JP2024521380A - 電極端子のリベット構造およびこれを含むバッテリセル、バッテリパック、並びに自動車 - Google Patents

電極端子のリベット構造およびこれを含むバッテリセル、バッテリパック、並びに自動車 Download PDF

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Abstract

本発明は、電極端子のリベット構造、これを含む円筒形バッテリセル、バッテリパック、および自動車を提供し、電極端子のリベット構造は、一側が開放された電池缶；前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、前記ガスケットはフッ素樹脂を含む。

Description

本出願は、２０２１年１１月２６日付にて韓国特許庁に提出された韓国特許出願第１０－２０２１－０１６５３１５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すべての内容は、本明細書に含まれる。
本発明は、電極端子のリベット構造およびそれを含むバッテリセル、バッテリパック、並びに自動車に関する。
製品群に応じた適用容易性が高く、高いエネルギー密度などの電気的特性を有する二次電池は、携帯機器だけでなく電気的駆動源によって駆動する電気自動車（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ、Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などに普遍的に応用されている。
このような二次電池は、化石燃料の使用を劇的に減らすことができるという一次的な利点だけでなく、エネルギーの使用による副産物がまったく発生しないという利点も有しているため、環境にやさしく、およびエネルギー効率の向上のための新しいエネルギー源として注目されている。
現在広く使用されている二次電池の種類には、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池、ニッケル亜鉛電池などがある。このような単位二次電池セルの動作電圧は約２．５Ｖ～４．５Ｖである。したがって、これより高い出力電圧が求められる場合、複数のバッテリセルを直列に連結してバッテリパックを構成することもある。また、バッテリパックに要求される充放電容量に応じて複数のバッテリセルを並列連結してバッテリパックを構成することもある。したがって、前記バッテリパックに含まれるバッテリセルの数および電気的な接続形態は、要求される出力電圧および／または充放電容量に応じて様々に設定することができる。
一方、二次電池セルの種類として、円筒形、角形、およびポーチ型のバッテリセルが知られている。前記バッテリセルは円筒形のバッテリセルであってもよい。前記バッテリセルは、陽極と陰極との間に絶縁体である分離膜を介してこれを巻き取ってゼリーロール状の電極組立体を形成し、これを電解質と共に電池缶の内部に挿入して電池を構成する。そして、陽極および陰極のそれぞれの無地部には、ストリップ状の電極タブが接続されることができ、電極タブは電極組立体と外部に露出される電極端子との間を電気的に連結させる。ちなみに、陽極電極端子は電池缶の開放口を封止する密封体のキャッププレートであり、陰極電極端子は電池缶である。
ところで、このような構造を有する従来のバッテリセルによれば、陽極無地部および／または陰極無地部と結合されるストリップ状の電極タブに電流が集中するため、抵抗が大きく熱が多く発生し集電効率が悪いという問題があった。
１８６５０または２１７００のフォームファクタを持つ小型の円筒形バッテリセルは、抵抗と発熱が大きな問題にはならない。しかしながら、円筒形バッテリセルを電気自動車に適用するためにフォームファクタを増加させると、急速充電の過程で電極タブの周りに多くの熱が発生し、円筒形バッテリセルが発火するという問題が発生することがある。
このような問題を解決するために、ゼリーロールタイプの電極組立体の上端および下端にそれぞれ陽極無地部および陰極無地部が位置するように設計し、この無地部に集電プレートを溶接して集電効率が改善した構造を有するバッテリセル（いわゆるタブレス（Ｔａｂ－ｌｅｓｓ）バッテリセル）が提示された。
図１～図３は、タブレスバッテリセルの製造過程を示す図である。図１は電極板の構造を示し、図２は電極板の巻き取り工程を示し、図３は無地部の折り曲げ面に集電プレートが溶接される工程を示す。図４は、タブレスバッテリセルを長手方向Ｙに切断した断面図である。
図１～図４を参照すると、陽極板１０と陰極板１１とは、シート状の集電体２０に活物質２１がコーティングされた構造を有し、巻取方向Ｘに沿って一方の長辺側に無地部２２を含む。
電極組立体Ａは、陽極板１０と陰極板１１とを、図２に示すように、２枚の分離膜１２と共に順次積層させた後、一方向Ｘに巻き取って作製する。このとき、陽極板１０と陰極板１１の無地部とは互いに反対方向に配置される。
巻き取り工程後、陽極板１０の無地部１０ａと陰極板１１の無地部１１ａとはコア側に折り曲げられる。その後には、無地部１０ａ、１１ａに集電プレート３０、３１をそれぞれ溶接して結合させる。
陽極無地部１０ａと陰極無地部１１ａには別途の電極タブが結合されておらず、集電プレート３０、３１が外部の電極端子と接続され、電流パスが電極組立体Ａの巻き取り軸方向（矢印参照）に沿って大きな断面積で形成されるため、バッテリセルの抵抗を下げることができるという利点がある。抵抗は、電流が流れる通路の断面積に反比例するからである。
しかしながら、円筒形バッテリセルのフォームファクタが増加し、急速充電時の充電電流の大きさが大きくなると、タブレスバッテリセルでも発熱問題が再び発生する。
具体的には、従来のタブレスバッテリセル４０は、図４に示すように、電池缶４１と密封体４２を含む。密封体４２は、キャッププレート４２ａ、密封ガスケット４２ｂ、および連結プレート４２ｃを含む。密封ガスケット４２ｂは、キャッププレート４２ａの縁を包み込み、クリンピング部４３によって固定される。また、電極組立体Ａは、上下流動を防止するためにビーディング部４４によって電池缶４１内に固定される。
通常、陽極端子は密封体４２のキャッププレート４２ａであり、陰極端子は電池缶４１である。したがって、陽極板１０の無地部１０ａに結合された集電プレート３０は、ストリップ状のリード４５を介してキャッププレート４２ａに取り付けられた連結プレート４２ｃに電気的に連結される。また、陰極板１１の無地部１１ａに結合された集電プレート３１は、電池缶４１の底部に電気的に接続される。インシュレータ４６は、集電プレート３０をカバーして極性の異なる電池缶４１と陽極板１０の無地部１０ａとが互いに接触して短絡を起こすことを防止する。
集電プレート３０が連結プレート４２ｃに連結されるときには、ストリップ状のリード４５が使用される。リード４５は、集電プレート３０に別途に取り付けるか、集電プレート３０と一体に作製される。ところで、リード４５は厚みの薄いストリップ状であるため、断面積が小さくて急速充電の電流が流れるとき、熱が多く発生する。また、リード４５で発生した過剰な熱は、電極組立体Ａ側に伝達され、分離膜１２を収縮させることにより、熱暴走の主な原因である内部短絡を起こすことがある。
リード４５はまた、電池缶４１内でかなりの設置スペースを占める。したがって、リード４５が含まれたバッテリセル４０は、空間効率が低く、エネルギー密度を高めるには限界がある。
さらに、従来のタブレスバッテリセル４０を直列および／または並列に接続するためには、密封体４２のキャッププレート４２ａと電池缶４１の底面にバスバー部品を連結しなければならないため、空間効率が低下する。電気自動車に搭載されるバッテリパックは、数百個のバッテリセル４０を含む。したがって、電気的な配線の非効率性は、電気自動車の組み立て過程、そしてバッテリパックのメンテナンスの時にもかなり手間がかかる。
本発明は、上述した従来技術の背景下に創案されたものであり、バッテリセルの電極端子構造を改善して電池缶内の空間効率を向上させることにより、バッテリセルの内部抵抗を低くしてエネルギー密度を増加させることにある。
本発明の他の技術的課題は、バッテリセルの電極端子構造を改善して電流パスの断面積を拡大することによって急速充電時に生じる内部発熱問題を改善することを目的とする。
本発明のまた他の技術的課題は、バッテリセルの直列および／または並列接続のための電気的配線作業をバッテリセルの一側で行うことができる、改良された構造のバッテリセルを提供することにある。
本発明のまた他の技術的課題は、改善された構造を有するバッテリセルを用いて作製されたバッテリパックとそれを含む自動車を提供することにある。
ただ、本発明が解決しようとする技術的課題は前記の課題に限定されず、言及されていない他の課題は、以下に記載される発明の説明から当業者に明確に理解されるであろう。
本発明の一実施形態は、一側が開放された電池缶；前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
前記電極端子は、前記貫通孔に挿入された胴体部と、前記底部の外部面を介して露出された前記胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
前記ガスケットは、フッ素樹脂を含む、電極端子のリベット構造を提供する。
本発明の一実施形態は、一側が開放された電池缶；前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
前記電極端子は、前記貫通孔に挿入された胴体部；前記底部の外部面を介して露出された前記胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
前記外部ガスケット部の厚さの変化率が下記式１を満たすものである、電極端子のリベット構造を提供する。
［式１］
０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
