CN219350328U - 圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车 - Google Patents

Abstract

根据本实用新型提供圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车，圆筒形电池包括：电极组件，其包括具备第一无涂层部以及第一有涂层部的第一电极、具备第二无涂层部以及第二有涂层部的第二电极以及夹在上述第一电极与第二电极之间的分离膜；电池壳体，其通过形成于一侧的开放部收容上述电极组件，并且与上述电极组件电连接；电池端子，其贯通位于上述开放部的相反侧的上述电池壳体的堵塞部，并且与上述电极组件电连接；以及盖板，其构成为覆盖上述开放部，其中，上述第一电极包括：至少一个绝缘层，构成为同时覆盖上述第一无涂层部的至少一部分以及上述第一有涂层部的至少一部分，上述第一无涂层部的至少一部分的本身被用作电极极耳。

Description

圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车

技术领域

本实用新型涉及圆筒形电池、包括该圆筒形电池的电池组及汽车。

背景技术

在圆筒形电池中，为了将集电效率最大化，可以应用电池壳体具有正极极耳以及负极极耳分别沿高度方向上下延伸的形状的凝胶卷类型的电极组件。

在如上所述的结构中，有可能出现正极或者负极的迂回等活动。在这种情况下，有可能正极或者负极的末端位于分离膜的末端附近。因此，在由于出现了正极或者负极的迂回等活动从而正极或者负极位于分离膜的末端或者向分离膜的末端的外侧突出时，出现正极与负极的电气接触。或者，在因某种原因分离膜受损的情况下，有可能出现正极与负极的电气接触。其结果，在电池内部有可能出现短路。如果电池内部出现短路，则有可能带来电池的发热或***。因此，需要提供用于有效地防止正极与负极之间的电气接触的绝缘部件。

因此，要求寻找出能够提供电池单元的内部电阻低同时短路危险性低的圆筒形电池单元、包括其的电池组以及汽车的方案。

在利用圆筒形电池制造电池组时，通常将多个圆筒形电池竖立配置在壳体内，将圆筒形电池的上端和下端分别用作正极端子以及负极端子，从而实现多个圆筒形电池彼此之间的电连接。

这是因为在圆筒形电池中，收容在电池壳体内部的电极组件的负极无涂层部向下方延伸后与电池壳体的底面电连接，正极无涂层部向上方延伸后与顶盖电连接。即，在圆筒形电池中，通常是电池壳体的底面被用作负极端子，覆盖电池壳体的上端开口部的顶盖被用作正极端子。

但是，在这样圆筒形电池的正极端子和负极端子位于彼此相反侧的情况下，用于将多个圆筒形电池电连接的母线等电连接部件需要应用在圆筒形电池的上部和下部。这将导致电池组的电连接结构的复杂化。

除此之外，在这样的结构中，需要将用于实现绝缘的部件以及用于确保防水性或密封性的部件等单独设在电池组的上部和下部，所以导致采用的部件数量的增加以及结构的复杂化。

因此，要求开发出具有正极端子和负极端子适用于同一方向的结构的圆筒形电池，以便能够简化多个圆筒形电池的电连接结构。

另外，在采用现有的包括二次颗粒的正极活性物质制造电极时，出现颗粒开裂，并且在充电放电时的内部裂纹导致的气体产生量增加，从而电池稳定性有可能出现问题。

为了解决该问题，开发出了一次颗粒的尺寸相对大的单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质，但是，在将上述单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质应用于高载量电极后进行压延的情况下，存在在电极空隙率未达到目标水平的状态下电极开裂的问题，存在锂二次电池的电阻特性和充电放电效率不佳的问题。

实用新型内容

要解决的技术问题

本实用新型是鉴于上述问题做出的，一个目的在于提供具有正极端子和负极端子适用于同一方向的结构的圆筒形电池结构。

本实用新型的一个目的在于，在一方向实现多个圆筒形电池的电连接时，确保能够焊接用于制造电池组的母线等电连接部件和圆筒形电池的电极端子的充分的面积。

并且，本实用新型是鉴于上述问题做出的，其目的在于，减少圆筒形电池的内部电阻，同时有效地防止内部短路。

本实用新型的又一个技术问题是提供作为正极活性物质应用单颗粒或者类似单颗粒从而能够实现良好的热稳定性并且导电性高、压延特性高的电极以及包括其的电极组件。

本实用新型的又一个技术问题是提供在负极包含硅系负极活性物质从而改善了能量密度的电极组件。

本实用新型的又一个技术问题是提供在无需担心锂析出的情况下增加了正极活性物质部区间的电极组件。

本实用新型的又一个技术问题是提供即使由于形状系数的增加而电池的体积增加也能够呈现出良好的热安全性的圆筒形电池。

需要说明的是，本实用新型要解决的技术问题并不限定于上述技术问题，本领域技术人员通过下面记载的实用新型的说明能够明确理解未提及的其它技术问题。

解决技术问题的手段

用于解决上述技术问题的根据本实用新型一实施例的圆筒形电池，包括：电极组件，包括具备第一无涂层部以及第一有涂层部的第一电极、具备第二无涂层部以及第二有涂层部的第二电极以及夹在上述第一电极与第二电极之间的分离膜；电池壳体，通过形成于一侧的开放部收容上述电极组件，并且与上述电极组件电连接；电池端子，贯通位于上述开放部的相反侧的上述电池壳体的堵塞部，并且与上述电极组件电连接；以及，盖板，构成为覆盖上述开放部，

其中，上述第一电极包括：至少一个绝缘层，构成为同时覆盖上述第一无涂层部的至少一部分以及上述第一有涂层部的至少一部分，

上述第一无涂层部的至少一部分的本身被用作电极极耳。

上述电池端子可以与具有第一极性的上述第一无涂层部电连接，上述电池壳体可以与具有与上述第一极性相反的第二极性的上述第二无涂层部电连接。

上述电池端子可以包括：端子露出部，朝上述电池壳体的外侧延伸；以及，端子***部，贯通上述电池壳体的上述堵塞部。

上述圆筒形电池还可以包括：绝缘垫片，夹在上述电池壳体与上述电池端子之间，从而实现上述电池端子与电池壳体的绝缘。

上述绝缘垫片可以包括：垫片露出部，朝上述电池壳体的外侧延伸；以及，垫片***部，贯通上述电池壳体的上表面。

上述电池端子可以铆接结合于上述电池壳体的内侧面上。

上述盖板可以与上述电极组件绝缘，并且不具有极性。

上述绝缘层可以设在上述第一电极的两个面。

上述绝缘层的卷取轴方向的一端部可以位于与上述分离膜的卷取轴方向的一端部相同的高度或者一端部的外侧。

上述绝缘层的卷取轴方向的一端部可以位于与上述分离膜的卷取轴方向的一端部相同的高度。

上述第一无涂层部可以向上述绝缘层的外侧进一步突出。

上述第一有涂层部在卷取轴方向可以不比上述分离膜进一步突出。

上述第一电极可以是正极。

隔着上述分离膜与上述绝缘层面对的上述第二电极的一端部可以不比上述分离膜的一端部进一步向外侧突出。

上述第一有涂层部可以包括活性物质层的厚度比上述第一有涂层部的中央区域减少的滑坡部。

上述滑坡部可以形成在上述第一有涂层部与上述第一无涂层部的边界区域。

上述滑坡部可以分别设在上述第一电极的一端部以及上述第二电极的另一端部。

设在上述第一电极的上述第一有涂层部的滑坡部和设在上述第二电极的上述第二有涂层部的滑坡部可以设在彼此相反的方向上。

上述分离膜可以比上述第一电极的另一端部以及上述第二电极的一端部进一步向外侧突出。

上述绝缘层构成为覆盖上述滑坡部的至少一部分。

另外，根据本实用新型一实施例的电池组包括上述圆筒形电池；以及，电池组壳体，收容多个上述圆筒形电池。

根据本实用新型一实施例的汽车包括上述电池组。

实用新型效果

根据本实用新型的一方面，提供具有正极端子和负极端子应用于同一方向的结构的圆筒形电池结构，由此，能够简化多个圆筒形电池的电连接结构。

根据本实用新型的另一方面，具有圆筒形电池的电极端子可以与母线等电连接部件焊接的充分的面积，从而能够充分地确保电极端子与电连接部件之间的接合强度，能够将电连接部件与电极端子的接合部位中的电阻降低地优选的水平。即，根据本实用新型，能够大幅减少圆筒形电池的内部电阻。

并且，根据本实用新型，防止电极组件的正极与负极之间的电气接触，从而能够有效地防止圆筒形电池内部的短路。

根据本实用新型的又一方面，正极包含D_min在1.0μm以上的正极活性物质粉末，从而能够进一步改善电池的热安全性。根据本实用新型的实用新型人们的研究发现，即使作为正极活性物质采用单颗粒以及/或者类似单颗粒，根据正极活性物质粉末的粒度的不同，抑制压延后颗粒开裂的效果以及热安全性的改善效果也不同。尤其是，在正极活性物质粉末中包含粒径小于1.0μm的颗粒的情况下，压延工序中压印线压力增加，从而颗粒开裂增多，热稳定性下降，在适用于大型圆筒形电池中时，无法确保充分的热安全性。因此，在本实用新型中，通过使用最小颗粒尺寸D_min限制在1.0μm以上的正极活性物质粉末，从而能够将热安全性改善效果最大化。

根据本实用新型的又一方面，正极包含D₅₀、D_max以及粒度分布PSD调节在恰当程度的正极活性物质粉末，从而能够将因采用单颗粒导致的电阻增加最小化，由此能够实现良好的容量特性以及输出特性。

根据本实用新型的又一方面，正极包含覆盖有导电性涂层的单颗粒系正极活性物质或者包含新形CNT作为导电材料，从而能够改善电极的导电性。

根据本实用新型的又一方面，正极活性物质层包含鳞片状石墨，所以在压延正极活性物质层的情况下，上述鳞片状石墨对于上述正极活性物质提供滑动效果，从而提高电极的压延特性，能够将电极空隙率降低至目标水平。由此，改善了圆筒形电池的稳定性、初期电阻特性以及充电放电效率。

根据本实用新型的又一方面，负极包含容量较大的硅系负极活性物质，从而能够实现更高的能量密度。

根据本实用新型的又一方面，正极包括正极活性物质的载量较少的载量减少部，所以能够在无需担心锂析出的情况下增加正极活性物质部的区间。

根据本实用新型的又一方面，与具备带状电极极耳的现有的电池相比，能够高效地减少电池的内部发热，所以能够改善电池的热安全性。

附图说明

本说明书中附带的下面的附图示意性示出了本实用新型的优选实施例，起到与后面说明的实用新型的详细说明一同进一步解释本实用新型的技术思想的作用，不应该解释为本实用新型限定于这些附图示出的事宜。

图1是用于说明根据本实用新型一实施例的圆筒形电池的图。

图2是图1的圆筒形电池的纵截面图。

图3是用于说明图1的圆筒形电池所包含的电极组件的图。

图4是示出图3的电极组件的纵截面图的一部分的图。

图5是用于说明根据本实用新型另一实施例的电极组件的图。

图6是示出图5的电极组件的纵截面图的一部分的图。

图7以及图8是用于说明图6的电极组件的变形例的图。

图9是用于说明本实用新型的电极组件的对比例的图。

图10是用于说明二次电池内的多个短路(short circuit)情形中的功率分布的曲线图。

图11以及图12是出根据本实用新型一实施例的圆筒形电池的上部结构的局部剖面图。

图13以及图14是示出应用于本实用新型的第一集电板和电极组件的结合结构的图。

图15是示出根据本实用新型一实施例的圆筒形电池的上部结构的局部剖面图。

图16是示出根据本实用新型一实施例的圆筒形电池的下面的图。

图17是示出应用于本实用新型的第二集电板的图。

图18是用于说明本实用新型的电池组的图。

图19是用于说明本实用新型的汽车的图。

图20是以前通常使用的碳纳米管(现有CNT)的扫描显微镜照片。

图21是根据本实用新型实施例的新形CNT的扫描显微镜照片。

图22是示出现有CNT和新形CNT的物性对比的表。

图23至图26是示出作为正极活性物质采用了单颗粒系活性物质颗粒的情况下的、不同导电材料比例的面电阻以及高温寿命特性的曲线图。

图27是对比示出应用BET比表面积为300m²/g至500m²/g的碳纳米管(新形CNT)的情况和应用BET在200m²/g以上且小于300m²/g的碳纳米管(现有CNT)的情况下的正极浆料的固态粉含量和黏度以及MP涂层和MP界面层中的电阻值的表。

