JP2023549378A - 電池及びそれに適用される集電体、そのような電池を含むバッテリーパック及び自動車 - Google Patents

Abstract

本発明の一実施形態による電池は、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、一側に開放部を備え、前記開放部から前記電極組立体を収容する電池ハウジングと、前記電極組立体の上部に配置される支持部、前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される第１タブ結合部、及び前記支持部から延長されて前記電池ハウジングの内面上に電気的に結合される第１ハウジング結合部を含む第１集電体と、前記開放部を密閉するハウジングカバーと、を含む。

Description

本発明は、電池及びそれに適用される集電体、そのような電池を含むバッテリーパック及び自動車に関する。より具体的には、本発明は、外部衝撃が加えられても電極組立体との溶接部位に損傷が発生することを防止可能な構造を有する集電体及びそれを含む電池、そのような電池を含むバッテリーパック及び自動車に関する。

本出願は、２０２１年１月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０００７２７８号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９７号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９４号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８９１号、２０２１年２月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２２８８１号、２０２１年２月２３日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００２４４２４号、２０２１年３月８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００３０３００号、２０２１年３月８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００３０２９１号、２０２１年４月９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００４６７９８号、２０２１年５月４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００５８１８３号、２０２１年６月１４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００７７０４６号、２０２１年６月２８日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－００８４３２６号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２２５号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２１５号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０５号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０８号、２０２１年１０月１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３１２０７号、２０２１年１０月１４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３７００１号、２０２１年１０月１５日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１３７８５６号、２０２１年１０月２２日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１４２１９６号、２０２１年１１月９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１５３４７２号、２０２１年１１月１９日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１６０８２３号、２０２１年１１月２４日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１６３８０９号、２０２１年１１月２６日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１６５８６６号、２０２１年１２月３日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１７２４４６号、２０２１年１２月１０日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１７７０９１号、２０２１年１２月３１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１９４５９３号、２０２１年１２月３１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１９４６１０号、２０２１年１２月３１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１９４５７２号、２０２１年１２月３１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１９４６１２号、２０２１年１２月３１日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２１－０１９４６１１号、２０２２年１月５日付け出願の韓国特許出願第１０－２０２２－０００１８０２号に基づく優先権を主張し、当該出願の明細書及び図面に開示された内容は、すべて本出願に組み込まれる。

従来の円筒形電池は、一般に、ゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）と外部端子とを連結するタブをゼリーロールのホイルに溶接して連結する構造である。このような構造の円筒形電池は、電流の経路（ｐａｔｈ）が限定的であり、ゼリーロール自体の抵抗が非常に高くなる。

ゼリーロールと外部端子とを連結するタブの個数を増やして抵抗を下げる方式が試みられているが、このようにタブの個数を増やすことだけでは、所望の水準まで抵抗を下げて電流の経路を十分に確保するのに限界がある。

そこで、ゼリーロール自体の抵抗を減少させるため、新たなゼリーロール構造の開発及びこのようなゼリーロール構造に適した集電体構造の開発が求められている。特に、このような新たな構造のゼリーロール及び集電体の適用は、例えば電気自動車のように高出力／高容量のバッテリーパックを要求するデバイスにおいてその必要性が一層大きい。

また、集電体と電池ハウジングとの結合力が向上した状態で維持される構造を有する円筒形電池、及びこのような円筒形電池に適用される集電体構造の開発が求められている。

さらに、集電体と電池ハウジングとが結合される場合、電池ハウジング内部のデッドスペースを最小化することで、円筒形電池のエネルギー密度を向上させた円筒形電池の開発も必要である。

近年、円筒形電池の電気自動車への適用とともに、円筒形電池のフォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）が増加している。すなわち、円筒形電池の直径及び高さが、従来の１８６５、２１７０などのフォームファクタを有する円筒形電池に比べて増加している。フォームファクタの増加は、エネルギー密度の増加、熱暴走に対する安全性の増大、そして冷却効率の向上をもたらす。

円筒形電池のエネルギー密度は、フォームファクタの増加とともに、電池ハウジング内部の不要な空間が最小化されるときにさらに増加する。したがって、集電体も電池の容量を増大させるとともに急速充電時の発熱量を最小化できるように、電池の全体構造を低抵抗構造で設計する必要がある。

また、このように電気自動車などに適用されるバッテリーパックの場合、使用環境を考慮すると、振動及び衝撃に頻繁に晒されることを避けられない。したがって、振動及び外部衝撃が加えられても、溶接部位に破損が発生する危険性の少ない構造を有する円筒形電池、及びこのような円筒形電池に適用される集電体構造の開発が必要である。

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、低抵抗構造を有する電極組立体に適した構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することを目的とする。

また、本発明は、集電体と電池ハウジングとの結合部位の結合力を向上できる構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することを他の目的とする。

また、本発明は、電池のエネルギー密度を向上できる構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することをさらに他の目的とする。

また、本発明は、電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高め、それによって生産性を向上できる構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することをさらに他の目的とする。

また、本発明は、振動及び衝撃が加えられても電極組立体との溶接部位及び／または電池ハウジングとの溶接部位に破損が発生する可能性を大きく低減させた構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することをさらに他の目的とする。

また、本発明は、電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高め、それによって生産性を向上できる構造を有する集電体及びそれを含む電池を提供することをさらに他の目的とする。

本発明が解決しようとする技術的課題は上述した課題に制限されず、他の課題は下記の発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるであろう。

上述した課題を解決するため、本発明の一態様による電池は、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、一側に開放部を備え、前記開放部から前記電極組立体を収容する電池ハウジングと、前記電極組立体の上部に配置される支持部、前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される第１タブ結合部、及び前記支持部から延長されて前記電池ハウジングの内面上に電気的に結合される第１ハウジング結合部を含む第１集電体と、前記開放部を密閉するハウジングカバーと、を含む。

前記第１タブ結合部と前記第１ハウジング結合部とは直接連結されず、前記支持部を通じて間接的に連結され得る。

前記電池ハウジングは、前記開放部に隣接した端部に形成され、内側に押し込まれたビーディング（ｂｅａｄｉｎｇ）部を備え得る。

前記第１タブ結合部は、少なくとも一つの注液孔を備え得る。

前記第１ハウジング結合部は、前記電池ハウジングの前記ビーディング部上に結合される第１接触部と、前記支持部と前記第１接触部とを連結する第１連結部と、を含み得る。

前記第１連結部は、少なくとも一部が前記第１無地部と接触するように配置され得る。

前記第１タブ結合部、前記第１連結部及び前記第１接触部は、延長方向に沿って実質的に同じ幅を有し得る。

前記第１タブ結合部は、前記第１連結部よりも広い幅を有し得る。

前記第１連結部は、前記第１連結部の長手方向の両端同士を連結した仮想の直線を基準にして上方に凸状の構造を有し得る。

前記第１連結部は、前記ビーディング部よりも上方に上昇した構造を有し得る。

前記ビーディング部は、押し込まれた最内側地点を中心にして上側に位置した上部ビーディング部と、押し込まれた最内側地点を中心にして下側に位置した下部ビーディング部と、を含み得る。

前記上部ビーディング部と前記下部ビーディング部とは、前記ビーディング部の最内側地点を前記電池ハウジングの底面と平行に通る仮想の基準平面を基準にして非対称であり得る。

前記第１集電体の少なくとも一つの前記第１タブ結合部は、前記下部ビーディング部よりも下側に位置し得る。

前記上部ビーディング部及び前記下部ビーディング部の少なくとも一つは、前記電池ハウジングの下面と所定の角度を成しながら傾いた形態を有し得る。

前記第１接触部は、前記ビーディング部の傾いた上面に載置され得る。

前記上部ビーディング部及び前記下部ビーディング部の少なくとも一つは、少なくとも一部領域で前記電池ハウジングの下面と平行であり得る。

前記第１接触部は、前記ビーディング部の平坦な上面に載置され得る。

前記第１接触部は、前記ビーディング部の上面に溶接結合され得る。

前記第１接触部は、前記上部ビーディング部上に形成される平坦な領域内に溶接結合され得る。

前記第１接触部は、少なくとも一部が前記電池ハウジングの前記ビーディング部に沿って円周方向に延長される弧形状であり得る。前記第１接触部は、前記第１連結部と前記第１接触部との交差地点から、前記ビーディング部上で円周方向に沿って互いに反対方向に延長される弧形状であり得る。

前記電池は、前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、前記ビーディング部の曲率半径の最小値をＲ１，_ｍｉｎとし、溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}とし、前記ビーディング部と前記電池ハウジングの内側面との間の境界領域における曲率半径の最小値をＲ２，_ｍｉｎとしたとき、ＰＤ≧Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｒ２，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}を満たすように構成され得る。

前記ビーディング部の押し込み深さは、０．２ｍｍ～１０ｍｍであり得る。

前記電池は、前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、前記押し込み深さの最大値をＰＤ_ｍａｘとし、前記第１接触部の端部から前記ビーディング部の最内側地点を通る垂直線までの最短距離であるオーバーラップ長さをＯＶとし、前記ビーディング部の曲率半径の最小値をＲ１，_ｍｉｎとし、溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}とし、前記ビーディング部と前記電池ハウジングの内側面との間の境界領域における曲率半径の最小値をＲ２，_ｍｉｎとしたとき、（Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦ＯＶ／ＰＤ≦（ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ）／ＰＤ_ｍａｘを満たし得る。

前記第１接触部と前記ビーディング部との溶接領域は、前記ビーディング部の平坦な上面よりも狭く形成され得る。

前記電池において、前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、前記押し込み深さの最大値をＰＤ_ｍａｘとし、前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離をＷとし、前記第１接触部の端部から前記ビーディング部の最内側地点を通る垂直線までの最短距離であるオーバーラップ長さをＯＶとし、ＯＶの最小値をＯＶ_ｍｉｎとし、ＯＶの最大値をＯＶ_ｍａｘとし、溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}としたとき、（ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦Ｗ／ＰＤ≦（ＯＶ_ｍａｘ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘを満たし得る。

前記電池は、前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離の最小値をＷ１とし、オーバーラップ長さがＯＶであるときの前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離をＷとしたとき、Ｗ１＝Ｒ１＋０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}及びＷ＝ＯＶ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}を満たし得る。

前記ビーディング部は、少なくとも一部領域で前記電池ハウジングの下面と平行な平坦区間を有し、前記第１集電体と接触する前記ビーディング部の前記平坦区間の長さは、オーバーラップ長さがＯＶであり、前記ビーディング部の曲率半径がＲ１であるとき、ＯＶ－Ｒ１であり得る。

前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接パターンの半径方向幅は、Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}以上ＯＶ－Ｒ１以下であり得る。

前記平坦区間の長さに対する前記溶接パターンの半径方向幅の比率は、１０～４０％の範囲を満たし得る。

前記第１連結部は、延長方向が少なくとも１回転換される少なくとも一つの第１折曲部を備え得る。

前記第１折曲部は、前記第１接触部の一端部と前記第１タブ結合部の一端部とを連結した仮想の直線の中心を通り且つ前記電池ハウジングの底面と平行な仮想の平面よりも上方に位置し得る。

前記少なくとも一つの第１折曲部は、前記電池ハウジングの長手方向軸から眺めたとき、互いに重ならないように鈍角で折り曲げられ得る。

前記第１接触部と前記第１連結部との境界地点は、鈍角で折り曲げられ得る。

前記第１連結部は、前記ビーディング部に向かってその傾斜が段階的にまたは徐々に減少する形態を有し得る。

前記第１タブ結合部と前記第１連結部とが成す角度は、０°～９０°であり得る。

前記第１連結部は、前記ハウジングカバーを支持し得る。

前記第１タブ結合部及び前記第１接触部は、実質的に同一高さに位置し得る。

前記第１接触部は、前記開放部側に向かう前記ビーディング部の上面と結合される平坦面を備え得る。

前記第１集電体は、その中心部に形成される集電体孔を備え得る。

前記集電体孔は、前記電極組立体の中心部に形成される巻取孔と対応する位置に備えられ得る。

前記集電体孔の直径は、前記電極組立体のコアに備えられた巻取孔の直径よりも大きいかまたは同一に形成され得る。

前記第１集電体は、前記第１タブ結合部の端部から延長されて前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２ハウジング結合部をさらに含み得る。

前記第２ハウジング結合部は、前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２接触部と、前記第１タブ結合部の端部と前記第２接触部とを連結する第２連結部と、を含み得る。

前記第２接触部は、少なくとも一部が前記電池ハウジングの内周面に沿って延びた形態を有し得る。

前記第２連結部は、延長方向が少なくとも１回転換される第２折曲部を少なくとも一つ備え得る。

前記第１集電体の中心部から前記第１タブ結合部の端部までの距離は、前記電極組立体の巻取孔の中心部から前記ビーディング部の最内側部までの距離と実質的に同一であるかまたは短く形成され得る。

前記ビーディング部の上面には平坦部が備えられ得る。

前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは少なくとも一つであり得、少なくとも一つの前記溶接ビードは円周方向に沿って延長される直線状の溶接パターンを形成し得る。

前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは少なくとも一つであり得、少なくとも一つの前記溶接ビードは円周方向に沿って延長される弧形状の溶接パターンを形成し得る。

前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、溶接パターンを形成し得、前記溶接パターンは点溶接が連結された線形状であり得る。

前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、同じ第１接触部内に複数個形成され得る。

前記第２電極は、巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第２無地部をさらに含み得、この場合、前記電池は、前記開放部の反対側から前記電池ハウジングを貫通して前記第２無地部と電気的に接続される端子をさらに含み得る。

前記電池は、前記電極組立体と前記端子との間に位置する第２集電体をさらに含み得、前記第２集電体は、前記第２無地部と結合される第２タブ結合部と、前記端子と結合される端子結合部と、を含み得る。

前記端子結合部は、前記電極組立体の巻取孔を覆い得る。

前記第２集電体の外径は、前記第１集電体の外径よりも大きく形成され得る。

前記第２タブ結合部は、前記第２無地部の折り曲げによって形成された結合面上に結合され得る。

前記電池ハウジングは、前記ビーディング部の上部に形成され、前記ハウジングカバーの周縁部を包むように延長され折り曲げられたクリンピング（ｃｒｉｍｐｉｎｇ）部を備え得る。

前記第１ハウジング結合部は、前記クリンピング部によって圧着固定され得る。

前記電池は、前記クリンピング部内に配置され、前記電池ハウジングと前記ハウジングカバーとの間に介在されるシーリングガスケットをさらに含み得る。

前記第１接触部は、前記ビーディング部と前記シーリングガスケットとの間に介在され得る。

前記第１接触部は、前記クリンピング部の折り曲げによって固定され得る。

前記シーリングガスケットは、前記第１接触部と接触する領域よりも、前記第１接触部と接触しない領域でさらに厚くなり得る。

前記シーリングガスケットは、前記第１接触部と接触する領域における圧縮率が、前記第１接触部と接触しない領域における圧縮率よりもさらに大きくなり得る。

前記シーリングガスケットは、前記第１接触部と接触する領域における圧縮率と、前記第１接触部と接触しない領域における圧縮率とが実質的に同一であり得る。

前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿って領域毎にその厚さが変わり得る。

前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿ってその厚さが増加と減少を交互に繰り返し得る。

前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿って領域毎にその圧縮率が変わり得る。

前記第１ハウジング結合部は、前記ビーディング部上に弾性的に付勢され得る。

前記第１接触部と前記第１連結部との連結部位は、前記ビーディング部の内側面と型合わせられ得る。

前記第１無地部の少なくとも一部は、前記電極組立体の巻取方向に沿って分割された複数の分切片を含み得、前記複数の分切片は、前記電極組立体の半径方向に沿って折り曲げられて折曲面を形成し得る。

折り曲げられた前記複数の分切片は、多重に重なりながら折曲面を形成し得、前記折曲面は、前記電極組立体の外周側からコア側に向かって分切片の重畳層の数が最大値まで順次に増加する積層数増加区間、及び重畳層の数が前記最大値になった半径地点から最内側分切片が存在する半径地点までの積層数均一区間を含み得る。

前記第１タブ結合部は、前記積層数均一区間に重畳するように前記折曲面に結合され得る。

前記積層数均一区間の重畳層の数は１０以上であり得る。

前記第１タブ結合部は、前記折曲面に溶接され、前記タブ結合部の溶接領域は、前記電極組立体の半径方向に沿って前記積層数均一区間と少なくとも５０％重畳し得る。

前記第１無地部と前記第１タブ結合部とは、前記電極組立体の半径方向に沿って溶接によって結合され得る。

前記第１タブ結合部は、前記電池ハウジングの下面と平行な状態で前記第１無地部に溶接結合され得る。

前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードは、前記電極組立体の半径方向に沿って延在された直線状の溶接パターンを形成し得る。

前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードは、溶接パターンを形成し得、前記溶接パターンは、点溶接が連結された線形状であり得る。

前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードの幅は、０．１ｍｍ以上であり得る。

前記第１タブ結合部及び前記第１ハウジング結合部は、それぞれ複数個備えられ得、複数の前記第１タブ結合部及び第１ハウジング結合部は、前記第１集電体の中心部を基準にして放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状に配置され得る。

複数の前記第１ハウジング結合部はそれぞれ、隣接する第１タブ結合部同士の間に配置され得る。

前記第１ハウジング結合部が複数個備えられ得、複数の前記第１ハウジング結合部のそれぞれの前記第１接触部は、互いに連結されて一体的に形成され得る。

前記第１連結部の最外側地点は、前記ビーディング部の最内側地点と所定の間隔だけ離隔し得る。

前記第１折曲部によって、前記第１接触部と前記第１連結部とが成す角度が鋭角になり得る。

前記注液孔は、複数個備えられ得る。

複数の前記注液孔は、前記第１タブ結合部の幅方向の中心部を基準にして左右対称となるように配置され得る。

左右対称となるように配置された前記注液孔の間には、前記第１タブ結合部と前記第１無地部との結合のための溶接ビードが形成され得る。

前記第１タブ結合部は、前記第１タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅よりも、前記連結部位から前記第１タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅がさらに広く形成され得る。

前記注液孔は、前記連結部位から前記第１タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置に形成され得る。

前記注液孔が形成された領域のうちの少なくとも一部は、前記第１タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅と比べて、前記連結部位から前記第１タブ結合部の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅が広くなることで増加した領域に含まれ得る。

前記第１タブ結合部の長手方向の端部は、前記電池ハウジングの内周面と対応する弧形状であり得る。

前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接パターンの延長方向と、前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接パターンの延長方向とは互いに垂直を成し得る。

前記ビーディング部の最内側地点は、前記クリンピング部の端部よりも半径方向でさらに内側に位置し得る。

前記シーリングガスケットは、前記ハウジングカバーを覆い包み、前記シーリングガスケットの部位のうちの前記ハウジングカバーの下面を覆う部位の半径方向の長さは、前記シーリングガスケットの部位のうちの前記ハウジングカバーの上面を覆う部位の半径方向の長さよりも短く形成され得る。

前記電池は、前記第１タブ結合部の半径方向の全体長さをＴとし、前記電極組立体の外径をＪＲとし、前記電極組立体の最外郭に配置された分切片の高さをＦとしたとき、ＪＲ－２×Ｆ≦Ｔ＜ＪＲを満たし得る。

前記電極組立体の外径を直径とする円の面積に対する前記第１集電体が前記電極組立体の上面と接触しない面積の比率は、３０％以上１００％未満であり得る。

前記電極組立体の外径を直径とする円の面積に対する前記第１集電体が前記電極組立体と接触しない面積の比率は、６０％以上１００％未満であり得る。

前記集電体孔の直径は、前記電極組立体のコアに備えられた巻取孔の直径よりも小さく形成され得る。

前記巻取孔の直径をＲ３とするとき、前記集電体孔の直径は０．５×Ｒ３以上Ｒ３未満であり得る。

前記巻取孔の直径をＲ３とするとき、前記集電体孔の直径は０．７×Ｒ３以上Ｒ３未満であり得る。

前記電池の直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きく形成され得る。

前記電池において、正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下であり得る。

一方、本発明の一態様による電池は、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、一側に開放部を備え、前記開放部から前記電極組立体を収容する電池ハウジングと、前記第１無地部及び前記電池ハウジングの内面と電気的に接続する集電体と、を含み得、前記集電体は前記電池ハウジングの内面と接する第１部分及び前記第１無地部と結合された第２部分を含み得、前記第１部分の中央領域を前記第２部分が存在する平面から眺めたとき、前記第１部分の中央領域と前記第２部分とは前記電極組立体の円周方向に沿って離隔し得る。

前記電池は、前記電池ハウジングの開放部と前記集電体との間に介在されたシーリングガスケットをさらに含み得る。

前記第１部分は、前記電池ハウジングの内面と前記シーリングガスケットとの間に介在され得、前記第１部分と前記第２部分とは前記電極組立体の巻取軸方向で異なる平面上に位置し得る。

一方、上述した課題を解決するため、本発明の一態様による集電体は、電池に適用される電極組立体と電池ハウジングとを電気的に接続する集電体であって、前記電極組立体の上部に配置される支持部と、前記支持部から延長されて前記電極組立体の第１無地部と結合される複数のタブ結合部と、前記支持部から延長されて隣接した前記タブ結合部同士の間に位置し、前記電池ハウジングのビーディング部上に電気的に結合される第１ハウジング結合部と、を含む。