前記式１において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は１００℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
本発明のまた他の実施形態は、シート状の第１の電極板と第２の電極板とが分離膜が介在した状態で巻き取られ、両側端部から延びて露出した前記第１の電極板の無地部と前記第２の電極板の無地部を含む電極組立体；本発明の実施例による電極端子のリベット構造；および密封体を含むバッテリセルであって、
前記電極組立体は、前記電池缶の内部に含まれ、前記第１の電極板と前記電池缶は電気的に接続され、前記第２の電極板と前記電極端子は電気的に接続され、
前記密封体は、前記電池缶から絶縁可能なように前記電池缶の開放端部を封止する、バッテリセルを提供する。
本発明のまた他の実施形態は、上述のバッテリセルを少なくとも１つ含むバッテリパックおよび自動車を提供する。
本発明の一側面によれば、バッテリセルの電極端子構造を改善して電池缶内の空間効率性を高めることにより、バッテリセルの内部抵抗を下げてエネルギー密度を高めることができる。
従来のタブレスバッテリセルの密封ガスケットは、陽極端子であるキャッププレートと陰極端子である電池缶との間に設けられ、短絡を防止する。密封ガスケットの素材として既存に使用していたＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）やＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ Ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）を使用する場合、低い融点を有し、バッテリセルのエネルギー密度が増加する場合に溶融されて短絡を起こすことがある。
本発明の他の側面によれば、前記のようなバッテリセルの電極端子構造を具現するために、フッ素樹脂を含むガスケットを提供することにより、外部短絡評価時またはバッテリセルのエネルギー密度が増加した場合に、高温の熱が発生する電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができる。
本発明のまた他の側面によれば、バッテリセルの電極端子構造を改善して電流パスの断面積を拡大することにより、急速充電時に生じる内部発熱の問題を改善することができる。
本発明のまた他の側面によれば、バッテリセルの直列および／または並列接続のための電気的配線作業をバッテリセルの一側で行うことができる。
本発明のまた他の側面によれば、改良された構造を有するバッテリセルを用いて作製されたバッテリパックとそれを含む自動車を提供することができる。
本明細書に添付される以下の図面は、本発明の好ましい実施例を例示するものであり、後述する発明の詳細な説明と共に本発明の技術思想をさらに理解させる役割を果たすものであるため、本発明はそのような図面に記載された事項に限って解釈されてはならない。
従来のタブレスバッテリセルに用いられる電極板の構造を示す平面図である。 従来のタブレスバッテリセルに含まれる電極組立体の巻き取り工程を示す図である。 図２の電極組立体における無地部の折り曲げ面に集電プレートが溶接される工程を示す図である。 従来のタブレスバッテリセルを長手方向Ｙに切断した断面図である。 本発明の実施例による電極端子のリベット構造を示す断面図である。 図５において点線の円で示す部分の拡大断面図である。 本発明の一実施例によるバッテリセルを長手方向Ｙに沿って切断した断面図である。 本発明の好ましい実施例による電極板の構造を例示的に示す平面図である。 本発明の実施例による電極板の無地部の分節構造を第１の電極板および第２の電極板に適用した電極組立体を長手方向Ｙに沿って切断した断面図である。 本発明の一実施例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Ｙに沿って切断した断面図である。 本発明の実施例によるバッテリセルを含むバッテリパックの概略構成を示す図である。 本発明の実施例によるバッテリパックを含む自動車の概略的な構成を示す図である。 本発明の比較例によるガスケットの場合、電極端子のリベット構造でガスケットが溶融する現象を示す写真である。 本発明の実施例によるフッ素樹脂を含むガスケットの場合に、電極端子のリベット構造でガスケットが溶融しない現象を示す写真である。 本発明の一実施例による電極端子のリベット構造をバッテリセルの長手方向Ｙに沿って切断した断面を示す写真である。
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例について詳細に説明する。これに先立って、本明細書および特許請求の範囲で使用される用語または単語は、慣用または辞書の意味に限定されて解釈されてはならず、発明者は自らの発明を最良の方法で説明するために用語の概念を適切に定義することができるという原則に即して、本発明の技術的思想に合致する意味と概念として解釈されるべきである。
従って、本明細書に記載された実施例と図面に示された構成は、本発明の最も好ましい一実施例に過ぎず、本発明の技術的思想を全て代弁するものではないため、本出願時点においてこれらを置き換えることのできる様々な均等物と変形例があり得ることを理解すべきである。
また、本発明を理解しやすくするために、添付の図面は、実際の寸法で示されているのではなく、一部の構成要素の寸法が誇張して示されることがある。また、相違する実施例において、同一の構成要素に対しては同一の参照番号が付与されることがある。
本発明の一実施形態は、一側が開放された電池缶；前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
前記電極端子は、前記貫通孔に挿入された胴体部；前記底部の外部面を介して露出された前記胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
前記ガスケットは、フッ素樹脂を含む電極端子のリベット構造を提供する。
本発明の一実施例によるバッテリセルは、電池缶の底部にリベットされた電極端子を含んでもよい。
図５は、本発明の一実施例による電極端子５０のリベット構造を示す断面図であり、図６は、点線の円で示す部分の拡大断面図である。
図５および図６を参照すると、実施例による電極端子５０のリベット構造は、一側が開放された円筒形の電池缶５１と、電池缶５１の底部５２に形成された貫通孔５３を介してリベットされた電極端子５０と、電極端子５０と貫通孔５３の外径との間に設けられたガスケット５４とを含んでもよい。
電池缶５１は導電性金属材質からなる。一例において、電池缶５１はスチール材質からなってもよく、本発明はこれに限定されない。
電極端子５０は導電性金属材質からなる。一例において、電極端子５０はアルミニウムからなることができるが、本発明はこれに限定されない。
好ましくは、電極端子５０は、貫通孔５３に挿入された胴体部５０ａ、電池缶５１底部５２の外部面５２ａを介して露出した胴体部５０ａの一側の周りから外部面５２ａに沿って延びる外部フランジ部５０ｂおよび電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂを介して露出した胴体部５０ａの他側の周りから内部面５２ｂ）に向かって延びる内部フランジ部５０ｃを含んでもよい。
ガスケット５４はフッ素樹脂を含む。前記フッ素樹脂は、絶縁性および／または弾性のある高分子樹脂からなってもよい。一例において、フッ素樹脂は、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）およびＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）からなる群から選択される少なくとも１つを含むことができ、本発明はこれに限定されない。
一例において、フッ素樹脂の融点は、約２８０℃以上、好ましくは約２９０℃以上、より好ましくは約３００℃以上であってもよい。フッ素樹脂の融点が前記範囲を満たすとき、バッテリセルのエネルギー密度が増加してもガスケットが溶融しないため、短絡を防止することができる。
本発明の一実施形態は、一側が開放された電池缶；前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
前記電極端子は、前記貫通孔に挿入された胴体部；前記底部の外部面を介して露出された胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および前記底部の内部面を介して露出された胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
前記外部ガスケット部の厚さの変化率が下記式１を満たすものである、電極端子のリベット構造を提供する。
［式１］
０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
前記式１において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は１００℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
一側面によれば、ガスケット５４は、外部フランジ部５０ｂと電池缶５１の底部５２の外部面５２ａとの間に介在した外部ガスケット部５４ａと、内部フランジ部５０ｃと電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂとの間に介在した内部ガスケット部５４ｂを含んでもよい。
本発明のさらなる実施形態によれば、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、下記式１を満たすものであってもよい。
［式１］
０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