图28是在本实用新型的实施例2-1中使用的正极活性物质的SEM照片。

图29是在本实用新型的实施例2-2中使用的正极活性物质的SEM照片。

图30是在本实用新型的对比例2-2中使用的正极活性物质的SEM照片。

图31是示出通过本实用新型的实施例1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

图32是示出通过本实用新型的对比例1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

图33是示出本实用新型的实施例2-1的样品1以及通过对比例2-1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

图34是示出本实用新型的实施例2-1的样品2、3、实施例2-2的样品1、2以及通过对比例2-2制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

图35是在本实用新型的实施例2-1中制造的正极的截面SEM照片。

图36是在对比例2-1中制造的正极的截面SEM照片。

图37是示出在将包括根据本实用新型实施例3-3、对比例3-1以及对比例3-2的正极的扣式半电池充电到4.2V的同时测量基于SOC的电阻特性的结果的曲线图。

图38是示出对于根据本实用新型的实施例3-1、实施例3-3以及对比例3-1的4680电池单元的、通过充电放电循环实验获得的容量保持率(Capacity Retention)以及电阻增加率(DCIR increase)的测量结果的曲线图。

图39是示出根据本实用新型一实施例的电极组件的图。

图40是示出沿图39的切割线A-A'切割的截面的剖面图。

图41以及图42是示出按照本实用新型的一实施例制造负极的工序的图。

图43是示出根据本实用新型一实施例的负极的立体图。

图44以及图45是示出按照本实用新型的一实施例制造正极的工序的图。

图46是示出根据本实用新型一实施例的正极的立体图。

图47是示出根据本实用新型对比例的电极组件的图。

图48是示出沿图47的切割线B-B'切割的截面的剖面图。

图49是示出按照本实用新型的对比例制造负极的工序的图。

图50是示出按照本实用新型的对比例制造正极的工序的图。

图51是示出在将硅系负极活性物质和碳系负极活性物质的混合物用作负极活性物质的电池中、根据硅系负极活性物质的含量和是否涂覆硅系负极活性物质的能量密度变化的曲线图。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本实用新型的优选实施例。在进行说明之前，对于本说明书以及权利要求书中使用的术语和单词不应该限定在通常的含义或者词典中的含义中解释，鉴于为了以最佳的方法说明自身的实用新型，实用新型人可以适当地定义术语概念的原则，应该解释为符合本实用新型技术思想的含义以及概念。因此，在本说明书中记载的实施例和附图中示出的构成只是本实用新型的最优选的部分实施例，并不是代表本实用新型的全部技术思想，应该可以理解在提交本申请的时间点可以存在能够代替这些的各种等同物和多个变形例。

并且，为了帮助理解实用新型，附图并没有按照实际的缩尺示出，有时夸张示出部分构成元素的尺寸。并且，在不同的实施例中，对于相同的构成元素有可能标注相同的附图标记。

为了便于说明，随意示出了附图中示出的各构成的大小以及厚度，所以本实用新型并不是一定限定于附图示出的情况。在附图中，为了明确表达多个层以及区域，放大示出了其厚度。另外，在附图中，为了便于说明，夸张示出了一部分层以及区域的厚度。

并且，当记载为层、膜、区域、板等的一部分位于其它部分“之上”或者“上表面”时，除了位于其它部分的“正上方”的情况之外，还包括其中间存在又一个其它部分的情况。相反，当记载为某一个部分位于其它部分的“正上方”时，表示中间不存在其它部分。并且，当记载为位于作为基准的部分“之上”或者“上表面”时，表示位于作为基准的部分的上方或者下方，并不是代表一定是位于朝重力相反方向的“之上”或者“上表面”。

并且，在整个说明书中，当记载为某一个部分“包括”某些构成元素时，在没有特别记载相反内容的情况下，表示还可以包括其它的构成元素，而不是排除其它的构成元素。

并且，在整个说明书中，当记载为“平面上”时，表示从上方观察对应部分时的结果，当记载为“截面上”时，表示从侧面观察垂直切割了对应部分的截面时的结果。

参照图1至图3，上述根据本实用新型一实施例的圆筒形电池1包括电极组件10、电池壳体20、盖板30以及端子40。

除了上述的构成元素之外，上述圆筒形电池1还可以包括第一集电板50以及/或者绝缘体60以及/或者绝缘垫片70以及/或者第二集电板80以及/或者封闭垫片90。

参照图1至图3，上述电极组件10包括具有第一极性的第一电极11、具有第二极性的第二电极12、夹在第一电极11与第二电极12之间的分离膜13以及覆盖第一电极11的至少一部分的绝缘层14。

上述第一电极11是正极或者负极，第二电极12相当于具有与第一电极11相反极性的电极。上述第一电极11以及上述第二电极12可以具有薄片形状。上述电极组件10可以具有例如凝胶卷(jelly-roll)形状。即，上述电极组件10可以通过以卷取中心C为基准卷取将第一电极11、分离膜13、第二电极12、分离膜13依次层叠至少一次形成的层叠体制造。在这种情况下，上述电极组件10的外周面上可以额外具备分离膜13，以便实现与电池壳体20的绝缘。

上述第一电极11以及上述第二电极12可以在长边端部包括未涂覆活性物质层的无涂层部11a、12a。上述第一电极11以及上述第二电极12可以在除了上述无涂层部11a、12a之外的区域包括涂覆有活性物质层的有涂层部11b、12b。

具体地，上述第一电极11包括第一电极集电体以及涂覆在第一电极集电体的一面或者两个面上的第一电极活性物质。在第一电极集电体上涂覆有第一电极活性物质的区域称为设在第一电极11的有涂层部(第一有涂层部)11b。上述第一电极集电体的宽度方向(与Z轴并列的方向)的一侧端部可以存在未涂覆第一电极活性物质的无涂层部(第一无涂层部)11a。上述无涂层部11a的至少一部分的本身被用作电极极耳。即，上述无涂层部11a发挥设在第一电极11的第一电极极耳的功能。设在上述第一电极11的无涂层部11a设在收容于电池壳体20内的电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的上部。

上述第二电极12包括第二电极集电体以及涂覆在第二电极集电体的一面或者两个面上的第二电极活性物质。在第二电极集电体上涂覆有第二电极活性物质的区域称为设在第二电极12的有涂层部(第二有涂层部)12b。上述第二电极集电体的宽度方向(与Z轴并列的方向)的另一侧端部可以存在未涂覆第二电极活性物质的无涂层部(第二无涂层部)12a。上述无涂层部12a的至少一部分的本身被用作电极极耳。即，上述无涂层部12a发挥设在第二电极12的第二电极极耳的功能。设在上述第二电极12的无涂层部12a设在收容于电池壳体20内的电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的下部。

设在上述第一电极11的无涂层部11a和设在上述第二电极12的无涂层部12a可以具有彼此向相反方向突出的形状。例如，参照图3以及图4，设在第一电极11的无涂层部11a可以朝电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的上部突出，设在第二电极12的无涂层部12a可以朝电极组件10的高度方向(与Z轴并列的方向)的下部突出。由此，设在上述第一电极的无涂层部11a以及设在第二电极的无涂层部12a可以是沿电极组件10的宽度方向、即圆筒形电池1的高度方向(与Z轴并列的方向)朝彼此相反的方向延伸突出的形状。

另一方面，上述有涂层部11b、12b可以包括与上述有涂层部11b、12b的中央区域相比上述活性物质层的厚度减少的滑坡部。例如，参照图4，上述第一电极11以及第二电极12每一个可以在一端部或者另一端部具备活性物质层的厚度减少的区域、即滑坡部。

滑坡现象表示通过包含电极活性物质的浆料的扩展，与浆料涂覆边界区域之外的区域相比，在浆料涂覆边界区域电极活性物质的涂覆量更少，从而涂覆边界区域的浆料具有大致倾斜的形状的现象。其中，如果将整个电极进行干燥，则包含在浆料中的溶剂蒸发，浆料体积减少，从而在涂覆有电极活性物质的区域与未涂覆的区域的边界附近出现更加严重的滑坡现象。

上述滑坡部可以形成在上述有涂层部11b、12b与上述无涂层部11a、12a的边界区域。例如，上述滑坡部可以分别设在上述第一电极11的一端部以及上述第二电极12的另一端部。即，设在上述第一电极11的有涂层部11b的滑坡部和设在上述第二电极12的有涂层部12b的滑坡部可以设在彼此相反的方向。例如，参照图4，第一电极11的滑坡部可以形成在卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的上部，第二电极12的滑坡部可以形成在与其相反方向、即卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的下部。

另一方面，设在上述第一电极11的有涂层部11b的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)长度可以比设在上述第二电极12的有涂层部12b的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的长度短。并且，设在上述第一电极11的有涂层部11b可以位于设在上述第二电极12的有涂层部12b的、卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的内侧。例如，参照图4，与设在第一电极11的有涂层部11b的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的长度相比，设在第二电极12的有涂层部12b的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的长度形成为更长。而且，参照图4，设在第一电极11的有涂层部11b的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的长度可以形成为比设在第二电极12的有涂层部12b中除了滑坡部之外的区域的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的长度短。这样的结构用于防止正极/负极的NP Ratio减少到100％以下从而锂金属析出。

另一方面，上述有涂层部11b、12b可以比上述分离膜13在卷取轴方向(与Z轴并列的方向)上不进一步突出。即，如果上述有涂层部11b、12b比分离膜13在卷取轴方向(与Z轴并列的方向)上更加突出，则第一电极11与第二电极12接触的可能性有可能变大。如果这样，则在接触区域出现内部短路，有可能提高起火危险。因此，重要的是上述有涂层部11b、12b在卷取轴方向(与Z轴并列的方向)上比分离膜13不会进一步突出。即，优选地，上述有涂层部11b、12b位于上述分离膜13的内侧。

为了将第一电极11与第二电极12的接触可能性最小化，本实用新型的第一电极11可以包括同时覆盖上述无涂层部的至少一部分以及上述有涂层部的至少一部分的至少一个绝缘层14。通过上述绝缘层14，能够有效地防止第一电极11与第二电极12的电气接触。更加具体地，能够有效地防止设在第一电极11的无涂层部11a与设在第二电极12的有涂层部12b的电气接触。

上述绝缘层14可以设在上述第一电极11的至少一面。例如，上述绝缘层14可以设在上述第一电极11的两个面。虽然在图4等中未示出，在图4中，分离膜13不仅位于第一电极11的右侧，还位于左侧，位于左侧的分离膜13的左侧设有又一个其它第二电极12。因此，为了防止与位于左侧以及右侧的第二电极12的电气接触，优选地，绝缘层14设在第一电极11的两个面。

上述绝缘层14可以设在第一电极11的区域中、有可能与设在第二电极12的有涂层部12b面对的整个区域。例如，上述绝缘层14的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的一端部可以位于与上述分离膜13的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的一端部相同的高度或者一端部的外侧。更加具体地，以图4为例进行说明，则上述绝缘层14的卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的一端部可以位于与上述分离膜13的卷取轴方向的一端部相同的高度。分离膜13在第一电极11与第二电极12之间向卷取轴方向(与Z轴并列的方向)突出，所以能够在一定程度上防止第一电极11与第二电极12之间的电气接触。但是，在圆筒形电池1内部有可能发生第一电极11或者第二电极12的迂回等活动，所以不能排除第二电极12位于分离膜13的末端附近的可能性。因此，在由于出现迂回等活动从而第二电极12位于分离膜13的末端或者或者第二电极12向分离膜13的末端的外侧突出的情况下，无法避免第一电极11与第二电极12的电气接触。或者，由于某种原因分离膜13受损的情况下，无法避免第一电极11与第二电极12的电气接触。因此，为了即使发生这种情况也能够防止第一电极11与第二电极12的电气接触，优选地，设在第一电极11的绝缘层14至少延伸到与分离膜13的一端部相同的高度或者延伸到一端部的外侧。

需要说明的是，在上述绝缘层14覆盖设在第一电极11的无涂层部11a的整体的情况下，第一电极11无法起到电极的作用，所以绝缘层14应该仅覆盖设在第一电极11的无涂层部11a的一部分。即，上述无涂层部11a可以具有朝上述绝缘层14的外侧进一步突出的形状。

上述绝缘层14可以是设在上述无涂层部11a与上述有涂层部11b的边界区域上的绝缘涂层或者绝缘带。需要说明的是，绝缘层14的形状并不限定于此，只要是绝缘层14在确保绝缘性能的同时能够粘贴于第一电极11的形状，则均可以应用于本实用新型。另一方面，为了确保绝缘性能，上述绝缘层14可以包含例如油性SBR粘合剂以及铝氧化物。

