DE202022002771U1 - Elektrodenbaugruppe, Batterie und Batteriepack und ein selbige umfassendes Fahrzeug - Google Patents

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Abstract

Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren,
wobei die erste Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode umfasst, wobei sich der unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und
ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, wobei in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Elektrodenbaugruppe, eine Batterie und einen Batteriepack und ein selbige umfassendes Fahrzeug.
  • STAND DER TECHNIK
  • Sekundärbatterien, die leicht für verschiedene Produktgruppen verwendbar sind und elektrische Eigenschaften wie hohe Energiedichte aufweisen, werden nicht nur für tragbare Geräte, sondern auch für Elektrofahrzeuge (EV) oder Hybridelektrofahrzeuge (HEV), die von einer elektrischen Antriebsquelle angetrieben werden, universell eingesetzt.
  • Diese Sekundärbatterien erwecken als neue Energiequelle Aufmerksamkeit zur Verbesserung von Umweltfreundlichkeit und Energieeffizienz, weil sie den Hauptvorteil aufweisen, dass die Verwendung fossiler Brennstoffe drastisch reduzieren zu können, sowie den Nebenvorteil, dass keine Nebenprodukte aus der Energienutzung erzeugt werden.
  • Sekundärbatterien, die derzeit weit verbreitet sind, umfassen Lithium-Ionen-Batterien, Lithium-Polymer-Batterien, Nickel-Cadmium-Batterien, Nickel-Wasserstoff-Batterien, Nickel-Zink-Batterien und dergleichen. Eine Sekundäre Batterieeinheit, d.h. eine Einheitsbatterie, weist eine Betriebsspannung von etwa 2,5 V bis 4,5 V auf. Folglich kann ein Batteriepack durch Reihenschaltung mehrerer Batterien konfiguriert werden, wenn eine höhere Ausgangsspannung erforderlich ist. Außerdem können mehrere Batterien parallel geschaltet werden, um einen Batteriepack gemäß der für den Batteriepack erforderlichen Lade-/Entladekapazität zu bilden. Dementsprechend kann die Anzahl der in dem Batteriepack enthaltenen Batterien und die Form der elektrischen Verbindung gemäß der erforderlichen Ausgangsspannung und/oder Lade-/Entladekapazität unterschiedlich eingestellt werden.
  • Unterdessen sind als Arten von Sekundärbatterieeinheiten zylindrische, rechteckige und beutelartige Batterien 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 gewickelt, um eine Elektrodenbaugruppe in Form einer Jelly-Roll-Struktur zu bilden, die zum Konfigurieren einer Batterie in ein Batteriegehäuse eingesetzt wird. Außerdem kann eine streifenförmige Elektrodenlasche mit einem unbeschichteten Abschnitt jeder der positiven Elektrode und der negativen Elektrode verbunden sein, und die Elektrodenlasche verbindet die Elektrodenbaugruppe und einen nach außen freiliegenden Elektrodenanschluss elektrisch. Als Referenz ist 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 eines großen Widerstands und einer großen Wärmeerzeugung nicht gut, da Strom in der streifenförmigen Elektrodenlasche konzentriert wird, die an den unbeschichteten Abschnitt der positiven Elektrode und/oder den unbeschichteten Abschnitt der negativen Elektrode gekoppelt ist.
  • Bei kleinen zylindrischen Batterien mit einem Formfaktor 1865 (Durchmesser: 18 mm, Höhe: 65 mm) oder einem Formfaktor 2170 (Durchmesser: 21 mm, Höhe: 70 mm) sind Widerstand und Wärme kein Hauptproblem. Wenn jedoch der Formfaktor erhöht wird, um die zylindrische Batterie an ein Elektrofahrzeug anzulegen, könnte die zylindrische Batterie sich selbst entzünden, wenn während eines Schnellladeprozesses viel Wärme um die Elektrodenlasche herum entsteht.
  • 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 an der Oberseite bzw. der Unterseite der Jelly-Roll-Elektrodenbaugruppe positioniert sind, und der Stromabnehmer an den unbeschichteten Abschnitt geschweißt ist, um die Stromsammeleffizienz zu verbessern.
  • BESCHREIBUNG
  • 1 bis 3 zeigen schematisch einen Herstellungsprozess einer laschenlosen, zylindrischen Batterie. 1 zeigt die Struktur einer Elektrode, 2 zeigt einen Wickelprozess der Elektrode und 3 zeigt einen Schweißprozess eines Stromabnehmers an einen Biegeflächenbereich eines unbeschichteten Abschnitts.
  • Unter Bezugnahme auf 1 bis 3 weisen eine positive Elektrode 10 und eine negative Elektrode 11 eine Struktur auf, bei der ein plattenförmiger Stromabnehmer 20 mit einem einer Aktivmasse 21 beschichtet ist, der an einer langen Seite entlang der Wickelrichtung X einen unbeschichteten Abschnitt 22 umfasst.
  • Eine Elektrodenbaugruppe A wird durch sequentielles Stapeln der positiven Elektrode 10 und der negativen Elektrode 11 zusammen mit zwei Separatorplatten 12, wie in 2 gezeigt, und dann Wickeln derselben in einer Richtung X hergestellt. Zu diesem Zeitpunkt sind die unbeschichteten Abschnitte der positiven Elektrode 10 und der negativen Elektrode 11 in entgegengesetzten Richtungen angeordnet. Die Positionen der positiven Elektrode 10 und der negativen Elektrode 11 können entgegengesetzt zu den in den Figuren gezeigten geändert werden.
  • Nach dem Wickelprozess werden der unbeschichtete Abschnitt 10a der positiven Elektrode 10 und der unbeschichtete Abschnitt 11a der negativen Elektrode 11 in Richtung des Kerns gebogen, um einen Biegeflächenbereich zu bilden. Danach werden Stromabnehmer 30, 31 an die unbeschichteten Abschnitte 10a bzw. 11a geschweißt und gekoppelt.
  • Eine Elektrodenlasche ist nicht separat an den unbeschichteten Abschnitt 10a der positiven Elektrode und den unbeschichteten Abschnitt 11a der negativen Elektrode gekoppelt, die Stromabnehmer 30, 31 sind mit externen Elektrodenanschlüssen verbunden, und ein Strompfad wird mit einer großen Querschnittsfläche entlang der Wickelachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe A gebildet (siehe Pfeil), was einen Vorteil der Verringerung des Widerstands der Batterie hat. Dies liegt daran, dass der Widerstand umgekehrt proportional zu der Querschnittsfläche des Pfads ist, durch den der Strom fließt.
  • Bei der laschenlosen zylindrischen Batterie muss, um die Schweißeigenschaften zwischen den unbeschichteten Abschnitten 10a, 11a und den Stromabnehmern 30, 31 zu verbessern, ein starker Druck auf die Schweißbereiche der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a ausgeübt werden, um die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a so flach wie möglich zu biegen.
  • Wenn die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a gebogen werden, wird der gesamte oder ein signifikanter Abschnitt des Hohlraums 33 im Kern der Elektrodenbaugruppe A blockiert, da der unbeschichtete Abschnitt 32 angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe A gebogen wird. In diesem Fall werden Probleme beim Elektrolytinjektionsprozess verursacht. Das heißt, der Hohlraum 33 im Kern der Elektrodenbaugruppe A wird als ein Durchgang verwendet, durch den ein Elektrolyt eingeführt wird. Wenn jedoch der entsprechende Durchgang blockiert ist, ist die Elektrolytinjektion schwierig. Während ein Elektrolytinjektor in den Hohlraum 33 eingeführt wird, kann der Elektrolytinjektor außerdem mit dem in der Nähe des Kerns gebogenen unbeschichteten Abschnitt 32 kollidieren, 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 Lagen überlappt sein, und es sollten keine Leerräume (Spalte) 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 Aktivmaterial schmilzt.
  • Damit die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a in der gleichen Anzahl von Lagen überlagert sind, müssen die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a an den entsprechenden Positionen gemäß der Position jedes Wicklungsgangs (Wicklungswindung) in Richtung des Kerns gebogen sein und die Oberfläche des gebogenen unbeschichteten Abschnitts des jeweils innereren Wicklungsgangs bedecken. Unter der Annahme, dass das Intervall zwischen Wicklungsgängen (Wicklungswindungen) d ist und die Biegelänge der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a jedes Wicklungsgangs e ist, muss die Biegelänge e außerdem eine Länge größer als d*n aufweisen (n ist eine natürliche Zahl größer oder gleich 2). Nur in diesem Fall wird ein Bereich gebildet, in dem die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a in mehreren Lagen derselben Menge überlappt sind. Um außerdem ausreichend einen Bereich zu erhalten, in dem die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe im Wesentlichen in der gleichen Anzahl überlappt sind, müssen die unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a eine ausreichende Länge aufweisen. Da jedoch die Elektrodenbaugruppe, die in einer kleinen zylindrischen Batterie enthalten ist, einen kleinen Radius aufweist, ist es schwierig, eine Motivation zum Ableiten des Konzepts der Auslegung der unbeschichteten Abschnitte 10a, 11a mit einer ausreichend langen Biegelänge zu erkennen.
  • TECHNISCHE AUFGABE
  • Die vorliegende Offenbarung ist dazu ausgelegt, die Probleme des Stands der Technik zu lösen, und daher ist die vorliegende Offenbarung auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe mit einem unbeschichteten Abschnitts gebogener Struktur gerichtet, die verhindern kann, dass ein Separator oder eine Aktivmaterialschicht beim Schweißen eines Stromabnehmers beschädigt wird, indem ein Bereich, in dem unbeschichtete Abschnitte in einer radialen Richtung einer Elektrodenbaugruppe in 10 oder mehr Lagen überlappt sind, ausreichend gesichert wird, wenn die unbeschichteten Abschnitte, die an beiden Enden der Elektrodenbaugruppe freiliegen, gebogen sind.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe gerichtet, in der ein Elektrolytinjektionsdurchgang nicht blockiert ist, selbst wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand gerichtet.
  • Die vorliegende Offenbarung ist auch auf das Bereitstellen einer Batterie, die die Elektrodenbaugruppe mit einer verbesserten Struktur umfasst, eines Batteriepacks, der die Batterie umfasst, und eines Fahrzeugs, das den Batteriepack umfasst, 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, gehen für Fachleute aus der folgenden Offenbarung klar hervor.
  • KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gegeben. Besondere Beispiele für die Umsetzung der vorliegenden Erfindung sind durch die Merkmale der abhängigen Ansprüche gegeben. Der beanspruchte Gegenstand kann jedes der Merkmale umfassen, die oben unter Bezugnahme auf 1 bis 3 beschrieben sind, sofern nicht anders angegeben oder unangemessen.
  • Eine Elektrodenbaugruppe kann vorgesehen sein, insbesondere eine Elektrodenbaugruppe für eine Batterie, insbesondere eine Elektrodenbaugruppe für eine Sekundärbatterie. Die Elektrodenbaugruppe umfasst eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und einen Separator, der zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angeordnet ist.
  • Der Außenumfang der gewickelten ersten und zweiten Elektrode und des dazwischen angeordneten Separators können eine im Allgemeinen zylindrische Form aufweisen. Die gewickelte erste und zweite Elektrode und der dazwischen angeordnete Separator können einen Querschnitt aufweisen, der einer Spiralform entspricht. Der Kern kann einen im Allgemeinen zylindrischen Hohlraum umfassen. Die Beschreibung als „im Allgemeinen zylindrisch“, wie sie hier unter Bezugnahme auf die gewickelte erste und zweite Elektrode und den dazwischen angeordneten Separator verwendet wird, soll so verstanden werden, dass sie sich auf die innere und/oder äußere Zylinderfläche bezieht, die einen stufenartigen Übergang an der inneren bzw. äußeren Anschlusswicklungskante in Bezug auf die vorletzte Wicklung aufweisen kann. Die Anschlusswicklungskante kann sich parallel zur Wicklungsachse erstrecken. Die Anschlusswicklungskante kann alternativ als kurzes Seitenende bezeichnet werden.
  • Es kann eine Elektrodenbaugruppe bereitgestellt werden, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode (z. B. an einem langen Seitenende davon) umfasst. Der unbeschichtete Abschnitt erstreckt sich entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere an der Kante der ersten Elektrode, über den Separator hinaus (und/oder kann aus diesem freiliegend sein oder kann von diesem freiliegend sein). Ein Teil des unbeschichteten Abschnitts ist in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, und in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt. Die Kante der ersten und/oder zweiten Elektrode kann sich entlang einer Wicklungsrichtung der gewickelten Elektrodenbaugruppe erstrecken.
  • In einer ausgebreiteten Ansicht (d. h. ohne Wickeln oder Rollen) der Elektrodenbaugruppe kann sich wahlweise die ersten Elektrode, die zweiten Elektrode und/oder der Separators zwischen zwei jeweiligen langen Seitenenden in der axialen Richtung der gerollten Elektrodenbaugruppe erstrecken. Wahlweise kann sich die ersten Elektrode, die zweite Elektrode und/oder der Separators zwischen zwei jeweiligen kurzen Seitenenden in der Wicklungsrichtung (ungefähr Umfangsrichtung) der gerollten Elektrodenbaugruppe erstrecken. In einigen Beispielen kann jedes der langen Seitenenden länger als jedes der kurzen Seitenenden sein. Alternativ können die Ausdrücke lang und kurz nur Denominationen 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.
  • Zusätzlich oder alternativ kann das lange Seitenende einer der ersten und zweiten Elektroden und des Separators einem längeren oder längsten Seitenende einer der plattenförmigen ersten und zweiten Elektroden und des Separators entsprechen. Beispielsweise kann für jede der ersten und zweiten Elektroden und des Separators, die eine im Wesentlichen rechteckige Form aufweisen, bevor sie aufgerollt werden, um die Elektrodenbaugruppe der Batterie zu bilden, eine Kante des Rechtecks, das durch eine der ungerollten ersten und zweiten Elektroden und des Separators gebildet wird, die der längeren Seite des Rechtecks entsprechen, einem jeweiligen „langen Seitenende“ entsprechen. Das lange Seitenende einer 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 unbeschichtete Abschnitt der jeweiligen Elektrode von dem Separator vorstehen und/oder sich über diesen hinaus erstrecken.
  • Ein Biegeflächenbereich kann angrenzend an die Kante der gewickelten Elektrode gebildet sein. Die gewickelte Elektrode kann mit dem unbeschichteten Abschnitt an einer Seitenkante in Bezug auf die Wicklungsachse versehen sein. Die Seitenkante kann sich in einer Spirale in Bezug auf die Wicklungsachse erstrecken. Die Seitenkante kann alternativ als langes Seitenende bezeichnet werden. Die gewickelte Elektrode kann sich kontinuierlich in einer spiralförmigen zylindrischen Anordnung um die Wicklungsachse erstrecken. Die Wicklungsachse kann der Mittelachse der spiralförmigen zylindrischen Anordnung der Elektrode entsprechen. In dem Biegeflächenbereich kann der unbeschichtete Abschnitt zumindest abschnittsweise mit einer geneigten Ausrichtung in Bezug auf die Wicklungsachse und/oder mit einer Ausrichtung quer in Bezug auf die Wicklungsachse versehen sein. In dem Biegeflächenbereich kann sich der unbeschichtete Abschnitt auf sich selbst schichten, sodass eine Vielzahl von Wicklungsgängen unbeschichteter Abschnitte mit jeweils einer oder beiden angrenzenden Wicklungsgängen in Eingriff steht.
  • Ein Teilbereich des Biegeflächenbereichs kann sich auf einen kreisförmigen oder ringförmigen Bereich beziehen. Der Teilbereich kann sich kreisförmig um die Wicklungsachse erstrecken. Der Teilbereich kann einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser definieren. Der Innendurchmesser des Teilbereichs kann dem Innendurchmesser des Kerns entsprechen. Der Innendurchmesser des Teilbereichs kann kleiner als der Innendurchmesser des Kerns sein. Der Außendurchmesser des Teilbereichs kann kleiner als der Außenumfang sein. 10 oder mehr, 12 oder mehr, 15 oder mehr, 18 oder mehr, 22 oder mehr, 26 oder mehr, 30 oder mehr, 34 oder mehr Lagen des unbeschichteten Abschnitts können in dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs in der Wicklungsachsenrichtung gestapelt sein. 10 oder mehr, 12 oder mehr, 15 oder mehr, 18 oder mehr, 22 oder mehr, 26 oder mehr, 30 oder mehr, 34 oder mehr Lagen des unbeschichteten Abschnitts angrenzender Wicklungsgänge können eine Lage bilden, die in dem Teilbereich in der Wicklungsachsenrichtung angeordnet ist. In der Wicklungsachsenrichtung kann der unbeschichtete Abschnitt in dem Teilbereich 10 oder mehr, 12 oder mehr, 15 oder mehr, 18 oder mehr, 22 oder mehr, 26 oder mehr, 30 oder mehr, 34 oder mehr Lagen übereinander in der Wicklungsachsenrichtung bilden.
  • Wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und ein Wert als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, kann ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, eine Bedingung erfüllen, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr, insbesondere 12 oder mehr oder 18 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr oder 22 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs betragen, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist. Die Anzahl von gestapelten Lagen kann nicht größer als die Gesamtzahl von Wicklungsgängen sein. Insbesondere ist die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts kleiner oder gleich der Gesamtzahl von Wicklungsgängen.
  • Ein Relativradialpositionsbereich kann durch eine primäre (äußere) relative Radialposition des Wicklungsgangindex und eine sekundäre (innere) relative Radialposition des Wicklungsgangindex definiert sein. Radial außerhalb der primären relativen Radialposition kann die Bedingung nicht erfüllt sein. Radial innerhalb der sekundären relativen Radialposition kann die Bedingung nicht erfüllt sein. Zum Beispiel kann radial außerhalb der primären relativen Radialposition die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts kleiner als 10 sein. Ein Längenverhältnis kann sich auf die radiale Länge des Teilbereichs in Bezug auf die radiale Länge des Biegeflächenbereichs beziehen. Insbesondere kann sich ein Längenverhältnis, wie hier verwendet, auf ein Verhältnis der radialen Länge zwischen der primären und der sekundären relativen Radialposition in Bezug auf die radiale Länge des Biegeflächenbereichs beziehen.
  • Das Längenverhältnis des radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, insbesondere 12 oder mehr oder 18 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr oder 22 oder mehr, kann 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 % auf Basis des relativen radialen Positionsbereichs betragen, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Die zweite Elektrode kann einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode (z. B. an ein langes Seitenende davon) umfassen und sich über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe, angrenzend an eine Kante des Separators (z. B. an ein langes Seitenende davon) hinaus (und/oder aus diesem freiliegend oder freiliegend) erstrecken, und ein Teil des unbeschichteten Abschnitts kann in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen sein, insbesondere in Richtung des Kerns, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst. In einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs kann die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr betragen, insbesondere 12 oder mehr oder 18 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr oder 22 oder mehr.
  • Wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und ein Wert als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, kann auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist, ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, eine Bedingung erfüllen, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr, insbesondere 12 oder mehr oder 18 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr oder 22 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % betragen.
  • Das Längenverhältnis des radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, kann auf Basis des relativen radialen Positionsbereichs, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist, 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 % betragen.
  • Es kann eine Wicklungsstruktur bereitgestellt sein, die alternativ als Spiralstruktur bezeichnet werden kann. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können eine jeweilige Wicklungsstruktur aufweisen. Die Wicklungsstruktur kann sich auf die Struktur der ersten Elektrode, der zweiten Elektrode und/oder des Separators in einer um die Wicklungsachse gewickelten Konfiguration beziehen. Die Wicklungsstruktur kann einen Kern und einen Außenumfang definieren. Die Wicklungsstruktur kann eine Vielzahl an Wicklungsgängen umfassen. Der 1-te Wicklungsgang der Wicklungsstruktur kann dem Kern entsprechen. Die Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann eine Anzahl n1 an Wicklungsgängen umfassen. Die Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann eine Anzahl n2 an Wicklungsgängen umfassen. Die Wicklungsstruktur kann sich in der Umfangsrichtung in einer spiralartigen Weise von einer inneren Anschlusswicklungskante des 1-ten Wicklungsgangs zu einer äußeren Anschlusswicklungskante des n1*-ten oder n2*-ten Wicklungsgangs erstrecken, wobei n1 die Anzahl an Wicklungsgängen der ersten Elektrode bezeichnet und/oder wobei n2 die Anzahl an Wicklungsgängen der zweiten Elektrode bezeichnet. Insbesondere kann n1 gleich n2 sein.
  • Eine relative Radialposition R1,k bezieht sich auf eine Position eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs der ersten Elektrode. Eine relative Radialposition R2,k bezieht sich auf eine Position eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs der zweiten Elektrode. In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweisen.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweisen, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen sein.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweisen.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweisen, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet ist.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen sein.
  • Der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode kann in eine Vielzahl an separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind.
  • Eine separate Lasche kann alternativ als Segment bezeichnet werden. Alternativ kann eine separate Lasche als Trennteil oder ausgeprägtes Schnittteil bezeichnet werden. Eine oder beide der ersten und zweiten Elektrode können mit separaten Laschen versehen sein. Die separaten Laschen der ersten Elektrode können unabhängig voneinander biegbar sein. Die separaten Laschen der zweiten Elektrode können unabhängig voneinander biegbar sein.
  • Falls sowohl die erste Elektrode als auch die zweite Elektrode mit einem unbeschichteten Abschnitt versehen sind, der in einer radialen Richtung gebogen ist, kann der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode an einer ersten (oberen) Kante, insbesondere einer ersten Seitenkante, der ersten Elektrode vorgesehen sein, und der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode kann an einer zweiten (unteren) Kante, insbesondere einer zweiten Seitenkante, der zweiten Elektrode vorgesehen sein, wobei die erste Kante und die zweite Kante in Bezug aufeinander und/oder in Bezug auf die Wicklungsachsenrichtung gegenüberliegend angeordnet sind.
  • Jede der Vielzahl von separaten Laschen kann eine geometrische Form aufweisen, die eine Biegelinie als eine Basis verwendet, und die geometrische Form kann durch Verbinden einer oder mehrerer gerader Linien, einer oder mehrerer Kurven oder einer Kombination davon gebildet sein. Die geometrische Form kann symmetrisch sein. Die geometrische Form kann zum Beispiel eine Parabel, ein Dreieck, ein Prisma oder eine andere geometrische Form sein.
  • Eine Biegelinie kann die Form einer geraden Linie oder eines Bogens aufweisen. Die Biegelinie kann sich entlang der Kante der jeweiligen ersten oder zweiten Elektrode in der Wicklungsrichtung erstrecken. Insbesondere kann die Biegelinie eine Bogenlänge entlang der Kante der jeweiligen ersten oder zweiten Elektrode in der Wicklungsrichtung definieren. Die Biegelinie kann die jeweilige erste oder zweite Elektrode in einen ersten, sich im Allgemeinen zylindrisch erstreckenden Spiral- oder Spulenabschnitt und in einen zweiten gebogenen Abschnitt trennen, in dem die überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung aufeinander gestapelt sind. In dem Spiral- oder Spulenabschnitt kann der Querschnitt der ersten oder zweiten Elektrode in Bezug auf die Wicklungsachse in der Wicklungsachsenrichtung konstant sein. In dem Spiral- oder Spulenabschnitt kann sich die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode im Allgemeinen parallel zur Wicklungsachse erstrecken. In dem Spiral- oder Spulenabschnitt können angrenzende Wicklungsgängen der jeweiligen ersten oder zweiten Elektrode durch den Separator in der radialen Richtung getrennt sein. In dem gebogenen Abschnitt können der unbeschichtete Abschnitt und/oder seine separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung miteinander in Eingriff stehen. In dem gebogenen Abschnitt können der unbeschichtete Abschnitt und/oder seine separaten Laschen mit einer Neigung in Bezug auf die Wicklungsachse ausgerichtet sein. Die radiale Richtung kann als eine Richtung radial in Bezug auf die Wicklungsachse definiert sein.
  • Die geometrische Form kann eine Breite aufweisen, die schrittweise oder kontinuierlich von der Basis zur Oberseite abnimmt. Wenn der unbeschichtete Abschnitt in der radialen Richtung gebogen ist, kann die Oberseite den Teil bezeichnen, der der Wicklungsachse am nächsten ist.
  • Ein unterer Innenwinkel der geometrischen Form zwischen der Basis und einer Seite, die die Basis schneidet, kann 60 Grad bis 85 Grad betragen. Der untere Innenwinkel kann mindestens 65 Grad, insbesondere mindestens 70 Grad, und/oder nicht mehr als 80 Grad, insbesondere nicht mehr als 75 Grad, betragen. Der untere Innenwinkel am ersten Ende der Basis kann gleich dem unteren Innenwinkel am zweiten Ende der Basis sein.
  • Die unteren Innenwinkel der Mehrzahl von separaten Laschen können schrittweise oder kontinuierlich entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunehmen. Kontinuierlich, im Gegensatz zu schrittweise, kann alternativ als allmählich beschrieben werden.
  • Jede der Vielzahl separater Laschen kann eine geometrische Form aufweisen, die eine Biegelinie als Basis hat, und wenn r ein Radius eines Wicklungsgangs ist, in dem die separate Lasche basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist, Larc eine Bogenlänge eines Wicklungsgangs ist, die einem unteren Abschnitt der separaten Lasche entspricht, und θassumption ein unterer Innenwinkel der separaten Lasche unter der Annahme ist, dass Seiten eines Paars von separaten Laschen, die benachbart in des Wicklungsgangs mit dem Radius von r angeordnet sind, wobei ein tatsächlicher unterer Innenwinkel θreal des Paars von separaten Laschen, die benachbart angeordnet sind, kann folgende Formel erfüllt werden: θ real > θ assumption
    Figure DE202022002771U1_0001
     θ assumption = 90 ° − 360 ° * ( L arc / 2 π r ) * 0,5.