前記式１において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さ５４ａＴであり、Ｘ２は１００℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さ５４ａＴである。
前記常温とは、２０℃～２５℃から選択される１つの温度、例えば、２１℃～２４℃であってもよく、２２℃～２３℃であってもよく、または２３℃であってもよい。
前記外部ガスケット部の厚さ５４ａＴは、前記電池缶の底部の外部面５２ａに垂直な方向における厚さをいい、これはバッテリセル２０１を長手方向Ｙに切断した断面を３Ｄ形状測定器にてイメージ撮影して測定することができる。
図１５は、本発明の一実施例による電極端子のリベット構造をバッテリセル２０１の長手方向Ｙに沿って切断した断面を示す写真である。
図１５を参照すると、前記外部ガスケット部５４ａを含む電極端子５０のリベット構造において、これを含むバッテリセル２０１を長手方向Ｙに切断した断面を３Ｄ形状測定器で外部ガスケット部の厚さ５４ａＴを測定することができる。このとき、外部ガスケット部の厚さ５４ａＴは、測定された厚さのうち最も薄く測定される部分であってもよい。
外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率とは、温度および時間に応じた外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を意味する。前記式１において、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は１０％以下であることが好ましい。
前記式１において外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、６％以下、または５％以下であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、０％以上、０．５％以上、１％以上、１．５％以上、２％、２．５％以上、または３％以上であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚みの変化率が前記範囲を満たすとき、電極端子のリベット構造で溶融しないガスケット５４を提供し、電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、フッ素樹脂を含む電極端子のリベット構造を提供する。前記ガスケット５４は、フッ素樹脂を含むことで外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を最小限に抑えることができ、電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、前記外部フランジ部５０ｂと前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部５４ａ；および前記内部フランジ部５０ｃと前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部５４ｂを含み、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、下記式２を満足するものであってもよい。
［式２］
０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
前記式２において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は１５０℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、上述したように、温度に応じた外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を意味する。ガスケット５４は、フッ素樹脂を含むことにより、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を最小限に抑えることができる。
前記式２において外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、１０％以下、９．５％以下、９％以下、８．５％以下、８％以下、７．５％以下、または７％以下であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、０％以上、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、または５％以上であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率が前記範囲を満たす場合、電極端子のリベット構造で溶融しないガスケット５４を提供し、電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、前記外部フランジ部５０ｂと前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部５４ａ；および前記内部フランジ部５０ｃと前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部５４ｂを含み、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、下記式３を満足するものであってもよい。
［式３］
０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
前記式３において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は２３０℃で３０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、上述したように、温度による外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を意味する。ガスケット５４は、フッ素樹脂を含むことにより、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化を最小限にすることができる。
前記式３において外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、１０％以下、９．７％以下、９．５％以下、９．３％以下、または９％以下であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、０％以上、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、５％以上、６％以上、または７％以上であってもよい。外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率が前記範囲を満たすとき、電極端子のリベット構造で溶融しないガスケット５４を提供し、電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができる。
前記フッ素樹脂を含む外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率に関する［式１］～［式３］は、下記表１のようにフッ素樹脂を含まない外部ガスケット部の厚さの変化率と差がある。
前記表１を参照すると、前記［式１］～［式３］はフッ素樹脂を含む外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率に関するものであり、前記外部ガスケット部５４ａはＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）およびＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）などを含んでもよい。前記［式１］～［式３］が前記範囲を満たす場合、外部ガスケット部５４ａの厚さの変化率は、フッ素樹脂を含まないＰＰ（ポリプロピレン）の厚さの変化率に対して小さい値を有するため、電極端子のリベット構造で比較的溶融しないガスケット５４を提供することができる。
図１３は、本発明の比較例による従来のガスケットの場合、電極端子のリベット構造でガスケットが溶融する現象を示す写真である。本発明の実施例による従来のガスケットの場合、陽極端子側に発生する高温の熱に耐えられず溶融する現象が観察される。
図１４は、本発明の実施例によるフッ素樹脂を含むガスケットの場合に、電極端子のリベット構造でガスケットが溶融しない現象を示す写真である。本発明の実施例によるフッ素樹脂を含むガスケットの場合、バッテリセルで高温の熱が発生する電極端子と電池缶との間でもガスケットが溶融する現象は観察されない。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、フッ素樹脂を含むことができ、前記フッ素樹脂は、弾性のある高分子樹脂からなってもよい。例えば、前記フッ素樹脂は、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）およびＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）からなる群から選択される少なくとも１つを含んでもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記フッ素樹脂の圧縮強度は、１０Ｍｐａ以上２０Ｍｐａ以下であってもよい。前記フッ素樹脂の圧縮強度は、Ｄ６９５ ＡＳＴＭ試験法によって測定することができる。前記フッ素樹脂の圧縮強度は、前記フッ素樹脂が単一方向に圧縮される力、例えば前記フッ素樹脂のサイズを小さくするために受ける力を受けたときに、破壊される前までの最大応力を意味する。これは単位面積あたりの力（Ｎ／ｍ２またはＭＰａ）で表される。前記圧縮強度は、引張強度とは反対に、サイズを減らすために加えられる荷重に耐えられる材料の容量として圧縮に抵抗する。