上述绝缘层14可以同时覆盖上述无涂层部11a的至少一部分以及上述有涂层部11b的至少一部分。例如，上述绝缘层14可以设在上述有涂层部11b与上述无涂层部11a的边界区域上。例如，上述绝缘层14可以覆盖上述滑坡部的至少一部分。

例如，在设在上述第一电极11的无涂层部11a的整体区域中，上述绝缘层14可以延伸到从上述无涂层部11a与有涂层部11b的边界地点起的大致0.3～5mm地点。更加优选地，在设在上述第一电极11的无涂层部11a的整体区域中，上述绝缘层14可以延伸到从上述无涂层部11a与有涂层部11b的边界地点起的大致1.5～3mm地点。

在没有绝缘层14的情况下，存在因第一电极11与第二电极12接触从而发生内部短路的可能性，所以优选地，绝缘层14延伸到不会引起第一电极11与第二电极12的电气接触的程度的位置。

另一方面，在设在上述第一电极11的有涂层部11b的整体区域中，上述绝缘层14可以延伸到从上述无涂层部11a与有涂层部11b的边界地点起的大致0.1～3mm地点。更加优选地，在设在上述第一电极11的有涂层部11b的整体区域中，上述绝缘层14可以延伸到从上述无涂层部11a与有涂层部11b的边界地点起的大致0.2～0.5mm地点。

在绝缘层14覆盖设在第一电极11的有涂层部11b的一部分时，发生电池容量的损失，所以需要将绝缘层14的有涂层部覆盖长度最小化。但是，设在第一电极11的有涂层部11b有可能与第二电极12接触，所以为了防止接触，绝缘层14一定要覆盖设在第一电极11的有涂层部11b的至少一部分。

另一方面，参照图4进行说明，上述分离膜13可以具有比上述第一电极11的另一端部以及上述第二电极12的一端部进一步朝外侧突出的形状。为了便于说明，参照图4说明，在图4中的一端部表示附图中卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的上部方向的端部，另一端部表示附图中卷取轴方向(与Z轴并列的方向)的下部方向的端部。因此，上述分离膜13可以具有比第一电极11的下端部进一步向外侧突出，并且比第二电极12的上端部进一步向外侧突出的形状。另一方面，上述分离膜13不比第一电极11的上端部进一步突出。这是为了使得第一电极11的上端部、即无涂层部11a发挥设在第一电极11的无涂层部11a的功能。相同地，上述分离膜13不比第二电极12的下端部进一步突出。这是为了使得第二电极12的下端部、即无涂层部12a发挥设在第二电极12的无涂层部12a的功能。

另一方面，隔着上述分离膜13与上述绝缘层14面对的上述第二电极12的一端部可以具有比上述分离膜13的一端部没有进一步向外侧突出的形状。例如参照图4说明，上述第一电极11的一端部设有绝缘层14，与上述绝缘层14面对的第二电极12的一端部比上述分离膜13进一步朝内侧定位。因此，即使第一电极11的一端部朝分离膜13的外侧突出，因为第二电极12的一端部位于分离膜13的内侧，所以明显降低第一电极11与第二电极12的接触可能性。

参照图1以及图2，上述电池壳体20是在下端形成有开放部的大致圆筒形的收容体，例如以金属等具有导电性的材质构成。上述电池壳体20的材质例如可以是铝。将具备开放部的上述电池壳体20的底部称为开放端(opened end)。上述电池壳体20的侧面(外周面)和上表面可以一体形成。上述电池壳体20的上表面(与X-Y平面并列的面)具有大致平整(flat)的形状。将位于上述开放端的相反侧的上表面称为堵塞端(closed end)。上述电池壳体20通过形成在下方的开放部收纳电极组件10，并且一同收容电解质。

上述电池壳体20与电极组件10电连接。上述电池壳体20可以与上述第一电极11以及上述第二电极12中的一个电连接。例如上述电池壳体可以与电极组件10的第二电极12电连接。在这种情况下，上述电池壳体20可以具有与第二电极12相同的极性。

参照图2以及图15，上述电池壳体20可以具备形成在其下端的卷边部21以及压接部22。上述卷边部21位于电极组件10的下部。上述卷边部21通过压入电池壳体20的外周面边围形成。上述卷边部21防止有可能具有与电池壳体20的宽度大致对应尺寸的电极组件10通过形成在电池壳体20下端的开放部脱落，可以发挥放置盖板30的支承部的功能。

上述压接部22形成在卷边部21的下部。上述压接部22具有以包裹配置在卷边部21下方的盖板30的外周面以及盖板30下面的一部分的方式延伸并弯折的形状。

需要说明的是，本实用新型不排除电池壳体20不具备这样的卷边部21以及/或者压接部22的情况。即，在本实用新型中，在电池壳体20不具备卷边部21以及/或者压接部22的情况下，电极组件10的固定以及/或者电池壳体20的密封可以通过例如追加应用对于电极组件10能够起到阻挡器的功能的部件等方式实现。并且，如果本实用新型的圆筒形电池1包括盖板30时，电极组件10的固定以及/或者电池壳体20的密封可以通过例如追加应用能够放置盖板30的结构体以及/或者焊接电池壳体20与盖板30之间等方式实现。即，上述盖板30可以对上述电池壳体的开放端进行密封。

上述电池壳体20的堵塞端、即构成上表面的区域可以具有约0.5mm至1.0mm范围的厚度，更加优选地，可以具有约0.6mm至0.8mm范围的厚度。上述电池壳体20的构成外周面的侧壁部可以具有约0.3mm至0.8mm范围的厚度，更加优选地，可以具有约0.40mm至0.60mm范围。根据本实用新型一实施例，电池壳体20可以形成有镀金层。在这种情况下，上述镀金层可以包括例如镍Ni。上述镀金层的厚度可以是约1.5μm至6.0μm范围。

上述电池壳体20的厚度越薄，内部空间越大，由此提高能量密度，从而能够制造出具有大容量的圆筒形电池1。相反，厚度越厚，在进行***测试时不会向相邻电池单元连续地传递火焰，从而从安全性角度更加有利。

镀金层的厚度越薄，越容易腐蚀，越厚，制造工序变得越难或者发生镀金剥离的可能性变大。需要考虑到这些条件，设定最佳的电池壳体20的厚度，设定最佳的镀金层的厚度。进一步地，需要考虑到这些条件，分别控制电池壳体20的堵塞端(底部)的厚度以及侧壁部的厚度。

参照图2以及图15，为了确保刚性，上述盖板30例如可以以金属材质构成。上述盖板30可以覆盖形成在电池壳体20下端的开放部。即，上述盖板30构成圆筒形电池1的下面。在本实用新型的圆筒形电池1中，上述盖板30在具有导电性的金属材质的情况下也可以不具有极性。不具有极性可以表示上述盖板30与电池壳体20以及端子40电气绝缘。因此，上述盖板30可以不发挥正极端子40或者负极端子40的功能。因此，上述盖板30可以与电极组件10以及电池壳体20电连接，还可以不连接，其材质也不是一定要是导电性金属。

在本实用新型的电池壳体20具备卷边部21的情况下，上述盖板30可以放在形成于电池壳体20的卷边部21上。并且，在本实用新型的电池壳体20具备压接部22的情况下，上述盖板30可以通过压接部22得到固定。为了确保电池壳体20的气密性，上述盖板30与电池壳体20的压接部22之间可以夹着封闭垫片90。另一方面，如上说明，本实用新型的电池壳体20可以不具备卷边部21以及/或者压接部22，在这种情况下，为了确保电池壳体20的气密性，上述封闭垫片90可以夹在设在电池壳体20开放部侧的用于固定的结构体与盖板30之间。

参照图15以及图16，上述盖板30还可以具备通气部31，通气部31用于防止因在电池壳体20内部产生的气体而内压超过既定数值。上述通气部31相当于盖板30中具有比周边区域更薄的厚度的区域。上述通气部31在结构上比周边区域脆弱。因此，如果上述圆筒形电池1发生异常从而电池壳体20的内部压力增加到一定水平以上，则通气部31破裂，排出在电池壳体20内部生成的气体。可以通过例如在盖板30的一面或者两个面上进行切除(noching)，局部减少电池壳体20的厚度从而形成上述通气部31。

根据本实用新型一实施例的圆筒形电池1，如后面说明，具有正极端子以及负极端子均存在于上部的结构，由此上部的结构比下部的结构更加复杂。因此，为了顺利地排出在上述电池壳体20内部产生的气体，可以在构成圆筒形电池1下面的盖板30形成通气部31。如图15示出，优选地，上述盖板30的下端部位于电池壳体20的下端部的上方。在这种情况下，即使上述电池壳体20的下端部抵接到地面或者抵接到用于构成模块或电池组的壳体的底面，盖板30也不会抵接到地面或者用于构成模块或电池组的壳体的底面。因此，能够防止由于圆筒形电池1的重量使通气孔31破裂的压力与设计值不同的现象，由此能够确保通气孔31的破裂顺利性。

另一方面，在上述通气孔31具有如图15以及图16示出的闭环形状的情况下，从破裂容易性角度，从盖板30的中心部起到达通气孔31的距离越远越有利。这是因为当作用有相同的通气压力时，从上述盖板30的中心部起到达通气孔31的距离越远，作用于通气孔31的力变大，越容易破裂。并且，从排出气体的顺利性角度，从盖板30的中心部起到达通气孔31的距离越远越有利。从这些观点出发，上述通气孔31沿从盖板30的边缘边围区域向下方(以图15为基准的朝向下方的方向)突出的大致平整区域的边缘边围形成时有利。

在本实用新型的图16中示出了上述通气孔31以在盖板30上划出大致圆形的方式连续形成的情况，但是本实用新型并不限定于此。上述通气孔31还可以在盖板30上划出大致圆形的方式非连续地形成，还可以形成为大致直线形状或者除此之外的其它形状。

参照图1至图3以及图11至图13，上述端子40以具有导电性的金属材质构成，贯通位于形成在电池壳体20的上表面、即电池壳体20一侧的开放部的相反侧的面(与X-Y平面并列的面)。上述端子40例如与电极组件10的第一电极11的无涂层部11a电连接。在这种情况下，上述端子40具有第一极性。因此，上述端子40在本实用新型的圆筒形电池1中能够发挥第一电极端子的功能。在上述端子40这样具有第一极性的情况下，端子40与具有第二极性的电池壳体20电气绝缘。上述端子40与电池壳体20之间的电气绝缘可以通过各种方式实现。例如，可以通过在上述端子40与电池壳体20之间夹着后面说明的绝缘垫片70从而实现绝缘。与此不同地，可以在上述端子40的一部分形成绝缘性涂层，从而实现绝缘。或者，还可以采用在结构上牢固地固定端子40以避免上述端子40与电池壳体20接触的方式。或者，可以应用上述说明的方式中的多种方式。

上述端子40可以包括端子露出部41以及端子***部42。上述端子露出部41可以向电池壳体20的外侧露出。上述端子露出部41可以位于电池壳体20的上表面的大致中心部。上述端子露出部41的最大宽度可以形成为比由于端子40贯通从而形成于电池壳体20的孔的最大宽度大。上述端子***部42可以贯通电池壳体20上表面的大致中心部从而与第一电极11的无涂层部11a电连接。上述端子***部42可以铆接(rivet)结合于电池壳体20的内侧面上。即，上述端子***部42的端部可以具有朝电池壳体20的内侧面打弯的形状，由此，端子***部42端部的最大宽度可以形成为比由于端子***部42的贯通从而形成的电池壳体20的孔的最大宽度更大。

在本实用新型的一实施例中，向上述电池壳体20的上表面和上述电池壳体20的外侧露出的端子40具有彼此相反的极性，并且可以朝向相同的方向。并且，上述端子40与电池壳体20的上表面之间可以形成有台阶。具体地，在上述电池壳体20的上表面整体具有平整的形状或者具有从其中心部向上方突出的形状的情况下，端子40的端子露出部41可以比电池壳体20的上表面进一步向上部突出。相反，在上述电池壳体20的上表面具有从其中心部向下方、即朝向电极组件10的方向凹陷的形状的情况下，电池壳体20的上表面可以比电池端子40的端子露出部41进一步向上部突出。