    Figure DE202022002771U1_0002
  • Ein Umfangswinkel, der der Bogenlänge Larc des Wicklungsgangs entspricht, der zum unteren Abschnitt der separaten Lasche basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe korrespondiert, kann 45 Grad oder weniger betragen. Der Umfangswinkel, der der Bogenlänge Larc des Wicklungsgangs entspricht, der zum unteren Abschnitt der separaten Lasche korrespondiert, kann 30 Grad oder weniger, 20 Grad oder weniger oder 10 Grad oder weniger betragen. Der Umfangswinkel, der der Bogenlänge Larc des Wicklungsgangs entspricht, der zum unteren Abschnitt der separaten Lasche korrespondiert, kann nicht weniger als 1 Grad, nicht weniger als 5 Grad oder nicht weniger als 10 Grad betragen.
  • Wenn ein Überlappungsverhältnis der separaten Laschen, die benachbart in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet sind, unter Verwendung einer Formel (θreal / θassumption -1) definiert ist, kann das Überlappungsverhältnis der separaten Laschen größer als 0 und/oder gleich oder kleiner als 0,05 sein.
  • Wenn ein virtueller Kreis gezogen wird, der durch ein Paar von in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe benachbart angeordnete, separate Laschen verläuft, kann ein Paar von Bögen, die durch jede separate Lasche verlaufen, aufeinander liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein).
  • Wenn ein Verhältnis einer Länge des überlappenden Bogens zu einer Länge des Bogens, der durch jede separate Lasche verläuft, als ein Überlappungsverhältnis definiert ist, kann das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche größer als 0 und/oder gleich oder kleiner als 0,05 sein.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweisen und nicht zum Kern hin gebogen sein.
  • Die Höhe eines unbeschichteten Abschnitts kann sich auf die Erstreckung des unbeschichteten Abschnitts in der Richtung weg von dem Separator beziehen, über den sich der unbeschichtete Abschnitt hinaus erstreckt. Insbesondere kann sich die Höhe eines unbeschichteten Abschnitts vor dem Biegen auf die Wicklungsachsenrichtung beziehen. Insbesondere kann sich die Höhe eines unbeschichteten Abschnitts nach dem Biegen auf den Abstand von der Unterseite einer Lasche und/oder von der Biegelinie in der Richtung weg von dem Separator beziehen, über den der unbeschichtete Abschnitt vorsteht.
  • Eine Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,1 zur ersten relativen radialen Position R1,k* entspricht, kann 1 % bis 30 % betragen, in Relation zu einer Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,k*+1 zur relativen radialen Position 1 entspricht.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs sein.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts blockiert sein, der sich in einem Bereich von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 befindet. Ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90rc kann in der Wicklungsachsenrichtung frei von separaten Laschen der ersten Elektrode sein und/oder den gebogenen unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode freigeben.
  • Eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d1,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen Radialposition R1,k*+1 können die folgende Formel erfüllen: fd 1, k * + 1 + 0,90 * rc ≤ d 1, k * + 1 .
    Figure DE202022002771U1_0003
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweisen und nicht zum Kern hin gebogen sein.
  • Eine Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen Radialposition R2,1 zur ersten relativen Radialposition R2,k* entspricht, kann 1 % bis 30 % betragen, in Relation zu einer Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen Radialposition R2,k*+1 zur relativen Radialposition 1 entspricht.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs sein.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts der zweiten Elektrode blockiert sein, der sich in einem Bereich von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 befindet. Ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90rc kann in der Wicklungsachsenrichtung frei von separaten Laschen der zweiten Elektrode sein und/oder den gebogenen unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode freigeben.
  • Eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d2,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen Radialposition R2,k*+1 können die folgende Formel erfüllen: fd 2, k * + 1 + 0,90 * r c ≤ d 2, k * + 1 .
    Figure DE202022002771U1_0004
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer zweiten relativen Radialposition R1,k@ eines voreingestellten k@-ter -Wicklungsgangs in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, deren Höhen allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  • Eine radiale Länge des Bereichs von der relativen Radialposition R1,k*+1 zur zweiten relativen Radialposition R1,k@ kann in Relation zu einem einem Radius der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe1 % bis 56 % betragen.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k@+1 eines voreingestellten k@+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, und die Vielzahl von separaten Laschen kann im Wesentlichen die gleiche Höhe von der relativen Radialposition R1,k@+1 zur relativen Radialposition 1 aufweisen.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer zweiten relativen Radialposition R2,k@ eines vorbestimmten k@-ter -Wicklungsgangs in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, deren Höhen schrittweise oder allmählich entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  • Eine radiale Länge des Bereichs von der relativen Radialposition R2,k*+1 zur zweiten relativen Radialposition R2,k@ kann in Relation zu einem Radius der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe 1 % bis 56 % betragen.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k@+1 eines k@+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt sein, und die Mehrzahl von separaten Laschen kann im Wesentlichen die gleiche Höhe von der relativen Radialposition R2,k@+1 zur relativen Radialposition 1 aufweisen.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere zum Kern hin, gebogen ist, in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, und mindestens eine Höhe der Vielzahl von separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung kann einzeln oder gruppenweise kontinuierlich (allmählich) oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung zunehmen.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode kann der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, und mindestens eine Höhe der Vielzahl von separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung kann einzeln oder gruppenweise kontinuierlich (allmählich) oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung zunehmen.
  • Jede der Vielzahl an separaten Laschen kann zumindest eine Bedingung umfassend eine auf eine Breite von 1 mm bis 11 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung; eine auf eine Höhe von 2 mm bis 10 mm in der Wicklungsachsenrichtung bezogene Bedingung; und eine auf eine Trennungsteilung von 0,05 mm bis 1 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung erfüllen.
  • Eine Schnittnut kann zwischen der Vielzahl an separaten Laschen angeordnet sein, und ein vorbestimmter Spalt kann zwischen einem Boden der Schnittnut und der Aktivmassenschicht der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode vorgesehen sein. Nuten und Laschen können entlang der Kante in der Wicklungsrichtung abwechselnd angeordnet sein. Jedes Paar von in der Wicklungsrichtung unmittelbar aneinander angrenzenden Laschen kann durch eine jeweilige Nut voneinander getrennt sein.
  • Der Spalt kann eine Länge von 0,2 mm bis 4 mm aufweisen. Insbesondere kann der Spalt eine Länge von zumindest 0,2 mm, insbesondere zumindest 0,5 mm, insbesondere zumindest 1 mm aufweisen. Insbesondere kann der Spalt eine Länge von nicht mehr als 4 mm, insbesondere nicht mehr als 3 mm, insbesondere nicht mehr als 2 mm aufweisen.
  • Die Vielzahl an separaten Laschen kann eine Vielzahl an separaten Laschengruppen entlang der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe bilden, und separate Laschen, die zu derselben separaten Laschengruppe gehören, können in Bezug auf mindestens eine Breite in der Wicklungsrichtung, eine Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung im Wesentlichen gleich sein. Separate Laschengruppen oder einfach gesagt: Laschengruppen können Trennlaschen einer jeweiligen Stufe definieren, falls separate Laschen stufenweise variieren.
  • Die separaten Laschen, die zu derselben separaten Laschengruppe gehören, können so konfiguriert sein, dass zumindest die Breite in der Wicklungsrichtung, die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder die Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunimmt.
  • Zumindest ein Teil der Vielzahl an separaten Laschengruppen kann in demselben Wicklungsgang der Elektrodenbaugruppe angeordnet sein.
  • Der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, kann von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfassen. Der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl kann als ein Bereich definiert sein, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin zunimmt. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl kann als ein Bereich von einer Radialposition, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer Radialposition, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, definiert sein. Eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl kann in Relation zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % betragen.
  • Der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, kann von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfassen. Der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl kann auf Basis der Wicklungsachse als ein Bereich, insbesondere ein kreisförmiger oder ringförmiger Bereich, definiert sein, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin zunimmt. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl kann auf Basis der Wicklungsachse von einer Radialposition, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer Radialposition, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, als ein Bereich, insbesondere ein kreisförmiger oder ringförmiger Bereich, definiert sein. Eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl kann in Relation zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % betragen.
  • Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können eine Dicke von 80 µm bis 250 µm aufweisen. Die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode können eine Dicke von mindestens 100 µm, mindestens 120 µm oder mindestens 150 µm und/oder nicht mehr als 230 µm, nicht mehr als 210 µm oder nicht mehr als 200 µm aufweisen. Ein Intervall der unbeschichteten Abschnitte, die sich an Wicklungsgängen angrenzend in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe befinden, kann 200 µm bis 500 µm betragen. Das Intervall der unbeschichteten Abschnitte, die sich an Wicklungsgängen angrenzend in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe befinden, kann eine Dicke von mindestens 200 µm, mindestens 250 µm oder mindestens 300 µm und/oder nicht mehr als 500 µm, nicht mehr als 450 µm oder nicht mehr als 400 µm aufweisen.
  • Der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode kann eine Dicke von 10 µm bis 25 µm, insbesondere 15 µm bis 20 µm aufweisen.
  • Der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode kann eine Dicke von 5 µm bis 20 µm, insbesondere 10 µm bis 15 µm aufweisen.
  • In dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, kann eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm, insbesondere 200 µm bis 800 µm, insbesondere 300 µm bis 600 µm betragen.
  • Der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode kann in eine Vielzahl separater Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 % betragen kann.
  • In dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, kann eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm, insbesondere 100 µm bis 600 µm, insbesondere 150 µm bis 450 µm betragen.
  • Der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode kann in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 % betragen kann,
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Elektrodenbaugruppe bereitgestellt sein, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode (z. B. ein langes Seitenende davon) umfasst und sich über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere an der Kante der ersten Elektrode, erstreckt (und/oder aus diesem freiliegt), und wobei ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm, insbesondere 200 µm bis 800 µm, insbesondere 300 µm bis 600 µm beträgt.
  • Der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode kann in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 %, insbesondere 2,0 % bis 12 %, insbesondere 5 % bis 10 % betragen kann.
  • Die zweite Elektrode kann einen zweiten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode (z. B. an einem langen Seitenende davon) und sich über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckend (und/oder aus diesem freiliegend) umfassen, wobei ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere in Richtung des Kerns, gebogen sein kann, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei in einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm, insbesondere 100 µm bis 600 µm, insbesondere 150 µm bis 450 µm betragen kann.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode kann in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 %, insbesondere 1,0 % bis 10 %, insbesondere 2 % bis 5 % betragen kann.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Batterie bereitgestellt werden, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei mindestens eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt beinhaltet, der an eine Kante der zweiten Elektrode (z. B. an einem langen Seitenende davon) angrenzt und sich über den Separator hinaus (und/oder aus diesem freiliegend) entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, insbesondere an der Kante der ersten Elektrode, und mindestens ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des Biegeoberflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Schichten des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt; ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen Stromabnehmer, der an den Biegeoberflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des Stromabnehmers den Biegeoberflächenbereich überlappt, in dem die Anzahl der gestapelten Schichten des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt.
  • Die erste Elektrode kann einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode (z. B. an dem langen Seitenende davon) umfassen und sich über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere an der Kante der ersten Elektrode, erstrecken (und/oder daraus freiliegen), und wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, kann ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des ersten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % auf Basis eines relativen Radialpositionsbereichs betragen, in dem der erste unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Die zweite Elektrode kann einen zweiten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode (z. B. an dem langen Seitenende davon) umfassen und sich über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe hinaus (und/oder aus diesem freiliegend) erstrecken, und wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, kann ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des zweiten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % auf Basis eines relativen Radialpositionsbereichs betragen, in dem der zweite unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Der Schweißbereich des Stromabnehmers kann auf dem Biegeflächenbereich liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein), in dem die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr um 50 % oder mehr beträgt. Der Schweißbereich kann auf dem Biegeflächenbereich liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein), in dem die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr, insbesondere 12 oder mehr oder 18 oder mehr, insbesondere 20 oder mehr oder 22 oder mehr, um 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 75 % oder mehr beträgt.
  • Der Schweißbereich des Stromabnehmers kann eine Schweißfestigkeit von 2 kf/cm2 oder mehr, insbesondere 5 kf/cm2 oder mehr, insbesondere 10 kf/cm2 oder mehr aufweisen.
  • Alternativ oder zusätzlich kann eine Batterie bereitgestellt werden, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Grundlage einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode (z. B. an einem langen Seitenende davon) beinhaltet und sich über den Separator hinaus (und/oder aus diesem freiliegend) entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe angrenzend an eine Kante des Separators (z. B. an einem langen Seitenende davon) erstreckt, und ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt, ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen ersten Stromabnehmer, der an den ersten Biegeflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers den Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm, insbesondere 200 µm bis 800 µm, insbesondere 300 µm bis 600 µm beträgt.
  • Der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode kann in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem ersten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des ersten Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 %, insbesondere 2,0 % bis 12 %, insbesondere 5 % bis 10 %, betragen kann.
  • Die Schweißfestigkeit des ersten Stromabnehmers liegt im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 5 kf/cm2 oder mehr, insbesondere 10 kf/cm2 oder mehr.
  • Die zweite Elektrode kann einen zweiten unbeschichteten Abschnitt umfassen, der an eine Kante der zweiten Elektrode angrenzt (z. B. an einem langen Seitenende davon) und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend ist, insbesondere an der Kante der ersten Elektrode, wobei ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe, insbesondere zum Kern hin, gebogen sein kann, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden. In einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs kann eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm, insbesondere 100 µm bis 600 µm, insbesondere 150 µm bis 450 µm betragen, wobei die Batterie einen zweiten Stromabnehmer umfassen kann, der an den zweiten Biegeflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, und der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers kann auf dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein), in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm, insbesondere 100 µm bis 600 µm, insbesondere 150 µm bis 450 µm beträgt.
  • Der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode kann in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt sein, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfassen kann, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem zweiten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des zweiten Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 %, insbesondere 1,0 % bis 10 %, insbesondere 2 % bis 5 % betragen kann.
  • Die Schweißfestigkeit des zweiten Stromabnehmers liegt im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 5 kf/cm2 oder mehr, insbesondere 10 kf/cm2 oder mehr.
  • Der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers kann auf dem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein), in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm, insbesondere 200 µm bis 800 µm, insbesondere 300 µm bis 600 µm, um 50 % oder mehr, insbesondere 60 % oder mehr, insbesondere 75 % oder mehr beträgt.
  • Der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers kann auf dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs liegen (überlappen, kontaktieren, gekoppelt sein), in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm, insbesondere 100 µm bis 600 µm, insbesondere 150 µm bis 450 µm, um 50 % oder mehr, insbesondere 60 % oder mehr, insbesondere 75 % oder mehr beträgt.
  • Alternativ oder zusätzlich kann ein Batteriepack bereitgestellt sein, der mindestens eine oder mehrere der vorstehend beschriebenen Batterien umfasst, und ein Fahrzeug, das mindestens einen oder mehrere der Batteriepacks umfasst.
  • VORTEILHAFTE WIRKUNGEN
  • Beim Biegen der unbeschichteten Abschnitte, die an beiden Enden der Elektrodenbaugruppe freiliegen, kann verhindert werden, dass der Separator oder die Aktivmaterialschicht beschädigt wird, selbst wenn die Schweißleistung erhöht wird, indem ein Bereich, in dem der unbeschichtete Abschnitt in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in 10 oder mehr Lagen überlappt ist, ausreichend gesichert wird.
  • Da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe verbessert ist, kann verhindert werden, dass der Hohlraum im Kern der Elektrodenbaugruppe blockiert wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird. Somit können der Elektrolytinjektionsprozess und der Schweißprozess des Batteriegehäuses und des Stromabnehmers einfach ausgeführt werden.
  • Da der Biegeoberflächenbereich des unbeschichteten Abschnitts anstelle einer streifenförmigen Elektrodenlasche direkt an den Stromabnehmer geschweißt ist, ist es möglich, eine Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand bereitzustellen.
  • Es ist möglich, eine Batterie mit einer Struktur, die einen niedrigen Innenwiderstand aufweist und die Schweißfestigkeit zwischen dem Stromabnehmer und dem unbeschichteten Abschnitt verbessert, und einen Batteriepack und ein Fahrzeug, das die Batterie umfasst, bereitzustellen.
  • Zusätzlich kann die vorliegende Offenbarung mehrere andere Effekte aufweisen, und solche Effekte werden in jeder Ausführungsform beschrieben, oder jede Beschreibung, die für einen Fachmann leicht abgeleitet werden kann, wird für einen Effekt weggelassen.
  • Figurenliste
  • Die beigefügten Zeichnungen veranschaulichen eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung und dienen zusammen mit der vorangehenden Offenbarung dazu, ein weitergehendes Verständnis der technischen Merkmale der vorliegenden Offenbarung zu liefern, folglich 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 Elektrodenwickelprozess der herkömmlichen laschenlosen, zylindrischen Batterie zeigt.
    • 3 ist ein Diagramm, das einen Schweißprozess eines Stromabnehmers an einen Biegeflächenbereich eines unbeschichteten Abschnitts in der herkömmlichen laschenlosen, zylindrischen Batterie zeigt.
    • 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode zeigt.
    • 5 ist ein Diagramm, das die Definitionen von Breite, Höhe und Trennungsteilung einer separaten Lasche zeigt.
    • 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Bedingungungen bezüglich der Überlappung separater Laschen.
    • 7a und 7b sind Diagramme, die eine obere Querschnittsstruktur bzw. eine untere Querschnittsstruktur einer Elektrodenbaugruppe zeigen, bevor die gebogene Struktur eines unbeschichteten Abschnitts gebildet wird.
    • 8a und 8b sind eine Schnittansicht und eine perspektivische Ansicht, die eine Elektrodenbaugruppe zeigen, in der der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden.
    • 9a ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe mit einem Radius von 22 mm zeigt, die in einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 enthalten ist, in der separate Laschen einer ersten Elektrode in einer radialen Richtung überlappt sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wenn die separaten Laschen vom Außenumfang zum Kern gebogen sind, ohne in einer Umfangsrichtung überlappt zu sein.
    • 9b ist eine Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe mit einem Radius von 22 mm zeigt, die in der zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 enthalten ist, in der die separaten Laschen der ersten Elektrode in der radialen Richtung und in der Umfangsrichtung überlappt sind, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wenn die separaten Laschen vom Außenumfang zum Kern gebogen sind, während sie in der Umfangsrichtung überlappt sind.
    • 10 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß einer ersten Ausführungsform entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 11 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie gemäß einer zweiten Ausführungsform entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
    • 12 ist eine Draufsicht, die eine Struktur eines ersten Stromabnehmers zeigt.
    • 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Struktur eines zweiten Stromabnehmers der vorliegenden Offenbarung zeigt.
    • 14 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem mehrere zylindrische Batterien elektrisch verbunden sind.
    • 15 ist eine teilweise vergrößerte Draufsicht, die die elektrische Verbindung der mehreren zylindrischen Batterien von 14 im Detail zeigt.
    • 16 ist ein Diagramm, das schematisch einen Batteriepack zeigt, der die zylindrische Batterie umfasst.
    • 17 ist ein Diagramm, das ein Fahrzeug zeigt, das den Batteriepack umfasst.
  • BEISPIELE
  • Im Folgenden werden Beispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben. Vor der Beschreibung sei klar, dass die in der Beschreibung und den beigefügten Ansprüchen verwendeten Begriffe nicht als auf allgemeine und wortwörtliche Bedeutungen beschränkt ausgelegt werden sollten, sondern auf der 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 für die beste Erklärung angemessen zu definieren.
  • Daher ist die hier vorgeschlagene Beschreibung lediglich ein bevorzugtes Beispiel nur zum Zwecke der Veranschaulichung, das den Umfang der Offenbarung nicht einschränken soll, so dass es sich versteht, dass andere Äquivalente und Modifikationen dazu ausgeführt werden könnten, ohne vom Umfang der Offenbarung abzuweichen.
  • Zunächst wird eine Elektrodenbaugruppe beschrieben. Die Elektrodenbaugruppe ist eine Elektrodenbaugruppe vom Typ Jelly-Roll-Struktur, in der eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode, die eine Plattenform und einen dazwischen angeordneten Separator aufweisen, auf Basis einer Achse gewickelt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf den spezifischen Typ der Elektrodenbaugruppe beschränkt, und somit kann die Elektrodenbaugruppe eine beliebige gerollte Struktur aufweisen, die aus dem Stand der Technik bekannt ist.
  • Insbesondere umfasst zumindest die ersten Elektrode und/oder die zweite Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt, der frei von (d. h. nicht mit) einer Aktivmasse (Aktivmaterial) angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode (z. B. an einem langen Seitenende davon) in der Wickelrichtung ist. Zumindest ein Teil des unbeschichteten Abschnitts wird für sich genommen als eine Elektrodenlasche verwendet.
  • 4 ist eine Draufsicht, die eine Struktur einer Elektrode 40 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 4 umfasst die Elektrode 40 einen Stromkollektor 41, der aus einer Metallfolie hergestellt ist, und eine Aktivmaterialschicht 42. Die Metallfolie kann Aluminium oder Kupfer sein und wird entsprechend der Polarität der Elektrode 40 geeignet ausgewählt. Die Aktivmassenschicht 42 ist auf zumindest einer Oberfläche des Stromkollektors 41 ausgebildet und umfasst einen unbeschichteten Abschnitt 43 angrenzend an eine Seitenkante des Stromkollektors (z. B. ein langes Seitenende) in der Wickelrichtung X. Der unbeschichtete Abschnitt 43 ist ein Bereich, auf den die Aktivmasse nicht beschichtet ist. Eine isolierende Beschichtungsschicht 44 kann an einer Grenze zwischen der Aktivmassenschicht 42 und dem unbeschichteten Abschnitt 43 ausgebildet sein. Die isolierende Beschichtungsschicht 44 ist derart ausgebildet, dass zumindest ein Teil davon mit der Grenze zwischen der Aktivmassenschicht 42 und dem unbeschichteten Abschnitt 43 überlappt. Die isolierende Beschichtungsschicht 44 kann ein Polymerharz umfassen und kann einen anorganischen Füllstoff wie etwa Al2O3 umfassen. Der Bereich des unbeschichteten Abschnitts 43, in dem die isolierende Beschichtungsschicht 44 ausgebildet ist, entspricht auch dem unbeschichteten Abschnitt 43, da keine Aktivmassenschicht 42 vorhanden ist.
  • Ein Biegeteil des unbeschichteten Abschnitts 43 der Elektrode 40 kann eine Vielzahl an separaten Laschen 61 umfassen. Die Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann eine Höhe aufweisen, die schrittweise vom Kern zum Außenumfang hin zunimmt. Der Bereich, in dem die Höhe schrittweise zunimmt, ist der verbleibende Bereich mit Ausnahme des unbeschichteten Abschnitts angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe (ein kernseitiger unbeschichteter Abschnitt A). Der kernseitige unbeschichtete Abschnitt A weist eine relativ geringere Höhe als die anderen Abschnitte auf.
  • Die separate Lasche 61 kann durch Laserkerben ausgebildet werden. Die separate Lasche 61 kann durch einen bekannten Metallfolienschneidprozess wie Ultraschallschneiden oder Stanzen ausgebildet werden.
  • Wenn die Elektrode 40 gewickelt ist, kann jede separate Lasche 61 in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe, zum Beispiel zum Kern hin, an einer Biegelinie 62 gebogen werden. Der Kern bezieht sich auf den Hohlraum an der Wicklungsmitte der Elektrodenbaugruppe. Jede separate Lasche 61 weist eine geometrische Form unter Verwendung der Biegelinie 62 als eine Basis auf. In der geometrischen Form kann die Breite eines unteren Abschnitts davon größer sein als die Breite eines oberen Abschnitts davon. Außerdem kann in der geometrischen Form die Breite des unteren Abschnitts allmählich oder schrittweise (nicht gezeigt) zum oberen Abschnitt hin zunehmen. Die geometrische Form kann eine Trapezform aufweisen.
  • In einem modifizierten Beispiel kann die geometrische Form durch Verbinden einer oder mehrerer gerader Linien, einer oder mehrerer Kurven oder einer Kombination davon gebildet sein. In einem Beispiel kann die geometrische Form ein Polygon, wie etwa ein Dreieck, ein Rechteck oder ein Parallelogramm, sein. In einem anderen Beispiel kann die geometrische Form eine Bogenform, wie etwa einen Halbkreis, eine Halbellipse oder dergleichen, aufweisen.
  • Um zu verhindern, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die isolierende Beschichtungslage 44 während des Biegens der separaten Lasche 61 beschädigt werden, ist es vorzuziehen, einen vorbestimmten Spalt zwischen dem Boden (einem Abschnitt, der durch D4 in 5 angezeigt ist) der Schnittnut zwischen den separaten Laschen 61 und der Aktivmassenschicht 42 vorzusehen. Dies liegt daran, dass Spannung nahe dem Boden der Schnittnut konzentriert wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43 gebogen wird. Der Spalt beträgt insbesondere 0,2 mm bis 4 mm. Wenn der Spalt innerhalb des entsprechenden numerischen Bereichs eingestellt wird, kann verhindert werden, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die isolierende Beschichtungslage 44 nahe dem Boden der Schnittnut durch die Spannung, die während des Biegens der separaten Lasche 61 erzeugt wird, beschädigt werden. Zusätzlich verhindert der Spalt, dass die Aktivmassenschicht 42 und/oder die isolierende Beschichtungslage 44 aufgrund von Toleranzen während des Kerbens oder Schneidens der separaten Laschen 61 beschädigt werden.