前記フッ素樹脂の圧縮強度は、１０．５Ｍｐａ以上、１１Ｍｐａ以上、１１．５Ｍｐａ以上、１２Ｍｐａ以上であってもよい。前記フッ素樹脂の圧縮強度は、１９．５Ｍｐａ以下、１９Ｍｐａ以下、１８．５Ｍｐａ以下、１８Ｍｐａ以下であってもよい。前記フッ素樹脂の圧縮強度が前記範囲を満たす場合、前記フッ素樹脂を含むガスケットは、フッ素樹脂を含まないＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）を含むガスケットに比べて高い温度条件でも圧縮が良好に行われ、弾性を有することができ、電極端子のリベット構造の製造時に、より強く圧縮される力を受けたときにもシーリング力に優れることができ、これにより電解液および気体のリークなどを防止することができる。
一側面によれば、電極端子５０は、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂを介して露出された胴体部５０ａの端部に設けられた平坦部５０ｄをさらに含んでもよい。
好ましくは、平坦部５０ｄと電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂとは互いに平行であってもよい。ここで、「平行」とは、肉眼で観察したときに実質的に平行であることを意味する。
一側面によれば、内部フランジ部５０ｃと電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂとの間の角度θは、０°～６０°以下であってもよい。角度の大きさは、カシメ工法で電極端子５０が電池缶５１の貫通孔５３に設置されるとき、カシメ強度によって決定される。一例において、カシメ強度が増加するほど、角度θは０°まで減少することができる。角度が６０°を超えると、ガスケット５４のシーリング効果が低下する可能性がある。
他の側面によれば、内部フランジ部５０ｃと平坦部５０ｄとの間にリセス部５５が設けられてもよい。リセス部５５は、非対称溝の断面構造を有してもよい。一例において、非対称溝はほぼＶ字形であってもよい。非対称溝は、平坦部５０ｄの側壁５５ａと前記側壁５５ａの端部と連結された内部フランジ部５０ｃの傾斜面５５ｂを含んでもよい。前記側壁５５ａは、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂと実質的に垂直であってもよい。「垂直」とは、肉眼で観察したときに実質的に垂直な場合を意味する。リセス部５５は、カシメ工法で電極端子５０が電池缶５１の貫通孔５３に設けられるときに、カシメ治具の形状によって作られたものである。
好ましくは、内部フランジ部５０ｃの厚さは、電極端子５０の胴体部５０ａから離れるほど減少してもよい。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、前記外部フランジ部５０ｂと前記底部の外部面との間に介在された外部ガスケット部５４ａ；および前記内部フランジ部５０ｃと前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部５４ｂを含み、前記内部ガスケット部５４ｂと前記外部ガスケット部５４ａは位置に応じて厚さが異なってもよい。
他の側面によれば、外部ガスケット部５４ａと内部ガスケット部５４ｂとは、厚さが位置によって異なってもよい。好ましくは、内部ガスケット部５４ｂの領域のうち、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂと連結された貫通孔５３の内側縁部５６と内部フランジ部５０ｃとの間に介在した領域の厚さが比較的小さくてもよい。好ましくは、貫通孔５３の内側縁部５６と内部フランジ部５０ｃとの間に介在したガスケット領域に最小厚さ点が存在してもよい。また、貫通孔５３の内側縁部５６は、内部フランジ部５０ｃと向かい合う対向面５７を含んでもよい。
一方、電池缶５１の底部５２と垂直をなす貫通孔５３の内壁の上端と下端は、電極端子５０に向かってテーパ状の表面を形成するように面取り（ｃｏｒｎｅｒ ｃｕｔｔｉｎｇ）されている。しかしながら、貫通孔５３の内壁の上端および／または下端は、曲率を有する滑らかな曲面に変形されてもよい。この場合、貫通孔５３の内壁の上端および／または下端の付近でガスケット５４に加わるストレスをより緩和することができる。
本発明の一実施形態によれば、前記ガスケット５４は、前記外部フランジ部５０ｂと前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部５４ａ；および前記内部フランジ部５０ｃと前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部５４ｂを含み、前記内部ガスケット部５４ｂは、前記内部フランジ部５０ｃより長く延びてもよい。好ましくは、内部ガスケット部５４ｂは、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂと０°～６０°の角度をなして内部フランジ部５０ｃより長く延びてもよい。
また他の側面において、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂを基準にして平坦部５０ｄの高さＨ１が内部ガスケット部５４ｂの端部の高さＨ２と同じであるか、より大きくてもよい。また、電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂを基準にして平坦部５０ｄの高さＨ１が内部フランジ部５０ｃの端部の高さＨ３と同じであるか、より大きくてもよい。
高さパラメータであるＨ１、Ｈ２、およびＨ３が前記条件を満たすと、内部フランジ部５０ｃと内部ガスケット部５４ｂとが他の部品と干渉することを防止することができる。
また他の側面において、電極端子５０の胴体部５０ａの中心から外部フランジ部５０ｂの縁までの半径Ｒ１は、電池缶５１の底部５２の半径Ｒ２を基準として１０％～６０％であってもよい。
Ｒ１が小さくなると、電極端子５０に電気配線部品（バスバー）を溶接する際に溶接空間が不足してしまう。また、Ｒ１が大きくなると、電極端子５０を除く電池缶５１の底部５２の外部面５２ａに電気配線部品（バスバー）を溶接する際に溶接空間が減少する。
割合Ｒ１／Ｒ２を１０％～６０％の間で調節すれば、電極端子５０および電池缶５１の底部５２の外部面に対する溶接空間を適切に確保することができる。
また、電極端子５０の胴体部５０ａの中心から平坦部５０ｄの縁までの半径Ｒ３は、電池缶５１底部５２の半径Ｒ２を基準として４～３０％であってもよい。
Ｒ３が小さくなると、電極端子５０の平坦部５０ｄに集電プレート（図１１の７９参照）を溶接する際に溶接空間が不足し、電極端子５０の溶接面積が減少し、コンタクト抵抗が増加することがある。また、Ｒ３はＲ１より小さい必要があり、Ｒ３が大きくなると、内部フランジ部５０ｃの厚さが薄くなり、内部フランジ部５０ｃがガスケット５４を圧着する力が弱くなり、ガスケット５４のシーリング能力が低下することがある。
Ｒ３／Ｒ２を４％～３０％の間で調節すれば、電極端子５０の平坦部５０ｄと集電プレート（図１１の７９）の溶接面積を十分に確保することで、溶接工程を容易に進めることができるだけでなく、溶接領域のコンタクト抵抗を低減することができ、ガスケット５４のシーリング能力の低下を防止することができる。
本発明の一実施形態によれば、電極端子５０のリベット構造は、上下運動を行うカシメ治具を用いて形成してもよい。まず、電池缶５１の底部５２に形成された貫通孔５３にガスケット５４を介在させて電極端子５０のプレフォーム（図示せず）を挿入する。プレフォームは、リベット加工される前の電極端子を指す。
次に、カシメ治具を電池缶５１の内側空間に挿入する。カシメ治具は、プレフォームをリベットして電極端子５０を形成するために、プレフォームと対向する面に電極端子５０の最終形状に対応する溝と突起を有する。
次に、カシメ治具を下部に移動させてプレフォームの上部を加圧フォーミングしてプレフォームをリベットされた電極端子５０に変形させる。
カシメ治具によりプレフォームが加圧される間、外部フランジ部５０ｂと電池缶５１の底部５２の外部面５２ａとの間に介在した外部ガスケット部５４ａが弾性的に圧縮され、その厚さが減少する。また、貫通孔５３の内側縁部５６とプレフォームとの間に介在した内部ガスケット部５４ｂの部位が内部フランジ部５０ｃによって弾性的に圧縮され、他の領域よりも厚さがさらに減少する。特に、内部ガスケット部５４ｂの厚さが集中的に減少する領域は、図６の点線の円で示す部分である。これにより、リベットされた電極端子５０と電池缶５１との間のシーリング性および密閉性が著しく向上する。
好ましくは、ガスケット５４は、プレフォームがリベットされる過程で、物理的に損傷することなく、所望のシーリング強度を確保することができるように十分圧縮されることが好ましい。
一例において、ガスケット５４がポリフルオロエチレンからなる場合、ガスケット５４は、それが最小厚さに圧縮される地点で圧縮率が６０％以上であることが好ましい。圧縮率は、圧縮前の厚さに対する圧縮前後の厚さの変化の割合である。
好ましくは、カシメ治具の上下移動を少なくとも２回以上実施してプレフォーム上部の加圧フォーミングを段階的に進行させてもよい。すなわち、プレフォームを段階的に加圧フォーミングして複数にわたって変形することができる。このとき、カシメ治具にかかる圧力を段階的に増加させることができる。これにより、プレフォームに加わる応力を複数回に分散させることで、カシメ工程が進む中でガスケット５４が損傷するのを防止することができる。特に、貫通孔５３の内側縁部５６とプレフォームとの間に介在した内部ガスケット部５４ｂの部位が内部フランジ部５０ｃによって集中的に圧縮されるとき、ガスケットの損傷が最小化される。
カシメ治具を用いたプレフォームの加圧フォーミングが完了した後、カシメ治具を電池缶５１から分離すると、図６に示すように、本発明の実施例による電極端子５０のリベット加工構造が得られる。