このような本発明の一態様による集電体において、前記タブ結合部と前記ハウジング結合部とは直接連結されず、前記支持部を通じて間接的に連結され得る。

前記タブ結合部は、少なくとも一つの注液孔を備え得る。

前記第１ハウジング結合部は、前記電池ハウジングの内側面上に結合される第１接触部と、前記支持部と前記接触部との間を連結する第１連結部と、を含み得る。

前記第１連結部は、延長方向が少なくとも１回転換される第１折曲部を少なくとも一つ備え得る。

前記集電体は、その中心部に形成される集電体孔を備え得る。

前記集電体は、前記複数のタブ結合部のうちの一つの端部から延長されて前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２ハウジング結合部をさらに含み得る。

前記第２ハウジング結合部は、前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２接触部と、前記複数のタブ結合部のうちの一つの端部と前記接触部との間を連結する第２連結部と、を含み得る。

前記第２連結部は、少なくとも一部が第１無地部と接触するように配置され得る。

前記第１タブ結合部、前記第２連結部及び前記第２接触部は、延長方向に沿って実質的に同じ幅を有し得る。

前記第１タブ結合部は、第２連結部よりも広い幅を有し得る。

前記第２接触部は、第２連結部よりも広い幅を有し得る。

前記第１ハウジング結合部が複数個備えられ、複数の前記第１ハウジング結合部のそれぞれの前記第１接触部は、互いに連結されて一体的に形成され得る。

前記第１折曲部によって、前記接触部と前記連結部とが成す角度が鋭角になり得る。

前記注液孔は、複数個備えられ得る。

複数の前記注液孔は、前記タブ結合部の幅方向の中心部を基準にして左右対称となるように配置され得る。

前記タブ結合部は、前記タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅よりも、前記連結部位から前記タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅がさらに広く形成され得る。

前記注液孔は、前記連結部位から前記タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置に形成され得る。

前記注液孔が形成された領域のうちの少なくとも一部は、前記タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅と比べて、前記連結部位から前記タブ結合部の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅が広くなることで増加した領域に含まれ得る。

前記タブ結合部の長手方向の端部は、前記電池ハウジングの内周面と対応する弧形状であり得る。

一方、本発明の一態様によるバッテリーパックは、上述した本発明の一態様による電池を複数個含む。

複数の前記電池は、所定数の列で配列され得、各電池の端子及び前記電池ハウジングの底部の外側面は、上側に向かって配置され得る。

本発明のバッテリーパックは、複数の電池を直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み得、前記複数のバスバーのそれぞれは、隣接する電池の上部に配置され得、前記複数のバスバーのそれぞれは、隣接する端子同士の間で延長されるボディ部と、前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置した電池の電極端子に電気的に結合する複数の第１バスバー端子と、前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置した電池の前記電池ハウジングの底部の外側面に電気的に結合する複数の第２バスバー端子と、を含み得る。

本発明の一態様による自動車は、上述した本発明の一態様によるバッテリーパックを含む。

本発明の一態様によれば、電極組立体と電池ハウジングとを電気的に接続するとき、抵抗を大きく下げることができる。

また、本発明の一態様によれば、集電体と電池ハウジングとの結合部位の結合力を向上させることができる。

また、本発明の一態様によれば、電池のエネルギー密度を向上させることができる。

また、本発明の一態様によれば、電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高め、それによって生産性を向上させることができる。

また、本発明の一態様によれば、電池の使用過程で振動及び衝撃が加えられても、集電体と電極組立体との溶接部位及び／または集電体と電池ハウジングとの溶接部位に破損が発生する可能性を大きく低減させることができる。

また、本発明の一態様によれば、電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高め、それによって生産性を向上させることができる。

本発明の効果は上記の効果に制限されず、他の効果は特許請求の範囲の記載から当業者に明確に理解できるであろう。

本明細書に添付される次の図面は、本発明の望ましい実施形態を例示するものであり、発明の詳細な説明とともに本発明の技術的な思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明は図面に記載された事項だけに限定されて解釈されてはならない。

本発明の一実施形態による円筒形電池の内部構造を示した断面図である。 本発明の一実施形態による集電体（第１集電体）を示した図である。 本発明の一実施形態による集電体（第１集電体）の第１連結部の例示的形態を示した図である。 本発明の一実施形態による集電体（第１集電体）の第１連結部の他の例示的形態を示した図である。 本発明の一実施形態による集電体（第１集電体）の第１連結部のさらに他の例示的形態を示した図である。 電極組立体の高さに応じた第１連結部の形態を示した図である。 電極組立体の高さに応じた第１連結部の形態を示した図である。 本発明の他の実施形態による集電体（第１集電体）を示した図である。 本発明のさらに他の実施形態による集電体（第１集電体）を示した図である。 図９に示された集電体（第１集電体）の第２連結部の例示的形態を示した図である。 上述した実施形態とは異なる形態を有する本発明の集電体（第１集電体）を示した図である。 上述した実施形態とは異なる形態を有する本発明の集電体（第１集電体）を示した図である。 図１２に示された集電体（第１集電体）が適用された円筒形電池の内部構造を示した図である。 本発明の集電体（第１集電体）と電池ハウジングとが結合された形態を示した平面図である。 本発明の電極組立体の上部を拡大した図である。 図１５の無地部の上部を拡大した図である。 集電体（第１集電体）の溶接工程を説明するための図である。 電池ハウジングのビーディング工程を説明するための図である。 電池ハウジングのクリンピング工程を説明するための図である。 電池ハウジングのサイジング工程を説明するための図である。 サイジング工程前の集電体の形状に応じたサイジング工程後の集電体（第１集電体）の形状変化を説明するための図である。 サイジング工程後にも溶接領域が維持されるように構成された集電体（第１集電体）の形状を説明するための図である。 サイジング工程後にも溶接領域が維持されるように構成された集電体（第１集電体）の形状を説明するための図である。 本発明の集電体（第１集電体）の接触部とビーディング部との間の溶接領域に形成される溶接ビードの位置、長さ及び幅などを説明するための図である。 本発明に適用される集電体（第２集電体）の一実施形態を示した図である。 図２５の集電体（第２集電体）とは異なる形態の集電体（第２集電体）を示した図である。 本発明の望ましい実施形態による電極構造を例示的に示した平面図である。 本発明の実施形態による第１電極の無地部の分切構造が第２電極にも適用された電極組立体を長手方向（Ｚ）に沿って切断した断面図である。 本発明の実施形態によって無地部が折り曲げられた電極組立体を長手方向（Ｚ）に沿って切断した断面図である。 本発明の実施形態によって無地部が折り曲げられた電極組立体の斜視図である。 本発明の実施形態による複数の円筒形電池をバスバーを用いて直列及び並列に連結した様子を示した上面図である。 本発明の実施形態による円筒形電池を含むバッテリーパックの概略的構成を示した図である。 本発明の実施形態によるバッテリーパックを含む自動車の概略的な構成を示した図である。

以下、添付された図面を参照して本発明の望ましい実施形態を詳しく説明する。これに先立ち、本明細書及び特許請求の範囲において使用された用語や単語は通常的及び辞書的な意味に限定して解釈されてはならず、発明者自らは発明を最善の方法で説明するために用語の概念を適切に定義できるという原則に則して本発明の技術的な思想に応ずる意味及び概念で解釈されねばならない。したがって、本明細書に記載された実施形態及び図示された構成は、本発明の最も望ましい一実施形態に過ぎず、本発明の技術的な思想のすべてを代弁するものではないため、本出願の時点においてこれらに代替できる多様な均等物及び変形例があり得ることを理解せねばならない。

また、発明の理解を助けるため、添付された図面は実際の縮尺通りに図示されず、一部構成要素の寸法を誇張して図示することがある。また、異なる実施形態における同じ構成要素に対しては同じ参照番号が付され得る。

二つの比較対象が同一であるという表現は「実質的に同一である」ことを意味する。したがって、「実質的に同一」とは、当業界において低い水準と見なされる偏差、例えば５％以内の偏差を有する場合を含み得る。また、所定の領域においてあるパラメータが均一であるとは、該当領域において平均的な観点で均一であることを意味する。

また、第１、第２などが多様な構成要素を示すために使用されているが、これら用語は構成要素を制限するためのものではない。これら用語は単に一つの構成要素を他の構成要素と区別するために使用されるものであり、特に言及しない限り、第１構成要素は第２構成要素にもなり得る。

明細書の全体において、特に言及しない限り、各構成要素は単数または複数であり得る。

構成要素の「上部（または下部）」または構成要素の「上（または下）」に任意の構成が配置されるとは、任意の構成が該構成要素の上面（または下面）に接して配置されることだけでなく、前記構成要素と該構成要素の上に（または下に）配置された任意の構成との間に他の構成が介在され得ることを意味する。

また、ある構成要素が他の構成要素に「連結」、「結合」または「接続」されるとするとき、構成要素が相互に直接的に連結されるかまたは接続される場合だけでなく、各構成要素の間に他の構成要素が「介在」されるか、または、各構成要素が他の構成要素を通じて「連結」、「結合」または「接続」されることも含む。

明細書の全体において、「Ａ及び／またはＢ」とは、特に言及しない限り、Ａ、Ｂ、またはＡ及びＢを意味し、「Ｃ～Ｄ」とは、特に言及しない限り、Ｃ以上Ｄ以下を意味する。

本明細書においては、説明の便宜上、ゼリーロール状に巻き取られる電極組立体の巻取軸の長手方向に沿った方向を軸方向（Ｙ軸方向）と称する。また、前記巻取軸を囲む方向を円周方向または外周方向（Ｘ軸方向）と称する。また、前記巻取軸に近くなるかまたは巻取軸から遠くなる方向を半径方向と称する。これらのうち、巻取軸に近くなる方向を求心方向、巻取軸から遠くなる方向を遠心方向と称する。

まず、図１を参照すると、本発明の一実施形態による円筒形電池１は、電極組立体１０、電池ハウジング２０、集電体（第１集電体）３０、ハウジングカバー４０、及び端子５０を含む。前記円筒形電池１は、その他にもシーリングガスケットＧ１及び／または絶縁ガスケットＧ２及び／または集電体（第２集電体）６０及び／または絶縁体７０をさらに含み得る。本発明は、電池の形状によって制限されず、他の形状の電池、例えば角形電池にも適用可能である。

前記電極組立体１０は、第１無地部１１及び第２無地部１２を備える。より具体的には、前記電極組立体１０は、第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した構造を有する。すなわち、本発明に適用される電極組立体１０は、ゼリーロール（ｊｅｌｌｙ－ｒｏｌｌ）構造の電極組立体であり得る。この場合、前記電極組立体１０の外周面上には電池ハウジング２０との絶縁のために分離膜がさらに備えられ得る。前記電極組立体１０には当業界で周知の巻取構造が制限なく適用され得る。

前記第１電極は、第１電極集電体、及び第１電極集電体の一面または両面に塗布された第１電極活物質を含む。前記第１電極の幅方向（図１に示された円筒形電池１の高さ方向と平行な方向）の一端部には、第１電極活物質が塗布されていない無地部が存在する。すなわち、前記第１電極は、巻取方向に沿って長辺端部に活物質がコーティングされておらず分離膜の外部に露出した無地部を含む。第１電極タブとして機能する前記無地部を、以下、第１無地部１１と称する。前記第１無地部１１は、電池ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向（図１に示された円筒形電池１の高さ方向と平行な方向）の上部に備えられる。すなわち、前記第１電極は、長辺端部に活物質層がコーティングされておらず分離膜の外部に露出した第１無地部を含み、第１無地部の少なくとも一部はそれ自体が電極タブとして使用される。前記第１無地部１１は、例えば負極タブであり得る。

一方、前記第１無地部１１の少なくとも一部は、電極組立体１０の巻取方向に沿って分割された複数の分切片を含み得る。この場合、前記複数の分切片（図３０の１１ａ）は、電極組立体１０の半径方向に沿って折り曲げられ得る。

図１とともに図１５及び図１６を参照すると、折り曲げられた前記第１無地部１１の複数の分切片は、多重に重なって折曲面（結合面）１０２を形成し得る。この場合、後述する集電体（第１集電体）３０のタブ結合部（第１タブ結合部）３２は、前記折曲面１０２上に結合され得る。前記タブ結合部３２は、複数の分切片が多重に重なっている領域に結合され得る。前記折曲面１０２は、電極組立体１０の外周側からコア側に向かって分切片の重畳層の数が最大値まで順次に増加する積層数増加区間、及び重畳層の数が最大値になった半径地点から最内側分切片が存在する半径地点までの積層数均一区間を含み得る。

この場合、前記タブ結合部（第１タブ結合部）３２が第１無地部１１の折曲面１０２上に載置された状態で、一定領域に対する溶接が行われ得る。すなわち、前記タブ結合部３２は、第１無地部１１の複数の分切片が多重に重なっている領域に結合され得る。例えば、前記タブ結合部３２は、積層数均一区間に重畳するように折曲面１０２に結合され得る。図１６を参照すると、前記タブ結合部３２と第１無地部１１との溶接は、第１無地部１１の折曲面１０２において第１無地部１１の重畳層の数が約１０枚以上の領域で行われ得る。重畳層の数が１０枚以上の区間の半径方向における比率は、第１無地部１１の長さを調節することで、コアを除いた電極組立体１０の半径を基準にして約２５％以上に設計され得る。

前記集電体（第１集電体）３０のタブ結合部（第１タブ結合部）３２は、前記積層数均一区間に重畳するように折曲面１０２に結合され得る。望ましくは、前記タブ結合部３２は折曲面１０２に溶接され、タブ結合部３２の溶接領域は電極組立体１０の半径方向に沿って積層数均一区間と少なくとも５０％重畳し得る。望ましくは、前記積層数均一区間の重畳層の数は約１０以上であり得る。

第１無地部１１の折曲面１０２に集電体３０を溶接するとき、溶接強度を十分に確保するためにはレーザーの出力を増強することが望ましい。レーザーの出力が増強されれば、レーザーが第１無地部１１の重畳領域を貫通して電極組立体１０の内部まで浸透し、分離膜、活物質層などを損傷させるおそれがある。したがって、レーザーの貫通を防止するためには、第１無地部１１の重畳層の数を一定水準以上に増やすことが望ましい。第１無地部１１の重畳層の数を増やすためには、分切片の高さを高めなければならない。しかし、分切片の高さを高めれば、第１電極集電体の製造過程で第１無地部１１にうねり（ｓｗｅｌｌ）が生じるおそれがある。したがって、分切片の高さは、適切な水準に調節することが望ましい。

上述したように、無地部の分切片の重畳層の数が１０以上である半径方向長さの比率を電極組立体の半径を基準にして２５％以上に設計し、無地部の分切片が１０枚以上重なった領域と集電体３０とをレーザー溶接すれば、レーザーの出力を増強しても無地部の重畳部位がレーザーを十分にマスキングして、レーザーによる分離膜、活物質層などの損傷を防止することができる。

望ましくは、レーザー出力は、約２５０Ｗ～３２０Ｗの範囲で、または、レーザー最大出力仕様の約４０％～９０％範囲で適切に調節され得るが、本発明がこれに限定されることはない。レーザーの出力が上記の数値範囲を満たすと、溶接強度を十分に増加させることができる。一例として、溶接強度は２ｋｇｆ／ｃｍ^２以上、より望ましくは４ｋｇｆ／ｃｍ^２以上に増加可能である。溶接強度は、望ましくは８ｋｇｆ／ｃｍ^２以下、より望ましくは６ｋｇｆ／ｃｍ^２以下に設定され得る。溶接強度は、集電プレートが折曲表面領域から分離し始めるときの集電体３０の単位面積当たり引張力（ｋｇｆ／ｃｍ^２）として定義される。具体的には、集電プレートの溶接を完了した後、集電プレートに引張力を加え、その大きさを徐々に増加させる。引張力が大きくなると、溶接界面から無地部が分離し始める。このとき、集電体に加えられた引張力を集電プレートの面積で除した値が溶接強度である。

図１６は、フォームファクタ４６８０の円筒形電池に含まれる電極組立体であって、半径が２２ｍｍ、コアの半径が４ｍｍである電極組立体において、複数の分切片に分割されている第１電極集電体の第１無地部１１が外周側からコア側に折り曲げられながら１０枚以上に重なった折曲表面領域が現れた様子を示した部分断面図である。分切片がない電極組立体領域及びコア領域は図示していない。分切片の高さは３ｍｍから始まり、電極組立体の半径が１ｍｍずつ増加する度に１ｍｍずつ増加する。そして、図示した長さである６ｍｍ、７ｍｍまたは８ｍｍに到達した後は、分切片の高さが実質的に同一に維持される。

図１６を参照すると、外周側からコア側に向かって第１無地部１１の重畳層の数は徐々に増加し、第１無地部１１が長いほど重畳層の数の最大値が増加することが分かる。

一例として、第１無地部１１の長さが８ｍｍであるとき、複数の分切片に分割された第１無地部１１の重畳層の数は、電極組立体の外周表面から７ｍｍの区間で１８枚まで増加し、コア側の８ｍｍ区間では第１無地部１１の重畳層の数が最大値１８枚水準に維持されてから、コアに隣接した半径区間から１、２枚減少する。分切片の高さは、半径７ｍｍ～１２ｍｍの区間で３ｍｍから８ｍｍまで段階的に増加する。本発明において、積層数均一区間は、図１６に示したように重畳層の数が最大値に到達した半径地点から最内側分切片が位置した地点までの半径区間で定義する。したがって、第１無地部１１の分切片が１０枚以上重なった積層数均一区間の比率はコア（４ｍｍ）を除いた電極組立体の半径に対して４４．４％（８／１８）である。

他の例として、第１無地部１１の長さが７ｍｍであるとき、複数の分切片に分割された第１無地部１１の重畳層の数は、電極組立体の外周表面から６ｍｍの区間で１５枚まで増加し、コア側の９ｍｍ区間では第１無地部１１の重畳層の数が最大値１５枚水準で一定に維持されてから、コアに隣接した半径区間から１、２枚減少する。分切片の高さは、半径７ｍｍ～１１ｍｍの区間で３ｍｍから７ｍｍまで段階的に増加する。したがって、第１無地部１１の分切片が１０枚以上重なった積層数均一区間の比率はコア（４ｍｍ）を除いた電極組立体の半径に対して５０％（９／１８）である。

さらに他の例として、第１無地部１１の長さが６ｍｍであるとき、複数の分切片に分割された第１無地部１１の重畳層の数は、電極組立体の外周表面から５ｍｍの区間で１２枚まで増加し、コア側の１０ｍｍ区間では第１無地部１１の重畳層の数が最大値１２枚水準で一定に維持されてから、コアに隣接した半径区間から１、２枚減少する。分切片の高さは、半径７ｍｍ～１０ｍｍの区間で３ｍｍから６ｍｍまで増加する。したがって、第１無地部１１の分切片が１０枚以上重なった積層数均一区間の比率はコア（４ｍｍ）を除いた電極組立体の半径に対して５５．６％（１０／１８）である。

実施形態によれば、重畳層の数が順次に増加する区間の長さは、第１無地部１１が長いほど５ｍｍから７ｍｍまで増加し、特に重畳層の数が１０枚以上である積層数均一区間の比率が、コアを除いた電極組立体の半径を基準にして２５％以上であるとの条件が満たされることが分かる。

本発明において、積層数均一区間は、コアの半径、分切片の高さ可変区間における分切片高さの最小値と最大値、及び電極組立体の半径方向における分切片の高さ増加幅に応じて増減可能である。したがって、当業者が積層数均一区間の比率に影響を及ぼす因子を調節して該当比率を２５％以上に設計可能であることは自明である。一例として、分切片の高さ可変区間における分切片高さの最小値と最大値を一緒に増加させれば、重畳層の数が増えながら、積層数均一区間の比率は２５％水準に減少させ得る。

積層数均一区間は、集電体が溶接される領域である。したがって、積層数均一区間の比率を２５％以上に調節すると、集電体の溶接強度を望ましい範囲で確保することができ、溶接界面の抵抗の面でも有利である。

前記第２電極は、第２電極集電体、及び第２電極集電体の一面または両面に塗布された第２電極活物質を含む。前記第２電極の幅方向（図１に示された円筒形電池１の高さ方向と平行な方向）の他端部には、第２電極活物質が塗布されていない無地部が存在する。すなわち、前記第２電極は、巻取方向に沿って長辺端部に活物質がコーティングされておらず分離膜の外部に露出した無地部を含む。第２電極タブとして機能する前記無地部を、以下、第２無地部１２と称する。前記第２無地部１２は、電池ハウジング２０内に収容された電極組立体１０の高さ方向の下部に備えられる。すなわち、前記第２電極は、長辺端部に活物質層がコーティングされておらず分離膜の外部に露出した第２無地部を含み、第２無地部の少なくとも一部はそれ自体が電極タブとして使用される。前記第２無地部１２は、例えば正極タブであり得る。

一方、前記第２無地部１２の少なくとも一部は、電極組立体１０の巻取方向に沿って分割された複数の分切片を含み得る。この場合、前記複数の分切片は、電極組立体１０の半径方向に沿って折り曲げられ得る。

図１とともに図１５及び図１６を参照すると、折り曲げられた前記第２無地部１２の複数の分切片は、多重に重なって折曲面（結合面）１０２を形成し得る。この場合、後述する集電体（第２集電体）６０のタブ結合部（第２タブ結合部）６２は、前記折曲面１０２上に結合され得る。前記タブ結合部６２は、複数の分切片が多重に重なっている領域に結合され得る。前記折曲面１０２は、電極組立体１０の外周側からコア側に向かって分切片の重畳層の数が最大値まで順次に増加する積層数増加区間、及び重畳層の数が最大値になった半径地点から最内側分切片が存在する半径地点までの積層数均一区間を含み得る。

