten verbunden sein.
  • Zum Beispiel kann der erste Stromabnehmer 144 integral mit der Leitung 149 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Leitung 149 eine längliche Plattenform aufweisen, die sich von der Nähe des Mittelpunkts des ersten Stromabnehmers 144 nach außen erstreckt.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann eine Vielzahl von Unebenheiten (nicht gezeigt) aufweisen, die radial auf einer unteren Oberfläche davon gebildet sind. Wenn die radiale Unebenheit bereitgestellt wird, kann die Unebenheit durch Drücken des ersten Stromabnehmers 144 in den ersten unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode eingepresst werden.
  • Der erste Stromabnehmer 144 ist an das Ende des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a gekoppelt. Der erste unbeschichtete Abschnitt 146a und der erste Stromabnehmer 144 können zum Beispiel durch Laserschweißen gekoppelt werden. Das Laserschweißen kann auf eine Weise durchgeführt werden, dass ein Basismaterial des Stromabnehmers 144 teilweise schmilzt. In einer Modifikation können der erste Stromabnehmer 144 und der erste unbeschichtete Abschnitt 146a in einem Zustand geschweißt werden, in dem ein Lot dazwischen angeordnet ist. In diesem Fall kann das Lot einen niedrigeren Schmelzpunkt im Vergleich zu dem ersten Stromabnehmer 144 und dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a aufweisen. Das Laserschweißen kann durch Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden.
  • Der zweite Stromabnehmer 145 kann an die untere Oberfläche der Elektrodenbaugruppe 141 gekoppelt sein. Eine Seite des zweiten Stromabnehmers 145 kann durch Schweißen an den zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b gekoppelt sein, und die andere Seite kann durch Schweißen an die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 142 gekoppelt sein. Die Kopplungsstruktur zwischen dem zweiten Stromabnehmer 145 und dem zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Kopplungsstruktur zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a.
  • Die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b sind nicht auf die veranschaulichte Struktur beschränkt. Dementsprechend können die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b gemäß Beispielen (Modifikationen) selektiv nicht nur eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur, sondern auch die unbeschichtete Abschnittsstruktur der Elektrode annehmen.
  • Der Isolator 146 kann den ersten Stromabnehmer 144 abdecken. Der Isolator 146 kann den ersten Stromabnehmer 144 an der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers 144 abdecken, wodurch ein direkter Kontakt zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem Innenumfang des Batteriegehäuses 142 verhindert wird.
  • Der Isolator 146 weist ein Leitungsloch 151 auf, so dass die Leitung 149, die sich von dem ersten Stromabnehmer 144 nach oben erstreckt, dort hindurch herausgezogen werden kann. Die Leitung 149 ist durch das Leitungsloch 151 nach oben gezogen und mit der unteren Oberfläche der Verbindungsplatte 143c oder der unteren Oberfläche der Kappe 143a gekoppelt.
  • Ein Umfangsbereich des Rands des Isolators 146 kann zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem Sickenabschnitt 147 angeordnet sein, um den gekoppelten Körper der Elektrodenbaugruppe 141 und den ersten Stromabnehmer 144 zu befestigen. Dementsprechend kann in dem gekoppelten Körper der Elektrodenbaugruppe 141 und dem ersten Stromabnehmer 144 die Bewegung der Batterie 140 in der Wickelachsenrichtung Y eingeschränkt werden, wodurch die Montagestabilität der Batterie 140 verbessert wird.
  • Der Isolator 146 kann aus einem isolierenden Polymerharz hergestellt sein. In einem Beispiel kann der Isolator 146 aus Polyethylen, Polypropylen, Polyimid oder Polybutylenterephthalat hergestellt sein.
  • Das Batteriegehäuse 142 kann ferner einen Entlüftungsabschnitt 152 aufweisen, der an einer unteren Oberfläche davon gebildet ist. Der Entlüftungsabschnitt 152 entspricht einem Bereich mit einer kleineren Dicke im Vergleich zum Umfangsbereich der unteren Oberfläche des Batteriegehäuses 142. Der Entlüftungsabschnitt 152 ist im Vergleich zum umgebenden Bereich strukturell schwach. Wenn dementsprechend eine Anomalie in der zylindrischen Batterie 140 auftritt und der Innendruck auf ein vorbestimmtes Niveau oder mehr zunimmt, kann der Entlüftungsabschnitt 152 gebrochen werden, so dass das im Inneren des Batteriegehäuses 142 erzeugte Gas nach außen entladen wird. Der Innendruck, bei dem der Entlüftungsabschnitt 152 bricht, kann ungefähr 15 kgf/cm2 bis 35 kgf/cm2 betragen.
  • Der Entlüftungsabschnitt 152 kann kontinuierlich oder diskontinuierlich gebildet werden, während ein Kreis an der unteren Oberfläche des Batteriegehäuses 142 gezeichnet wird. Bei einer Modifikation kann der Entlüftungsabschnitt 152 in einem geraden Muster oder anderen Mustern gebildet sein.
  • 18 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 150 gemäß einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 18 ist die zylindrische Batterie 150 im Wesentlichen die gleiche wie die zylindrische Batterie 140 von 17, außer dass die Elektrodenstruktur des zweiten Beispiels (Modifikation) in dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode eingesetzt wird.
  • Unter Bezugnahme auf 18 kann der erste unbeschichtete Abschnitt 146a der ersten Elektrode eine Form aufweisen, bei der die Höhe des zweiten Abschnitts B3 zu dem Innenumfang des Batteriegehäuses 142 hin allmählich oder schrittweise abnimmt. Zum Beispiel kann die virtuelle Linie, die das obere Ende des zweiten Abschnitts B3 verbindet, die gleiche oder eine ähnliche Form wie der Innenumfang des Sickenabschnitts 147 aufweisen.
  • Der zweite Abschnitt B3 bildet eine geneigte Oberfläche. Dementsprechend kann, wenn das Batteriegehäuse 142 eingepresst ist, um den Sickenabschnitt 147 zu bilden, verhindert werden, dass der zweite Abschnitt B3 komprimiert und durch den Sickenabschnitt 147 beschädigt wird. Zusätzlich ist es möglich, das Phänomen zu unterdrücken, dass der zweite Abschnitt B3 mit dem Batteriegehäuse 142 mit einer anderen Polarität in Kontakt kommt, um einen internen Kurzschluss zu verursachen.
  • Die verbleibenden Komponenten der zylindrischen Batterie 150 sind im Wesentlichen die gleichen wie das oben beschriebene Beispiel (Modifikation).
  • Die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b sind nicht auf die veranschaulichte Struktur beschränkt. Dementsprechend können die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b gemäß Beispielen (Modifikationen) selektiv nicht nur eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur, sondern auch die unbeschichtete Abschnittsstruktur der Elektrode aufweisen.
  • 19 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 160 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 19 ist die zylindrische Batterie 160 im Wesentlichen die gleiche wie die oben beschriebenen zylindrischen Batterien 140, 150, außer dass die Leitung 149, die mit dem ersten Stromabnehmer 144 verbunden ist, durch das Leitungsloch 151 des Isolators 146 direkt mit der Kappe 143a des Dichtungskörpers 143 verbunden ist, und der Isolator 146 und der erste Stromabnehmer 144 eine Struktur in engem Kontakt mit der unteren Oberfläche der Kappe 143a aufweisen.
  • In der zylindrischen Batterie 160 sind der Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144 und der äußerste Durchmesser des dritten Abschnitts B2 kleiner als der minimale Innendurchmesser des Batteriegehäuses 142. Außerdem kann der Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144 größer oder gleich dem äußersten Durchmesser des dritten Abschnitts B2 sein.
  • Insbesondere kann der minimale Innendurchmesser des Batteriegehäuses 142 dem Innendurchmesser des Batteriegehäuses 142 an einer Position entsprechen, an der der Sickenabschnitt 147 ausgebildet ist. Zu diesem Zeitpunkt ist der äußerste Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144 und des dritten Abschnitts B2 kleiner als der Innendurchmesser des Batteriegehäuses 142 an der Position, an der der Sickenabschnitt 147 ausgebildet ist. Außerdem kann der Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144 größer oder gleich dem äußersten Durchmesser des dritten Abschnitts B2 sein. Der Umfangsbereich des Rands des Isolators 146 kann zwischen dem zweiten Abschnitt B3 und dem Sickenabschnitt 147 in einem nach unten gebogenen Zustand angeordnet sein, um den gekoppelten Körper der Elektrodenbaugruppe 141 und den ersten Stromabnehmer 144 zu befestigen.
  • Zum Beispiel kann der Isolator 146 einen Abschnitt, der den zweiten Abschnitt B3 abdeckt, und einen Abschnitt, der den ersten Stromabnehmer 144 abdeckt, umfassen, und ein Abschnitt, der diese beiden Abschnitte verbindet, kann eine gekrümmte Form entsprechend zu der gekrümmte Form des Sickenabschnitts 147 aufweisen. Der Isolator 146 kann den zweiten Abschnitt B3 und den Innenumfang des Sickenabschnitts 147 isolieren und gleichzeitig den ersten Stromabnehmer 144 und den Innenumfang des Sickenabschnitts 147 isolieren.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann höher als das untere Ende des Sickenabschnitts 147 positioniert sein und kann mit dem ersten Abschnitt B1 und dem dritten Abschnitt B2 gekoppelt sein. Zu diesem Zeitpunkt ist die Eindrücktiefe D1 des Sickenabschnitts 147 kleiner oder gleich dem Abstand D2 von dem Innenumfang des Batteriegehäuses 142 zu der Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt B3 und dem dritten Abschnitt B2. Dementsprechend können der erste Abschnitt B1, der dritte Abschnitt B2 und der damit gekoppelte erste Stromabnehmer 144 höher als das untere Ende des Sickenabschnitts 147 positioniert sein. Das untere Ende des Sickenabschnitts 147 bedeutet einen Biegepunkt (B) zwischen dem Abschnitt des Batteriegehäuses 142, in dem die Elektrodenbaugruppe 141 untergebracht ist, und dem Sickenabschnitt 147.
  • Da der erste Abschnitt B1 und der dritte Abschnitt B2 den Innenraum des Sickenabschnitts 147 in der radialen Richtung einnehmen, kann ein leerer Raum zwischen der Elektrodenbaugruppe 141 und der Kappe 143a minimiert werden. Zusätzlich wird die Verbindungsplatte 143c, die sich in dem leeren Raum zwischen der Elektrodenbaugruppe 141 und der Kappe 143a befindet, weggelassen. Dementsprechend kann die Leitung 149 des ersten Stromabnehmers 144 direkt mit der unteren Oberfläche der Kappe 143a gekoppelt sein. Gemäß der obigen Struktur kann ein leerer Raum in der Batterie reduziert werden, und die Energiedichte kann entsprechend zur Reduktion des leeren Raums maximiert werden.
  • Bei der zylindrischen Batterie 160 können der erste Stromabnehmer 144 und der zweite Stromabnehmer 145 an die Enden des ersten bzw. zweiten unbeschichteten Abschnitts 146a, 146b auf die gleiche Weise wie im obigen Beispiel geschweißt werden.
  • Die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b sind nicht auf die veranschaulichte Struktur beschränkt. Dementsprechend können die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b gemäß Beispielen (Modifikationen) selektiv nicht nur eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur, sondern auch die unbeschichtete Abschnittsstruktur der Elektrode aufweisen.
  • 20 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 170 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Gemäß 20 ist die Struktur der Elektrodenbaugruppe der zylindrischen Batterie 170 im Wesentlichen die gleiche wie die der zylindrischen Batterie 140 von 17, und die andere Struktur mit Ausnahme der Elektrodenbaugruppe wird geändert.
  • Insbesondere weist die zylindrische Batterie 170 ein Batteriegehäuse 171 auf, durch das ein Anschluss 172 installiert ist. Der Anschluss 172 ist durch ein Perforationsloch installiert, das in der geschlossenen Oberfläche (der oberen Oberfläche in der Zeichnung) des Batteriegehäuses 171 ausgebildet ist. Der Anschluss 172 ist an das Perforationsloch des Batteriegehäuses 171 in einem Zustand genietet, in dem eine zweite Dichtung 173, die aus einem isolierenden Material hergestellt ist, dazwischen angeordnet ist. Der Anschluss 172 liegt zur Außenseite in einer Richtung gegenüber der Schwerkraftrichtung frei.
  • Der Anschluss 172 weist einen Anschlussfreilegungsabschnitt 172a und einen Anschlusseinsetzabschnitt 172b auf. Der Anschlussfreilegungsabschnitt 172a liegt zur Außenseite der geschlossenen Oberfläche des Batteriegehäuses 171 frei. Der Anschlussfreilegungsabschnitt 172a kann sich ungefähr an einem Mittenabschnitt der geschlossenen Oberfläche des Batteriegehäuses 171 befinden. Der maximale Durchmesser des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a kann größer als der maximale Durchmesser des Perforationslochs sein, das im Batteriegehäuse 171 ausgebildet ist. Der Anschlusseinsetzabschnitt 172b kann elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode durch ungefähr den Mittenabschnitt der geschlossenen Oberfläche des Batteriegehäuses 171 verbunden sein. Die Bodenkante des Anschlusseinsetzabschnitts 172b kann an die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 genietet sein. Das heißt, die Bodenkante des Anschlusseinsetzabschnitts 172b kann eine Form aufweisen, die zur Innenfläche des Batteriegehäuses 171 hin gekrümmt ist. Ein flacher Abschnitt 172C ist innerhalb der Bodenkante des Anschlusseinsetzabschnitts 172b enthalten. Der maximale Durchmesser des genieteten unteren Abschnitts des Anschlusseinsetzabschnitts 172b kann größer als der maximale Durchmesser des Perforationslochs des Batteriegehäuses 171 sein.
  • Der flache Abschnitt 172c des Anschlusseinsetzabschnitts 172b kann mit der Mitte des ersten Stromabnehmers 144 verschweißt sein, der mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden ist. Als Schweißverfahren wird Laserschweißen bevorzugt, aber es können andere Schweißverfahren, wie etwa Ultraschallschweißen, verwendet werden.
  • Ein Isolator 174, der aus einem isolierenden Material hergestellt ist, kann zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 angeordnet sein. Der Isolator 174 deckt den oberen Abschnitt des ersten Stromabnehmers 144 und die Oberkante der Elektrodenbaugruppe 141 ab. Dementsprechend ist es möglich, zu verhindern, dass der zweite Abschnitt B3 der Elektrodenbaugruppe 141 die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 mit einer anderen Polarität berührt, um einen Kurzschluss zu verursachen.
  • Die Dicke des Isolators 174 entspricht dem Abstand zwischen der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers 144 und der Innenfläche des geschlossenen Abschnitts des Batteriegehäuses 171 oder ist geringfügig größer als dieser. Dementsprechend kann der Isolator 174 in Kontakt mit der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers 144 und der Innenfläche des geschlossenen Abschnitts des Batteriegehäuses 171 stehen.
  • Der Anschlusseinsatzabschnitt 172b des Anschlusses 172 kann durch das Perforationsloch des Isolators 174 mit dem ersten Stromabnehmer 144 verschweißt sein. Der Durchmesser des Perforationslochs, das im Isolator 174 ausgebildet ist, kann größer als der Durchmesser des Nietabschnitts am unteren Ende des Anschlusseinsetzabschnitts 172b sein. Beispielsweise kann das Perforationsloch den unteren Abschnitt des Anschlusseinsetzabschnitts 172b und die zweite Dichtung 173 freilegen.
  • Die zweite Dichtung 173 ist zwischen dem Batteriegehäuse 171 und dem Anschluss 172 angeordnet, um zu verhindern, dass das Batteriegehäuse 171 und der Anschluss 172 mit entgegengesetzten Polaritäten einander elektrisch berühren. Dementsprechend kann die obere Oberfläche des Batteriegehäuses 171 mit einer ungefähr flachen Form als ein zweiter Elektrodenanschluss (beispielsweise die negative Elektrode) der zylindrischen Batterie 170 fungieren.
  • Die zweite Dichtung 173 weist einen Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a und einen Dichtungseinsetzabschnitt 173b auf. Der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a ist zwischen dem Anschlussfreilegungsabschnitt 172a des Anschlusses 172 und dem Batteriegehäuse 171 angeordnet. Der Dichtungseinsetzabschnitt 173b ist zwischen dem Anschlusseinsetzabschnitt 172b des Anschlusses 172 und dem Batteriegehäuse 171 angeordnet. Der Dichtungseinsetzabschnitt 173b kann zusammen verformt werden, wenn der Anschlusseinsetzabschnitt 172b genietet wird, um in engem Kontakt mit der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 zu stehen. Die zweite Dichtung 173 kann beispielsweise aus einem Polymerharz mit Isolierung hergestellt sein.
  • Der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a der zweiten Dichtung 173 kann eine ausgedehnte Form aufweisen, um den Außenumfang des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a des Anschlusses 172 abzudecken. Wenn die zweite Dichtung 173 den Außenumfang des Anschlusses 172 abdeckt, ist es möglich, zu verhindern, dass ein Kurzschluss auftritt, während ein elektrisches Verbindungsteil, wie etwa eine Sammelschiene, mit der oberen Fläche des Batteriegehäuses 171 und/oder des Anschlusses 172 gekoppelt ist. Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a eine ausgedehnte Form aufweisen, um nicht nur die Außenumfangsfläche des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a, sondern auch einen Teil der oberen Fläche davon abzudecken.
  • Wenn die zweite Dichtung 173 aus einem Polymerharz hergestellt ist, kann die zweite Dichtung 173 durch Thermofusion mit dem Batteriegehäuse 171 und dem Anschluss 172 gekoppelt sein. In diesem Fall kann die Luftdichtheit an der Kopplungsgrenzfläche zwischen der zweiten Dichtung 173 und dem Anschluss 172 und an der Kopplungsgrenzfläche zwischen der zweiten Dichtung 173 und dem Batteriegehäuse 171 verbessert werden. Währenddessen, wenn der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a der zweiten Dichtung 173 eine Form aufweist, die sich zur oberen Fläche des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a erstreckt, kann der Anschluss 172 durch Einsatzspritzgießen integral mit der zweiten Dichtung 173 gekoppelt sein.
  • In der oberen Fläche des Batteriegehäuses 171 entspricht ein verbleibender Bereich 175, der sich von dem Bereich unterscheidet, der durch den Anschluss 172 und die zweite Dichtung 173 eingenommen wird, dem zweiten Elektrodenanschluss mit einer Polarität, die der des Anschlusses 172 entgegengesetzt ist.
  • Der zweite Stromabnehmer 176 ist an den unteren Abschnitt der Elektrodenbaugruppe 141 gekoppelt. Der zweite Stromabnehmer 176 ist aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Stahl, Kupfer oder Nickel, hergestellt und ist elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode verbunden.
  • Zum Beispiel ist der zweite Stromabnehmer 176 elektrisch mit dem Batteriegehäuse 171 verbunden. Zu diesem Zweck kann mindestens ein Abschnitt der Kante des zweiten Stromabnehmers 176 zwischen der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 und einer ersten Dichtung 178b angeordnet und befestigt sein. In einem Beispiel kann mindestens ein Abschnitt der Kante des zweiten Stromabnehmers 176 an dem Sickenabschnitt 180 durch Schweißen in einem Zustand befestigt sein, in dem er auf der Bodenfläche des Sickenabschnitts 180 getragen wird, der am Boden des Batteriegehäuses 171 ausgebildet ist. Bei einer Modifikation kann mindestens ein Abschnitt der Kante des zweiten Stromabnehmers 176 direkt an die Innenwandfläche des Batteriegehäuses 171 geschweißt sein.