上述の実施例によれば、カシメ治具は、電池缶５１の内部で上下運動を介してプレフォームの上部を加圧フォーミングする。場合によっては、プレフォームの加圧フォーミングのために従来技術で使用されているロータリー（ｒｏｔａｒｙ）回転治具が使用されてもよい。
ただし、ロータリー回転治具は、電池缶５１の中心軸を基準にして所定角度傾斜した状態で回転運動する。したがって、回転半径の大きいロータリー回転治具は、電池缶５１の内壁と干渉を起こすことがある。また、電池缶５１の深さが大きい場合、ロータリー回転治具の長さもそれだけ長くなる。この場合、ロータリー回転治具の端部の回転半径が大きくなることで、プレフォームの加圧フォーミングが正しく行われない場合がある。したがって、カシメ治具を用いた加圧フォーミングが、ロータリー回転治具を用いた方式より効果的である。
上述した本発明の実施例による電極端子５０のリベット構造は、バッテリセルに適用可能である。
一例において、前記バッテリセルは、電池缶５１を含んでもよい。前記電池缶は円筒形であってもよい。その大きさは、両端部の円形の直径が３０ｍｍ～５５ｍｍ、高さが６０ｍｍ～１２０ｍｍであってもよい。好ましくは、円筒形の電池缶の円形直径×高さは、４６ｍｍ×６０ｍｍ、４６ｍｍ×８０ｍｍ、４６ｍｍ×９０ｍｍ、または４６ｍｍ×１２０ｍｍであってもよい。
好ましくは、円筒形のバッテリセルは、例えばフォームファクタの比（円筒形バッテリセルの直径を高さで割った値、すなわち高さＨに対する直径Φの比として定義される）が約０．４より大きい円筒形のバッテリセルであってもよい。
ここで、フォームファクタとは、円筒形バッテリセルの直径および高さを示す値を意味する。本発明の一実施例による円筒形バッテリセルは、例えば、４６１１０セル、４８７５０セル、４８１１０セル、４８８００セル、４６８００セル、４６９００セルであってもよい。フォームファクタを表す数値において、前の２つの数字はセルの直径を表し、次の２つの数字はセルの高さを表し、最後の数字０はセルの断面が円形であることを示す。
本発明の一実施例によるバッテリセルは、略円柱状のセルであり、その直径が約４６ｍｍであり、その高さは約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．４１８である円筒形バッテリセルであってもよい。
他の実施例によるバッテリセルは、略円柱状のセルであり、その直径が約４８ｍｍであり、その高さは約７５ｍｍであり、フォームファクタの比は０．６４０の円筒形バッテリセルであってもよい。
また他の実施例によるバッテリセルは、略円柱状の電池であり、その直径が約４８ｍｍであり、その高さは約１１０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．４１８である円筒形バッテリセルであってもよい。
また他の実施例によるバッテリセルは、略円柱状のセルであり、その直径が約４８ｍｍであり、その高さは約８０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．６００の円筒形バッテリセルであってもよい。
他の実施例によるバッテリセルは、略円柱状のセルであり、その直径が約４６ｍｍであり、その高さは約８０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．５７５の円筒形バッテリセルであってもよい。
また他の実施例によるバッテリセルは、略円柱状のセルであり、その直径が約４６ｍｍであり、その高さは約９０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．５１１の円筒形バッテリセルであってもよい。
従来には、フォームファクタの比が約０．４以下のバッテリセルが使用されていた。すなわち、従来には、例えば１８６５０セル、２１７００セルなどが用いられていた。１８６５０セルの場合、その直径が約１８ｍｍであり、その高さは約６５ｍｍであり、フォームファクタの比は０．２７７である。２１７００セルの場合、その直径が約２１ｍｍであり、その高さは約７０ｍｍであり、フォームファクタの比は０．３００である。
本発明の一実施形態によれば、シート状の第１の電極板と第２の電極板とが分離膜が介在した状態で巻き取られ、両側端部から延びて露出した前記第１の電極板の無地部と前記第２の電極板の無地部を含む電極組立体；前述の実施例による電極端子のリベット構造；および密封体を含むバッテリセルであって、前記電極組立体は電池缶の内部に収納され、前記第１の電極板と前記電池缶は電気的に接続され、前記第２の電極板と前記電極端子は電気的に接続され、前記密封体は、前記電池缶から絶縁可能なように前記電池缶の開放端部を密封するバッテリセルを提供する。
本発明の一実施形態によれば、前記バッテリセルにおける前記電池缶は、開放端部に隣接する領域に前記電池缶の内側に圧入されたビーディング部を含み、前記密封体は、無極性のキャッププレートおよび前記キャッププレートの縁と前記電池缶の開放端部との間に介在した密封ガスケットを含み、前記電池缶は、前記電池缶の内側に延びて折り曲げられ、前記密封ガスケットと共に前記キャッププレートの縁を包み込んで固定するクリンピング部を含む。
図７は、本発明の一実施例によるバッテリセル７０を長手方向Ｙに沿って切断した断面図である。
図７を参照すると、実施例によるバッテリセル７０は、シート状の第１の電極板と第２の電極板とが分離膜が介在した状態で巻き取られ、両側端部から延びて露出した前記第１の電極板の無地部７２と前記第２の電極板の無地部７３とを含む電極組立体７１を含む。
実施例において、第１の電極板は陰極板であり、第２の電極板は陽極板であってもよい。もちろん、その逆の場合も可能である。
電極組立体７１の巻き取り方法は、図２を参照して説明した従来技術によるタブレスバッテリセルの製造の際に使用される電極組立体の巻き取り方法と実質的に同じである。
電極組立体７１を図示するtにおいて、分離膜の外側に露出して延びた無地部７２、７３のみを詳細に示しており、第１の電極板、第２の電極板および分離膜の巻き取り構造に関する図示は省略している。
バッテリセル７０はまた、電極組立体７１を収納し、第１の電極板の無地部７２と電気的に接続された電池缶５１を含む。
好ましくは、電池缶５１の一側（下部）は開放されている。また、電池缶５１の底部５２は、電極端子５０がカシメ工程を通じて貫通孔５３にリベットされた構造を有する。
バッテリセル７０はまた、電極端子５０と貫通孔５３の外径との間に設けられたガスケット５４を含んでもよい。
バッテリセル７０はまた、電池缶５１から絶縁可能なように電池缶５１の開放端部を封止する密封体７４を含んでもよい。好ましくは、密封体７４は、極性のないキャッププレート７４ａおよびキャッププレート７４ａの縁と電池缶５１の開放端部との間に介在した密封ガスケット７４ｂとを含んでもよい。
キャッププレート７４ａは、アルミニウム、スチール、ニッケルなどの導電性金属材質からなってもよい。また、密封ガスケット７４ｂは、絶縁性および弾性のあるポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレード、ポリフッ素化エチレンなどからなってもよい。しかし、本発明がキャッププレート７４ａと密封ガスケット７４ｂの材料によって限定されるものではない。
キャッププレート７４ａは、電池缶５１内部の圧力が閾値を超えたときに破裂するベントノッチ７７を含んでもよい。ベントノッチ７７は、キャッププレート７４ａの両面に形成されてもよい。ベントノッチ７７は、キャッププレート７４ａの表面に連続的または不連続な円形パターン、直線パターン、または他のパターンを形成してもよい。
電池缶５１は、密封体７４を固定するために、電池缶５１の内側に延びて折り曲げられて密封ガスケット７４ｂとともにキャッププレート７４ａの縁を包んで固定するクリンピング部７５を含んでもよい。
電池缶５１はまた、開放端部に隣接する領域に電池缶５１の内側に圧入されたビーディング部７６を含んでもよい。ビーディング部７６は、密封体７４がクリンピング部７５によって固定されるとき、密封体７４の縁、特に密封ガスケット７４ｂの外周表面を支持する。
バッテリセル７０はまた、第１の電極板の無地部７２と溶接される第１の集電プレート７８をさらに含んでもよい。第１の集電プレート７８は、アルミニウム、スチール、ニッケルなどの導電性金属材質からなる。好ましくは、第１の集電プレート７８は、第１の電極板の無地部７２と接触しない縁の少なくとも一部７８ａがビーディング部７６と密封ガスケット７４ｂとの間に介在されてクリンピング部７５によって固定されてもよい。選択的に、第１の集電プレート７８の端部の少なくとも一部７８ａは、クリンピング部７５と隣接するビーディング部７６の内周面７６ａに溶接によって固定されてもよい。
バッテリセル７０はまた、第２の電極板の無地部７３と溶接される第２の集電プレート７９を含んでもよい。好ましくは、第２の集電プレート７９の少なくとも一部、例えば中央部７９ａは、電極端子５０の平坦部５０ｄと溶接されてもよい。
好ましくは、第２の集電プレート７９が溶接されるとき、溶接ツールは、電極組立体７１のコアに存在する巻芯８０を通して挿入され、第２の集電プレート７９の溶接地点まで到達されてもよい。また、第２の集電プレート７９が電極端子５０の平坦部５０ｄに溶接されるとき、電極端子５０が第２の集電プレート７９の溶接領域を支持するため、溶接領域に強い圧力を印加して溶接の品質を向上させることができる。また、電極端子５０の平坦部５０ｄは、面積が広いため、溶接の領域もまた広く確保することができる。これにより、溶接領域の接触抵抗を下げることによってバッテリセル７０の内部抵抗を下げることができる。リベットされた電極端子５０と第２の集電プレート７９との面対面溶接構造は、ハイシーレート（ｃ－ｒａｔｅ）電流を用いた急速充電に非常に有用である。電流が流れる方向の断面において単位面積当たりの電流密度を下げることができるため、電流パスで発生する発熱量を従来より下げることができるためである。