另一方面，在上述电池壳体20的上表面具有从其中心部向下方、即朝向电极组件10的方向凹陷的形状的情况下，根据凹陷的深度以及电池端子40的端子露出部41具有的厚度，电池壳体20的上表面和端子露出部41的上表面可以形成同一平面。在这种情况下，上述电池壳体20的上表面与端子露出部41之间可以不形成台阶。

另一方面，在本实用新型的圆筒形电池1具备第一集电板50的情况下，端子***部42的中心区域可以与第一集电板50结合。上述端子***部42的中心区域可以具有例如大致圆筒形形状。上述端子***部42的中心区域的底面的直径可以设定为约6.2mm。

上述端子***部42中心区域的底面与第一集电板50之间的结合可以通过例如激光焊接或者超声波焊接实现。

上述激光焊接可以通过形成于电极组件10卷取中心C的孔照射激光在第一集电板50的一面上形成激光焊接线从而实现。上述激光焊接线可以形成为在第一集电板50一面中划出与端子***部42中心区域的底面大致同心圆的形状。上述焊接线可以连续形成或者局部非连续地形成。

上述同心圆形状的焊接线可以具有端子***部42中心区域的底面直径的约60％至80％的直径。例如，上述端子***部42中心区域的底面直径为约6.2mm时，焊接线划出的圆的直径优选地在约4.0mm以上。在上述焊接线划出的圆的直径形成为过小的情况下，有时焊接的结合力不足。相反，在上述焊接线划出的圆的直径形成为过大的情况下，有可能加大由热以及/或者焊接飞溅等导致电极组件10受损的顾虑。上述超声波焊接可以通过形成于电极组件10卷取中心C的孔***用于进行超声波焊接的焊接棒来进行。通过上述超声波焊接形成的焊接部形成在端子***部42中心区域的底面与第一集电板50的接触界面内。通过上述超声波焊接形成的焊接部可以形成在具有端子***部42中心区域的底面的约30％至80％的直径的同心圆整体内。例如，在上述端子***部42中心区域的底面的直径为约6.2mm的情况下，通过超声波焊接形成的焊接部划出的圆的直径优选为约2.0mm以上。在通过上述超声波焊接形成的焊接部所划出的圆的直径形成为过小的情况下，有时焊接结合力不足。相反，在通过上述超声波焊接形成的焊接部所划出的圆的直径形成为过大的情况下，有可能加大由热以及/或者振动等导致电极组件10受损的顾虑。

上述绝缘垫片70夹在电池壳体20与端子40之间，防止具有彼此相反极性的电池壳体20与端子40彼此接触。由此，具有大致平整的形状的电池壳体20的上表面发挥圆筒形电池1的第二电极端子的功能。

参照图11以及图12，上述绝缘垫片70可以包括垫片露出部71以及垫片***部72。上述垫片露出部71夹在端子40的端子露出部41与电池壳体20之间。上述垫片***部72夹在端子40的端子***部42与电池壳体20之间。上述垫片***部72在铆接(reveting)端子***部42时一同变形，从而可以紧贴于电池壳体20的内侧面。上述绝缘垫片70例如可以以具有绝缘性的树脂材质构成。

参照图12，上述绝缘垫片70的垫片露出部71可以具有包裹端子40的端子露出部41外周面的方式延伸的形状。在这样绝缘垫片70覆盖端子40外周面的情况下，能够防止将母线等电连接部件结合于电池壳体20上表面以及/或者端子40的过程中发生短路。虽然附图中未示出，上述绝缘垫片70的垫片露出部71还可以具有除了端子露出部41外周面之外还一起覆盖上表面的一部分的方式延伸的形状。

在上述绝缘垫片70以树脂材质构成的情况下，绝缘垫片70可以通过热熔接与上述电池壳体20以及端子40结合。在这种情况下，能够加强绝缘垫片70与端子40的结合界面以及绝缘垫片70与电池壳体20的结合界面中的气密性。另一方面，在上述绝缘垫片70的垫片露出部71具有延伸到端子露出部41上表面的形状的情况下，端子40可以通过嵌入成型与绝缘垫片70结合。

根据本实用新型的一实施例，上述绝缘垫片70、绝缘体60以及封闭垫片90可以以彼此相同的材质形成。需要说明的是，这并不是必须的。绝缘垫片70以及绝缘体60的厚度可以彼此相同。需要说明的是，这并不是必须的。如果它们的厚度彼此不同，则绝缘体60的厚度可以比绝缘垫片70的厚度更薄，相反也可以。

在上述电池壳体20的上表面、即堵塞部20a外表面中、除了上述端子40以及上述绝缘垫片70占据的区域之外的剩余区域整体相当于具有与上述端子40相反极性的第二电极端子。与此不同地，在本实用新型中，在省略了上述绝缘垫片70而在端子40的一部分具备绝缘涂层的情况下，电池壳体20的上表面中、除了具有绝缘涂层的端子40占据的区域之外的剩余区域整体可以发挥第二电极端子的功能。

上述电池壳体20的圆筒形侧壁可以与堵塞部20a形成为一个整体(one piece)，以使在与第二电极端子之间不存在非连续部分。从上述电池壳体20侧壁到堵塞部20a的连接可以是缓慢的曲线。需要说明的是，本实用新型并不限定于此，连接部位可以包括至少一个具有预定角度的角部。

参照图11至图14，上述第一集电板50可以结合于电极组件10的上部。上述第一集电板50以具有导电性的金属材质构成，并且可以与第一电极的无涂层部11a电连接。虽然附图中未示出，上述第一集电板50可以在其下面具备放射状形成的多个凹凸。在形成有上述凹凸的情况下，可以按压第一集电板50，从而将凹凸压入第一电极的无涂层部11a。

参照图3以及图13，上述第一集电板50可以结合于第一电极11的无涂层部11a端部。上述第一电极11的无涂层部11a与第一集电板50之间的结合可以通过例如激光焊接实现。上述激光焊接可以以融化第一集电板50母材的一部分的方式实现，还可以在第一集电板50与第一电极11的无涂层部11a之间夹着用于焊接的焊料的状态下实现。在这种情况下，优选地，上述焊料具有比第一集电板50和第一电极的无涂层部11a更低的熔点。

参照图3以及图14，上述第一集电板50可以结合于第一电极的无涂层部11a的端部向与第一集电板50并列的方向弯折形成的结合面上。上述第一电极的无涂层部11a的弯折方向可以是例如朝向电极组件10的卷取中心C的方向。在上述第一电极的无涂层部11a具有这样的弯折形状的情况下，缩小了第一电极的无涂层部11a所占据的空间，能够提高能量密度。并且，由于上述第一电极的无涂层部11a与第一集电板50之间的结合面积的增加，可以得到提高结合力以及减少电阻的效果。

参照图2、图3以及图11，上述绝缘体60可以设在电极组件10的上端与电池壳体20的内侧面之间或者结合于电极组件10上部的第一集电板50与电池壳体20的内侧面之间。上述绝缘体60能够防止第一电极11的无涂层部11a与电池壳体20之间的接触以及/或者第一集电板50与电池壳体20之间的接触。除此之外，上述绝缘体60还可以夹在电极组件10外周面的上端与电池壳体20内侧面之间。上述第一集电板50可以是完全横穿电极组件10的外周面上端延伸的板。需要说明的是，本实用新型并不限定于此，上述第一集电板50还可以局部横穿电极组件10的外周面上端延伸形成。

根据本实用新型一实施例的圆筒形电池1具备绝缘体60的情况下，端子40的端子***部42可以通过绝缘体60后与第一集电板50或者第一电极11的无涂层部11a结合。

上述绝缘体60可以具有与卷取中心C相邻的开口。上述开口使得端子40的端子***部42直接与第一集电板50接触。

在本实用新型的一实施例中，上述端子***部42的平面形状可以是圆形，但是并不限定于此。可选地，上述端子***部42可以具有多边形、星形、具有从中央延伸的柱的形状等。

参照图2、图3以及图15，上述第二集电板80结合于电极组件10的下部。上述第二集电板80以具有导电性的金属材质构成，并且可以与第二电极12的无涂层部12a连接。并且，上述第二集电板80可以与电池壳体20电连接。如图15示出，上述第二集电板80可以夹在电池壳体20内侧面与封闭垫片90之间固定。与此不同地，上述第二集电板80还可以焊接于电池壳体20内壁面。

虽然附图中未示出，上述第二集电板80可以具备放射状形成在其一面上的多个凹凸。在形成有上述凹凸的情况下，可以按压第二集电板80将凹凸压入第二电极12的无涂层部12a。

参照图3以及图13，上述第二集电板80可以结合于第二电极12的无涂层部12a的端部。上述第二电极12的无涂层部12a与第二集电板80之间的结合可以通过例如激光焊接实现。上述激光焊接可以以融化第二集电板80母材的一部分的方式实现，还可以在第二集电板80与第二电极12的无涂层部12a之间夹着用于焊接的焊料的状态下实现。在这种情况下，优选地，上述焊料具有比第二集电板80和第二电极12的无涂层部12a更低的熔点。

参照图3以及图14，上述第二集电板80可以结合于与第二电极12的无涂层部12a端部向与第二集电板80并列的方向弯折形成的结合面上。上述第二电极12的无涂层部12a的弯折方向可以是例如朝向电极组件10的卷取中心C的方向。在上述第二电极12的无涂层部12a具有这样弯折的形状的情况下，缩小第二电极12的无涂层部12a所占据的空间，能够提高能量密度。并且，根据这样的结构，增加上述第二电极12的无涂层部12a与第二集电板80之间的结合面积，从而能够得到提高结合力以及减少电阻的效果。

参照图3、图15以及图17，上述第二集电板80可以包括从中心部大致放射状延伸并且彼此隔开的多个副板81。在这种情况下，多个副板81分别可以与第二电极12的无涂层部12a以及电池壳体20结合。另一方面，上述第二集电板80的端部、即副板81的端部可以与电池壳体20侧壁的内侧面电连接，如图15示出。

在上述第二集电板80包括这样彼此隔开的多个副板81的情况下，第二集电板80覆盖电极组件10下面的局部。因此，充分地确保在上述电极组件10产生的气体可通过盖板30移动的空间，顺利地向圆筒形电池1下方排出气体。另一方面，如上所述，具备多个副板81的第二集电板80的结构还可以应用于上述说明的第一集电板50。

参照图15，上述封闭垫片90可以具有包裹上述盖板30的大致环形形状。上述封闭垫片90可以同时覆盖盖板30的下面、上表面以及侧面。封闭垫片90的部位中覆盖盖板30上表面的部位的半径方向长度可以比封闭垫片90的部位中覆盖上述盖板30下面的部位的半径方向长度短或者相同。如果封闭垫片90的部位中覆盖盖板30上表面的部位的半径方向长度过长，则在上下压缩电池壳体20的整形工序中封闭垫片90加压第二集电板80，从而有可能出现第二集电板80受损或者电池壳体20受损。因此，需要将封闭垫片90的部位中覆盖盖板30上表面的部位的半径方向长度维持在较小水平。

参照图1以及图2，根据本实用新型一实施例的圆筒形电池1在其长度方向(与Z轴并列的方向)的一侧具备具有第一极性的电池端子40以及与电池端子40电气绝缘并且具有第二极性的电池壳体20的堵塞部20a。即，上述电池端子40可以发挥第一电极端子的功能，电池壳体20的堵塞部20a可以发挥第二电极端子的功能。这样，根据本实用新型一实施例的圆筒形电池1，具有彼此相反极性的一对电极端子位于相同的方向上，所以在将多个圆筒形电池1电连接的情况下，可以将母线等电连接部件仅配置在圆筒形电池1的一侧。这将带来简化电池组结构以及提高能量密度的效果。

并且，上述圆筒形电池1具有能够将具有大致平整的形状的电池壳体20的一面、即堵塞部20a的外表面用作第二电极端子的结构，从而在将母线等电连接部件接合于第二电极端子时，能够确保充分的接合面积。由此，上述圆筒形电池1能够确保电连接部件与第二电极端子之间的充分的接合强度，能够将接合部位中的电阻降低至理想水平。

参照图1，本实用新型的圆筒形电池1的电池端子40以及电池壳体20的堵塞部20a的外表面分别连接有母线B。在上述电池端子40以及堵塞部20a每一个中，为了充分确保用于结合母线B的面积，电池端子40中向电池壳体20外侧露出的区域、即端子露出部41的上表面的宽度D1可以设定为堵塞部20a外表面的宽度、即电池壳体20上表面的宽度D2的约10％至60％。