  • Der zweite Stromabnehmer 176 kann eine Vielzahl von Unebenheiten (nicht gezeigt) aufweisen, die radial auf einer Oberfläche gebildet sind, die dem zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b zugewandt ist. Wenn die Unebenheit gebildet wird, kann die Unebenheit durch Eindrücken des zweiten Stromabnehmers 176 in den zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b eingepresst werden.
  • Zum Beispiel können der zweite Stromabnehmer 176 und die Enden des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b durch Schweißen, zum Beispiel Laserschweißen, gekoppelt werden. Außerdem können die Schweißabschnitte des zweiten Stromabnehmers 176 und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b basierend auf dem Innenumfang des Sickenabschnitts 180 um einen vorbestimmten Abstand zum Kern C hin beabstandet sein.
  • Ein Dichtungskörper 178 zum Abdichten des unteren offenen Endes des Batteriegehäuses 171 weist eine Kappe 178a mit einer Plattenform und eine erste Dichtung 178b auf. Die erste Dichtung 178b trennt die Kappe 178a und das Batteriegehäuse 171 elektrisch. Ein Crimpabschnitt 181 hält die Kante der Kappe 178a und die erste Dichtung 178b zusammen. Die Kappe 178a weist einen Entlüftungsabschnitt 179 auf. Die Konfiguration des Entlüftungsabschnitts 179 ist im Wesentlichen die gleiche wie bei dem obigen Beispiel (Modifikation). Die untere Fläche der Kappe 178a kann höher angeordnet sein als das untere Ende des Crimpabschnitts 181. In diesem Fall ist ein Raum unter der Kappe 178a ausgebildet, wodurch eine geschmeidige Entlüftung sichergestellt wird. Dies ist insbesondere nützlich, wenn die zylindrische Batterie 170 so installiert ist, dass der Crimpabschnitt 181 der Schwerkraftrichtung zugewandt ist.
  • Zum Beispiel ist die Kappe 178a aus einem leitfähigen Metallmaterial hergestellt. Da jedoch die erste Dichtung 178b zwischen der Kappe 178a und dem Batteriegehäuse 171 angeordnet ist, weist die Kappe 178a keine elektrische Polarität auf. Der Dichtungskörper 178 dichtet hauptsächlich das offene Ende des unteren Abschnitts des Batteriegehäuses 171 ab und fungiert zum Entladen von Gas, wenn der Innendruck der Batterie 170 über einen kritischen Wert zunimmt. Der kritische Wert des Innendrucks beträgt 15 kgf/cm2 bis 35 kgf/cm2.
  • Zum Beispiel wird der Anschluss 172, der elektrisch mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden ist, als der erste Elektrodenanschluss verwendet. Zusätzlich wird in der oberen Oberfläche des Batteriegehäuses 171, die elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode durch den zweiten Stromabnehmer 176 verbunden ist, ein Teil 175 mit Ausnahme des Anschlusses 172 als der zweite Elektrodenanschluss verwendet, der eine andere Polarität als der erste Elektrodenanschluss aufweist. Wenn sich zwei Elektrodenanschlüsse an dem oberen Abschnitt der zylindrischen Batterie 170 wie oben befinden, ist es möglich, elektrische Verbindungskomponenten wie Sammelschienen nur an einer Seite der zylindrischen Batterie 170 anzuordnen. Dies kann eine Vereinfachung der Batteriepackstruktur und eine Verbesserung der Energiedichte bewirken. Zusätzlich kann, da der Teil 175, der als der zweite Elektrodenanschluss verwendet wird, eine ungefähr flache Form aufweist, ein ausreichender Verbindungsbereich zum Verbinden von elektrischen Verbindungskomponenten wie Sammelschienen sichergestellt werden. Dementsprechend kann die zylindrische Batterie 170 den Widerstand an dem Verbindungsabschnitt der elektrischen Verbindungskomponenten auf ein gewünschtes Niveau reduzieren.
  • Währenddessen sind die Struktur des unbeschichteten Abschnitts und die Struktur der Elektrodenbaugruppe 141 nicht auf die in den Zeichnungen dargestellten beschränkt und können durch die Strukturen der obigen Beispiele (Modifikationen) ersetzt werden.
  • 21 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 180 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 21 ist die Struktur der Elektrodenbaugruppe 141 der zylindrischen Batterie 180 im Wesentlichen die gleiche wie die der in 18 veranschaulichten zylindrischen Batterie 150, und die anderen Komponenten als die Elektrodenbaugruppe 141 sind im Wesentlichen die gleiche wie die in 20 gezeigte zylindrische Batterie 170.
  • Dementsprechend kann die Konfiguration des Beispiels (Modifikation) in Bezug auf die zylindrischen Batterien 150, 170 gleichermaßen auf die zylindrische Batterie 180 angewendet werden.
  • Zusätzlich sind die Struktur der Elektrodenbaugruppe 141 und die Struktur des unbeschichteten Abschnitts nicht auf die in der Zeichnung gezeigten beschränkt und können durch die Strukturen der obigen Beispiele (Modifikationen) ersetzt werden.
  • 22 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 190 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 22 beinhaltet die zylindrische Batterie 190 die in 14 veranschaulichte Elektrodenbaugruppe 110, und die anderen Komponenten als die Elektrodenbaugruppe 110 sind im Wesentlichen die gleiche wie die in 17 veranschaulichte zylindrische Batterie 140. Dementsprechend kann die unter Bezugnahme auf die 14 und 17 beschriebene Konfiguration im Wesentlichen auf die gleiche Weise auf dieses Beispiel angewendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 10a und 22 sind der erste und der zweite unbeschichtete Abschnitt 146a, 146b der Elektrodenbaugruppe 110 in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 gebogen, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern, um einen Biegeflächenbereich F zu bilden.
  • Der erste Abschnitt B1 weist eine geringere Höhe als die anderen Abschnitte auf und entspricht dem Segmentübergangsbereich a1, der kein Segment aufweist, so dass er nicht zum Kern hin gebogen ist.
  • Zum Beispiel kann der Biegeflächenbereich F einen Segmentübergangsbereich a1, einen höhenvariablen Bereich a2 des Segments und einen höheneinheitlichen Bereich a3 des Segments vom Kern zum Außenumfang hin beinhalten.
  • Wie in den 10c, 10d und 10e gezeigt, beinhaltet der Biegeflächenbereich F einen Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl neben dem Segmentübergangsbereich a1, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt.
  • Der Biegeflächenbereich F kann auch einen Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 110 beinhalten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zum Außenumfang hin allmählich abnimmt. Zum Beispiel kann der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl als der Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • Im Biegeflächenbereich F sind die bevorzugten numerischen Bereiche des Verhältnisses (a2/c), das ein Verhältnis des höhenvariablen Bereichs a2 zum Segmente enthaltenden Radiusbereich c ist, des Verhältnisses (b1/c) des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum Segmente enthaltenden Radiusbereich c, und des Verhältnisses der Fläche des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zur Fläche des Biegeflächenbereichs F bereits oben beschrieben und werden daher nicht erneut beschrieben.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann an den Biegeflächenbereich F des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a lasergeschweißt sein und der zweite Stromabnehmer 145 kann an den Biegeflächenbereich F des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b lasergeschweißt sein. Das Schweißverfahren kann durch Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden.
  • Beispielsweise können 50 % oder mehr des Schweißbereichs W des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 145 den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 des Biegeflächenbereichs F überlappen. Optional kann der verbleibende Bereich des Schweißbereichs W den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl b2 des Biegeflächenbereichs F überlappen. Im Hinblick auf eine hohe Schweißfestigkeit, einen niedrigen Widerstand der Schweißgrenzfläche und ein Verhindern einer Beschädigung des Separators oder der Aktivmassenschicht ist es weiter bevorzugt, dass der gesamte Schweißbereich W den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 überlappt.
  • Zum Beispiel kann in dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, der den Schweißbereich W überlappt, und optional dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 bis 35 betragen.
  • Optional kann, wenn die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten in dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der den Schweißbereich W überlappt, kleiner als 10 ist, die Laserleistung zum Schweißen des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl unter diejenige des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl gesenkt werden. Das heißt, wenn der Schweißbereich W den Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und den Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl gleichzeitig überlappt, kann die Laserleistung gemäß der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten variiert werden. In diesem Fall kann die Schweißfestigkeit des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl größer als die Schweißfestigkeit des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl sein.
  • In dem Biegeflächenbereich F, der an den oberen und unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe 110 gebildet ist, kann die radiale Länge des Segmentübergangsbereichs a1 und/oder des höhenvariablen Bereichs a2 des Segments und/oder des höheneinheitlichen Bereichs a3 des Segments gleich oder voneinander verschieden sein.
  • In der Elektrodenbaugruppe 110 ist die Höhe des ersten Abschnitts B1 relativ kleiner als die der anderen Abschnitte. Außerdem ist, wie in 14 gezeigt, die Biegelänge (H) des unbeschichteten Abschnitts, der sich an der innersten Seite des dritten Abschnitts B2 befindet, kleiner als ein Wert, der durch Addieren der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 112 erhalten wird.
  • Dementsprechend kann der Kern 112 der Elektrodenbaugruppe 110 um mindestens 90 % oder mehr seines Durchmessers nach außen geöffnet werden, auch wenn der erste unbeschichtete Abschnitt 146a zum Kern hin gebogen ist. Wenn der Kern 112 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 112 der Schweißprozess zwischen dem zweiten Stromabnehmer 145 und dem Batteriegehäuse 142 leicht durchgeführt werden.
  • Wenn die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b eine Segmentstruktur aufweisen, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der Segmente eingestellt werden, um die numerischen Bereiche des obigen Beispiels zu erfüllen, überlappen sich die Segmente in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, wenn die Segmente gebogen werden, und ein leerer Raum (Spalt) wird nicht in dem gebogenen Oberflächenbereich F gebildet.
  • Zum Beispiel können der erste Stromabnehmer 144 und der zweite Stromabnehmer 145 einen Außendurchmesser aufweisen, der die Enden der Segmente 61, 61' (siehe 10f) bedeckt, die in der letzten Wicklungswindung des höheneinheitlichen Bereichs a3 der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gebogen sind. In diesem Fall kann das Schweißen in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die Segmente, die den Biegeflächenbereich F bilden, gleichmäßig durch den Stromabnehmer gedrückt werden, und der dicht gestapelte Zustand der Segmente kann auch nach dem Schweißen gut aufrechterhalten werden. Der dicht gestapelte Zustand bedeutet einen Zustand, in dem es im Wesentlichen keine Spalte zwischen den Segmenten gibt, wie in 10a gezeigt. Der dicht gestapelte Zustand trägt dazu bei, den Widerstand der zylindrischen Batterie 190 auf ein Niveau zu senken, das für ein Schnellladen geeignet ist (z. B. 4 Milliohm) oder darunter. Der Widerstand kann mindestens 0,5 mΩ, oder mindestens 1,0 mΩ, und/oder 3,8 mΩ, oder weniger, 3,5 mΩ, oder weniger oder 3 mΩ, oder weniger sein.
  • Die Strukturen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b können zu den Strukturen gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) geändert werden. Außerdem kann eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur auf einen beliebigen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b ohne Einschränkung angewendet werden.
  • 23 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 200 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 23 beinhaltet die zylindrische Batterie 200 die in 14 veranschaulichte Elektrodenbaugruppe 110, und die anderen Komponenten als die Elektrodenbaugruppe 110 sind im Wesentlichen die gleiche wie die der in 21 veranschaulichten zylindrischen Batterie 180. Dementsprechend kann die unter Bezugnahme auf die 14 und 21 beschriebene Konfiguration im Wesentlichen auf die gleiche Weise auf dieses Beispiel angewendet werden.
  • Unter Bezugnahme auf die 10a und 23 sind der erste und der zweite unbeschichtete Abschnitt 146a, 146b der Elektrodenbaugruppe 110 in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 gebogen, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern hin, um einen Biegeflächenbereich F zu bilden.
  • Der erste Abschnitt B1 weist eine geringere Höhe als die anderen Abschnitte auf und entspricht dem Segmentübergangsbereich a1, der ein Segment aufweist, so dass er nicht zum Kern hin gebogen ist.
  • Zum Beispiel kann der Biegeflächenbereich F einen Segmentübergangsbereich a1, einen höhenvariablen Bereich a2 des Segments und einen höheneinheitlichen Bereich a3 des Segments vom Kern zum Außenumfang hin beinhalten.
  • Wie in den 10c, 10d und 10e gezeigt, beinhaltet der Biegeflächenbereich F einen Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl neben dem Segmentübergangsbereich a1, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt.
  • Der Biegeflächenbereich F kann auch einen Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 110 beinhalten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zum Außenumfang hin abnimmt. Zum Beispiel kann der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl als der Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • Im Biegeflächenbereich F sind die bevorzugten numerischen Bereiche des Verhältnisses (a2/c), das ein Verhältnis des höhenvariablen Bereichs a2 zu einem Radiusbereich c ist, der Segmente beinhaltet, des Verhältnisses (b1/c) des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum Radiusbereich c, der Segmente beinhaltet, und des Verhältnisses der Fläche des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zur Fläche des Biegeflächenbereichs F bereits oben beschrieben und werden daher nicht erneut beschrieben.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann an den Biegeflächenbereich F des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a lasergeschweißt sein und der zweite Stromabnehmer 176 kann an den Biegeflächenbereich F des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b lasergeschweißt sein. Das Schweißverfahren kann durch Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden. Der Schweißbereich W des zweiten Stromabnehmers 176 und des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b können von der Innenfläche des Sickenabschnitts 180 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sein.
  • Beispielsweise können 50 % oder mehr des Schweißbereichs W des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 176 den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 des Biegeflächenbereichs F überlappen. Optional kann der verbleibende Bereich des Schweißbereichs W den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl b2 des Biegeflächenbereichs F überlappen. Im Hinblick auf eine hohe Schweißfestigkeit, einen niedrigen Widerstand der Schweißgrenzfläche und ein Verhindern einer Beschädigung des Separators oder der Aktivmassenschicht ist es bevorzugter, dass der gesamte Schweißbereich W den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl b1 überlappt.
  • Zum Beispiel kann in dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, der den Schweißbereich W überlappt, und optional dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 bis 35 betragen.
  • Optional kann, wenn die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten in dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der den Schweißbereich W überlappt, kleiner als 10 ist, die Laserleistung zum Schweißen des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl unter diejenige des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl gesenkt werden. Das heißt, wenn der Schweißbereich W den Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und den Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl gleichzeitig überlappt, kann die Laserleistung gemäß der Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten variiert werden. In diesem Fall kann die Schweißfestigkeit des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl größer als die Schweißfestigkeit des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl sein.
  • In dem Biegeflächenbereich F, der an den oberen und unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe 110 gebildet ist, kann die radiale Länge des Segmentübergangsbereichs a1 und/oder des höhenvariablen Bereichs a2 des Segments und/oder des höheneinheitlichen Bereichs a3 des Segments gleich oder voneinander verschieden sein.
  • In der Elektrodenbaugruppe 110 ist die Höhe des ersten Abschnitts B1 relativ kleiner als die der anderen Abschnitte. Außerdem ist, wie in 14 gezeigt, die Biegelänge (H) des unbeschichteten Abschnitts, der sich an der innersten Seite des dritten Abschnitts B2 befindet, kleiner als ein Wert, der durch Addieren der radialen Länge (R) des ersten Abschnitts B1 und 10 % des Radius des Kerns 112 erhalten wird.
  • Daher kann der Kern 112 der Elektrodenbaugruppe 110 um mindestens 90 % oder mehr seines Durchmessers nach außen geöffnet werden, auch wenn der unbeschichtete Abschnitt 146a zum Kern hin gebogen ist. Wenn der Kern 112 nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeit beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einsetzen einer Schweißvorrichtung durch den Kern 112 der Schweißprozess zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem Anschluss 172 leicht durchgeführt werden.
  • Wenn die ersten und zweiten unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b eine Segmentstruktur aufweisen, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der Segmente eingestellt werden, um die numerischen Bereiche des obigen Beispiels zu erfüllen, überlappen sich die Segmente in mehreren Lagen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, wenn die Segmente gebogen werden, und ein leerer Raum (Spalt) wird nicht in dem gebogenen Oberflächenbereich F gebildet.
  • Zum Beispiel können in dem ersten Stromabnehmer 144 und dem zweiten Stromabnehmer 176 die Bereiche, die die ersten und zweiten unbeschichteten Abschnitte 146a, 146 kontaktieren, einen Außendurchmesser aufweisen, der die Enden der Segmente 61, 61' (siehe 10f) bedeckt, die in der letzten Wicklungswindung des höheneinheitlichen Bereichs a3 der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode gebogen sind. In diesem Fall kann das Schweißen in einem Zustand durchgeführt werden, in dem die Segmente, die den Biegeflächenbereich F bilden, gleichmäßig durch den Stromabnehmer gedrückt werden, und der dicht gestapelte Zustand der Segmente kann auch nach dem Schweißen gut aufrechterhalten werden. Der dicht gestapelte Zustand bedeutet einen Zustand, in dem es im Wesentlichen keine Spalte zwischen den Segmenten gibt, wie in 10a gezeigt. Der dicht gestapelte Zustand trägt dazu bei, den Widerstand der zylindrischen Batterie 190 auf ein Niveau zu senken, das für ein Schnellladen geeignet ist (z. B.4 Milliohm) oder darunter. Der Widerstand kann mindestens 0,5 mΩ, oder mindestens 1,0 mΩ, und/oder 3,8 mΩ, oder weniger, 3,5 mΩ oder weniger oder 3 mΩ, oder weniger sein.
  • Die Strukturen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b können zu den Strukturen gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) geändert werden. Außerdem kann eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur auf einen beliebigen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b ohne Einschränkung angewendet werden.
  • 24 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 210 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 24 beinhaltet die zylindrische Batterie 210 die in 13 veranschaulichte Elektrodenbaugruppe 100, und die andere Konfiguration als die Elektrodenbaugruppe 100 ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 17 veranschaulichte zylindrische Batterie 140. Daher kann die unter Bezugnahme auf die 13 und 17 beschriebene Konfiguration in diesem Beispiel im Wesentlichen identisch angewendet werden.
  • Zum Beispiel sind der erste und der zweite unbeschichtete Abschnitt 146a, 146b der Elektrodenbaugruppe 100 in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt, und die Vielzahl von Segmenten ist in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 100 gebogen, zum Beispiel vom Außenumfang zum Kern hin. Zu diesem Zeitpunkt weisen der erste Abschnitt B1 und der zweite Abschnitt B3 des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a eine geringere Höhe als die anderen Abschnitte auf und weisen kein Segment auf, und somit sind sie nicht wesentlich gebogen. Dies ist für den zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b gleich.
  • Auch in diesem Beispiel kann der Biegeflächenbereich F einen Segmentübergangsbereich a1, einen höhenvariablen Bereich a2 des Segments und einen höheneinheitlichen Bereich a3 des Segments vom Kern zum Außenumfang hin beinhalten. Da der zweite Abschnitt B3 jedoch nicht gebogen ist, kann die radiale Länge des Biegeflächenbereichs F kürzer als die des ersteren Beispiels sein.
  • Wie in den 10c, 10d und 10e gezeigt, beinhaltet der Biegeflächenbereich F einen Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl neben dem Segmentübergangsbereich a1, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt.
  • Der Biegeflächenbereich F kann auch einen Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem zweiten Abschnitt B3 der Elektrodenbaugruppe 110 beinhalten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zum Außenumfang hin allmählich abnimmt. Zum Beispiel kann der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl als der Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • Im Biegeflächenbereich F sind die bevorzugten numerischen Bereiche des Verhältnisses (a2/c), das ein Verhältnis des höhenvariablen Bereichs a2 zu einem Segmente enthaltenden Radiusbereich (c) ist, des Verhältnisses (b1/c) des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum Segmente enthaltenden Radiusbereich (c), und des Verhältnisses der Fläche des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zur Fläche des Biegeflächenbereichs F bereits oben beschrieben und werden daher nicht erneut beschrieben.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann an den Biegeflächenbereich F des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a geschweißt sein und der zweite Stromabnehmer 145 kann an den Biegeflächenbereich F des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b geschweißt sein.