電極端子５０の平坦部５０ｄと第２の集電プレート７９との溶接の時には、レーザ溶接、超音波溶接、スポット溶接、および抵抗溶接のいずれかを用いることができる。平坦部５０ｄの面積は、溶接方式によって異なるように調節することができるが、溶接強度と溶接工程の容易性のために２ｍｍ以上であることが好ましい。
一例において、平坦部５０ｄと第２の集電プレート７９とがレーザで溶接され、円形パターンの形態で連続的または不連続なラインで溶接される場合、平坦部５０ｄの直径は４ｍｍ以上であることが好ましい。平坦部５０ｄの直径が当該条件を満たす場合、溶接強度の確保が可能であり、レーザ溶接工具を電極組立体７１の巻芯８０に挿入して溶接工程を進行することに困難はない。
他の例では、平坦部５０ｄと第２の集電プレート７９とが超音波で溶接され、円形パターンで溶接される場合、平坦部５０ｄの直径は２ｍｍ以上であることが好ましい。平坦部５０ｄの直径が当該条件を満たす場合、溶接強度の確保が可能であり、超音波溶接工具を電極組立体７１の巻芯８０に挿入して溶接工程を進行するのに困難がない。
バッテリセル７０はまた、絶縁キャップ８０’をさらに含んでもよい。絶縁キャップ８０’は、第２の集電プレート７９と電池缶５１の底部５２の内部面５２ｂとの間、また電池缶５１の側壁の内周面５１ａと電極組立体７１との間に介在してもよい。好ましくは、絶縁キャップ８０’は、電極端子５０の平坦部５０ｄを第２の集電プレート７９側に露出させる溶接孔８０ａを含み、第２の集電プレート７９の表面と電極組立体７１の一側（上部）の縁をカバーすることができる。
好ましくは、第１の電極板および／または第２の電極板の無地部７２、７３は、電極組立体７１の外周側からコア側に折り曲げられることにより、電極組立体７１の上部および下部に折り曲げ面を形成してもよい。また、第１の集電プレート７８は、第１の電極板の無地部７２が折り曲げられて形成された折り曲げ面に溶接され、第２の集電プレート７９は、第２の電極板の無地部７３が折り曲げられて形成された折り曲げ面に溶接されてもよい。
無地部７２、７３が曲げられるときに生じる応力を緩和するために、第１の電極板および／または第２の電極板は、従来の電極板（図１参照）とは異なる改良された構造を有してもよい。
図８は、本発明の好ましい実施例による電極板９０の構造を例示的に示す平面図である。
図８を参照すると、電極板９０は、導電性材質のホイルからなるシート状の集電体９１と、集電体９１の少なくとも一面に形成された活物質層９２と、集電体９１の長辺端部に活物質がコーティングされていない無地部９３を含む。
好ましくは、無地部９３は、ノッチ加工された複数の分節片９３ａを含んでもよい。複数の分節片９３ａは、複数のグループを成し、各グループに属する分節片９３ａは高さ（Ｙ方向の長さ）および／または幅（Ｘ方向の長さ）および／または間隔ピッチが等しくてもよい。各グループに属する分節片９３ａの数は、図示されたものよりも増加あるいは減少してもよい。分節片９３ａは台形であってもよく、四角形、平衡四辺形、半円形、または半楕円形に変形されてもよい。
好ましくは、分節片９３ａの高さは、コア側から外周側に向かって段階的に増加してもよい。また、コア側と隣接するコア側の無地部９３’は、分節片９３ａを含まなくてもよく、コア側無地部９３’の高さは他の無地部の領域より小さくてもよい。
選択的に、電極板９０は、活物質層９２と無地部９３との境界を覆う絶縁コーティング層９４を含んでもよい。絶縁コーティング層９４は、絶縁性のある高分子樹脂を含み、無機物フィラーを選択的にさらに含んでもよい。絶縁コーティング層９４は、活物質層９２の端部が分離膜を介し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、分節片９３ａの折曲を構造的に支持する役割をする。この目的のために、電極板９０が電極組立体に巻き取られたとき、絶縁コーティング層９４は、少なくとも一部が分離膜から外部に露出されることが好ましい。
図９は、本発明の実施例による電極板９０の無地部の分節構造を第１の電極板および第２の電極板に適用した電極組立体１００を長手方向Ｙに沿って切断した断面図である。
図９を参照すると、電極組立体１００は、図２を参照して説明した巻き取り工法で製造してもよい。説明の便宜上、分離膜の外に延びた無地部７２、７３の突出構造を詳細に示し、第１の電極板、第２の電極板および分離膜の巻き取り構造に関する図示は省略している。下部に突出した無地部７２は、第１の電極板から延びたものであり、上部に突出した無地部７３は、第２の電極板から延びたものである。
無地部７２、７３の高さが変化するパターンを概略的に図示した。すなわち、断面が切り取られる位置に応じて無地部７２、７３の高さは不規則に変化することがある。一例として、台形分節片９３ａのサイド部が切り取られると、断面における無地の高さは分節片９３ａの高さより低くなる。したがって、電極組立体１００の断面を示した図に示される無地部７２、７３の高さは、各巻き取りパターンに含まれる無地部の高さの平均に対応するものと理解すべきである。
無地部７２、７３は、図１０に示すように、電極組立体１００の外周側からコア側に折り曲げられてもよい。図９において、折り曲げられる部分１０１は、破線のボックスで示されている。無地部７２、７３が折り曲げられるとき、半径方向に隣接している分節片が複数重なり合って電極組立体１００の上部と下部に折曲面１０２が形成される。このとき、コア側の無地部（図８の９３’）は高さが低くて折り曲げられず、最も奥側から折れ曲がる分節片の高さｈは、分節片の構造がないコア側無地部９３’によって形成された巻き取り領域の半径方向の長さｒと同じであるか、より小さい。したがって、電極組立体１００のコアにある巻芯８０が折り曲げられた分節片によって閉鎖しない。巻芯８０が閉鎖しないと、電解質注液の工程に困難がなく、電解液注液の効率が向上する。また、巻芯８０を介して溶接工具を挿入して電極端子５０と第２の集電プレート７９との溶接を容易に行うことができる。
本発明の実施例によるバッテリセル７０は、密封体７４のキャッププレート７４ａが極性を有さない。その代わりに、第１の集電プレート７８が電池缶５１の側壁に接続されており、電池缶５１の底部５２の外部面５２ａが電極端子５０とは反対の極性を有する。したがって、複数のセルを直列および／または並列接続したい場合、電池缶５１の底部５２の外部面５２ａと電極端子５０を用いてバッテリセル７０の上部でバスバー接続などの配線を行うことができる。これにより、同一空間に搭載できるセルの数を増やしてエネルギー密度を向上させることができる。
本発明において、陽極板にコーティングされる陽極活物質と陰極板にコーティングされる陰極活物質は、当業界で公知の活物質であれば制限なく使用することができる。
一例において、陽極活物質は、一般式Ａ［Ａ×Ｍｙ］Ｏ２＋ｚ（ＡはＬｉ、ＮａおよびＫの少なくとも１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から選択される少なくとも１つ以上の元素を含む；×≧０、１≦ｘ＋ｙ≦２、－０．１≦ｚ≦２；ｘ、ｙ、ｚおよびＭに含まれた成分の化学量論的係数は、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んでもよい。
他の例において、陽極活物質は、米国特許第６，６７７，０８２号、米国特許第６，６８０，１４３号などに開示されているアルカリ金属化合物ｘＬｉＭ１Ｏ２－（１－ｘ）Ｌｉ２Ｍ ２Ｏ３（Ｍ１は、平均酸化状態３を有する少なくとも１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１つ以上の元素を含む；０≦ｘ≦１）であってもよい。
また他の例において、陽極活物質は、一般式ＬｉａＭ１×Ｆｅ１－ｘＭ２Ｐｙ１－ｙＭ３ ｚＯ４－ｚ（Ｍ１はＴｉ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｖ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ａｌ、ＭｇおよびＡｌから選択される少なくとも１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から選択される少なくとも１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；０＜ａ≦２，０≦×≦１，０≦ｙ＜１、０≦ｚ＜１；ａ、ｘ、ｙ、ｚ、Ｍ１、Ｍ２、およびＭ３に含まれる成分の化学量論的係数は、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から選択される少なくとも１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、陽極活物質は、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んでもよい。
一例において、陰極活物質は、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てもよい。電位が２Ｖ未満のＴｉＯ２、ＳｎＯ２などの金属酸化物も陰極活物質として使用可能である。炭素材としては、低結晶炭素、高結晶性炭素などをいずれも用いてもよい。
分離膜は、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等の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、あるいはこれらを積層して使用することができる。他の例として、分離膜は、通常の多孔質不織布、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てもよい。
分離膜の少なくとも一側の表面には、無機物粒子のコーティング層を含んでもよい。
また、分離膜自体が無機物粒子のコーティング層からなることも可能である。コーティング層を構成する粒子は、隣接する粒子の間に間隙容量（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してもよい。
