JP2024502970A - 円筒型二次電池、電池パック、および移動手段 - Google Patents

円筒型二次電池、電池パック、および移動手段 Download PDF

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Abstract

本明細書は、第１電極、第２電極、これらの間に介在するセパレーターが順次積層されて巻き取られた構造を有し、前記第１電極が、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、前記無地部が、前記電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第１電極タブを含む電極組立体；一側に形成された開放部を介して前記電極組立体を収容する電池缶；前記第１電極タブと電気的に連結された３個以上のタブ結合部、および前記タブ結合部の端部から前記電池缶の開放部側に延び、前記電池缶の内面上に電気的に連結される、連続的な外周面を有する缶結合部を含む集電板；および前記電池缶の開放部をカバーするトップキャップを含む円筒型二次電池、電池パック、および移動手段を提供する。

Description

本出願は、２０２１年３月８日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２１－００３０３１５号の出願日の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書に含まれる。
本発明は、円筒型二次電池、これを含む電池パック、および移動手段に関する。
従来の円筒型二次電池は、ゼリーロール（ｊｅｌｌｙ ｒｏｌｌ）と外部端子を繋ぐタブをゼリーロールのホイル（ｆｏｉｌ）に溶接して連結する構造を有することが一般的であった。このような構造の円筒型二次電池は、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らざるを得なかった。
このため、ゼリーロールと外部端子を繋ぐタブの個数を増やして抵抗を低くする方式が試みられたが、このようにタブの個数を増やすだけでは、所望のレベルに抵抗を低くし、電流の経路（ｐａｔｈ）を十分に確保するのに限界があった。
現在、ゼリーロール自体の抵抗減少のために、ゼリーロール構造および集電板構造の開発の必要性が台頭している。特に、電気自動車のように高出力／高容量を有する電池パックが求められるデバイスにはその必要性がさらに大きい。
また、集電板と電池缶との間の結合力が向上した状態に維持される構造を有する円筒型二次電池および該円筒型二次電池に適用される集電板構造を開発する必要がある。
本発明は、上述した問題を鑑みてなされたものであり、円筒型二次電池、これを含む電池パック、および移動手段を提供することを目的とする。
また、本発明は、電池缶との結合部位での結合力を向上させ、エネルギー密度の向上が可能な構造を有する集電板を含む円筒型二次電池を提供することを目的とする。
ただし、本発明が解決しようとする課題は、上述した課題に制限されず、本明細書において言及していないまた他の課題は、後述する発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるものである。
上述した目的を達成するために、本発明は、下記の態様による、円筒型二次電池、これを含む電池パック、および移動手段を提供する。
本発明の一態様によれば、円筒型二次電池であって、第１電極、第２電極、これらの間に介在するセパレーターが順次積層されて巻き取られた構造を有し、前記第１電極が、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、前記無地部が、前記電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第１電極タブを含む電極組立体；
一側に形成された開放部を介して前記電極組立体を収容する電池缶；
前記第１電極タブと電気的に連結された３個以上のタブ結合部、および前記タブ結合部の端部から前記電池缶の開放部側に延び、前記電池缶の内面上に電気的に連結される、連続的な外周面を有する缶結合部を含む集電板；および
前記電池缶の開放部をカバーするトップキャップ
を含む円筒型二次電池を提供する。
本発明の一態様によれば、上記の態様による円筒型二次電池を含む電池パックを提供する。
本発明の一態様によれば、上記の態様による電池パックを含む電気自動車（移動手段）を提供する。
本発明の一態様によれば、負極集電板と電池缶との間の溶接工程が省略されるため、円筒型二次電池の製造工程が簡素化されることができ、これにより、生産性が向上することができる。
また、集電板がクリンピング部まで延びないため、集電板の挿入に応じた部分干渉によりリークが発生する可能性が防止されることができる。
ただし、本発明により得ることができる効果は、上述した効果にのみ制限されるものではなく、本明細書において言及していないまた他の技術的効果は、後述する発明の説明から通常の技術者に明らかに理解できるものである。
従来の集電板を図示化したものである。 図１に示された従来の集電板を適用した円筒型二次電池の断面図である。 本発明の一実施形態による集電板を図示化したものである。 図３に示された集電板を適用した円筒型二次電池の側断面を示したものである。 一実施形態による円筒型二次電池を含む電池パックを示したものである。 一実施形態による電池パックを含む移動手段を示したものである。