  • Die Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann eine Mehrzahl von separaten Laschengruppen vom Kern zum Außenumfang bilden. Die Breite, Höhe und Trennungsteilung von separaten Laschen, die zu derselben separaten Laschengruppe gehören, können im Wesentlichen gleich sein.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Definitionen von Breite, Höhe und Trennungsteilung der separaten Lasche 61 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 5 ist eine Schnittnut 63 zwischen den separaten Laschen 61 gebildet. Eine Kante des unteren Abschnitts der Schnittnut 63 weist eine runde Form auf. Das heißt, die Schnittnut 63 umfasst einen im Wesentlichen flachen Bodenabschnitt 63a und einen runden Abschnitt 63c. Der runde Abschnitt 63c verbindet den Bodenabschnitt 63a und die Seite 63b der separaten Lasche 61. In einem modifizierten Beispiel kann der Bodenabschnitt 63a der Schnittnut 63 durch eine Bogenform ersetzt sein. In diesem Fall können die Seiten 63b der separaten Laschen 61 durch die Bogenform des Bodenabschnitts 63a glatt verbunden sein.
  • Der Krümmungsradius des runden Abschnitts 63c kann größer als 0 und kleiner oder gleich 0,5 mm, insbesondere größer als 0 und kleiner oder gleich 0,1 mm sein. Der runde Abschnitt 63c kann einen Krümmungsradius von 0,01 mm bis 0,05 mm aufweisen. Wenn der Krümmungsradius des runden Abschnitts 63c den obigen numerischen Bereich erfüllt, kann verhindert werden, dass Risse in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 auftreten, während sich die Elektrode 40 in dem Wickelprozess oder dergleichen bewegt.
  • Die Breite (D1), Höhe (D2) und Trennungsteilung (D3) der separaten Lasche 61 sind so ausgelegt, dass sie eine abnormale Verformung des unbeschichteten Abschnitts 43 so weit wie möglich verhindern, während die Anzahl der gestapelten Schichten des unbeschichteten Abschnitts 43 ausreichend erhöht wird, um zu verhindern, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 während des Biegens des unbeschichteten Abschnitts 43 zerrissen wird, und die Schweißfestigkeit des unbeschichteten Abschnitts 43 zu verbessern. Abnormale Verformung bedeutet, dass der unbeschichtete Abschnitt unter dem Biegepunkt keinen geraden Zustand beibehält, sondern nach unten sinkt, um unregelmäßig verformt zu werden. Der Biegepunkt kann ein Punkt sein, der um 2 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger, von der Unterseite der Schnittnut 63, die durch D4 angegeben ist, beabstandet ist.
  • Die Breite (D1) der separaten Lasche 61 ist als eine Länge zwischen zwei Punkten definiert, an denen zwei gerade Linien, die sich von beiden Seiten 63b der separaten Lasche 61 erstrecken, auf eine gerade Linie treffen, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt. Die Höhe der separaten Lasche 61 ist als der kürzeste Abstand zwischen der obersten Seite der separaten Lasche 61 und einer geraden Linie, die sich von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 erstreckt, definiert. Die Trennungsteilung (D3) der separaten Lasche 61 ist als eine Länge zwischen zwei Punkten 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 Seitenwänden 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 sein, die sich von der Seite 63b und/oder dem unteren Abschnitt 63a erstreckt.
  • Die Breite (D1) der separaten Lasche 61 kann im Bereich von 1 mm bis 11 mm eingestellt werden. Wenn D1 kleiner als 1 mm ist, wird ein nicht überlappender Bereich oder ein Leerraum (Spalt) erzeugt, um dadurch die Schweißfestigkeit nicht ausreichend zu sichern, wenn die separate Lasche 61 in Richtung des Kerns gebogen wird. Wenn D1 11 mm überschreitet, besteht währenddessen die Möglichkeit, dass der unbeschichtete Abschnitt 43 nahe dem Biegepunkt (D4) aufgrund von Spannung zerrissen wird, wenn die separate Lasche 61 gebogen wird. Der Biegepunkt D4 kann von dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 beabstandet sein. Der Trennungsabstand kann 2 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger, betragen. Außerdem kann die Höhe der separaten Lasche 61 im Bereich von 2 mm bis 10 mm eingestellt sein. Wenn D2 kleiner als 2 mm ist, kann ein nicht überlappender Bereich oder ein Leerraum (Spalt) erzeugt werden, um dadurch die Schweißfestigkeit nicht ausreichend zu sichern, wenn die separate Lasche 61 in Richtung des Kerns gebogen wird. Wenn D2 10 mm überschreitet, ist es währenddessen schwierig, eine Elektrode herzustellen, während die Ebenheit des unbeschichteten Abschnitts in der Wickelrichtung X gleichmäßig beibehalten wird. Das heißt, die Überhöhe des unbeschichteten Abschnitts verursacht eine gewölbte Oberfläche in dem unbeschichteten Abschnitt. Außerdem kann die Trennungsteilung (D3) der separaten Lasche 61 im Bereich von 0,05 mm bis 1 mm eingestellt werden. Wenn D3 kleiner als 0,05 mm ist, kann ein Riss an dem unbeschichteten Abschnitt 43 nahe dem Boden der Schnittnut 63 aufgrund von Spannung auftreten, wenn sich die Elektrode 40 in dem Wickelprozess oder dergleichen bewegt. Wenn D3 derweil 1 mm überschreitet, kann ein nicht überlappender Bereich, in dem die separaten Laschen 61 einander nicht überlappen, oder ein Leerraum (Spalt) erzeugt werden, wodurch keine hinreichende Schweißfestigkeit gewährleistet würde, falls die separate Lasche 61 gebogen wird.
  • Wenn derweil der Stromabnehmer 41 der Elektrode 40 aus Aluminium besteht, ist es weiter bevorzugt, die Trennungsteilung D3 auf 0,5 mm oder mehr einzustellen. Wenn D3 0,5 mm oder mehr beträgt, kann verhindert werden, dass Risse in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 auftreten, selbst wenn sich die Elektrode 40 mit einer Geschwindigkeit von 100 mm/s oder mehr unter einer Spannung von 300 gf oder mehr in dem Wickelprozess oder dergleichen bewegt.
  • Gemäß den Versuchsergebnissen, wenn der Stromabnehmer 41 der Elektrode 40 eine Aluminiumfolie mit einer Dicke von 15 µm ist und D3 0,5 mm oder mehr beträgt, treten in dem unteren Abschnitt der Schnittnut 63 keine Risse auf, wenn sich die Elektrode 40 unter den obigen Bewegungsbedingungen bewegt.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4 ist die Breite (dA) des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A durch Anwenden einer Bedingung gestaltet, wonach sie den Kern der Elektrodenbaugruppe nicht um 90 % oder mehr bedeckt, wenn die separaten Laschen 61 zu dem Kern hin gebogen sind.
  • In einem Beispiel kann die Breite (dA) des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A proportional zu der Biegelänge der separaten Lasche 61 der Gruppe 1 zunehmen. Die Biegelänge entspricht der Höhe der separaten Lasche 61 basierend auf dem Biegepunkt 62 (4).
  • In einem spezifischen Beispiel, wenn die Elektrode 40 zur Herstellung einer Elektrodenbaugruppe einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 verwendet wird, kann die Breite (dA) des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A gemäß dem Durchmesser des Kerns der Elektrodenbaugruppe auf 180 mm bis 350 mm eingestellt werden.
  • Das Verhältnis dA /Le der Breite (dA) des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts (A) zu der langen Seitenlänge (Le) der Elektrode 40 kann 1% bis 30% betragen. In einer großen zylindrischen Batterie mit einem Durchmesser von 46 mm ist die Länge der Elektrode 40 von 3000 mm bis 5000 mm recht lang, so dass der kernseitige unbeschichtete Abschnitt (A) lang genug ausgelegt werden kann. In zylindrischen Batterien mit einem Formfaktor von 1865 oder 2170 liegt die Elektrodenlänge im Bereich von 600 mm bis 1200 mm. Bei konventionellen zylindrischen Batterien ist es schwierig, das Verhältnis dA/Le innerhalb des obigen numerischen Bereichs zu erreichen.
  • Die Breite jeder separaten Laschengruppe kann so gestaltet sein, dass sie denselben Wicklungsgang der Elektrodenbaugruppe bildet.
  • Die Breite jeder separaten Laschengruppe kann so gestaltet sein, dass sie eine Mehrzahl von Wicklungsgängen der Elektrodenbaugruppe bildet.
  • In einer Modifikation kann die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der separaten Lasche 61, die zu derselben separaten Laschengruppe gehört, innerhalb der Gruppe oder zwischen den Gruppen allmählich und/oder schrittweise und/oder unregelmäßig erhöht oder verringert werden.
  • Die Gruppen 1 bis 7 sind nur ein Beispiel für separate Laschengruppen. Die Anzahl der Gruppen und die Anzahl der in jeder Gruppe enthaltenen separaten Laschen 61 kann so eingestellt werden, dass Spannung während des Biegeprozesses des unbeschichteten Abschnitts 43 so weit wie möglich verteilt wird, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, um den Spalt zwischen den Seiten 63b der separaten Laschen 61 zu minimieren und um zu ermöglichen, dass die separaten Laschen 61 in mehreren Lagen entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe überlappt werden, ohne miteinander zu kollidieren.
  • In einer Modifikation können separate Laschen einiger Gruppen entfernt werden. In diesem Fall kann der unbeschichtete Abschnitt in einem Bereich, aus dem die separaten Laschen entfernt werden, die gleiche Höhe wie der kernseitige unbeschichtete Abschnitt A aufweisen.
  • Die Elektrode 40 kann in einen höhenvariablen Bereich, in dem sich die Höhe der separaten Lasche 61 entlang der langen Seitenrichtung ändert, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem die Höhe der separaten Lasche 61 einheitlich ist, unterteilt sein.
  • In der Elektrode 40 ist der höhenvariable Bereich ein Bereich, der den Gruppen 1 bis 7 entspricht, und der höheneinheitliche Bereich ist ein Bereich, der sich nahe dem Außenumfang anstatt der Gruppe 7 befindet.
  • In einem spezifischen Beispiel kann die Breite (dA) des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A 180 mm bis 350 mm betragen. Die Breite der Gruppe 1 kann 35 % bis 55 % der Breite des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A betragen. Die Breite der Gruppe 2 kann 120 % bis 150 % der Breite der Gruppe 1 betragen. Die Breite der Gruppe 3 kann 110 % bis 135 % der Breite der Gruppe 2 betragen. Die Breite der Gruppe 4 kann 75 % bis 90 % der Breite der Gruppe 3 betragen. Die Breite der Gruppe 5 kann 120 % bis 150 % der Breite der Gruppe 4 betragen. Die Breite der Gruppe 6 kann 100 % bis 120 % der Breite der Gruppe 5 betragen. Die Breite der Gruppe 7 kann 90 % bis 120 % der Breite der Gruppe 6 betragen.
  • Der Grund dafür, dass die Breiten der Gruppen 1 bis 7 kein konstantes Erhöhungs- oder Verringerungsmuster zeigen, besteht darin, dass die Breite der separaten Lasche von Gruppe 1 zu Gruppe 7 allmählich zunimmt, aber die Anzahl der separaten Laschen, die in der Gruppe enthalten sind, auf ganze Zahlen beschränkt ist und die Dicke der Elektrode 40 entlang einer Wicklungsrichtung X eine Abweichung aufweist. Dementsprechend kann die Anzahl der separaten Laschen in einer spezifischen separaten Laschengruppe verringert sein. Daher können die Breiten der Gruppen ein unregelmäßiges Änderungsmuster wie in dem obigen Beispiel vom Kern zum Außenumfang zeigen.
  • Unter der Annahme, dass die Breite in der Wicklungsrichtung für jede der drei separaten Laschengruppen, die in der Umfangsrichtung der Elektrodenbaugruppe aufeinanderfolgend aneinander angrenzen, W1, W2 bzw. W3 ist, ist es möglich, eine Kombination von separaten Laschengruppen einzuschließen, in denen W3/W2 kleiner als W2/W1 ist.
  • In dem spezifischen Beispiel entsprechen die Gruppen 4 bis 6 diesem. Das Breitenverhältnis der Gruppe 5 zu Gruppe 4 beträgt 120 % bis 150 %, und das Breitenverhältnis der Gruppe 6 zu Gruppe 5 beträgt 100 % bis 120 %, was kleiner als 120 % bis 150 % ist.
  • In der Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann der untere Innenwinkel (θ) vom Kern zum Außenumfang zunehmen. Der untere Innenwinkel (θ) entspricht einem Winkel zwischen der geraden Linie, die durch die Biegelinie 62 (4) verläuft, und der geraden Linie (oder der Tangentenlinie), die sich von der Seite 63b der separaten Lasche 61 erstreckt. Wenn die separate Lasche 61 in der linken und rechten Richtung asymmetrisch ist, können der linke Innenwinkel und der rechte Innenwinkel voneinander verschieden sein.
  • Wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt, nimmt der Krümmungsradius zu. Wenn der untere Innenwinkel (θ) der separaten Lasche 61 zunimmt, wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt, kann die Spannung, die in der radialen und Umfangsrichtung erzeugt wird, wenn die separate Lasche 61 gebogen wird, reduziert werden. Wenn der untere Innenwinkel (θ) zunimmt, während die separate Lasche 61 gebogen wird, nimmt außerdem der Bereich, der sich mit der separaten Lasche 61 an einer Innenseite überlappen, und die Anzahl gestapelter Lagen der separaten Lasche 61 zu, wodurch eine gleichmäßige Schweißfestigkeit in der Radialrichtung und Umfangsrichtung sichergestellt wird und der Biegeflächenbereich abgeflacht wird.
  • Wenn der Winkel des unteren Innenwinkels (θ) eingestellt wird, wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe zunimmt, wenn die separaten Laschen 61 gebogen werden, können die separaten Laschen 61 in der Umfangsrichtung sowie in der Radialrichtung der Elektrodenbaugruppe überlappt werden.
  • 6 (a) und (b) zeigen ein Beispiel, in dem die Seiten der in Richtung des Kerns der Elektrodenbaugruppe gebogenen separaten Laschen 61 in einem beliebigen Wicklungsgang mit einem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte parallel beabstandet sind, und ein Beispiel, in dem die Seiten der gebogenen separaten Laschen 61 einander schneiden.
  • Unter Bezugnahme auf 6 ist ein Paar von separaten Laschen 61 benachbart zueinander in einem Wicklungsgang mit einem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte O der Elektrodenbaugruppe angeordnet. Die Breite und Höhe der benachbarten separaten Laschen 61 sind im Wesentlichen gleich.
  • In 6(a) ist der untere Innenwinkel θassumption ein Winkel unter der Annahme, dass die Seiten der separaten Lasche 61 im Wesentlichen parallel sind. Der untere Innenwinkel θassumption ist ein Winkel, der durch die Bogenlänge Larc, die zum unteren Abschnitt der separaten Lasche 61 korrespondiert, eindeutig bestimmt werden kann. Unterdessen ist θreal ein tatsächlicher unterer Innenwinkel, wenn die Seiten der benachbarten separaten Laschen 61 einander schneiden.
  • Wenn die unteren Innenwinkel θassumption und θreal die nachstehende Formel 1 erfüllen, können die separaten Laschen 61, die in dem Wicklungsgang angeordnet sind, der sich im Radius von r in Bezug auf die Kernmitte O befindet, in der Umfangsrichtung aufeinander liegen (überlappen, kontaktieren). θ real > θ assumption θ assumption = 90 ° − 360 ° * ( L arc / 2 π r ) * 0,5 θ real > 90 ° − 360 ° * ( L arc / 2 π r ) * 0,5
    Figure DE202022002771U1_0005
  • Hier ist r ein Radius des Wicklungsgangs, in dem die separate Lasche 61 angeordnet ist, basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe.
  • Larc ist eine Länge des Bogens (durchgezogene Linie), die zum unteren Abschnitt (gepunktete Linie) der separaten Lasche in einem Kreis mit einem Radius von r korrespondiert, und wird eindeutig aus der Breite (D1) der separaten Lasche 61 bestimmt.
  • ‚360°*( Larc /2πr)‘ ist ein Umfangswinkel α des unteren Abschnitts (gepunktete Linie) der separaten Lasche 61.
  • ‚360°*( Larc /2πr)*0,5‘ ist ein Winkel zwischen der separaten Linienlasche OB und der separaten Linienlasche OA im rechten Dreieck OAB.
  • ‚90° - 360°*( Larc /2πr)*0,5‘ ist ein Winkel zwischen der separaten Linienlasche OA und der separaten Linienlasche AB im rechten Dreieck OAB, der ungefähr dem unteren Innenwinkel (θassumption) der separaten Lasche 61 entspricht.
  • Der Umfangswinkel α von Larc bei jedem Wicklungsgangradius r kann kleiner oder gleich 45° sein. Wenn der Umfangswinkel α 45° überschreitet, wird die separate Lasche 61 nicht einfach gebogen. Daher ist Larc bei jedem Radius r größer als 1 mm, was die Untergrenze von D1 ist, und hat eine Länge von (45/360)*(2πr) oder weniger.
  • Der Umfangswinkel α kann in Abhängigkeit von einem Radius (r) eines Wicklungsgangs variieren, an dem sich die separate Lasche 61 befindet. In einem Aspekt kann der Umfangswinkel α der separaten Lasche 61 allmählich oder schrittweise entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe innerhalb des obigen numerischen Bereichs zunehmen, oder umgekehrt. In einem anderen Aspekt kann der Umfangswinkel α der separaten Lasche 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 α der separaten Lasche 61 entlang einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe im Wesentlichen gleich innerhalb des obigen numerischen Bereichs sein.
  • Wenn eine Breite jeder der mehreren separaten Laschen 61 entlang einer Wicklungsrichtung variiert, kann der Umfangswinkel α im Bereich von 45 Grad oder weniger liegen und die Breite jeder der mehreren separaten Laschen 61 kann im Bereich von 1 mm bis 11 mm liegen.
  • In einem Beispiel, wenn r 20 mm beträgt und der Umfangswinkel α 30° beträgt, beträgt Larc 10,5 mm und θassumption beträgt etwa 75 Grad. Als ein anderes Beispiel, wenn r 25 mm beträgt und der Umfangswinkel α 25° beträgt, beträgt Larc 10,9 mm und θassumption beträgt etwa 77,5 Grad.
  • Bei jedem Wicklungsgangradius r kann (θreal / θassumption -1) als ein Überlappungsverhältnis der separaten Lasche 61 in der Umfangsrichtung definiert sein. Das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche 61 ist insbesondere größer als o und gleich oder kleiner als 0,05. θassumption ist der Winkel, der durch den Bogen Larc bei dem Wicklungsgangradius r eindeutig bestimmt wird. Wenn das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche 61 größer als 0,05 ist, können, wenn die separaten Laschen 61 gebogen werden, die Seiten der separaten Laschen 61 miteinander kollidieren, und somit können die separaten Laschen 61 nicht einfach gebogen werden.
  • Der Grad der Überlappung der separaten Laschen 61 nimmt proportional zu dem Überlappungsverhältnis zu. Wenn die separaten Laschen 61 entlang der Umfangsrichtung des Wicklungsgangs aufeinander liegen (überlappen und/oder kontaktieren), kann die Anzahl der gestapelten Lagen der separaten Laschen 61 weiter erhöht werden, wenn die separaten Laschen 61 gebogen werden. Ausführungsformen hierfür werden später beschrieben.
  • Wenn die Elektrode 40 zur Herstellung einer Elektrodenbaugruppe einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 verwendet wird, der Radius des Kerns 4 mm beträgt und die Höhe der separaten Lasche, die dem Kern am nächsten ist, 3 mm beträgt, wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe von 7 mm auf 22 mm zunimmt, kann der untere Innenwinkel der separaten Laschen 61 schrittweise im Bereich von 60° bis 85° zunehmen.
  • Der Radiusbereich und der untere Innenwinkelbereich können aus dem Formfaktor und den Designspezifikationen über den Durchmesser des Kerns, die Höhe der separaten Lasche, die dem Kern am nächsten ist, die Breite (D1) der separaten Lasche 61 und das Überlappungsverhältnis bestimmt werden.
  • Währenddessen kann die Bedingung bezüglich der Überlappung der separaten Laschen wie folgt geändert werden. Das heißt, wenn ein virtueller Kreis gezogen wird, der durch ein Paar von in Bezug auf die Kernmitte O der Elektrodenbaugruppe 40 benachbarten, separaten Laschen 61 verläuft, wie in 6(b) gezeigt, können, wenn ein Bogen e1-e2 und ein Bogen e3-e4 durch separate Laschen verlaufen, die aufeinander liegen (einander überlappen und/oder kontaktieren) 61, das Paar von benachbarten separaten Laschen einander überlappen. Das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche 61 kann als ein Maximalwert für ein Verhältnis der Länge des überlappenden Bogens e2-e3 zu der Länge des Bogens e1-e2 (oder e3-e4) definiert sein, wenn mehrere virtuelle Kreise mit unterschiedlichen Radien gezogen werden. Das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche 61 kann größer als o und gleich oder kleiner als 0,05 sein.
  • Die Formen der separaten Laschen 60 können in ortsabhängig unterschiedlich geändert werden. In einem Beispiel wird eine runde Form (z. B. Halbkreis, Halbellipse usw.), die für die Spannungsverteilung vorteilhaft ist, auf einen Bereich angewendet, in dem die Spannung konzentriert ist, und eine polygonale Form (z. B. ein Rechteck, Trapez, Parallelogramm usw.) mit der größten Fläche kann auf einen Bereich angewendet werden, in dem die Spannung relativ gering ist.
  • Die separate Laschenstruktur kann auch auf den kernseitigen unbeschichteten Abschnitt A angewendet werden. Wenn jedoch die separate Laschenstruktur auf den kernseitigen unbeschichteten Abschnitt A angewendet wird, kann, wenn die separaten Laschen gemäß dem Krümmungsradius des Kerns gebogen werden, das Ende des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A zu dem Außenumfang hin gebogen werden, was als Umkehrformen bezeichnet wird. Daher weist der kernseitige unbeschichtete Abschnitt A keine separate Lasche auf, oder selbst wenn die separate Laschenstruktur auf den kernseitigen unbeschichteten Abschnitt A angewendet wird, ist es wünschenswert, die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der separaten Laschen 61 unter Berücksichtigung des Krümmungsradius des Kerns einzustellen, sodass kein Umkehrformen auftritt.
  • Die Elektrodenstruktur der obigen Ausführungsformen (Modifikationen) kann auf die erste Elektrode und/oder die zweite Elektrode angewendet werden, die unterschiedliche Polaritäten aufweisen, die in der Elektrodenbaugruppe vom Typ Jelly-Roll-Struktur enthalten sind. Zusätzlich kann, wenn die Elektrodenstruktur der obigen Ausführungsformen (Modifikationen) auf eine beliebige der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode angewendet wird, die herkömmliche Elektrodenstruktur auf die andere angewendet werden. Zusätzlich 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 eine beliebige der obigen Ausführungsformen (Modifikationen) auf die erste Elektrode angewendet werden, und die herkömmliche Elektrodenstruktur (siehe 1) kann auf die zweite Elektrode angewendet werden.
  • Als ein anderes Beispiel kann, wenn die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine positive Elektrode bzw. eine negative Elektrode sind, eine beliebige der obigen Ausführungsformen (Modifikationen) selektiv auf die erste Elektrode angewendet werden, und eine beliebige der obigen Ausführungsformen (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 im Stand der Technik bekannte Aktivmasse ohne Einschränkung verwenden.
  • 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 die stöchiometrischen Koeffizienten 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 Liam1xfe1xm2yp1ym3zo4z 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; o a ≤ 2, o ≤ x ≤ 1, o ≤ y 1, o ≤ z 1; die stöchiometrischen Koeffizienten 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).
  • Die Aktivmasse der positiven Elektrode kann Primärpartikel und/oder Sekundärpartikel umfassen, 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 niedrigkristalliner Kohlenstoff, 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 etwa Ethylenhomopolymer, Propylenhomopolymer, 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 zumindest 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 gepaart sein, sodass 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.
  • Die Elektrodenbaugruppe gemäß der Ausführungsform ist eine Elektrodenbaugruppe 80 vom Typ Jelly-Roll-Struktur, in der die Elektrode 40 der Ausführungsform auf eine erste Elektrode (positive Elektrode) und eine zweite Elektrode (negative Elektrode) angewendet ist. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf spezifische Arten der Elektrodenbaugruppe beschränkt.
  • 7a und 7b sind Zeichnungen, die eine obere Querschnittsstruktur bzw. eine untere Querschnittsstruktur der Elektrodenbaugruppe 80 zeigen, bevor die Biegestrukturen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' gebildet werden. Zusätzlich sind 8a und 8b eine Querschnittsansicht und eine perspektivische Ansicht, die die Elektrodenbaugruppe 80 zeigen, in der der Biegeflächenbereich F gebildet ist, während die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' gebogen sind.