  • Die Überlappungsbeziehung des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl mit dem Schweißbereich W, der Außendurchmesser des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 145, die Konfiguration, bei der der erste Abschnitt B1 den Kern nicht um mindestens 10 % oder mehr seines Durchmessers schließt, und dergleichen sind im Wesentlichen die gleichen wie oben beschrieben.
  • Währenddessen weist der zweite Abschnitt B3 kein Segment auf und weist eine Höhe auf, die niedriger als die des dritten Abschnitts B2 ist. Dementsprechend wird, wenn der erste unbeschichtete Abschnitt 146a gebogen wird, der zweite Abschnitt B3 im Wesentlichen nicht gebogen. Da der zweite Abschnitt B3 von dem Sickenabschnitt 147 ausreichend beabstandet ist, ist es zusätzlich möglich, das Problem zu lösen, dass der zweite Abschnitt B3 beschädigt wird, während der Sickenabschnitt 147 eingepresst wird.
  • Die Strukturen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b können zu den Strukturen gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) geändert werden. Außerdem kann eine herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur auf einen beliebigen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b ohne Einschränkung angewendet werden.
  • 25 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 220 gemäß noch einem anderen Beispiel entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 25 beinhaltet die zylindrische Batterie 220 die in 24 veranschaulichte Elektrodenbaugruppe 100, und die andere Konfiguration als die Elektrodenbaugruppe 100 ist im Wesentlichen die gleiche wie die in 21 veranschaulichte zylindrische Batterie 180. Daher kann die unter Bezugnahme auf die 21 und 24 beschriebene Konfiguration in diesem Beispiel im Wesentlichen identisch angewendet werden.
  • Zum Beispiel sind der erste und der zweite unbeschichtete Abschnitt 146a, 146b der Elektrodenbaugruppe 100 in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt, und die Vielzahl von Segmenten ist vom Außenumfang zum Kern hin gebogen. Zu diesem Zeitpunkt weisen der erste Abschnitt B1 und der zweite Abschnitt B3 des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a eine geringere Höhe als die anderen Abschnitte auf und weisen kein Segment auf, und somit sind sie nicht wesentlich gebogen. Dies ist für den zweiten unbeschichteten Abschnitt 146b gleich.
  • Daher kann der Biegeflächenbereich F in diesem Beispiel ähnlich dem Beispiel von 24 einen Segmentübergangsbereich a1, einen höhenvariablen Bereich a2 des Segments und einen höheneinheitlichen Bereich a3 des Segments vom Kern zum Außenumfang hin beinhalten. Da der zweite Abschnitt B3 jedoch nicht gebogen ist, kann die radiale Länge des Biegeflächenbereichs F kürzer als die des ersteren Beispiels sein.
  • Wie in den 10c, 10d und 10e gezeigt, beinhaltet der Biegeflächenbereich F einen Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl neben dem Segmentübergangsbereich a1, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten 10 oder mehr beträgt.
  • Der Biegeflächenbereich F kann auch einen Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl neben dem zweiten Abschnitt B3 der Elektrodenbaugruppe 110 beinhalten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zum Außenumfang hin allmählich abnimmt. Zum Beispiel kann der Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl als der Schweißzielbereich eingestellt werden.
  • Im Biegeflächenbereich F sind die bevorzugten numerischen Bereiche des Verhältnisses (a2/c), das ein Verhältnis des höhenvariablen Bereichs a2 zu einem Radiusbereich ist, der Segmente (c) beinhaltet, des Verhältnisses (b1/c) des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zum Radiusbereich (c), der Segmente beinhaltet, und des Verhältnisses der Fläche des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zur Fläche des Biegeflächenbereichs F bereits oben beschrieben und werden daher nicht erneut beschrieben.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann an den Biegeflächenbereich F des ersten unbeschichteten Abschnitts 146a geschweißt sein und der zweite Stromabnehmer 176 kann an den Biegeflächenbereich F des zweiten unbeschichteten Abschnitts 146b geschweißt sein.
  • Die Überlappungsbeziehung des Bereichs b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl mit dem Schweißbereich W, der Außendurchmesser des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 176, die Konfiguration, bei der der erste Abschnitt B1 den Kern nicht um mindestens 10 % oder mehr seines Durchmessers schließt, und dergleichen sind im Wesentlichen die gleichen wie oben beschrieben.
  • Die Strukturen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b können zu den Strukturen gemäß den früheren Beispielen (Modifikationen) geändert werden. Außerdem kann die herkömmliche unbeschichtete Abschnittsstruktur auf einen beliebigen der unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b ohne Einschränkung angewendet werden.
  • In den früheren Beispielen (modifizierten Beispielen) können der erste Stromabnehmer 144 und der zweite Stromabnehmer 176, die in der zylindrischen Batterie 170, 180, 200, 220, die den Anschluss 172 beinhaltet, beinhaltet sind, eine verbesserte Struktur aufweisen, wie in 26 und 27 gezeigt.
  • Die verbesserte Struktur des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 176 kann dazu beitragen, den Widerstand der zylindrischen Batterie zu senken, den Vibrationswiderstand zu verbessern und die Energiedichte zu verbessern. Insbesondere sind der erste Stromabnehmer 144 und der zweite Stromabnehmer 176 effektiver, wenn sie in einer großen zylindrischen Batterie verwendet werden, in der ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe größer als 0,4 ist.
  • 26 ist eine Draufsicht, die die Struktur des ersten Stromabnehmers 144 gemäß einem Beispiel zeigt.
  • Bezugnehmend auf 23 und 26 zusammen kann der erste Stromabnehmer 144 einen Kantenabschnitt 144a, einen ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und einen Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e beinhalten. Der Kantenabschnitt 144a ist auf der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet. Der Kantenabschnitt 144a kann eine im Wesentlichen Randform mit einem darin ausgebildeten Leerraum (Sopen) aufweisen. In den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung ist nur ein Fall veranschaulicht, in dem der Kantenabschnitt 144a eine im Wesentlichen kreisförmige Randform aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Der Kantenabschnitt 61 kann eine im Wesentlichen rechteckige Randform, eine sechseckige Randform, eine achteckige Randform oder andere Randformen aufweisen, im Gegensatz zu der veranschaulichten. Die Anzahl des Kantenabschnitts 144a kann auf zwei oder mehr erhöht werden. In diesem Fall kann ein anderer Kantenabschnitt in einer Randform an der Innenseite des Kantenabschnitts 144a bereitgestellt sein.
  • Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann einen Durchmesser aufweisen, der größer oder gleich dem Durchmesser des flachen Abschnitts 172C ist, der an der Bodenfläche des Anschlusses 172 ausgebildet ist, um einen Schweißbereich zum Koppeln mit dem flachen Abschnitt 1720 zu sichern, der an der Bodenfläche des Anschlusses 172 ausgebildet ist.
  • Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts erstreckt sich von dem Kantenabschnitt 144a nach innen und ist durch Schweißen mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a gekoppelt. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e ist von dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts beabstandet und ist innerhalb des Kantenabschnitts 144a positioniert. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann durch Schweißen an den Anschluss 172 gekoppelt sein. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann sich zum Beispiel ungefähr in der Mitte des Innenraums (Sopen) befinden, der von dem Kantenabschnitt 144a umgeben ist. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann an einer Position bereitgestellt sein, die dem Loch entspricht, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann dazu ausgelegt sein, das Loch abzudecken, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist, so dass das Loch, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist, nicht aus dem Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e freigelegt ist. Zu diesem Zweck kann der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e einen größeren Durchmesser oder eine größere Breite als das Loch aufweisen, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist.
  • Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e können nicht direkt verbunden sein, sondern können so angeordnet sein, dass sie voneinander beabstandet und indirekt durch den Kantenabschnitt 144a verbunden sind. Da der erste Stromabnehmer 144 eine Struktur aufweist, bei der der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e nicht direkt miteinander verbunden sind, sondern wie oben durch den Kantenabschnitt 144c verbunden sind, ist es möglich, wenn ein Stoß und/oder eine Vibration an der zylindrischen Batterie 200 auftritt, den Stoß, der auf den Kopplungsabschnitt zwischen dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a ausgeübt wird, und den Kopplungsabschnitt zwischen dem Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e und dem Anschluss 172 zu verteilen. In den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung ist nur ein Fall veranschaulicht, in dem vier Kopplungsabschnitte 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts bereitgestellt sind, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der Kopplungsabschnitte 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann unter Berücksichtigung der Herstellungsschwierigkeit gemäß der Komplexität der Form, des elektrischen Widerstands, des Raums (Sopen) innerhalb des Kantenabschnitts 144a unter Berücksichtigung der Elektrolytimprägnierung und dergleichen unterschiedlich bestimmt werden.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann ferner einen Brückenabschnitt 144d umfassen, der sich von dem Kantenabschnitt 144a nach innen erstreckt und mit dem Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e verbunden ist. Mindestens ein Teil des Brückenabschnitts 144d kann eine kleinere Querschnittsfläche im Vergleich zu dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Kantenabschnitt 144a aufweisen. Zum Beispiel kann mindestens ein Teil des Brückenabschnitts 144d so ausgebildet sein, dass er eine kleinere Breite und/oder Dicke im Vergleich zu dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts aufweist. In diesem Fall erhöht sich der elektrische Widerstand in dem Brückenabschnitt 144d. Wenn als Ergebnis ein Strom durch den Brückenabschnitt 144d fließt, bewirkt der relativ große Widerstand, dass ein Teil des Brückenabschnitts 144d aufgrund von Überstromerwärmung geschmolzen wird. Dementsprechend wird der Überstrom irreversibel blockiert. Die Querschnittsfläche des Brückenabschnitts 144d kann unter Berücksichtigung der Überstromblockierfunktion auf ein geeignetes Niveau eingestellt werden.
  • Der Brückenabschnitt 144d kann einen Verjüngungsabschnitt 144e beinhalten, dessen Breite von der Innenfläche des Kantenabschnitts 144a in Richtung des Anschlusskopplungsabschnitts 1,4,4e allmählich abnimmt. Wenn der Verjüngungsabschnitt 144e bereitgestellt ist, kann die Steifigkeit der Komponente an dem Verbindungsabschnitt zwischen dem Brückenabschnitt 144d und dem Kantenabschnitt 144a verbessert werden. Wenn der Verjüngungsabschnitt 144e bereitgestellt ist, können beim Herstellungsprozess der zylindrischen Batterie 200 zum Beispiel eine Übertragungsvorrichtung und/oder ein Arbeiter den ersten Stromkollektor 144 und/oder einen gekoppelten Körper des ersten Stromkollektors 144 und die Elektrodenbaugruppe 110 durch Greifen des Verjüngungsabschnitts 1,4,4e leicht und sicher transportieren. Das heißt, wenn der Verjüngungsabschnitt 144e bereitgestellt ist, ist es möglich, Produktdefekte zu verhindern, die auftreten können, indem ein Abschnitt gegriffen wird, an dem ein Schweißen mit anderen Komponenten wie dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e durchgeführt wird.
  • Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann mehrfach bereitgestellt sein. Die Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann im Wesentlichen in regelmäßigen Abständen voneinander in der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a angeordnet sein. Eine Erstreckungslänge jedes der Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann im Wesentlichen gleich zueinander sein. Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann durch Laserschweißen an den Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 146a gekoppelt sein. Das Schweißen kann durch Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden.
  • Das Schweißmuster 1,4,4f, das durch Schweißen zwischen dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Biegeflächenbereich F gebildet wird, kann einen Aufbau aufweisen, der sich entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 erstreckt. Das Schweißmuster 144f kann ein Linienmuster oder ein Punktanordnungsmuster sein.
  • Das Schweißmuster 144f entspricht dem Schweißbereich. Daher überlappt das Schweißmuster 144f vorzugsweise mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl des Biegeflächenbereichs F um 50 % oder mehr. Das Schweißmuster 144f, das nicht mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt, kann mit dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappen. Bevorzugter kann das gesamte Schweißmuster 144f mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl des Biegeflächenbereichs F überlappen. Im Biegeflächenbereich F unterhalb des Bereichs, in dem das Schweißmuster 144f gebildet wird, beträgt die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten vorzugsweise 10 oder mehr im Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und optional im Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl.
  • Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann so angeordnet sein, dass er von der Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts umgeben ist. Der Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e kann durch Schweißen mit dem flachen Abschnitt 172c des Anschlusses 172 gekoppelt sein. Der Brückenabschnitt 144d kann zwischen einem Paar von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts positioniert sein, die aneinander angrenzen. In diesem Fall kann der Abstand von dem Brückenabschnitt 144d zu einem beliebigen des Paars von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts entlang der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a im Wesentlichen gleich dem Abstand von dem Brückenabschnitt 144d zu dem anderen des Paars von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts entlang der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a sein. Die Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann so ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche aufweisen. Die Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann so ausgebildet sein, dass sie im Wesentlichen die gleiche Breite und Dicke aufweisen.
  • Obwohl in den Zeichnungen nicht dargestellt, kann der Brückenabschnitt 144d mehrfach bereitgestellt sein. Jeder der Vielzahl von Brückenabschnitten 144d kann zwischen einem Paar von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts angeordnet sein, die aneinander angrenzen. Die Vielzahl von Brückenabschnitten 144d kann im Wesentlichen in regelmäßigen Abständen voneinander in der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a angeordnet sein. Ein Abstand von jedem der Vielzahl von Brückenabschnitten 144d zu einem des Paars von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts, die aneinander angrenzen, entlang der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a kann im Wesentlichen gleich einem Abstand von jedem der Vielzahl von Brückenabschnitten 144d zu dem anderen des Paars von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts sein.
  • In dem Fall, in dem der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und/oder der Brückenabschnitt 144d mehrfach bereitgestellt ist, wie oben beschrieben, kann, wenn der Abstand zwischen den Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und/oder der Abstand zwischen den Brückenabschnitten 144d und/oder der Abstand zwischen dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Brückenabschnitt 144d gleichmäßig ausgebildet ist, ein Strom, der von dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts zu dem Brückenabschnitt 144d fließt, oder ein Strom, der von dem Brückenabschnitt 144d zu dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts fließt, geschmeidig und gleichmäßig ausgebildet sein.
  • Der Brückenabschnitt 144d kann einen Kerbabschnitt N aufweisen, der ausgebildet ist, um eine Querschnittsfläche des Brückenabschnitts 144d teilweise zu reduzieren. Die Querschnittsfläche des Kerbabschnitts N kann zum Beispiel durch teilweises Reduzieren der Breite und/oder Dicke des Brückenabschnitts 144d eingestellt werden. Wenn der Kerbabschnitt N vorgesehen ist, wird der elektrische Widerstand in dem Bereich erhöht, in dem der Kerbabschnitt N ausgebildet ist, wodurch eine schnelle Stromunterbrechung ermöglicht wird, wenn ein Überstrom auftritt.
  • Der Kerbabschnitt N ist vorzugsweise in einem Bereich vorgesehen, der dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl der Elektrodenbaugruppe 110 entspricht, um zu verhindern, dass beim Brechen erzeugte Substanzen in die Elektrodenbaugruppe 110 fließen. Dies liegt daran, dass in diesem Bereich die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente des unbeschichteten Abschnitts 146a maximal gehalten wird und somit die überlappten Segmente als eine Maske fungieren können.
  • Der Kerbabschnitt N kann von einem Isolierband umgeben sein. Da dann die am Kerbabschnitt N erzeugte Wärme nicht nach außen abgeführt wird, kann der Kerbabschnitt N schneller entzweit werden, wenn ein Überstrom durch den Brückenabschnitt 144d fließt.
  • 27 ist eine Draufsicht, die die Struktur des zweiten Stromabnehmers 176 gemäß einem Beispiel zeigt.
  • Bezugnehmend auf 23 und 27 zusammen ist der zweite Stromabnehmer 176 unter der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet. Zusätzlich kann der zweite Stromabnehmer 176 zum elektrischen Verbinden des unbeschichteten Abschnitts 146b der Elektrodenbaugruppe 110 und des Batteriegehäuses 171 ausgelegt sein. Der zweite Stromabnehmer 176 ist aus einem Metallmaterial mit Leitfähigkeit hergestellt und ist elektrisch mit dem Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 146b verbunden. Zusätzlich ist der zweite Stromabnehmer 176 elektrisch mit dem Batteriegehäuse 171 verbunden. Der Kantenabschnitt des zweiten Stromabnehmers 176 kann zwischen der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 und der ersten Dichtung 178b angeordnet und befestigt sein. Insbesondere kann der Kantenabschnitt des zweiten Stromabnehmers 176 zwischen der Unterseite des Sickenabschnitts 180 des Batteriegehäuses 171 und der ersten Dichtung 178b angeordnet sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der Kantenabschnitt des zweiten Stromabnehmers 176 kann in einem Bereich, in dem der Sickenabschnitt 180 nicht ausgebildet ist, an die Innenwandfläche des Batteriegehäuses 171 geschweißt sein.
  • Der zweite Stromabnehmer 176 kann einen Stützabschnitt 176a, der unter der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet ist, einen Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts, der sich von dem Stützabschnitt 176a ungefähr entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 erstreckt und mit dem Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 146b gekoppelt ist, und einen Gehäusekopplungsabschnitt 176c umfassen, der sich von dem Stützabschnitt 176a in Richtung der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 ungefähr entlang einer relativ zur Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 geneigten Richtung erstreckt und an die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt ist. Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c sind indirekt durch den Stützabschnitt 176a verbunden und sind nicht direkt miteinander verbunden. Daher ist es, wenn ein externer Stoß auf die zylindrische Batterie 200 der vorliegenden Offenbarung ausgeübt wird, möglich, die Möglichkeit einer Beschädigung des Kopplungsabschnitts des zweiten Stromabnehmers 176 und der Elektrodenbaugruppe 110 und des Kopplungsabschnitts des zweiten Stromabnehmers 176 und des Batteriegehäuses 171 zu minimieren. Der zweite Stromabnehmer 176 der vorliegenden Offenbarung ist jedoch nicht auf die Struktur beschränkt, bei der der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c nur indirekt verbunden sind. Zum Beispiel kann der zweite Stromabnehmer 176 eine Struktur aufweisen, die nicht den Stützabschnitt 176a zum indirekten Verbinden des Kopplungsabschnitts 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und des Gehäusekopplungsabschnitts 176c und/oder eine Struktur aufweisen, bei der der unbeschichtete Abschnitt 146b und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c direkt miteinander verbunden sind.
  • Der Stützabschnitt 176a und der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts sind unter der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet. Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts ist an den Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 146b gekoppelt. Zusätzlich zu dem Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts kann der Stützabschnitt 176a auch an den unbeschichteten Abschnitt 146b gekoppelt sein. Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und der Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 146b können durch Schweißen gekoppelt sein. Das Schweißen kann durch Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden. Der Stützabschnitt 176a und der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts sind höher angeordnet als der Sickenabschnitt 180, wenn der Sickenabschnitt 180 auf dem Batteriegehäuse 171 ausgebildet ist.
  • Der Stützabschnitt 176a weist ein Stromabnehmerloch 176d auf, das an einer Stelle ausgebildet ist, die dem Loch entspricht, das am Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist. Der Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 und das Stromabnehmerloch 176d, die miteinander kommunizieren, können als ein Durchgang zum Einsetzen eines Schweißstabs zum Schweißen zwischen dem Anschluss 172 und dem Anschlusskopplungsabschnitt 1,4,4e des ersten Stromabnehmers 144 oder zum Bestrahlen eines Laserstrahls fungieren.