另一方面，根据图5实施例的电极组件10具有在上述图3的实施例的电极组件10中无涂层部11a、12a弯折的结构。

参照图3以及图5，根据本实用新型另一实施例的电极组件10可以具有无涂层部11a、12a的至少一部分向芯体侧弯折的结构。例如，上述无涂层部11a、12a的至少一部分区间可以沿电极组件10的圆周方向被分割，由此可以形成多个分切片F。其中，上述多个分切片F可以具有向芯体侧弯折并且重叠多层的结构。例如多个分切片可以通过激光切除形成。分切片可以通过超声波切割或冲孔等公知的金属箔切割工序形成。

为了防止在弯折加工无涂层部11a、12a时活性物质层以及/或者绝缘层14受损，优选地，分切片之间的切断线下端与活性物质层之间留出预定的间隔。这是因为在弯折无涂层部11a、12a时应力集中于切断线下端附近。优选地，间隔为0.2至4mm。如果间隔调节在对应的数值范围，则能够防止切断线下端附近的活性物质层以及/或者绝缘层14因弯折加工无涂层部11a、12a时产生的应力受损。并且，间隔能够防止分切片的切除或者切割时的公差导致的活性物质层以及/或者绝缘层14的受损。

上述无涂层部11a、12a的弯折方向可以是例如朝向电极组件10的卷取中心C的方向。在上述无涂层部11a、12a具有这样弯折的形状的情况下，缩小无涂层部11a、12a所占据的空间，从而能够提高能量密度。并且，增加了上述无涂层部11a、12a与集电板50、80(参照图14)之间的结合面积，能够获得提高结合力以及减少电阻的效果。

参照图5以及图6，设在第一电极11的无涂层部11a可以朝一方向弯折。例如，在图6中，+X方向可以是朝向芯体侧的方向。这样，无涂层部11a朝芯体侧弯折的情况下，第一电极11的无涂层部11a有可能超越分离膜13接近第二电极12侧。因此，优选地，在设在上述第一电极11的无涂层部11a的两个面中朝向芯体侧的一面，上述绝缘层14延伸到上述无涂层部11a的末端。根据这样的结构，即使无涂层部11a朝芯体侧弯折后超越分离膜13接近第二电极12侧，也能够防止第一电极11与第二电极12的电气接触。因此能够有效地防止圆筒形电池1的内部短路。

在上述无涂层部11a如上所述具备多个分切片F的情况下，多个分切片F可以沿半径方向弯折后彼此重叠。在这种情况下，在多个分切片F重叠的区域(以虚线圆表示的区域)可以省略绝缘层14以使分切片F之间的可以实现电连接。在分切片F重叠的区域省略绝缘层的结构还可以应用于下面说明的剩余的实施例中。

另一方面，参照图6，在上述无涂层部11a的两个面中与朝向芯体侧的一面相反侧的面，可以仅在局部区域具备绝缘层14。即，在上述无涂层部11a的两个面中与朝向芯体侧的一面相反侧的面的剩余部分区域，无涂层部11a可以向外部露出。因此，通过与朝向芯体侧的一面相反侧的面露出的无涂层部11a，可以与设在相邻的第一电极11的无涂层部11a或者第一集电板50电气接触。即，上述无涂层部11a在上述无涂层部11a的整体区域中没有被上述绝缘层14覆盖的区域可以与上述第一集电板50电气结合。而且，上述无涂层部11a在上述无涂层部11a的整体区域中没有被上述绝缘层14覆盖的区域通过焊接可以与上述第一集电板50结合。上述焊接可以是例如激光焊接。上述激光焊接可以以融化第一集电板50母材的一部分的方式实现，还可以在第一集电板50与无涂层部11a之间夹着用于焊接的焊料的状态下实现。在这种情况下，优选地，上述焊料具有比第一集电板50和无涂层部11a更低的熔点。另一方面，除了激光焊接之外，还可以利用电阻焊接、超声波焊接等，但是焊接方法并不限定于这些。

参照图7，上述绝缘层14可以具有包裹上述无涂层部11a的末端的形状。具体地，上述绝缘层14可以具有包裹上述无涂层部11a的末端面的结构。例如，在弯折的无涂层部11a的长度较长的情况下，与第二电极12接触的可能性增加。而且，存在弯折的无涂层部11a因活动或外压而进一步弯折的可能性。这时，无涂层部11a的末端面与第二电极12接触的可能性增加。但是，根据本实用新型的如上所述的结构，即使无涂层部11a进一步弯折或变形，由于绝缘层14覆盖到无涂层部11a的末端面，所以也能够防止第一电极11与第二电极12的电气接触。

参照图8，在上述无涂层部11a的两个面中与朝向芯体侧的一面相反侧的面，上述绝缘层14可以延伸到上述无涂层部11a的弯折地点。虽然附图中未示出，图8的第一电极11的左侧设有另一个分离膜13以及另一个第二电极12。即，第一电极11除了具有与位于第一电极11右侧的第二电极12电气接触的可能性之外，还具有与位于第一电极11左侧的第二电极12电气接触的可能性。但是，根据本实用新型的如上所述的结构，能够确切地防止与位于第一电极11两侧的第二电极12的电气接触。

图9是本实用新型的对比例，是示出了不具备绝缘层14的电极组件10的截面的图。参照图9，在第一电极11的无涂层部11a与有涂层部11b的边界区域没有设有额外的绝缘层14。根据这样的结构，在由于第一电极11或者第二电极12的迂回等出现活动时，第二电极12位于分离膜13的末端或者第二电极12比分离膜13末端进一步向外突出，从而有可能出现第一电极11和第二电极12的电气接触。或者，由于某种原因分离膜13受损的情况下，有可能出现第一电极11与第二电极12的电气接触。在这种情况下，在具有如图9结构的电极组件10中，无法避免第一电极11与第二电极12的电气接触导致的内部短路的发生。因此，增大起火危险。

图10是用于说明圆筒形电池1内的多个短路情形中的功率分布的曲线图。参照图10，可以将在圆筒形电池1内有可能发生的短路情形设想为下面的四种。

(1)，设在正极的有涂层部与设在负极的有涂层部电气接触的情况，(2)，设在正极的有涂层部与设在负极的无涂层部电气接触的情况，(3)，设在负极的有涂层部与设在正极的无涂层部电气接触的情况，(4)，设在正极的无涂层部与设在负极的无涂层部电气接触的情况。

参照图10可以得知，在设在负极的有涂层部与设在正极的无涂层部电气接触的(3)号情形中呈现出最高的功率。即，设在负极的有涂层部与设在正极的无涂层部电气接触(3)号情形中呈现出最高的起火可能性。这是因为电阻非常低，所以短路电流大，由此温度快速上升。

因此，考虑到本实用新型的电极组件10的结构时，需要摸索出能够防止设在负极的有涂层部与设在正极的无涂层部的电气接触的结构。

针对这样的技术问题锐意研讨的，本实用新型的实用新型人得出了只要在设在正极的无涂层部的至少一部分区域具备绝缘层14则能够有效地防止与设在负极的有涂层部的电气接触的结果，从而完成了本实用新型。即，上述第一电极11可以是正极。需要说明的是，第一电极11并不是一定是限定于正极，还可以成为负极。另外，在本实用新型中，并不排除在第二电极12具备绝缘层14。即，可以在正极和负极均具备上述绝缘层14。在这种情况下，能够防止有可能发生的所有的短路情形。

优选地，圆筒形电池1可以是例如形状系数的比值(圆筒形电池单元的直径除以高度的值，即定义为相对于高度H的、直径Φ的比值)大约大于0.4的圆筒形电池。

其中，形状系数表示示出圆筒形电池的直径以及高度的值。根据本实用新型一实施例的圆筒形电池可以是例如46110电池、48750电池、48110电池、48800电池、46800电池。在形状系数示出的数值中，前面的两个表示电池的直径，其后面的两个数字表示电池的高度，最后的数字0表示电池的截面为圆形。

根据本实用新型一实施例的电池是大致圆筒形形状的电池，可以是直径约为46mm，其高度约为110mm，形状系数的比值约为0.418的圆筒形电池。

根据另一实施例的电池是大致圆筒形形状的电池，可以是直径约为48mm，其高度约为75mm，形状系数的比值约为0.640的圆筒形电池。

根据又一实施例的电池是大致圆筒形形状的电池，可以是直径约为48mm，其高度约为110mm，形状系数的比值约为0.418的圆筒形电池。

根据又一实施例的电池是大致圆筒形形状的电池，可以是直径约为48mm，其高度约为80mm，形状系数的比值约为0.600的圆筒形电池。

根据又一实施例的电池是大致圆筒形形状的电池，可以是直径约为46mm，其高度约为80mm，形状系数的比值约为0.575的圆筒形电池。

以前使用了形状系数的比值约为0.4以下的电池。即，以前使用了例如18650电池、21700电池等。18650电池单元的直径约为18mm，其高度约为65mm，形状系数的比值是0.277。21700电池的直径约为21mm，其高度约为70mm，形状系数的比值是0.300。

参照图18，根据本实用新型一实施例的电池组3包括如上所述的根据本实用新型一实施例的多个圆筒形电池1电连接的电池集合体以及收容该集合体的电池组壳体2。在本实用新型的附图中，为了便于示出，省略示出了用于电连接的母线、冷却单元、功率端子等部件。

参照图19，根据本实用新型一实施例的汽车5可以是例如电动汽车、混合动力汽车、***式混合动力汽车，包括根据本实用新型一实施例的电池组3。上述汽车5包括四轮汽车以及两轮汽车。上述汽车5从根据本实用新型一实施例的电池组3得到供电而进行操作。

下面，对于根据本实用新型的圆筒形电池中使用的正极活性物质的实施例进行说明。

在实施例中，“一次颗粒”表示利用扫描电子显微镜或者背向散射电子衍射图案分析仪(Electron Back Scatter Diffraction；EBSD)，在5000倍至20000倍的视野中观察时不存在外观粒界的颗粒单位。“一次颗粒的平均粒径”表示测量在扫描电子显微镜或者EBSD图像中观察到的多个一次颗粒的粒径之后计算的它们的算术平均值。

“二次颗粒”是多个一次颗粒凝聚形成的颗粒。在本实用新型中，为了与几十～几百个一次颗粒凝聚形成的现有的二次颗粒区分，将十个以下的一次颗粒凝聚的二次颗粒称为类似单颗粒。

在本实用新型中，“比表面积”是按照BET方法测量的，具体地，可以利用BEL Japan公司的BELSORP-mino II，根据液氮温度下(77K)的氮气吸附量算出。

在本实用新型中，“D_min”、“D₅₀”以及“D_max”是利用激光衍射法(laser diffractionmethod)测量的正极活性物质的体积累积分布的粒度值。具体地，D_min是在体积累积分布中呈现的最小颗粒尺寸，D₅₀是体积累积量为50％时的颗粒尺寸，D_max是在体积累积分布中呈现的最大颗粒尺寸。在正极活性物质为单颗粒的情况下，D₅₀表示一次颗粒的平均粒径。并且，在正极活性物质为类似单颗粒的情况下，D₅₀表示多个一次颗粒凝聚形成的颗粒的平均粒径。

对于上述体积累积分布的粒度值，例如可以在将正极活性物质分散在分散介质中后，导入销售中的激光衍射粒度测量装置(例如，Microtrac MT 3000)，将约28kHz的超声波以输出60W照射之后，得到体积累积粒度分布曲线图后测量。

在本实用新型中，“本质上以A构成(consist essentially of A)”表示包括A成分以及对于本实用新型的基本且新的特征不会带来实质性影响的未提及的多种任意成分。本实用新型的基本且新的特征包括制造电池时将颗粒开裂最小化、将因这种颗粒开裂产生的气体最小化、以及将内部裂纹的出现最小化中的至少一个。本领域技术人员能够认识到这些特性的物理影响。

本实用新型的实用新型人们为了开发出在实现高容量的同时具有良好的安全性的电化学元件用正极以及包括其的电化学元件而反复进行研究的结果发现，在作为正极活性物质单独使用以一个一次颗粒构成的单颗粒或者以十个以下的一次颗粒的凝聚体、即类似单颗粒形状的正极活性物质的情况下，能够大幅提高大型圆筒形电池的安全性。

根据一方面，正极包括正极集电体以及形成于上述正极集电体的至少一侧面上的正极活性物质层，上述正极活性物质层可以包括正极活性物质，可选地，可以包括导电材料以及/或者粘合剂。