  • Die Elektrodenbaugruppe 80 kann durch das unter Bezugnahme auf 2 beschriebene Wickelverfahren hergestellt werden. Der Einfachheit der Beschreibung halber sind die vorstehenden Strukturen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a', die sich aus dem Separator heraus erstrecken, im Detail veranschaulicht, und die Wicklungsstruktur des Separators ist nicht dargestellt. Der unbeschichtete Abschnitt 43a der Elektrodenbaugruppe 80, der nach oben vorsteht, erstreckt sich von der ersten Elektrode 40. Der unbeschichtete Abschnitt 43a' der Elektrodenbaugruppe 80, der nach unten vorsteht, dehnt sich von der zweiten Elektrode 40' aus. Das Ende des Separators ist durch eine gepunktete Linie markiert.
  • Die Muster, in denen sich die Höhen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' ändern, sind schematisch veranschaulicht. Das heißt, die Höhen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' können in Abhängigkeit von der Position, an der der Querschnitt geschnitten wird, unregelmäßig variieren. Wenn zum Beispiel die Seiten der separaten Laschen 61 mit einer Trapezform geschnitten werden, ist die Höhe des unbeschichteten Abschnitts im Querschnitt niedriger als die Höhe (D2 in 4) der separaten Laschen 61. Zusätzlich sind die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' nicht an dem Punkt gezeigt, an dem die Schnittnut 63 (5) geschnitten wird.
  • Im Folgenden werden die strukturellen Merkmale des unbeschichteten Abschnitts 43a der ersten Elektrode 40 unter Bezugnahme auf die Zeichnungen ausführlich beschrieben. Der unbeschichtete Abschnitt 43a' der zweiten Elektrode 40' kann auch im Wesentlichen die gleichen Eigenschaften wie der unbeschichtete Abschnitt 43a der ersten Elektrode 40' aufweisen.
  • Unter Bezugnahme auf 7a, 7b, 8a und 8b sind die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' der ersten Elektrode 40 und der zweiten Elektrode 40' in der radialen Richtung gebogen, um einen Biegeflächenbereich F zu bilden. Die erste Elektrode 40 und die zweite Elektrode 40' sind in Richtung des Kerns der Elektrodenbaugruppe 80 gebogen.
  • Unter der Annahme, dass die Anzahl von Wicklungsgängen der ersten Elektrode 40 insgesamt n1 beträgt, wenn ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) eines k-ten Wicklungsgangs durch die Anzahl von Wicklungsgängen insgesamt n1 erhalten wird, als eine relative radiale Position R1,k des k-ten Wicklungsgangs definiert ist, beträgt, in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40, eine radiale Länge des Bereichs mit relativer radialer Position R1k, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % im Vergleich zu der radialen Länge von Wicklungsgängen, die die separaten Laschen enthalten.
  • Als Referenz ist die relative radiale Position der 1. Wicklungsgang 1/n1, weil der Wicklungsgang 1 ist. Die relative radiale Position des k-ten Wicklungsgangs ist k/n1. Die relative radiale Position des letzten n1-ten Wicklungsgangs ist 1. Das heißt, die relative radiale Position nimmt vom Kern der Elektrodenbaugruppe 80 zum Außenumfang davon von 1/n1 auf 1 zu.
  • Unter der Annahme, dass die Anzahl von Wicklungsgängen der zweiten Elektrode 40' insgesamt n2 beträgt, wenn ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl von Wicklungsgängen insgesamt n2 erhalten wird, als eine relative radiale Position R2,k des k-ten Wicklungsgangs definiert ist, beträgt, in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40', eine radiale Länge des Bereichs mit relativer radialer Position R2,k, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % im Vergleich zu der radialen Länge von Wicklungsgängen, in denen die separaten Laschen angeordnet sind.
  • Als Referenz ist die relative Radialposition der 1. Wicklungsgang 1/n2, weil der Wicklungsgang 1 ist. Die relative Radialposition des k-ten Wicklungsgangs ist k/n2. Die relative Radialposition des letzten n2-ten Wicklungsgangs ist 1. Das heißt, die relative Radialposition nimmt vom Kern der Elektrodenbaugruppe 80 zum Außenumfang davon von 1/n2 auf 1 zu.
  • Die Wicklungsgangindizes k der ersten Elektrode 40 und der zweiten Elektrode 40' sollten als Variablen verstanden werden, denen unterschiedliche Werte zugewiesen werden können.
  • Wenn die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' in der radialen Richtung gebogen sind, werden die Biegeflächenbereiche F auf dem oberen und unteren Abschnitt der Elektrodenbaugruppe 80 gebildet, wie in 8a und 8b gezeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 8a und 8b ist eine Vielzahl von separaten Laschen 61 in mehreren Lagen entlang der radialen Richtung überlappt, während sie zum Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 gebogen sind.
  • Die Anzahl von gestapelten Lagen der separaten Laschen 61 kann als die Anzahl von separaten Laschen 61 definiert sein, die eine imaginäre Linie schneiden, wenn die imaginäre Linie in der Wicklungsachsenrichtung (Y) an einem beliebigen radialen Punkt auf dem Biegeflächenbereich F gezogen wird.
  • Die Anzahl von gestapelten Lagen der separaten Laschen 61 kann 10 oder mehr in einem Radiusbereich von mindestens 30 %, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % betragen, basierend auf der radialen Länge (R1) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Laschen 61, um die Schweißfestigkeit zwischen dem Biegeflächenbereich F und dem Stromabnehmer ausreichend zu erhöhen und zu verhindern, dass der Separator und die Aktivmaterialschicht während des Schweißprozesses beschädigt werden.
  • Der Stromabnehmer kann an den Biegeflächenbereich F des unbeschichteten Abschnitts 43a, 43a' lasergeschweißt werden. Alternativ können andere bekannte Schweißtechniken, wie etwa Widerstandsschweißen, verwendet werden. Wenn Laserschweißen angewendet wird, ist es wünschenswert, die Laserleistung zu erhöhen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern. Wenn die Laserleistung erhöht wird, könnte der Laser durch die überlappenden Bereiche der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' in die Elektrodenbaugruppe 80 eindringen, was den Separator und die Aktivmaterialschicht beschädigen könnte. Um daher das Eindringen des Lasers zu verhindern, ist es vorzuziehen, die Anzahl von gestapelten Lagen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' im Schweißbereich auf ein bestimmtes Niveau oder mehr zu erhöhen. Um die Anzahl von gestapelten Lagen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' zu erhöhen, muss die Höhe der separaten Laschen 61 erhöht werden. Wenn jedoch die Höhe der separaten Laschen 61 erhöht wird, können die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' während des Herstellungsprozesses der Elektrode 40 gewölbt werden. Daher ist es wünschenswert, die Höhe der separaten Laschen 61 auf ein geeignetes Niveau, insbesondere 2 mm bis 10 mm, einzustellen.
  • Wenn der Radiusbereich, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen der separaten Laschen 6110 oder mehr beträgt, so ausgelegt ist, dass er 30 % oder mehr, 40 % oder mehr, 50 % oder mehr, 60 % oder mehr, 70 % oder mehr und/oder nicht mehr als 95 %, nicht mehr als 90 % oder nicht mehr als 85 % im Vergleich zu R1 im Biegeflächenbereich F beträgt, und der Bereich, in dem die separaten Laschen 61 in 10 oder mehr Lagen überlappt sind, an den Stromabnehmer lasergeschweißt wird, obwohl die Leistung des Lasers erhöht wird, maskiert der überlappende Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts den Laser ausreichend, um zu verhindern, dass der Separator und die Aktivmaterialschicht durch den Laser beschädigt werden. Da die Anzahl gestapelter Lagen der separaten Laschen 61 in dem Bereich, in dem der Laser bestrahlt wird, groß ist, werden außerdem Schweißperlen mit ausreichendem Volumen und ausreichender Dicke ausgebildet. Dementsprechend kann die Schweißfestigkeit ausreichend gesichert werden und der Widerstand der Schweißschnittstelle kann auch verringert werden.
  • Beim Schweißen des Stromabnehmers kann die Laserleistung durch eine gewünschte Schweißfestigkeit zwischen dem Biegeoberflächenbereich F und dem Stromabnehmer bestimmt werden. Die Schweißfestigkeit nimmt proportional zu der Anzahl von gestapelten Lagen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' zu. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Anzahl von gestapelten Lagen der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' das Volumen der durch den Laser ausgebildeten Schweißraupen zunimmt.
  • Die Schweißfestigkeit kann 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 4 kgf/cm2 oder mehr, betragen. Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die Eigenschaften der Schweißschnittstelle nicht, selbst wenn entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung starke Vibrationen auf die Elektrodenbaugruppe 80 wirken, und das Volumen der Schweißraupen ist ausreichend, um den Widerstand der Schweißschnittstelle zu reduzieren. Die Leistung des Lasers zum Realisieren der obigen Schweißfestigkeitsbedingung variiert in Abhängigkeit von der Laserausrüstung und kann im Bereich von 250 W bis 320 W oder im Bereich von 40 % bis 100 % der maximalen Laserleistungsspezifikation geeignet eingestellt werden.
  • Die Schweißfestigkeit kann als eine Zugkraft pro Flächeneinheit (kgf/cm2) des Stromabnehmers definiert sein, wenn der Stromabnehmer beginnt, sich von dem Biegeoberflächenbereich F zu lösen. Insbesondere wird, nachdem der Stromabnehmer vollständig geschweißt ist, eine Zugkraft auf den Stromabnehmer angewendet, wobei die Größe der Zugkraft allmählich erhöht wird. Wenn die Zugkraft erhöht wird, beginnen sich die unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' von der Schweißschnittstelle zu lösen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Schweißfestigkeit der Wert, der durch Dividieren der auf den Stromabnehmer wirkenden Zugkraft geteilt durch die Fläche des Stromabnehmers erhalten wird.
  • Die erste Elektrode 40 kann einen Stromkollektor (Folie) 41 und eine Aktivmassenbeschichtungslage 42 umfassen, die auf zumindest einer Oberfläche des Stromkollektors 41 ausgebildet ist. Hier kann der Stromabnehmer 41 eine Dicke von 10 µm bis 25 µm aufweisen, und ein Intervall zwischen Wicklungsgängen angrenzend in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 80 kann 200 µm bis 500 µm betragen. Der Stromabnehmer 41 kann aus Aluminium gebildet sein.
  • Die zweite Elektrode 40' kann einen Stromkollektor (Folie) und eine Aktivmassenbeschichtungslage umfassen, die auf zumindest einer Oberfläche des Stromkollektors ausgebildet ist. Hier kann der Stromabnehmer eine Dicke von 5 µm bis 20 µm aufweisen, und ein Intervall zwischen Wicklungsgängen angrenzend in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 80 kann 200 µm bis 500 µm betragen. Der Stromabnehmer kann aus Kupfer gebildet sein.
  • Unter Bezugnahme auf 4, 7a und 7b kann in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R1,1 der ersten Elektrode 40 zu einer voreingestellten ersten relativen Radialposition R1,k* eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweisen. Die Höhe des unbeschichteten Abschnitts des Bereichs von der relativen Radialposition R1,1 zu der voreingestellten ersten relativen Radialposition R1,k* entspricht der Höhe des unbeschichteten Abschnitts des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A (siehe 4).
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 kann der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R1,1 zu der ersten relativen Radialposition R1,k* eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich F aufweisen, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 kann der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R1,1 zu der ersten relativen Radialposition R1,k* nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe 80 hin gebogen sein.
  • Ähnlich wie bei der ersten Elektrode 40 kann in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,1 zu der voreingestellten ersten relativen Radialposition R2,k* eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,k*+1 des k*+1-ten Wicklungsgangs zu der relativen Radialposition 1 aufweisen.
  • Zusätzlich kann in dem Bereich von der relativen Radialposition R2,1 zu der voreingestellten ersten relativen Radialposition R2,k* der unbeschichtete Abschnitt eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich F aufweisen, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird.
  • Der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,1 zu der ersten relativen Radialposition R2,k* kann nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen sein.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' kann der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,1 zu der ersten relativen Radialposition R2,k* eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,k*+1 zu der relativen Radialposition 1 aufweisen und kann nicht zum Kern hin gebogen sein.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 kann die Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts der relativen Radialposition R1,k*+1 kürzer als die radiale Länge von der relativen Radialposition R1,1 zu der relativen Radialposition R1,k* sein. Daher kann der Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 nicht durch den Biegeteil des unbeschichteten Abschnitts 43a blockiert sein, der sich in dem Bereich von der relativen Radialposition R1,k*+1 zu der relativen Radialposition 1 befindet.
  • Alternativ kann der Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 nicht durch den gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts 43a blockiert sein, der sich in dem Bereich von der relativen Radialposition R1,k*+1 zu der relativen Radialposition 1 um 90 % oder mehr basierend auf seinem Radius (rc) davon befindet. Das heißt, ein radialer Bereich des Kerns C, der mindestens 0 bis 0,9 rc entspricht, kann nicht durch den gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts 43a blockiert sein.
  • Die Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts 43a, der sich an der relativen Radialposition R1,k*+1 befindet, der Radius (rc) des Kerns und der Abstand (d1,k*+1) von der Mitte des Kerns C zu der relativen Radialposition R1,k*+1 können die nachstehende Formel 2 erfüllen. fd 1, k * + 1 + 0,9 * r c ≤ d 1, k * + 1
    Figure DE202022002771U1_0006
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' kann der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,1 zu der ersten relativen Radialposition R2,k* eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen Radialposition R2,k*+1 zu der relativen Radialposition 1 aufweisen und kann nicht zum Kern hin gebogen sein.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' kann die Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts, der sich an der relativen Radialposition R2,k*+1 befindet, kürzer als die Länge von der relativen Radialposition R2,1 zu der ersten relativen Radialposition R2,k* sein. Daher kann der Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 nicht durch den Biegeteil des unbeschichteten Abschnitts blockiert sein, der sich in dem Bereich von der relativen Radialposition R2,k*+1 zu der relativen Radialposition 1 befindet.
  • Alternativ kann der Kern C der Elektrodenbaugruppe 80 nicht durch den gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts 43a' blockiert sein, der sich an der relativen Radialposition R2,k*+1 um 90 % oder mehr basierend auf seinem Radius (rc) befindet.
  • Die Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts 43a', der sich an der relativen Radialposition R2,k*+1 befindet, der Radius (rc) des Kerns und der Abstand (d2,k*+1) von der Mitte des Kerns C zu der relativen Radialposition R2,k*+1 können die nachstehende Formel 3 erfüllen. fd 2, k * + 1 + 0,9 * r c ≤ d 2, k * + 1
    Figure DE202022002771U1_0007
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 ist der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode 40' von einer zweiten relativen Radialposition R1,k@+1 des voreingestellten k@+1-ten Wicklungsgangs zu der relativen Radialposition 1 in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, und die Höhe der Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann von der relativen Radialposition R1,k@+1 zur relativen Radialposition 1 im Wesentlichen die gleiche sein.
  • Währenddessen ist in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 der unbeschichtete Abschnitt 43a eines Bereichs von der relativen Radialposition R1,k*+1 zu der zweiten relativen Radialposition R1,k@ eines voreingestellten k@-ter -Wicklungsgangs in eine Vielzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, deren Höhen schrittweise oder allmählich zum Außenumfang hin zunehmen können. Daher entspricht der Bereich von der relativen Radialposition R1,k*+1 zur relativen Radialposition R1,k@ dem höhenvariablen Bereich.
  • Wenn zum Beispiel in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 mit einem Radius von 22 mm die radiale Länge des höhenvariablen Bereichs der separaten Lasche als H1 definiert ist und das Verhältnis von H1 zu dem Radius (R- rc) der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 mit Ausnahme des Kerns C als ein höhenvariables Bereichsverhältnis (H1/(R-rc)) definiert ist, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs wie folgt durch Abrunden auf die Dezimalstelle Null berechnet werden.
  • In Beispiel 1 kann R 22 mm betragen, der Kernradius (rc) kann 5 mm betragen und R- rc kann 17 mm betragen. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 8 Stufen von 2 mm auf 10 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 15 mm geändert werden. Nach dem Radius von 15 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 10 mm gehalten. Da H1 8 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 47 % betragen (8 mm/17 mm).
  • In Beispiel 2 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 7 Stufen von 2 mm auf 9 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 14 mm geändert werden. Nach dem Radius von 14 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 9 mm gehalten. Da H1 7 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 41 % betragen (7 mm/17 mm).
  • In Beispiel 3 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 6 Stufen von 2 mm auf 8 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 13 mm geändert werden. Nach dem Radius von 13 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 8 mm gehalten. Da H1 6 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 35 % betragen (6 mm/17 mm).
  • In Beispiel 4 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 5 Stufen von 2 mm auf 7 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 12 mm geändert werden. Nach dem Radius von 12 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 7 mm gehalten. Da H1 5 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 29 % betragen (5 mm/17 mm).
  • In Beispiel 5 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 4 Stufen von 2 mm auf 6 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 11 mm geändert werden. Nach dem Radius von 11 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 6 mm gehalten. Da H1 4 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 24 % betragen (4 mm/17 mm).
  • In Beispiel 6 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 3 Stufen von 2 mm auf 5 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 10 mm geändert werden. Nach dem Radius von 10 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 5 mm gehalten. Da H1 3 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 18 % betragen (3 mm/17 mm).
  • In Beispiel 7 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 2 Stufen von 2 mm auf 4 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 9 mm geändert werden. Nach dem Radius von 9 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 4 mm gehalten. Da H12 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 12 % betragen (2 mm/17 mm).
  • In Beispiel 8 sind R und rc die gleichen wie in Beispiel 1. Die Höhe der separaten Lasche 61 kann in 1 Stufe von 2 mm auf 3 mm im Radiusbereich von 7 mm auf 8 mm schrittweise geändert werden. Nach dem Radius von 8 mm wird die Höhe der separaten Lasche 61 bei 3 mm gehalten. Da H11 mm beträgt, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 6 % betragen (1 mm/17 mm).
  • Zusammenfassend kann, wenn R 22 mm beträgt und rc 5 mm beträgt, wenn sich die Höhe der separaten Lasche im Radiusbereich von 7 mm auf 15 mm im Bereich von 2 mm auf 10 mm in einer von einer bis acht Stufen ändert, das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 6 % bis 47 % betragen.
  • Der numerische Bereich des Verhältnisses des höhenvariablen Bereichs kann gemäß der Größe des Radius (rc) des Kerns C geändert werden. Da das Berechnungsverfahren dem obigen ähnlich ist, werden nur die Ergebnisse offenbart.
  • In einem Beispiel kann, wenn R 22 mm beträgt und rc 4 mm beträgt, wenn sich die Höhe der separaten Lasche im Radiusbereich von 6 mm auf 14 mm schrittweise im Bereich von 2 mm auf 10 mm in einer von einer bis acht Stufen ändert, kann das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 6 % bis 44 % betragen.
  • In einem anderen Beispiel kann, wenn R 22 mm beträgt und rc 3 mm beträgt, wenn sich die Höhe der separaten Lasche im Radiusbereich von 5 mm auf 13 mm schrittweise im Bereich von 2 mm auf 10 mm in einer von einer bis acht Stufen ändert, das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 5 % bis 42 % betragen.
  • In noch einem anderen Beispiel kann, wenn R 22 mm beträgt und rc 2 mm beträgt, wenn sich die Höhe der separaten Lasche im Radiusbereich von 4 mm auf 12 mm schrittweise im Bereich von 2 mm auf 10 mm in einer von einer bis acht Stufen ändert, das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 5 % bis 40 % betragen.
  • Aus den obigen Berechnungsbeispielen beträgt, wenn der Radius (rc) des Kerns C im Bereich von 2 mm auf 5 mm geändert wird, das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 5 % bis 47 %. Wenn der Radius der Elektrodenbaugruppe 80 konstant ist, nehmen die untere und obere Grenze des Verhältnisses des höhenvariablen Bereichs entsprechend ab, wenn der Radius (rc) des Kerns C abnimmt.
  • Unterdessen können die obere und untere Grenze des Verhältnisses des höhenvariablen Bereichs um den Höhenänderungsbetrag der separaten Lasche 61 pro 1 mm Radiuszunahme und die Anzahl der Höhenänderungen geändert werden.
  • In einem Beispiel betragen, wenn sich die Höhe der separaten Lasche 61 um 0,2 mm pro 1 mm Radiuszunahme ändert, die untere und obere Grenze des Verhältnisses des höhenvariablen Bereichs 1 % bzw. 9 %.
  • In einem anderen Beispiel betragen, wenn sich die Höhe der separaten Lasche 61 um 1,2 mm pro 1 mm Radiuszunahme ändert, die untere und obere Grenze des Verhältnisses des höhenvariablen Bereichs 6 % bzw. 56 %.
  • Von den obigen Beispielen beträgt das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs insbesondere 1 % bis 56 %. Wenn das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs der separaten Lasche 61 den obigen numerischen Bereich erfüllt, kann das Verhältnis der relativen radialen Positionen, an denen die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 40 10 oder mehr beträgt, mindestens 30 % der radialen Länge (R1) der Wicklungsgängen einschließlich der separaten Lasche 61 betragen. Wie später beschrieben wird, stellt diese Konfiguration nützliche Effekte in Bezug auf die Schweißfestigkeit und den Widerstand des Stromabnehmers bereit.
  • Unter erneuter Bezugnahme auf 4 und 7b ist in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' der unbeschichtete Abschnitt des Bereichs von der relativen radialen Position R2,k*+1 zu einer zweiten relativen Radialposition R2,k@ des vorbestimmten k@-ter - Wicklungsgangs ebenfalls in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, wobei die Höhe der Mehrzahl von separaten Laschen 61 schrittweise oder progressiv zum Außenumfang hin zunehmen kann. Daher entspricht der Bereich von der relativen Radialposition R2,k*+1 zur relativen Radialposition R2,k@ dem höhenvariablen Bereich.
  • Wenn in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' die radiale Länge des höhenvariablen Bereichs als H2 definiert ist und das Verhältnis von H2 zum Radius (R- rc) der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' mit Ausnahme des Kerns C als das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs (H2/(R- rc)) definiert ist, beträgt das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs wie die erste Elektrode insbesondere 1 % bis 56 %.
  • Wenn das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs für die separate Lasche 61 des unbeschichteten Abschnitts 43a' den obigen numerischen Bereich erfüllt, kann das Verhältnis der radialen Länge der relativen Radialpositionen, an denen die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 40 10 oder mehr beträgt, im Vergleich zur radialen Länge (R2) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche 61 mindestens 30 % betragen.
  • In der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' ist der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode 40' von der zweiten relativen Radialposition R2,k@+1 des voreingestellten k@+1-ten Wicklungsgangs zur relativen Radialposition 1 in eine Vielzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, und die Höhe der Vielzahl von separaten Laschen 61 kann von der relativen Radialposition R2,k@+1 zur relativen Radialposition 1 im Wesentlichen gleich sein.
  • In der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode 40 ist der unbeschichtete Abschnitt 43a, der zum Kern hin gebogen ist, in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, und mindestens eine Höhe in einer Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite in der Wicklungsrichtung der Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann allmählich oder schrittweise vom Kern zum Außenumfang hin einzeln oder in Gruppen zunehmen.
  • In ähnlicher Weise ist in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode 40' der unbeschichtete Abschnitt 43a', der zum Kern hin gebogen ist, in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt, und mindestens eine Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite in der Wicklungsrichtung der Mehrzahl von separaten Laschen 61 kann allmählich oder schrittweise vom Kern zum Außenumfang hin einzeln oder in Gruppen zunehmen.
  • Wenn der Biegeteil der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt ist, kann jede der Mehrzahl von separaten Laschen 61 zumindest eine Bedingung umfassend eine auf eine Breite (D1 in 5) bezogene Bedingung von 1 mm bis 11 mm in der Wicklungsrichtung; eine auf eine Höhe (D2 in 5) bezogene Bedingung von 2 mm bis 10 mm in der Wicklungsachsenrichtung; und eine auf eine Trennungsteilung (D3) bezogene Bedingung von 0,05 mm bis 1 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung erfüllen.
  • Ein vorbestimmter Spalt kann zwischen dem Bodenabschnitt der Schnittnut der separaten Lasche 61 (einem Abschnitt, der durch D4 in 5 angezeigt ist) und der Aktivmassenschicht 42 vorgesehen sein. Der Spalt kann 0,2 mm bis 4 mm betragen.
  • Unter Bezugnahme auf 4, wenn der Biegeteil der unbeschichteten Abschnitte 43a, 43a' in eine Mehrzahl von separaten Laschen 61 unterteilt ist, kann die Mehrzahl von separaten Laschen 61 eine Mehrzahl von separaten Laschengruppen vom Kern zum Außenumfang bilden, und separate Laschen, die zu derselben separaten Laschengruppe gehören, können in Bezug auf mindestens eine Breite in der Wicklungsrichtung, eine Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung gleich sein.
  • Zumindest ein Teil der Vielzahl an separaten Laschengruppen kann in demselben Wicklungsgang der Elektrodenbaugruppe 80 angeordnet sein. In einem Beispiel können die separaten Laschen, die in jeder Gruppe enthalten sind, mindestens einen Wicklungsgang in der Wicklungsstruktur der Elektrodenbaugruppe 80 bilden. In einem anderen Beispiel können die separaten Laschen, die in jeder Gruppe enthalten sind, zwei oder mehr Wicklungsgänge in der Wicklungsstruktur der Elektrodenbaugruppe 80 bilden.