  • Das Stromabnehmerloch 176d kann einen Radius von 0,5 rc oder mehr im Vergleich zum Radius (rc) des Lochs aufweisen, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist. Wenn der Radius des Stromabnehmerlochs 176d 0,5 rc bis 1,0 rc beträgt, kann, wenn eine Entlüftung in der zylindrischen Batterie 200 auftritt, verhindert werden, dass die Wicklungsstruktur des Separators oder der Elektroden in der Nähe des Kerns C der Elektrodenbaugruppe 110 aufgrund des Entlüftungsdrucks aus dem Kern C gedrückt wird. Wenn der Radius des Stromabnehmerlochs 176d größer als 1,0 rc ist, wird der Kern C maximal geöffnet, so dass das Elektrolyt während des Elektrolytinjektionsprozesses einfach injiziert werden kann.
  • Wenn der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts mehrfach bereitgestellt ist, kann die Mehrzahl von Kopplungsabschnitten 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts eine Form aufweisen, die sich ungefähr radial von dem Stützabschnitt 176a des zweiten Stromabnehmers 176 in Richtung der Seitenwand des Batteriegehäuses 171 erstreckt. Die Mehrzahl von Kopplungsabschnitten 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts kann so positioniert sein, dass sie entlang des Umfangs des Stützabschnitts 176a voneinander beabstandet sind.
  • Der Gehäusekopplungsabschnitt 176c kann mehrfach bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c eine Form aufweisen, die sich ungefähr radial vom Mittelpunkt des zweiten Stromabnehmers 176 in Richtung der Seitenwand des Batteriegehäuses 171 erstreckt. Dementsprechend kann die elektrische Verbindung zwischen dem zweiten Stromabnehmer 176 und dem Batteriegehäuse 171 an einer Mehrzahl von Punkten hergestellt werden. Da die Kopplung für die elektrische Verbindung an einer Mehrzahl von Punkten hergestellt wird, kann die Kopplungsfläche maximiert werden, wodurch der elektrische Widerstand minimiert wird. Die Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c kann so positioniert sein, dass sie entlang des Umfangs des Stützabschnitts 176a voneinander beabstandet sind. Mindestens ein Gehäusekopplungsabschnitt 176c kann zwischen den Kopplungsabschnitten 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts positioniert sein, die aneinander angrenzen. Die Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c kann zum Beispiel mit dem Sickenabschnitt 180 in der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt sein. Die Gehäusekopplungsabschnitte 176c können insbesondere durch Laserschweißen an die untere Fläche des Sickenabschnitts 180 gekoppelt sein. Das Schweißen kann durch Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder dergleichen ersetzt werden. Durch Koppeln der Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c auf dem Sickenabschnitt 180 durch Schweißen auf diese Weise wird der Strompfad radial dispergiert, wodurch das Widerstandsniveau der zylindrischen Batterie 200 auf etwa 4 Milliohm oder weniger begrenzt wird. Da zusätzlich die untere Fläche des Sickenabschnitts 180 eine Form aufweist, die sich in einer Richtung ungefähr parallel zu der oberen Fläche des Batteriegehäuses 171 erstreckt, nämlich in einer Richtung ungefähr senkrecht zu der Seitenwand des Batteriegehäuses 171, und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c auch eine Form aufweist, die sich in der gleichen Richtung erstreckt, nämlich in der radialen Richtung und der Umfangsrichtung, kann der Gehäusekopplungsabschnitt 176c stabil mit dem Sickenabschnitt 180 in Kontakt sein. Da zusätzlich der Gehäusekopplungsabschnitt 176c stabil mit dem flachen Abschnitt des Sickenabschnitts 180 in Kontakt ist, können die zwei Komponenten geschmeidig geschweißt werden, wodurch die Kopplungskraft zwischen den zwei Komponenten verbessert wird und die Zunahme des Widerstands an dem Kopplungsabschnitt minimiert wird.
  • Der Gehäusekopplungsabschnitt 176c kann einen Kontaktabschnitt 176e, der an die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt ist, und einen Verbindungsabschnitt 176f zum Verbinden des Stützabschnitts 176a und des Kontaktabschnitts 176e umfassen.
  • Der Kontaktabschnitt 176e ist an die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt. In dem Fall, in dem der Sickenabschnitt 180 an dem Batteriegehäuse 171 gebildet ist, kann der Kontaktabschnitt 176e wie oben beschrieben an den Sickenabschnitt 180 gekoppelt sein. Insbesondere kann der Kontaktabschnitt 176e elektrisch mit dem flachen Abschnitt gekoppelt sein, der an der unteren Fläche des Sickenabschnitts 180 gebildet ist, der an dem Batteriegehäuse 171 gebildet ist, und kann zwischen der unteren Fläche des Sickenabschnitts 180 und der ersten Dichtung 178b angeordnet sein. In diesem Fall kann der Kontaktabschnitt 176e für einen stabilen Kontakt und eine stabile Kopplung eine Form aufweisen, die sich auf dem Sickenabschnitt 180 um eine vorbestimmte Länge entlang der Umfangsrichtung des Batteriegehäuses 171 erstreckt.
  • Der Verbindungsabschnitt 176f kann in einem stumpfen Winkel gebogen sein. Der Biegepunkt kann höher als der Zwischenpunkt des Verbindungsabschnitts 176f sein. Wenn der Verbindungsabschnitt 176f gebogen ist, kann der Kontaktabschnitt 176e stabil auf der flachen Fläche des Sickenabschnitts 180 gestützt sein. Der Verbindungsabschnitt 176f kann basierend auf dem Biegepunkt in einen unteren Abschnitt und einen oberen Abschnitt unterteilt sein, und die Länge des unteren Abschnitts kann größer als die des oberen Abschnitts sein. Zusätzlich kann der Neigungswinkel in Bezug auf die Fläche des Stützabschnitts 176a an dem unteren Abschnitt des Biegepunkts größer als an dem oberen Abschnitt sein. Wenn der Verbindungsabschnitt 176f gebogen ist, kann der Verbindungsabschnitt 176f den Druck (die Kraft) puffern, der in der vertikalen Richtung des Batteriegehäuses 171 angewendet wird. Wenn zum Beispiel ein Druck auf den Kontaktabschnitt 176e im Dimensionierungsprozess für das Batteriegehäuse 171 übertragen wird, so dass sich der Kontaktabschnitt 176e vertikal in Richtung des Stützabschnitts 176b bewegt, kann sich der Biegepunkt des Verbindungsabschnitts 176f nach oben bewegen, um die Form des Verbindungsabschnitts 176 zu verformen, wodurch die Spannung gepuffert wird.
  • Währenddessen ist der maximale Abstand von der Mitte des zweiten Stromabnehmers 176 zu dem Ende des Kopplungsabschnitts 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 vorzugsweise kleiner oder gleich dem Innendurchmesser des Batteriegehäuses 171 in einem Bereich, in dem der Sickenabschnitt 180 gebildet ist, nämlich dem minimalen Innendurchmesser des Batteriegehäuses 171. Dies soll verhindern, dass das Ende des Kopplungsabschnitts 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts die Kante der Elektrodenbaugruppe 110 während des Dimensionierungsprozesses drückt, um das Batteriegehäuse 171 entlang der Höhenrichtung zu komprimieren.
  • Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts beinhaltet ein Loch 176g. Das Loch 176g kann als ein Durchgang verwendet werden, durch den sich das Elektrolyt bewegen kann. Das Schweißmuster 176h, das durch Schweißen zwischen dem Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und dem Biegeflächenbereich F gebildet wird, kann einen Aufbau aufweisen, der sich entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe 110 erstreckt. Das Schweißmuster 176h kann ein Linienmuster oder ein Punktanordnungsmuster sein.
  • Das Schweißmuster 176h entspricht dem Schweißbereich. Daher überlappt das Schweißmuster 176h vorzugsweise mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl des Biegeflächenbereichs F um 50 % oder mehr. Das Schweißmuster 176h, das nicht mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt, kann mit dem Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappen. Weiter bevorzugt kann das gesamte Schweißmuster 176h mit dem Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl des Biegeflächenbereichs F überlappen. Im Biegeflächenbereich F oberhalb des Bereichs, in dem das Schweißmuster 176h gebildet wird, beträgt die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten vorzugsweise 10 oder mehr im Bereich b1 mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und optional im Bereich b2 mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl.
  • Die oben beschriebenen Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144 und des zweiten Stromabnehmers 176 unterscheiden sich voneinander. Der Durchmesser ist ein Außenumfangsdurchmesser der Kontaktfläche zwischen dem Biegeflächenbereich F und dem Stromabnehmer. Der Durchmesser ist als ein Maximalwert unter den Abständen zwischen zwei Punkten, an denen eine gerade Linie, die durch die Mitte des Kerns C der Elektrodenbaugruppe verläuft, auf die Grenze der Kontaktfläche trifft, definiert. Da der zweite Stromabnehmer 176 innerhalb des Sickenabschnitts 180 angeordnet ist, ist der Durchmesser des zweiten Stromabnehmers 176 kleiner als der Durchmesser des ersten Stromabnehmers 144. Außerdem ist die Länge des Schweißmusters 144f des ersten Stromabnehmers 144 länger als die Länge des Schweißmusters 176h des zweiten Stromabnehmers 176. Zum Beispiel können sich das Schweißmuster 144f und das Schweißmuster 176h von im Wesentlichen dem gleichen Punkt in Richtung des Außenumfangs in Bezug auf die Mitte des Kerns C erstrecken.
  • Die zylindrische Batterie 170, 180, 200, 220 gemäß einem Beispiel weist einen Vorteil dahingehend auf, dass eine elektrische Verbindung an dem oberen Abschnitt davon durchgeführt werden kann.
  • 28 ist eine Draufsicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem mehrere zylindrische Batterien 200 elektrisch verbunden sind, und 29 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 28. Die zylindrische Batterie 200 kann durch die zylindrische Batterie 170, 180, 220 mit einer anderen Struktur ersetzt werden.
  • Unter Bezugnahme auf 28 und 29 können mehrere zylindrische Batterien 200 in Reihe und parallel an einem oberen Abschnitt der zylindrischen Batterien 200 unter Verwendung einer Sammelschiene 210 verbunden sein. Die Anzahl der zylindrischen Batterien 200 kann unter Berücksichtigung der Kapazität des Batteriepacks erhöht oder verringert werden.
  • In jeder zylindrischen Batterie 200 kann der Anschluss 172 eine positive Polarität aufweisen und die flache Oberfläche 171a um den Anschluss 172 des Batteriegehäuses 171 kann eine negative Polarität aufweisen oder umgekehrt.
  • Zum Beispiel kann die Vielzahl von zylindrischen Batterien 200 in mehreren Spalten und Reihen angeordnet sein. Spalten sind in einer oberen und unteren Richtung in der Zeichnung bereitgestellt und Reihen sind in einer linken und rechten Richtung in der Zeichnung bereitgestellt. Um die Raumeffizienz zu maximieren, können die zylindrischen Batterien 200 zusätzlich in einer dichtesten Packungsstruktur angeordnet sein. Die dichteste Packungsstruktur wird gebildet, wenn ein gleichseitiges Dreieck gebildet wird, indem die Mittelpunkte der Anschlüsse 172, die aus dem Batteriegehäuse 171 freiliegen, miteinander verbunden werden. Zum Beispiel verbindet die Sammelschiene 210 die zylindrischen Batterien 200, die in derselben Spalte angeordnet sind, parallel miteinander und verbindet die zylindrischen Batterien 200, die in zwei benachbarten Spalten angeordnet sind, in Reihe miteinander.
  • Zum Beispiel kann die Sammelschiene 210 einen Körperabschnitt 211, mehrere erste Sammelschienenanschlüsse 212 und mehrere zweite Sammelschienenanschlüsse 213 zur Reihen- und Parallelverbindung beinhalten.
  • Der Körperabschnitt 211 kann sich entlang der Spalte der zylindrischen Batterie 200 zwischen benachbarten Anschlüssen 172 erstrecken. Alternativ kann sich der Körperabschnitt 211 entlang der Reihe der zylindrischen Batterien 1 erstrecken und der Körperabschnitt 211 kann regelmäßig wie eine Zickzackform gebogen sein.
  • Die mehreren ersten Sammelschienenanschlüsse 212 können sich von einer Seite des Körperabschnitts 211 erstrecken und können elektrisch mit dem Anschluss 172 der an einer Seite befindlichen zylindrischen Batterie 200 gekoppelt sein. Die elektrische Verbindung zwischen dem ersten Sammelschienenanschluss 212 und dem Anschluss 172 kann durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen erreicht werden.
  • Die mehreren zweiten Sammelschienenanschlüsse 213 können sich von der anderen Seite des Körperabschnitts 211 erstrecken und können elektrisch mit der flachen Oberfläche 171a um den an der anderen Seite befindlichen Anschluss 172 gekoppelt sein. Die elektrische Kopplung zwischen dem zweiten Sammelschienenanschluss 213 und der flachen Oberfläche 171a kann durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen durchgeführt werden.
  • Zum Beispiel können der Körperabschnitt 211, die mehreren ersten Sammelschienenanschlüsse 212 und die mehreren zweiten Sammelschienenanschlüsse 213 aus einer leitfähigen Metallplatte hergestellt sein. Die Metallplatte kann zum Beispiel eine Aluminiumplatte oder eine Kupferplatte sein, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. In einem modifizierten Beispiel können der Körperabschnitt 211, die mehreren ersten Sammelschienenanschlüsse 212 und die zweiten Sammelschienenanschlüsse 213 als separate Teile hergestellt und dann durch Schweißen oder dergleichen aneinander gekoppelt werden.
  • Die zylindrische Batterie 200 der vorliegenden Offenbarung, wie oben beschrieben, weist eine Struktur auf, bei der der Widerstand durch Vergrößern der Schweißfläche mittels des Biegeflächenbereichs F, Multiplexen von Strompfaden mittels des zweiten Stromabnehmers 176, Minimieren einer Strompfadlänge oder dergleichen minimiert wird. Der AC-Widerstand der zylindrischen Batterie 200, gemessen durch einen Widerstandsmesser zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, nämlich zwischen dem Anschluss 172 und der flachen Oberfläche 171a um den Anschluss 172 herum, kann etwa 4 Milliohm oder darunter betragen, die für ein Schnellladen geeignet sind. Der Widerstand kann mindestens 0,5 mΩ oder mindestens 1,0 mΩ und/oder 3,8 mΩ oder weniger, 3,5 mΩ oder weniger oder 3 mΩ oder weniger sein.
  • Da sich in der zylindrischen Batterie 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung der Anschluss 172 mit einer positiven Polarität und die flache Oberfläche 171a mit einer negativen Polarität in derselben Richtung befinden, ist es einfach, die zylindrischen Batterien 200 unter Verwendung der Sammelschiene 210 elektrisch zu verbinden,
  • Da zusätzlich der Anschluss 172 der zylindrischen Batterie 200 und die flache Oberfläche 171a um den Anschluss 172 herum eine große Fläche aufweisen, kann der Kopplungsbereich der Sammelschiene 210 ausreichend gesichert sein, um den Widerstand des Batteriepacks, das die zylindrische Batterie 200 aufweist, ausreichend zu reduzieren.
  • Da eine elektrische Verdrahtung an dem oberen Abschnitt der zylindrischen Batterie 200 durchgeführt werden kann, besteht zusätzlich ein Vorteil dahingehend, dass die Energiedichte pro Volumeneinheit eines Batteriemoduls/-packs maximiert werden kann.
  • Die zylindrische Batterie gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) kann zur Herstellung eines Batteriepacks verwendet werden.
  • 30 ist ein Diagramm, das schematisch einen Batteriepack gemäß einem Beispiel zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 30 umfasst ein Batteriepack 300 gemäß einem Beispiel ein Aggregat, in dem zylindrische Batterien 301 elektrisch verbunden sind, und ein Packgehäuse 302 zum Aufnehmen des Aggregats. Die zylindrische Batterie 301 kann eine beliebige der Batterien gemäß den obigen Beispielen (Modifikationen) sein. In der Zeichnung sind Komponenten, wie etwa eine Sammelschiene, eine Kühleinheit und ein externer Anschluss zur elektrischen Verbindung der zylindrischen Batterien 301, der Einfachheit der Veranschaulichung halber nicht dargestellt.
  • Der Batteriepack 300 kann an einem Fahrzeug montiert sein. Das Fahrzeug kann zum Beispiel ein Elektrofahrzeug, ein Hybridelektrofahrzeug oder ein Plug-in-Hybridfahrzeug sein. Das Fahrzeug umfasst ein Vierradfahrzeug oder ein Zweiradfahrzeug.
  • 31 ist ein Diagramm, das schematisch ein Fahrzeug zeigt, das den Batteriepack 300 aus 30 gemäß einem Beispiel beinhaltet.
  • Unter Bezugnahme auf 31 beinhaltet ein Fahrzeug V gemäß einem Beispiel den Batteriepack 300 gemäß einem Beispiel. Das Fahrzeug V arbeitet durch Empfangen von Leistung von dem Batteriepack 300 gemäß einem Beispiel.
  • Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist es, da die unbeschichteten Abschnitte, die selbst von den oberen und unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe vorstehen, als Elektrodenlaschen verwendet werden, möglich, den Innenwiderstand der Batterie zu reduzieren und die Energiedichte zu erhöhen.
  • Gemäß einem anderen Beispiel ist es, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts der Elektrodenbaugruppe verbessert wird, so dass die Elektrodenbaugruppe den Innenumfang der Batterie im Prozess des Bildens des Wulstabschnitts des Batteriegehäuses nicht stört, möglich, einen Kurzschluss in der zylindrischen Batterie zu verhindern, der durch eine teilweise Verformung der Elektrodenbaugruppe verursacht wird.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts der Elektrodenbaugruppe verbessert wird, möglich, zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt zerrissen wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird, und die Anzahl der überlappenden Schichten der unbeschichteten Abschnitte wird ausreichend erhöht, um die Schweißfestigkeit des Stromabnehmers zu verbessern.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, die physikalischen Eigenschaften eines Bereichs, in dem der Stromabnehmer geschweißt wird, zu verbessern, indem eine Segmentstruktur auf den unbeschichteten Abschnitt der Elektrode aufgebracht wird und indem die Abmessungen (Breite, Höhe, Trennteilung) der Segmente optimiert werden, um die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente in einem Bereich, der als Schweißzielbereich verwendet wird, ausreichend zu erhöhen.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand bereitzustellen, indem eine Struktur aufgebracht wird, bei der ein Stromabnehmer über einen großen Bereich an einen Biegeflächenbereich geschweißt wird, der durch Biegen der Segmente gebildet wird.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine zylindrische Batterie mit einem verbesserten Design bereitzustellen, um eine elektrische Verdrahtung an einem oberen Abschnitt davon durchzuführen.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es, da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts, der an den Kern der Elektrodenbaugruppe angrenzt, verbessert ist, möglich, zu verhindern, dass der Hohlraum im Kern der Elektrodenbaugruppe blockiert wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird. Somit können der Elektrolytinj ektionsprozess und der Prozess des Schweißens des Batteriegehäuses (oder des Anschlusses) mit dem Stromabnehmer leicht durchgeführt werden.
  • Gemäß noch einem anderen Beispiel ist es möglich, eine zylindrische Batterie mit einer Struktur, die einen niedrigen Innenwiderstand aufweist, einen internen Kurzschluss verhindert und die Schweißfestigkeit zwischen dem Stromabnehmer und dem unbeschichteten Abschnitt verbessert, und ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das die zylindrische Batterie beinhaltet, bereitzustellen.