前記集電体（第２集電体）６０のタブ結合部（第２タブ結合部）６２は、前記積層数均一区間に重畳するように折曲面に結合され得る。望ましくは、前記タブ結合部６２は折曲面１０２上に溶接され、タブ結合部６２の溶接領域は電極組立体１０の半径方向に沿って積層数均一区間と少なくとも５０％重畳し得る。望ましくは、前記積層数均一区間の重畳層の数は約１０以上であり得る。

前記第１無地部１１及び／または第２無地部１２が折り曲げられて形成された略扁平な結合面１０２上に第１集電体３０及び／または第２集電体６０を溶接するとき、溶接強度を十分に確保するためにはレーザーの出力を増強することが望ましい。レーザーの出力が増強されれば、レーザーが第１無地部１１及び／または第２無地部１２の重畳領域を貫通して電極組立体１０の内部まで浸透し、分離膜、活物質層などを損傷させるおそれがある。したがって、レーザーの貫通を防止するためには、第１無地部１１及び／または第２無地部１２の重畳層の数を一定水準以上に増やすことが望ましい。前記第１無地部１１及び／または第２無地部１２の重畳層の数を増やすためには、分切片の高さを高めなければならない。しかし、分切片の高さを高めれば、電極板の製造過程で第１無地部１１及び／または第２無地部１２にうねり（ｓｗｅｌｌ）が生じるおそれがある。したがって、分切片の高さは、適切な水準に調節することが望ましい。

上述したように、第１無地部１１及び／または第２無地部１２の分切片の重畳層の数が１０以上である区間の半径方向長さを電極組立体１０の半径に対して約２５％以上に設計し、前記溶接ターゲット領域内で溶接すれば、レーザーの出力を増強しても第１無地部１１及び／または第２無地部１２の重畳部位がレーザーを十分にマスキングして、レーザーによる分離膜、活物質層などの損傷を防止することができる。

本発明において、正極板にコーティングされる正極活物質及び負極板にコーティングされる負極活物質は、当業界に公知の活物質であれば制限なく使用可能である。

一例として、正極活物質は、一般化学式Ａ［Ａ_ｘＭ_ｙ］Ｏ_２＋ｚ（ＡはＬｉ、Ｎａ及びＫのうちの少なくとも一つの元素を含む；ＭはＮｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｖ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｒｕ及びＣｒから選択された少なくとも一つの元素を含む；ｘ≧０、１≦ｘ＋ｙ≦２、－０．１≦ｚ≦２；化学量論計数ｘ、ｙ及びｚは化合物が電気的中性を維持するように選択される）で表されるアルカリ金属化合物を含み得る。

他の例として、正極活物質は、米国特許第６，６７７，０８２号明細書、米国特許第６，６８０，１４３号明細書などに開示されたアルカリ金属化合物ｘＬｉＭ^１Ｏ_２－（１－ｘ）Ｌｉ_２Ｍ^２Ｏ_３（Ｍ^１は平均酸化状態３を有する少なくとも一つの元素を含む；Ｍ^２は平均酸化状態４を有する少なくとも一つの元素を含む；０≦ｘ≦１）であり得る。

さらに他の例として、正極活物質は、一般化学式Ｌｉ_ａＭ^１ _ｘＦｅ_１－ｘＭ^２ _ｙＰ_１－ｙＭ^３ _ｚＯ_４－ｚ（Ｍ^１はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ^２はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ及びＳから選択された少なくとも一つの元素を含む；Ｍ^３はＦを選択的に含むハロゲン族元素を含む；０＜ａ≦２、０≦ｘ≦１、０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１；化学量論計数ａ、ｘ、ｙ及びｚは化合物が電気的中性を維持するように選択される）、またはＬｉ_３Ｍ_２（ＰＯ_４）_３［ＭはＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｇ及びＡｌから選択された少なくとも一つの元素を含む］で表されるリチウム金属ホスフェートであり得る。

望ましくは、正極活物質は、１次粒子及び／または１次粒子が凝集された２次粒子を含み得る。

一例として、負極活物質としては、炭素材、リチウム金属またはリチウム金属化合物、ケイ素またはケイ素化合物、スズまたはスズ化合物などを使用し得る。電位が２Ｖ未満であるＴｉＯ_２、ＳｎＯ_２のような金属酸化物も負極活物質として使用可能である。炭素材としては、低結晶性炭素、高結晶性炭素などが使用され得る。

分離膜としては、多孔性高分子フィルム、例えばエチレン単独重合体、プロピレン単独重合体、エチレン／ブテン共重合体、エチレン／ヘキセン共重合体、エチレン／メタクリレート共重合体などのようなポリオレフィン系高分子で製造した多孔性高分子フィルムを、単独でまたはこれらを積層して使用し得る。他の例として、分離膜は通常の多孔性不織布、例えば高融点のガラス繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維などからなる不織布を使用し得る。

分離膜の少なくとも一面には、無機物粒子のコーティング層を含み得る。また、分離膜自体が無機物粒子のコーティング層からなってもよい。コーティング層を構成する粒子は、隣接する粒子同士の間にインタースティシャル・ボリューム（ｉｎｔｅｒｓｔｉｔｉａｌ ｖｏｌｕｍｅ）が存在するようにバインダーと結合された構造を有し得る。

無機物粒子は、誘電率が５以上である無機物からなり得る。非制限的な例として、前記無機物粒子は、Ｐｂ（Ｚｒ，Ｔｉ）Ｏ_３（ＰＺＴ）、Ｐｂ_１－ｘＬａ_ｘＺｒ_１－ｙＴｉ_ｙＯ_３（ＰＬＺＴ）、ＰＢ（Ｍｇ_３Ｎｂ_２／３）Ｏ_３－ＰｂＴｉＯ_３（ＰＭＮ－ＰＴ）、ＢａＴｉＯ_３、ハフニア（ＨｆＯ_２）、ＳｒＴｉＯ_３、ＴｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３、ＺｒＯ_２、ＳｎＯ_２、ＣｅＯ_２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ及びＹ_２Ｏ_３からなる群より選択された少なくとも一つの物質を含み得る。

電解質は、Ａ^＋Ｂ^－のような構造の塩であり得る。ここで、Ａ^＋は、Ｌｉ^＋、Ｎａ^＋、Ｋ^＋のようなアルカリ金属陽イオンまたはこれらの組み合わせからなるイオンを含む。そして、Ｂ^－は、Ｆ^－、Ｃｌ^－、Ｂｒ^－、Ｉ^－、ＮＯ_３ ^－、Ｎ（ＣＮ）_２ ^－、ＢＦ_４ ^－、ＣｌＯ_４ ^－、ＡｌＯ_４ ^－、ＡｌＣｌ_４ ^－、ＰＦ_６ ^－、ＳｂＦ_６ ^－、ＡｓＦ_６ ^－、ＢＦ_２Ｃ_２Ｏ_４ ^－、ＢＣ_４Ｏ_８ ^－、（ＣＦ_３）_２ＰＦ_４ ^－、（ＣＦ_３）_３ＰＦ_３ ^－、（ＣＦ_３）_４ＰＦ_２ ^－、（ＣＦ_３）_５ＰＦ^－、（ＣＦ_３）_６Ｐ^－、ＣＦ_３ＳＯ_３ ^－、Ｃ_４Ｆ_９ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_３ ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ^－、（ＦＳＯ_２）_２Ｎ^－、ＣＦ_３ＣＦ_２（ＣＦ_３）_２ＣＯ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２ＣＨ^－、（ＳＦ_５）_３Ｃ^－、（ＣＦ_３ＳＯ_２）_３Ｃ^－、ＣＦ_３（ＣＦ_２）_７ＳＯ_３ ^－、ＣＦ_３ＣＯ_２ ^－、ＣＨ_３ＣＯ_２ ^－、ＳＣＮ^－及び（ＣＦ_３ＣＦ_２ＳＯ_２）_２Ｎ^－からなる群より選択されたいずれか一つ以上の陰イオンを含む。

また、電解質は、有機溶媒に溶解させて使用し得る。有機溶媒としては、プロピレンカーボネート（ＰＣ）、エチレンカーボネート（ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ＤＰＣ）、ジメチルスルホキシド、アセトニトリル、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、テトラヒドロフラン、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（ＮＭＰ）、エチルメチルカーボネート（ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトンまたはこれらの混合物が使用され得る。

図１を参照すると、前記電池ハウジング２０は、一側に開放部が形成された略円筒形の収容体であって、導電性を有する金属材質からなる。前記電池ハウジング２０の側面と前記開放部の反対側に位置する下面（図１を基準にして下側面）とは一体的に形成されることが一般的である。すなわち、前記電池ハウジング２０は、その高さ方向の上端は開放され、下端は閉鎖された形態を有することが一般的である。前記電池ハウジング２０の下面は略扁平な形態を有し得る。前記電池ハウジング２０は、その高さ方向（Ｚ軸方向）の一側に形成された開放部から電極組立体１０を収容する。前記電池ハウジング２０は、前記開放部から電解質も一緒に収容し得る。

前記電池ハウジング２０は、電池ハウジング２０の上端に備えられた開放部に隣接した端部に形成されるビーディング部２１を備え得る。前記電池ハウジング２０は、ビーディング部２１上に形成されるクリンピング部２２をさらに備え得る。前記ビーディング部２１は、電池ハウジング２０の外周面の周りが所定の深さで押し込まれた形態を有する。より具体的には、前記ビーディング部２１は、電池ハウジング２０の一側に形成された開放部と電極組立体１０を収容する収容部との間の領域で内側に押し込まれた形態を有し得る。

前記ビーディング部２１の押し込み深さは、例えば約０．２ｍｍ～１０ｍｍであり得る。前記ビーディング部２１の押し込み深さＰＤの最小値は、ビーディング部２１の曲率半径Ｒ１、溶接ビードの幅Ｗ_ｂｅａｄ、及びビーディング部２１と電池ハウジング２０の内側面との境界領域における曲率半径Ｒ２がすべて考慮されねばならない。例えば、図２４を参照すると、溶接が可能であるためには、ビーディング部２１の曲率半径Ｒ１及びビーディング部２１と電池ハウジング２０の内側面との境界領域における曲率半径Ｒ２に加えて追加的な空間が必要である。もし、押し込み深さＰＤがＲ１＋Ｒ２であれば、ビーディング部２１上に平坦区間Ｆが存在しないためである。さらに、溶接が可能であるためには、追加的に必要な空間が前記溶接ビードＢＤの最小幅Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}以上でなければならない。したがって、押し込み深さＰＤの最小値は下記の数式１を満たす。

［数式１］
ＰＤ≧Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｒ２，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}

例えば、Ｒ１，_ｍｉｎ及びＲ２，_ｍｉｎの最小値がそれぞれ約０．０５ｍｍであり、Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}が約０．１ｍｍである場合、押し込み深さＰＤの最小値は約０．２ｍｍ以上であり得る。

他の形態において、ビーディング部２１の押し込み深さＰＤの最大値は、電池ハウジング２０の材質及び厚さに応じて変わり得る。一例として、電池ハウジング２０の材質が鋼鉄材質であり、電池ハウジング２０の最大厚さが約１ｍｍであるとき、ビーディング部２１の押し込み深さＰＤの最大値は約１０ｍｍであり得る。したがって、一例において、ビーディング部２１の押し込み深さＰＤは約０．２ｍｍ～１０ｍｍの値を有し得る。

前記ビーディング部２１は、電極組立体１０の上部に形成される。前記ビーディング部２１が形成された領域における電池ハウジング２０の内径は、電極組立体１０の直径よりも小さく形成される。前記ビーディング部２１は、電池ハウジング２０が押し込まれた最内側地点を中心にして上側に位置する上部ビーディング部、及び押し込まれた最内側地点を中心にして下側に位置する下部ビーディング部を含み得る。後述する集電体３０の少なくとも一つのタブ結合部３２は、下部ビーディング部よりも下側に位置し得る。

前記上部ビーディング部及び下部ビーディング部の少なくとも一つは、電池ハウジング２０の下面と所定の角度を成しながら傾いた形態を有し得る。この場合、後述する集電体（第１集電体）３０の第１接触部３３ａは、ビーディング部２１の上部ビーディング部の傾いた上面に載置され得る。

これと異なり、前記上部ビーディング部及び下部ビーディング部の少なくとも一つは、少なくとも一部領域で電池ハウジング２０の下面と略平行な形態を有し得る。この場合、後述する集電体３０の第１接触部３３ａは、上部ビーディング部の略平坦な上面に載置され得る。前記第１接触部３３ａは、電池ハウジング２０の開放部側に向かうビーディング部２１の上面と結合される平坦面を備え得る。ここで、ビーディング部２１の上面とは、開放部に向かう面を意味する。

前記ビーディング部２１は、ハウジングカバー４０が載置される支持面を提供する。また、前記ビーディング部２１は、後述する集電体３０の端部のうちの少なくとも一部が載置及び結合される支持面を提供し得る。すなわち、前記上部ビーディング部の上面には、本発明の集電体３０の端部のうちの少なくとも一部及び／またはハウジングカバー４０の周縁部が載置され得る。前記集電体３０の端部のうちの少なくとも一部及び／またはハウジングカバー４０の周縁部を安定的に支持するため、前記上部ビーディング部の上面は電池ハウジング２０の下面に略平行な方向に沿って、すなわち電池ハウジング２０の側壁に略垂直な方向に沿って延びた形態を有し得る。このようなビーディング部２１が省略され、集電体３０の端部のうちの少なくとも一部が電池ハウジング２０の扁平な側壁に直接取り付けられてもよい。

図１とともに図２０を参照すると、前記ビーディング部２１は、押し込み方向に沿って最内側に位置する最内側部を基準にして、それぞれ上側及び下側に位置する上部ビーディング部及び下部ビーディング部を含み得る。前記上部ビーディング部と下部ビーディング部とは非対称的な形状を有し得る。具体的には、前記上部ビーディング部と下部ビーディング部とは、ビーディング部の最内側地点を電池ハウジング２０の底面と平行に通る仮想の基準平面を基準にして非対称的な形状を有し得る。このような非対称的な形状は、サイジング（ｓｉｚｉｎｇ）工程を通じて電池ハウジング２０の高さ方向（Ｚ軸と平行な方向）に電池ハウジング２０を圧縮する過程で形成され得る。サイジング工程は、電池ハウジング２０を電極組立体１０の巻取軸方向に沿って加圧して円筒形電池１の高さを設計フォームファクタに合わせる工程である。

前記上部ビーディング部は、電池ハウジング２０の閉鎖部と略平行な平坦部を備え得る。一方、非対称的な形状によって下部ビーディング部は、最内側部に向かって少なくとも部分的に下方に傾いた形態を有し得る。これにより、前記下部ビーディング部は、電極組立体１０の上部を押し付けて固定することができる。前記ビーディング部２１は、電池ハウジング２０の内径と略対応するサイズを有する電極組立体１０が電池ハウジング２０の上端に形成された開口部から抜け出ないようにし、ハウジングカバー４０が載置される支持部としても機能できる。前記上部ビーディング部は、ハウジングカバー４０だけでなく、集電体（第１集電体）３０の第１接触部３３ａ、シーリングガスケットＧ１などを固定するための支持部として機能することができる。

前記クリンピング部２２は、ビーディング部２１の上部に形成される。前記クリンピング部２２は、ビーディング部２１の上部に配置されるハウジングカバー４０の周縁部を包むように延長されて折り曲げられた形態を有する。このようなクリンピング部２２の形状によってハウジングカバー４０がビーディング部２１上に固定される。勿論、クリンピング部２２を省略し、他の固定構造を通じてハウジングカバー４０が電池ハウジング２０の開放部を覆いながら固定されるようにしてもよい。前記ビーディング部２１の最内側地点は、クリンピング部２２の終端地点よりも電極組立体１０の半径方向において内側に位置し得る。例えば、図１を参照すると、前記ビーディング部２１の最内側地点に比べて、クリンピング部２２の終端地点が半径方向においてさらに外側に位置し得る。このような構造によれば、サイジング工程後にも比較的に平坦なビーディング部２１を維持可能である。もし、ビーディング部２１の最内側地点がクリンピング部２２の終端地点よりも半径方向でさらに外側に位置すると、クリンピング部２２の上面の半径方向長さがビーディング部２１の半径方向長さよりも長くなる。すると、サイジング工程で圧力を受ける部分であるクリンピング部２２の上面の面積が広くなり、それによってサイジング工程後にビーディング部２１が平坦にならないことがあり得る。

以下、図１～図５を参照して、本発明の一実施形態による集電体（第１集電体）３０を詳しく説明する。

まず、図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態による集電体３０は、電池ハウジング２０の内部に収容され、電極組立体１０と電気的に接続され、また電池ハウジング２０と電気的に接続される。すなわち、前記集電体３０は、電極組立体１０と電池ハウジング２０との間を電気的に接続する。

前記集電体３０は、電極組立体１０の一面上に位置する支持部３１、第１無地部１１と結合される複数のタブ結合部（第１タブ結合部）３２、及び前記支持部３１から延長されて電池ハウジング２０の内側面上に結合される複数の第１ハウジング結合部３３を含む。前記タブ結合部３２と第１ハウジング結合部３３とは、支持部３１を通じて間接的に連結され、互いに直接的に連結されない。したがって、本発明の円筒形電池１に外部衝撃が加えられたとき、集電体３０と電極組立体１０との結合部位及び集電体３０と電池ハウジング２０との結合部位に発生する損傷を最小化できる。前記タブ結合部３２及び／または第１ハウジング結合部３３は少なくとも一つ備えられ得る。少なくとも一つの前記タブ結合部３２及び少なくとも一つの前記第１ハウジング結合部３３は、集電体３０の中心部を基準にして例えば略放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状に配置され得る。他の形態において、複数の前記第１ハウジング結合部３３のそれぞれは、隣接するタブ結合部３２同士の間に配置され得る。

前記支持部３１及び複数のタブ結合部３２は、電極組立体１０の上部に配置される。前記タブ結合部３２は、電極組立体１０の第１無地部１１と結合される。前記タブ結合部３２は、例えば電極組立体１０の半径方向に沿って第１無地部１１と溶接によって結合され得る。前記タブ結合部３２は、例えば電池ハウジング２０の下面と略平行な状態で第１無地部１１に溶接結合され得る。前記第１無地部１１とタブ結合部３２との間に形成される溶接ビードは、例えば電極組立体１０の半径方向に沿って延在された略直線状の溶接パターンを形成し得る。前記溶接パターンは、例えば点溶接が連結された線形状であり得る。前記溶接パターンは、電極組立体１０の半径方向に沿って延在された一つのパターンまたは二つ以上のパターンを含み得る。

一方、前記タブ結合部３２だけでなく、前記支持部３１も第１無地部１１と結合され得る。前記タブ結合部３２と第１無地部１１とは溶接によって結合され得る。前記支持部３１及びタブ結合部３２は、電池ハウジング２０にビーディング部２１が形成される場合、ビーディング部２１よりも下部に位置する。

前記支持部３１は、電極組立体１０の略中心部に形成される巻取孔Ｈ１と対応する位置に形成される集電体孔Ｈ２を備え得る。互いに連通される巻取孔Ｈ１と集電体孔Ｈ２とは、後述する端子５０と集電体（第２集電体）６０との間の溶接または端子５０とリードタブ（図示せず）との間の溶接のための溶接棒の挿入、若しくはレーザービームの照射のための通路として機能することができる。前記集電体孔Ｈ２は、電極組立体１０のコアに形成される巻取孔Ｈ１を塞がないように、電極組立体１０の巻取孔Ｈ１と実質的に同一であるかまたは大きい直径を有し得る。もし、前記集電体孔Ｈ２の直径が巻取孔Ｈ１の直径よりも過度に小さいと、巻取孔Ｈ１が塞がれて注液性が低下するおそれがあり、また溶接のための装置の挿入やレーザー照射のための空間を十分に確保し難い。

これと異なり、本発明の他の実施形態によれば、前記集電体孔Ｈ２の直径は巻取孔Ｈ１よりも小さくてもよい。この場合、例えば、前記巻取孔Ｈ１の直径をＲ３とするとき、集電体孔Ｈ２の直径は約０．５×Ｒ３以上Ｒ３未満であり得、望ましくは約０．７×Ｒ３以上Ｒ３未満であり得る。一般に、ベンティングが発生するとき、電極組立体１０の巻取中心部分からガスが排出されながら、強い圧力によって巻取中心付近の分離膜や無地部が電極組立体１０の上面から押し出されることがある。このとき、集電体孔Ｈ２の直径が前記電極組立体１０のコアに備えられた孔の直径よりも小さいと、巻取中心付近の分離膜や無地部が電極組立体１０から離脱することを防止することができる。但し、前記集電体孔Ｈ２の直径が過度に小さくなると、電解液注液性が低下するおそれがあり、第２集電体６０と端子５０との溶接作業のための空間を確保する必要があるため、前記集電体孔Ｈ２の直径は約０．５×Ｒ３以上であることが望ましく、０．７×Ｒ３以上であることがより望ましい。