本発明は、多様な変更を加えてもよく、種々の実施形態を含んでもよいが、特定の実施形態を図面に例示し、それに基づいて詳しく説明しようとする。ただし、これは、本発明を特定の実施形態に限定しようとするものではなく、本発明の技術的思想および技術範囲に含まれる全ての変更、等価物、または代替物を含むものと理解しなければならない。
本明細書において、第１、第２、Ａ、Ｂなどの用語は、多様な構成要素を説明する際に用いられてもよいが、前記構成要素は、前記用語によって限定されてはならない。前記用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にのみ用いられる。例えば、本発明の範囲を逸脱せずに、第１構成要素は第２構成要素と命名してもよく、それと同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名してもよい。
本明細書において、「および／または」などの用語は、複数の関連項目の組み合わせまたは複数の関連項目のうち一部を含む。
本明細書において、ある構成要素が単数で表現された場合、本明細書において、別に明示しない限り、複数の概念を含んでもよい。
本明細書において、「含む」、「有する」などの用語は、本明細書において、別に明示しない限り、本明細書上に記載された特徴、数字、ステップ、動作、工程、構成要素、部材など、またはこれらの組み合わせの存在自体を意味するものであって、他の特徴、数字などを排除することを意味しない。
本明細書において、「二次電池（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｂａｔｔｅｒｙ）」は、再充電により長時間繰り返し使用が可能な電池を指す。二次電池は、電極活物質に応じて、ニッケル－カドミウム電池、リチウムイオン二次電池などに分類することができる。二次電池は、形状に応じて、パウチ型、角型、円筒型二次電池などに分類することができる。
本明細書において、前記二次電池は、電極組立体が収容される電池缶を含むことができる。前記電池缶は、円筒形であってもよい。
円筒型二次電池は、例えば、フォームファクタの比（円筒型二次電池の直径を高さで割った値、すなわち、高さ（Ｈ）対比直径（Φ）の比に定義される）が約０．４よりも大きい円筒型二次電池であってもよい。
ここで、フォームファクタとは、円筒型二次電池の直径および高さを示す値を意味する。
本明細書において、用語「円筒型二次電池」は、円柱形状またはそれと類似した形状を有する二次電池を指す。円筒型二次電池は、体積当たりのエネルギー密度が高い特性により、大容量の電子、電気機器に多く用いられるものであり、複数結合されて電池パックを構成する形態で用いられることができる。
また、用語「円筒型二次電池」は、例えば、円筒型二次電池の開口部反対側の底面（反対面）に貫通挿入されたリベットをカソードとして用い、電池缶自体をアノードとして用いる構造を意味し得る。
本明細書において、用語「円筒型二次電池」は、例えば、４６１１０セル、４８７５０セル、４８１１０セル、４８８００セル、４６８００セルであってもよい。フォームファクタを示す数値において、前の数字２個はセルの直径を示し、その次の数字２個はセルの高さを示し、最後の数字０はセルの断面が円形であることを示す。セルの高さが１００ｍｍ以上であるとき、セルの高さを示すためには３個の数字が必要であるため、最後の数字０は省略可能である。
また、用語「第１電極」はアノードを指し、用語「第２電極」はカソードを指すが、その逆であってもよい。
また、電池缶は、一側に開放部が形成されたほぼ円筒形の収容体であり、導電性を有する金属材質である。前記電池缶の側面、および前記開放部の反対面は、一体に形成されることが一般的である。すなわち、前記電池缶は、その高さ方向を基準とし、上端は開放され、下端は中央部を除いた残りの領域が閉鎖された形態を有することが一般的である。前記電池缶の下面は、ほぼフラットな形状を有することができる。前記電池缶は、その高さ方向の一側に形成された開放部を介して電極組立体を収容する。前記電池缶は、前記開放部を介して電解質も共に収容することができる。
他に定義しない限り、技術用語または科学用語を含めて本明細書で用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者により一般的に理解されるものと同一の意味を有する。
以下、従来技術および本発明に係る好ましい実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。
図１を参照すれば、従来の集電板を図示化したものであり、図１の（ａ）は、集電板の側面図であり、図１の（ｂ）は、集電板の平面図である。集電板３０は、中心部３１から缶結合部３３まで延び、第１電極タブ１１と結合するタブ結合部３２を含み、例えば、４個のタブ結合部３２が示されている。前記集電板３０の缶結合部３３は、非連続的な外周面を有する。
図２を参照すれば、図１に示された従来の集電板を適用した円筒型二次電池の側断面図であり、集電板３０の缶結合部３３がビーディング部２１だけでなくクリンピング部２２まで延びている。この場合、集電板３０と射出物との間に干渉が生じることで、電池缶のシール構造が脆弱になり、リークが発生し得る。換言すれば、缶結合部３３がクリンピング部２２まで延びる場合、クリンピング部においてトップキャップ４０と電池缶２０との間に介在するシールガスケットＧ１による気密が弱くなる。