  • Insbesondere kann die vorliegende Offenbarung eine zylindrische Batterie mit einem Durchmesser-zu-Höhe-Verhältnis von 0,4 oder mehr und einem Widerstand von 4 Milliohm oder weniger und ein Batteriepack und ein Fahrzeug, das diese beinhaltet, bereitstellen. Der Widerstand kann mindestens 0,5 mΩ oder mindestens 1,0 mΩ und/oder 3,8 mΩ oder weniger, 3,5 mΩ oder weniger oder 3 mΩ oder weniger sein.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Beispiele der Offenbarung angeben, nur zur Veranschaulichung gegeben sind, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Offenbarung für Fachleute aus dieser ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden.
  • Angesichts des Vorstehenden versteht es sich, dass die vorliegende Erfindung auch die folgenden aufgeführten Ausführungsformen betrifft:
    • Element 1. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der nicht mit einer Aktivmassenschicht entlang einer Wicklungsrichtung beschichtet ist, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts als eine Elektrodenlasche allein definiert ist, der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe, einen zweiten Abschnitt angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe und einen dritten Abschnitt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, und der erste Abschnitt oder der zweite Abschnitt eine geringere Höhe als der dritte Abschnitt in der Wicklungsachsenrichtung aufweist.
    • Element 2. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 1, wobei der dritte Abschnitt in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert ist.
    • Element 3. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 und 2, wobei der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert sind.
    • Element 4. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 3, wobei zumindest ein Teilbereich des dritten Abschnitts in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind.
    • Element 5. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 4, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine geometrische Form aufweist, in der eine oder mehrere gerade Linien, eine oder mehrere Krümmungen oder eine Kombination davon verbunden sind.
    • Element 6. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 5, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten eine Breite eines unteren Abschnitts größer als eine Breite eines oberen Abschnitts ist.
    • Element 7. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 6, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten eine Breite eines unteren Abschnitts mit einer Breite eines oberen Abschnitts identisch ist.
    • Element 8. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 7, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt.
    • Element 9. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 8, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt und dann zunimmt.
    • Element 10. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 9, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich zunimmt und dann abnimmt.
    • Element 11. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 10, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich zunimmt und dann konstant gehalten wird.
    • Element 12. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 11, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt und dann konstant gehalten wird.
    • Element 13. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 12, wobei die Vielzahl von Segmenten einen unteren Innenwinkel aufweisen, der einzeln oder in Gruppen in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt.
    • Element 14. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 13, wobei der untere Innenwinkel der Vielzahl von Segmenten einzeln oder in Gruppen im Bereich von 60 bis 85 Grad in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt.
    • Element 15. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 14, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine geometrische Form mit einer Breite aufweist, die von einem unteren Abschnitt zu einem oberen Abschnitt allmählich abnimmt, und ein unterer Innenwinkel (θ) eines Segments, das sich in einer Wicklungswindung mit einem Radius (r) basierend auf dem Kern der Elektrodenbaugruppe befindet, in einen Winkelbereich der folgenden Formel fällt: cos − 1 ( 0,5 ∗ D r ) ≤ θ ≤ t a n − 1 ( 2 ∗ H ∗ t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
      Figure DE202022002769U1_0015
      (D ist eine Segmentbreite des Segments in der Wicklungsrichtung; r ist ein Radius der Wicklungswindung, die das Segment enthält; H ist eine Segmenthöhe des Segments; p ist ein Trennungsteilung des Segments).
    • Element 16. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 15, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite aufweist, die mit einer oder mehreren geraden Linien, einer oder mehreren Krümmungen oder einer Kombination davon gebildet ist.
    • Element 17. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 16, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine Seite aufweist, die nach außen konvex oder nach innen konvex ist.
    • Element 18. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 17, wobei eine Ecke eines oberen Abschnitts jedes der Vielzahl von Segmenten eine runde Form aufweist.
    • Element 19. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 18, wobei eine Schnittnut zwischen Segmenten angeordnet ist, die entlang der Wicklungsrichtung benachbart zueinander sind, und ein unterer Abschnitt der Schnittnut einen unteren Abschnitt und einen runden Abschnitt zum Verbinden beider Enden des unteren Abschnitts mit Seiten der Segmente an beiden Seiten der Schnittnut aufweist.
    • Element 20. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 19, wobei der runde Abschnitt einen Krümmungsradius aufweist, der größer als 0 und kleiner oder gleich 0,1 mm ist.
    • Element 21. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 20, wobei der runde Abschnitt einen Krümmungsradius von 0,01 mm bis 0,05 mm aufweist.
    • Element 22. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 21, wobei der untere Abschnitt flach ist.
    • Element 23. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 22, wobei eine Trennungsteilung, die als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt der Schnittnut erstreckt, 0,05 mm bis 1,00 mm beträgt.
    • Element 24. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 23, wobei die Vielzahl von Segmenten aus einer Aluminiumfolie gebildet ist und eine Trennungsteilung, die als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt der Schnittnut erstreckt, 0,05 mm bis 1,00 mm beträgt.
    • Element 25. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 24, wobei der untere Abschnitt der Schnittnut von der Aktivmassenschicht um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
    • Element 26. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 25, wobei ein Trennungsteilung zwischen dem unteren Abschnitt der Schnittnut und der Aktivmassenschicht 0,2 mm bis 4 mm beträgt.
    • Element 27. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 26, wobei sich ein Biegebereich der Vielzahl von Segmenten in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe im Bereich von 0 bis 1 mm über einem unteren Ende der Schnittnut befindet.
    • Element 28. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 27, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten ein Umfangswinkel eines Bogens, der durch ein unteres Ende des Segments basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe geformt wird, 45 Grad oder weniger beträgt.
    • Element 29. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 28, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten unter der Annahme, dass ein Radius einer Wicklungswindung, die das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe beinhaltet, r ist und eine Breite des Segments in der Wicklungsrichtung D(r) ist, D(r) die folgende Formel erfüllt: 1 < D(r) ≤ (2 · π · r / 360°) · 45°.
    • Element 30. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 29, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten, wenn der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt oder abnimmt.
    • Element 31. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 30, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten, während der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite D(r) in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt und dann allmählich oder schrittweise abnimmt oder umgekehrt.
    • Element 32. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 31, wobei in der Vielzahl von Segmenten der Umfangswinkel in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe im Wesentlichen der gleiche ist.
    • Element 33. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 32, wobei die Breiten der Vielzahl von Segmenten in der Wicklungsrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mit im Wesentlichen der gleichen Rate zunehmen.
    • Element 34. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 33, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten, wo sich das Segment basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, während der Radius (r) der Wicklungswindung zunimmt, die Breite in der Wicklungsrichtung innerhalb des Bereichs von 1 mm bis 11 mm allmählich oder schrittweise zunimmt.
    • Element 35. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 34, wobei sich in zumindest einem Teilbereich des dritten Abschnitts die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise ändert.
    • Element 36. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 35, wobei sich in dem zumindest einen Teilbereich des zweiten Abschnitts und des dritten Abschnitts die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise ändert.
    • Element 37. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 36, wobei der dritte Abschnitt entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung in eine Vielzahl von Bereichen mit unterschiedlichen Höhen unterteilt ist, und die Höhe des unbeschichteten Abschnitts in der Vielzahl von Bereichen entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt.
    • Element 38. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 37, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen höhenvariablen Bereich umfasst, in dem die Höhe des Segments schrittweise von einer ersten Höhe (h1) zu einer N-1-ten Höhe (hN-1, N ist ein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) zunimmt, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhe des Segments als eine N-te Höhe (hn, größer als hN-1) gehalten wird.
    • Element 39. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 38, wobei N eine natürliche Zahl von 2 bis 30 ist.
    • Element 40. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 39, wobei die Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) einer Vielzahl von Segmenten zugeordnet ist, und die Vielzahl von Segmenten mit der Höhe hk in mindestens einer Wicklungswindung angeordnet ist.
    • Element 41. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 40, wobei, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, als rk definiert ist, der Kern der Elektrodenbaugruppe für mindestens 90 % oder mehr eines Durchmessers davon nicht von einem gebogenen Abschnitt des Segments, das sich bei der rk befindet, bedeckt ist.
    • Element 42. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 41, wobei, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung als rk definiert ist, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, und ein Radius des Kerns rc ist, die Höhe hk des Segments die folgende Formel erfüllt: 2 mm ≤ hk ≤ rk - α · rc (α ist 0,90 bis 1).
    • Element 43. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 4, wobei die Elektrodenbaugruppe einen Segmentübergangsbereich, der kein Segment aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem Segmente variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich beinhaltet, in dem Segmente entlang einer radialen Richtung, basierend auf einem Querschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung, eine einheitliche Höhe aufweisen, und die Vielzahl von Segmenten im höhenvariablen Bereich und im höheneinheitlichen Bereich angeordnet und entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
    • Element 44. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 43, wobei der erste Abschnitt nicht in Segmente unterteilt ist und der Segmentübergangsbereich zu dem ersten Abschnitt korrespondiert.
    • Element 45. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 44, wobei der dritte Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich zu dem dritten Abschnitt korrespondieren.
    • Element 46. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 45, wobei der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, und der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich zu dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt korrespondieren.
    • Element 47. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 46, wobei in dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich eine maximale Höhe (hmax) der Segmente die folgende Formel erfüllt: h max ≤ W foil − W scrap ,min − W margin ,min − W gap
      Figure DE202022002769U1_0016
      wobei Wfoil eine Breite einer Stromabnehmerfolie ist, bevor Segmente gebildet sind; Wscrap,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Schnittabfallrand korrespondiert, wenn Segmente durch Schneiden der Stromabnehmerfolie gebildet werden; Wmargin,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Mäanderrand des Separators korrespondiert; und Wgap eine Breite ist, die zu einem Isolationsspalt zwischen einem Ende des Separators und einem Ende der zweiten Elektrode korrespondiert, die der ersten Elektrode zugewandt ist, wobei der Separator dazwischen angeordnet ist.
    • Element 48. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 47, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,2 mm bis 6 mm liegt. Element 49. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 48, wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm liegt.
    • Element 50. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 49, wobei der minimale Schnittabfallrand im Bereich von 1,5 mm bis 8 mm liegt.
    • Element 51. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 50, wobei der minimale Mäanderrand im Bereich von 0 bis 1 mm liegt.
    • Element 52. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 51, wobei der minimale Schnittabfallrand null ist.
    • Element 53. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 52, wobei die Höhen der Segmente, die in dem höhenvariablen Bereich angeordnet sind, allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 2 mm bis 10 mm zunehmen.
    • Element 54. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 53, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des Segmentübergangsbereichs zu einem Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 10 % bis 40 % beträgt.
    • Element 55. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 54, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des höhenvariablen Bereichs zu einer radialen Länge, die dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe entspricht, 1 % bis 50 % beträgt.
    • Element 56. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 55, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 30 % beträgt.
    • Element 57. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 56, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 40 % beträgt.
    • Element 58. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 57, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 50 % bis 90 % beträgt.
    • Element 59. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 58, wobei Breiten der mehreren Segmente in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen.
    • Element 60. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 59, wobei Breiten der mehreren Segmente in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunehmen und dann allmählich oder schrittweise abnehmen oder umgekehrt.
    • Element 61. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 60, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe eine Vielzahl von Segmentgruppen bilden, und Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, hinsichtlich einer Breite in der Wicklungsrichtung und einer Höhe in der Wickelachsenrichtung im Wesentlichen gleich zueinander sind.
    • Element 62. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 61, wobei Breiten der Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, in der Wicklungsrichtung und/oder Höhen davon in der Wickelachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe schrittweise zunehmen.
    • Element 63. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 62, wobei, wenn drei Segmentgruppen, die in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufeinanderfolgend zueinander benachbart sind, Breiten in der Wicklungsrichtung von W1, W2 bzw. W3 aufweisen, eine Kombination von Segmentgruppen, in denen W3/W2 kleiner ist als W2/W1, enthalten ist.
    • Element 64. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 63, wobei der erste Abschnitt nicht in Segmente unterteilt ist und der erste Abschnitt nicht entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist.
    • Element 65. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 64, wobei der zweite Abschnitt nicht in Segmente unterteilt ist und der zweite Abschnitt nicht entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist.
    • Element 66. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 65, wobei eine Isolationsbeschichtungslage an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht und einem Bereich eines unbeschichteten Abschnitts gebildet ist, der in einem Abschnitt bereitgestellt ist, wo der Bodenabschnitt der Schnittnut und die Aktivmassenschicht getrennt sind.
    • Element 67. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 66, wobei die Isolationsbeschichtungslage ein Polymerharz und einen anorganischen Füllstoff umfasst, der in dem Polymerharz dispergiert ist.
    • Element 68. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 67, wobei die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um einen Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung zu bedecken.
    • Element 69. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 68, wobei die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um den Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung für eine Breite von 0,3 mm bis 5 mm zu bedecken.
    • Element 70. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 69, wobei ein Ende der Isolationsbeschichtungslage innerhalb des Bereichs von -2 mm bis 2 mm entlang der Wicklungsachsenrichtung basierend auf einem Ende des Separators angeordnet ist.
    • Element 71. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 70, wobei die Isolationsbeschichtungslage aus dem Separator freigelegt ist.
    • Element 72. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 66, wobei ein unteres Ende der Schnittnut und die Isolationsbeschichtungslage um einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm beabstandet sind.
    • Element 73. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 72, wobei ein Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung innerhalb des Bereichs von -2 mm bis +2 mm basierend auf dem unteren Ende der Schnittnut angeordnet ist.
    • Element 74. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 73, wobei die zweite Elektrode einen zweiten Aktivmassenabschnitt aufweist, der mit einer Aktivmassenschicht entlang der Wicklungsrichtung beschichtet ist, und ein Ende des zweiten Aktivmassenabschnitts zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung angeordnet ist.
    • Element 75. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 74, wobei der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, und die Elektrodenbaugruppe einen Biegeflächenbereich aufweist, der durch Biegen der Vielzahl von Segmenten entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebildet wird.
    • Element 76. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 75, wobei, wenn die Anzahl von Segmenten, die eine virtuelle Linie parallel zu der Wicklungsachsenrichtung an einer beliebigen radialen Stelle des Biegeflächenbereichs basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe treffen, als die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten an der entsprechenden radialen Stelle definiert ist, der Biegeflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten vom Kern zum Außenumfang hin gleichmäßig ist, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der sich außerhalb des Bereichs mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl befindet, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten zum Außenumfang hin allmählich abnimmt.
    • Element 77. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 76, wobei eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe einer radialen Länge eines radialen Bereichs entspricht, in dem Wicklungswindungen, die die Vielzahl von Segmenten beinhalten, angeordnet sind.
    • Element 78 Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 77, wobei die Elektrodenbaugruppe einen Segmentübergangsbereich, der kein Segment aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem Segmente variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich beinhaltet, in dem Segmente eine einheitliche Höhe entlang der radialen Richtung aufweisen, und ein Radius, an dem der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe beginnt, einem Radius entspricht, an dem der höhenvariable Bereich beginnt.
    • Element 79. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 78, wobei in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 bis 35 beträgt.
    • Element 80. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 79, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm liegt.
    • Element 81. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 80, wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 50 µm und 700 µm liegt.
    • Element 82. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 81, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % beträgt.
    • Element 83. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 82, ferner umfassend: einen Stromabnehmer, der an den Biegeflächenbereich geschweißt ist, wobei ein Schweißbereich des Stromabnehmers in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl um mindestens 50 % überlappt.
    • Element 84. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 83, wobei ein Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nicht überlappt, in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappt.
    • Element 85. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 84, wobei eine Kante des Stromabnehmers an dem Biegeflächenbereich angeordnet ist, um ein Ende eines gebogenen Abschnitts des äußersten Segments in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe abzudecken, und an den Biegeflächenbereich geschweißt ist.
    • Element 86. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 85, wobei eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich mindestens 2 kgf/cm2 oder mehr beträgt.
    • Element 87. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 86, wobei eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich mindestens 4 kgf/cm2 oder mehr beträgt.
    • Element 88. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 87, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt aus einer Metallfolie gebildet ist und die Metallfolie eine Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und eine Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 aufweist.
    • Element 89. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 88, wobei die Metallfolie eine Aluminiumfolie ist.
    • Element 90. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 89, wobei die erste Elektrode eine Wölbungslänge von weniger als 20 mm aufweist.
    • Element 91. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 90, wobei in dem ersten Aktivmassenabschnitt ein Verhältnis einer Länge einer kurzen Seite parallel zu der Wickelachsenrichtung zu einer Länge einer langen Seite parallel zu der Wickelachsenrichtung 1 % bis 4 % beträgt.
    • Element 92. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 91, wobei eine Höhe des zweiten Abschnitts allmählich oder schrittweise vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe abnimmt.
    • Element 93. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 92, wobei der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, und die im zweiten Abschnitt enthaltenen Segmente hinsichtlich einer Breite in der Wicklungsrichtung und/oder einer Höhe in der Wickelachsenrichtung größer als die im dritten Abschnitt enthaltenen Segmente sind.
    • Element 94. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 93, wobei der dritte Abschnitt einen Segmentübergangsbereich umfasst, der kein Segment entlang der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufweist.
    • Element 95. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 94, wobei der dritte Abschnitt eine Vielzahl von Segmentübergangsbereichen entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung umfasst.
    • Element 96. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 95, wobei die Vielzahl von Segmentübergangsbereichen Breiten aufweisen, die entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung allmählich zunehmen oder abnehmen.
    • Element 97. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 96, wobei eine Höhe eines unbeschichteten Abschnitts des Segmentübergangsbereichs im Wesentlichen gleich einer Höhe eines unbeschichteten Abschnitts des ersten Abschnitts oder eines unbeschichteten Abschnitts des zweiten Abschnitts ist.
    • Element 98. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 97, wobei sich die Vielzahl von Segmenten innerhalb eines Umfangswinkelbereichs befinden, der basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe voreingestellt ist.
    • Element 99. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 98, wobei sich die Vielzahl von Segmenten in mindestens zwei sektoralen Bereichen oder polygonalen Bereichen befinden, die in einer Umfangsrichtung basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet sind.
    • Element 100. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 99, wobei der sektorale Bereich einen Umfangswinkel von 20 Grad oder mehr aufweist.
    • Element 101. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 100, wobei die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der nicht mit einer Aktivmassenschicht entlang der Wicklungsrichtung beschichtet ist, zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche definiert ist, der zweite unbeschichtete Abschnitt einen Bereich aufweist, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und die Vielzahl von Segmenten entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
    • Element 102. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der nicht mit einer Aktivmassenschicht entlang einer Wicklungsrichtung beschichtet ist, der erste unbeschichtete Abschnitt einen Bereich aufweist, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, die Vielzahl von Segmenten entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, und der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der Radialrichtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl allmählich abnimmt.
    • 103. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 102, wobei die Elektrodenbaugruppe einen Segmentübergangsbereich aufweist, der kein Segment aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem Segmente Höhen aufweisen, die schrittweise zunehmen, und einen höheneinheitlichen Bereich aufweist, in dem Segmente eine einheitliche Höhe in der Reihenfolge entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe aufweisen, und ein Anfangsradius des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl einem Anfangsradius des höhenvariablen Bereichs basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe entspricht.
    • 104. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 103, wobei ein Bereich des ersten unbeschichteten Abschnitts, der an den Kern angrenzt, nicht in Segmente unterteilt ist und in einer Wicklungswindung des Segmentübergangsbereichs angeordnet ist.
    • 105. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 104, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % beträgt.
    • 106. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 105, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 30 % beträgt.
    • 107. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 106, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 40 % beträgt.
    • 108. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 107, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 50 % bis 90 % beträgt.
    • 109. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 108, wobei in dem Bereich, der in die Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die Breiten der Segmente in der Wicklungsrichtung, die Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung und/oder einem unteren Innenwinkel schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt.