  • 9a ist eine teilweise Schnittansicht, die eine Elektrodenbaugruppe mit einem Radius von 22 mm zeigt, die in einer zylindrischen Batterie mit einem Formfaktor von 4680 enthalten ist, wobei der unbeschichtete Abschnitt 43a der ersten Elektrode 40, der in mehrere separate Laschen 61 unterteilt ist, vom Außenumfang zum Kern gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich F zu bilden, in einem Teil des Biegeflächenbereichs F der unbeschichtete Abschnitt 43a in 10 oder mehr Lagen entlang der radialen Richtung überlappt ist und der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 80 erscheinen.
  • Unter Bezugnahme auf 9a nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Biegeflächenbereich F vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin sequentiell zu und erreicht einen Maximalwert, und der Maximalwert wird in einem vorbestimmten Radiusbereich gehalten und nimmt dann in der Nähe des Kerns um 1 oder 2 ab.
  • Im Folgenden wird der Radiusbereich, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin sequentiell bis zum Maximalwert zunimmt, als der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl definiert, und der Bereich, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a auf dem Maximalwert gehalten wird, und der verbleibende Bereich in der Nähe des Kerns werden zusammen als der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl definiert. Da der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl den Bereich umfasst, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a auf dem Maximalwert gehalten wird, ist der Biegeflächenbereich F flacher als die anderen Bereiche, was einem optimalen Schweißbereich entspricht.
  • In 9a ist der unbeschichtete Abschnitt 43a in separate Laschen einer Trapezform unterteilt, wie in 5 gezeigt, und nur der obere Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts 43a ist basierend auf dem unteren Abschnitt 63a der Schnittnut 63 dargestellt. Der unbeschichtete Abschnitt 43a ist nicht in einem Abschnitt gezeigt, der dem Querschnitt der Schnittnut 63 entspricht.
  • Die Punkte, an denen die separaten Laschen 61 tatsächlich gebogen werden, sind nicht genau gleich und sind von dem unteren Ende der Schnittnut 63 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet. Wenn die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a zum Kern hin zunimmt, tritt ein Widerstand gegen die Überlappung auf, so dass es vorzuziehen ist, ein Biegen an einem Punkt durchzuführen, der von dem unteren Ende der Schnittnut 63 um einen vorbestimmten Abstand beabstandet ist. Der Trennungsabstand beträgt 2 mm oder weniger, insbesondere 1 mm oder weniger. Wenn es einen Trennungsabstand gibt, überlappen die separaten Laschen 61 in einander der radialen Richtung besser.
  • Der Biegeflächenbereich F wird gebildet, wenn die separaten Laschen, die sich an verschiedenen Wicklungsgängen befinden, in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 80 überlappen. Wie in 9a gezeigt, überlappen die separaten Laschen 61 in der Umfangsrichtung nicht. Das heißt, dass ein Spalt zwischen den Seiten der separaten Laschen 61 vorhanden ist, wie in 6(a) gezeigt. Die Bedingung des Spalts kann durch Einstellen von Breite, Höhe, Trennungsteilung, unterem Innenwinkel oder dergleichen der separaten Laschen erfüllt werden. Der Biegeflächenbereich F, wenn die separaten Laschen in der Umfangsrichtung überlappen, wird später unter Bezugnahme auf 9b beschrieben.
  • Der Radius (rc) des Kerns der Elektrodenbaugruppe 80 beträgt 4 mm. Auch die Höhe der separaten Lasche beginnt bei 3 mm. Es gibt keine separate Lasche im unbeschichteten Abschnitt 43a von 4 mm bis 7 mm basierend auf dem Radius der Elektrodenbaugruppe. Das heißt, separate Laschen sind in dem Bereich mit einem Radius von 7 mm bis 22 mm unter dem Gesamtradius von 22 mm der Elektrodenbaugruppe vorhanden, und die Breite des Radiusbereichs, in dem die separate Lasche 61 vorhanden ist, beträgt 15 mm. Wenn der Kern durch die separate Lasche um maximal 10 % basierend auf dem Radius (rc) des Kerns bedeckt ist, kann die Stelle, an der separate Laschen beginnen, angeordnet zu werden, in Richtung des Kerns versetzt sein.
  • In der Wicklungsstruktur ist eine separate Lasche mit einer Höhe von 3 mm vom Wicklungsgang mit einem Radius von ungefähr 7 mm angeordnet. Die Höhe der separaten Lasche nimmt vom Radius 7 mm der Wicklungsstruktur um 1 mm pro 1 mm Radiuszunahme vom Kern zum Außenumfang hin zu. Die Periode für das Höheninkrement der separaten Lasche kann im Bereich von 0,2 mm bis 1,2 mm pro Einheitsradius (1 mm) geändert werden.
  • 9a-(a) ist ein Fall, in dem die maximale Höhe der separaten Lasche 8 mm beträgt. In diesem Fall ist die separate Lasche von der Stelle angeordnet, an der der Radius der Elektrodenbaugruppe 7 mm von der Kernmitte wird. Nur dann, wenn die separate Lasche mit einer Höhe von 3 mm zu dem Kern hin gebogen wird, bedeckt die separate Lasche den Kern nicht mit einem Radius von 4 mm. Die Höhe der separaten Lasche nimmt in 5 Stufen von 3 mm auf 8 mm zu, wenn der Radius von 7 mm auf 12 mm zunimmt. Außerdem wird die Höhe der separaten Lasche bei 8 mm von 12 mm bis 22 mm im Radius gehalten. Der höhenvariable Bereich der separaten Lasche liegt im Radiusbereich von 7 mm bis 12 mm, und das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs beträgt 28 % (5/18, auf die Dezimalstelle Null abrundet, dies wird nachstehend identisch angewendet).
  • 9a-(b) ist ein Fall, in dem die maximale Höhe der separaten Lasche 7 mm beträgt. Auch in diesem Fall ist die separate Lasche von der Stelle angeordnet, an der der Radius der Elektrodenbaugruppe 7 mm von der Kernmitte wird. Nur dann, wenn die separate Lasche mit einer Höhe von 3 mm zu dem Kern hin gebogen wird, bedeckt die separate Lasche den Kern nicht mit einem Radius von 4 mm. Die Höhe der separaten Lasche nimmt in 4 Stufen von 3 mm auf 7 mm zu, wenn der Radius von 7 mm auf 11 mm zunimmt. Außerdem wird die Höhe der separaten Lasche bei 7 mm von 11 mm bis 22 mm im Radius gehalten. Der höhenvariable Bereich der separaten Lasche liegt in dem Radiusbereich von 7 mm bis 11 mm, und das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs beträgt 22 % (4/18).
  • 9a-(c) ist ein Fall, in dem die maximale Höhe der separaten Lasche 6 mm beträgt. Auch in diesem Fall ist die separate Lasche von der Stelle angeordnet, an der der Radius der Elektrodenbaugruppe 7 mm von der Kernmitte wird. Nur dann, wenn die separate Lasche mit einer Höhe von 3 mm zu dem Kern hin gebogen wird, bedeckt die separate Lasche den Kern nicht mit einem Radius von 4 mm. Die Höhe der separaten Lasche nimmt in 3 Stufen von 3 mm auf 6 mm zu, wenn der Radius von 7 mm auf 10 mm zunimmt. Außerdem wird die Höhe der separaten Lasche bei 6 mm von 10 mm bis 22 mm im Radius gehalten. Der höhenvariable Bereich der separaten Lasche liegt in dem Radiusbereich von 7 mm bis 10 mm, und das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs beträgt 17 % (3/18).
  • Wie in (a), (b) und (c) von 9a gezeigt, kann der höhenvariable Bereich der separaten Lasche bei einem Radius von 7 mm beginnen. Außerdem beträgt das Verhältnis des höhenvariablen Bereichs 17 % bis 28 %. Dieser Verhältnisbereich ist in dem oben beschriebenen Bereich von 1 % bis 56 % enthalten.
  • Unter Bezugnahme auf 9a nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a vom Außenumfang zum Kern hin sequentiell zu. Außerdem kann festgestellt werden, dass, obwohl die minimale Länge der separaten Lasche gleich 3 mm ist, der Maximalwert der Anzahl von gestapelten Lagen auf 12, 15, 18 zunimmt, wenn die maximale Länge der separaten Lasche auf 6 mm, 7 mm und 8 mm zunimmt. Außerdem nimmt die Dicke des Biegeflächenbereichs F proportional gemäß der Anzahl von gestapelten Lagen zu.
  • Wenn beispielsweise die maximale Höhe der separaten Lasche 8 mm beträgt, nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 7 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 18 zu, und im Radiusbereich von 8 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a einheitlich auf dem Niveau von 18 gehalten. In diesem Beispiel beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl die Anzahl von gestapelten Lagen mindestens 16, und seine radiale Breite beträgt 8 mm. Die Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 53 % (8/15, auf die Dezimalstelle Null abrundet, dies wird nachstehend identisch angewendet).
  • Als weiteres Beispiel nimmt, wenn die maximale Höhe der separaten Lasche 7 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 6 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 15 zu, und im Radiusbereich von 9 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a einheitlich auf dem Niveau von 15 gehalten. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 9 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl mindestens 13. Die Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 60 % (9/15).
  • Als weiteres Beispiel nimmt, wenn die maximale Höhe der separaten Lasche 6 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 5 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 12 zu, und im Radiusbereich von 10 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a einheitlich auf dem Niveau von 12 gehalten. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 10 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl mindestens 11. Die Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 67 % (10/15).
  • Es versteht sich, dass, wenn die minimale Länge der separaten Lasche 3 mm beträgt und die maximale Länge der separaten Lasche 6 mm, 7 mm und 8 mm beträgt, die Länge des Bereichs mit zunehmender Stapelanzahl, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen allmählich zunimmt, auf 5 mm, 6 mm bzw. 7 mm erhöht wird, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a 10 oder mehr beträgt, 53 % zu 67 % beträgt.
  • Währenddessen nimmt die Dicke des Biegeflächenbereichs F proportional zu der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a zu. In Abhängigkeit von der minimalen Höhe und der maximalen Höhe der separaten Lasche in dem höhenvariablen Bereich kann die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a auf 10 verringert werden und somit kann die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a 10 bis 18 betragen. In einem Beispiel, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a Aluminium ist und seine Dicke 10 µm bis 25 µm beträgt, kann die Dicke des Biegeflächenbereichs F 100 µm bis 450 µm betragen. In einem anderen Beispiel, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a Kupfer ist und seine Dicke 5 µm bis 20 µm beträgt, kann die Dicke des Biegeflächenbereichs F 50 µm bis 360 µm betragen. Wenn die Dicke des Biegeflächenbereichs F die Bedingung des obigen numerischen Bereichs erfüllt, wenn der Stromabnehmer unter Verwendung eines Lasers an den Biegeflächenbereich F geschweißt wird, absorbiert der Biegeflächenbereich F die Laserenergie ausreichend. Infolgedessen werden Schweißraupen in einem ausreichenden Volumen auf dem Biegeflächenbereich F ausgebildet, um die Schweißfestigkeit zu erhöhen. Außerdem kann verhindert werden, dass der Separator oder dergleichen, der sich unter dem Biegeflächenbereich F befindet, beschädigt wird, da der Schweißabschnitt durch den Laser perforiert wird.
  • Der Stromabnehmer kann an den Biegeflächenbereich F geschweißt werden. Der Schweißbereich des Stromabnehmers kann zumindest teilweise in dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl basierend auf der radialen Richtung liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein).
  • 50 % bis 100 % des Schweißbereichs des Stromabnehmers können in dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl in der radialen Richtung der Elektrodenanordnung liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein). Mit zunehmendem
  • Überlappungsverhältnis des Schweißbereichs ist es vorzuziehen, die Schweißfestigkeit zu verbessern und das Volumen der Schweißraupen zu erhöhen. Im Schweißbereich des Stromabnehmers kann der verbleibende Bereich, der nicht mit dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl überlappt, in dem zunehmenden Bereich der Stapelanzahl liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein).
  • Unterdessen können, wie unter Bezugnahme auf 6 beschrieben, wenn die separaten Laschen 61 des unbeschichteten Abschnitts 43a gebogen werden, um den Biegeflächenbereich F zu bilden, wenn der untere Innenwinkel der separaten Lasche, die in jeder separaten Laschengruppe enthalten ist, die Bedingung der Formel 1 erfüllt, benachbarte separate Laschen 61, die sich an demselben Wicklungsgang befinden, in der Umfangsrichtung aufeinander liegen (überlappen, kontaktieren und/oder damit gekoppelt sein), während sich die Seiten der benachbarten separaten Laschen 61 schneiden. In diesem Fall kann die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe weiter erhöht werden.
  • 9b ist eine Querschnittsansicht des Biegeflächenbereichs F, die beispielhaft den Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und den Bereich mit gleichmäßiger Stapelanzahl zeigt, wenn separate Laschen in der Umfangsrichtung überlappen.
  • Unter Bezugnahme auf 9b nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a vom Außenumfang zum Kern hin sequentiell zu. Der höhenvariable Bereich der separaten Lasche beginnt bei einem Radius von 7 mm (zum Beispiel in 9a). Die Höhe der separaten Lasche beginnt bei 3 mm und nimmt um 1 mm pro 1 mm Radiuszunahme zu. Wenn der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche auf 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm und 10 mm erhöht wird, nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen an der radialen Position, an der der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt, auf 18, 22, 26, 30 und 34 zu. Unter denselben Bedingungen, bei denen der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 6 mm, 7 mm und 8 mm beträgt, ist die Anzahl von gestapelten Lagen um 6 bis 8 größer (zum Beispiel als die des Beispiels, das in Verbindung mit 9a erwähnt ist). Dies liegt daran, dass die separaten Laschen in der Umfangsrichtung überlappen.
  • Wenn insbesondere der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 10 mm beträgt, nimmt die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 9 mm (dem Bereich mit Zunahme der Stapelanzahl) vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 34 zu, und im Radiusbereich von 6 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a auf 34 gehalten, und die Anzahl von gestapelten Lagen nimmt nahe dem Kern weiter auf 39 zu. Die Anzahl von gestapelten Lagen wird nahe dem Kern erhöht, da die separaten Laschen in der Umfangsrichtung näher am Kern überlappen. In diesem Beispiel beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl die Anzahl von gestapelten Lagen 34 oder mehr, und seine radiale Breite beträgt 6 mm. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt bei dem Radius von 7 mm, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 40 % (6/15, auf die Dezimalstelle Null abrundet, dies wird nachstehend identisch angewendet).
  • Als weiteres Beispiel nimmt, wenn der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 9 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 8 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 30 zu, und im Radiusbereich von 7 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a als 30 gehalten, und nimmt dann nahe dem Kern weiter auf 36 zu. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 7 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl 30 oder mehr. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt bei dem Radius von 7 mm, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 47 % (7/15).
  • Als noch ein weiteres Beispiel nimmt, wenn der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 8 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 7 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 26 zu, und im Radiusbereich von 8 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a als 26 gehalten und dann weiter auf 28 nahe dem Kern erhöht. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 8 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl 26 oder mehr. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt bei dem Radius von 7 mm, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 53 % (8/15).
  • Als noch ein weiteres Beispiel nimmt, wenn der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 7 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 6 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 22 zu, und im Radiusbereich von 9 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a als 22 gehalten und dann weiter auf 23 nahe dem Kern erhöht. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 9 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl 22 oder mehr. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt bei dem Radius von 7 mm, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 60 % (9/15).
  • Als noch ein weiteres Beispiel nimmt, wenn der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 6 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a im Radiusbereich von 5 mm vom Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 80 zum Kern hin bis zu 18 zu, und im Radiusbereich von 10 mm zum Kern hin von der radialen Stelle, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen stoppt, wird die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a bei 18 gehalten und dann weiter auf 20 nahe dem Kern erhöht. Daher beträgt die radiale Breite des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl 10 mm, und die Anzahl von gestapelten Lagen beträgt in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl 18 oder mehr. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl beginnt bei dem Radius von 7 mm, und das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge (15 mm) der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche beträgt 67 % (10/15).
  • In 9b, wenn der Minimalwert der Höhe der separaten Lasche 3 m beträgt und der Maximalwert der Höhe der separaten Lasche 6 mm, 7 mm, 8 mm, 9 mm und 10 mm beträgt, wird die Länge des Bereichs mit zunehmender Stapelanzahl, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen allmählich zunimmt, auf 5 mm, 6 mm, 7 mm, 8 mm und 9 mm erhöht. Außerdem kann festgestellt werden, dass das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen 10 oder mehr beträgt, 40 % bis 67 % beträgt.
  • In 9b nimmt die Dicke des Biegeflächenbereichs F proportional zu der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a zu. Die Anzahl gestapelter Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a beträgt 18 bis 39. In einem Beispiel, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a Aluminium ist und seine Dicke 10 µm bis 25 µm beträgt, kann die Dicke des Biegeflächenbereichs F 180 µm bis 975 µm betragen. In einem anderen Beispiel, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a Kupfer ist und seine Dicke 5 µm bis 20 µm beträgt, kann die Dicke des Biegeflächenbereichs F 90 µm bis 780 µm betragen. Wenn die Dicke des Biegeflächenbereichs F die Bedingung des obigen numerischen Bereichs erfüllt, wenn der Stromabnehmer unter Verwendung eines Lasers an den Biegeflächenbereich F geschweißt wird, absorbiert der Biegeflächenbereich F die Laserenergie ausreichend. Infolgedessen werden Schweißraupen in einem ausreichenden Volumen auf dem Biegeflächenbereich F ausgebildet, um die Schweißfestigkeit zu erhöhen. Außerdem kann verhindert werden, dass der Separator und dergleichen, der sich unter dem Biegeflächenbereich F befindet, beschädigt wird, falls der Schweißabschnitt durch den Laser perforiert wird.
  • Der Schweißbereich des Stromabnehmers kann zumindest teilweise in dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl basierend auf der radialen Richtung liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein). 50 % bis 100 % des Schweißbereichs des Stromabnehmers können in dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl in der radialen Richtung des Elektrodenstromabnehmers 80 liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein). Mit zunehmendem Überlappungsverhältnis des Schweißbereichs ist es vorzuziehen, die Schweißfestigkeit zu erhöhen. Ein Bereich des Schweißbereichs des Stromabnehmers, der nicht mit dem gleichmäßigen Bereich der Stapelanzahl überlappt, kann in dem zunehmenden Bereich der Stapelanzahl liegen (überlappen und/oder damit assoziiert sein).
  • Unter Bezugnahme auf 9a und 9b ist für Fachleute ersichtlich, dass der gleichmäßige Bereich der Stapelanzahl des unbeschichteten Abschnitts 43a gemäß dem Radius (R) der Elektrodenbaugruppe, dem Radius (rc) des Kerns, dem minimalen und maximalen Wert der Höhe der separaten Lasche in dem höhenvariablen Bereich der separaten Lasche, dem Höhenzunahmebetrag der separaten Lasche in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe erhöht oder verringert werden kann.
  • Das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl ist umgekehrt proportional zu dem Radius (rc) des Kerns. Wenn auch die minimale Höhe der separaten Lasche gleich ist, nimmt das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl zu, wenn die radiale Breite des höhenvariablen Bereichs abnimmt. Wenn auch die maximale Höhe der separaten Lasche gleich ist, nimmt das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl zu, wenn die radiale Breite des höhenvariablen Bereichs abnimmt.
  • In einem Beispiel, wenn der Durchmesser (R) der Elektrodenbaugruppe 22 mm beträgt, der Radius (rc) des Kerns 2 mm beträgt und die Höhe der separaten Lasche im Radius von 9 mm bis 12 mm, der der höhenvariable Bereich der separaten Lasche ist, von 7 mm auf 10 mm geändert wird, kann das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl auf das Niveau von 30 % verringert werden.
  • In einem anderen Beispiel, wenn der Durchmesser (R) der Elektrodenbaugruppe 22 mm beträgt, der Radius (rc) des Kerns 2 mm beträgt und die Höhe der separaten Lasche im Radius von 5 mm bis 6 mm, der der höhenvariable Bereich der separaten Lasche ist, von 3 mm auf 4 mm geändert wird, kann das Verhältnis des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl auf das Niveau von 85 % erhöht werden.
  • Dementsprechend kann die radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu der radialen Länge der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 %, betragen.
  • Währenddessen kann, wie unter Bezugnahme auf 9a und 9b beschrieben, wenn die maximale Höhe der separaten Lasche in dem Bereich mit einheitlicher Höhe der separaten Lasche 6 mm bis 10 mm beträgt, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 43a in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl im Bereich von 10 bis 39 eingestellt werden, indem die minimale Höhe der separaten Lasche und der Höheninkrementbetrag der separaten Lasche in einer radialen Richtung geändert werden. Der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl des Biegeflächenbereichs F umfasst einen Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem Bereich mit einheitlicher Höhe enthalten sind, gebildet ist. Die Dicke des Biegeflächenbereichs F variiert in Abhängigkeit von der Dicke des Materials, das den unbeschichteten Abschnitt 43a bildet. Wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a aus Aluminium besteht und seine Dicke 10 µm bis 25 µm beträgt, beträgt die Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts in dem Biegeflächenbereich F 100 µm (0,1 mm) bis 975 µm (0,975 mm). In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts in dem Biegeflächenbereich F zu der Höhe der separaten Lasche in dem Biegeflächenbereich F, die durch Biegen der separaten Laschen mit einer Höhe von 6 mm bis 10 mm, die in dem Bereich mit einheitlicher Höhe enthalten sind, gebildet ist, 1,0 % (0,1 mm/10 mm) bis 16,3 % (0,975 mm/6 mm). In einem anderen Beispiel, wenn der unbeschichtete Abschnitt 43a aus Kupfer besteht und seine Dicke 5 µm bis 20 µm beträgt, beträgt die Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts in dem Biegeflächenbereich F 50 µm (0,05 mm) bis 780 µm (0,780 mm). In diesem Fall beträgt das Verhältnis der Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts in dem Biegeflächenbereich F zu der Höhe der separaten Lasche in dem Biegeflächenbereich F, die durch Biegen der separaten Laschen mit einer Höhe von 6 mm bis 10 mm, die in dem Bereich mit einheitlicher Höhe enthalten sind, gebildet ist, 0,5 % (0,05 mm/10 mm) bis 13,0 % (0,780 mm/6 mm). Wenn das Dickenverhältnis des Biegeflächenbereichs (F) zu der Höhe der separaten Laschen, die in dem Bereich mit einheitlicher Höhe enthalten sind, den obigen numerischen Bereich erfüllt, kann die gewünschte Schweißfestigkeit erreicht werden, wenn der Stromabnehmer an den Biegeflächenbereich F geschweißt wird.
  • Verschiedene Elektrodenbaugruppenstrukturen gemäß den Ausführungsformen (Modifikationen) der vorliegenden Offenbarung können auf eine zylindrische Batterie oder beliebige andere im Stand der Technik bekannte Batterien angewendet werden.
  • Die zylindrische Batterie kann zum Beispiel eine zylindrische Batterie sein, deren Formfaktorverhältnis (definiert als ein Wert, der durch Teilen des Durchmessers der zylindrischen Batterie durch die Höhe erhalten wird, nämlich ein Verhältnis von Durchmesser (Φ) zu Höhe (H)) größer als etwa 0,4 oder größer als 0,35 oder größer als 0,42 oder größer als 0,45 oder größer als 0,48 oder größer als 0,5 oder größer als 5,5 oder größer als 5,7 und kleiner als 1,0 oder kleiner als 0,9 oder kleiner als 0,8 oder kleiner als 0,7 oder kleiner als 0,6 ist. Insbesondere kann der Durchmesser der zylindrischen Batterie zwischen 40 mm und 50 mm, insbesondere 46 mm, betragen, während die Höhe der zylindrischen Batterie zwischen 70 mm und 90 mm, insbesondere 80 mm, betragen kann.
  • Der Formfaktor bedeutet hier einen Wert, der den Durchmesser und die Höhe einer zylindrischen Batterie angibt. Der Formfaktor der zylindrischen Batterie kann beispielsweise 46110, 4875, 48110, 4880, 4680 oder dergleichen 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 an eine zylindrische Batterie mit einem Formfaktorverhältnis von mehr als 0,4 angelegt 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 Biegeflächenbereich des unbeschichteten Abschnitts notwendig, die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts ausreichend zu erhöhen, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern und den Widerstand zu verringern. Diese Anforderung kann durch die Elektrode und die Elektrodenbaugruppe gemäß den Ausführungsformen (Modifikationen) der vorliegenden Offenbarung erreicht werden.
  • Eine Batterie 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 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 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 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 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 hat einen Durchmesser von ungefähr 18 mm, eine Höhe von ungefähr 65 mm und ein Formfaktorverhältnis von 0,277. Die 2170 Batterie hat einen Durchmesser von ungefähr 21 mm, eine Höhe von ungefähr 70 mm und ein Formfaktorverhältnis von 0,300.
  • Im Folgenden wird die zylindrische Batterie ausführlich beschrieben.
  • 10 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 190 entlang der Y-Achsenrichtung zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 10 umfasst die zylindrische Batterie 190 eine Elektrodenbaugruppe 110 mit einer ersten Elektrode, einem Separator und einer zweiten Elektrode, ein Batteriegehäuse 142 zum Aufnehmen der Elektrodenbaugruppe 110 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 besteht aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium oder Stahl. Das Batteriegehäuse 142 nimmt die Elektrodenbaugruppe 110 in dem Innenraum durch die obere Öffnung auf und nimmt auch den Elektrolyten auf.