正极可以构成为在长条状的正极集电体的至少一面或者两个面形成有正极活性物质层的结构，上述正极活性物质层可以包括正极活性物质以及粘合剂。

具体地，上述正极按照如下方法制造，即在长条状的正极集电体的一面或者两个面涂覆将正极活性物质、导电材料以及粘合剂分散在二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)、异丙醇(isopropyl alcohol)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮(acetone)、水等溶剂中制造的正极浆料，通过干燥工序去除正极浆料的溶剂，之后进行压延。另一方面，通过在涂覆上述正极浆料时在正极集电体的一部分区域、例如正极集电体的一端部不涂覆正极浆料的方法，可以制造包括无涂层部(未涂覆部)的正极。

在另一方面，上述正极活性物质包括单颗粒系活性物质颗粒。在一实施方式中，相对于上述正极活性物质100wt％，上述单颗粒系活性物质颗粒可以在90wt％以上、95wt％以上、98wt％以上或者99wt％以上。在具体的一实施方式中，上述正极活性物质仅以上述单颗粒系活性物质颗粒构成。

在本说明书中，上述单颗粒系活性物质颗粒表示包括单颗粒、类似单颗粒或者单颗粒以及类似单颗粒。上述单颗粒是以一个一次颗粒构成的颗粒，上述类似单颗粒是十个以下的一次颗粒的凝聚体。

以前通常是作为锂电池的正极活性物质，使用几十～几百个一次颗粒凝聚的球形二次颗粒。但是，根据这样的凝集有很多个一次颗粒的二次颗粒形状的正极活性物质，在制造正极时，存在在压延工序中容易出现多个一次颗粒掉落的颗粒开裂、在充电放电过程中在颗粒内部出现裂纹的问题。在出现正极活性物质的颗粒开裂或颗粒内部的裂纹的情况下，与电解液的接触面积变大，所以存在因与电解液的副反应产生的气体增加的问题。如果在圆筒形电池内部产生的气体增加，则电池内部的压力增大，存在发生电池***的危险。尤其是，在增加圆筒形电池的体积的情况下，随着体积的增加，电池内部的活性物质量增加，由此气体产生量也明显增加，因此电池起火以及/或者***的危险性也进一步增加。

相比之下，与几十～几百个一次颗粒凝聚的现有的二次颗粒形状的正极活性物质相比，以一个一次颗粒构成的单颗粒或十个以下的一次颗粒凝聚的类似单颗粒形状的单颗粒系活性物质颗粒的颗粒强度高，因此几乎不出现压延时的颗粒开裂。并且，单颗粒系活性物质颗粒中构成颗粒的一次颗粒的数量较少，所以在充电放电时多个一次颗粒的体积膨胀、收缩导致的变化较少，由此显著减少颗粒内部出现的裂纹。

因此，在如本实用新型使用单颗粒系活性物质颗粒的情况下，能够显著减少颗粒开裂以及内部裂纹的出现导致的气体产生量。由此，在适用于大型圆筒形电池的情况下能够实现良好的安全性。

另一方面，以包含在正极中的全部正极活性物质的重量为基准，上述单颗粒以及/或者类似单颗粒包含95wt％至100wt％，优选地包含98wt％至100wt％，更加优选地包含99wt％至100wt％，进一步优选地包含100wt％的量。

当单颗粒以及/或者类似单颗粒的含量满足上述范围时，在适用于大型电池时能够获得充分的安全性。这是因为在包含全部正极活性物质中超过5wt％的量的二次颗粒形状的正极活性物质的情况下，在制造电极以及充电放电时，由于从二次颗粒产生的微尘增加与电解液的副反应，从而降低抑制气体产生的效果，由此在适用于大型电池时有可能降低改善稳定性的效果。

另一方面，根据本实用新型的包含单颗粒以及/或者类似单颗粒的正极活性物质的D_min可以在1.0μm以上、1.1μm以上、1.15μm以上、1.2μm以上、1.25μm以上、1.3μm以上或者1.5μm以上。在正极活性物质的D_min小于1.0μm的情况下，在正极的压延工序，压印线的压力增加，容易出现颗粒开裂，降低热稳定性，从而在适用于大型圆筒形电池时无法充分确保热安全性。

另一方面，考虑到电阻以及输出特性，上述正极活性物质的D_min可以在3μm以下、2.5μm以下或者2μm以下。如果D_min过大，则颗粒内的锂离子扩散距离增加，电阻以及输出特性有可能下降。

例如，上述正极活性物质的D_min可以是1.0μm至3μm、1.0μm至2.5μm或者1.3μm至2.0μm。

另一方面，上述正极活性物质的D₅₀可以是5μm以下、4μm以下或者3μm以下，例如可以是0.5μm至5μm，优选为1μm至5μm，更加优选为2μm至5μm。

单颗粒以及/或者类似单颗粒形状的正极活性物质的、在颗粒内部成为锂离子的扩散路径的多个一次颗粒之间的界面较少，所以与二次颗粒形状的正极活性物质相比，锂移动性较差，由此存在电阻增加的问题。这种的电阻的增加随着颗粒尺寸的增大而变得更加严重，如果电阻增加，则对容量以及输出特性带来不良影响。因此，通过将正极活性物质的D₅₀调节在5μm以下，将正极活性物质颗粒内部中的锂离子扩散距离最小化，从而能够抑制电阻增加。

并且，上述正极活性物质的D_max可以是12μm至17μm，优选为12μm至16μm，更加优选为12μm至15μm。当正极活性物质的D_max满足上述范围时，呈现出更加良好的电阻特性以及容量特性。当正极活性物质的D_max过大时，是多个单颗粒之间出现了凝聚的情况，凝聚的颗粒内部中的锂移动路径变长，锂移动性下降，由此有可能增加电阻。另一方面，当正极活性物质的D_max过小时，是进行了过度的压碎工序的情况，由于过度的压碎，D_min有可能变得小于1μm，所以在压延时引发颗粒开裂，有可能降低热稳定性。

另一方面，上述正极活性物质的以下面的数学式(1)表示的粒度分布(PSD，Particle Size Distribution)在3以下，优选为2至3，更加优选为2.3至3。

数学式(1)：粒度分布(PSD)＝(D_max–D_min)/D₅₀

当正极活性物质具有如上所述的粒度分布时，能够恰当地维持正极的电极密度，能够有效地抑制颗粒开裂以及电阻增加。

另一方面，上述正极活性物质的一次颗粒的平均粒径可以在5μm以下、4μm以下、3μm以下、或者2μm以下，例如可以是0.5μm至5μm，优选为1μm至5μm，更加优选为2μm至5μm。当一次颗粒的平均粒径满足上述范围的情况下，能够形成电化学特性良好的单颗粒以及/或者类似单颗粒形状的正极活性物质。如果一次颗粒的平均粒径过小，则形成正极活性物质的一次颗粒的凝聚数量增多，在压延时，抑制颗粒开裂效果下降，如果一次颗粒的平均粒径过大，则一次颗粒内部中的锂扩散路径变长，电阻增加，有可能降低输出特性。

在本实用新型中，优选地，上述正极活性物质具有单峰粒度分布。以前为了提高正极活性物质层的电极密度，大部分使用了将平均粒径较大的大粒径正极活性物质和平均粒径较小的小粒径正极活性物质混合使用的双峰正极活性物质。但是，如果单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质的粒径增加，则锂移动路径变长，显著增加电阻，所以在混合使用大粒径颗粒的情况下，有可能出现容量以及输出特性下降的问题。因此，在本实用新型中，使用具有单峰分布的正极活性物质，从而能够将电阻增加最小化。

另一方面，上述正极活性物质可以包含锂镍系氧化物，具体地，以过渡金属整体摩尔数为基准，可以包含包括80摩尔％以上的Ni的锂镍系氧化物。优选地，上述锂镍系氧化物可以包含80摩尔％以上且小于100摩尔％、82摩尔％以上且小于100摩尔％、或者83摩尔％以上且小于100摩尔％的Ni。在使用如上所述Ni含量较高的锂镍系氧化物的情况下，能够实现高容量。

更加具体地，上述正极活性物质可以包含下面的【化学式1】表示的锂镍系氧化物。

【化学式1】

Li_aNi_bCo_cM¹ _dM² _eO₂

在上述化学式1中，M¹可以是Mn、Al或者它们的组合，优选为Mn或者Mn以及Al。

上述M²可以是选自由Zr、W、Y、Ba、Ca、Ti、Mg、Ta以及Nb构成的群的一种以上，优选地可以是选自由Zr、Y、Mg以及Ti构成的群的一种以上，更加优选地可以是Zr、Y或者它们的组合。M2元素并不是必须包含的，但是在包含恰当的量的情况下，可以起到促进烧制时的颗粒生长、提高结晶结构稳定性的作用。

上述a表示锂镍系氧化物内的锂摩尔比，可以是0.8≤a≤1.2、0.85≤a≤1.15或者0.9≤a≤1.2。在锂的摩尔比满足上述范围时，能够稳定地形成锂镍系氧化物的结晶结构。

上述b表示锂镍系氧化物内除了锂之外的整体金属中的镍的摩尔比，可以是0.8≤b<1、0.82≤b<1、0.83≤b<1、0.85≤b<1、0.88≤b<1或者0.90≤b<1。当镍的摩尔比满足上述范围时，呈现出高的能量密度，可以实现高容量。

上述c表示锂镍系氧化物内的除了锂之外的整体金属中的钴的摩尔比，可以是0<c<0.2、0<c<0.18、0.01≤c≤0.17、0.01≤c≤0.15、0.01≤c≤0.12或者0.01≤c≤0.10。当钴的摩尔比满足上述范围时，能够实现良好的电阻特性以及输出特性。

上述d表示锂镍系氧化物内的除了锂之外的整体金属中的M¹元素的摩尔比，可以是0<d<0.2、0<d<0.18、0.01≤d≤0.17、0.01≤d≤0.15、0.01≤d≤0.12或者0.01≤d≤0.10。当M¹元素的摩尔比满足上述范围时，呈现出良好的正极活性物质的结构稳定性。

上述e表示锂镍系氧化物内的除了锂之外的整体金属中的M²元素的摩尔比，可以是0≤e≤0.1或者0≤e≤0.05。

另一方面，根据本实用新型正极活性物质根据需要还可以包括涂层，涂层在上述锂镍系氧化物颗粒表面包含选自由Al、Ti、W、B、F、P、Mg、Ni、Co、Fe、Cr、V、Cu、Ca、Zn、Zr、Nb。Mo、Sr、Sb、Bi、Si以及S构成的群的一种以上的涂覆元素。优选地，上述涂覆元素可以是Al、B、Co或者它们的组合。

在锂镍系氧化物颗粒表面存在涂层的情况下，通过涂层抑制电解质与锂镍系氧化物的接触，由此可以获得减少与电解质的副反应导致的过渡金属的溶出或气体产生的效果。

相对于正极活性物质层总重量，可以包含80wt％至99wt％的上述正极活性物质，优选地包含85wt％至99wt％，更加优选的包含90wt％至99wt％。

另一方面，作为上述正极集电体，可以使用在本技术领域使用的各种正极集电体。例如，作为上述正极集电体，可以使用不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳或者在铝或不锈钢表面以碳、镍、钛、银等进行表面处理的等。上述正极集电体通常可以具有3μm至500μm的厚度，可以在上述正极集电体表面上形成细微的凹凸，从而提高正极活性物质的粘贴力。上述正极集电体可以以例如薄膜、片材、箔材、网格、多孔质体、发泡体、无纺布体等各种形状使用。

另一方面，在本实用新型的一实施方式中，上述多个单颗粒系活性物质颗粒全部或者一部分可以具有颗粒表面被覆有导电性涂层的核壳(Core-shell)结构。上述导电性涂层可以覆盖颗粒的至少一部分或者全部。上述导电性涂层包括导电性纳米物质。

上述单颗粒系活性物质颗粒的电阻比现有的二次颗粒形状的正极活性物质高，与导电材料的接触面积小，所以存在导电率下降的问题。为了改善导电率而投入过多的导电材料的情况下，在正极浆料内出现凝聚，从而增加黏度，由此出现涂覆性下降的问题。因此，为了实现顺利的涂覆性，需要减少固态粉含量，降低正极浆料的黏度，但是，如果正极浆料内的固态粉含量减少，则活性物质含量减少，从而有可能降低容量特性。本实用新型为了解决这种问题，将导电性纳米物质涂覆在单颗粒系活性物质颗粒表面，从而即使在正极浆料中不添加额外的导电材料，也能够实现良好的导电性。