    • 110. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 109, wobei eine Höhe eines Bereichs des ersten unbeschichteten Abschnitts angrenzend an den Kern oder den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe niedriger als eine Höhe der Vielzahl von Segmenten ist.
    • 111. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 110, wobei die Vielzahl von Segmenten in Richtung des Kerns der Elektrodenbaugruppe gebogen ist und der Kern der Elektrodenbaugruppe nicht von dem gebogenen Abschnitt eines Segments bedeckt ist, das sich am nächsten an dem Kern der Elektrodenbaugruppe befindet, um mindestens 90 % oder mehr eines Durchmessers davon.
    • 112. Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die positive Elektrode einen ersten Aktivmassenabschnitt, der mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung umfasst, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten umfasst, die unabhängig von dem Kern in Richtung des Außenumfangs der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist und in mehrere Schichten überlappt ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen gleichmäßigen Überlappungsschichtanzahlbereich, in dem die Anzahl von Überlappungsschichten der Segmente gleichmäßig ist, und einen abnehmenden Überlappungsschichtanzahlbereich umfasst, der sich benachbart zu dem gleichmäßigen Überlappungsschichtanzahlbereich befindet, so dass die Anzahl von Überlappungsschichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem gleichmäßigen Überlappungsschichtanzahlbereich weg abnimmt, und in dem gleichmäßigen Überlappungsschichtanzahlbereich eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm liegt.
    • 113. Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die negative Elektrode einen ersten Aktivmassenabschnitt, der mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung umfasst, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts für sich allein als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten umfasst, die unabhängig vom Kern zum Außenumfang der Elektrodenbaugruppe hin biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen und in mehrere Schichten überlappt sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl umfasst, in dem die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente gleichmäßig ist, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der benachbart zum Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl angeordnet ist, so dass die Anzahl der überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich vom Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl weg abnimmt, und wobei im Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke der Segmente zwischen 50 µm und 700 µm beträgt.
    • 114. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung umfasst, wobei mindestens ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts als eine Elektrodenlasche für sich selbst definiert ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe, einen zweiten Abschnitt angrenzend an den Außenumfang der Elektrodenbaugruppe und einen dritten Abschnitt, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, umfasst und der erste Abschnitt oder der zweite Abschnitt eine geringere Höhe als der dritte Abschnitt in der Wicklungsachsenrichtung aufweist; ein Batteriegehäuse mit einem offenen Ende und einem diesem gegenüberliegenden unteren Abschnitt, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem unteren Abschnitt untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit einer beliebigen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen.
    • 115. Batterie nach Element 114, wobei der zweite Abschnitt eine kleinere Höhe als der dritte Abschnitt in der Wickelachsenrichtung aufweist, das Batteriegehäuse einen Sickenabschnitt aufweist, der in einem Bereich angrenzend an das offene Ende nach innen eingepresst ist, und ein Innenumfang des Sickenabschnitts, der einer Oberkante der Elektrodenbaugruppe zugewandt ist, und der zweite Abschnitt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind.
    • 116. Batterie nach einem der Elemente 114 und 115, wobei eine Eindrücktiefe (D1) des Sickenabschnitts und ein Abstand (D2) von dem Innenumfang des Batteriegehäuses zu einer Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt eine Formel D1 ≤ D2 erfüllen.
    • 117. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 116, ferner umfassend: einen Stromabnehmer, der elektrisch mit dem dritten Abschnitt gekoppelt ist; und einen Isolator, der dazu ausgelegt ist, den Stromabnehmer abzudecken und der eine Kante aufweist, die zwischen dem Innenumfang des Sickenabschnitts und dem Stromabnehmer angeordnet und befestigt ist.
    • 118. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 117, wobei ein Durchmesser des Stromabnehmers kleiner ist als ein minimaler Innendurchmesser des Innenumfangs des Sickenabschnitts und ein Durchmesser des Stromabnehmers größer oder gleich einem äußersten Durchmesser des dritten Abschnitts ist.
    • 119. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 118, wobei der Stromabnehmer in der Wickelachsenrichtung höher angeordnet ist als der Sickenabschnitt.
    • 120. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 119, wobei der Dichtungskörper eine Kappe, die dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten, eine Dichtung, die zwischen einer Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweist, der gebogen ist und sich in das Batteriegehäuse ausdehnt und dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten, und der Anschluss mit der zweiten Polarität die Kappe ist.
    • 121. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 120, ferner umfassend: einen ersten Stromabnehmer, der elektrisch mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist, wobei der Anschluss ein Nietanschluss ist, der in einem Perforationsloch installiert ist, das im Bodenabschnitt des Batteriegehäuses ausgebildet ist, um davon isoliert zu sein, und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden ist, um die zweite Polarität aufzuweisen.
    • 122. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 121, ferner umfassend: einen Isolator, der zwischen einer Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und einer oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers angeordnet ist, um die Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und den ersten Stromabnehmer elektrisch zu isolieren.
    • 123. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 122, wobei der Isolator eine Dicke aufweist, die einem Abstand zwischen der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers entspricht, und in engem Kontakt mit der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers steht.
    • 124. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 123, wobei der Anschluss einen flachen Abschnitt an einem unteren Ende davon umfasst, der Isolator eine Öffnung zum Freilegen des flachen Abschnitts aufweist und der flache Abschnitt durch die Öffnung mit dem ersten Stromabnehmer verschweißt ist.
    • 125. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 124, wobei die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der entlang der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei die zweite Elektrode die erste Polarität aufweist, und wobei zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert ist und die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der mindestens teilweise mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist.
    • 126. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 125, wobei die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der entlang der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei die zweite Elektrode die erste Polarität aufweist, und wobei zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert ist und die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der mindestens teilweise mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist, und wobei der erste Stromabnehmer einen Außendurchmesser aufweist, der größer oder gleich dem des zweiten Stromabnehmers ist.
    • 127. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 126, wobei der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer jeweils mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt und dem zweiten unbeschichteten Abschnitt entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe verschweißt sind, um Schweißmuster zu bilden, und wobei eine Länge des Schweißmusters des ersten Stromabnehmers länger als eine Länge des Schweißmusters des zweiten Stromabnehmers ist.
    • 128. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 127, wobei sich das Schweißmuster des ersten Stromabnehmers und das Schweißmuster des zweiten Stromabnehmers im Wesentlichen im gleichen Abstand von einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befinden.
    • 129. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 128, wobei das Batteriegehäuse einen Sickenabschnitt aufweist, der an einer Innenwand angrenzend an das offene Ende nach innen eingepresst ist, und der Rand des zweiten Stromabnehmers elektrisch mit dem Sickenabschnitt verbunden ist.
    • 130. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 129, wobei sich ein Bereich des zweiten Stromabnehmers, der mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt in elektrischem Kontakt steht, weiter innen befindet als ein Innenumfang des Sickenabschnitts.
    • 131. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 130, wobei die Batterie eine Kappe mit einer Kante, die von dem Sickenabschnitt getragen wird und keine Polarität aufweist, eine Dichtung, die zwischen der Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweist, der gebogen ist und sich in das offene Ende des Batteriegehäuses ausdehnt und der dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten, wobei die Kante des zweiten Stromabnehmers zwischen dem Sickenabschnitt und der Dichtung durch den Crimpabschnitt angeordnet und befestigt ist.
    • 132. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 131, wobei die Kante des zweiten Stromabnehmers mit dem Sickenabschnitt verschweißt ist.
    • 133. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 132, wobei der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, und ein Bereich des ersten unbeschichteten Abschnitts, der in die Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, einen höhenvariablen Bereich umfasst, in dem die Höhe der Segmente schrittweise von einer ersten Höhe (h1) zu einer N-1-ten Höhe (hN-1, N ist ein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr) variiert, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhe der Segmente als eine N-te Höhe (hn, größer als hN-1) gehalten wird.
    • 134. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 133, wobei N eine natürliche Zahl von 2 bis 30 ist.
    • 135. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 134, wobei die Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) einer Vielzahl von Segmenten zugeordnet ist, und die Vielzahl von Segmenten mit der Höhe hk in mindestens einer Wicklungswindung angeordnet ist.
    • 136. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 135, wobei, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung als rk definiert ist, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, der Kern der Elektrodenbaugruppe für mindestens 90 % oder mehr eines Durchmessers davon nicht von einem gebogenen Abschnitt des Segments, das sich bei der rk befindet, bedeckt ist.
    • 137. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 136, wobei, wenn ein Startradius einer Wicklungswindung als rk definiert ist, die das Segment mit der Höhe hk (k ist eine natürliche Zahl von 1 bis N) beinhaltet, und ein Radius des Kerns rc ist, die Höhe hk des Segments die folgende Formel erfüllt: 2 mm ≤ hk ≤ rk - α·rc (α ist 0,90 bis 1).
    • 138. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 137, wobei, wenn ein Radius einer Wicklungswindung als r definiert ist, die das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe beinhaltet, und eine Breite des Segments in der Wicklungsrichtung als D(r) definiert ist, D(r) die folgende Formel erfüllt: 1 ≤ D(r) ≤ 2·π·r / 360°)-45°.
    • 139. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 138, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten, wenn der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Breite von Segmenten in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt oder abnimmt.
    • 140. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 139, wobei in jedem der Vielzahl von Segmenten, während der Radius (r) der Wicklungswindung, wo sich das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe befindet, zunimmt, die Höhe von Segmenten in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise zunimmt und dann allmählich oder schrittweise abnimmt oder umgekehrt.
    • 141. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 140, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine geometrische Form aufweist, in der eine Breite eines unteren Abschnitts größer als eine Breite eines oberen Abschnitts ist und ein unterer Innenwinkel (θ) eines Segments, das sich in einer Wicklungswindung mit einem Radius (r) basierend auf dem Kern der Elektrodenbaugruppe befindet, in einen Winkelbereich der folgenden Formel fällt: cos − 1 ( 0.5 ∗ D r ) ≤ θ ≤ t a n − 1 ( 2 ∗ H − t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
      Figure DE202022002769U1_0017
      (D ist eine Segmentbreite des Segments in der Wicklungsrichtung; r ist ein Radius der Wicklungswindung, die das Segment enthält; H ist eine Segmenthöhe des Segments; p ist ein Trennungsteilung des Segments).
    • 142. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 141, wobei der untere Innenwinkel der Vielzahl von Segmenten einzeln oder in Gruppen im Bereich von 60 bis 85 Grad in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt.
    • 143. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 142, wobei in dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich eine maximale Höhe (hmax) der Segmente die folgende Formel erfüllt: hmax ≤ Wfoil - Wscrap,min - Wmargin,min - Wgap. Wfoil eine Breite einer Stromabnehmerfolie ist, bevor Segmente gebildet sind; Wscrap,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Schnittabfallrand korrespondiert, wenn Segmente durch Schneiden der Stromabnehmerfolie gebildet werden; Wmargin,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Mäanderrand des Separators korrespondiert; Wgap eine Breite ist, die zu einem Isolationsspalt zwischen einem Ende des Separators und einem Ende der zweiten Elektrode korrespondiert, die der ersten Elektrode zugewandt ist, wobei der Separator dazwischen angeordnet ist.
    • 144. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 143, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,2 mm bis 6 mm liegt.
    • 145. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 144, wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm liegt.
    • 146. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 145, wobei der minimale Schnittabfallrand im Bereich von 1,5 mm bis 8 mm liegt.
    • 147. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 146, wobei der minimale Mäanderrand im Bereich von 0 bis 1 mm liegt.
    • 148. Elektrodenbaugruppe nach einem der Elemente 1 bis 147, wobei der minimale Schnittabfallrand null ist.
    • 149. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 148, wobei die Höhen der Segmente, die in dem höhenvariablen Bereich angeordnet sind, allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 2 mm bis 10 mm zunehmen.
    • 150. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 159, wobei der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, die Elektrodenbaugruppe einen Segmentübergangsbereich, der kein Segment aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem Segmente variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich beinhaltet, in dem Segmente entlang einer radialen Richtung, basierend auf einem Querschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung, eine einheitliche Höhe aufweisen, und die Vielzahl von Segmenten im höhenvariablen Bereich und im höheneinheitlichen Bereich angeordnet und entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
    • 151. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 150, wobei der erste Abschnitt nicht in Segmente unterteilt ist und der Segmentübergangsbereich zu dem ersten Abschnitt korrespondiert.
    • 152. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 151, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des Segmentübergangsbereichs zu einem Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme des Kerns in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 10 % bis 40 % beträgt.
    • 153. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 152, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des höhenvariablen Bereichs zu einer radialen Länge, die dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe entspricht, 1 % bis 50 % beträgt.
    • 154. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 153, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem Segmentübergangsbereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 30 % beträgt.
    • 155. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 154, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 1 % bis 40 % beträgt.
    • 156. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 155, wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zur Gesamtlänge der ersten Elektrode 50 % bis 90 % beträgt.
    • 157. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 156, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe eine Vielzahl von Segmentgruppen bilden, und Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, hinsichtlich einer Breite in der Wicklungsrichtung und einer Höhe in der Wickelachsenrichtung im Wesentlichen gleich zueinander sind.
    • 158. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 157, wobei mindestens eine der Breiten der Segmente, die zu der gleichen Segmentgruppe gehören, in der Wicklungsrichtung und deren Höhen in der Wickelachsenrichtung entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe schrittweise zunimmt.
    • 159. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 158, wobei, wenn drei Segmentgruppen, die in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufeinanderfolgend zueinander benachbart sind, Breiten in der Wicklungsrichtung von W1, W2 bzw. W3 aufweisen, eine Kombination von Segmentgruppen, in denen W3/W2 kleiner ist als W2/W1, enthalten ist.
    • 160. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 159, wobei, wenn die Anzahl von Segmenten, die eine virtuelle Linie parallel zu der Wicklungsachsenrichtung an einer beliebigen radialen Stelle des Biegeflächenbereichs basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe treffen, als die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten an der entsprechenden radialen Stelle definiert ist, der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten vom Kern zum Außenumfang hin einheitlich ist, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, der neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordnet ist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten von Segmenten weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl allmählich abnimmt.
    • 161. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 160, wobei in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 oder mehr beträgt.
    • 162. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 161, wobei in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente 10 bis 35 beträgt.
    • 163. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 162, wobei ein Anfangsradius des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl einem Anfangsradius des höhenvariablen Bereichs basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe entspricht.
    • 164. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 163, wobei ein Verhältnis einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Länge des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % beträgt.
    • 165. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 164, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm liegt.
    • 166. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 165, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 875 µm aufweisen.
    • 167. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 166, wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 50 µm und 700 µm liegt.
    • 168. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 167, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm aufweisen.
    • 169. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 168, wobei der dritte Abschnitt und optional der zweite Abschnitt in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt sind, die unabhängig biegbar sind, eine Schnittnut zwischen Segmenten angeordnet ist, die entlang der Wicklungsrichtung benachbart zueinander sind, und ein unterer Abschnitt der Schnittnut einen unteren Abschnitt und einen runden Abschnitt zum Verbinden beider Enden des unteren Abschnitts mit Seiten der Segmente an beiden Seiten der Schnittnut aufweist.
    • 170. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 169, wobei der runde Abschnitt einen Krümmungsradius aufweist, der größer als 0 und kleiner oder gleich 0,1 mm ist.
    • 171. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 170, wobei der runde Abschnitt einen Krümmungsradius von 0,01 mm bis 0,05 mm aufweist.
    • 172. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 171, wobei der untere Abschnitt flach ist.
    • 173. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 172, wobei eine Trennungsteilung, die als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt der Schnittnut erstreckt, 0,05 mm bis 1,00 mm beträgt.
    • 174. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 173, wobei die Vielzahl von Segmenten aus einer Aluminiumfolie gebildet ist und eine Trennungsteilung, die als ein Intervall zwischen zwei Punkten definiert ist, an denen Linien, die sich von den Seiten von zwei Segmenten erstrecken, die sich an beiden Seiten der Schnittnut befinden, auf eine Linie treffen, die sich von einem unteren Ende der Schnittnut erstreckt, 0,05 mm bis 1,00 mm beträgt.
    • 175. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 174, wobei der untere Abschnitt der Schnittnut von der Aktivmassenschicht um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist.
    • 176. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 175, wobei ein Trennungsteilung zwischen dem unteren Abschnitt der Schnittnut und der Aktivmassenschicht 0,2 mm bis 4 mm beträgt.
    • 177. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 176, wobei sich ein Biegebereich der Vielzahl von Segmenten in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe im Bereich von 0 bis 1 mm über einem unteren Ende der Schnittnut befindet.
    • 178. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 177, wobei eine Isolationsbeschichtungslage an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht und einem Bereich eines unbeschichteten Abschnitts gebildet ist, der in einem Abschnitt bereitgestellt ist, wo der Bodenabschnitt der Schnittnut und die Aktivmassenschicht getrennt sind.
    • 179. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 178, wobei die Isolationsbeschichtungslage ein Polymerharz und einen anorganischen Füllstoff umfasst, der in dem Polymerharz dispergiert ist.
    • 180. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 179, wobei die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um einen Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung zu bedecken.
    • 181. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 180, wobei die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um den Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsachsenrichtung für eine Breite von 0,3 mm bis 5 mm zu bedecken.
    • 182. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 181, wobei ein Ende der Isolationsbeschichtungslage innerhalb des Bereichs von -2 mm bis 2 mm entlang der Wicklungsachsenrichtung basierend auf einem Ende des Separators angeordnet ist.
    • 183. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 182, wobei die Isolationsbeschichtungslage aus dem Separator freigelegt ist.
    • 184. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 183, wobei ein unteres Ende der Schnittnut und die Isolationsbeschichtungslage um einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm beabstandet sind.
    • 185. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 184, wobei ein Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung innerhalb des Bereichs von -2 mm bis +2 mm basierend auf dem unteren Ende der Schnittnut angeordnet ist.
    • 186. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 185, ferner umfassend: einen Stromabnehmer, der an den Biegeflächenbereich geschweißt ist, wobei ein Schweißbereich des Stromabnehmers in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl um mindestens 50 % überlappt.
    • 187. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 186, wobei ein Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl nicht überlappt, in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappt.
    • 188. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 187, wobei eine Kante des Stromabnehmers an dem Biegeflächenbereich angeordnet ist, um ein Ende eines gebogenen Abschnitts des äußersten Segments in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe abzudecken, und an den Biegeflächenbereich geschweißt ist.
    • 189. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 187, wobei eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich 2 kgf/cm2 oder mehr beträgt.
    • 190. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 189, wobei eine Schweißfestigkeit des Stromabnehmers an den Schweißbereich 4 kgf/cm2 oder mehr beträgt.
    • 191. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 190, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt aus einer Metallfolie gebildet ist und die Metallfolie eine Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und eine Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 aufweist.
    • 192. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 191, wobei die Metallfolie eine Aluminiumfolie ist.
    • 193. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 192, wobei die erste Elektrode eine Wölbungslänge von weniger als 20 mm aufweist.
    • 194. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 193, wobei in dem ersten Aktivmassenabschnitt ein Verhältnis einer Länge einer kurzen Seite parallel zu der Wickelachsenrichtung zu einer Länge einer langen Seite parallel zu der Wickelachsenrichtung 1 % bis 4 % beträgt.
    • 195. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten Aktivmassenabschnitt, der mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, entlang einer Wickelrichtung umfasst, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen Bereich umfasst, der in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig voneinander von dem Kern zu dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, und der Biegeoberflächenbereich einen Überlappungsschichtanzahl-gleichmäßigen Bereich umfasst, in dem die Anzahl von Überlappungsschichten der Segmente 10 oder mehr beträgt, und einen Überlappungsschichtanzahl-abnehmenden Bereich, der benachbart zu dem Überlappungsschichtanzahl-gleichmäßigen Bereich angeordnet ist, so dass die Anzahl von Überlappungsschichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem Überlappungsschichtanzahl-gleichmäßigen Bereich weg abnimmt, ein Batteriegehäuse mit einem offenen Ende und einem diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der konfiguriert ist, um das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen und konfiguriert ist, um eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen.