本発明の一実施形態によれば、第１電極、第２電極、これらの間に介在するセパレーターが順次積層されて巻き取られた構造を有し、前記第１電極が、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、前記無地部が、前記電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第１電極タブを含む電極組立体；
一側に形成された開放部を介して前記電極組立体を収容する電池缶；
前記第１電極タブと電気的に連結された３個以上のタブ結合部、および前記タブ結合部の端部から前記電池缶の開放部側に延び、前記電池缶の内面上に電気的に連結される、連続的な外周面を有する缶結合部を含む集電板；および
前記電池缶の開放部をカバーするトップキャップ
を含む円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態と関連し、図３および４を参照すれば、第１電極タブ１１が集電板３０のタブ結合部３２と結合し、前記缶結合部３３は、連続的な外周面形状を有することができる。前記集電板３０は、第１電極タブ１１と結合する３個以上のタブ結合部３２、および前記タブ結合部３２の端部から上方に延び、前記電池缶の内面上に電気的に結合される、連続的な外周面を有する缶結合部３３を含む。
前記実施形態によれば、集電板が連続的な外周面を有するため、集電板と電池缶との間の結合が安定的である。
本発明の更なる実施形態によれば、前記タブ結合部は、前記集電板の中心部から前記缶結合部まで延び、前記第１電極タブとそれぞれ接触する、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態と関連し、図３および４を参照すれば、前記集電板３０は、前記集電板３０のコア領域に中心部３１を含む。前記中心部３１は、ほぼ円形の形状を有することができる。前記集電板３０のタブ結合部３２は、中心部３１から缶結合部３３まで外郭方向に延びているため、第１電極タブ１１と結合することができる。
前記実施形態による円筒型二次電池は、電極タブとタブ結合部との間の効率的な結合を達成する。
本発明の更なる実施形態によれば、前記タブ結合部は、隣接するまた他のタブ結合部となす角度が４０°以上１４０°以下である、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態と関連し、図３を参照すれば、前記タブ結合部３２のいずれか一つは、隣接するまた他のタブ結合部となす角度が互いに同一または異なり、それぞれ独立して、４０°以上、５０°以上、６０°以上、７０°以上、８０°以上、または９０°以上であってもよい。一方、図３を参照すれば、前記タブ結合部３２のいずれか一つは、隣接するまた他のタブ結合部となす角度が互いに同一または異なり、それぞれ独立して、１４０°以下、１３０°以下、１２０°以下、１１０°以下、または１００°以下であってもよい。一方、図３を参照すれば、前記タブ結合部３２のいずれか一つは、隣接するまた他のタブ結合部となす角度が全て９０°であってもよい。
前記実施形態による円筒型二次電池は、電極タブとタブ結合部との間の効率的な結合を達成する。
本発明の更なる実施形態によれば、前記開放部に隣接した電池缶の側端部に形成され、内側に向かって圧入されたビーディング部を備える、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態により、図３および４を参照すれば、電池缶２０の開放部（図示せず）にはビーディング部２１を含み、これは、電池缶２０の上端の開放部に隣接して内側に向かって圧入された形態を有する。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が形成された領域での電池缶２０の内径は、電極組立体１０の直径よりもさらに小さく形成される。
前記ビーディング部２１は、電池缶２０の上部にシールガスケットＧ１が載置されるように電池の内部に曲がった溝がある領域を意味する。このビーディング部２１は、シールガスケットＧ１だけでなく、トップキャップ４０が載置可能な支持面を提供する役割をする。また、前記ビーディング部２１は、後述する集電板３０の周縁のうち少なくとも一部が載置および結合可能な支持面を提供することができる。すなわち、前記ビーディング部２１の上面には、本発明の集電板３０の周縁のうち少なくとも一部および／または本発明のトップキャップ４０の周縁が載置されることができる。
例えば、前記集電板３０の周縁のうち少なくとも一部および／またはトップキャップ４０の周縁を安定的に支持できるようにするために、前記ビーディング部２１の上面は、少なくとも一部が電池缶２０の下面にほぼ平行な方向に沿って、すなわち、電池缶２０の側壁にほぼ垂直な方向に沿って延びた形態を有してもよい。
前記実施形態による円筒型二次電池は、ビーディング部の形成により、缶結合部が共に加圧されるため、集電板が電池缶内で安定的に固定されることができる。
更なる実施形態によれば、前記集電板の缶結合部は、前記ビーディング部に接し、内側に向かって圧入された構造を有する、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態において、圧入は、前記集電板の缶結合部と電池缶の側端部に共に適用されるものである。また、前記圧入は、ビーディング工程に含まれる作業である。