在本实用新型的一实施方式中，当使用在上述单颗粒系活性物质颗粒表面涂覆了导电性纳米物质的正极活性物质时，上述正极活性物质层可以在除了导电性涂层之外的部分不使用导电材料。这样，无需额外使用引起正极浆料的凝聚的导电材料，所以能够降低正极浆料的黏度，增加固态粉含量，并且能够获得改善电极涂覆工序性以及电极粘贴力的效果。

在本实用新型中，对于上述导电性纳米物质的种类不加以特别限定，只要是具有纳米尺寸的大小从而顺利地涂覆于颗粒上，并且具有导电性的物质即可。例如，上述导电性纳米物质可以是碳纳米管、碳纳米颗粒等。

上述导电性纳米物质可以具有各种形状，例如可以是球状、鳞片状或者纤维状等。

另一方面，上述导电性涂层可以通过将作为芯体部的单颗粒系活性物质颗粒和导电性纳米物质混合之后进行热处理的方法形成。这时，上述混合可以通过固相混合或者液相混合实现。

在本实用新型的一实施方式中，上述正极活性物质层包括鳞片状石墨。当作为正极活性物质使用上述单颗粒系活性物质时，如果正极活性物质层包括鳞片状石墨，则在压延正极活性物质层的情况下，上述鳞片状石墨向上述正极活性物质提供滑动效果，从而能够提高电极的压延特性，将电极空隙率降低至目标水平。由此，适用根据本实用新型的正极的电池能够改善稳定性、初期电阻特性以及充电放电效率。

在本实用新型的一实施方式中，相对于上述正极活性物质层100wt％，可以包含0.1wt％至5wt％的上述鳞片状石墨，优选地可以包含0.1wt％至3wt％。

当鳞片状石墨的含量满足上述范围时，改善正极压延特性，能够实现良好的电极密度。如果鳞片状石墨含量过少，则改善压延特性的效果微乎其微，如果过多，则有可能引起浆料黏度的上升以及稳定性的下降，通过与导电材料的结合，电极均匀性下降，从而有可能增加电阻。

另一方面，在本实用新型中使用的鳞片状石墨的平均粒径可以是1μm至20μm、优选为2μm至10μm、更加优选为3μm至5μm，但是并不限定于此。如果鳞片状石墨的大小过小，则难以实现期望的空隙率，降低电流密度，从而有可能减低容量。这时，上述鳞片状石墨的平均粒径可以通过激光衍射法(ISO 13320)测量。

并且，上述鳞片状石墨的纵横比可以是0.1至500，优选为1至100，更加优选为1至30。当鳞片状石墨的纵横比满足上述范围的情况下，改善导电性，得到降低电极电阻的效果。

并且，上述鳞片状石墨的密度可以是2.0g/cm³至2.5g/cm³，优选为2.1g/cm³至2.4g/cm³，更加优选为2.2g/cm³至2.3g/cm³。

另一方面，在本实用新型中，上述正极活性物质层的空隙率可以是15％至23％，优选为17％至23％，更加优选为18％至23％。当正极活性物质层的空隙率满足上述范围时，增加电极密度，能够实现良好的容量，并且减少电阻。如果空隙率过低，则电解液浸渍性下降，从而有可能因未浸渍在电解液中而出现锂析出，如果过高，则电极之间的接触不佳，从而增加电阻，减少能量密度，所以容量改善效果微乎其微。

上述正极活性物质层的空隙率数值可通过i)上述正极活性物质包含单颗粒系活性物质颗粒的方法和ii)上述正极活性物质中添加鳞片状石墨的方法达到。

在实现正极活性物质层的加载量相对高的高载量电极时，如本实用新型，使用单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质时，与现有的二次颗粒形状的正极活性物质相比，显著减少压延时的活性物质的颗粒开裂，减少正极集电体(Al Foil)的受损，所以可以以相对高的压印线压力进行压延，从而能够将正极活性物质层的空隙率减少到如上所述的数值范围，提高能量密度。

并且，在如本实用新型在正极活性物质层包含鳞片状石墨的情况下，压延时上述鳞片状石墨提供滑动效果，能够填充上述正极活性物质层的空隙，所以正极活性物质层的空隙率能够减少到如上所述的数值范围。

并且，上述正极的加载量可以是570mg/25cm²以上，优选为600mg/25cm²至800g/25m²，更加优选为600mg/25cm²至750mg/25cm²。具体地，根据本实用新型的锂二次电池，通过适用单颗粒以及/或者类似单颗粒正极活性物质以及鳞片状石墨，提高了电极的压延特性，所以上述正极的加载量能够确保在相对高水平，由此能够实现高容量特性。

在本实用新型的一实施方式中，上述正极活性物质层还可以包括导电材料。上述导电材料是为了对电极赋予导电性而使用的，只要是在电池内部不引起化学变化并且具有导电性的材料，则均可以使用，不受特别限制。作为具体例子，可以例举天然石墨或人造石墨等石墨；碳黑、乙炔炭黑、科琴炭黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、夏黑、碳纤维、碳纳米管等碳系物质；铜、镍、铝、银等金属粉末或者金属纤维；氧化锌、钛酸钾等导电性晶须；氧化钛等导电性金属氧化物；或者聚亚苯基衍生物等导电性高分子等，可以单独使用其中的一种或者可以使用两种以上的混合物。通常，相对于正极活性物质层总重量，上述导电材料可以包含1wt％至30wt％，优选地包含1wt％至20wt％，更加优选地包含1wt％至10wt％。

在本实用新型的具体的一实施方式中，上述导电材料可以包括碳纳米管。

在本实用新型的一实施方式中，上述正极活性物质作为导电材料可以包括比表面积高且墙壁数量(Wall number)小的多壁碳纳米管。上述多壁碳纳米管可以包含导电材料100wt％中的50wt％以上、70wt％以上、90wt％以上或者99wt％以上。在本实用新型的具体的一实施例中，上述导电材料仅以上述多壁碳纳米管构成。

在本实用新型中，上述多壁碳纳米管的BET比表面积为300m²/g至500m²/g。为了将其与现有技术区分，称为“新形CNT”。

以前通常使用的碳纳米管(现有CNT)的BET比表面积小于300m²/g。在本实用新型中使用的新形CNT(图20)和现有CNT(图21)的扫描电子显微镜图像以及物性的对比结果(图22)如下。

通过上述SEM图像可以得知，适用于本实用新型的新形CNT是束状类型，并且是多壁(multiwall)结构，与现有CNT相比，BET高，Wall数以及直径小。

在使用二次颗粒形状的正极活性物质的情况下，即使按照0.4wt％～0.6wt％水平使用现有CNT，也能够实现充分的导电性。但是，单颗粒或者类似单颗粒正极活性物质的电阻比现有的二次颗粒形状的正极活性物质高，与导电材料的接触面积小，导电率下降，所以为了使用BET比表面积小于300m²/g的现有CNT实现充分的导电性，导电材料含量需要在0.9wt％以上。

图23至图26是示出作为正极活性物质采用单颗粒或者类似单颗粒的情况下，不同导电材料比例的面电阻以及高温寿命特性的曲线图。

通过上述曲线图可以得知，在作为正极活性物质采用单颗粒或者类似单颗粒的情况下，与采用现有的二次颗粒形状的正极活性物质的情况相比，需要增加导电材料的使用量。

但是，如果碳纳米管的含量增加到0.9wt％以上，则在正极浆料内出现凝聚，黏度增加，由此涂覆性下降。因此，为了实现圆满的涂覆性，需要减少正极浆料内的固态粉含量，降低正极浆料的黏度，但是如果正极浆料内的固态粉含量减少，则活性物质的含量减少，存在容量特性下降的问题。

本实用新型的实用新型人们为了解决这样的问题反复进行研究的结果发现，在使用作为单颗粒系活性物质颗粒的正极活性物质的同时作为导电材料采用BET比表面积为300m²/g至500m²/g的碳纳米管的情况下，仅靠相对少量的碳纳米管也能够确保充分的导电性，由此即使将正极浆料的固态粉含量形成为70wt％～80wt％程度的高水平，也能够将浆料黏度维持在较低。

具体地，在本实用新型中使用的上述碳纳米管可以是BET比表面积为300m²/g至500m²/g、优选为300m²/g至450m²/g的多壁碳纳米管。当BET比表面积满足上述范围时，即使以少量的碳纳米管，也能够确保充分的导电性。

并且，上述碳纳米管可以是墙壁数量(wall number)为2至8、优选为2至6、更加优选为3～6的多壁碳纳米管。

并且，上述碳纳米管的直径可以是1nm～8nm，优选为3nm～8nm，更加优选为3nm～6nm。

相对于正极活性物质层总重量，上述碳纳米管可以包含0.7wt％以下，优选地包含0.3wt％至0.7wt％，更加优选地包含0.4wt％至0.6wt％。当碳纳米管的含量满足上述范围时，能够实现充分的导电性，将正极浆料内的固态粉含量维持在高水平，从而在正极活性物质层内可以将正极活性物质的含量形成为较高，由此能够实现良好的容量特性。

图27示出的表格示出了适用BET比表面积为300m²/g至500m²/g的碳纳米管(新形CNT)的情况和适用BET为200m²/g以上且小于300m²/g的碳纳米管(现有CNT)的情况的正极浆料的固态粉含量和黏度以及MP涂层和MP界面层中的电阻值的对比结果。通过上述表格可以得知，在适用新形CNT的情况下，与现有CNT相比，即使在正极浆料的固态粉含量更高的情况下也呈现出更低的黏度，导电性也良好。

上述粘合剂起到提高多个正极活性物质颗粒之间的粘贴以及正极活性物质与正极集电体的粘贴力的作用，作为具体例子，可以例举聚偏氟乙烯(PVDF)、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)(PVDF-co-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、羧基甲纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM rubber)、磺化EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶、或者它们的各种共聚物等，可以单独使用其中的一种或者可以使用两种以上的混合物。相对于正极活性物质层总重量，上述粘合剂可以包含1wt％至30wt％，优选地包含1wt％至20wt％，更加优选地包含1wt％至10wt％。

本实用新型的又一方面涉及包括上述正极的电极组件以及包括其的电池。上述电极组件包括负极以及正极，上述正极具有如上所述的结构特征。

上述电极组件例如可以以分离膜夹在负极与正极之间的状态层叠从而形成堆叠式或者堆叠/折叠的结构体，或者卷取形成凝胶卷结构体。而且，当形成凝胶卷结构体时，为了防止负极与正极彼此相接，在外侧追加配置分离膜。

上述负极包括负极集电体；以及形成于上述负极集电体的至少一侧面上的负极活性物质层。上述负极可以构成为在长条状的负极集电体的一面或者两个面形成有负极活性物质层的结构，上述负极活性物质层可以包括负极活性物质、导电材料以及粘合剂。

具体地，上述负极按照如下方法制造，即在长条状的负极集电体的一面或者两个面涂覆将负极活性物质、导电材料以及粘合剂分散在二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide，DMSO)、异丙醇(isopropyl alcohol)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)、丙酮(acetone)、水等溶剂中制造的负极浆料，通过干燥工序去除负极浆料的溶剂，之后进行压延。通过在涂覆上述负极浆料时在负极集电体的一部分区域、例如负极集电体的一端部不涂覆负极浆料的方法，可以制造包括无涂层部的负极。

上述负极活性物质可以使用可进行锂的可逆***以及脱嵌的化合物。作为负极活性物质的具体例子有人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维、非晶质碳等碳质材料；Si、Si-Me合金(其中，Me是选自由Al、Sn、Mg、Cu、Fe、Pb、Zn、Mn、Cr、Ti以及Ni构成的群的一种以上)、SiO_y(其中，0<y<2)、Si-C复合体等硅系物质；锂金属薄膜；Sn、Al等可与锂合金化的金属物质；等，可以使用其中的任意一个或者两个以上的混合物。

在本实用新型中，上述负极可以包括硅系负极活性物质。上述硅系负极活性物质可以是Si、Si-Me合金(其中，Me是选自由Al、Sn、Mg、Cu、Fe、Pb、Zn、Mn、Cr、Ti以及Ni构成的群的一种以上)、SiO_y(其中，0<y<2)、Si-C复合体或者它们的组合，优选为SiO_y(其中，0<y<2)。硅系负极活性物质具有高的理论容量，所以在包含硅系负极活性物质的情况下，能够提高容量特性。