    • 196. Batterie, aufweisend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die positive Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig von dem Kern in Richtung des Außenumfangs der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist und in mehrere Schichten überlappt ist, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeoberflächenbereich einen Überlappungsschichtanzahl-Gleichmäßigbereich, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente gleichmäßig ist, und einen Überlappungsschichtanzahl-Verringerungsbereich, der benachbart zu dem Überlappungsschichtanzahl-Gleichmäßigbereich angeordnet ist, aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem Überlappungsschichtanzahl-Gleichmäßigbereich weg abnimmt, und in dem Überlappungsschichtanzahl-Gleichmäßigbereich eine Überlappungsdicke von Segmenten zwischen 100 µm und 875 µm beträgt; ein Batteriegehäuse, das ein offenes Ende und einen diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt aufweist, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt aufgenommen ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen.
    • Artikel 197. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 196, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 875 µm aufweisen.
    • Artikel 198. Batterie, aufweisend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator basierend auf einer Wicklungsachse aufgewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die negative Elektrode einen ersten Aktivmaterialabschnitt, der mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, und einen ersten unbeschichteten Abschnitt, der nicht mit einer Aktivmaterialschicht beschichtet ist, entlang einer Wicklungsrichtung aufweist, wobei zumindest ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts selbst als eine Elektrodenlasche verwendet wird, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt eine Vielzahl von Segmenten aufweist, die unabhängig von dem Kern in Richtung des Außenumfangs der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die Vielzahl von Segmenten entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind und sich in mehrere Schichten überlappen, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeoberflächenbereich einen Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente gleichmäßig ist, und einen Bereich mit abnehmender Anzahl von überlappenden Schichten, der benachbart zu dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten angeordnet ist, aufweist, so dass die Anzahl von überlappenden Schichten der Segmente entlang der radialen Richtung allmählich von dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten weg abnimmt, und in dem Bereich mit gleichmäßiger Anzahl von überlappenden Schichten eine überlappende Dicke von Segmenten zwischen 50 µm und 700 µm beträgt; ein Batteriegehäuse, das ein offenes Ende und einen diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt aufweist, wobei die Elektrodenbaugruppe in einem Raum zwischen dem offenen Ende und dem Bodenabschnitt aufgenommen ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit einer beliebigen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, das offene Ende des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu ausgelegt ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen.
    • Artikel 199. Batterie nach einem der Elemente 114 bis 198, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei die überlappenden Schichten von Segmenten im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm aufweisen.
    • Artikel 200. Batteriepack, umfassend eine Vielzahl von Batterien nach einem der Elemente 114 bis 199.
    • Artikel 201. Batteriepack nach Artikel 200, wobei ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe der Batterie größer als 0,4 ist.
    • Artikel 202. Batteriepack nach einem der Elemente 200 und 201, wobei die Batterie einen Formfaktor von 46110, 4875, 48110, 4880 oder 4680 aufweist.
    • Artikel 203. Batteriepack nach einem der Elemente 200 bis 202, wobei die Batterie einen Widerstand von 4 Milliohm oder weniger aufweist.
    • Artikel 204. Batteriepack nach einem der Elemente 200 bis 203, wobei die Vielzahl von Batterien in einer vorbestimmten Anzahl von Spalten angeordnet sind, so dass ein Anschluss jeder Batterie und eine Außenfläche eines Bodenabschnitts eines Batteriegehäuses jeder Batterie nach oben weisen.
    • Artikel 205. Batteriepack nach einem der Elemente 200 bis 204, ferner umfassend: mehrere Sammelschienen, die dazu ausgelegt sind, die Vielzahl von Batterien in Reihe und parallel zu verbinden, wobei die Vielzahl von Sammelschienen an einem oberen Abschnitt der Vielzahl von Batterien angeordnet sind und jede der Sammelschienen einen Körperabschnitt aufweist, der dazu ausgelegt ist, sich zwischen den Anschlüssen benachbarter Batterien auszudehnen; mehrere erste Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind, sich von einer Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einem Anschluss einer an einer Seite befindlichen Batterie zu koppeln; und mehrere zweite Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind, sich von der anderen Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einer Außenfläche des Bodens des Batteriegehäuses einer an der anderen Seite befindlichen Batterie zu koppeln.
    • Artikel 206. Fahrzeug, umfassend den Batteriepack nach einem der Elemente 200 bis 205.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 4794773 A [0134]
    • US 6677082 [0436]
    • US 6680143 [0436]

Claims (86)

  1. Elektrodenbaugruppe aufweisend eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator, wobei die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der Separator um eine Wickelachse aufgewickelt sind, wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmasse beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der Aktivmassenschicht ist, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der ersten Elektrode entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe befindet, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der ersten Elektrode ausgelegt ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt einen ersten Abschnitt, einen zweiten Abschnitt und einen dritten Abschnitt aufweist, der zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt angeordnet ist, wobei eine Höhe des ersten Abschnitts und/oder eine Höhe des zweiten Abschnitts kleiner als eine Höhe des dritten Abschnitts ist, wobei die Höhen in einer Wickelachsenrichtung parallel zur Wickelachse bestimmt sind.
  2. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei der zweite Abschnitt in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert ist; und/oder wobei der dritte Abschnitt in einem entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogenen Zustand als die Elektrodenlasche definiert ist.
  3. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 1 oder 2, wobei der dritte Abschnitt zumindest teilweise zu mehreren separaten Laschen geformt ist, die einzeln biegbar sind.
  4. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3, wobei eine Breite in der Wicklungsrichtung bestimmt ist, wobei die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen: in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnimmt; oder in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnimmt und dann zunimmt; oder in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg zunimmt und dann abnimmt; oder entlang der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg zunimmt und dann konstant bleibt; oder entlang der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnimmt und dann konstant bleibt; oder entlang der Wickelachsenrichtung unverändert bleibt.
  5. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3 oder 4, wobei die Breite mindestens einer der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung an einer äußersten Stelle kleiner ist als an einer innersten Stellte; oder die Breite mindestens einer der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung an einer äußersten Stelle gleich der an einer innersten Stelle ist.
  6. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die mehreren separaten Laschen so geformt sind, dass sie Innenwinkel proximal zu der Aktivmassenschicht bilden, die einzeln oder gruppenweise in der Wicklungsrichtung zunehmen; und/oder wobei die Innenwinkel der mehreren separaten Laschen einzeln oder in Gruppen im Bereich von 60 bis 85 Grad in einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  7. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Breite einer oder mehrerer oder jeder der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung von der Aktivmassenschicht weg abnimmt, wobei ein Innenwinkel 0 einer separaten Lasche, die sich an einer Stelle befindet, die einem radialen Abstand r von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe entspricht, das Folgende erfüllt: cos − 1 ( 0.5 ∗ D r ) ≤ θ ≤ t a n − 1 ( 2 ∗ H ∗ t a n θ r e f e r 2 ∗ H − p ∗ t a n θ r e f e r )
    Figure DE202022002769U1_0018
    wobei D eine Segmentbreite des Segments in der Wicklungsrichtung ist, r ein radialer Abstand von der Wickelachse einer jeweiligen separaten Lasche ist, H eine Segmenthöhe des Segments ist und p ein Trennungsteilung der separaten Lasche ist.
  8. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen eine Seite aufweist, die nach außen konvex oder nach innen konvex ist; und/oder wobei eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen eine abgerundete Ecke an einer jeweiligen Außenseite aufweist.
  9. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3 bis 8, wobei zwischen jeder der separaten Laschen, die in der Wicklungsrichtung benachbart sind, eine Schnittnut ausgebildet ist, wobei Ecken der Schnittnut abgerundet sind.
  10. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 9, wobei die Ecken der Schnittnut mit einem Krümmungsradius von 0 bis 0,1 mm oder 0,01 mm bis 0,05 mm abgerundet sind,
  11. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 9 oder 10, wobei eine Innenseite der Schnittnut zwischen den Ecken flach ist; und/oder wobei eine Innenseite der Schnittnut von der Aktivmassenschicht um einen bestimmten Abstand, insbesondere um 0,2 mm bis 4 mm, beabstandet ist.
  12. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung um einen Trennungsteilung voneinander beabstandet sind, wobei der Trennungsteilung 0,05 mm bis 1,00 mm beträgt.
  13. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die mehreren separaten Laschen aus einer Aluminiumfolie gebildet sind.
  14. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen an einer Stelle, die sich an einer Innenseite der benachbarten Schnittnut befindet, gebogen sind oder von einer Innenseite der benachbarten Schnittnut um 1 mm oder weniger nach außen versetzt sind.
  15. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 14, wobei eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen eine laterale Seite aufweist, die in der Wicklungsrichtung die Grenze der jeweiligen separaten Lasche definiert, wobei: die laterale Seite so bereitgestellt ist, dass sie nach dem Biegen der jeweiligen separaten Lasche an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe einen Mittenwinkel von 45 Grad oder weniger bildet; und/oder die laterale Seite so bereitgestellt ist, dass sie nach dem Biegen der jeweiligen separaten Lasche an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe einen konstant bleibenden Mittenwinkel formt.
  16. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3 bis 15, wobei für eine oder mehrere oder jede der mehreren separaten Laschen D(r) die folgende Formel erfüllt: 1 ≤ D ( r ) ≤ ( 2 ⋅ π ⋅ r / 360 ° ) ⋅ 45 °
    Figure DE202022002769U1_0019
    wobei r ein Abstand der jeweiligen separaten Lasche von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe in der radialen Richtung ist und D(r) eine Breite der jeweiligen separaten Lasche in der Wicklungsrichtung ist.
  17. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 16, wobei D(r) zunimmt, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise; oder wobei D(r) abnimmt, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise; oder wobei D(r) zunimmt und dann abnimmt, wenn r zunimmt, kontinuierlich oder schrittweise.
  18. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3 bis 17, wobei die Breiten der mehreren separaten Laschen in der Wicklungsrichtung in der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mit einer konstanten Rate zunehmen; und/oder wobei die Breiten der mehreren separaten Laschen in der radialen Richtung in Abhängigkeit von einem Abstand r von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe zunehmen; und/oder wobei sich die Breiten der mehreren separaten Laschen innerhalb eines Bereichs von 1 mm bis 11 mm ändern.
  19. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei sich in zumindest einem Teilbereich des zweiten Abschnitts und/oder des dritten Abschnitts des ersten unbeschichteten Abschnitts die Höhe des ersten unbeschichteten Abschnitts, insbesondere der mehreren separaten Laschen davon, kontinuierlich oder schrittweise in der Wicklungsrichtung ändert.
  20. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung in mehrere Bereiche unterteilt ist, wobei sich die Höhe des ersten unbeschichteten Abschnitts in zwei verschiedenen Bereichen unterscheidet und sich insbesondere die Höhen der mehreren separaten Laschen in zwei verschiedenen Bereichen unterscheiden.
  21. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 20, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt umfasst: einen höhenvariablen Bereich, in dem die Höhen der separaten Laschen schrittweise von einer ersten Höhe (hi) zu einer (N-1)-ten Höhe 11N-I zunehmen, wobei Nein Höhenindex und eine natürliche Zahl von 2 oder mehr, insbesondere 2 bis 30, ist; und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhen der separaten Laschen bei einer N-ten Höhe hn unverändert gehalten werden, wobei hn größer als hN-1 ist.
  22. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 21, wobei separate Laschen mit einer gleichen Höhe hk in einer gleichen Wicklungswindung um die Wicklungsachse angeordnet sind; und/oder wobei mindestens 90 % eines hohlen Kernabschnitts der Elektrodenbaugruppe in Bezug auf eine Größe in der radialen Richtung nach dem Biegen von den separaten Laschen unbedeckt bleiben; und/oder wobei rk einen Abstand von der Wickelachse in einer radialen Richtung angibt und rc einen Radius eines zentralen hohlen Abschnitts der Elektrodenbaugruppe angibt und hk die Höhe von separaten Laschen angibt, die sich bei rk befinden, hk und rk so sind, dass sie das Folgende erfüllen: 2  mm ≤ h k ≤ r k − α ⋅ r c
    Figure DE202022002769U1_0020
    wobei α 0,90 bis 1 ist.
  23. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 22, wobei die Elektrodenbaugruppe umfasst: einen Laschenübergangsbereich, zum Beispiel den ersten Abschnitt, der keine separaten Laschen aufweist; einen höhenvariablen Bereich, in dem die separaten Laschen variable Höhen aufweisen; und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die separaten Laschen eine einheitliche Höhe in einer radialen Richtung oder in der Wicklungsrichtung aufweisen, wobei die mehreren separaten Laschen, die im höhenvariablen Bereich und im höheneinheitlichen Bereich angeordnet sind, in der radialen Richtung gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
  24. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 23, wobei der dritte Abschnitt zu dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich korrespondiert; oder wobei der höhenvariable Bereich und der höheneinheitliche Bereich zu dem zweiten Abschnitt bzw. dem dritten Abschnitt korrespondieren.
  25. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 23 oder 24, wobei in dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich eine maximale Höhe hmax der separaten Laschen die folgende Formel erfüllt: h max ≤ W foil − W scrap ,min − W margin ,min − W gap
    Figure DE202022002769U1_0021
     wobei Wfoii eine Breite einer Stromabnehmerfolie ist, bevor separate Laschen ausgebildet sind; Wscrap,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Schnittabfallrand korrespondiert, wenn separate Laschen durch Schneiden der Stromabnehmerfolie gebildet werden; Wmargin,min eine Breite ist, die zu einem minimalen Mäanderrand des Separators korrespondiert; und Wgap eine Breite ist, die zu einem Isolationsspalt zwischen einem Ende des Separators und einem Ende der zweiten Elektrode korrespondiert, die der ersten Elektrode zugewandt ist, wobei der Separator dazwischen angeordnet ist.
  26. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 25, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,2 mm bis 6 mm liegt; und/oder wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und der Isolationsspalt im Bereich von 0,1 mm bis 2 mm liegt.
  27. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 25 oder 26, wobei: der minimale Schnittabfallrand null ist oder im Bereich von 1,5 mm bis 8 mm liegt; und/oder der minimale Mäanderrand im Bereich von 0 bis 1 mm liegt; und/oder.
  28. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 23 bis 27, wobei: die Höhen der separaten Laschen, die in dem höhenvariablen Bereich angeordnet sind, allmählich oder schrittweise innerhalb des Bereichs von 2 mm bis 10 mm zunehmen; und/oder ein Verhältnis einer radialen Größe des Laschensprungbereichs zu einem Radius der Elektrodenbaugruppe mit Ausnahme eines hohlen Kernabschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 10 % bis 40 % beträgt; und/oder ein Verhältnis einer radialen Größe des höhenvariablen Bereichs zu einer radialen Größe, die dem höhenvariablen Bereich und dem höheneinheitlichen Bereich in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe entspricht, 1 % bis 50 % beträgt; und/oder ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem Laschensprungbereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 1 % bis 30 % beträgt; und/oder ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 1 % bis 40 % beträgt; und/oder wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 50 % bis 90 % beträgt.
  29. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 28, wobei Breiten der mehreren separaten Laschenin der Wicklungsrichtung und/oder Höhen der mehreren separaten Laschen in der Wickelachsenrichtung: kontinuierlich oder schrittweise in der Wicklungsrichtung zunehmen; und/oder in der Wicklungsrichtung zunehmen und dann abnehmen; und/oder in der Wicklungsrichtung abnehmen und dann zunehmen.
  30. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 3 bis 29, wobei die mehreren separaten Laschen entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe mehrere Laschengruppen bilden, wobei: separate Laschen, die zu einer der Laschengruppen gehören, eine gleiche Breite in der Wicklungsrichtung und/oder eine gleiche Höhe in der Wickelachsenrichtung aufweisen; und/oder separate Laschen, die zu einer anderen der Laschengruppen gehören, zunehmende Breiten in der Wicklungsrichtung und/oder zunehmende Höhen in der Wicklungsrichtung aufweisen; und/oder drei aufeinanderfolgende der Laschengruppen Breiten W1, W2 bzw. W3 in der Wicklungsrichtung aufweisen, wobei ein Verhältnis W3/W2 kleiner ist als ein Verhältnis W2/W1.
  31. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt nicht zu separaten Laschen geformt sind und nicht entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind.
  32. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Isolationsbeschichtungslage, zum Beispiel ein Polymerharz mit einem anorganischen Füllstoff, der in dem Polymerharz dispergiert ist, an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht und dem ersten unbeschichteten Abschnitt gebildet ist.
  33. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 32, wobei: die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um einen Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wicklungsrichtung zu bedecken; und/oder die Isolationsbeschichtungslage gebildet ist, um den Grenzabschnitt der Aktivmassenschicht und den ersten unbeschichteten Abschnitt entlang der Wickelachsenrichtung für eine Breite von 0,3 mm bis 5 mm zu bedecken; und/oder ein Ende der Isolationsbeschichtungslage innerhalb des Bereichs von -2 mm bis 2 mm entlang der Wicklungsachsenrichtung in Bezug auf ein Ende des Separators angeordnet ist; und/oder die Isolationsbeschichtungslage von dem Separator freigelegt ist; und/oder eine Innenseite einer Schnittnut, die in dem ersten unbeschichteten Abschnitt gebildet ist, und die Isolationsbeschichtungslage um einen Abstand von 0,5 mm bis 2 mm beabstandet sind; und/oder ein Ende der Isolationsbeschichtungslage in der Wicklungsachsenrichtung innerhalb des Bereichs von -2 mm bis +2 mm in Bezug auf ein unteres Ende einer Schnittnut angeordnet ist, die in dem ersten unbeschichteten Abschnitt gebildet ist.
  34. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 33, wobei die zweite Elektrode in einem zweiten Aktivmassenabschnitt mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist und ein Ende des zweiten Aktivmassenabschnitts in der Wicklungsachsenrichtung die Isolationsbeschichtungslage in einer Blickrichtung in einer Radialrichtung überlappt.
  35. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Abschnitt und/oder der zweite Abschnitt jeweils zu mehreren separaten Laschen geformt ist, die einzeln biegbar sind, wobei die Elektrodenbaugruppe einen Biegeflächenbereich umfasst, der durch Biegen der mehreren separaten Laschen entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebildet wird.
  36. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 35, wobei, wenn die Anzahl von separaten Laschen, die eine virtuelle Linie parallel zu der Wicklungsachsenrichtung an einer beliebigen radialen Stelle des Biegeflächenbereichs basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe treffen, als die Anzahl von überlappenden Schichten von separaten Laschen an der entsprechenden radialen Stelle definiert ist, wobei der Biegeflächenbereich umfasst: einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten separater Laschen entlang einer Radialrichtung einheitlich ist, insbesondere 10 oder mehr oder 10 bis 35, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten separater Laschen in der Radialrichtung kontinuierlich abnimmt.
  37. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 36, wobei eine radiale Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl einer radialen Größe eines Bereichs entspricht, in dem die mehreren separaten Laschen gebildet sind.
  38. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 36 oder 37, wobei die Elektrodenbaugruppe nacheinander einen Laschenübergangsbereich, der keine separaten Laschen aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem separate Laschen variable Höhen aufweisen, und einen höheneinheitlichen Bereich umfasst, in dem separate Laschen eine einheitliche Höhe entlang der radialen Richtung aufweisen; und/oder wobei eine radiale Stelle von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe, an der der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beginnt, einer radialen Stelle entspricht, an der der höhenvariable Bereich beginnt.