前記複数のタブ結合部３２は、集電体３０の支持部３１から略放射状に電池ハウジング２０の側壁に向かって延びた形態を有し得る。前記複数のタブ結合部３２のそれぞれは、支持部３１の周りに沿って相互に離隔して位置し得る。一方、前記集電体３０と電極組立体１０との結合面積増大を通じた結合力の確保及び電気抵抗減少のため、前記タブ結合部３２だけでなく、支持部３１も第１無地部１１と結合され得る。前記第１無地部１１の少なくとも一部は、その端部がタブ結合部３２と略平行に折り曲げられた形態で成形され得る。この場合、折り曲げは、例えば電極組立体１０の巻取中心Ｃ側に向かって行われ得る。このように第１無地部１１の端部が成形されてタブ結合部３２と平行な状態でタブ結合部３２と結合される場合、結合面積を増大させて結合力向上及び電気抵抗減少の効果が得られ、また電極組立体１０の全体高さを最小化してエネルギー密度向上の効果が得られる。一方、折り曲げられた前記第１無地部１１の端部は、多重に重なり得る。このように多重に第１無地部１１が重なる場合、集電体３０のタブ結合部３２は、上述した通りに、第１無地部１１が折り曲げられて多重に重なって形成された結合面１０２（図１５及び図１６参照）上に結合される。

前記複数の第１ハウジング結合部３３は、集電体３０の支持部３１から略放射状に電池ハウジング２０の側壁に向かって延びた形態を有し得る。前記複数の第１ハウジング結合部３３のそれぞれは、支持部３１の周りに沿って相互に離隔して位置し得る。隣接するタブ結合部３２同士の間には少なくとも一つの第１ハウジング結合部３３が位置し得る。前記複数の第１ハウジング結合部３３は、電池ハウジング２０の内側面のうち、例えばビーディング部２１に結合され得る。前記第１ハウジング結合部３３は、特にビーディング部２１の上面に結合され得る。本発明の円筒形電池１において、このような構造を適用する場合、集電体３０が結合された状態の電極組立体１０を電池ハウジング２０内に収容する工程を通じて第１ハウジング結合部３３が自然にビーディング部２１上に載置され得る。したがって、電池ハウジング２０と集電体３０との溶接工程が容易になる。前記電池ハウジング２０と集電体３０との結合のための溶接としては、例えばレーザー溶接、超音波溶接、またはスポット溶接などが適用され得る。このようにビーディング部２１上に第１ハウジング結合部３３を溶接結合して多重電流経路を形成することで、抵抗水準を急速充電に適した約４ｍΩ以下に制限することができる。また、ビーディング部２１の上面を電池ハウジング２０の下面に略平行な方向、すなわち電池ハウジング２０の側壁に略垂直な方向に沿って延びた形態にし、第１ハウジング結合部３３も同じ方向、すなわち半径方向及び円周方向に沿って延びた形態にすることで、第１ハウジング結合部３３をビーディング部２１上に安定的に接触させることができる。また、このように前記第１ハウジング結合部３３がビーディング部２１上に安定的に接触することで、二つの部品間の溶接が円滑に行われ、これによって二つの部品間の結合力が向上し、結合部位における抵抗増加が最小化される。

次いで、図３～図７を参照すると、前記第１ハウジング結合部３３は、電池ハウジング２０の内側面上に結合される第１接触部３３ａ、及び支持部３１と第１接触部３３ａとの間を連結する第１連結部３３ｂを含む。前記第１連結部３３ｂは、少なくとも一部が第１無地部１１と接触するように配置され得る。前記第１連結部３３ｂ及び第１接触部３３ａは、延長方向に沿って実質的に同じ幅を有し得る。前記第１タブ結合部３２は第１連結部３３ｂよりも広い幅を有し得る。前記第１接触部３３ａは第１連結部３３ｂよりも広い幅を有し得る。

前記第１接触部３３ａは、電池ハウジング２０の内側面上に結合される。前記電池ハウジング２０にビーディング部２１が形成される場合、前記第１接触部３３ａは、上述したようにビーディング部２１上に結合され得る。この場合、上述したように、安定的な接触及び結合のため、ビーディング部２１及び第１接触部３３ａはすべて電池ハウジング２０の下面に略平行な方向、すなわち電池ハウジング２０の側壁に略垂直な方向に沿って延びた形態を有し得る。また、図示していないが、前記第１接触部３３ａと第１連結部３３ｂとの連結部位は、ビーディング部２１の内側面と整合し得る。すなわち、前記第１接触部３３ａと第１連結部３３ｂとの連結部位の形状とそれに対応する位置におけるビーディング部２１の形状とが互いに整合するように構成され得る。この場合、前記第１ハウジング結合部３３をビーディング部２１に結合する場合、第１ハウジング結合部３３とビーディング部２１との結合力が増大し、接触面積の増加によって抵抗が減少する効果が増大する。一方、前記第１連結部３３ｂの最外側地点は、ビーディング部２１の最内側地点と所定の間隔だけ離隔し得る。

前記第１連結部３３ｂは、支持部３１と第１接触部３３ａとの間でその延長方向が少なくとも１回転換される第１折曲部Ｂ１を少なくとも一つ備え得る。前記第１連結部３３ｂは、一定の範囲内で収縮及び伸長が可能な、例えばバネ類似構造またはジャバラ類似構造を有し得る。このような第１連結部３３ｂの構造は、一定の範囲内で電極組立体１０の高さがばらついていても、集電体３０が結合された電極組立体１０を電池ハウジング２０内に収容する過程で第１接触部３３ａをビーディング部２１上に密着させることができる。

例えば、前記集電体３０に外力が印加されず変形のない状態における前記第１接触部３３ａと支持部３１との間の鉛直方向距離Ｄは、集電体３０が結合された状態の電極組立体１０が電池ハウジング２０内に載置されたときのビーディング部２１の上面と支持部３１との間の鉛直方向距離と実質的に同一であるか、または、第１連結部３３ｂの伸長可能範囲内でさらに小さく形成されることが望ましい。すなわち、前記第１ハウジング結合部３３は、ビーディング部２１上に弾性的に付勢され得る。より具体的には、前記第１ハウジング結合部３３は、第１連結部３３ｂの長手方向の一端部から他端部までの直線距離を減少する方向で変形可能な弾性エネルギーを貯蔵した状態でビーディング部２１上に結合され得る。前記第１連結部３３ｂがこのような条件を満たすように構成される場合、電池ハウジング２０内に集電体３０が結合された電極組立体１０を載置したとき、第１接触部３３ａがビーディング部２１上に自然に密着される。

さらに、このような収縮及び伸長可能な第１連結部３３ｂの構造は、円筒形電池１（図１を参照）の使用過程で振動及び／または衝撃が発生して電極組立体１０が上下に動いても、一定の範囲内では電極組立体１０の動きによる衝撃を緩和可能である。すなわち、収縮及び伸長可能な第１連結部３３ｂの構造は、第１接触部３３ａと電池ハウジング２０との結合部位及びタブ結合部３２と第１無地部１１との結合部位に衝撃が伝達されないように緩衝作用をすることができる（図１～図５を参照）。

一方、前記第１接触部３３ａは、ビーディング部２１の上面（上部ビーディング部の上面）に溶接結合され得る。さらに、前記第１接触部３３ａは、ビーディング部２１の上面上の平坦な領域に溶接結合され得る。前記第１接触部３３ａとビーディング部２１との溶接領域は、ビーディング部２１の平坦な上面よりも狭く形成され得る。前記第１折曲部Ｂ１が備えられる場合、第１折曲部Ｂ１によって第１接触部３３ａと第１連結部３３ｂとの間の角度は鋭角になり得る。

以下、図８を参照すると、本発明の他の実施形態による集電体３０が示されている。本発明の他の実施形態による集電体３０は、上述した集電体３０（図２を参照して説明した集電体）と比べて、第１接触部３３ａの形態が異なるだけで、その他には上述した集電体３０の構造が実質的に同様に適用され得る。

図１及び図８を参照すると、第１接触部３３ａは、少なくとも一部が電池ハウジング２０のビーディング部２１に沿って円周方向に延長された弧形状であり得る。これにより、前記第１接触部３３ａの円周方向長さは第１連結部３３ｂの幅よりも長く形成され得る。この場合、接触面積の極大化のために、前記集電体３０は、複数の第１ハウジング結合部３３のそれぞれの第１接触部３３ａの円周方向長さの和が電池ハウジング２０の内周と実質的に同一であるかまたは少し短く構成され得る。他の形態において、前記第１接触部３３ａは、第１連結部３３ｂと第１接触部３３ａとの交差地点から、ビーディング部２１上で円周方向に沿って互いに反対方向に延長された弧形状であり得る。

次いで、図１とともに図９及び図１０を参照すると、本発明のさらに他の実施形態による集電体３０が示されている。本発明のさらに他の実施形態による集電体３０は、上述した実施形態の集電体３０（図２及び図８を参照して説明した集電体）と比べて、第２ハウジング結合部３４をさらに備える点が異なるだけで、その他には上述した集電体３０（図９を参照）の構造が実質的に同様に適用され得る。

前記第２ハウジング結合部３４は、タブ結合部３２の端部から延長されて電池ハウジング２０の内側面上に結合される。複数の前記タブ結合部３２のうちの少なくとも一つの端部にはこのような第２ハウジング結合部３４が備えられ得る。前記第２ハウジング結合部３４は、電池ハウジング２０の内側面上に結合される第２接触部３４ａ、及びタブ結合部３２の端部と第２接触部３４ａとを連結する第２連結部３４ｂを含む。前記第２連結部３４ｂは、少なくとも一部が第１無地部１１と接触するように配置され得る。前記第１タブ結合部３２、第２連結部３４ｂ及び第２接触部３４ａは、延長方向に沿って実質的に同じ幅を有し得る。前記第１タブ結合部３２は、第２連結部３４ｂよりも広い幅を有し得る。前記第２接触部３４ａは、第２連結部３４ｂよりも広い幅を有し得る。

前記第２接触部３４ａは、電池ハウジング２０の内側面上に結合される。前記電池ハウジング２０にビーディング部２１が形成される場合、第２接触部３４ａは上述した第１接触部３３ａと同様に、ビーディング部２１上に結合され得る。この場合、上述したように、安定的な接触及び結合のため、ビーディング部２１及び第２接触部３４ａはすべて電池ハウジング２０の下面に略平行な方向、すなわち電池ハウジング２０の側壁に略垂直な方向に沿って延びた形態を有し得る。

一方、図示していないが、図８に示された第１接触部３３ａの形態のように、第２接触部３４ａも少なくとも一部が電池ハウジング２０のビーディング部２１に沿って円周方向に延びた形態を有し得る。これにより、前記第２接触部３４ａの円周方向長さは第２連結部３４ｂの幅よりも長く形成され得る。この場合、集電体３０と電池ハウジング２０との接触面積の極大化のため、前記集電体３０は、複数の第１ハウジング結合部３３のそれぞれの第１接触部３３ａの円周方向長さの和と、複数の第２ハウジング結合部３４のそれぞれの第２接触部３４ａの円周方向長さの和とをすべて足した長さが、電池ハウジング２０の内周と実質的に同一であるかまたは少し短く構成され得る。

前記第２連結部３４ｂは、上述した第１連結部３３ｂと同様に、タブ結合部３２と第２接触部３４ａとの間でその延長方向が少なくとも１回転換される第２折曲部Ｂ２を少なくとも一つ備え得る。前記第２折曲部Ｂ２が形成されることで、第２連結部３４ｂが収縮及び伸長可能な構造を有し、これによって円筒形電池１の組み立て工程上の長所及び緩衝効果を有することは上述した通りである。

図面には第２折曲部Ｂ２が一つ備えられた場合が図示されているが、本発明がこれによって限定されることはなく、図４及び図５を参照して上述した第１連結部３３ｂと同様に、第２折曲部Ｂ２も複数個備えられ得る。

図１１を参照すると、さらに他の形態を有する集電体３０が示されている。図１とともに図１１を参照すると、本発明の集電体（第１集電体）３０は少なくとも一つの注液孔Ｈ３を備え得る。前記注液孔Ｈ３は、例えばタブ結合部３２に備えられ得る。前記タブ結合部３２が複数個備えられる場合、少なくとも一つのタブ結合部３２に前記注液孔Ｈ３が備えられ得る。前記注液孔Ｈ３は、例えばタブ結合部３２上に形成される少なくとも一つの溶接ビードＷの一側にまたは両側に備えられ得る。図１及び図１１を参照すると、本発明の一実施形態による円筒形電池１を製造する際に、電極組立体１０と集電体（第１集電体）３０を含む結合体を電池ハウジング２０内に収容した後、電解液を注液し得る。このとき、前記注液孔Ｈ３によって注液性が向上可能である。

一つのタブ結合部３２において、前記注液孔Ｈ３は複数個備えられ得る。複数の前記注液孔Ｈ３は、タブ結合部３２の幅方向の中心部を基準にして左右に略対称に配置され得る。このように略左右対称に配置された注液孔Ｈ３の間には、タブ結合部３２と第１無地部１１との結合のための溶接ビードＷが形成され得る。

前記タブ結合部３２は、タブ結合部３２と支持部３１との連結部位における幅よりも、前記連結部位からタブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅がさらに広く形成され得る。前記注液孔Ｈ３が形成された領域のうちの少なくとも一部は、前記タブ結合部３２と支持部３１との連結部位における幅と比べて、前記連結部位からタブ結合部３２の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅が広くなることで増加した領域内に含まれ得る。一方、前記タブ結合部３２の長手方向の端部は、電池ハウジング２０の内周面と対応するように略弧形状であり得る。

図１２及び図１３を参照すると、本発明の第１ハウジング結合部３３の第１連結部３３ｂ及び／または第２ハウジング結合部３４の第２連結部３４ｂは、１回折り曲げられた形態を有し得、図３及び図１０とは異なる方向に折り曲げられた形態を有し得る。すなわち、第１連結部３３ｂに形成される第１折曲部Ｂ１及び／または第２連結部３４ｂに形成される第２折曲部Ｂ２は、円筒形電池１（図１参照）の中心部に向かう方向に突出した形態を有し得る。このような第１連結部３３ｂ及び／または第２連結部３４ｂの折り曲げ方向は、サイジング工程時に集電体（第１集電体）３０と電極組立体１０との結合部位及び／または集電体（第１集電体）３０と電池ハウジング２０との結合部位が損傷されることを防止するためである。サイジング工程とは、円筒形電池１の製造において、電池ハウジング２０のビーディング部２１領域が占める高さを縮小して円筒形電池１の全体高さを減少させる圧縮工程である。折曲部Ｂ１、Ｂ２形成如何及び折曲部Ｂ１、Ｂ２の突出方向を変えてサイジング工程後の溶接部の損傷程度を実験を通じて確認した結果、円筒形電池１の中心部に向かって折曲部Ｂ１、Ｂ２が突出した構造を有する円筒形電池１ではほとんど損傷が発生しないことが確認された。

図１７～図２０を参照すると、本発明の円筒形電池１の製造工程のうちの一部が示されている。まず、図１７を参照すると、前記電池ハウジング２０の内部に収容された電極組立体１０上に集電体３０を載置した後、電極組立体１０の上方に突出した第１無地部１１と集電体３０とを溶接する。この場合、前記第１無地部１１に備えられた複数の分切片１１ａ（図２０を参照）が折り曲げられた折曲面１０２（図１５参照）上で集電体３０のタブ結合部３２が溶接される。変形例として、電池ハウジング２０の内部に電極組立体１０を収容する前に集電体３０を折曲面１０２に予め溶接してもよい。

次いで、図１８を参照すると、前記集電体３０が電極組立体１０上に溶接された状態で、ビーディングナイフが電池ハウジング２０の内部へと移動する。これにより、電池ハウジング２０の側壁には電池ハウジング２０の内側に押し込まれた形態を有するビーディング部２１が形成され、ビーディング部２１は集電体３０の接触部（第１接触部）３３ａの下側に位置する。したがって、接触部３３ａとビーディング部２１とは溶接可能な位置に置かれる。

次いで、図１８とともに図１９を参照すると、ビーディング部２１の上面に集電体３０の接触部３３ａが載置され得る。このようにビーディング部２１の上面に集電体３０が載置された状態で集電体３０とビーディング部２１とが溶接され得る。前記接触部３３ａの上面には、シーリングガスケットＧ１によって端部が覆い包まれたハウジングカバー４０が位置し得る。その後、前記ハウジングカバー４０の周縁部を包むように前記電池ハウジング２０を折り曲げてハウジングカバー４０及び集電体３０を固定する。このように電池ハウジング２０のビーディング部２１の上部に位置する領域を折り曲げることでクリンピング部２２が形成され、クリンピング部２２が延長されて折り曲げられた形状によってハウジングカバー４０及び集電体３０の接触部３３ａはビーディング部２１上に固定される。前記第１ハウジング結合部３３は、クリンピング部２２によって圧着固定され得る。

一方、本発明において、第１無地部１１とタブ結合部３２との間に形成される溶接パターンの延長方向とビーディング部２１と第１接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの延長方向とは略垂直を成し得る。例えば、第１無地部１１とタブ結合部３２との間に形成される溶接パターンの延長方向は電極組立体１０の半径方向であり、ビーディング部２１と第１接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの延長方向は電極組立体１０（または電池ハウジング２０）の円周方向であり得る。この場合、円周方向の任意の地点で描かれる接線は半径方向と垂直を成すようになる。このような構造によれば、集電体３０と電極組立体１０との結合力及び集電体３０と電池ハウジング２０との結合強度が増加する。すなわち、このような構造によれば、円筒形電池１に任意の方向から振動及び／または衝撃が加えられても、集電体３０が電極組立体１０及び電池ハウジング２０とそれぞれ堅固な固定状態を維持することができる。

次いで、図１９とともに図２０を参照すると、サイジング工程によって全体高さが調節された円筒形電池が示されている。サイジング工程とは、円筒形電池の製造において、電池ハウジング２０のビーディング部２１領域が占める高さを縮小して円筒形電池の全体高さを減少させる圧縮工程である。サイジング工程によれば、電池ハウジング２０を高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って圧縮するため、電極組立体１０のビーディング部２１が押し付けられて一部が圧縮された形態を有し得る。他の形態において、サイジング工程によれば、電池ハウジング２０を長手方向（上下方向）に圧縮するため、集電体３０が上下方向の圧力を受けて反り得る。すなわち、サイジング工程の進行とともにタブ結合部３２が上方に反り、タブ結合部３２と第１無地部１１との溶接が損傷される可能性がある。したがって、前記集電体３０は、サイジング工程を経た後にもタブ結合部３２と第１無地部１１との間の溶接部が損傷されない構造を有する必要がある。

例えば、図２２に示されたように連結部（第１連結部）３３ｂが上方に凸状の形態を有する場合、図２０に示されたようにタブ結合部３２が上方に浮き上がる現象に対する抑制効果が極大化される。すなわち、図１９の電池ハウジング２０を上下方向に圧縮すれば、連結部３３ｂの反りによってタブ結合部３２には上方への応力が作用する。しかし、集電体３０のように連結部３３ｂが略上方に凸状の形態を有する場合には、タブ結合部３２に加えられる応力が最小化される。したがって、前記タブ結合部３２が上方に浮き上がることなく、第１無地部１１との溶接部の溶接状態が良好に維持される。

より具体的には、図２２及び図２３を参照すると、サイジング工程前の連結部３３ｂは、接触部３３ａと連結部３３ｂとの連結地点と、連結部３３ｂとタブ結合部３２との連結地点との間を連結する仮想の直線、すなわち連結部３３ｂの長手方向の両端同士を連結する仮想の直線を基準にして上方に凸状の構造を有し得る。例えば、前記連結部３３ｂ上には鈍角を成す折曲部Ｂ１が少なくとも一つ備えられ得る。一方、前記折曲部Ｂ１は、連結部３３ｂの両端部を連結した仮想の直線の略中心部を通り且つ電池ハウジング２０の底面と平行な仮想の平面よりも上方に位置し得る。望ましくは、前記折曲部Ｂ１からタブ結合部３２までの連結部３３ｂの長さは、前記折曲部Ｂ１から接触部３３ａまでの連結部３３ｂの長さよりも長く形成され得る。

このような構造によれば、上下方向の圧力を受けるサイジング工程時に、接触部３３ａは矢印方向のように下方に下がり、連結部３３ｂは矢印方向のように上方に上がる（点線を参照）。より具体的には、連結部３３ｂはビーディング部２１よりも上方に上昇する。すなわち、サイジング工程の前後において、第１ハウジング結合部３３のプロファイルが図２２及び図２３のように変化する。前記連結部３３ｂが上昇する程度は、サイジング工程によって発生する電池ハウジング２０の高さ変化に応じて変わり得る。一方、図示と異なって、折曲部Ｂ１の位置は接触部３３ａの高さ水準までに上昇し得る。このように連結部３３ｂが上方に上昇する現象によって、連結部３３ｂで応力をほとんど吸収することができるため、タブ結合部３２と第１無地部１１との溶接領域に加えられる応力が相対的に小さくなる。したがって、本発明によれば、タブ結合部３２が上方に浮き上がる現象が発生しなくなる。また、上述したような構造によれば、折曲部Ｂ１からタブ結合部３２までの連結部３３ｂの長さが折曲部Ｂ１から接触部３３ａまでの連結部３３ｂの長さよりも長いため、集電体３０を電池ハウジング２０の内部へと挿入し易く、応力分散が効果的に行われる。