  • Der 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-, (CF3SO2)2N-, (FSO2)2N-, CF3CF2(CF3)2CO, (CF3SO2)2CH-, (SF5)3C-, (CF3SO2)3C-, CF3(CF2)7SO3 -, CF3CO2 -, CH3CO2 -, SCN- und (CF3CF2SO2)2N- besteht.
  • Der 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 110 kann eine Jelly-Roll-Form oder beliebige andere gerollte Formen aufweisen, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Die Elektrodenbaugruppe 110 kann durch Wickeln eines Laminats hergestellt werden, das durch sequentielles Laminieren eines unteren Separators, einer ersten Elektrode, eines oberen Separators und einer zweiten Elektrode mindestens einmal auf Basis der Wicklungsmitte C gebildet 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 Ausführungsformen (Modifikationen) aufweisen. Zusätzlich kann die andere der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode eine herkömmliche Elektrodenstruktur oder eine Elektrodenstruktur gemäß Ausführungsformen (Modifikationen) aufweisen.
  • Ein unbeschichteter Abschnitt 146a der ersten Elektrode und ein unbeschichteter Abschnitt 146b der zweiten Elektrode stehen von den oberen bzw. unteren Abschnitten der Elektrodenbaugruppe 110 vor.
  • Der Dichtungskörper 143 kann eine Kappe 143a, eine erste Dichtung 143b zum Bereitstellen von Luftdichtheit zwischen der Kappe 143a und dem Batteriegehäuse 142 und mit Isolierung und eine Verbindungsplatte 1430, die elektrisch und mechanisch an die Kappe 143a gekoppelt ist, umfassen.
  • 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 mittels der ersten Dichtung 143b elektrisch vom Batteriegehäuse 142 isoliert. Dementsprechend kann die Kappe 143a als ein erster Elektrodenanschluss der zylindrischen Batterie 140 fungieren.
  • Die Kappe 143a ist auf dem Sickenabschnitt 147, der auf dem Batteriegehäuse 142 ausgebildet ist, platziert und ist durch einen Crimpabschnitt 148 fixiert. Zwischen der Kappe 143a und dem Crimpabschnitt 148 kann die erste Dichtung 143b eingefügt 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 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 umfasst den Sickenabschnitt 147 und den Crimpabschnitt 148 an der Oberseite davon. Der Sickenabschnitt 147 ist durch Einpressen des Umfangs der Außenumfangsfläche des Batteriegehäuses 142 ausgebildet. Der Sickenabschnitt 147 verhindert, dass die im Inneren des Batteriegehäuses 142 aufgenommene Elektrodenbaugruppe 110 durch die obere Öffnung des Batteriegehäuses 142 austritt, und kann als ein Stützabschnitt fungieren, auf dem der Dichtungskörper 143 platziert ist.
  • Der Crimpabschnitt 148 ist auf dem Sickenabschnitt 147 ausgebildet. Der Crimpabschnitt 148 weist eine verlängerte 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 110 gekoppelt. Der erste Stromabnehmer 144 besteht aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Kupfer, Nickel und so weiter, und ist elektrisch mit dem Biegeflächenbereich F1 verbunden, der ausgebildet wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt 146a der ersten Elektrode gebogen wird.
  • Eine Leitung 149 kann mit dem ersten Stromabnehmer 144 verbunden sein. Die Leitung 149 kann sich über der Elektrodenbaugruppe 110 nach oben erstrecken und an die Verbindungsplatte 143c gekoppelt sein oder direkt an die untere Fläche der Kappe 143a gekoppelt sein. Die Leitung 149 kann durch Schweißen mit anderen Komponenten verbunden sein.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann einstückig mit der Leitung 149 ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Leitung 149 eine längliche Plattenform aufweisen, die sich nahe der Mitte des ersten Stromabnehmers 144 nach außen erstreckt.
  • Der Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a und der erste Stromabnehmer 144 können zum Beispiel durch Laserschweißen gekoppelt sein. Laserschweißen kann auf eine Weise durchgeführt werden, die ein Basismaterial des Stromabnehmers teilweise schmilzt. Laserschweißen kann durch Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen ersetzt sein.
  • Der unbeschichtete Abschnitt 146a ist in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt, und der Biegeflächenbereich (F1) wird durch Biegen der Vielzahl von separaten Laschen in Richtung des Kerns C ausgebildet. In dem Biegeflächenbereich (F1) kann die radiale Länge eines Bereichs, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146a 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 %, im Vergleich zu der radialen Länge der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche betragen.
  • Die Schweißfläche zwischen dem Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a und dem ersten Stromabnehmer 144 kann in dem gleichmäßigen Bereich (W1) der Stapelanzahl des Biegeflächenbereichs (F1) um 50 % oder mehr liegen und/oder diesen überlappen, und es ist vorzuziehen, wenn das Überlappungsverhältnis höher ist.
  • Wenn der Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a und der erste Stromabnehmer 144 mit einem Laser geschweißt werden, kann die Schweißfestigkeit insbesondere 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 4 kgf/cm2 oder mehr, betragen. Die Obergrenze der Schweißfestigkeit kann von einer Spezifikation einer Laserschweißausrüstung abhängen. Als ein Beispiel kann die Schweißfestigkeit auf 8 kgf/cm2 oder weniger oder 6 kgf/cm2 oder weniger eingestellt werden. Die Laserleistung zum Realisieren der Schweißfestigkeit variiert in Abhängigkeit von der Laserschweißausrüstung. In einem Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 250 W bis 320 W liegen. In einem anderen Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 40 % bis 100 % der maximalen Leistungsspezifikation der Laserschweißausrüstung eingestellt werden.
  • Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die Eigenschaften der Schweißschnittstelle nicht, selbst wenn entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung starke Vibrationen auf die Elektrodenbaugruppe 110 wirken, und da das Volumen der Schweißraupen ausreichend ist, kann der Widerstand der Schweißschnittstelle auch reduziert werden.
  • Der zweite Stromabnehmer 145 kann an die untere Fläche der Elektrodenbaugruppe 110 gekoppelt sein. Eine Seite des zweiten Stromabnehmers 145 kann durch Schweißen an den Biegeflächenbereich (F2) gekoppelt sein, der gebildet wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt 146b der zweiten Elektrode gebogen wird, und die andere Seite kann durch Schweißen an die innere Bodenfläche des Batteriegehäuses 142 gekoppelt sein.
  • Der unbeschichtete Abschnitt 146b ist in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt, und der Biegeflächenbereich (F2) wird durch Biegen der Vielzahl von separaten Laschen in Richtung des Kerns C gebildet. In dem Biegeflächenbereich (F2) kann die radiale Länge eines Bereichs, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146b 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 % im Vergleich zu der radialen Länge der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche betragen.
  • Die Kopplungsstruktur zwischen dem zweiten Stromabnehmer 145 und dem unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode kann im Wesentlichen die gleiche sein wie die Kopplungsstruktur zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode.
  • Die Schweißfläche zwischen dem Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b und dem zweiten Stromabnehmer 145 kann in dem gleichmäßigen Bereich (W2) der Stapelanzahl um 50 % oder mehr liegen und/oder diesen überlappen, und es ist vorzuziehen, wenn das Überlappungsverhältnis höher ist.
  • Wenn der Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b und der zweite Stromabnehmer 145 mit einem Laser geschweißt werden, beträgt die Schweißfestigkeit insbesondere 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 4 kgf/cm2 oder mehr. Die Obergrenze der Schweißfestigkeit kann von einer Spezifikation einer Laserschweißausrüstung abhängen. Als ein Beispiel kann die Schweißfestigkeit auf 8 kgf/cm2 oder weniger oder 6 kgf/cm2 oder weniger eingestellt werden. Die Laserleistung zum Realisieren der Schweißfestigkeit variiert in Abhängigkeit von der Laserschweißausrüstung. In einem Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 250 W bis 320 W liegen. In einem anderen Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 40 % bis 100 % der maximalen Leistungsspezifikation der Laserschweißausrüstung eingestellt werden.
  • Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die Eigenschaften der Schweißschnittstelle nicht, selbst wenn entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung starke Vibrationen auf die Elektrodenbaugruppe 110 wirken, und da das Volumen der Schweißraupen ausreichend ist, kann der Widerstand der Schweißschnittstelle auch reduziert sein.
  • Der Isolator 146 kann den ersten Stromabnehmer 144 abdecken. Der Isolator 146 kann den ersten Stromabnehmer 144 an der oberen Fläche 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 wird durch das Leitungsloch 151 nach oben gezogen und an die untere Fläche der Verbindungsplatte 143c oder die untere Fläche der Kappe 143a gekoppelt.
  • Ein Umfangsbereich der Kante des Isolators 146 kann zwischen dem ersten Stromabnehmer 144 und dem Sickenabschnitt 147 angeordnet sein, um den gekoppelten Körper der Elektrodenbaugruppe 110 und den ersten Stromabnehmer 144 zu fixieren. Dementsprechend kann die Bewegung des gekoppelten Körpers der Elektrodenbaugruppe 110 und des ersten Stromabnehmers 144 in der Höhenrichtung der Batterie 140 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 umfassen, der an einer unteren Fläche davon ausgebildet ist. Der Entlüftungsabschnitt 152 entspricht einem Bereich mit einer kleineren Dicke im Vergleich zu dem Umfangsbereich der unteren Fläche des Batteriegehäuses 142. Der Entlüftungsabschnitt 152 ist im Vergleich zu der umgebenden Fläche strukturell schwach. Dementsprechend kann, wenn eine Anomalie in der zylindrischen Batterie 190 auftritt und der Innendruck auf ein vorbestimmtes Niveau oder mehr zunimmt, der Entlüftungsabschnitt 152 gebrochen werden, so dass das im Inneren des Batteriegehäuses 142 erzeugte Gas nach außen entladen wird.
  • Der Entlüftungsabschnitt 152 kann kontinuierlich oder diskontinuierlich ausgebildet sein, während ein Kreis an der unteren Fläche des Batteriegehäuses 142 gezeichnet wird. In einer Modifikation kann der Entlüftungsabschnitt 152 in einem geraden Muster oder anderen Mustern ausgebildet sein.
  • 11 ist eine Schnittansicht, die eine zylindrische Batterie 200 entlang der Y-Achse zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 11 ist die Struktur der Elektrodenbaugruppe der zylindrischen Batterie 200 im Wesentlichen die gleiche wie die der zylindrischen Batterie 190 aus 10, und die andere Struktur mit Ausnahme der Elektrodenbaugruppe ist geändert.
  • Insbesondere umfasst die zylindrische Batterie 200 ein Batteriegehäuse 171, durch das ein Anschluss 172 installiert ist. Der Anschluss 172 ist an der geschlossenen Fläche (der oberen Fläche in der Zeichnung) des Batteriegehäuses 171 installiert. Der Anschluss 172 verläuft durch ein Perforationsloch des Batteriegehäuses 171 in einem Zustand, in dem eine zweite Dichtung 173, die aus einem isolierenden Material hergestellt ist, dazwischen angeordnet ist. Der Anschluss 172 ist nach außen in einer Richtung entgegengesetzt zur Richtung der Schwerkraft freiliegend.
  • Der Anschluss 172 umfasst einen Anschlussfreilegungsabschnitt 172a und einen Anschlusseinführabschnitt 172b. Der Anschlussfreilegungsabschnitt 172a ist zur Außenseite der geschlossenen Fläche des Batteriegehäuses 171 freiliegend. Der Anschlussfreilegungsabschnitt 172a kann sich ungefähr an einem zentralen Abschnitt der geschlossenen Fläche des Batteriegehäuses 171 befinden. Der maximale Durchmesser des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a kann größer sein als der maximale Durchmesser des Perforationslochs, das im Batteriegehäuse 171 gebildet ist. Der Anschlusseinführabschnitt 172b kann elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode durch ungefähr den zentralen Abschnitt der geschlossenen Fläche des Batteriegehäuses 171 verbunden sein. Der Anschlusseinführabschnitt 172b kann auf die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 eingeführt und verformt werden. Der Anschlusseinführabschnitt kann durch (das Perforationsloch) der Innenfläche des Batteriegehäuses eindringen oder kann bildlich durch dieses genietet sein. Das heißt, die untere Kante des Anschlusseinführabschnitts 172b kann eine Form aufweisen, die zur Innenfläche des Batteriegehäuses 171 hin gekrümmt ist. Der maximale Durchmesser des Endes des Anschlusseinführabschnitts 172b kann größer sein als der maximale Durchmesser des Perforationslochs des Batteriegehäuses 171.
  • Die untere Fläche des Anschlusseinführabschnitts 172b ist im Wesentlichen flach und kann an den zentralen Abschnitt des ersten Stromabnehmers 144 geschweißt sein, der mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden ist. 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 110 ab. Dementsprechend kann verhindert werden, dass der unbeschichtete Abschnitt 146a, der an dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe 110 freiliegt, die Innenfläche des Batteriegehäuses 171 berührt, die eine andere Polarität aufweist, um einen Kurzschluss zu verursachen.
  • Der Isolator 174 ist in Kontakt mit der Innenfläche des geschlossenen Abschnitts des Batteriegehäuses 171 und in Kontakt mit der oberen Fläche des ersten Stromabnehmers 144. Zu diesem Zweck weist der Isolator 174 eine Dicke auf, die dem Trennungsabstand zwischen der Innenfläche des geschlossenen Abschnitts des Batteriegehäuses 171 und der oberen Fläche des ersten Stromabnehmers 144 entspricht, oder eine Dicke, die etwas größer als der Trennungsabstand ist.
  • Der erste Stromabnehmer 144 kann an den Biegeflächenbereich F1 des unbeschichteten Abschnitts 146a lasergeschweißt werden. Zu diesem Zeitpunkt wird Schweißen in einem Bereich durchgeführt, der den Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfasst, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146a im Biegeflächenbereich F1 des unbeschichteten Abschnitts 146a 10 oder mehr beträgt.
  • Die radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146a 10 oder mehr beträgt, kann im Vergleich zu der radialen Länge der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 %, betragen.
  • Die Schweißfläche zwischen dem Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a und dem ersten Stromabnehmer 144 kann in dem gleichmäßigen Bereich (W1) der Stapelanzahl um 50 % oder mehr liegen und/oder diesen überlappen, und es ist vorzuziehen, wenn das Überlappungsverhältnis höher ist.
  • Wenn der Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a und der erste Stromabnehmer 144 mit einem Laser geschweißt werden, kann die Schweißfestigkeit insbesondere 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 4 kgf/cm2 oder mehr, betragen. Die Obergrenze der Schweißfestigkeit kann von einer Spezifikation einer Laserschweißausrüstung abhängen. Als ein Beispiel kann die Schweißfestigkeit auf 8 kgf/cm2 oder weniger oder 6 kgf/cm2 oder weniger eingestellt werden. Die Laserleistung zum Realisieren der Schweißfestigkeit variiert in Abhängigkeit von der Laserschweißausrüstung. In einem Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 250 W bis 320 W liegen. In einem anderen Beispiel kann die Laserleistung im Bereich von 40 % bis 100 % der maximalen Leistungsspezifikation der Laserschweißausrüstung eingestellt werden.
  • Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die Eigenschaften der Schweißschnittstelle nicht, selbst wenn entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung starke Vibrationen auf die Elektrodenbaugruppe 110 wirken, und da das Volumen der Schweißraupen ausreichend ist, kann der Widerstand der Schweißschnittstelle auch reduziert werden.
  • Die zweite Dichtung 173 ist zwischen dem Batteriegehäuse 171 und dem Anschluss 172 eingefügt, um zu verhindern, dass das Batteriegehäuse 171 und der Anschluss 172, die entgegengesetzte Polaritäten aufweisen, einander elektrisch berühren. Dementsprechend kann die obere Fläche des Batteriegehäuses 171, die eine ungefähr flache Form aufweist, als ein zweiter Elektrodenanschluss der zylindrischen Batterie 200 fungieren.
  • Die zweite Dichtung 173 umfasst einen Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a und einen Dichtungseinführabschnitt 173b. Der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a ist zwischen dem Anschlussfreilegungsabschnitt 172a des Anschlusses 172 und dem Batteriegehäuse 171 eingefügt. Der Dichtungseinführabschnitt 173b ist zwischen dem Anschlusseinführabschnitt 172b des Anschlusses 172 und dem Batteriegehäuse 171 eingefügt. Der Dichtungseinführabschnitt 173b kann zusammen verformt werden, wenn der Anschlusseinführabschnitt 172b genietet wird, um in engem Kontakt mit der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 zu sein. Die zweite Dichtung 173 kann zum Beispiel aus einem Polymerharz mit Isolierung hergestellt sein.
  • Der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a der zweiten Dichtung 173 kann eine verlängerte Form aufweisen, um den Außenumfang des Anschlussfreilegungsabschnitts 172a des Anschlusses 172 abzudecken. Wenn die zweite Dichtung 173 den Außenumfang des Anschlusses 172 abdeckt, kann verhindert werden, dass ein Kurzschluss auftritt, während ein elektrisches Verbindungsteil, wie etwa eine Sammelschiene, an die obere Fläche des Batteriegehäuses 171 und/oder des Anschlusses 172 gekoppelt ist. Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, kann der Dichtungsfreilegungsabschnitt 173a eine verlängerte 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 an das Batteriegehäuse 171 und den Anschluss 172 gekoppelt sein. In diesem Fall kann die Luftdichtheit an der Kopplungsschnittstelle zwischen der zweiten Dichtung 173 und dem Anschluss 172 und an der Kopplungsschnittstelle 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 einstückig mit der zweiten Dichtung 173 gekoppelt sein.
  • In der oberen Fläche des Batteriegehäuses 171 entspricht ein verbleibender Bereich 175, der nicht der Bereich ist, der vom Anschluss 172 und der zweiten Dichtung 173 eingenommen wird, dem zweiten Elektrodenanschluss, der eine Polarität aufweist, die der des Anschlusses 172 entgegengesetzt ist.
  • Der zweite Stromabnehmer 176 ist an den unteren Abschnitt der Elektrodenbaugruppe 110 gekoppelt. Der zweite Stromabnehmer 176 besteht aus einem leitfähigen Metallmaterial, wie etwa Aluminium, Stahl, Kupfer oder Nickel, und ist elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode verbunden.
  • Der zweite Stromabnehmer 176 ist 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 eingefügt und fixiert sein.
  • In einem Beispiel kann mindestens ein Abschnitt der Kante des zweiten Stromabnehmers 176 durch Schweißen in einem Zustand, in dem er auf der unteren Fläche des Sickenabschnitts 180, der am Boden des Batteriegehäuses 171 ausgebildet ist, gestützt wird, an dem Sickenabschnitt 180 fixiert sein. In 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 und der Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b können durch Schweißen, zum Beispiel Laserschweißen, gekoppelt sein. Zu diesem Zeitpunkt wird Schweißen in einem Bereich durchgeführt, der einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfasst, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146b im Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b 10 oder mehr beträgt.
  • Die radiale Länge des Bereichs, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146b 10 oder mehr beträgt, kann im Vergleich zu der radialen Länge der Wicklungsgänge einschließlich der separaten Lasche 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, 40 % bis 80 %, 50 % bis 75 % oder 60 % bis 70 %, betragen.
  • Die Schweißfläche zwischen dem Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b und dem zweiten Stromabnehmer 176 kann in dem gleichmäßigen Bereich (W2) der Stapelanzahl um 50 % oder mehr liegen und/oder diesen überlappen, und es ist vorzuziehen, wenn das Überlappungsverhältnis höher ist.
  • Wenn der Biegeflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b und der zweite Stromabnehmer 176 mit einem Laser geschweißt werden, beträgt die Schweißfestigkeit insbesondere 2 kgf/cm2 oder mehr, insbesondere 4 kgf/cm2 oder mehr.
  • Wenn die Schweißfestigkeit den obigen numerischen Bereich erfüllt, verschlechtern sich die Eigenschaften der Schweißschnittstelle nicht, selbst wenn entlang der Wickelachsenrichtung und/oder der radialen Richtung starke Vibrationen auf die Elektrodenbaugruppe 110 wirken, und da das Volumen der Schweißraupen ausreichend ist, kann der Widerstand der Schweißschnittstelle auch reduziert werden.
  • Ein Dichtungskörper 178 zum Abdichten des unteren offenen Endes des Batteriegehäuses 171 umfasst eine Kappe 178a und eine erste Dichtung 178b. Die erste Dichtung 178b trennt die Kappe 178a und das Batteriegehäuse 171 elektrisch. Ein Crimpabschnitt 181 fixiert die Kante der Kappe 178a und die erste Dichtung 178b aneinander. Die Kappe 178a weist einen Entlüftungsabschnitt 179 auf. Die Konfiguration des Entlüftungsabschnitts 179 ist im Wesentlichen dieselbe wie die obige Ausführungsform (Modifikation).
  • Die Kappe 178a besteht aus einem leitfähigen Metallmaterial. Da jedoch die erste Dichtung 178b zwischen der Kappe 178a und dem Batteriegehäuse 171 eingefügt ist, weist die Kappe 178a keine elektrische Polarität auf. Der Dichtungskörper 178 dichtet das offene Ende des unteren Abschnitts des Batteriegehäuses 171 ab und fungiert zum Entladen von Gas, wenn der Innendruck der Batterie 200 über einen kritischen Wert zunimmt.
  • Der Anschluss 172, der elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a der ersten Elektrode verbunden ist, wird als der erste Elektrodenanschluss verwendet. Außerdem wird in der oberen Oberfläche des Batteriegehäuses 171, das durch den zweiten Stromabnehmer 176 elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146b der zweiten Elektrode 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 200 wie oben befinden, ist es möglich, elektrische Verbindungskomponenten wie Sammelschienen nur an einer Seite der zylindrischen Batterie 200 anzuordnen. Dies kann eine Vereinfachung der Batteriepackstruktur und eine Verbesserung der Energiedichte bewirken. Außerdem kann, da das Teil 175, das als der zweite Elektrodenanschluss verwendet wird, eine ungefähr flache Form aufweist, ein ausreichender Verbindungsbereich zum Verbinden von elektrischen Verbindungskomponenten wie Sammelschienen gesichert werden. Dementsprechend kann die zylindrische Batterie 200 den Widerstand an dem Verbindungsabschnitt der elektrischen Verbindungskomponenten auf ein wünschenswertes Niveau reduzieren.
  • In der vorliegenden Offenbarung kann der Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 nach oben geöffnet werden, ohne blockiert zu werden, selbst wenn die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b zum Kern hin gebogen sind.
  • Das heißt, wie in 4 gezeigt, ist die Höhe des unbeschichteten Abschnitts der ersten und zweiten Elektrode, insbesondere die Höhe des kernseitigen unbeschichteten Abschnitts A, so gestaltet, dass sie niedrig ist, und der höhenvariable Bereich der separaten Lasche 61 angrenzend an den kernseitigen unbeschichteten Abschnitt A angeordnet ist, so dass durch Einstellen der Höhe der separaten Lasche 61, die dem kernseitigen unbeschichteten Abschnitt A am nächsten ist, der Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 nicht blockiert wird, selbst wenn der unbeschichtete Abschnitt nahe dem Kern der Elektrodenbaugruppe 110 gebogen ist.
  • Wenn der Kern C nicht blockiert ist, gibt es keine Schwierigkeiten beim Elektrolytinjektionsprozess und die Elektrolytinjektionseffizienz wird verbessert. Außerdem kann durch Einführen einer Schweißvorrichtung durch den Kern C der Schweißprozess zwischen dem Stromabnehmer 145 und dem Boden des Batteriegehäuses 142 oder der Schweißprozess zwischen dem Stromabnehmer 144 und dem Anschluss 172 einfach durchgeführt werden.
  • Wenn die unbeschichteten Abschnitte 146a, 146b eine separate Laschenstruktur aufweisen, wenn die Breite und/oder Höhe und/oder Trennungsteilung der separaten Laschen eingestellt sind, um die numerischen Bereiche der obigen Ausführungsform zu erfüllen, werden die separaten Laschen in mehreren Lagen überlappt, um die Schweißfestigkeit ausreichend zu sichern, wenn die separaten Laschen gebogen werden, und ein Leerraum (Spalt) wird nicht auf dem Biegeflächenbereich (F1, F2) gebildet.
  • Währenddessen können der erste Stromabnehmer 144 und der zweite Stromabnehmer 176 eine neue Struktur aufweisen, wie in 12 und 13 gezeigt.
  • 12 ist eine Draufsicht, die die Struktur des ersten Stromabnehmers 144 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 12 kann der erste Stromabnehmer 144 einen Kantenabschnitt 144a, einen ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und einen Anschlusskopplungsabschnitt 144c umfassen. Der Kantenabschnitt 144a ist auf der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet. Der Kantenabschnitt 144a kann eine im Wesentlichen kranzförmige Form aufweisen, in der ein leerer Raum S ausgebildet ist. In den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung ist nur ein Fall veranschaulicht, in dem der Kantenabschnitt 144a eine im Wesentlichen kreisförmige kranzförmige Form aufweist, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Der Kantenabschnitt 61 kann eine im Wesentlichen rechteckige kranzförmige Form, eine sechseckige kranzförmige Form, eine achteckige kranzförmige Form oder andere kranzförmige Formen aufweisen, im Gegensatz zu der veranschaulichten.
  • Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann einen Durchmesser aufweisen, der gleich oder größer als der Durchmesser des flachen Abschnitts ist, der auf der unteren Fläche des Anschlusses 172 ausgebildet ist, um einen Schweißbereich zum Koppeln mit dem flachen Abschnitt zu sichern, der auf der unteren Fläche des Anschlusses 172 ausgebildet ist.