具体的に、図３および４を参照すれば、集電板３０の缶結合部３３と電池缶２０の側端部が内側に向かって共に圧入される。このように、ビーディング工程を介して、集電板３０と電池缶２０が共に変形して接触する。これにより、溶接工程なしに電池缶２０と集電板３０が接触することができる。
更なる実施形態によれば、前記開放部と前記ビーディング部との間に形成され、前記開放部に向かって延長および折り曲げられたクリンピング部を備える、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態と関連し、図３および４を参照すれば、前記電池缶２０は、ビーディング部２１よりもクリンピング部２２がさらに上部に形成される。すなわち、クリンピング部２２は、ビーディング上端部に形成される。
前記クリンピング部２２は、シールガスケットＧ１などの安全装置を含むビーディング部２１の上部を加圧し、ビーディング部２１の上部に配置されるトップキャップ４０の縁部を囲むように延長および曲げ（ｂｅｎｄｉｎｇまたは折り曲げ）られた領域を意味する。このようなクリンピング部２２の形状により、トップキャップ４０は、ビーディング部２１上に固定されることができる。
他の態様において、前記ビーディング部２１の最内側地点は、前記クリンピング部２２の末端地点よりも、半径方向にさらに内側に位置することができる。例えば、前記ビーディング部２１の最内側地点に比べて、前記クリンピング部２２の末端地点が、半径方向にさらに外側に位置することができる。このような構造によれば、サイジング工程後にも平坦なビーディング部２１を維持することができる。仮に、例えば、前記ビーディング部２１の最内側地点が前記クリンピング部２２の末端地点よりも半径方向にさらに外側に位置すると、クリンピング部２２の上面の半径方向の長さがビーディング部２１の半径方向の長さよりも長くなることになる。この場合、サイジング工程で圧力を受ける面積であるクリンピング部２２の上面の面積が広くなり、これにより、サイジング工程後にビーディング部２１が平坦にならなくなる。したがって、本発明においては、前記ビーディング部２１の最内側地点が、前記クリンピング部２２の末端よりも、半径方向にさらに内側に位置することが好ましい。
前記実施形態による円筒型二次電池は、完全なシールを実現することができる。
更なる実施形態によれば、前記缶結合部は、前記ビーディング部により圧着固定される、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態と関連し、図３および４を参照すれば、電池缶の上端開口部側に形成されるビーディング部２１の形成時、缶結合部３３が共に加圧されるため、集電板３０が電池缶２０内で圧着固定されることができ、これにより、電池缶２０と集電板３０との間の電気的連結も共に達成される。
前記実施形態による円筒型二次電池は、集電板と電池缶の圧着固定により溶接工程が省略されることができるため、円筒型二次電池の製造工程が簡素化されることができる。
更なる実施形態によれば、前記缶結合部の外周面は、前記ビーディング部の下端からクリンピング部の下端まで延びる、円筒型二次電池を提供する。換言すれば、前記缶結合部は、前記ビーディング部まで延び、前記クリンピング部まで延びない。
前記実施形態と関連し、図４を参照すれば、前記実施形態による円筒型二次電池は、集電板３０がビーディング部２１までにのみ延び、クリンピング部２２に挿入されない。
前記実施形態による円筒型二次電池は、集電板３０と射出物との干渉がないため、電池缶２０のシール構造が維持され、リークが発生する可能性が遮断されることができる。特に、缶結合部３３がクリンピング部２２まで延びない長さを有するため、ビーディング部２１上にビーディング圧力により固定されることができる。
更なる実施形態によれば、前記缶結合部の外径が円形である、円筒型二次電池を提供する。
これと関連し、図３および４を参照すれば、缶結合部３３の外径が円形である。
前記実施形態による円筒型二次電池は、集電体が外側に反発する力と、電池缶２０のビーディングによる折曲成形の力により、集電板と電池缶２０のビーディング部２１との間の結合が安定的に達成されることができる。
更なる実施形態によれば、前記第２電極は、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、
前記無地部は、前記電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第２電極タブを含み、
前記電池缶の開放部の反対面に第２電極タブと電気的に連結される第２電極端子を含む、円筒型二次電池を提供する。
前記実施形態による円筒型二次電池により、ゼリーロール電極組立体の抵抗減少が達成されることができる。
本発明の一実施形態によれば、上述した円筒型二次電池のいずれか一つを含む電池パックを提供する。
前記実施形態と関連し、図５を参照すれば、パックハウジング２に円筒型二次電池１が含まれている電池パック３が示されている。
前記実施形態による電池パックは、高出力／高容量を有する。
本発明の一実施形態によれば、上述した電池パックを含む移動手段を提供する。
前記実施形態と関連し、図６を参照すれば、電池パック３を含む移動手段５が示されている。