一方、前記連結部３３ｂの上昇による形態変形は、図２２に示されたように上方に凸状の略曲線形態で行われてもよく、これと異なって、図２３に示されたように折曲部Ｂ１を基準にして折り曲げられた直線形態で行われてもよい。図２３に示されたように直線形態で折り曲げられる場合、連結部３３ｂにおいて、折曲部Ｂ１から接触部３３ａまでの領域及び折曲部Ｂ１からタブ結合部３２までの領域がそれぞれ直線形態を有し得る。

本発明者らは、集電体３０の捩れ及び／または浮き上がり現象を防止できる集電体３０の構造について研究した結果、連結部３３ｂが上方に凸状の構造を有する場合、サイジング工程の進行によるタブ結合部３２と第１無地部１１との間の溶接部位の損傷が著しく減少することを確認した。

図２１は、サイジング工程前の集電体３０の形状に応じた溶接部損傷程度の差異を比較するための図である。図２１を参照すると、実験例１はサイジング前の連結部３３ｂが直線状である実験例であり、実験例２はサイジング前の連結部３３ｂが下方に凸状である実験例であり、実験例３はサイジング前の連結部３３ｂが上方に凸状である実験例である。実験例１～３に対して１ｍｍサイジング工程を行った結果、連結部３３ｂが直線状であった実験例１では、タブ結合部３２との溶接領域が約０．７２ｍｍ浮き上がる現象が発生した。連結部３３ｂが下方に凸状であった実験例２では、タブ結合部との溶接領域が約０．９９ｍｍ浮き上がる現象が発生した。すなわち、連結部３３ｂが下方に凸状である場合、連結部３３ｂが直線状である場合に比べて浮き上がり現象が酷くなることを確認できた。一方、連結部３３ｂが上方に凸状であった実験例３では、タブ結合部３２との溶接領域が約０．０２ｍｍ浮き上がる現象が発生した。これは、実験例１及び２に比べて浮き上がり現象が著しく緩和されたことを意味する。すなわち、連結部３３ｂが上方に凸状である実験例３の場合、タブ結合部と第１無地部との間の溶接領域の損傷が最小化されたことを確認できた。これは、集電体３０の浮き上がり程度は、集電体３０が電極組立体１０に加える応力によって変わるためである。すなわち、連結部３３ｂが直線状である実験例１及び連結部３３ｂが下方に凸状である実験例２では、サイジング工程で集電体３０と電極組立体１０との溶接部分に加えられる応力がそれぞれ約４．５ＭＰａ、３．７ＭＰａと非常に大きいため、集電体３０の浮き上がり現象が酷くなったことを確認できた。一方、連結部３３ｂが上方に凸状である実験例３では、サイジング工程で集電体３０と電極組立体１０との溶接部分に加えられる応力が約２．０ＭＰａ水準と実験例１及び２に比べて相対的に低いため、集電体３０の浮き上がり現象が相対的に少なく現れたことが分かる。

したがって、望ましくは、図２２に示されたように、前記連結部３３ｂの傾きは一定せず、所定地点（例えば、折曲部Ｂ１）を基準にして上部領域における傾斜が下部領域における傾斜よりも小さくなり得る。所定地点は連結部３３ｂの中間よりも上方に位置し得る。代案的には、前記連結部３３ｂは、タブ結合部３２と接触部３３ａとを連結した仮想の直線を基準にして上方に凸状の形態を有し得る。凸状の形態は、直線と直線とが連結された形態、曲線形態、またはこれらが結合された形態であり得る。一例として、図２２または図２３に示されたように、前記連結部３３ｂは、所定地点を基準にして少なくとも一つの折曲部Ｂ１を備え得る。望ましくは、前記少なくとも一つの折曲部Ｂ１は、前記電池ハウジング２０の長手方向軸から眺めたとき、互いに重ならないように鈍角で折り曲げられ得る。一方、前記接触部３３ａと連結部３３ｂとの境界地点は鈍角で折り曲げられ得る。これにより、前記連結部３３ｂは、前記ビーディング部２１に向かってその傾斜が段階的にまたは徐々に減少し得る。

本発明のさらに他の実施形態において、図２０を参照すると、前記タブ結合部３２と前記連結部３３ｂとが成す角度θは、例えば０°～９０°であり得る。例えば、サイジング工程で電極組立体１０の上端がビーディング部２１と対応する高さまで上昇すれば、前記タブ結合部３２と前記接触部３３ａとは同一高さに位置し得る。これはタブ結合部３２と前記連結部３３ｂとの間の角度θが約０°である場合に該当する。サイジング工程を実施しても、前記接触部３３ａが前記タブ結合部３２よりも下方に位置することは望ましくない。この場合はビーディング部２１によって第１無地部１１が過度に押し付けられて損傷されるためである。したがって、タブ結合部３２と連結部３３ｂとの間の角度θは０°以上であることが望ましい。他の形態において、タブ結合部３２と連結部３３ｂとの間の角度θは、連結部３３ｂの長さ、厚さまたは傾きが段階的にまたは徐々に変化する形状に応じて約９０°まで増加し得る。しかし、ハウジングカバー４０との接触を避けるため、前記角度θが９０°を超過しないことが望ましい。

本発明のさらに他の実施形態において、前記連結部３３ｂは、前記ハウジングカバー４０を支持し得る。例えば、前記連結部３３ｂは、サイジング工程によって上方に反った形態になり得る。このとき、上方に反った連結部３３ｂは、前記ハウジングカバー４０と接触し得る。この場合、前記連結部３３ｂは、前記ハウジングカバー４０を上方に支持する役割を果たすことができる。したがって、集電体３０は、サイジング工程によって上下方向で確実に固定される。これにより、円筒形電池１の使用過程で振動及び／または衝撃が発生しても、電極組立体１０が電池ハウジング２０の内部で上下に不要に動くことを防止することができる。

本発明のさらに他の実施形態において、前記ビーディング部２１の上面と前記ビーディング部２１の下面とは、前記ビーディング部２１の最内側地点を電池ハウジングの底面と平行に通る仮想の基準平面を基準にして非対称であり得る。例えば、図２０を参照すると、サイジング工程によって電池ハウジング２０が上下方向に圧縮されれば、ビーディング部２１も上下方向に圧縮される。このとき、前記ビーディング部２１上面と前記ビーディング部２１の下面とは、前記ビーディング部２１の最内側地点を通る仮想の基準平面（一点鎖線を参照）を基準にして非対称形状になり得る。

本発明のさらに他の実施形態において、前記ビーディング部２１の押し込み深さをＰＤと定義し得る。例えば、図２４を参照すると、電池ハウジング２０の内側面から前記ビーディング部２１の最内側地点までの垂直距離を押し込み深さＰＤと定義し得る。一方、前記接触部３３ａの端部から前記ビーディング部２１の最内側地点を通る垂直線までの最短距離をオーバーラップ長さＯＶと定義し得る。すなわち、図２４を参照すると、オーバーラップ長さＯＶは、前記ビーディング部２１の上方から眺めたとき、ビーディング部２１と集電体３０とが重なる領域の半径方向長さを意味する。このとき、本発明の円筒形電池１は、下記の数式２を満たし得る。

［数式２］
（Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦ＯＶ／ＰＤ≦（ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ）／ＰＤ_ｍａｘ

前記集電体３０の接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に溶接可能に載置されるためには、上記の比率が（Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ以上であることが望ましい。図２４を参照すると、集電体３０の接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に溶接可能に載置されるためには、ビーディング部２１の曲率半径Ｒ１より長く重ねられる領域が必要である。例えば、接触部３３ａがビーディング部２１の曲率半径Ｒ１のみで重ねられれば、平坦区間が存在しないことから、接触部３３ａとビーディング部２１とが一つの接点のみで接することになる。すなわち、接触部３３ａがビーディング部２１上に安定的に載置されない。したがって、接触部３３ａはビーディング部２１の曲率半径Ｒ１に加えて追加的に重ねられる領域を必要とするが、このとき、追加的に重ねられる領域の長さは少なくとも溶接ビード幅Ｗ_ｂｅａｄ以上であることが望ましい。すなわち、追加的に重ねられる領域で実質的に接触部３３ａがビーディング部２１と重畳し、この領域で溶接が行われ得る。したがって、追加的に重ねられる領域の長さが少なくとも溶接ビード幅Ｗ_ｂｅａｄ以上でなければ、重畳領域から外れない状態で安定的に溶接することができない。すなわち、接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に溶接可能に載置されるための最小限のオーバーラップ長さはＲ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}になる。

他の形態において、集電体３０の接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に溶接可能に載置されるためには、上記の比率が（ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ）／ＰＤ_ｍａｘ以下であることが望ましい。図２４を参照すると、ビーディング部２１と電池ハウジング２０の内側面との間の境界領域には曲率半径Ｒ２が存在する。したがって、集電体３０の接触部３３ａが、曲率半径Ｒ２が形成されたビーディング部２１と電池ハウジング２０の内側面との間の境界領域まで進入すると、曲率半径Ｒ２によって前記接触部３３ａが前記ビーディング部２１に密着できずに浮き上がるようになる。したがって、接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に密着可能に載置されるための最大限のオーバーラップ長さはＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎになる。

一例として、ビーディング部２１の押し込み深さＰＤの最大値ＰＤ_ｍａｘが約１０ｍｍであり得、Ｒ１，_ｍｉｎ及びＲ２，_ｍｉｎの最小値がそれぞれ約０．０５ｍｍであり得、Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}が約０．１ｍｍであり得る。このとき、ビーディング部２１の押し込み深さＰＤに対するオーバーラップ長さＯＶの比率は約１．５～９９．５％範囲を満たし得る。前記集電体３０の接触部３３ａが前記ビーディング部２１上に溶接可能に載置されるためには、上記の比率が約１．５％以上であることが望ましい。ＯＶ／ＰＤ比率の下限値は、ビーディング部２１の押し込み深さの最大値ＰＤ_ｍａｘ、曲率半径Ｒ１の最小値Ｒ１，_ｍｉｎ、及び接触部３３ａの溶接のためにビーディング部２１の上面と接触する接触部３３ａの最小幅、すなわち溶接ビードＢＤの最小幅Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}の長さから決定され得る。具体的には、一例において、押し込み深さの最大値ＰＤ_ｍａｘが１０ｍｍであり、接触部３３ａの溶接のために必要な接触部３３ａの最小接触幅、すなわち溶接ビードＢＤの最小幅Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}の長さが０．１ｍｍであり、曲率半径Ｒ１の最小値Ｒ１，_ｍｉｎが０．０５ｍｍであり得る。この条件で、オーバーラップ長さＯＶの最小値は０．１５ｍｍ（＝０．１ｍｍ＋０．０５ｍｍ）であり、ＰＤ_ｍａｘは１０ｍｍであるため、ＯＶ／ＰＤ比率の下限値は１．５％になる。一方、前記集電体３０の接触部３３ａが前記ビーディング部２１上面の平坦部上に最大幅で接触される地点は、電池ハウジングの内側面から曲率半径Ｒ２だけ離隔した地点である。したがって、接触部３３ａの端部が該当地点に位置するとき、オーバーラップ長さＯＶが最大になる。ＯＶ／ＰＤ比率の上限値は、押し込み深さの最大値及び曲率半径Ｒ２の最小値Ｒ２，_ｍｉｎから決定され得る。具体的には、押し込み深さの最大値は１０ｍｍであり、曲率半径Ｒ２の最小値は０．０５ｍｍであり得る。この条件で、オーバーラップ長さＯＶの最大値が９．９５ｍｍ（＝１０ｍｍ－０．０５ｍｍ）であり、ＰＤ_ｍａｘが１０ｍｍであるため、ＯＶ／ＰＤ比率の上限値は９９．５％になる。

本発明のさらに他の実施形態において、ビーディング部２１と接触部３３ａとが溶接される溶接位置をＷと定義し得る。より具体的には、溶接位置Ｗとは、ビーディング部２１の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードＢＤの中央地点までの距離を意味し得る。このとき、溶接位置Ｗと押し込み深さＰＤは下記の数式３を満たし得る。

［数式３］
（ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦Ｗ／ＰＤ≦（ＯＶ_ｍａｘ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ

ビーディング部２１と接触部３３ａとの溶接位置Ｗは、接触部３３ａとビーディング部２１とのオーバーラップ長さ、及び溶接ビードＢＤの最小幅Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}から決定され得る。溶接位置Ｗは溶接ビードＢＤの中央地点である。

図２４を参照して説明すると、接触部３３ａがビーディング部２１に最小限に重ねられたときの溶接位置をＷ１と定義し得る。このときのオーバーラップ長さは上述したようにＯＶ_ｍｉｎになる。一方、重ねられる領域内で溶接ビードＢＤが形成されないと安定的な溶接ができないため、重ねられる領域内に溶接ビードＢＤが完全に含まれねばならない。したがって、溶接位置Ｗ１は、ＯＶ_ｍｉｎから少なくとも０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}だけビーディング部２１の内側に離隔した地点になる。したがって、Ｗ１は下記の数式４を満たし得る。

［数式４］
Ｗ１＝ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
＝Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
＝Ｒ１，_ｍｉｎ＋０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}

一方、Ｗ１／ＰＤの値が最小になるためには、ＰＤ値が最大になるべきであるため、Ｗ／ＰＤの最小値は（ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘになる。

他の形態において、図２４を参照して説明すると、接触部３３ａがビーディング部２１に最大限に進入したときの溶接位置をＷ２と定義し得る。このときのオーバーラップ長さは、上述したようにＯＶ_ｍａｘになる。一方、重ねられる領域内で溶接ビードＢＤが形成されないと安定的な溶接ができないため、重ねられる領域内に溶接ビードＢＤが完全に含まれねばならない。したがって、溶接位置Ｗ２は、ＯＶ_ｍａｘから少なくとも０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}だけビーディング部２１の内側に離隔した地点になる。したがって、Ｗ２は下記の数式５を満たし得る。

［数式５］
Ｗ２＝ＯＶ_ｍａｘ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
＝ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}

一方、Ｗ２／ＰＤの値が最大になるためには、（ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）をＰＤで除した値である｛１－（Ｒ２，_ｍｉｎ＋０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ｝が最大になるべきである。すなわち、ＰＤ値が最大であるとき、Ｗ２／ＰＤ値も最大になる。したがって、Ｗ／ＰＤの最大値は、（ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘになる。

一例として、ビーディング部２１に接触部３３ａを溶接するために必要な最小幅は０．１ｍｍであり得る。すなわち、０．１ｍｍの幅はレーザー溶接で形成可能な溶接ビードＢＤの最小幅に該当する。したがって、接触部３３ａがビーディング部２１の上面に最小幅で接触するときの溶接位置Ｗ１は、ビーディング部２１の最内側地点から（Ｒ１，_ｍｉｎ＋０．５×０．１ｍｍ）だけ離隔した地点に該当する。ここで、Ｒ１，_ｍｉｎは曲率半径Ｒ１の最小値であって、例えば０．０５ｍｍである。該当地点にレーザーを照射すれば、接触部３３ａとビーディング部２１との接触面に幅０．１ｍｍの溶接ビードＢＤが形成される。溶接ビードＢＤの幅は接触部３３ａの最小接触幅にも対応する。ビーディング部２１の押し込み深さＰＤを基準にして溶接位置Ｗ１は、ビーディング部２１の最内側地点を基準にして０．１ｍｍ離隔した地点である。

一方、接触部３３ａがビーディング部２１の上面と最大幅で接触する場合は、接触部３３ａの端部が電池ハウジングの内側面から曲率半径Ｒ２，_ｍｉｎだけ離隔した地点に位置する場合である。ここで、Ｒ２，_ｍｉｎは曲率半径Ｒ２の最小値であって、例えば０．０５ｍｍである。この場合、接触部３３ａの終端と最も近接可能な溶接位置Ｗ２は、接触部３３ａの終端から０．０５ｍｍだけ離隔した地点である。該当地点にレーザーを照射すれば、最小幅が０．１ｍｍである溶接ビーズを接触部３３ａの終端に当接させて形成し得る。接触部３３ａがビーディング部２１の上面と最大幅で接触する場合の溶接位置Ｗ２は、ビーディング部２１の最内側地点を基準にして（ＰＤ－Ｒ２，_ｍｉｎ－０．０５ｍｍ）だけ離隔した地点である。一例として、Ｒ２，_ｍｉｎが０．０５ｍｍであるとき、溶接位置Ｗ２の最大値は、ビーディング部２１の最内側地点を基準にしてＰＤ－０．１ｍｍだけ離隔した地点である。

上述した説明によれば、Ｒ１，_ｍｉｎ及びＲ２，_ｍｉｎが０．０５ｍｍであるとき、押し込み深さＰＤを基準にして接触部３３ａの溶接位置Ｗは、ビーディング部２１の最内側地点を基準にして（０．１ｍｍ）～（ＰＤ－０．１ｍｍ）の範囲に設定され得る。押し込み深さＰＤを基準にした溶接位置Ｗ１の比率は、押し込み深さＰＤが最大値であるときであるため、Ｗ１／ＰＤの最小値（％）は１％（＝１００×０．１ｍｍ／１０ｍｍ）である。また、押し込み深さＰＤを基準にした溶接位置Ｗ２の比率Ｗ１／ＰＤの最大値は、ＰＤが最大値であるときであるため、Ｗ２／ＰＤの最大値（％）は９９％（＝１００×（１０ｍｍ－０．１ｍｍ）／１０ｍｍ）である。要約すると、押し込み深さＰＤを基準にした溶接位置領域は、押し込み深さＰＤを基準にして１％以上９９％以下の領域であり得る。

一方、図２４を参照して説明すると、オーバーラップ長さがＯＶであるときの前記ビーディング部２１の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードＢＤの中央地点までの距離をＷと定義し得る。このとき、本発明の円筒形電池１は下記の数式６を満たし得る。

［数式６］
Ｗ＝ＯＶ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}

他の形態において、前記ビーディング部２１は、少なくとも一部領域で前記電池ハウジング２０の下面と平行な平坦区間Ｆを有し、前記集電体３０と接触する前記ビーディング部２１の前記平坦区間Ｆの長さは、ＯＶ－Ｒ１であり得る。すなわち、図２３を参照して説明すると、平坦区間Ｆは、オーバーラップ長さＯＶからビーディング部２１の曲率半径Ｒ１を引いた長さに該当する。

本発明のさらに他の形態において、オーバーラップ長さがＯＶであるとき、前記ビーディング部２１と前記接触部３３ａとの間に形成される溶接ビードＢＤの集合である溶接パターンの半径方向幅は、Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}以上ＯＶ－Ｒ１以下であり得る。

図２４を参照して説明すると、溶接ビードＢＤの最小幅がＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}であるため、ビーディング部２１と前記接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの半径方向幅の最小値は少なくともＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}である。一方、前記溶接ビードＢＤは、前記ビーディング部２１の平坦区間Ｆの全体領域に亘って複数個形成され得る。このとき、複数の溶接ビードＢＤは一定の溶接パターンを形成し得る。図２３を参照すると、ビーディング部２１と前記接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの半径方向幅の最大値は下記の数式７を満たし得る。

［数式７］
ビーディング部２１と接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの半径方向幅の最大値
＝Ｗ－Ｗ１＋溶接ビードＢＤの最小幅
＝［（ＯＶ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）－（Ｒ１＋０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）］＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
＝ＯＶ－Ｒ１

本発明のさらに他の形態において、前記平坦区間Ｆの長さに対する前記溶接パターンの半径方向幅の比率は、約１０～４０％の範囲を満たし、望ましくは、約２０～３０％を満たし得る。該比率が上記の範囲を満たすとき、溶接面積の増加によって溶接強度が増加される。これにより、本発明による円筒形電池１は高い耐衝撃特性を確保することができる。

本発明のさらに他の形態において、前記電極組立体１０の外径を直径とする円の面積に対する、前記集電体３０が前記電極組立体１０の上面と接触しない面積の比率を集電体３０の開口率と定義し得る。前記開口率は、下記の数式８で計算され得る。

［数式８］
開口率（％）
＝１－（集電体が電極組立体の上面と接触する面積）／（電極組立体の外径を直径とする円の面積）
＝（集電体が電極組立体の上面と接触しない面積）／（電極組立体の外径を直径とする円の面積）

前記集電体３０の開口率は、例えば約３０％以上１００％未満であり得、望ましくは約６０％以上１００％未満であり得る。図８ａに示された集電体３０が電極組立体１０に載置されて結合される場合を挙げて説明すれば、前記集電体３０が前記電極組立体１０と接触する領域は、支持部３１及びタブ結合部３２であり得る。換言すると、前記電極組立体１０の外径を直径とする円の面積に対する前記集電体３０が前記電極組立体１０と接触する面積の比率は、約７０％以下であり、望ましくは約４０％以下であり得る。集電体３０の開口率が上記の範囲であるとき、電解液を注液するとき、集電体孔Ｈ２を含む集電体３０の開口領域を通って電解液が円滑に電極組立体１０の内部へと浸透することができる。すなわち、集電体３０の開口率が上記の範囲であるとき、電解液が電極組立体１０に備えられた巻取孔Ｈ１と集電体３０の開口領域を通って電極組立体１０に含浸し、特に分切片１１ａの重畳面の間、そして隣接する分切片１１ａ同士の間に微細な隙間があるため、該隙間を通じた毛細管現象によって電解液が電極組立体１０に円滑に含浸することができる。