  • Der erste Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts erstreckt sich von dem Kantenabschnitt 144a nach innen und ist mit dem unbeschichteten Abschnitt 146a gekoppelt. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c ist von dem ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts beabstandet und ist innerhalb des Kantenabschnitts 144a positioniert. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann durch Schweißen mit dem Anschluss 172 gekoppelt sein. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann sich zum Beispiel ungefähr in der Mitte des Innenraums befinden, der von dem Kantenabschnitt 144a umgeben ist. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann an einer Position bereitgestellt sein, die dem Loch entspricht, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann dazu konfiguriert 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 144c freiliegt. Zu diesem Zweck kann der Anschlusskopplungsabschnitt 144c einen größeren Durchmesser oder eine größere Breite aufweisen als das Loch, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist.
  • Der erste Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und der Anschlusskopplungsabschnitt 144c 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 erste Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und der Anschlusskopplungsabschnitt 144c nicht direkt miteinander verbunden sind, sondern wie oben durch den Kantenabschnitt 144c verbunden sind, ist es möglich, wenn ein Stoß und/oder Vibrationen an der zylindrischen Batterie 200 auftreten, den Stoß, der auf den Kopplungsabschnitt zwischen dem ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und dem ersten unbeschichteten Abschnitt 146a und den Kopplungsabschnitt zwischen dem Anschlusskopplungsabschnitt 144c und dem Anschluss 172 ausgeübt wird, zu verteilen. In den Zeichnungen der vorliegenden Offenbarung ist nur ein Fall veranschaulicht, in dem vier erste Kopplungsabschnitte 144b des unbeschichteten Abschnitts vorgesehen sind, aber die vorliegende Offenbarung ist nicht darauf beschränkt. Die Anzahl der ersten Kopplungsabschnitte 144b des unbeschichteten Abschnitts kann unter Berücksichtigung der Herstellungsschwierigkeit gemäß der Komplexität der Form, dem elektrischen Widerstand, dem Raum 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 144c verbunden ist. Zumindest ein Teil des Brückenabschnitts 144d kann eine kleinere Querschnittsfläche im Vergleich zu dem ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts und dem Kantenabschnitt 144a aufweisen. Beispielsweise kann zumindest ein Teil des Brückenabschnitts 144d so ausgebildet sein, dass er eine kleinere Breite und/oder Dicke im Vergleich zu dem ersten Kopplungsabschnitt 144b des unbeschichteten Abschnitts aufweist. In diesem Fall erhöht sich der elektrische Widerstand in dem Brückenabschnitt 144d, und somit bewirkt der relativ große Widerstand, wenn ein Strom durch den Brückenabschnitt 144d fließt, dass ein Teil des Brückenabschnitts 144d aufgrund von Überstromerwärmung geschmolzen wird, wodurch der Überstrom irreversibel blockiert wird. Die Querschnittsfläche des Brückenabschnitts 144d kann unter Berücksichtigung der Überstromblockierfunktion auf ein geeignetes Niveau eingestellt werden.
  • Der Brückenabschnitt 144d kann einen Verjüngungsabschnitt 144e umfassen, dessen Breite von der Innenfläche des Kantenabschnitts 144a zum Anschlusskopplungsabschnitt 144c hin 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 im Herstellungsprozess der zylindrischen Batterie 200 beispielsweise eine Übertragungsvorrichtung und/oder ein Arbeiter den ersten Stromabnehmer 144 und/oder einen gekoppelten Körper des ersten Stromabnehmers 144 und die Elektrodenbaugruppe 110 durch Greifen des Verjüngungsabschnitts 144e 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 das Schweißen mit anderen Komponenten wie dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Anschlusskopplungsabschnitt 144c durchgeführt wird.
  • Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann mehrfach bereitgestellt sein. Die Mehrzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann im Wesentlichen in regelmäßigen Intervallen voneinander in der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a angeordnet sein. Eine Erstreckungslänge jedes der Mehrzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann im Wesentlichen gleich zueinander sein. Der Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann durch Laserschweißen mit dem Biegeoberflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a gekoppelt sein. Das Schweißmuster 144f, das durch Schweißen zwischen dem Kopplungsabschnitt 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts und dem Biegeoberflächenbereich (F1) gebildet wird, kann eine Struktur aufweisen, um sich entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 zu erstrecken. Das Schweißmuster 144f kann ein Linienmuster oder ein Punktanordnungsmuster sein.
  • Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann angeordnet sein, um von der Mehrzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts umgeben zu sein. Der Anschlusskopplungsabschnitt 144c kann durch Schweißen mit dem Anschluss 172 gekoppelt sein. Der Brückenabschnitt 144d kann zwischen einem Paar von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts benachbart zueinander positioniert sein. In diesem Fall kann der Abstand vom 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 vom 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 ausgebildet sein, um im Wesentlichen die gleiche Querschnittsfläche aufzuweisen. Die Vielzahl von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts kann ausgebildet sein, um im Wesentlichen die gleiche Breite und Dicke aufzuweisen.
  • Obwohl in den Zeichnungen nicht gezeigt, kann der Brückenabschnitt 144d mehrfach bereitgestellt sein. Jeder der Vielzahl von Brückenabschnitten 144d kann zwischen einem Paar von Kopplungsabschnitten 144b des ersten unbeschichteten Abschnitts benachbart zueinander angeordnet sein. Die Vielzahl von Brückenabschnitten 144d kann im Wesentlichen in regelmäßigen Intervallen zueinander 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 benachbart zueinander entlang der Erstreckungsrichtung des Kantenabschnitts 144a kann im Wesentlichen gleich einem Abstand von jedem der Vielzahl von Brückenabschnitten 144d zu dem anderen Kopplungsabschnitt 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.
  • Währenddessen können der erste Stromabnehmer 144 und der Biegeflächenbereich (F1) des unbeschichteten Abschnitts 146a durch Schweißen gekoppelt sein. In diesem Fall kann beispielsweise Laserschweißen, Ultraschallschweißen, Punktschweißen oder dergleichen angewendet werden. Der Schweißbereich kann in dem gleichmäßigen Bereich (W1) der Stapelanzahl des Biegeflächenbereichs (F1) um 50 % oder mehr liegen und/oder diesen überlappen.
  • Der Brückenabschnitt 144d kann einen Kerbabschnitt N umfassen, der ausgebildet ist, um eine Querschnittsfläche des Brückenabschnitts 144d teilweise zu reduzieren. Die Querschnittsfläche des Kerbabschnitts N kann beispielsweise 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, in dem der Kerbabschnitt N ausgebildet ist, erhöht, wodurch eine schnelle Stromunterbrechung beim Auftreten von Überstrom ermöglicht wird.
  • Der Kerbabschnitt N ist insbesondere in einem Bereich vorgesehen, der dem gleichmäßigen Bereich der überlappenden Lage der Elektrodenanordnung 110 entspricht, um zu verhindern, dass beim Brechen erzeugte Fremdstoffe in die Elektrodenanordnung 110 fließen. Dies liegt daran, dass in diesem Bereich die Anzahl von überlappenden Lagen der separaten Laschen des unbeschichteten Abschnitts 146a auf dem Maximum gehalten wird und somit die überlappten separaten Laschen als eine Maske fungieren können. Beispielsweise kann der Kerbabschnitt N in einem Bereich vorgesehen sein, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 146a in dem Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl maximal ist.
  • 13 ist eine Draufsicht, die die Struktur des zweiten Stromabnehmers 176 zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf 13 ist der zweite Stromabnehmer 176 unter der Elektrodenbaugruppe 110 angeordnet. Außerdem kann der zweite Stromabnehmer 176 dazu konfiguriert sein, den unbeschichteten Abschnitt 146b der Elektrodenbaugruppe 110 und das Batteriegehäuse 171 elektrisch zu verbinden. Der zweite Stromabnehmer 176 ist aus einem Metallmaterial mit Leitfähigkeit gebildet und elektrisch mit dem unbeschichteten Abschnitt 146b verbunden. Außerdem ist der zweite Stromabnehmer 176 elektrisch mit dem Batteriegehäuse 171 verbunden. Der zweite Stromabnehmer 176 kann zwischen der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 und der ersten Dichtung 178b eingefügt und befestigt sein. Insbesondere kann der zweite Stromabnehmer 176 zwischen der Unterseite des Sickenabschnitts 180 des Batteriegehäuses 171 und der ersten Dichtung 178b eingefügt sein. Die vorliegende Offenbarung ist jedoch nicht darauf beschränkt, und der zweite Stromabnehmer 176 kann an die Innenwandfläche des Batteriegehäuses 171 in einem Bereich geschweißt sein, in dem der Sickenabschnitt 180 nicht ausgebildet ist.
  • 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 radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 erstreckt und mit dem Biegeoberflächenbereich (F2) des unbeschichteten Abschnitts 146b gekoppelt ist, und einen Gehäusekopplungsabschnitt 176c, der sich von dem Stützabschnitt 176a ungefähr entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 erstreckt und mit der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt ist, umfassen. Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c sind indirekt durch den Stützabschnitt 176a verbunden und sind nicht direkt miteinander verbunden. Wenn daher ein externer Stoß auf die zylindrische Batterie 200 der vorliegenden Offenbarung ausgeübt wird, ist es möglich, das Risiko 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 den Stützabschnitt 176a zum indirekten Verbinden des Kopplungsabschnitts 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts und des Gehäusekopplungsabschnitts 176c und/oder eine Struktur, bei der der unbeschichtete Abschnitt 146b und der Gehäusekopplungsabschnitt 176c direkt miteinander verbunden sind, nicht umfasst.
  • 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 (F2) 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 unbeschichtete Abschnitt 146b können durch Schweißen gekoppelt sein. Der Stützabschnitt 176a und der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts befinden sich höher 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 in Verbindung stehen, können als ein Durchgang zum Einführen eines Schweißstabs zum Schweißen zwischen dem Anschluss 172 und dem Anschlusskopplungsabschnitt 144c des ersten Stromabnehmers 144 oder zum Bestrahlen eines Laserstrahls fungieren. Das Stromabnehmerloch 176d kann einen Durchmesser aufweisen, der im Wesentlichen gleich oder größer als das Loch ist, das im Kern C der Elektrodenbaugruppe 110 ausgebildet ist. 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 positioniert sein, um entlang des Umfangs des Stützabschnitts 176a voneinander beabstandet zu sein.
  • Der Gehäusekopplungsabschnitt 176c kann mehrfach bereitgestellt sein. In diesem Fall kann die Vielzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c eine Form aufweisen, die sich ungefähr radial von der Mitte 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 Vielzahl von Stellen hergestellt werden. Da die Kopplung für die elektrische Verbindung an einer Vielzahl von Stellen hergestellt wird, kann die Kopplungsfläche maximiert werden, wodurch der elektrische Widerstand minimiert wird. Die Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c kann positioniert sein, um entlang des Umfangs des Stützabschnitts 176a voneinander beabstandet zu sein. Mindestens ein Gehäusekopplungsabschnitt 176c kann zwischen den Kopplungsabschnitten 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts benachbart zueinander positioniert sein. Die Mehrzahl von Gehäusekopplungsabschnitten 176c kann zum Beispiel mit dem Sickenabschnitt 180 in der Innenfläche des Batteriegehäuses 171 gekoppelt sein. Die Gehäusekopplungsabschnitte 176c können durch Schweißen insbesondere an die untere Fläche des Sickenabschnitts 180 gekoppelt sein. Das Schweißen kann beispielsweise Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder Punktschweißen verwenden. Durch derartiges Koppeln der Gehäusekopplungsabschnitte 176c an den Sickenabschnitt 180 durch Schweißen kann das Widerstandsniveau der zylindrischen Batterie 200 auf etwa 4 Milliohm oder weniger, 3 Milliohm oder weniger, 2 Milliohm oder weniger oder 0,5 Milliohm oder weniger begrenzt werden. Das Widerstandsniveau der zylindrischen Batterie 200 kann mindestens 0,5 Milliohm oder mindestens 1,0 Milliohm betragen. Da außerdem 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 außerdem der Gehäusekopplungsabschnitt 176c stabil mit dem flachen Abschnitt des Sickenabschnitts 180 in Kontakt ist, können die zwei Komponenten glatt verschweißt werden, wodurch die Kopplungskraft zwischen den zwei Komponenten verbessert wird und die Erhöhung 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 auf dem Batteriegehäuse 171 ausgebildet ist, kann der Kontaktabschnitt 176e wie oben beschrieben an den Sickenabschnitt 180 gekoppelt sein. Insbesondere kann der Kontaktabschnitt 176e elektrisch an den flachen Abschnitt gekoppelt sein, der an der unteren Fläche des Sickenabschnitts 180 ausgebildet ist, der auf dem Batteriegehäuse 171 ausgebildet ist, und kann zwischen der unteren Fläche des Sickenabschnitts 180 und der ersten Dichtung 178b eingefügt sein. In diesem Fall kann der Kontaktabschnitt 176e für einen stabilen Kontakt und eine stabile Kopplung eine Form aufweisen, die sich von dem Sickenabschnitt 180 um eine vorbestimmte Länge entlang der Umfangsrichtung des Batteriegehäuses 171 erstreckt.
  • 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 insbesondere gleich oder kleiner als der Innendurchmesser des Batteriegehäuses 171 in einem Bereich, in dem der Sickenabschnitt 180 ausgebildet ist, nämlich dem minimalen Innendurchmesser des Batteriegehäuses 171. Dies soll verhindern, dass der zweite Stromabnehmer 176 durch den Sickenabschnitt 180 während des Dimensionierungsprozesses des Zusammendrückens des Batteriegehäuses 171 entlang der Höhenrichtung behindert wird, und somit verhindern, dass die Elektrodenbaugruppe 110 durch den zweiten Stromabnehmer 176 gedrückt wird.
  • Der Kopplungsabschnitt 176b des zweiten unbeschichteten Abschnitts umfasst 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 (F2) gebildet ist, kann eine Struktur aufweisen, um sich entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe 110 zu erstrecken. Das Schweißmuster 176h kann ein Linienmuster oder ein Punktanordnungsmuster sein.
  • Die zylindrische Batterie 200 weist einen Vorteil dahingehend auf, dass elektrische Verbindung an ihrem oberen Abschnitt durchgeführt werden kann.
  • 14 ist eine Draufsicht, die einen Zustand veranschaulicht, in dem mehrere zylindrische Batterien 200 elektrisch verbunden sind, und 15 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 14.
  • Unter Bezugnahme auf 14 und 15 können mehrere zylindrische Batterien 200 an einem oberen Abschnitt der zylindrischen Batterien 200 unter Verwendung einer Sammelschiene 210 in Reihe und parallel geschaltet werden. 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 Fläche 171a um den Anschluss 172 des Batteriegehäuses 171 kann eine negative Polarität aufweisen, oder umgekehrt.
  • Die mehreren zylindrischen Batterien 200 können in mehreren Spalten und Reihen angeordnet sein. Spalten sind in einer vertikalen Richtung in Bezug auf die Zeichnung bereitgestellt und Reihen sind in einer linken und rechten Richtung in Bezug auf die Zeichnung bereitgestellt. Außerdem können die zylindrischen Batterien 200, um die Raumeffizienz zu maximieren, 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. Die Sammelschiene 210 verbindet 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.
  • Die Sammelschiene 210 kann einen Körperabschnitt 211, mehrere erste Sammelschienenanschlüsse 212 und mehrere zweite Sammelschienenanschlüsse 213 zur seriellen und parallelen Verbindung umfassen. 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 kann regelmäßig gebogen sein, wie eine Zickzackform.
  • Die mehreren ersten Sammelschienenanschlüsse 212 können sich von einer Seite des Körperabschnitts 211 erstrecken und können elektrisch an den Anschluss 172 der zylindrischen Batterie 200 gekoppelt sein, der sich in der Erstreckungsrichtung befindet. 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 an die flache Fläche 171a um den Anschluss 172 gekoppelt sein, der sich in der Erstreckungsrichtung befindet. Die elektrische Kopplung zwischen dem zweiten Sammelschienenanschluss 213 und der flachen Fläche 171a kann durch Laserschweißen, Ultraschallschweißen oder dergleichen durchgeführt werden.
  • Der Körperabschnitt 211, die mehreren ersten Sammelschienenanschlüsse 212 und die mehreren zweiten Sammelschienenanschlüsse 213 können aus einer leitfähigen Metallplatte gebildet 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 Stücke 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 Biegeoberflächenbereichs F1 und F2, Multiplexen von Strompfaden mittels des zweiten Stromabnehmers 176, Minimieren einer Strompfadlänge oder dergleichen minimiert wird. Der AC-Widerstand der zylindrischen Batterie 200, gemessen durch ein Widerstandsmessgerät zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, nämlich zwischen dem Anschluss 172 und der flachen Fläche 171a um den Anschluss 172, kann etwa 4 Milliohm oder weniger betragen, geeignet für schnelles Laden. Der AC-Widerstand der zylindrischen Batterie 200, gemessen durch ein Widerstandsmessgerät zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode, nämlich zwischen dem Anschluss 172 und der flachen Fläche 171a um den Anschluss 172, kann 4 Milliohm oder weniger, 3 Milliohm oder weniger, 2 Milliohm oder weniger oder 0,5 Milliohm oder weniger und/oder mindestens 0,5 Milliohm oder mindestens 1,0 Milliohm betragen.
  • Da sich in der zylindrischen Batterie 200 gemäß der vorliegenden Offenbarung der Anschluss 172 mit einer positiven Polarität und die flache Fläche 171a mit einer negativen Polarität in derselben Richtung befinden, ist es einfach, die zylindrischen Batterien 200 unter Verwendung der Sammelschiene 210 elektrisch zu verbinden.
  • Außerdem kann, da der Anschluss 172 der zylindrischen Batterie 200 und die flache Fläche 171a um den Anschluss 172 eine große Fläche aufweisen, der Kopplungsbereich der Sammelschiene 210 ausreichend gesichert werden, um den Widerstand des Batteriepacks, der die zylindrische Batterie 200 umfasst, ausreichend zu reduzieren.
  • Die zylindrische Batterie kann zur Herstellung eines Batteriepacks verwendet werden.
  • 16 ist ein Diagramm, das schematisch einen Batteriepack zeigt. Der Batteriepack umfasst eine oder mehrere zylindrische Batterien, wie vorstehend beschrieben. Die zylindrischen Batterien können in einer oder mehreren Spalten angeordnet sein. Die zylindrischen Batteriezellen können derart angeordnet sein, dass ihre Elektrodenanschlüsse und die zweiten Endflächen der Batteriedosen der zylindrischen Batteriezellen oben liegen. Mit anderen Worten können der Elektrodenanschluss und die Außenfläche der Unterseite der Batteriedose jeder zylindrischen Batteriezelle angeordnet sein, um nach oben zu weisen.
  • Unter Bezugnahme auf 16 umfasst ein Batteriepack 300 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 Ausführungsformen (Modifikationen) sein. In der Zeichnung sind Komponenten wie 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.
  • 17 ist ein Diagramm, das schematisch ein Fahrzeug zeigt, das den Batteriepack 300 aus 16 umfasst.
  • Unter Bezugnahme auf 17 kann ein Fahrzeug V den Batteriepack 300 wie vorstehend beschrieben umfassen. Das Fahrzeug V arbeitet, indem es Leistung von dem Batteriepack 300 empfängt.
  • Beim Biegen der unbeschichteten Abschnitte, die an beiden Enden der Elektrodenbaugruppe freiliegen, kann verhindert werden, dass der Separator oder die Aktivmaterialschicht beschädigt wird, wenn der Stromkollektor geschweißt wird, indem ein Bereich, in dem der unbeschichtete Abschnitt in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in 10 oder mehr Lagen überlappt ist, ausreichend gesichert wird.
  • Da die Struktur des unbeschichteten Abschnitts angrenzend an den Kern der Elektrodenbaugruppe verbessert ist, kann verhindert werden, dass der Hohlraum im Kern der Elektrodenbaugruppe blockiert wird, wenn der unbeschichtete Abschnitt gebogen wird. Somit können der Elektrolytinjektionsprozess und der Schweißprozess des Batteriegehäuses und des Stromabnehmers einfach ausgeführt werden.
  • Da der Biegeoberflächenbereich des unbeschichteten Abschnitts anstelle einer streifenförmigen Elektrodenlasche direkt an den Stromabnehmer geschweißt ist, ist es möglich, eine Elektrodenbaugruppe mit verbesserter Energiedichte und reduziertem Widerstand bereitzustellen.
  • Es ist möglich, eine zylindrische Batterie mit einer Struktur, die einen niedrigen Innenwiderstand aufweist und die Schweißfestigkeit zwischen dem Stromabnehmer und dem unbeschichteten Abschnitt verbessert, und einen Batteriepack und ein Fahrzeug, das die zylindrische Batterie umfasst, bereitzustellen.
  • Punkt 1. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon und aus dem Separator heraus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst und ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, und in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt.
  • Punkt 2. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei, wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 3. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei das Längenverhältnis des radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % bis 85 % auf Basis des relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 4. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei die zweite Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst, und ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, und in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt.
  • Punkt 5. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 4, wobei, wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 6. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei das Längenverhältnis des radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, wonach die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % bis 85 % auf Basis des relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 7. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweist.
  • Punkt 8. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweist, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird.
  • Punkt 9. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines k* t er -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen ist.
  • Punkt 10. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweist.
  • Punkt 11. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweist, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird.
  • Punkt 12. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k* t er -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen ist.
  • Punkt 13. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1 oder 4, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind.
  • Punkt 14. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 13, wobei jedes der Vielzahl von Segmenten eine geometrische Form aufweist, die eine Biegelinie davon als eine Basis verwendet, und die geometrische Form durch Verbinden einer oder mehrerer gerader Linien, einer oder mehrerer Kurven oder einer Kombination davon gebildet ist.
  • Punkt 15. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 14, wobei die geometrische Form eine Breite aufweist, die schrittweise oder kontinuierlich von der Basis zur Oberseite abnimmt.
  • Punkt 16. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 15, wobei ein unterer Innenwinkel der geometrischen Form zwischen der Basis und einer Seite, die die Basis schneidet, 60 Grad bis 85 Grad beträgt.
  • Punkt 17. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 16, wobei die unteren Innenwinkel der Mehrzahl von Segmenten schrittweise oder allmählich entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunehmen.
  • Punkt 18. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 14, wobei jedes der Mehrzahl von Segmenten eine geometrische Form aufweist, die eine Biegelinie davon als Basis verwendet, und wenn r ein Radius eines Wicklungsgangs ist, in dem das Segment basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist, Larc eine Bogenlänge eines Wicklungsgangs ist, der einem unteren Abschnitt des Segments entspricht, und θassumption ein unterer Innenwinkel des Segments unter der Annahme ist, dass Seiten eines Paars von Segmenten, die benachbart in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r angeordnet sind, wobei ein tatsächlicher unterer Innenwinkel θreal des Paars von Segmenten, die benachbart angeordnet sind, die folgende Formel erfüllt: θreal > θassumption θassumption = 90° - 360°*( Larc /27πr)*0,5.
  • Punkt 19. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 18, wobei ein Umfangswinkel, der der Bogenlänge Larc des Wicklungsgangs entspricht, der zum unteren Abschnitt des Segments basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe korrespondiert, 45 Grad oder weniger beträgt.
  • Punkt 20. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 18, wobei, wenn ein Überlappungsverhältnis der Segmente, die benachbart in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet sind, unter Verwendung einer Formel (θreal / θassumption -1) definiert ist, das Überlappungsverhältnis der Segmente größer als o und gleich oder kleiner als 0,05 ist.
  • Punkt 21. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 14, wobei, wenn ein virtueller Kreis gezogen wird, der durch ein Paar von in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe benachbart angeordnete Segmente verläuft, überlappen ein Paar von Bögen einander, die durch jedes Segment verlaufen.
  • Punkt 22. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 21, wobei, wenn ein Verhältnis einer Länge des überlappenden Bogens zu einer Länge des Bogens, der durch jedes Segment verläuft, als ein Überlappungsverhältnis definiert ist, das Überlappungsverhältnis des Segments größer als o und gleich oder kleiner als 0,05 ist.
  • Punkt 23. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k*eines k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweist und nicht zum Kern hin gebogen ist.
  • Punkt 24. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 23, wobei eine Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,1 zur ersten relativen Radialposition R1,k*entspricht, 1 % bis 30 % beträgt, in Relation zu einer Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,k*+1 zur relativen radialen Position 1 entspricht.
  • Punkt 25. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition R1,k*eines k*ter -Wicklungsgangs ist.
  • Punkt 26. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90 rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts blockiert ist, der sich in einem Bereich von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 befindet.
  • Punkt 27. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 26, wobei eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d1,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen Radialposition R1,k*+1 die folgende Formel erfüllen: fd1,k*+1 + 0,90* rc ≤ d1,k*+1.
  • Punkt 28. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweist und nicht zum Kern hin gebogen ist.
  • Punkt 29. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 28, wobei in Relation zu einer Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen Radialposition R2,k*+1 zur relativen Radialposition 1 entspricht, eine Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen Radialposition R2,1 zur ersten relativen Radialposition R2,k* entspricht, 1 % bis 30 % beträgt.
  • Punkt 30. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen Radialposition R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition R1,k*eines k*ter -Wicklungsgangs ist.
  • Punkt 31. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90 rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts der zweiten Elektrode blockiert ist, der sich in einem Bereich von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 befindet.
  • Punkt 32. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 31, wobei eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d2,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen Radialposition R2,k*+1 die folgende Formel erfüllen: fd2,k*+1 + 0,90* rc ≤ d2,k*+1.