前記実施形態による移動手段は、高出力／高容量を有する電池パックを用いるため、安定性、安全性の面で優れる。
前記実施形態において、正極板にコーティングされる正極活物質および負極板にコーティングされる負極活物質は、当業界で公知の活物質であれば制限なく用いることができる。
一例として、正極活物質は、一般化学式Ａ［ＡｘＭｙ］Ｏ２＋ｚ（Ａは、Ｌｉ、Ｎａ、およびＫのうち少なくとも一つ以上の元素を含む；Ｍは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ｖ、Ｚｒ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｍｏ、Ｓｃ、Ｚｒ、Ｒｕ、およびＣｒから選択された少なくとも一つ以上の元素を含む；
化学量論係数ｘ、ｙ、および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むことができる。
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のアルカリ金属化合物ｘＬｉＭ１Ｏ２－（１－ｘ）Ｌｉ２Ｍ２Ｏ３（Ｍ１は、平均酸化状態３を有する少なくとも一つ以上の元素を含む；Ｍ２は、平均酸化状態４を有する少なくとも一つ以上の元素を含む；
）であってもよい。
また他の例として、正極活物質は、一般化学式ＬｉａＭ１ ｘＦｅ１－ｘＭ２ ｙＰ１－ｙＭ３ ｚＯ４－ｚ（Ｍ１は、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ、およびＡｌから選択された少なくとも一つ以上の元素を含む；Ｍ２は、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、Ｍｇ、Ａｌ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｖ、およびＳから選択された少なくとも一つ以上の元素を含む；Ｍ３は、Ｆを選択的に含むハロゲン族元素を含む；
化学量論係数ａ、ｘ、ｙ、および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Ｌｉ３Ｍ２（ＰＯ４）３［Ｍは、Ｔｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｍｇ、および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ってもよい。
好ましくは、正極活物質は、一次粒子および／または一次粒子が凝集した二次粒子を含むことができる。
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用いることができる。電位が２Ｖ未満のＴｉＯ２、ＳｎＯ２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、高結晶性炭素などをいずれも用いることができる。
セパレーターとしては、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から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用いることができる。他の例示として、セパレーターとしては、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用いることができる。
セパレーターの少なくとも一方の表面には、無機物粒子のコーティング層を含むことができる。また、セパレーター自体が無機物粒子のコーティング層からなることもできる。コーティング層を構成する粒子は、隣接する粒子の間ごとに間隙容量（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することができる。
無機物粒子は、誘電率が５以上の無機物からなることができる。非制限的な例示として、前記無機物粒子は、Ｐｂ（Ｚｒ、Ｔｉ）Ｏ３（ＰＺＴ）、Ｐｂ１－ｘＬａｘＺｒ１－ｙＴｉｙＯ３（ＰＬＺＴ）、ＰＢ（Ｍｇ３Ｎｂ２／３）Ｏ３－ＰｂＴｉＯ３（ＰＭＮ－ＰＴ）、ＢａＴｉＯ３、ｈａｆｎｉａ（ＨｆＯ２）、ＳｒＴｉＯ３、ＴｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、ＣｅＯ２、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｎＯ、およびＹ２Ｏ３からなる群より選択された少なくとも一つ以上の物質を含むことができる。
前記実施形態において、前記円筒型二次電池は、電解質を含むことができる。前記電解質は、Ａ＋Ｂ－のような構造を有する塩であってもよい。ここで、Ａ＋は、Ｌｉ＋、Ｎａ＋、Ｋ＋のようなアルカリ金属カチオンや、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－、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－、および（ＣＦ３ＣＦ２ＳＯ２）２Ｎ－からなる群より選択されたいずれか一つ以上のアニオンを含む。