図１３及び図１４を参照すると、前記集電体３０の中心部からタブ結合部３２の端部までの距離Ａは、電極組立体１０の巻取孔Ｈ１の中心部から電池ハウジング２０に形成されたビーディング部２１の最内側部までの距離Ｂと実質的に同一であるかまたは短く形成され得る。この場合、上述したサイジング工程時にビーディング部２１が集電体３０と干渉を起こす現象を防止でき、これによってビーディング部２１が集電体３０を押し付けて集電体及び／または電極組立体１０が損傷されることを防止することができる。

前記溶接ビードＷは、それぞれのタブ結合部３２毎に少なくとも一つ備えられ得る。前記溶接ビードＷは、タブ結合部３２だけでなく、集電体３０の支持部３１にも形成され得る。

前記ビーディング部２１上には、上述したように平坦部が備えられ得る。前記ビーディング部２１と第１接触部３３ａとの間に形成される溶接ビードＷは、少なくとも一つである。少なくとも一つの前記溶接ビードＷは、ビーディング部２１上で略円周方向に沿って延長される直線状の溶接パターンを形成し得る。これと異なり、前記ビーディング部２１と第１接触部３３ａとの間に形成される少なくとも一つの溶接ビードＷは、ビーディング部２１上で略円周方向に沿って延長される弧形状の溶接パターンを形成し得る。前記第１接触部３３ａ上に形成される溶接ビードＷは、円周方向に沿って延びた形態を有し得る。他の形態において、前記溶接パターンは、点溶接が連結された線形状であり得る。さらに他の形態において、前記ビーディング部２１と第１接触部３３ａとの間に形成される溶接ビードは、同一接触部３３ａ内に複数個形成され得る。

一方、前記第１ハウジング結合部３３が複数個備えられる場合、図示していないが、複数の第１ハウジング結合部３３のそれぞれに備えられた第１接触部３３ａ同士が互いに連結されて一体的に形成されてもよい。

図１を参照すると、前記ハウジングカバー４０は、電池ハウジング２０の一側に形成された前記開放部を覆う。前記ハウジングカバー４０は、電池ハウジング２０の上端に形成されるクリンピング部２２によって固定され得る。この場合、固定力及び電池ハウジング２０の密閉性を向上させるため、電池ハウジング２０とハウジングカバー４０との間及び集電体３０とハウジングカバー４０との間にはシーリングガスケットＧ１が介在され得る。この場合、前記第１接触部３３ａ及び／または第２接触部３４ａは、電池ハウジング２０のビーディング部２１とシーリングガスケットＧ１との間に介在され得る。このようにビーディング部２１とシーリングガスケットＧ１との間に介在された第１接触部３３ａ及び／または第２接触部３４ａは、ビーディング部２１から上方に延長されるクリンピング部２２の折り曲げによって固定され得る。

一方、本発明において、ハウジングカバー４０は電流の通路として機能する部品ではない。したがって、溶接または他の部品の適用による固定を通じて電池ハウジング２０とハウジングカバー４０とを堅固に固定し、電池ハウジング２０の開放部の密閉性を確保できれば、シーリングガスケットＧ１の適用が必須ではない。

前記シーリングガスケットＧ１が適用される場合、シーリングガスケットＧ１のうちの集電体３０とハウジングカバー４０との間に介在された部分の延長長さは、電池ハウジング２０とハウジングカバー４０との間に介在された部分の延長長さに比べて短く形成され得る。すなわち、前記シーリングガスケットＧ１は、ハウジングカバー４０を覆い包み、ハウジングカバー４０の下面を覆う部位の半径方向長さがハウジングカバー４０の上面を覆う部位の半径方向長さよりも短く形成され得る。前記電池ハウジング２０の内側でシーリングガスケットＧ１が円筒形電池１の中心部に向かって長く延長されると、シーリングガスケットＧ１と集電体３０との干渉によって集電体３０が変形し得、これによって集電体３０と電池ハウジング２０との間の溶接部位及び／または集電体３０と第１無地部１１との間の溶接部位に力が加えられてクラックなどの構造的不良が発生するおそれがある。したがって、上述したようにシーリングガスケットＧ１における延長長さを制御することで、このような不良の発生を防止することができる。

図１及び図１４を参照すると、前記シーリングガスケットＧ１は、第１接触部３３ａと接触する領域よりも、第１接触部３３ａと接触しない領域でさらに厚くなり得る。前記シーリングガスケットＧ１は、第１接触部３３ａと接触する領域における圧縮率が第１接触部３３ａと接触しない領域における圧縮率よりもさらに大きくなり得る。前記シーリングガスケットＧ１は、第１接触部３３ａが介在された領域と介在されない領域とが一緒に存在することで、ビーディング部２１上で円周方向に沿って領域毎にその厚さが変わり得る。前記シーリングガスケットＧ１は、第１接触部３３ａが介在された領域と介在されない領域とが一緒に存在することで、ビーディング部２１上で円周方向に沿ってその厚さが増加と減少を交互に繰り返し得る。前記シーリングガスケットＧ１は、第１接触部３３ａが介在された領域と介在されない領域とが一緒に存在することによって、ビーディング部２１上で円周方向に沿って領域毎にその圧縮率が変わり得る。これは、第１接触部３３ａが挿入された領域と挿入されない領域とでそれぞれシーリングガスケットＧ１の圧縮程度が異なるためであり、これによりその厚さが相違するためである。一方、これと異なり、シーリングガスケットＧ１の位置毎の厚さを異ならせることで、前記シーリングガスケットＧ１において、第１接触部３３ａと接触する領域における圧縮率と第１接触部３３ａと接触しない領域における圧縮率とを実質的に同一にしてもよい。一例として、第１接触部３３ａと接触しないシーリングガスケットＧ１の厚さを増やし得る。この場合、第１接触部３３ａが介在されない領域において、シーリングガスケットＧ１の圧縮率が周辺領域と比べて相対的に低くなる現象を防止でき、これによって該当領域におけるシーリング力が低下することを防止することができる。

一方、前記ハウジングカバー４０は、電池ハウジング２０の内部で発生したガスによる内圧増加を防止するために形成されるベンティング部４１を備え得る。前記ベンティング部４１は、ハウジングカバー４０の一部に形成され、圧力が加えられると容易に破断するように、周辺領域よりも構造的に脆弱な領域として形成される。前記ベンティング部４１は、例えば周辺領域と比べて薄い領域であり得る。

前記端子５０は、電池ハウジング２０の開放部の反対側から電池ハウジング２０を貫通して電極組立体１０の第２無地部１２と電気的に接続される。前記端子５０は、電池ハウジング２０の下面の略中心部を貫通し得る。前記端子５０は、例えば第２無地部１２に結合される集電体（第２集電体）６０と結合されるか、または、第２無地部１２に結合されるリードタブ（図示せず）と結合されることで、電極組立体１０と電気的に接続され得る。したがって、前記端子５０は、電極組立体１０の第２電極と同じ極性を有し、第２電極端子Ｔ２として機能できる。前記第２無地部１２が正極タブである場合、端子５０は正極端子として機能する。

このような端子５０の極性及び機能を考慮するとき、端子５０は反対極性を有する電池ハウジング２０とは絶縁状態を維持しなければならない。そのため、端子５０と電池ハウジング２０との間には絶縁ガスケットＧ２が適用され得る。これと異なり、端子５０の表面の一部を絶縁性物質でコーティングすることで絶縁を実現してもよい。

同様の理由から、第２無地部１２及び／または集電体（第２集電体）６０は電池ハウジング２０と絶縁状態を維持しなければならない。そのため、前記第２無地部１２と電池ハウジング２０との間及び／または集電体（第２集電体）６０と電池ハウジング２０との間には絶縁体７０が介在され得る。前記絶縁体７０が適用される場合、第２無地部１２との電気的接続のため、端子５０は絶縁体７０を貫通し得る。

一方、本発明において、電池ハウジング２０の上端に備えられた開放部の反対側に位置する閉鎖部の外側面２０ａは、第１電極端子Ｔ１として機能する。前記第１無地部１１が負極タブである場合、第１電極端子Ｔ１は負極端子であり得る。本発明による円筒形電池１は、このように電池ハウジング２０の開放部の反対側に位置する下面上に露出する端子５０を第２電極端子Ｔ２として用い、電池ハウジング２０の下面のうちの端子５０が占める領域（絶縁ガスケットＧ２が閉鎖部の外側面２０ａ上で端子５０の外側に露出した場合には絶縁ガスケットＧ２が露出した領域も含む）を除いた残りの領域を第１電極端子Ｔ１として用いる構造を有する。したがって、本発明による円筒形電池１は、複数の円筒形電池１を電気的に接続するとき、一方向で正極／負極をすべて連結できて電気的接続構造を簡素化することができる。また、本発明による円筒形電池１は、電池ハウジング２０の開放部の反対側に位置した下面の大部分を電極端子として利用可能な構造を有するため、電気的接続のための部品を溶接するための十分な面積を確保可能であるという長所を有する。

図１とともに図１４を参照すると、本発明の円筒形電池１において、前記集電体（第１集電体）３０は、第１無地部１１及び電池ハウジング２０の内面と結合するように構成される。前記集電体３０は、電池ハウジング２０の内面と接する第１部分、及び前記第１無地部１１と結合される第２部分を含み得る。この場合、前記第１部分の中央領域（第１部分において、電極組立体１０の円周方向に沿って略中心部を意味する）を第２部分が存在する平面に投影したとき、第１部分の中央領域と第２部分とは電極組立体１０の円周方向に沿って離隔して位置し得る。

前記電池ハウジング２０の開放部と集電体３０との間にはシーリングガスケットＧ１が介在され得、この場合、前記第１部分は電池ハウジング２０の内面とシーリングガスケットＧ１との間に介在され得る。望ましくは、前記第１部分は、電池ハウジング２０のビーディング部２１とシーリングガスケットＧ１との間に介在され得る。

一方、前記第１部分と第２部分とは、電極組立体１０の巻取軸方向で異なる平面上に位置し得る。すなわち、前記第１部分と第２部分とは、円筒形電池１の高さ方向（Ｚ軸方向）に沿って互いに離隔して位置し得る。

図１とともに図２５を参照すると、前記集電体（第２集電体）６０は、電極組立体１０の下部に結合される。前記集電体６０は、導電性を有する金属材質からなり、第２無地部１２と電気的に接続される。前記集電体６０は、第２無地部１２の端部が集電体６０と平行な方向に折り曲げられて形成された結合面（折曲面）１０２（図１５を参照）上に結合され得る。前記第２無地部１２の折曲方向は半径方向であり得、例えば電極組立体１０のコアに向かう方向であり得る。前記第２無地部１２がこのように折り曲げられた形態を有する場合、第２無地部１２が上下方向で占める空間が減少してエネルギー密度の向上をもたらすことができる。また、このように第２無地部１２が折り曲げられて形成する結合面１０２上に集電体６０が結合される場合、結合面積の増加によって結合力の向上及び接触抵抗の減少の効果を奏することができる。これは、上述した第１無地部１１の場合にも同様である。

前記集電体（第２集電体）６０は、タブ結合部（第２タブ結合部）６２及び端子結合部６３を含む。前記集電体６０は、周縁部６１をさらに含み得る。前記周縁部６１は、電極組立体１０の下部に配置され、その内部に空いた空間Ｓが形成された略リム（ｒｉｍ）形態を有し得る。図面には前記周縁部６１が略円形のリム形態である場合のみを示しているが、これによって本発明が限定されることはない。前記周縁部６１は、図示と異なって、略四角のリム形態、六角のリム形態、八角のリム形態、またはその外の他のリム形態であってもよい。

前記タブ結合部６２は、周縁部６１から内側に延長されて第２無地部１２と結合される。上述したように、前記集電体６０と第２無地部１２との結合は、分切片の重畳層の数が略最大値であって略一定に維持される積層数均一区間と少なくとも約５０％以上重なるように行われることが望ましい。すなわち、前記集電体６０のタブ結合部６２は、積層数均一区間と少なくとも約５０％以上重なるように第２無地部１２と結合され得る。

前記端子結合部６３はタブ結合部６２と離隔している。前記端子結合部６３は周縁部６１の内側に位置し得る。前記端子結合部６３は、後述する端子５０と溶接によって結合され得る。前記端子結合部６３は、端子５０の底面に形成された平坦部との結合のための溶接面積を確保するため、端子５０の底面に形成される平坦部の直径と実質的に同一であるかまたは大きい直径を有し得る。前記端子結合部６３は、例えば周縁部６１によって囲まれた内側空間の略中心部に位置し得る。

前記端子結合部６３は、電極組立体１０のコア部に形成される巻取孔Ｈ１と対応する位置に配置され得る。前記端子結合部６３は、電極組立体１０の巻取孔Ｈ１が外側に露出しないように、電極組立体１０の巻取孔Ｈ１を覆い得る。このように前記電極組立体１０の巻取孔Ｈ１が覆われる場合、孔内を通る電解液の流速によって孔の内側に位置する分離膜が損傷され、それによって電極が露出する現象を防止することができる。そのため、前記端子結合部６３は、上述したように巻取孔Ｈ１よりも大きい直径または幅を有し得る。但し、本発明が端子結合部６３の直径が前記端子５０の底面に形成される平坦部の直径よりも小さい場合を排除することはない。

前記タブ結合部６２と端子結合部６３とは、直接的に連結されず、離隔して配置され、周縁部６１によって電気的に接続される。このように本発明の集電体６０は、タブ結合部６２と端子結合部６３とが直接連結されておらず、周縁部６１を通じて間接的に連結された構造を有することで、円筒形電池１に衝撃及び／または振動が加えられる場合、タブ結合部６２と第２無地部１２との間の結合部位及び端子結合部６３と端子５０との間の結合部位に加えられる衝撃を分散させることができる。したがって、本発明の集電体６０は、外部衝撃による溶接部位の破損を最小化または防止することができる。より具体的には、本発明の集電体６０は、端子５０を通じて円筒形電池１の内側へと外部衝撃が伝達されたとき、周縁部６１と端子結合部６３との連結部位に応力が集中される構造を有する。しかし、このような連結部位は、部品間の結合のための溶接部が形成された部位ではない。したがって、本発明によれば、外部衝撃による溶接部の破損によって発生する製品不良を効果的に防止することができる。

前記集電体（第２集電体）６０の外径は、集電体（第１集電体）３０の外径と比べてより長く形成され得る。前記第２集電体６０の外径は、第２集電体６０の中心部から第２タブ結合部６２の端部までの距離（第２集電体６０が周縁部６１を備える場合は周縁部６１までの距離）の２倍に該当する長さを意味する。前記第１集電体３０の外径は、第１集電体３０の中心部から第１タブ結合部３２の最外側部までの距離の２倍に該当する長さを意味する。前記第２集電体６０の場合、電池ハウジング２０の内径に近接した外径を有し得る。前記第２集電体６０は、電池ハウジング２０の内径対比約３３％～９８．５％範囲の外径を有し得る。前記第２集電体６０の外径の最小値は、抵抗の過度な増加を防止するための数値である。前記第２集電体６０の外径の最大値は、例えば集電体６０の製造時に生じ得る第２集電体６０外径の公差、電極組立体１０と第２集電体６０との結合時に発生する組み立て公差、電池ハウジング２０の製造時に生じ得る電池ハウジング２０内径の公差、電極組立体１０と第２集電体６０との結合体を電池ハウジング２０内に挿入するときに生じ得る位置公差などを考慮したものである。本発明において、絶縁体７０が適用され、絶縁体７０が電極組立体１０の外周面の上端部まで覆う構造を有する場合は、絶縁体７０の挿入空間まで考慮しなければならないため、電池ハウジング２０の内径に対する第２集電体６０の外径の比率は上記の最大値よりもさらに小さくなる。前記第２集電体６０の外径は、このような公差を考慮して電池ハウジング２０の内径よりも若干小さく形成される水準でそのサイズが制限される一方、第１集電体３０の場合は、サイジング工程時に生じ得る干渉を避けるため、その直径がさらに制限され得る。このように干渉回避のため、前記第１集電体３０の外径は、電池ハウジング２０のビーディング部２１が形成された領域における内径と略同じであるかまたは短く形成され得る。

一方、第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径をＴとし、前記電極組立体１０の外径をＪＲとし、前記第１無地部１１の分切片及び／または第２無地部１２の最外郭分切片の高さをＦとしたとき、下記の数式９を満たし得る。ここで、前記第１集電体３０の外径とは、第１集電体３０の中心部から第１タブ結合部３２の端部までの距離の２倍を意味し、第２集電体６０の外径とは、第２集電体６０の中心部から第２タブ結合部６２の端部（または周縁部６１の最外側部）までの距離の２倍を意味する。

［数式９］
ＪＲ－２×Ｆ≦Ｔ＜ＪＲ

望ましくは、前記第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径Ｔは、前記電極組立体１０の外径ＪＲから第１無地部１１の分切片１１ａ及び／または第２無地部１２の最外郭分切片の高さＦの二倍を引いた長さ以上であり得る。このような関係式を満たす場合、第１タブ結合部３２及び／または第２タブ結合部６２が最外郭分切片１１ａの端部を覆うことになる。すなわち、第１集電体３０及び／または第２集電体６０は、第１電極の最後の巻回ターンで折り曲げられた分切片の端部を覆う外径を有し得る。この場合、第１タブ結合部３２及び／または第２タブ結合部６２（または周縁部６１）が結合される折曲面１０２を形成する分切片１１ａ全体が集電体３０によって均一に押し付けられた状態で溶接可能であり、溶接後にも分切片１１ａの緊密な積層状態を維持可能である。緊密な積層状態とは、図８に示されたように、分切片同士の間に実質的に隙間がない状態を意味する。緊密な積層状態は、円筒形電池１の抵抗を急速充電に適した水準（例えば、４ｍΩ）以下に下げるのに寄与する。

他の形態において、前記第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径Ｔは、前記電極組立体１０の外径ＪＲよりも小さくなり得る。もし、前記第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径Ｔが電極組立体１０の外径ＪＲよりも大きいと、電池ハウジング２０内部のデッドスペースが増えて円筒形電池１のエネルギー密度に悪影響を及ぼすおそれがある。したがって、前記第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径Ｔは、前記電極組立体１０の外径ＪＲよりも小さいことが望ましい。

一方、前記第２集電体６０の第２タブ結合部６２と第２無地部１２との間を結合させる溶接部が電極組立体１０の半径方向に沿って延在された長さＬ２は、第１集電体３０の第１タブ結合部３２と第１無地部１１との間を結合させる溶接部が電極組立体１０の半径方向に沿って延在された長さＬ１よりも長く形成され得る。例えば、前記第２集電体６０がアルミニウム材質からなる正極集電体であり、第１集電体３０が銅材質からなる負極集電体である場合、このように長さＬ２が長さＬ１よりも長く形成されれば、相対的により低い電気伝導度を有する正極集電体の溶接部の面積をさらに大きく形成することで、正極集電体と負極集電体とのそれぞれにおける電流の流れが均衡を取り得る。ここで、集電体３０、６０と無地部１１、１２との間を結合させる溶接部の延長長さとは、溶接によって形成される溶接ビードが延長された長さを意味する。

前記電極組立体１０のコアを基準にして、前記第１集電体３０の第１タブ結合部３２と前記第１無地部１１との間を結合させる溶接部の開始地点までの距離は、前記第２集電体６０の第２タブ結合部６２と前記第２無地部１２とを結合させる溶接部の開始地点までの距離と実質的に同一であり得る。ここで、実質的に同一であるとは、二つの距離が同一であるか、または、例えば約５％以下の偏差を有することを意味し得る。

前記集電体６０は、周縁部６１から内側に延長されて端子結合部６３と連結されるブリッジ部６４をさらに含み得る。前記ブリッジ部６４は、周縁部６１の内側面から端子結合部６３に向かってその幅が連続的に及び／または段階的に狭くなるテーパー部６４ａを備え得る。前記テーパー部６４ａは、端子結合部６３と周縁部６１との連結部位において周縁部６１に向かってその幅が連続的に及び／または段階的に広くなる形態を有し得る。前記テーパー部６４ａが備えられる場合、ブリッジ部６４と周縁部６１との連結部位で部品の剛性が向上する。前記テーパー部６４ａが備えられる場合、円筒形電池１の製造工程において、例えば移送装置及び／または作業者がテーパー部６４ａを把持することで、集電体６０及び／または集電体６０と電極組立体１０との結合体を容易且つ安全に移送することができる。すなわち、前記テーパー部６４ａが備えられる場合、タブ結合部６２または端子結合部６３のように他の部品と溶接される部品を把持することで発生する製品の不良を防止することができる。

前記タブ結合部６２及び／またはブリッジ部６４は、複数個備えられ得る。前記タブ結合部６２及び／またはブリッジ部６４の個数は、円筒形電池１に求められる抵抗レベル、集電体６０に求められる開口率などを考慮して決定され得る。

図１及び図２６を参照すると、前記ブリッジ部６４は、ブリッジ部６４の断面積を部分的に減少させるように形成される電流遮断部Ｎを備え得る。前記電流遮断部Ｎが形成された領域におけるブリッジ部６４の断面積減少は、例えば幅及び／または厚さの部分的な減少を通じて具現され得る。前記電流遮断部Ｎが備えられる場合、電流遮断部Ｎが形成された領域における電気抵抗が増加すし、それによって過電流の発生時に電流遮断部Ｎで破断が発生して迅速な電流遮断が可能になる。前記電流遮断部Ｎは、ブリッジ部６４の長手方向に沿って複数個備えられてもよい。前記ブリッジ部６４が複数個備えられる場合、電流遮断部は複数のブリッジ部６４のうちの少なくとも一つに備えられ得る。図面には前記電流遮断部Ｎがノッチ形態である場合のみを示しているが、これによって本発明が限定されることはなく、例えば溝形態及び／または貫通孔形態であってもよい。一方、図示していないが、前記電流遮断部Ｎが形成された領域には、ブリッジ部６４を覆い包む形態のテープが適用され得る。前記テープが適用される場合、電流遮断部Ｎが破断するときに発生する金属溶融物のような異物が他の部品に飛散して短絡などを引き起こすことを防止することができる。また、電流遮断部Ｎで発生する熱が外部に伝達されないため、電流遮断部Ｎがより迅速に破断可能である。