  • Punkt 33. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer zweiten relativen Radialposition R1,k@ eines voreingestellten k@-ter -Wicklungsgangs in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, deren Höhen allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  • Punkt 34. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 33, wobei eine radiale Länge des Bereichs von der relativen radialen Position R1,k*+1 zur zweiten relativen Radialposition R1,k@ 1 % bis 56 % beträgt, verglichen mit einem Radius der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe.
  • Punkt 35. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k@+1 eines voreingestellten k@+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, und die Mehrzahl von Segmenten im Wesentlichen die gleiche Höhe von der relativen Radialposition R1,k@+1 zur relativen Radialposition 1 aufweist.
  • Punkt 36. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer zweiten relativen Radialposition R2,k@ eines voreingestellten k@-ter -Wicklungsgangs in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, deren Höhen schrittweise oder allmählich entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  • Punkt 37. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 36, wobei eine radiale Länge des Bereichs von der relativen radialen Position R2,k*+1 zur zweiten relativen Radialposition R2,k@ in Relation zu einem Radius der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe 1 % bis 56 % beträgt.
  • Punkt 38. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,k@+1 eines k@+i-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, und die Mehrzahl von Segmenten Höhe von der relativen radialen Position R2,k@+1 zur relativen radialen Position 1 im Wesentlichen die gleiche aufweist.
  • Punkt 39. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und mindestens eine Höhe der Mehrzahl von Segmenten in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung einzeln oder gruppenweise allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung zunimmt.
  • Punkt 40. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 4, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, in eine Mehrzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und mindestens eine Höhe der Mehrzahl von Segmenten in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung einzeln oder gruppenweise allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung zunimmt.
  • Punkt 41. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 13, wobei jedes der Mehrzahl von Segmenten zumindest eine Bedingung umfassend eine auf eine Breite von 1 bis 11 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung; eine auf eine Höhe von 2 bis 10 mm in der Wicklungsachsenrichtung bezogene Bedingung; und eine auf eine Trennungsteilung von 0,05 mm bis 1 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung erfüllt.
  • Punkt 42. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 13, wobei eine Schnittnut zwischen der Mehrzahl an Segmenten angeordnet ist, und ein vorbestimmter Spalt zwischen einem Boden der Schnittnut und der Aktivmaterialschicht der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode vorgesehen ist.
  • Punkt 43. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 32, wobei der Spalt eine Länge von 0,2 mm bis 4 mm aufweist.
  • Punkt 44. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 13, wobei die Mehrzahl an Segmenten eine Mehrzahl an Segmentgruppen entlang der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe bildet, und Segmente, die zu derselben Segmentgruppe gehören, hinsichtlich mindestens einer Breite in der Wicklungsrichtung, einer Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder einer Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung im Wesentlichen gleich sind.
  • Punkt 45. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 44, wobei die Segmente, die zu derselben Segmentgruppe gehören, so konfiguriert sind, dass zumindest die Breite in der Wicklungsrichtung, die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder die Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung allmählich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunimmt.
  • Punkt 46. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 44, wobei zumindest ein Teil der Mehrzahl an Segmentgruppen an demselben Wicklungsgang der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist.
  • Punkt 47. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfasst, der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl als ein Bereich definiert ist, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in Richtung des Kerns der Elektrodenbaugruppe zunimmt, und der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl als ein Bereich von einer Radialposition, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer Radialposition, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, definiert ist, und eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr beträgt.
  • Punkt 48. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 5, wobei der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon umfasst, wobei der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl als ein Bereich definiert ist, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts zu dem Kern der Elektrodenbaugruppe hin zunimmt, und der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl als ein Bereich von einer Radialposition, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer Radialposition, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, definiert ist, und eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl in Relation zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr beträgt.
  • Punkt 49. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 4, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine Dicke von 80 µm bis 250 µm aufweisen und ein Intervall der unbeschichteten Abschnitte, die sich an Wicklungsgängen angrenzend in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe befinden, 200 µm bis 500 µm beträgt.
  • Punkt 50. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode eine Dicke von 10 µm bis 25 µm aufweist.
  • Punkt 51. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 4, wobei der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode eine Dicke von 5 µm bis 20 µm aufweist.
  • Punkt 52. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 1, wobei in dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  • Punkt 53. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 52, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 1,0 % bis 16,3 % beträgt.
  • Punkt 54. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 4, wobei in dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  • Punkt 55. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 54, wobei der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 0,5 % bis 13,0 % beträgt.
  • Punkt 56. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon und aus dem Separator heraus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst, und ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  • Punkt 57. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 56, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 1,0 % bis 16,3 % beträgt.
  • Punkt 58. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 56, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst, wobei ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei in einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  • Punkt 59. Elektrodenbaugruppe nach Punkt 58, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 0,5 % bis 13,0 % beträgt.
  • Punkt 60. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei mindestens eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon beinhaltet und aus dem Separator entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegt, und mindestens ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeoberflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des Biegeoberflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Schichten des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt; ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen Stromabnehmer, der an den Biegeoberflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des Stromabnehmers mit dem Biegeoberflächenbereich überlappt, in dem die Anzahl der gestapelten Schichten des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt.
  • Punkt 61. Batterie nach Punkt 60, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt an der langen Seite davon umfasst und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend ist, und wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des ersten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der erste unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 62. Batterie nach Punkt 60, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt an der langen Seite davon und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst, und wenn die Anzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des zweiten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der zweite unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  • Punkt 63. Batterie nach Punkt 60, wobei der Schweißbereich des Stromabnehmers mit dem Biegeflächenbereich überlappt, in dem die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr um 50 % oder mehr beträgt.
  • Punkt 64. Batterie nach Punkt 63, wobei die Schweißfestigkeit des Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt.
  • Punkt 65. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon umfasst und aus dem Separator entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegt, und ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt, ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen ersten Stromabnehmer, der an den ersten Biegeflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  • Punkt 66. Batterie nach Punkt 65, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem ersten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des ersten Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 1,0 % bis 16,3 % beträgt.
  • Punkt 67. Batterie nach Punkt 65, wobei die Schweißfestigkeit des ersten Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt.
  • Punkt 68. Batterie nach Punkt 65, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt an einem langen Seitenende davon und aus dem Separator heraus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe freiliegend umfasst, wobei ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei in einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt, wobei die Batterie einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der an den zweiten Biegeflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, und wobei der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  • Punkt 69. Batterie nach Punkt 68, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von Segmenten unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von Segmenten variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von Segmenten einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem zweiten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des zweiten Biegeflächenbereichs zu der Höhe des Segments 0,5 % bis 13,0 % beträgt. Punkt 70. Batterie nach Punkt 68, wobei die Schweißfestigkeit des zweiten Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt.
  • Punkt 71. Batterie nach Punkt 65, wobei der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm um 50 % oder mehr beträgt.
  • Punkt 72. Batterie nach Punkt 68, wobei der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm um 50 % oder mehr beträgt.
  • Punkt 73. Batteriepack, umfassend die Batterie nach einem der Punkte 60 bis 72.
  • Punkt 74. Fahrzeug, umfassend den Batteriepack nach Punkt 73.
  • Die vorliegende Offenbarung wurde ausführlich beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen der Offenbarung angeben, nur zur Veranschaulichung dienen, da verschiedene Änderungen und Modifikationen innerhalb des Umfangs der Offenbarung für Fachleute aus dieser ausführlichen Beschreibung ersichtlich werden.
  • 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 6677082 [0177]
    • US 6680143 [0177]

Claims (58)

  1. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode umfasst, wobei sich der unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, wobei in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt.
  2. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 1, wobei, wenn die Gesamtanzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und wobei ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, wobei ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, auf Basis eines relativen Radialpositionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  3. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 2, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k* eines voreingestellten k*ter-Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen Radialposition 1 aufweist, und/oder wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen Radialposition R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen Radialposition R1,k*eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweist, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird, und/oder wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen ist.
  4. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 2 oder 3, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweist und nicht zum Kern hin gebogen ist.
  5. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 4, wobei eine Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,1 zur ersten relativen radialen Position R1,k* entspricht, 1 % bis 30 % beträgt, verglichen mit einer Länge der ersten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R1,k*+1 zur relativen radialen Position 1 entspricht.
  6. Elektrodenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen radialen Position R1,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs ist.
  7. Elektrodenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90 rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts blockiert ist, der sich in einem Bereich von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 befindet.
  8. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 7, wobei eine Biegelänge fd1,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d1,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen radialen Position R1,k*+1 die folgende Formel erfüllen: fd 1, k * + 1 + 0,90 * r c ≤ d 1, k * + 1 .
    Figure DE202022002771U1_0008
  9. Elektrodenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k*+1 eines k*+1-tenWicklungsgangs zu einer zweiten relativen radialen Position R1,k@ eines voreingestellten k@-ter - Wicklungsgangs in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt ist, deren Höhen kontinuierlich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  10. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 9, wobei eine radiale Länge des Bereichs von der relativen radialen Position R1,k*+1 zur zweiten relativen radialen Position R1,k@ 1 % bis 56 % beträgt, verglichen mit einem Radius der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe.
  11. Elektrodenbaugruppe nach mindestens einem der Ansprüche 2 bis 10, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R1,k@+1 eines voreingestellten k@+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt ist, und die Mehrzahl von separaten Laschen im Wesentlichen die gleiche Höhe von der relativen radialen Position R1,k@+1 zur relativen radialen Position 1 aufweist.
  12. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in der Wicklungsstruktur der ersten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und wobei mindestens eine Höhe der Mehrzahl von separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung kontinuierlich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung einzeln oder in Gruppen zunimmt.
  13. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfasst, der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl als ein Bereich definiert ist, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin zunimmt, und der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl als ein Bereich von einer radialen Position, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer radialen Position, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, definiert ist, und eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl im Vergleich zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr beträgt.
  14. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode eine Dicke von 10 µm bis 25 µm aufweist.
  15. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der ersten Elektrode gebildet ist, eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  16. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 15, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 % beträgt.
  17. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die zweite Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode umfasst, wobei sich der unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, der überlappende Lagen des unbeschichteten Abschnitts umfasst, wobei in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts in der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe 10 oder mehr beträgt.
  18. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 17, wobei, wenn die Gesamtanzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und wobei ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, wobei ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr, insbesondere 30 % bis 85 %, auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  19. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 18, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweist, und/oder wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der Biegeflächenbereich aufweist, der durch Überlappen der gebogenen unbeschichteten Abschnitte gebildet wird, und/oder wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs nicht zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin gebogen ist.
  20. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 18 oder 19, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer ersten relativen radialen Position R2,k* eines voreingestellten k*ter -Wicklungsgangs eine kleinere Höhe als der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 aufweist und nicht zum Kern hin gebogen ist.
  21. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 20, wobei in Relation zu einer Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R2,k*+1 zur relativen radialen Position 1 entspricht, eine Länge der zweiten Elektrode, die dem Bereich von der relativen radialen Position R2,1 zur ersten relativen radialen Position R2,k* entspricht, 1 % bis 30 % beträgt.
  22. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs kürzer als eine radiale Länge von einer relativen radialen Position R2,1 eines 1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position R1,k* eines k*ter -Wicklungsgangs ist.
  23. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode, wenn ein Radius des Kerns der Elektrodenbaugruppe als rc definiert ist, ein Bereich von einer Mitte des Kerns bis 0,90 rc nicht durch einen gebogenen Abschnitt des unbeschichteten Abschnitts der zweiten Elektrode blockiert ist, der sich in einem Bereich von einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 befindet.
  24. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 23, wobei eine Biegelänge fd2,k*+1 des unbeschichteten Abschnitts an einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-ten Wicklungsgangs, der Radius rc des Kerns und ein Abstand d2,k*+1 von einer Mitte der Elektrodenbaugruppe zu der relativen radialen Position R2,k*+1 die folgende Formel erfüllen: fd 2 ,k * + 1 + 0,90 * r c ≤ d 2 ,k * + 1 ,
    Figure DE202022002771U1_0009
    wobei insbesondere der Spalt eine Länge von 0,2 mm bis 4 mm aufweist.
  25. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 19 bis 24, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,k*+1 eines k*+1-tenWicklungsgangs zu einer zweiten relativen radialen Position R2,k@ eines voreingestellten k@-ter - Wicklungsgangs in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, deren Höhen schrittweise oder kontinuierlich entlang einer Richtung parallel zu der Wicklungsrichtung zunehmen.
  26. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 25, wobei eine radiale Länge des Bereichs von der relativen radialen Position R2,k*+1 zur zweiten relativen radialen Position R2,k@ in Relation zu einem Radius der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode mit Ausnahme des Kerns der Elektrodenbaugruppe 1 % bis 56 % beträgt.
  27. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 19 bis 26, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode eines Bereichs von einer relativen radialen Position R2,k@+1 eines k@+1-ten Wicklungsgangs zu einer relativen radialen Position 1 in eine Mehrzahl von separaten Laschen unterteilt ist, und die Mehrzahl von separaten Laschen Höhe von der relativen radialen Position R2,k@+1 zur relativen radialen Position 1 im Wesentlichen die gleiche aufweist.
  28. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei der Biegeflächenbereich, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, von dem Außenumfang der Elektrodenbaugruppe zu dem Kern davon einen Bereich mit zunehmender Stapelanzahl und einen Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl umfasst, der Bereich mit zunehmender Stapelanzahl als ein Bereich definiert ist, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts zum Kern der Elektrodenbaugruppe hin zunimmt, und der Bereich mit einheitlicher Stapelanzahl als ein Bereich von einer radialen Position, an der die Zunahme der Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts aufhört, zu einer radialen Position, an der der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, definiert ist, und eine radiale Länge des Bereichs mit einheitlicher Stapelanzahl in Relation zu einer radialen Länge von einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt sich zu biegen beginnt, zu einem Wicklungsgang, wo der unbeschichtete Abschnitt das Biegen beendet, 30 % oder mehr beträgt.
  29. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 18 bis 28, wobei in der Wicklungsstruktur der zweiten Elektrode der unbeschichtete Abschnitt, der in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, und wobei mindestens eine Höhe der Mehrzahl von separaten Laschen in der Wicklungsachsenrichtung und/oder eine Breite davon in der Wicklungsrichtung kontinuierlich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung einzeln oder in Gruppen zunimmt.
  30. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 18 bis 29, wobei die erste Elektrode und die zweite Elektrode eine Dicke von 80 µm bis 250 µm aufweisen, und ein Intervall der unbeschichteten Abschnitte, die sich an Wicklungsgängen angrenzend in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe befinden, 200 µm bis 500 µm beträgt.
  31. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 18 bis 30, wobei der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode eine Dicke von 5 µm bis 20 µm aufweist.
  32. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 18 bis 31, wobei in dem Teilbereich des Biegeflächenbereichs, der durch den unbeschichteten Abschnitt der zweiten Elektrode gebildet ist, eine Gesamtstapeldicke von überlappenden Lagen des unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  33. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 32, wobei der unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 % beträgt,
  34. Elektrodenbaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode und/oder der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind.
  35. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 34, wobei jede der Vielzahl von separaten Laschen eine geometrische Form aufweist, die eine Biegelinie davon als eine Basis verwendet, und die geometrische Form durch Verbinden einer oder mehrerer gerader Linien, einer oder mehrerer Kurven oder einer Kombination davon gebildet ist.
  36. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 35, wobei die geometrische Form eine Breite aufweist, die schrittweise oder kontinuierlich von der Basis zur Oberseite abnimmt, wobei ein unterer Innenwinkel der geometrischen Form zwischen der Basis und einer Seite, die die Basis schneidet, 60 Grad bis 85 Grad beträgt, wobei insbesondere die unteren Innenwinkel der Mehrzahl von separaten Laschen schrittweise oder kontinuierlich entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunehmen.
  37. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 35 oder 36, wobei jede separate Lasche der Vielzahl von separaten Laschen eine geometrische Form aufweist, die eine Biegelinie davon als eine Basis verwendet, und wenn r ein Radius eines Wicklungsgangs st, in dem die separate Lasche basierend auf einer Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist, Larc eine Bogenlänge eines Wicklungsgangs ist, die einem unteren Abschnitt der separaten Lasche entspricht, und θassumption ein unterer Innenwinkel der separaten Lasche unter der Annahme ist, dass Seiten eines Paars von separaten Laschen, die benachbart in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r angeordnet sind, wobei ein tatsächlicher unterer Innenwinkel θreal des Paars von separaten Laschen, die benachbart angeordnet sind, die folgende Formel erfüllt: θ real > θ assumption
    Figure DE202022002771U1_0010
     θ assumption = 90 ° − 360 ° * ( L arc / 2 π r ) * 0,5.
    Figure DE202022002771U1_0011
  38. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 37, wobei ein Umfangswinkel, der der Bogenlänge Larc des Wicklungsgangs entspricht, der zum unteren Abschnitt der separaten Lasche basierend auf der Kernmitte der Elektrodenbaugruppe korrespondiert, 45 Grad oder weniger beträgt, und/oder wobei, wenn ein Überlappungsverhältnis der separaten Lasche, die benachbart in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist, unter Verwendung einer Formel (θreal / θassumption -1) definiert ist, das Überlappungsverhältnis der separaten Laschen größer als o und gleich oder kleiner als 0,05 ist.
  39. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 35 bis 38, wobei, wenn ein virtueller Kreis gezogen wird, der durch ein Paar von in dem Wicklungsgang mit dem Radius von r in Bezug auf die Kernmitte der Elektrodenbaugruppe benachbart angeordnete, separate Laschen verläuft sind, überlappen ein Paar von Bögen einander, die durch jede separate Lasche verlaufen, wobei insbesondere wenn ein Verhältnis einer Länge des überlappenden Bogens zu einer Länge des Bogens, der durch jede separate Lasche verläuft, als ein Überlappungsverhältnis definiert ist, ist das Überlappungsverhältnis der separaten Lasche größer als o und gleich oder kleiner als 0,05.
  40. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 34 bis 39, wobei jede der Viezahl an separaten Laschen zumindest eine Bedingung umfassend eine auf eine Breite von 1 mm bis 11 mm in der Wicklungsrichtungbezogene Bedingung; eine auf eine Höhe von 2 mm bis 10 mm in der Wicklungsachsenrichtung bezogene Bedingung; und eine auf eine Trennungsteilung von 0,05 mm bis 1 mm in der Wicklungsrichtung bezogene Bedingung erfüllt.
  41. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 34 bis 40, wobei eine Schnittnut zwischen der Viezahl an separaten Laschen angeordnet ist, und ein vorbestimmter Spalt zwischen einem Boden der Schnittnut und der Aktivmaterialschicht der ersten Elektrode oder der zweiten Elektrode vorgesehen ist.
  42. Elektrodenbaugruppe nach einem der Ansprüche 34 bis 41, wobei die Vielzahl an separaten Laschen eine Vielzahl an Laschengruppen entlang der Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe bildet, und Segmente, die zu derselben Segmentgruppe gehören, hinsichtlich mindestens einer Breite in der Wicklungsrichtung, einer Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder einer Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung im Wesentlichen gleich sind.
  43. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 42, wobei die Segmente, die zu derselben Segmentgruppe gehören, so konfiguriert sind, dass zumindest die Breite in der Wicklungsrichtung, die Höhe in der Wicklungsachsenrichtung und/oder die Trennungsteilung in der Wicklungsrichtung kontinuierlich oder schrittweise entlang einer Richtung parallel zur Wicklungsrichtung der Elektrodenbaugruppe zunimmt, und/oder wobei zumindest ein Teil der Vielzahl an Laschengruppen an derselben Wicklungsgang der Elektrodenbaugruppe angeordnet ist.
  44. Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode umfasst, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  45. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 44, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 % beträgt.
  46. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 44 oder 45, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode umfasst, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden, und in einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  47. Elektrodenbaugruppe nach Anspruch 46, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der separaten Laschen, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 % beträgt,
  48. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei mindestens eine der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode einen unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der jeweiligen Elektrode umfasst, wobei sich der unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und wobei mindestens ein Teil des unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen Biegeflächenbereich zu bilden, wobei in einem Teilbereich des Biegeflächenbereichs die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt; ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen Stromabnehmer, der an den Biegeoberflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des Stromabnehmers mit dem Biegeflächenbereich überlappt, in dem die Anzahl von gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt.
  49. Batterie nach Anspruch 48, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der ersten Elektrode umfasst, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und wobei die Anzahl der Wicklungsgänge der ersten Elektrode als n1 definiert ist und wobei ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n1) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n1 erhalten wird, als eine relative Radialposition R1,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, wobei ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R1,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des ersten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs beträgt, in dem der erste unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  50. Batterie nach Anspruch 48 oder 49, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode umfasst, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und wobei die Anzahl der Wicklungsgänge der zweiten Elektrode als n2 definiert ist und wobei ein Wert, der durch Dividieren eines Wicklungsgangindex k (eine natürliche Zahl von 1 bis n2) an einer k-ten Wicklungsgangstelle durch die Anzahl der Gesamtanzahl der Wicklungsgänge n2 erhalten wird, als eine relative Radialposition R2,k des Wicklungsgangindex k definiert ist, wobei ein Längenverhältnis eines radialen Bereichs von R2,k, der eine Bedingung erfüllt, dass die Anzahl der gestapelten Lagen des zweiten unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr beträgt, 30 % oder mehr beträgt, auf Basis eines relativen radialen Positionsbereichs, in dem der zweite unbeschichtete Abschnitt gebogen ist.
  51. Batterie nach einem der Ansprüche 48 bis 50, wobei der Schweißbereich des Stromabnehmers mit dem Biegeflächenbereich überlappt, in dem die Anzahl der gestapelten Lagen des unbeschichteten Abschnitts 10 oder mehr um 50 % oder mehr beträgt, wobei die Schweißfestigkeit des Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt.
  52. Batterie, umfassend: eine Elektrodenbaugruppe, in der eine erste Elektrode, eine zweite Elektrode und ein dazwischen angeordneter Separator auf Basis einer Achse gewickelt sind, um einen Kern und einen Außenumfang zu definieren, wobei die erste Elektrode einen ersten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der jeweiligen Elektrode umfasst, wobei sich der erste unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang einer Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, und wobei ein Teil des ersten unbeschichteten Abschnitts in einer radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen ersten Biegeflächenbereich zu bilden, wobei in einem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt, ein Batteriegehäuse, das dazu konfiguriert ist, die Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und elektrisch mit einer der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine erste Polarität aufzuweisen; einen Dichtungskörper, der dazu konfiguriert ist, ein offenes Ende des Batteriegehäuses abzudichten; einen Anschluss, der elektrisch mit der anderen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode verbunden ist, um eine zweite Polarität aufzuweisen, und dazu konfiguriert ist, eine nach außen freiliegende Oberfläche aufzuweisen; und einen ersten Stromabnehmer, der an den ersten Biegeoberflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, wobei der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm beträgt.
  53. Batterie nach Anspruch 52, wobei der erste unbeschichtete Abschnitt der ersten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die erste Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem ersten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des ersten Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 1,0 % bis 16,3 % beträgt, und/oder wobei die Schweißfestigkeit des ersten Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt.
  54. Batterie nach Anspruch 52 oder 53, wobei die zweite Elektrode einen zweiten unbeschichteten Abschnitt angrenzend an eine Kante der zweiten Elektrode umfasst, wobei sich der zweite unbeschichtete Abschnitt über den Separator hinaus entlang der Wicklungsachsenrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, wobei ein Teil des zweiten unbeschichteten Abschnitts in der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe gebogen ist, um einen zweiten Biegeflächenbereich zu bilden, und wobei in einem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs eine Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt, wobei die Batterie einen zweiten Stromabnehmer umfasst, der an den zweiten Biegeoberflächenbereich geschweißt ist und elektrisch mit einem des Batteriegehäuses und des Anschlusses verbunden ist, und wobei der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm beträgt.
  55. Batterie nach Anspruch 54, wobei der zweite unbeschichtete Abschnitt der zweiten Elektrode in eine Vielzahl von separaten Laschen unterteilt ist, die unabhängig biegbar sind, wobei die zweite Elektrode einen höhenvariablen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen variabel sind, und einen höheneinheitlichen Bereich, in dem Höhen von separaten Laschen einheitlich sind, umfasst, und wobei in einem Bereich, der durch Biegen der Segmente, die in dem höheneinheitlichen Bereich enthalten sind, entlang der radialen Richtung der Elektrodenbaugruppe in dem zweiten Biegeflächenbereich gebildet ist, ein Verhältnis einer Stapeldicke des unbeschichteten Abschnitts des zweiten Biegeflächenbereichs zu der Höhe der separaten Lasche 0,5 % bis 13,0 % beträgt, und/oder wobei die Schweißfestigkeit des zweiten Stromabnehmers im Bereich von 2 kgf/cm2 oder mehr liegt, und/oder wobei der Schweißbereich des zweiten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des zweiten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des zweiten unbeschichteten Abschnitts 50 µm bis 780 µm um 50 % oder mehr beträgt.
  56. Batterie nach Anspruch 55, wobei der Schweißbereich des ersten Stromabnehmers mit dem Teilbereich des ersten Biegeflächenbereichs überlappt, in dem die Stapeldicke des ersten unbeschichteten Abschnitts 100 µm bis 975 µm um 50 % oder mehr beträgt.
  57. Batteriepack, umfassend die Batterie nach einem der Ansprüche 48 bis 56.
  58. Fahrzeug, umfassend den Batteriepack nach Anspruch 57.
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