また、電解質は、有機溶媒に溶解させて用いることができる。有機溶媒としては、プロピレンカーボネート（ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、エチレンカーボネート（ｅｔｈｙｌｅｎｅｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＥＣ）、ジエチルカーボネート（ｄｉｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＤＥＣ）、ジメチルカーボネート（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＤＭＣ）、ジプロピルカーボネート（ｄｉｐｒｏｐｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＤＰＣ）、ジメチルスルホキシド（ｄｉｍｅｔｈｙｌ ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ）、アセトニトリル（ａｃｅｔｏｎｉｔｒｉｌｅ）、ジメトキシエタン（ｄｉｍｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｅ）、ジエトキシエタン（ｄｉｅｔｈｏｘｙｅｔｈａｎｅ）、テトラヒドロフラン（ｔｅｔｒａｈｙｄｒｏｆｕｒａｎ）、Ｎ－メチル－２－ピロリドン（Ｎ－ｍｅｔｈｙｌ－２－ｐｙｒｒｏｌｉｄｏｎｅ、ＮＭＰ）、エチルメチルカーボネート（ｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈｙｌ ｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＥＭＣ）、γ－ブチロラクトン（γ－ｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）、またはこれらの混合物を用いることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これに限定されず、特許請求の範囲および発明の詳細な説明の範囲内で多様に変形して実施可能であり、それもまた発明の範囲に属する。
１ ・・・円筒型二次電池
２ ・・・パックハウジング
３ ・・・電池パック
５ ・・・移動手段
１０ ・・・電極組立体
１１ ・・・第１電極タブ
２０ ・・・電池缶
２１ ・・・ビーディング部
２２ ・・・クリンピング部
３０ ・・・集電板
３１ ・・・中心部
３２ ・・・タブ結合部
３３ ・・・缶結合部
４０ ・・・トップキャップ
Ｇ１ ・・・シールガスケット

Claims (12)

  1. 第１電極、第２電極、これらの間に介在するセパレーターが順次積層されて巻き取られた構造を有し、前記第１電極が、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、前記無地部が、電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第１電極タブを含む電極組立体；
    一側に形成された開放部を介して前記電極組立体を収容する電池缶；
    前記第１電極タブと電気的に連結された３個以上のタブ結合部、および前記タブ結合部の端部から前記電池缶の開放部側に延び、前記電池缶の内面上に電気的に連結される、連続的な外周面を有する缶結合部を含む集電板；および
    前記電池缶の開放部をカバーするトップキャップ；
    を含む円筒型二次電池。
  2. 前記タブ結合部は、前記集電板の中心部から前記缶結合部まで延び、前記第１電極タブとそれぞれ接触する、請求項１に記載の円筒型二次電池。
  3. 前記タブ結合部は、隣接するまた他のタブ結合部となす角度が４０°以上１４０°以下である、請求項１または２に記載の円筒型二次電池。
  4. 前記開放部に隣接した前記電池缶の側端部に形成され、内側に向かって圧入された構造を有するビーディング部を備える、請求項１～３のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
  5. 前記集電板の前記缶結合部は、前記ビーディング部に接し、内側に向かって圧入された構造を有する、請求項４に記載の円筒型二次電池。
  6. 前記開放部と前記ビーディング部との間に形成され、前記開放部に向かって延長および折り曲げられたクリンピング部を備える、請求項５に記載の円筒型二次電池。
  7. 前記缶結合部は、前記ビーディング部により圧着固定される、請求項６に記載の円筒型二次電池。
  8. 前記缶結合部の外周面は、前記ビーディング部の下端から前記クリンピング部の下端まで延びる、請求項６または７に記載の円筒型二次電池。
  9. 前記缶結合部の外径が円形である、請求項１～８のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
  10. 前記第２電極は、集電体の一面に活物質がコーティングされていない無地部を含み、
    前記無地部は、前記電極組立体の端部から巻き取り中心または外郭方向に折り曲げられる第２電極タブを含み、
    前記電池缶の開放部の反対面に前記第２電極タブと電気的に連結される第２電極端子を含む、請求項１～９のいずれか一項に記載の円筒型二次電池。
  11. 請求項１～１０のいずれか一項に記載の円筒型二次電池を含む電池パック。
  12. 請求項１１に記載の電池パックを含む電気自動車。
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