無機物粒子は、誘電率が５以上の無機物からなってもよい。非制限的な例として、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からなる群から選択された少なくとも１つ以上の物質を含んでもよい。
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＋などのアルカリ金属カチオンまたはそ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－からなる群から選択されるいずれか１つ以上のアニオンを含む。
電解質はまた、有機溶媒に溶解して使用してもよい。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）、ガンマブチロラクトン（γｂｕｔｙｒｏｌａｃｔｏｎｅ）またはそれらの混合物が使用されてもよい。
上述の実施例による円筒形バッテリセルは、バッテリパックを製造するために使用されてもよい。
図１１は、本発明の実施例によるバッテリパックの構成を概略的に示す図である。
図１１を参照すると、本発明の実施例によるバッテリパック２００は、円筒形バッテリセル２０１が電気的に接続された集合体およびそれを収容するパックハウジング２０２を含む。円筒形バッテリセル２０１は、上述した実施例によるバッテリセルである。図面では、図示の便宜上、円筒形バッテリセル２０１を電気的に接続するためのバスバー、冷却ユニット、外部端子などの部品の図示は省略されている。
バッテリパック２００は自動車に搭載されてもよい。自動車は、一例として、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ってもよい。自動車は四輪自動車または二輪自動車を含む。
図１２は、図１１のバッテリパック２００を含む自動車を説明するための図である。
図１２を参照すると、本発明の一実施例による自動車Ｖは、本発明の一実施例によるバッテリパック２００を含む。自動車Ｖは、本発明の一実施例によるバッテリパック２００から電力が供給されて動作する。
［実施例１］
（１）電極端子のリベット構造の作製
電池缶（直径：４５ｍｍ～４７ｍｍ、材質：スチール）は、一側が開放され、前記電池缶の底部に形成された貫通孔にカシメ工程にてリベットされた電極端子を用いた。
前記リベットされた電極端子を含む電極端子のリベット構造において、前記電極端子は、前記貫通孔に挿入された胴体部、前記底部の外部面を介して露出された外部フランジ部および前記底部の内部面を介して露出された内部フランジ部を含み、前記電極端子と前記貫通孔の外径との間にＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）を含むガスケットを備えて電極端子のリベット構造を作製した。前記ガスケットの外径は１６ｍｍであり、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在された外部ガスケット部の厚さは０．５ｍｍであった。
（２）バッテリセルの作製
シート状の陰極、ポリエチレン分離膜および陽極を順次積層して巻き取り、電極組立体を作製した。前記巻き取られた電極組立体を前記電極端子のリベット構造を含む電池缶に挿入した後、電解液を注液し、密封体で円筒形電池缶を封止してバッテリセルを作製した。
このとき、前記バッテリセルにおいて、前記電極組立体の陰極板と電池缶は電気的に接続され、陽極板と電極端子は電気的に接続され、密封体は電池缶から絶縁するように作製した。
［比較例１］
電極端子のリベット形成構造において、電極端子と貫通孔の外径との間にＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）を含むガスケットが設けられたことを除いては、実施例１と同様の方法でリベット構造を含む電極端子およびこれを含むバッテリセルを作製した。
［実験例］
（実験例１．外部ガスケット部の厚さの変化率測定）
外部ガスケット部の厚さの変化率は、常温（２３℃）での前記外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１）を測定し、１００℃で１０分間放置した後、外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）を再測定し、室温での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１）および室温に対比して高い温度での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）の差から計算した。
外部ガスケット部の厚さの変化率を算出する式は次のとおりである。
外部ガスケット部の厚さの変化率（％）＝［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００
前記外部ガスケット部の厚さの変化率を計算する式において、さらに１５０℃で１０分間放置した後、外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）、および２３０℃で３０分間放置した後、外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）を再測定し、前記外部ガスケット部の厚さの変化率を計算した。
それぞれの温度および時間条件において、室温での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１）および室温に対して高い温度での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）の値を測定して表２に記載した。
前記外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１、Ｘ２）は、３Ｄ形状測定器（キーエンス形状測定器、モデル名：キーエンスコリアＶＲ５０００）により測定した。このとき、外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１，Ｘ２）は、これを含むバッテリセルを長手方向Ｙに切断した断面を３Ｄ形状測定器で撮影した画像から、外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１，Ｘ２）が一番薄く測定された部分５４ａＴを３回測定した平均値で記載した。前記バッテリセルは、モールディング装置、セルを研磨するポリシング装置（モデル名：Ｔｅｇｒａｍｉｎ－３０）、およびバッテリセルの端部の直径から前記バッテリセルの長手方向Ｙに切断するグラインダーを用いて切断した。
前記測定された室温での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ１）および室温に対して高い温度での外部ガスケット部の厚さ（Ｘ２）の値から外部ガスケット部の厚さの変化率を計算して表３に記載した。
前記表２および３を参照すると、フッ素樹脂を含む外部ガスケット部の厚さの変化率は１０％以下の範囲を満足するため、ＰＰ（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ）を含むガスケットの外部ガスケット部の厚さの変化率に対するＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）を含むガスケットの外部ガスケット部の厚さの変化率がより小さい値を有することがわかり、これにより電極端子のリベット構造で比較的溶融しないガスケットを提供し、電極端子と電池缶との間でガスケットが溶融する現象による短絡を防止することができることを確認できる。
以上、本発明について限定された実施例と図面によって説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって本発明の技術思想と以下に記載される特許請求の範囲の均等範囲内で様々な修正および変形が可能であることは勿論である。
１０ ・・・陽極板
１１ ・・・陰極板
１０ａ ・・・陽極板の無地部
１１ａ ・・・陰極板の無地部
１２ ・・・分離膜
２０ ・・・集電体
２１ ・・・活物質
２２ ・・・無地部
３０、３１ ・・・集電プレート
４０ ・・・タブレスバッテリセル
４１ ・・・電池缶
４２ ・・・密封体
４２ａ ・・・キャッププレート
４２ｂ ・・・密封ガスケット
４２ｃ ・・・連結プレート
４３ ・・・クリンピング部
４４ ・・・ビーディング部
４５ ・・・リード
４６ ・・・インシュレータ
Ａ ・・・電極組立体
５０ ・・・電極端子
５０ａ ・・・胴体部
５０ｂ ・・・外部フランジ部
５０ｃ ・・・内部フランジ部
５０ｄ ・・・平坦部
５１ ・・・一側が開放された円筒形の電池缶
５１ａ ・・・電池缶側壁の内周面
５２ ・・・底部
５２ａ ・・・外部面
５２ｂ ・・・内部面
５３ ・・・貫通孔
５４ ・・・ガスケット
５４ａ ・・・外部ガスケット部
５４ａＴ ・・・外部ガスケット部の厚さ
５４ｂ ・・・内部ガスケット部
５５ ・・・リセス部
５５ａ ・・・平坦部の側壁
５５ｂ ・・・内部フランジ部の傾斜面
５６ ・・・貫通孔の内側エッジ
５７ ・・・内部フランジ部と対向する対向面
７０ ・・・バッテリセル
７１ ・・・電極組立体
７２ ・・・第１の電極板の無地部
７３ ・・・第２の電極板の無地部
７４ ・・・密封体
７４ａ ・・・キャッププレート
７４ｂ ・・・密封ガスケット
７５ ・・・クリンピング部
７６ ・・・ビーディング部
７６ａ ・・・ビーディング部の内周面
７７ ・・・ベントノッチ
７８ ・・・第１の集電プレート
７８ａ ・・・第１の集電プレートの端
７９ ・・・第２の集電プレート
７９ａ ・・・中央部
８０ ・・・巻き芯
８０’ ・・・絶縁キャップ
８０ａ ・・・溶接孔
９０ ・・・電極板
９１ ・・・集電体
９２ ・・・活物質層
９３ ・・・無地部
９３’ ・・・コア側無地部
９３ａ ・・・分節片
９４ ・・・絶縁コーティング層
１００ ・・・電極組立体
１０１ ・・・折り曲げられる部分
１０２ ・・・折り曲げ面