一方、前記電流遮断部Ｎは、破断時に発生する異物が電極組立体１０の内部に流入することを防止するため、上述した第２無地部１２の積層数均一区間と対応する領域に設けられることが望ましい。この領域では、第２無地部１２の分切片の重畳層の数が最大に維持され、これによって重なった分切片がマスク（ｍａｓｋ）として機能できるためである。前記電流遮断部Ｎは、例えば、電極組立体１０のコアから半径方向に沿って電極組立体１０の半径を基準にして約４０％～９０％だけ離れた地点に形成され得る。望ましくは、前記電流遮断部Ｎは、電極組立体１０のコア部と最外郭部との間で略中心部に位置し得る。

図２７～図３０を参照して、前記電極組立体１０の構造をより具体的に説明する。以下の説明では、上述した第１電極及び第２電極のうちの第１電極を挙げて説明するが、このような第１電極の構造は第２電極にも同様に適用され得る。

図２７～図３０を参照すると、前記第１電極１１０は、導電性材質のホイルからなるシート状の第１電極集電体１１１、第１電極集電体１１１の少なくとも一面に形成された第１活物質層１１２、及び第１電極集電体１１１の長辺端部に活物質がコーティングされていない第１無地部１１を含む。

望ましくは、前記第１無地部１１は、ノッチング加工された複数の分切片１１ａを含み得る。複数の分切片１１ａは、複数のグループを成し、各グループに属した分切片１１ａは高さ（Ｚ方向の長さ）及び／または幅（Ｘ方向の長さ）及び／または離隔ピッチが実質的に同一であり得る。各グループに属した分切片１１ａの個数は、図示よりも増加または減少し得る。前記分切片１１ａは、少なくとも一つの直線及び／または少なくとも一つの曲線が組み合わせられた幾何学的な図形の形状を有する。望ましくは、分切片１１ａは、台形状であり得るが、方形、平行四辺形、半円形または半楕円形などに変形され得る。

望ましくは、前記分切片１１ａの高さは、電極組立体１０の巻取方向と平行な一方向に沿って、例えばコア側から外周側に向かって段階的に増加し得る。また、電極組立体１０のコア側に隣接したコア側無地部１１－１は分切片１１ａを含まなくてもよく、コア側無地部１１－１の高さは他の領域の無地部よりも低くなり得る。また、電極組立体１０の外周側に隣接した外周側無地部１１－２は分切片１１ａを含まなくてもよく、外周側無地部１１－２の高さは他の無地部領域よりも低くなり得る。

選択的に、前記第１電極１１０は、第１活物質層１１２と第１無地部１１との境界を覆う絶縁コーティング層Ｅを含み得る。前記絶縁コーティング層Ｅは、絶縁性のある高分子樹脂を含み、無機フィラーを選択的にさらに含み得る。前記絶縁コーティング層Ｅは、第１活物質層１１２の端部が分離膜を通じて対向している反対極性の活物質層と接触することを防止し、分切片１１ａの折り曲げを構造的に支持する役割を果たす。そのため、前記第１電極１１０が巻き取られて電極組立体１０を形成したとき、絶縁コーティング層Ｅは少なくとも一部が分離膜から外部に露出することが望ましい。

図２７及び図２８を参照すると、前記電極組立体１０は、図２を参照して説明した巻取工法で製造可能である。説明の便宜上、分離膜の外側に延長された無地部１１、１２の突出構造を詳細に示し、第１電極、第２電極及び分離膜の巻取構造の図示は省略した。上側に突出した第１無地部１１は第１電極から延長されたものであり、下側に突出した第２無地部１２は第２電極から延長されたものである。

前記無地部１１、１２の高さが変化するパターンは概略的に図示した。すなわち、断面の切断位置によって無地部１１、１２の高さは不規則に変化し得る。一例として、台形状の分切片１１ａのサイド部分が切断されれば、断面における無地部の高さは分切片１１ａの高さよりも低くなる。したがって、電極組立体１０の断面を示した図面に示された無地部１１、１２の高さは、それぞれの巻回ターンに含まれた無地部の高さの平均に対応すると理解しなければならない。

図２７～図３０を参照すると、無地部１１、１２は、電極組立体１０の半径方向に沿って、例えば外周側からコア側に折り曲げられ得る。無地部１１、１２において折り曲げが発生する部位は、図２８に点線ボックスで示した。無地部１１、１２が折り曲げられるとき、半径方向に隣接している分切片が多重に重なりながら電極組立体１０の上部及び下部に折曲面１０２が形成される。このとき、コア側無地部（図２７の１１－１）は高さが低くて折り曲げられず、最内側で折り曲げられる分切片１１ａの高さｈは、分切片構造のないコア側無地部１１－１によって形成された巻取領域の半径方向長さｒと巻取孔直径の１０％とを足した長さと略同一であるかまたは小さい。したがって、電極組立体１０のコアＣに形成された孔が閉鎖されることがない。前記孔が閉鎖されないと、電解液注液工程に差し支えがなく、電解液注液の効率が向上する。また、前記孔を通って溶接道具を挿入して端子５０と第２集電体６０との溶接を容易に行うことができる（図１３を参照）。

一方、図３１を参照すると、複数の円筒形電池１は、バスバー１５０を用いて円筒形電池１の上部で直列及び並列に連結され得る。円筒形電池１の個数はバッテリーパックの容量を考慮して増減可能である。

各円筒形電池１において、例えば端子５０は正の極性を有し、電池ハウジング２０の閉鎖部の外側面２０ａは負の極性を有し得る。勿論、その反対も可能である。前記円筒形電池１の端子５０、及び電池ハウジング２０の開口部の反対側に位置する閉鎖部の外側面２０ａは、すべて上側に向かって配置され得る（図１の図示とは反対に、上下が反転した形状）。

望ましくは、複数の円筒形電池１は複数の列と行で配置され得る。列は地面を基準にして上下方向であり、行は地面を基準にして左右方向である。また、空間効率性を最大化するため、円筒形電池１は最密パッキング構造（ｃｌｏｓｅｓｔ ｐａｃｋｉｎｇ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ）で配置され得る。最密パッキング構造は、電池ハウジング２０の外部に露出した端子５０の端子露出部の中心同士を連結したとき、正三角形が描かれる場合に形成される。望ましくは、バスバー１５０は、複数の円筒形電池１の上部、より望ましくは隣接する列同士の間に配置され得る。代案的には、バスバー１５０は隣接する行同士の間に配置され得る。

望ましくは、バスバー１５０は、同一列に配置された円筒形電池１を互いに並列に連結し、隣接する二つの列に配置された円筒形電池１同士を直列に連結する。

望ましくは、バスバー１５０は、直列及び並列接続のため、ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３を含み得る。

前記ボディ部１５１は、隣接する円筒形電池１の端子５０同士の間で、望ましくは円筒形電池１の列同士の間で延長され得る。代案的には、前記ボディ部１５１は、円筒形電池１の列に沿って延びるが、ジグザグ状のように規則的に折り曲げられてもよい。

複数の第１バスバー端子１５２は、ボディ部１５１の一側から各円筒形電池１の端子５０に向かって突出して延び、端子５０に電気的に結合され得る。第１バスバー端子１５２と端子５０との電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。また、複数の第２バスバー端子１５３は、ボディ部１５１の他側から各円筒形電池１の外側面２０ａに電気的に結合され得る。前記第２バスバー端子１５３と外側面２０ａとの電気的結合は、レーザー溶接、超音波溶接などで行われ得る。

望ましくは、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び複数の第２バスバー端子１５３は、一つの導電性金属板から構成され得る。金属板は、例えばアルミニウム板または銅板であり得るが、本発明がこれに限定されることはない。変形例として、前記ボディ部１５１、複数の第１バスバー端子１５２、及び第２バスバー端子１５３を別個のピース単位で製作した後、それぞれを溶接などによって結合してもよい。

本発明による円筒形電池１は、正の極性を有する端子５０と負の極性を有する電池ハウジング２０の閉鎖部の外側面２０ａとが同じ方向に位置しているため、バスバー１５０を用いて円筒形電池１同士の電気的接続を容易に具現することができる。

また、円筒形電池１の端子５０及び電池ハウジング２０の閉鎖部の外側面２０ａは面積が広いため、バスバー１５０の結合面積を十分に確保して円筒形電池１を含むバッテリーパックの抵抗を十分に下げることができる。

望ましくは、円筒形電池は、例えばフォームファクタの比（円筒型電池の直径を高さで除した値、すなわち高さ（Ｈ）対比直径（Φ）の比で定義される）が約０．４よりも大きい円筒形電池であり得る。

ここで、フォームファクタ（ｆｏｒｍ ｆａｃｔｏｒ）とは、円筒形電池の直径及び高さを示す値を意味する。本発明の一実施形態による円筒形電池は、例えば４６１１０電池、４８７５電池、４８１１０電池、４８８０電池、４６８０電池であり得る。フォームファクタを示す数値において、前方の二桁は電池の直径を示し、その後の数字は電池の高さを示す。

本発明の一実施形態による円筒形電池は、略円柱状の電池であって、その直径が約４６ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４１８である円筒形電池であり得る。

他の実施形態による円筒形電池は、略円柱状の電池であって、その直径が約４８ｍｍであり、高さが約７５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６４０である円筒形電池であり得る。

さらに他の実施形態による円筒形電池は、略円柱状の電池であって、その直径が約４８ｍｍであり、高さが約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．４３６である円筒形電池であり得る。

さらに他の実施形態による円筒形電池は、略円柱状の電池であって、その直径が約４８ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．６００である円筒形電池であり得る。

さらに他の実施形態による円筒形電池は、略円柱状の電池であって、その直径が約４６ｍｍであり、高さが約８０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．５７５である円筒形電池であり得る。

従来、フォームファクタの比が約０．４以下の電池が用いられている。すなわち、従来は、例えば１８６５電池、２１７０電池などが用いられている。１８６５電池の場合、直径が約１８ｍｍであり、高さが約６５ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．２７７である。２１７０電池の場合、直径が約２１ｍｍであり、高さが約７０ｍｍであり、フォームファクタの比が約０．３００である。

本発明の円筒形電池１は、上述したように、部品間の接触面積の拡大、電流経路（ｐａｔｈ）の多重化、電流経路長さの最小化などを通じて抵抗が最小化された構造を有する。製品の完成後、正極と負極との間、すなわち端子４０の上面と電池ハウジング２０の閉鎖部の外側面２０ａと間で抵抗測定器によって測定される円筒形バッテリー１のＡＣ抵抗は約４ｍΩ以下であり得る。前記円筒形バッテリー１のＡＣ抵抗は約０．５ｍΩ以上、望ましくは約１．０ｍΩ以上であり得る。

図３２を参照すると、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３は、上述した本発明の一実施形態による複数の円筒形電池１が電気的に接続された電池集合体、及びそれを収容するパックハウジング２を含む。図示の便宜上、電気的接続のためのバスバー、冷却ユニット、電力端子などの部品は示されていない。前記バッテリーパック３を製造するための複数の円筒形電池１の電気的接続構造については、図３１を参照して例示的に上述した通りである。

図３３を参照すると、本発明の一実施形態による自動車５は、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車、またはプラグインハイブリッド自動車であり得、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３を含む。前記自動車５は、四輪自動車及び二輪自動車を含む。前記自動車５は、本発明の一実施形態によるバッテリーパック３から電力の供給を受けて動作する。

本発明によれば、電極組立体と電池ハウジングとの電気的接続において抵抗を大幅に下げることができる。他の形態において、本発明によれば、集電体と電池ハウジングとの結合部位の結合力を向上させることができる。さらに他の形態において、本発明によれば、円筒形電池のエネルギー密度を向上させることができる。さらに他の形態において、本発明によれば、円筒形電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高めることで、生産性を向上させることができる。さらに他の形態において、本発明によれば、電池の使用過程で振動及び衝撃が加えられても、集電体と電極組立体との間の溶接部位及び／または集電体と電池ハウジングとの間の溶接部位に破損が発生する可能性を大きく下げることができる。また、本発明によれば、円筒形電池の製造において、電池ハウジングと集電体との電気的接続のための溶接工程の便宜性を高めることで、生産性を向上させることができる。

以上のように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者によって本発明の技術思想と特許請求の範囲の均等範囲内で多様な修正及び変形が可能であることは言うまでもない。

望ましくは、レーザー出力は、約２５０Ｗ～３２０Ｗの範囲で、または、レーザー最大出力仕様の約４０％～９０％範囲で適切に調節され得るが、本発明がこれに限定されることはない。レーザーの出力が上記の数値範囲を満たすと、溶接強度を十分に増加させることができる。一例として、溶接強度は２ｋｇｆ／ｃｍ^２ （１９．６Ｎ／ｃｍ ^２ ）以上、より望ましくは４ｋｇｆ／ｃｍ^２ （３９．２Ｎ／ｃｍ ^２ ）以上に増加可能である。溶接強度は、望ましくは８ｋｇｆ／ｃｍ^２ （７８．５Ｎ／ｃｍ ^２ ）以下、より望ましくは６ｋｇｆ／ｃｍ^２ （５８．８Ｎ／ｃｍ ^２ ）以下に設定され得る。溶接強度は、集電プレートが折曲表面領域から分離し始めるときの集電体３０の単位面積当たり引張力（ｋｇｆ／ｃｍ^２ 、Ｎ／ｃｍ ^２ ）として定義される。具体的には、集電プレートの溶接を完了した後、集電プレートに引張力を加え、その大きさを徐々に増加させる。引張力が大きくなると、溶接界面から無地部が分離し始める。このとき、集電体に加えられた引張力を集電プレートの面積で除した値が溶接強度である。

図１７～図２０を参照すると、本発明の円筒形電池１の製造工程のうちの一部が示されている。まず、図１７を参照すると、前記電池ハウジング２０の内部に収容された電極組立体１０上に集電体３０を載置した後、電極組立体１０の上方に突出した第１無地部１１と集電体３０とを溶接する。この場合、前記第１無地部１１に備えられた複数の分切片１１ａ（図３０を参照）が折り曲げられた折曲面１０２（図１５参照）上で集電体３０のタブ結合部３２が溶接される。変形例として、電池ハウジング２０の内部に電極組立体１０を収容する前に集電体３０を折曲面１０２に予め溶接してもよい。

図２４を参照して説明すると、溶接ビードＢＤの最小幅がＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}であるため、ビーディング部２１と前記接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの半径方向幅の最小値は少なくともＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}である。一方、前記溶接ビードＢＤは、前記ビーディング部２１の平坦区間Ｆの全体領域に亘って複数個形成され得る。このとき、複数の溶接ビードＢＤは一定の溶接パターンを形成し得る。図２４を参照すると、ビーディング部２１と前記接触部３３ａとの間に形成される溶接パターンの半径方向幅の最大値は下記の数式７を満たし得る。

前記集電体３０の開口率は、例えば約３０％以上１００％未満であり得、望ましくは約６０％以上１００％未満であり得る。図８に示された集電体３０が電極組立体１０に載置されて結合される場合を挙げて説明すれば、前記集電体３０が前記電極組立体１０と接触する領域は、支持部３１及びタブ結合部３２であり得る。換言すると、前記電極組立体１０の外径を直径とする円の面積に対する前記集電体３０が前記電極組立体１０と接触する面積の比率は、約７０％以下であり、望ましくは約４０％以下であり得る。集電体３０の開口率が上記の範囲であるとき、電解液を注液するとき、集電体孔Ｈ２を含む集電体３０の開口領域を通って電解液が円滑に電極組立体１０の内部へと浸透することができる。すなわち、集電体３０の開口率が上記の範囲であるとき、電解液が電極組立体１０に備えられた巻取孔Ｈ１と集電体３０の開口領域を通って電極組立体１０に含浸し、特に分切片１１ａの重畳面の間、そして隣接する分切片１１ａ同士の間に微細な隙間があるため、該隙間を通じた毛細管現象によって電解液が電極組立体１０に円滑に含浸することができる。

望ましくは、前記第１集電体３０及び／または第２集電体６０の外径Ｔは、前記電極組立体１０の外径ＪＲから第１無地部１１の分切片１１ａ及び／または第２無地部１２の最外郭分切片の高さＦの二倍を引いた長さ以上であり得る。このような関係式を満たす場合、第１タブ結合部３２及び／または第２タブ結合部６２が最外郭分切片１１ａの端部を覆うことになる。すなわち、第１集電体３０及び／または第２集電体６０は、第１電極の最後の巻回ターンで折り曲げられた分切片の端部を覆う外径を有し得る。この場合、第１タブ結合部３２及び／または第２タブ結合部６２（または周縁部６１）が結合される折曲面１０２を形成する分切片１１ａ全体が集電体３０によって均一に押し付けられた状態で溶接可能であり、溶接後にも分切片１１ａの緊密な積層状態を維持可能である。緊密な積層状態とは、図３０に示されたように、分切片同士の間に実質的に隙間がない状態を意味する。緊密な積層状態は、円筒形電池１の抵抗を急速充電に適した水準（例えば、４ｍΩ）以下に下げるのに寄与する。

Claims (131)

1. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
   一側に開放部を備え、前記開放部から前記電極組立体を収容する電池ハウジングと、
   前記電極組立体の上部に配置される支持部、前記支持部から延長されて前記第１無地部と結合される第１タブ結合部、及び前記支持部から延長されて前記電池ハウジングの内面上に電気的に結合される第１ハウジング結合部を含む第１集電体と、
   前記開放部を密閉するハウジングカバーと、
   を含む電池。
2. 前記第１タブ結合部と前記第１ハウジング結合部とは直接連結されず、前記支持部を通じて間接的に連結されている、請求項１に記載の電池。
3. 前記電池ハウジングは、前記開放部に隣接した端部に形成され、内側に押し込まれたビーディング部を備える、請求項１または２に記載の電池。
4. 前記第１タブ結合部は、少なくとも一つの注液孔を備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の電池。
5. 前記第１ハウジング結合部は、
   前記電池ハウジングの前記ビーディング部上に結合される第１接触部と、
   前記支持部と前記第１接触部とを連結する第１連結部と、
   を含む、請求項３に記載の電池。
6. 前記第１連結部は、少なくとも一部が前記第１無地部と接触するように配置されている、請求項５に記載の電池。
7. 前記第１連結部及び前記第１接触部は、延長方向に沿って同じ幅を有する、請求項５または６に記載の電池。
8. 前記第１タブ結合部は、前記第１連結部よりも広い幅を有する、請求項５から７のいずれか一項に記載の電池。
9. 前記第１接触部は、前記第１連結部よりも広い幅を有する、請求項５または６に記載の電池。
10. 前記第１連結部は、前記第１連結部の長手方向の両端同士を連結した仮想の直線を基準にして上方に凸状の構造を有する、請求項５から９のいずれか一項に記載の電池。
11. 前記第１連結部は、前記ビーディング部よりも上方に上昇した構造を有する、請求項５から１０のいずれか一項に記載の電池。
12. 前記ビーディング部は、
    押し込まれた最内側地点を中心にして上側に位置した上部ビーディング部と、
    押し込まれた最内側地点を中心にして下側に位置した下部ビーディング部と、
    を含む、請求項５から１１のいずれか一項に記載の電池。
13. 前記上部ビーディング部と前記下部ビーディング部とは、前記ビーディング部の最内側地点を前記電池ハウジングの底面と平行に通る仮想の基準平面を基準にして非対称である、請求項１２に記載の電池。
14. 前記第１集電体の少なくとも一つの前記第１タブ結合部は、前記下部ビーディング部よりも下側に位置する、請求項１２または１３に記載の電池。
15. 前記上部ビーディング部及び前記下部ビーディング部の少なくとも一つは、前記電池ハウジングの下面と所定の角度を成しながら傾いている、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の電池。
16. 前記第１接触部は、前記ビーディング部の傾いた上面に載置されている、請求項１５に記載の電池。
17. 前記上部ビーディング部及び前記下部ビーディング部の少なくとも一つは、少なくとも一部領域で前記電池ハウジングの下面と平行である、請求項１２または１３に記載の電池。
18. 前記第１接触部は、前記ビーディング部の平坦な上面に載置されている、請求項１７に記載の電池。
19. 前記第１接触部は、前記ビーディング部の上面に溶接結合される、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の電池。
20. 前記第１接触部は、前記上部ビーディング部上に形成される平坦な領域内に溶接結合される、請求項１２から１９のいずれか一項に記載の電池。
21. 前記第１接触部は、少なくとも一部が前記電池ハウジングの前記ビーディング部に沿って円周方向に延長される弧形状である、請求項５から２０のいずれか一項に記載の電池。
22. 前記第１接触部は、前記第１連結部と前記第１接触部との交差地点から、前記ビーディング部上で円周方向に沿って互いに反対方向に延長される弧形状である、請求項５から２０のいずれか一項に記載の電池。
23. 前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、
    前記ビーディング部の曲率半径の最小値をＲ１，_ｍｉｎとし、
    溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}とし、
    前記ビーディング部と前記電池ハウジングの内側面との間の境界領域における曲率半径の最小値をＲ２，_ｍｉｎとしたとき、下記の数式１
    ［数式１］
    ＰＤ≧Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｒ２，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
    を満たす、請求項３に記載の電池。
24. 前記ビーディング部の押し込み深さは、０．２ｍｍ～１０ｍｍである、請求項３に記載の電池。
25. 前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、前記押し込み深さの最大値をＰＤ_ｍａｘとし、
    前記第１接触部の端部から前記ビーディング部の最内側地点を通る垂直線までの最短距離であるオーバーラップ長さをＯＶとし、
    前記ビーディング部の曲率半径の最小値をＲ１，_ｍｉｎとし、
    溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}とし、
    前記ビーディング部と前記電池ハウジングの内側面との間の境界領域における曲率半径の最小値をＲ２，_ｍｉｎとしたとき、下記の数式２
    ［数式２］
    （Ｒ１，_ｍｉｎ＋Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦ＯＶ／ＰＤ≦（ＰＤ_ｍａｘ－Ｒ２，_ｍｉｎ）／ＰＤ_ｍａｘ
    を満たす、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
26. 前記第１接触部と前記ビーディング部との溶接領域は、前記ビーディング部の平坦な上面よりも狭く形成されている、請求項１９から２２のいずれか一項に記載の電池。
27. 前記ビーディング部の押し込み深さをＰＤとし、前記押し込み深さの最大値をＰＤ_ｍａｘとし、
    前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離をＷとし、
    前記第１接触部の端部から前記ビーディング部の最内側地点を通る垂直線までの最短距離であるオーバーラップ長さをＯＶとし、ＯＶの最小値をＯＶ_ｍｉｎとし、ＯＶの最大値をＯＶ_ｍａｘとし、
    溶接ビード幅の最小値をＷ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}としたとき、下記の数式３
    ［数式３］
    （ＯＶ_ｍｉｎ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ≦Ｗ／ＰＤ≦（ＯＶ_ｍａｘ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}）／ＰＤ_ｍａｘ
    を満たす、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
28. 前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離の最小値をＷ１とし、
    オーバーラップ長さがＯＶであるときの前記ビーディング部の最内側地点から、半径方向で最外郭に位置する溶接ビードの中央地点までの距離をＷとしたとき、下記の数式４
    ［数式４］
    Ｗ１＝Ｒ１＋０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
    Ｗ＝ＯＶ－０．５×Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}
    を満たす、請求項２７に記載の電池。
29. 前記ビーディング部は、少なくとも一部領域で前記電池ハウジングの下面と平行な平坦区間を有し、
    前記第１集電体と接触する前記ビーディング部の前記平坦区間の長さは、
    オーバーラップ長さがＯＶであり、前記ビーディング部の曲率半径がＲ１であるとき、ＯＶ－Ｒ１である、請求項２７または２８に記載の電池。
30. 前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接パターンの半径方向幅は、Ｗ_{ｂｅａｄ，ｍｉｎ}以上ＯＶ－Ｒ１以下である、請求項２９に記載の電池。
31. 前記平坦区間の長さに対する前記溶接パターンの半径方向幅の比率は、１０～４０％の範囲を満たす、請求項３０に記載の電池。
32. 前記第１連結部は、延長方向が少なくとも１回転換される少なくとも一つの第１折曲部を備える、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
33. 前記第１折曲部は、前記第１接触部の一端部と前記第１タブ結合部の一端部とを連結した仮想の直線の中心を通り且つ前記電池ハウジングの底面と平行な仮想の平面よりも上方に位置している、請求項３２に記載の電池。
34. 前記少なくとも一つの第１折曲部は、前記電池ハウジングの長手方向軸から眺めたとき、互いに重ならないように鈍角で折り曲げられている、請求項３２または３３に記載の電池。
35. 前記第１接触部と前記第１連結部との境界地点は、鈍角で折り曲げられている、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の電池。
36. 前記第１連結部は、前記ビーディング部に向かってその傾斜が段階的にまたは徐々に減少する形態を有する、請求項３４または３５に記載の電池。
37. 前記第１タブ結合部と前記第１連結部とが成す角度は、０°～９０°である、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
38. 前記第１連結部は、前記ハウジングカバーを支持する、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
39. 前記第１タブ結合部及び前記第１接触部は、実質的に同一高さに位置している、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
40. 前記第１接触部は、前記開放部側に向かう前記ビーディング部の上面と結合される平坦面を備える、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
41. 前記第１集電体は、その中心部に形成される集電体孔を備える、請求項１から４０のいずれか一項に記載の電池。
42. 前記集電体孔は、前記電極組立体の中心部に形成される巻取孔と対応する位置に備えられる、請求項４１に記載の電池。
43. 前記集電体孔の直径は、前記電極組立体のコアに備えられた巻取孔の直径よりも大きいかまたは同じである、請求項４２に記載の電池。
44. 前記第１集電体は、前記第１タブ結合部の端部から延長されて前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２ハウジング結合部をさらに含む、請求項１から４３のいずれか一項に記載の電池。
45. 前記第２ハウジング結合部は、
    前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２接触部と、
    前記第１タブ結合部の端部と前記第２接触部とを連結する第２連結部と、
    を含む、請求項４４に記載の電池。
46. 前記第２連結部は、
    少なくとも一部が前記第１無地部と接触するように配置されている、請求項４４に記載の電池。
47. 前記第１タブ結合部、前記第２連結部及び前記第２接触部は、延長方向に沿って同じ幅を有する、請求項４４から４６のいずれか一項に記載の電池。
48. 前記第１タブ結合部は、前記第２連結部よりも広い幅を有する、請求項４４から４７のいずれか一項に記載の電池。
49. 前記第２接触部は、前記第２連結部よりも広い幅を有する、請求項４４から４８のいずれか一項に記載の電池。
50. 前記第２接触部は、少なくとも一部が前記電池ハウジングの内周面に沿って延びた形態を有する、請求項４５から４９のいずれか一項に記載の電池。
51. 前記第２連結部は、
    延長方向が少なくとも１回転換される第２折曲部を少なくとも一つ備える、請求項４５から５０のいずれか一項に記載の電池。
52. 前記第１集電体の中心部から前記第１タブ結合部の端部までの距離は、前記電極組立体の巻取孔の中心部から前記ビーディング部の最内側部までの距離と実質的に同一であるかまたは短い、請求項３に記載の電池。
53. 前記ビーディング部の上面には平坦部が備えられる、請求項３に記載の電池。
54. 前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、少なくとも一つであり、
    少なくとも一つの前記溶接ビードは、円周方向に沿って延長される直線状の溶接パターンを形成する、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の電池。
55. 前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、少なくとも一つであり、
    少なくとも一つの前記溶接ビードは、円周方向に沿って延長される弧形状の溶接パターンを形成する、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の電池。
56. 前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、溶接パターンを形成し、
    前記溶接パターンは、点溶接が連結された線形状である、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の電池。
57. 前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接ビードは、同じ第１接触部内に複数個形成されている、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
58. 前記第２電極は、巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第２無地部をさらに含み、
    前記電池は、前記開放部の反対側から前記電池ハウジングを貫通して前記第２無地部と電気的に接続される端子をさらに含む、請求項１から５７のいずれか一項に記載の電池。
59. 前記電極組立体と前記端子との間に位置する第２集電体をさらに含み、
    前記第２集電体は、
    前記第２無地部と結合される第２タブ結合部と、
    前記端子と結合される端子結合部と、
    を含む、請求項５８に記載の電池。
60. 前記端子結合部は、前記電極組立体の巻取孔を覆う、請求項５９に記載の電池。
61. 前記第２集電体の外径は、前記第１集電体の外径よりも大きい、請求項５９または６０に記載の電池。
62. 前記第２タブ結合部は、前記第２無地部の折り曲げによって形成された結合面上に結合されている、請求項５９から６１のいずれか一項に記載の電池。
63. 前記電池ハウジングは、
    前記ビーディング部の上部に形成され、前記ハウジングカバーの周縁部を包むように延長され折り曲げられたクリンピング部を備える、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
64. 前記第１ハウジング結合部は、前記クリンピング部によって圧着固定される、請求項６３に記載の電池。
65. 前記電池は、前記クリンピング部内に配置され、前記電池ハウジングと前記ハウジングカバーとの間に介在されるシーリングガスケットをさらに含む、請求項６３または６４に記載の電池。
66. 前記第１接触部は、前記ビーディング部と前記シーリングガスケットとの間に介在されている、請求項６５に記載の電池。
67. 前記第１接触部は、前記クリンピング部の折り曲げによって固定される、請求項６６に記載の電池。
68. 前記シーリングガスケットは、
    前記第１接触部と接触する領域よりも、前記第１接触部と接触しない領域でさらに厚い、請求項６５から６７のいずれか一項に記載の電池。
69. 前記シーリングガスケットは、
    前記第１接触部と接触する領域における圧縮率が、前記第１接触部と接触しない領域における圧縮率よりもさらに大きい、請求項６５から６８のいずれか一項に記載の電池。
70. 前記シーリングガスケットは、
    前記第１接触部と接触する領域における圧縮率と、前記第１接触部と接触しない領域における圧縮率とが実質的に同一である、請求項６５から６９のいずれか一項に記載の電池。
71. 前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿って領域毎にその厚さが変わる、請求項６５から７０のいずれか一項に記載の電池。
72. 前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿ってその厚さが増加と減少を交互に繰り返す、請求項６５から７１のいずれか一項に記載の電池。
73. 前記シーリングガスケットは、前記ビーディング部上で円周方向に沿って領域毎にその圧縮率が変わる、請求項６５から７２のいずれか一項に記載の電池。
74. 前記第１ハウジング結合部は、前記ビーディング部上に弾性的に付勢されている、請求項３に記載の電池。
75. 前記第１接触部と前記第１連結部との連結部位は、前記ビーディング部の内側面と整合している、請求項３１から４０のいずれか一項に記載の電池。
76. 前記第１無地部の少なくとも一部は、前記電極組立体の巻取方向に沿って分割された複数の分切片を含み、
    前記複数の分切片は、前記電極組立体の半径方向に沿って折り曲げられて折曲面を形成する、請求項１から７５のいずれか一項に記載の電池。
77. 折り曲げられた前記複数の分切片は、
    多重に重なりながら折曲面を形成し、
    前記折曲面は、前記電極組立体の外周側からコア側に向かって分切片の重畳層の数が最大値まで順次に増加する積層数増加区間、及び重畳層の数が前記最大値になった半径地点から最内側分切片が存在する半径地点までの積層数均一区間を含む、請求項７６に記載の電池。
78. 前記第１タブ結合部は、
    前記積層数均一区間に重畳するように前記折曲面に結合される、請求項７７に記載の電池。
79. 前記積層数均一区間の重畳層の数は１０以上である、請求項７８に記載の電池。
80. 前記第１タブ結合部は、前記折曲面に溶接され、
    前記タブ結合部の溶接領域は、前記電極組立体の半径方向に沿って前記積層数均一区間と少なくとも５０％重畳する、請求項７９に記載の電池。
81. 前記第１無地部と前記第１タブ結合部とは、前記電極組立体の半径方向に沿って溶接によって結合される、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
82. 前記第１タブ結合部は、前記電池ハウジングの下面と平行な状態で前記第１無地部に溶接結合される、請求項１から８１のいずれか一項に記載の電池。
83. 前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードは、前記電極組立体の半径方向に沿って延在された直線状の溶接パターンを形成する、請求項８１に記載の電池。
84. 前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードは、溶接パターンを形成し、
    前記溶接パターンは、点溶接が連結された線形状である、請求項８１から８３のいずれか一項に記載の電池。
85. 前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接ビードの幅は、０．１ｍｍ以上である、請求項８１から８４のいずれか一項に記載の電池。
86. 前記第１タブ結合部及び前記第１ハウジング結合部は、それぞれ複数個備えられ、
    複数の前記第１タブ結合部及び第１ハウジング結合部は、前記第１集電体の中心部を基準にして放射状、十字状、またはこれらが組み合わせられた形状に配置されている、請求項１から８５のいずれか一項に記載の電池。
87. 複数の前記第１ハウジング結合部はそれぞれ、隣接する第１タブ結合部同士の間に配置されている、請求項８６に記載の電池。
88. 前記第１ハウジング結合部は、複数個備えられ、
    複数の前記第１ハウジング結合部のそれぞれの前記第１接触部は、互いに連結されて一体的に形成されている、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
89. 前記第１連結部の最外側地点は、前記ビーディング部の最内側地点と所定の間隔だけ離隔している、請求項５から２２のいずれか一項に記載の電池。
90. 前記第１折曲部によって、前記第１接触部と前記第１連結部とが成す角度が鋭角になる、請求項３２から３６のいずれか一項に記載の電池。
91. 前記注液孔は、複数個備えられる、請求項４に記載の電池。
92. 複数の前記注液孔は、前記第１タブ結合部の幅方向の中心部を基準にして左右対称となるように配置されている、請求項９１に記載の電池。
93. 左右対称となるように配置された前記注液孔の間には、前記第１タブ結合部と前記第１無地部との結合のための溶接ビードが形成されている、請求項９２に記載の電池。
94. 前記第１タブ結合部は、
    前記第１タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅よりも、前記連結部位から前記第１タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅がさらに広く形成されている、請求項４に記載の電池。
95. 前記注液孔は、前記連結部位から前記第１タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置に形成されている、請求項９４に記載の電池。
96. 前記注液孔が形成された領域のうちの少なくとも一部は、
    前記第１タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅と比べて、前記連結部位から前記第１タブ結合部の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅が広くなることで増加した領域に含まれる、請求項９５に記載の電池。
97. 前記第１タブ結合部の長手方向の端部は、前記電池ハウジングの内周面と対応する弧形状である、請求項４から９６のいずれか一項に記載の電池。
98. 前記第１無地部と前記第１タブ結合部との間に形成される溶接パターンの延長方向と、前記ビーディング部と前記第１接触部との間に形成される溶接パターンの延長方向とは、互いに垂直である、請求項８３に記載の電池。
99. 前記ビーディング部の最内側地点は、前記クリンピング部の端部よりも半径方向でさらに内側に位置している、請求項６３から７３のいずれか一項に記載の電池。
100. 前記シーリングガスケットは、前記ハウジングカバーを覆い包み、
     前記シーリングガスケットの部位のうちの前記ハウジングカバーの下面を覆う部位の半径方向の長さは、前記シーリングガスケットの部位のうちの前記ハウジングカバーの上面を覆う部位の半径方向の長さよりも短い、請求項６５から７３のいずれか一項に記載の電池。
101. 前記第１タブ結合部の半径方向の全体長さをＴとし、
     前記電極組立体の外径をＪＲとし、
     前記電極組立体の最外郭に配置された分切片の高さをＦとしたとき、下記の数式５
     ［数式５］
     ＪＲ－２×Ｆ≦Ｔ＜ＪＲ
     を満たす、請求項７６から１００のいずれか一項に記載の電池。
102. 前記電極組立体の外径を直径とする円の面積に対する前記第１集電体が前記電極組立体の上面と接触しない面積の比率は、３０％以上１００％未満である、請求項１から１０１のいずれか一項に記載の電池。
103. 前記電極組立体の外径を直径とする円の面積に対する前記第１集電体が前記電極組立体と接触しない面積の比率は、６０％以上１００％未満である、請求項１から１０２のいずれか一項に記載の電池。
104. 前記集電体孔の直径は、前記電極組立体のコアに備えられた巻取孔の直径よりも小さい、請求項４１から４３のいずれか一項に記載の電池。
105. 前記巻取孔の直径をＲ３とするとき、
     前記集電体孔の直径が０．５×Ｒ３以上Ｒ３未満である、請求項１０４に記載の電池。
106. 前記巻取孔の直径をＲ３とするとき、
     前記集電体孔の直径が０．７×Ｒ３以上Ｒ３未満である、請求項１０４または１０５に記載の電池。
107. 前記電池の直径を高さで除したフォームファクタの比が０．４よりも大きい、請求項１から１０６のいずれか一項に記載の電池。
108. 正極と負極との間で測定された抵抗が４ｍΩ以下である、請求項１から１０７のいずれか一項に記載の電池。
109. 第１電極と第２電極とこれらの間に介在された分離膜とが巻取軸を中心に巻き取られてコア及び外周面を定義した電極組立体であって、前記第１電極は巻取方向に沿って活物質層がコーティングされていない第１無地部を含む電極組立体と、
     一側に開放部を備え、前記開放部から前記電極組立体を収容する電池ハウジングと、
     前記第１無地部及び前記電池ハウジングの内面と電気的に接続する集電体と、を含み、
     前記集電体は、前記電池ハウジングの内面と接する第１部分及び前記第１無地部と結合された第２部分を含み、
     前記第１部分の中央領域を前記第２部分が存在する平面から眺めたとき、前記第１部分の中央領域と前記第２部分とは前記電極組立体の円周方向に沿って離隔している、電池。
110. 前記電池ハウジングの開放部と前記集電体との間に介在されたシーリングガスケットをさらに含み、
     前記第１部分は、前記電池ハウジングの内面と前記シーリングガスケットとの間に介在されている、請求項１０９に記載の電池。
111. 前記第１部分と前記第２部分とは、前記電極組立体の巻取軸方向で異なる平面上に位置している、請求項１０９または１１０に記載の電池。
112. 電池に適用される電極組立体と電池ハウジングとを電気的に接続する集電体であって、
     前記電極組立体の上部に配置される支持部と、
     前記支持部から延長されて前記電極組立体の第１無地部と結合される複数のタブ結合部と、
     前記支持部から延長されて前記電池ハウジングと電気的に結合される第１ハウジング結合部と、
     を含む集電体。
113. 前記タブ結合部と前記第１ハウジング結合部とは直接連結されず、前記支持部を通じて間接的に連結されている、請求項１１２に記載の集電体。
114. 前記タブ結合部は、少なくとも一つの注液孔を備える、請求項１１２または１１３に記載の集電体。
115. 前記第１ハウジング結合部は、
     前記電池ハウジングの内側面上に結合される第１接触部と、
     前記支持部と前記第１接触部とを連結する第１連結部と、
     を含む、請求項１１２から１１４のいずれか一項に記載の集電体。
116. 前記第１連結部は、延長方向が少なくとも１回転換される第１折曲部を少なくとも一つ備える、請求項１１５に記載の集電体。
117. 前記集電体は、その中心部に形成される集電体孔を備える、請求項１１２から１１６のいずれか一項に記載の集電体。
118. 前記集電体は、前記複数のタブ結合部のうちの一つの端部から延長されて前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２ハウジング結合部をさらに含む、請求項１１２から１１７のいずれか一項に記載の集電体。
119. 前記第２ハウジング結合部は、
     前記電池ハウジングの内側面上に結合される第２接触部と、
     前記複数のタブ結合部のうちの一つの端部と前記第２接触部とを連結する第２連結部と、
     を含む、請求項１１８に記載の集電体。
120. 前記第１ハウジング結合部は、複数個備えられ、
     複数の前記第１ハウジング結合部のそれぞれの前記第１接触部は、互いに連結されて一体的に形成されている、請求項１１５または１１６に記載の集電体。
121. 前記第１折曲部によって、前記第１接触部と前記第１連結部とが成す角度が鋭角になる、請求項１１６に記載の集電体。
122. 前記注液孔は、複数個備えられる、請求項１１４に記載の集電体。
123. 複数の前記注液孔は、前記タブ結合部の幅方向の中心部を基準にして左右対称となるように配置されている、請求項１２２に記載の集電体。
124. 前記タブ結合部は、
     前記タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅よりも、前記連結部位から前記タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅がさらに広く形成されている、請求項１１４に記載の集電体。
125. 前記注液孔は、前記連結部位から前記タブ結合部の長手方向の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置に形成されている、請求項１２４に記載の集電体。
126. 前記注液孔が形成された領域のうちの少なくとも一部は、
     前記タブ結合部と前記支持部との連結部位における幅と比べて、前記連結部位から前記タブ結合部の端部に向かって所定の距離だけ離隔した位置における幅が広くなることで増加した領域に含まれる、請求項１２５に記載の集電体。
127. 前記タブ結合部の長手方向の端部は、
     前記電池ハウジングの内周面と対応する弧形状である、請求項１１２から１２６のいずれか一項に記載の集電体。
128. 請求項１から１１１のいずれか一項に記載の電池を複数個含む、バッテリーパック。
129. 複数の前記電池は、所定数の列で配列され、
     各電池の端子及び前記電池ハウジングの底部の外側面は、上側に向かって配置されている、請求項１２８に記載のバッテリーパック。
130. 複数の電池を直列及び並列に連結する複数のバスバーを含み、
     前記複数のバスバーのそれぞれは、隣接する電池の上部に配置され、
     前記複数のバスバーのそれぞれは、
     隣接する端子同士の間で延長されるボディ部と、
     前記ボディ部の一側に延びて前記一側に位置した電池の電極端子に電気的に結合する複数の第１バスバー端子と、
     前記ボディ部の他側に延びて前記他側に位置した電池の前記電池ハウジングの底部の外側面に電気的に結合する複数の第２バスバー端子と、を含む、請求項１２９に記載のバッテリーパック。
131. 請求項１２８から１３０のいずれか一項に記載のバッテリーパックを含む、自動車。

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