  39. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 36 bis 38, wobei die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke separater Laschen zwischen 100 µm und 875 µm liegt; und/oder wobei die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und in dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl eine Überlappungsdicke separater Laschen zwischen 50 µm und 700 µm liegt.
  40. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 36, wobei ein Verhältnis einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % beträgt.
  41. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 35 bis 40, ferner umfassend: einen Stromabnehmer, der an den Biegeflächenbereich geschweißt ist, wobei ein Schweißbereich des Stromabnehmers den Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe um mindestens 50 % überlappt.
  42. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 41, wobei sich der Schweißbereich des Stromabnehmers dergestalt ausdehnt, dass er auch den Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl überlappt.
  43. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 41 oder 42, wobei eine Kante des Stromabnehmers auf dem Biegeflächenbereich angeordnet ist, um ein Ende eines gebogenen Abschnitts der äußersten separaten Laschen in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe abzudecken.
  44. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 42 oder 43, wobei der Stromabnehmer an den Biegeflächenbereich geschweißt ist, insbesondere derart, dass er eine Schweißfestigkeit von 2 kgf/cm2 oder mehr oder 4 kgf/cm2 oder mehr aufweist.
  45. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt aus einer Metallfolie, insbesondere einer Aluminiumfolie, gebildet ist, wobei die Metallfolie eine Dehnung von 1,5 % bis 3,0 % und eine Zugfestigkeit von 25 kgf/mm2 bis 35 kgf/mm2 aufweist.
  46. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 45, wobei die erste Elektrode eine Wölbungslänge von weniger als 20 mm aufweist.
  47. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Aktivmassenabschnitt eine kurze Seite entlang der Wickelachsenrichtung und eine lange Seite entlang der Wickelachsenrichtung aufweist, wobei ein Größenverhältnis der kurzen Seite zu der langen Seite 1 % bis 4 % beträgt.
  48. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Höhe des zweiten Abschnitts kontinuierlich oder schrittweise in der Radialrichtung oder Wicklungsrichtung abnimmt.
  49. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zweite Abschnitt und der dritte Abschnitt zu mehreren separaten Laschen geformt sind, die einzeln biegbar sind, wobei Breiten und/oder Höhen der separaten Laschen im zweiten Abschnitt größer als diejenigen der separaten Laschen im dritten Abschnitt sind.
  50. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 3 bis 49, wobei der dritte Abschnitt einen Laschenübergangsbereich umfasst, der keine separaten Laschen aufweist.
  51. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 50, wobei: der dritte Abschnitt mehrere Laschenübergangsbereiche umfasst, die optional Breiten aufweisen, die entlang der Wicklungsrichtung zunehmen oder abnehmen; und/oder eine Höhe des Laschenübergangsbereichs gleich einer Höhe des ersten Abschnitts oder des zweiten Abschnitts ist; und/oder die mehreren separaten Laschen sich an der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe innerhalb eines voreingestellten Mittenwinkels, der zum Beispiel 20 Grad oder mehr beträgt, befinden; und/oder die mehreren separaten Laschen sich in mindestens zwei kreissektoralen Bereichen oder polygonalen Bereichen befinden, die in einer Draufsicht in der Wickelachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe angeordnet sind.
  52. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Elektrode einen zweiten mit einer anderen Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und an einem Rand der zweiten Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der anderen Aktivmassenschicht ist und der sich entlang der Wicklungsrichtung erstreckt, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der ersten Elektrode ausgelegt ist, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt teilweise in mehrere separate Laschen unterteilt ist, die einzeln biegbar sind, wobei die mehreren separaten Laschen entlang einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
  53. Elektrodenbaugruppe aufweisend eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator, wobei die erste Elektrode, die zweite Elektrode und der Separator um eine Wicklungsachse aufgewickelt sind, wobei die erste Elektrode einen ersten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der Aktivmassenschicht ist, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der ersten Elektrode befindet, der sich entlang einer Wicklungsrichtung erstreckt, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt teilweise zu mehreren separaten Laschen geformt ist, die einzeln in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die mehreren separaten Laschen entlang der Radialrichtung zur Wicklungsachse der Elektrodenbaugruppe hin gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen 10 oder mehr beträgt, und einen Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, der sich neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl befindet, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in der Radialrichtung weg von dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt.
  54. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 53, wobei die Elektrodenbaugruppe einen Laschenübergangsbereich aufweist, der keine separaten Laschen aufweist, einen höhenvariablen Bereich, in dem die separaten Laschen Höhen aufweisen, die schrittweise entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe zunehmen, und einen höheneinheitlichen Bereich aufweist, in dem die separaten Laschen eine einheitliche Höhe entlang der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe aufweisen, wobei von einer Wickelachse der Elektrodenbaugruppe eine radiale Stelle, an der der Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl beginnt, einer radialen Stelle entspricht, an der der höhenvariable Bereich beginnt.
  55. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 54, wobei ein innerster Bereich des ersten unbeschichteten Abschnitts nicht zu separaten Laschen geformt ist; und/oder wobei ein Verhältnis einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zu einer radialen Größe des Bereichs mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl und des Bereichs mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl 30 % bis 85 % beträgt; und/oder wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem Laschensprungbereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 1 % bis 30 % beträgt; und/oder wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem höhenvariablen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 1 % bis 40 % beträgt; und/oder wobei ein Verhältnis einer Länge einer Elektrodenfläche in der Wicklungsrichtung, die dem höheneinheitlichen Bereich entspricht, zu einer Gesamtlänge der ersten Elektrode in der Wicklungsrichtung 50 % bis 90 % beträgt.
  56. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 53 bis 55, wobei in dem Bereich, der in die mehreren separaten Laschen unterteilt ist, die Breiten der separaten Laschen in der Wicklungsrichtung, die Höhen davon in der Wicklungsachsenrichtung und/oder einem unterer Innenwinkel schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunimmt; und/oder wobei eine Höhe des innersten Bereichs des ersten unbeschichteten Abschnitts oder eines äußersten Bereichs des ersten unbeschichteten Abschnitts kleiner ist als die Höhen der mehreren separaten Laschen; und/oder wobei die mehreren separaten Laschen in Richtung der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe gebogen sind und mindestens 90 % oder mehr, basierend auf einer radialen Größe, eines zentralen zylindrischen Bereichs, der von der Elektrodenbaugruppe umgeben ist, nicht von dem gebogenen Abschnitt der separaten Laschen bedeckt ist.
  57. Elektrodenbaugruppe aufweisend eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator, wobei die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator um eine Wicklungsachse aufgewickelt sind, wobei die positive Elektrode einen mit einer positiven Aktivmasse beschichteten positiven Aktivmassenabschnitt und einen ersten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der positiven Aktivmasse ist, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der positiven Elektrode befindet, der sich entlang einer Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der positiven Elektrode ausgelegt ist, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt mehrere separate Laschen aufweist, die einzeln in einer Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe biegbar sind, wobei die mehreren separaten Laschen zur Wicklungsachse hin gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen einheitlich ist, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in einer Richtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt, und wobei eine kombinierte Dicke der überlappenden Schichten der separaten Laschen im Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zwischen 100 µm und 875 µm liegt.
  58. Elektrodenbaugruppe aufweisend eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen dazwischen angeordneten Separator, wobei die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator um eine Wicklungsachse aufgewickelt sind, wobei die negative Elektrode einen mit einer negativen Aktivmasse beschichteten negativen Aktivmassenabschnitt und einen unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der negativen Aktivmasse ist, wobei sich der unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der negativen Elektrode befindet, der sich entlang einer Wicklungsrichtung erstreckt, wobei der unbeschichtete Abschnitt zum Bereitstellen einer elektrischen Verbindung mit der negativen Elektrode ausgelegt ist, wobei der unbeschichtete Abschnitt mehrere separate Laschen aufweist, die einzeln in einer Radialrichtung biegbar sind, wobei die mehreren separaten Laschen zur Wicklungsachse hin gebogen sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei der Biegeflächenbereich einen Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen einheitlich ist, und einen neben dem Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl angeordneten Bereich mit abnehmender Überlappungsschichtanzahl aufweist, in dem die Anzahl von überlappenden Schichten der separaten Laschen in einer Richtung weg vom Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl abnimmt, und wobei eine kombinierte Dicke der überlappenden Schichten der separaten Laschen im Bereich mit einheitlicher Überlappungsschichtanzahl zwischen 50 µm und 700 µm liegt.
  59. Batterie, umfassend: die Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 51; ein Batteriegehäuse mit einer offenen ersten Endfläche und einer der ersten Endfläche gegenüberliegenden zweiten Endfläche, wobei die Elektrodenbaugruppe im Batteriegehäuse untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode der Elektrodenbaugruppe verbunden ist; einen Dichtungskörper, der so konfiguriert ist, dass er die offene erste Endfläche des Batteriegehäuses abdichtet; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, wobei der Anschluss eine Oberfläche aufweist, die zur Außenseite des Batteriegehäuses freiliegt.
  60. Batterie nach Anspruch 59, wobei eine Höhe des zweiten Abschnitts kleiner als eine Höhe des dritten Abschnitts ist, wobei die Höhen in der Wickelachsenrichtung bestimmt sind, wobei das Batteriegehäuse einen Sickenabschnitt aufweist, der in einem Bereich angrenzend an die erste Endfläche nach innen getrieben ist, wobei die Sickenabschnittsflächen und der zweite Abschnitt um einen vorbestimmten Abstand beabstandet sind.
  61. Batterie nach Anspruch 60, wobei eine Eindrücktiefe (D1) des Sickenabschnitts größer oder gleich einem Abstand (D2) von dem Innenumfang des Batteriegehäuses zu einer Grenze zwischen dem zweiten Abschnitt und dem dritten Abschnitt ist.
  62. Batterie nach Anspruch 60 oder 61, ferner umfassend: einen elektrisch an den dritten Abschnitt gekoppelten Stromabnehmer; und einen Isolator, der dazu ausgelegt ist, den Stromabnehmer abzudecken und der eine Kante aufweist, die zwischen dem Innenumfang des Sickenabschnitts und dem Stromabnehmer angeordnet und befestigt ist.
  63. Batterie nach Anspruch 62, wobei ein Durchmesser des Stromabnehmers kleiner ist als ein minimaler Innendurchmesser des Innenumfangs des Sickenabschnitts und ein Durchmesser des Stromabnehmers größer oder gleich einem äußersten Durchmesser des dritten Abschnitts ist; und/oder wobei der Stromabnehmer in der Wickelachsenrichtung höher angeordnet ist als der Sickenabschnitt.
  64. Batterie nach einem der Ansprüche 59 bis 63, wobei der Dichtungskörper eine Kappe, die zum Beispiel den Anschluss bildet, die dazu ausgelegt ist, die offene erste Endseite des Batteriegehäuses abzudichten, eine Dichtung, die zwischen einer Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweist, der gebogen ist und sich in das Batteriegehäuse ausdehnt und dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten.
  65. Batterie nach Anspruch 59 bis 64, ferner umfassend: einen ersten Stromabnehmer, der elektrisch mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist, wobei der Anschluss ein Durchführungsanschluss ist, der in ein Perforationsloch eingesetzt ist, das in der zweiten Endfläche des Batteriegehäuses ausgebildet ist, wobei der Durchführungsanschluss von dem Batteriegehäuse isoliert und elektrisch mit dem ersten Stromabnehmer verbunden ist, zum Beispiel durch einen Isolator, der zwischen einer Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und einer oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers angeordnet ist, um die Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und den ersten Stromabnehmer elektrisch zu isolieren.
  66. Batterie nach Anspruch 65, wobei der Isolator eine Dicke aufweist, die einem Abstand zwischen der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers entspricht, und in engem Kontakt mit der Innenfläche des Bodenabschnitts des Batteriegehäuses und der oberen Oberfläche des ersten Stromabnehmers steht; und/oder wobei der Anschluss einen flachen Abschnitt an einem unteren Ende davon umfasst, der Isolator eine Öffnung zum Freilegen des flachen Abschnitts aufweist und der flache Abschnitt durch die Öffnung mit dem ersten Stromabnehmer verschweißt ist.
  67. Batterie nach Anspruch 59 bis 66, wobei die zweite Elektrode einen zweiten mit einer Aktivmassenschicht beschichteten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der entlang der Wicklungsrichtung nicht mit einer Aktivmassenschicht beschichtet ist, wobei die zweite Elektrode die erste Polarität aufweist, und wobei zumindest ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts für sich genommen als eine Elektrodenlasche definiert ist und die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der mindestens teilweise mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist.
  68. Batterie nach einem der Ansprüche 65 bis 67, wobei die zweite Elektrode einen mit einer zweiten Aktivmasse beschichteten zweiten Aktivmassenabschnitt und einen zweiten unbeschichteten Abschnitt aufweist, der frei von der zweiten Aktivmasse ist, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt an einem Rand der zweiten Elektrode befindet, der sich entlang der Wicklungsrichtung erstreckt, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt eine elektrische Verbindung mit der zweiten Elektrode bereitstellt, wobei die Batterie ferner einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der elektrisch mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt verbunden ist und einen Rand aufweist, der elektrisch mit einer Seitenwand des Batteriegehäuses gekoppelt ist, die sich zwischen der ersten Endfläche und der zweiten Endfläche erstreckt, wobei der erste Stromabnehmer einen Außendurchmesser aufweist, der größer oder gleich dem des zweiten Stromabnehmers ist.
  69. Batterie nach Anspruch 68, wobei der erste Stromabnehmer und der zweite Stromabnehmer jeweils mit dem ersten unbeschichteten Abschnitt und dem zweiten unbeschichteten Abschnitt entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe verschweißt sind, um ein jeweiliges Schweißmuster zu bilden, wobei eine Länge des Schweißmusters des ersten Stromabnehmers länger als eine Länge des Schweißmusters des zweiten Stromabnehmers ist.
  70. Batterie nach Anspruch 69, wobei das Schweißmuster des ersten Stromabnehmers und das Schweißmuster des zweiten Stromabnehmers sich im Wesentlichen im gleichen Abstand von der Wickelachse der Elektrodenbaugruppe befinden.
  71. Batterie nach einem der Ansprüche 68 bis 70, wobei das Batteriegehäuse einen Sickenabschnitt aufweist, der angrenzend an die erste Endfläche nach innen gedrückt ist, wobei der Rand des zweiten Stromabnehmers elektrisch mit dem Sickenabschnitt verbunden, insbesondere verschweißt ist.
  72. Batterie nach Anspruch 71, wobei ein Bereich des zweiten Stromabnehmers, der mit dem zweiten unbeschichteten Abschnitt in elektrischem Kontakt steht, in einer Draufsicht in der Wickelachsenrichtung von dem Sickenabschnitt umgeben ist.
  73. Batterie nach Anspruch 71 oder 72, wobei die Batterie eine Kappe mit einer Kante, die von dem Sickenabschnitt getragen wird und keine Polarität aufweist, eine Dichtung, die zwischen der Kante der Kappe und dem offenen Ende des Batteriegehäuses angeordnet ist, und einen Crimpabschnitt aufweist, der gebogen ist und sich in das offene Ende des Batteriegehäuses ausdehnt und der dazu ausgelegt ist, die Kante der Kappe zusammen mit der Dichtung zu umgeben und zu halten, wobei die Kante des zweiten Stromabnehmers zwischen dem Sickenabschnitt und der Dichtung durch den Crimpabschnitt angeordnet und befestigt ist.
  74. Batterie nach einem der Ansprüche 59 bis 73, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der einen Schweißbereich aufweist, der an einen Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl des ersten unbeschichteten Bereichs geschweißt ist, und wobei: die erste Elektrode eine positive Elektrode ist und die überlappenden Schichten separater Laschen im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 100 µm bis 875 µm aufweisen; oder die erste Elektrode eine negative Elektrode ist und die überlappenden Schichten separater Laschen im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm aufweisen.
  75. Batterie, umfassend: die Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 53 bis 56; ein Batteriegehäuse mit einem offenen Ende und einem diesem gegenüberliegenden Bodenabschnitt, wobei die Elektrodenbaugruppe im Batteriegehäuse untergebracht ist, wobei das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, die offene erste Endfläche des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist und eine Oberfläche aufweist, die zur Außenseite des Batteriegehäuses freiliegt.
  76. Batterie, umfassend: die Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 57; ein Batteriegehäuse mit einer offenen ersten Endfläche und einer der ersten Endfläche gegenüberliegenden zweiten Endfläche, wobei die Elektrodenbaugruppe im Batteriegehäuse untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist; einen Dichtungskörper, der dazu ausgelegt ist, die offene erste Endfläche des Batteriegehäuses abzudichten; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten oder zweiten Elektrode verbunden ist und der eine Oberfläche aufweist, die zur Außenseite des Batteriegehäuses freiliegt.
  77. Batterie nach Anspruch 76, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei eine kombinierte Dicke der überlappenden Schichten separater Laschen im Schweißbereich im Bereich von 100 µm bis 875 µm liegt.
  78. Batterie, umfassend: die Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 58; ein Batteriegehäuse mit einer offenen ersten Endfläche und einer der ersten Endfläche gegenüberliegenden zweiten Endfläche, wobei die Elektrodenbaugruppe im Batteriegehäuse untergebracht ist und das Batteriegehäuse elektrisch mit der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode verbunden ist; einen Dichtungskörper, der so konfiguriert ist, dass er die offene erste Endfläche des Batteriegehäuses abdichtet; und einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten oder zweiten Elektrode verbunden ist und der eine Oberfläche aufweist, die zur Außenseite des Batteriegehäuses freiliegt.
  79. Batterie nach Anspruch 78, wobei die Batterie ferner einen Stromabnehmer umfasst, der an den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl geschweißt ist, so dass mindestens ein Teil eines Schweißbereichs des Stromabnehmers den Bereich mit gleichmäßiger Überlappungsschichtanzahl überlappt, und wobei die überlappenden Schichten separater Laschen im Schweißbereich eine Dicke im Bereich von 50 µm bis 700 µm aufweisen.
  80. Batteriepack, umfassend mehrere Batterien nach einem der Ansprüche 59 bis 79.
  81. Batteriepack nach Anspruch 80, wobei ein Verhältnis von Durchmesser zu Höhe der Batterie größer als 0,4 ist.
  82. Batteriepack nach Anspruch 80 oder 81, wobei die Batterie einen Formfaktor von 46110, 4875, 48110, 4880 oder 4680 aufweist.
  83. Batteriepack nach einem der Ansprüche 80 bis 82, wobei die Batterie einen Widerstand von 4 m,Ω, oder weniger aufweist.
  84. Batteriepack nach einem der Ansprüche 80 bis 83, wobei die mehreren Batterien in einer vorbestimmten Anzahl von Spalten angeordnet sind, so dass ein Anschluss jeder Batterie und eine Außenfläche eines Bodenabschnitts eines Batteriegehäuses jeder Batterie nach oben weisen.
  85. Batteriepack nach Anspruch 84, ferner umfassend: mehrere Sammelschienen, die dazu ausgelegt sind, die mehreren Batterien in Reihe und parallel zu verbinden, wobei die mehreren Sammelschienen an einem oberen Abschnitt der mehreren Batterien angeordnet sind, und jede der Sammelschienen einen Körperabschnitt aufweist, der dazu ausgelegt ist, sich zwischen den Anschlüssen benachbarter Batterien auszudehnen; mehrere erste Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind sich von einer Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einem Anschluss einer an einer Seite befindlichen Batterie zu koppeln; und mehrere zweite Sammelschienenanschlüsse, die dazu ausgelegt sind, sich von der anderen Seite des Körperabschnitts auszudehnen und elektrisch mit einer Außenfläche des Bodens des Batteriegehäuses einer an der anderen Seite befindlichen Batterie zu koppeln sind.
  86. Fahrzeug, umfassend den Batteriepack nach einem der Ansprüche 80 bis 85.
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