２００ ・・・バッテリパック
２０１ ・・・円筒形バッテリセル
２０２ ・・・パックハウジング

Claims (32)

  1. 一側が開いた電池缶；
    前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および
    前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
    前記電極端子は、
    前記貫通孔に挿入された胴体部；
    前記底部の外部面を介して露出された前記胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および
    前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
    前記ガスケットは、フッ素樹脂を含む、電極端子のリベット構造。
  2. 一側が開放された電池缶；
    前記電池缶の底部に形成された貫通孔を介してリベットされた電極端子；および
    前記電極端子と前記貫通孔の外径との間に設けられたガスケットを含み、
    前記電極端子は、
    前記貫通孔に挿入された胴体部；
    前記底部の外部面を介して露出された前記胴体部の一側の周りから前記外部面に沿って延びる外部フランジ部；および
    前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の他側の周りから前記内部面に向かって延びる内部フランジ部を含み、
    前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
    前記外部ガスケット部の厚さの変化率が下記式１を満たすものである、電極端子のリベット構造：
    ［式１］
    ０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
    前記式１において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は１００℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
  3. 前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
    前記外部ガスケット部の厚さの変化率が下記式２を満たすものである、請求項１または２に記載の電極端子のリベット構造：
    ［式２］
    ０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
    前記式２において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は１５０℃で１０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
  4. 前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
    前記外部ガスケット部の厚さの変化率が下記式３を満たすものである、請求項１または２に記載の電極端子のリベット構造：
    ［式３］
    ０％≦［（Ｘ１－Ｘ２）／Ｘ１］×１００（％）≦１０％
    前記式３において、Ｘ１は常温での前記外部ガスケット部の厚さであり、Ｘ２は２３０℃で３０分間放置したときの前記外部ガスケット部の厚さである。
  5. 前記ガスケットは、フッ素樹脂を含む、請求項２に記載の電極端子のリベット構造。
  6. 前記フッ素樹脂の融点は、２８０℃以上である、請求項１または５に記載の電極端子のリベット構造。
  7. 前記フッ素樹脂は、ＰＦＡ（Ｐｅｒｆｌｕｏｒｏａｌｋｏｘｙ）およびＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｅｔｈｙｌｅｎｅ）からなる群から選択される少なくとも１つを含む、請求項１または５に記載の電極端子のリベット構造。
  8. 前記電極端子は、前記底部の内部面を介して露出された前記胴体部の端部に設けられた平坦部をさらに含む、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  9. 前記平坦部と前記底部の内部面は、互いに平行である、請求項８に記載の電極端子のリベット構造。
  10. 前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間の角度は、０°～６０°以下である、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  11. 前記内部フランジ部と前記平坦部との間にリセス部が設けられている、請求項８に記載の電極端子のリベット構造。
  12. 前記リセス部は、非対称溝の断面構造を有する、請求項１１に記載の電極端子のリベット構造。
  13. 前記非対称溝は、前記平坦部の側壁と前記側壁の端部に接続された前記内部フランジ部の傾斜面を含む、請求項１２に記載の電極端子のリベット構造。
  14. 前記側壁は、前記底部の内部面と垂直である、請求項１３に記載の電極端子のリベット構造。
  15. 前記内部フランジ部の厚さは、前記胴体部から離れるにつれて減少する、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  16. 前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
    前記内部ガスケット部と前記外部ガスケット部は、位置によって厚さが異なる、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  17. 前記内部ガスケット部の領域のうち、前記底部の内部面と接続された前記貫通孔の内側の縁と前記内部フランジ部との間に介在した領域の厚さが、他の領域より相対的に小さい、請求項１６に記載の電極端子のリベット構造。
  18. 前記貫通孔の内側縁は、前記内部フランジ部と向かい合う対向面を含む、請求項１７に記載の電極端子のリベット構造。
  19. 前記ガスケットは、前記外部フランジ部と前記底部の外部面との間に介在した外部ガスケット部；および前記内部フランジ部と前記底部の内部面との間に介在した内部ガスケット部を含み、
    前記内部ガスケット部は、前記内部フランジ部より長く延びたものである、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  20. 前記底部の内部面を基準にして前記平坦部の高さが内部ガスケット部の端部の高さと同じであるか、より大きい、請求項８に記載の電極端子のリベット構造。
  21. 前記底部の内部面を基準にして前記平坦部の高さが前記内部フランジ部の端部の高さと同じであるか、より大きい、請求項８に記載の電極端子のリベット構造。
  22. 前記胴体部の中心から前記外部フランジ部の縁までの半径は、前記底部の半径を基準にして１０％～６０％である、請求項１、２または５に記載の電極端子のリベット構造。
  23. 前記胴体部の中心から前記平坦部の縁までの半径は、前記底部の半径を基準にして４％～３０％である、請求項８に記載の電極端子のリベット構造。
  24. シート状の第１の電極板と第２の電極板とが分離膜が介在した状態で巻き取られ、両側端部から延びて露出された前記第１の電極板の無地部と前記第２の電極板の無地部とを含む電極組立体；請求項１または２に記載の電極端子のリベット構造；および密封体を含むバッテリセルであって、
    前記電極組立体は、電池缶の内部に収納され、前記第１の電極板と前記電池缶は電気的に接続され、前記第２の電極板と前記電極端子は電気的に接続され、
    前記密封体は、前記電池缶から絶縁可能なように前記電池缶の開放端部を密封する、バッテリセル。
  25. 前記電池缶は、前記開放端部に隣接する領域に前記電池缶の内側に圧入されたビーディング部を含み、
    前記密封体は、無極性のキャッププレートおよび前記キャッププレートの縁と前記電池缶の開放端部との間に介在した密封ガスケットを含み、
    前記電池缶は、前記電池缶の内側に延びて折り曲げられ、前記密封ガスケットと共に前記キャッププレートの縁を包み込んで固定するクリンピング部を含む、請求項２４に記載のバッテリセル。
  26. 前記キャッププレートは、前記電池缶の内部の圧力が閾値を超えたときに破裂するベントノッチを含む、請求項２５に記載のバッテリセル。
  27. 前記第１の電極板の無地部と溶接される第１の集電プレートをさらに含み、
    前記第１の集電プレートは、前記第１の電極板の無地部と接触しない縁の少なくとも一部が前記ビーディング部と前記密封ガスケットとの間に介在して前記クリンピング部によって固定されている、請求項２５に記載のバッテリセル。
  28. 前記第１の集電プレートの縁の少なくとも一部は、前記クリンピング部に隣接する前記ビーディング部の内周面に溶接によって固定される、請求項２７に記載のバッテリセル。
  29. 前記第２の電極板の無地部と溶接される第２の集電プレートをさらに含み、
    前記第２の集電プレートの少なくとも一部は、前記電極端子の平坦部と溶接されている、請求項２４に記載のバッテリセル。
  30. 前記第２の集電プレートと前記電池缶の底部の内周面との間、そして前記電池缶の側壁の内周面と前記電極組立体との間に介在した絶縁キャップをさらに含み、
    前記絶縁キャップは、前記電極端子の平坦部を前記第２の集電プレート側に露出させる溶接孔を含み、前記第２の集電プレートの表面と前記電極組立体の一側の縁をカバーする、請求項２９に記載のバッテリセル。
  31. 請求項２４に記載のバッテリセルを少なくとも１つ含む、バッテリパック。
  32. 請求項３１に記載のバッテリパックを少なくとも１つ含む、自動車。
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