上述硅系负极活性物质可以是涂覆有M^b金属的物质，这时，上述M^b金属可以是一族金属元素、二族金属元素，具体地，可以是Li、Mg等。具体地，上述硅系负极活性物质可以是涂覆有M^b金属的Si、SiO_y(其中，0<y<2)、Si-C复合体等。在涂覆有金属的硅系负极活性物质，由于涂覆元素活性物质容量下降一点，但是具有较高的效率，所以能够实现高能量密度。

图51是示出了在将硅系负极活性物质和碳系负极活性物质的混合物用作负极活性物质的电池中，根据硅系负极活性物质的含量和是否涂覆硅系负极活性物质的能量密度变化的曲线图。

在图51中，Low efficiency SiO表示未涂覆SiO，Ultra-High efficiency SiO表示涂覆有Mg/Li的SiO。通过图51可以得知，随着在整体负极活性物质中的硅系负极活性物质的含量的增加，能量密度也提高。并且，可以得知随着硅系负极活性物质中的被涂覆的硅系负极活性物质的比例增加，能量密度的改善效果更加优秀。

上述硅系负极活性物质在颗粒表面还可以包括碳涂层。这时，以硅系负极活性物质总重量为基准，上述碳涂覆量可以在20wt％以下，优选为1～20wt％。上述碳涂层可以通过干式涂覆、湿式涂覆、化学气相沉积(CVD)、物理气相沉积(PVD)、原子层沉积(ALD)等方式形成。

在本实用新型的一实施方式中，上述硅系负极活性物质可以具有1000～4000mAh/g的容量，初期效率可以是60～95％左右。

在本实用新型的又一其它实施方式中，上述硅系负极活性物质的D₅₀可以是3um至8um，D_min～D_max可以包括在0.5um～30um的范围。

上述负极根据需要作为负极活性物质还可以包括碳系负极活性物质。上述碳系负极活性物质可以是例如人造石墨、天然石墨、石墨化碳纤维、非晶质碳、软碳(softcarbon)、硬碳(hard carbon)等，但是并不限定于此。

在作为负极活性物质使用硅系负极活性物质和碳系负极活性物质的混合物的情况下，上述硅系负极活性物质以及碳系负极活性物质的混合比可以是按照重量比例的1：99至20：80，优选为1：99至15：85，更加优选为1：99至10：90。

相对于负极活性物质层总重量，上述负极活性物质可以包含80wt％至99wt％，优选地包含85wt％至99wt％，更加优选地包含90wt％至99wt％。

根据需要，上述负极活性物质还可以包括选自锂金属以及如Sn、Al等可与锂合金化的金属物质中的一种以上。

作为上述负极集电体可以使用在本技术领域通常使用的负极集电体。例如，可以使用铜、不锈钢、铝、镍、钛、烧制碳、在铜或不锈钢表面以碳、镍、钛、银等进行表面处理的、铝-镉合金等。上述负极集电体通常可以具有3μm至500μm的厚度，与正极集电体相同地，可以在上述集电体表面上形成细微的凹凸，从而增强负极活性物质的结合力。例如负极集电体可以以薄膜、片材、箔材、网格、多孔质体、发泡体、无纺布体等各种形状使用。

上述导电材料是为了对负极赋予导电性而使用的，只要是在电池内部不引起化学变化并且具有导电性的材料，则均可以使用，不受特别限制。作为具体导电材料的导电材料的例子，可以例举天然石墨或人造石墨等石墨；碳黑、乙炔炭黑、科琴炭黑、槽法炭黑、炉法炭黑、灯黑、夏黑、碳纤维、碳纳米管等碳系物质；铜、镍、铝、银等金属粉末或者金属纤维；氧化锌、钛酸钾等导电性晶须；氧化钛等导电性金属氧化物；或者聚亚苯基衍生物等导电性高分子等，可以单独使用其中的一种或者可以使用两种以上的混合物。通常，相对于负极活性物质层总重量，上述导电材料可以包含1wt％至30wt％，优选地包含1wt％至20wt％，更加优选地包含1wt％至10wt％。

上述粘合剂起到提高多个负极活性物质颗粒之间的粘贴以及负极活性物质与负极集电体的粘贴力的作用，作为具体的粘合剂的例子，可以例举聚偏氟乙烯(PVDF)、聚(偏二氟乙烯-co-六氟丙烯)(PVDF-co-HFP)、聚乙烯醇、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、羧基甲纤维素(CMC)、淀粉、羟丙基纤维素、再生纤维素、聚乙烯吡咯烷酮、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、三元乙丙橡胶(EPDM rubber)、磺化EPDM、丁苯橡胶(SBR)、氟橡胶、或者它们的各种共聚物等，可以单独使用其中的一种或者可以使用两种以上的混合物。相对于负极活性物质层总重量，上述粘合剂可以包含1wt％至30wt％，优选地包含1wt％至20wt％，更加优选地包含1wt％至10wt％。

上述电极组件还包括分离膜，上述分离膜以夹在负极与正极之间的方式配置在电极组件内。上述分离膜用于分开负极与正极，并且提供锂离子的移动通道，只要是通常在锂电池内被用作分离器的分离膜均可以使用，不受特别限制。

作为上述分离膜可以使用多孔性高分子膜，例如可以使用以乙烯均聚物、丙烯均聚物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物以及乙烯/甲基丙烯酸共聚物等聚烯烃系高分子制造的多孔性高分子膜或者它们的两层以上的层叠结构体。还可以使用通常的多孔质无纺布、例如高熔点的玻璃纤维、聚乙烯对苯二甲酸酯纤维等构成的无纺布。为了确保耐热性或者机械强度，还可以使用包含陶瓷成分或者高分子物质的涂层分离膜。

本实用新型的又一其它方面涉及包括上述电极组件的电池。上述电池在电池箱内一同收纳有电极组件和电解液，作为上述电池箱可以不受任何限制地适当地选择软包式或金属罐式等本技术领域通常使用的方式。

作为在本实用新型中使用的电解质可以使用可用于锂电池的各种电解质，例如有机类液体电解质、无机类液体电解质、固体高分子电解质、凝胶状高分子电解质、固体无机电解质、熔融型无机电解质等，对其种类不加以特别限定。

具体地，上述电解质可以包括有机溶剂以及锂盐。

作为上述有机溶剂，只要是能够起到参与电池的电化学反应的多个离子可移动的介质作用的溶剂，均可以使用，不受任何限制。具体地，作为上述有机溶剂可以使用乙酸甲酯(methyl acetate)、乙酸乙酯(ethyl acetate)、γ-丁内酯(γ-butyrolactone)、ε-己内酯(ε-caprolactone)等酯类溶剂；正丁醚(dibutyl ether)或者四氢呋喃tetrahydrofuran等醚类溶剂；环己酮(cyclohexanone)等酮类溶剂；苯(benzene)、氟苯(fluorobenzene)等芳香族烃类溶剂；碳酸二甲酯(dimethylcarbonate，DMC)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DEC)、碳酸甲乙酯(methylethylcarbonate，MEC)、碳酸乙甲酯(ethylmethylcarbonate，EMC)、碳酸乙烯酯(ethylene carbonate，EC)、碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)等碳酸酯类溶剂；乙醇、异丙醇等醇类溶剂；R-CN(R是C2至C20的直链状、支链状或者环状结构的烃基，可以包括双键芳香环或者醚键)等腈类；二甲基甲酰胺等胺类；1,3-二氧戊烷等二氧戊烷类；或者环丁砜(sulfolane)类等。其中，优选为碳酸酯类溶剂，更加优选为具有能够提高电池的充电放电性能的高离子传导率以及高介电常数的环状碳酸酯(例如，碳酸乙烯酯或者碳酸丙烯酯等)和低黏度的线性碳酸酯类化合物(例如，碳酸乙甲酯、碳酸二甲酯或者碳酸二乙酯等)的混合物。

作为上述锂盐，只要是能够提供用于锂电池中的锂离子的化合物，均可使用，不受任何限制。具体地，上述锂沿可以使用LiPF₆、LiClO₄、LiAsF₆、LiBF₄、LiSbF₆、LiAl0₄、LiAlCl₄、LiCF₃SO₃、LiC₄F₉SO₃、LiN(C₂F₅SO₃)₂、LiN(C₂F₅SO₂)₂、LiN(CF₃SO₂)₂、LiCl、LiI、或者LiB(C₂O₄)₂等。理想的上述锂盐的浓度在0.1M至5.0M范围内，优选为在0.1M至3.0M范围内。如果锂盐的浓度包含在上述范围内，则电解质具有恰当的传导率以及黏度，所以能够呈现出良好的电解质性能，锂离子能够高效移动。

在上述电解质中，除了上述电解质的构成成分之外，以提高电池使用寿命特性、抑制电池容量的减少、提高电池放电容量等为目的，还可以进一步包括添加剂。例如，作为上述添加剂可以单独或者混合使用双氟碳酸乙烯酯等卤代烯烃(haloalkylene)碳酸酯类化合物、吡啶、亚磷酸三乙酯、三乙醇胺、环状醚、乙二胺、n-甘醇二甲醚(glyme)、六甲基磷酰三胺、硝基苯衍生物、硫磺、醌亚胺染料、N-取代恶唑烷酮、N,N-取代咪唑烷、乙二醇二烃基醚(ethylene glycol dialkylether)、铵盐、吡咯、二甲氧基乙醇或者三氯化铝等，但是并不限定于此。相对于电解质总重量，上述添加剂可以包含0.1wt％至10wt％，优选地包含0.1wt％至5wt％。

在本实用新型的又一其它实施方式中，上述正极可以包括正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少部。如果正极具有这样的结构，则在无需担心锂析出的情况下能够增加正极活性物质部的区间。由此，能够提高电极组件的能量密度。

最近为了实现高能量密度以及降低费用，向增加电池尺寸的方向进行研发。根据电池尺寸，随着能量的增加，每个电池的电阻应该减少。为了减少电阻，可以采用将电极的集电体用作电极极耳的方式，而不是在电极粘贴电极极耳的方式。这时，由于在电极集电体上涂覆电极浆料的电极制造工序的特征，涂覆有负极浆料的负极活性物质部和负极集电体的边界部分出现加载量减少的部分。考虑到N/P ratio时，与上述加载量减少的部分面对的正极活性物质部有可能出现金属锂的析出。其中，N/P ratio是鉴于负极的面积以及每单位质量的容量算出的负极的容量除以鉴于正极的面积以及每单位质量的容量得到的正极的容量的值，通常具有1以上的值。即，制造成使得负极的容量较多。作为参考，如果N/P ratio达不到1，则进行充电放电时，金属锂容易析出，这将成为进行高倍率充电放电时急剧恶化电池安全性的原因。换言之，N/Pratio对电池的安全性以及容量带来重大影响。如上所述，鉴于金属锂的析出的顾虑，可以使得正极活性物质部位于与负极的加载量减少部分面对的正极部分。这成为无法加大电池的能量密度的原因。为此，本实用新型通过扩大正极活性物质部的区间改善能量密度。

图47是示出根据本实用新型一实施例的电极组件的图，图48是示出沿图47的切割线A-A'切割的截面的剖面图。

参照图39以及图40，根据本实用新型一实施例的电极组件300包括负极400、正极500以及分离膜600。分离膜600位于负极400与正极500之间。负极400、正极500以及分离膜600一同被卷取从而形成凝胶卷结构体300S。其中，凝胶卷结构体300S是指负极400、正极500以及分离膜600被卷取而形成的结构体。而且，为了防止在形成了凝胶卷结构体300S时负极400与正极500彼此相接，优选地，在外侧追加配置分离膜600。

负极400包括负极集电体410以及在负极集电体410上涂覆负极活性物质形成的负极活性物质部420。尤其是，如图所示，可以在负极集电体410的两个面均涂覆负极活性物质从而形成负极活性物质部420。并且，负极集电体410中未涂覆负极活性物质的负极无涂层部430在第一方向d1延伸。负极无涂层部430沿卷取的负极400的一端部连续。并且，负极无涂层部430在第一方向d1延伸到比分离膜600更长。由此，在凝胶卷结构体300S的第一方向的一端部可以露出负极无涂层部430。

正极500包括正极集电体510以及在正极集电体510上涂覆正极活性物质形成的正极活性物质部520。尤其是，如图所示，可以在正极集电体510的两个面均涂覆正极活性物质从而形成正极活性物质部520。并且，正极集电体510中未涂覆正极活性物质的正极无涂层部530在第二方向d2延伸。正极无涂层部530沿卷取的正极500的一端部连续。并且，正极无涂层部530在第二方向d2延伸到比分离膜600更长。由此，在凝胶卷结构体300S的第二方向的一端部可以露出正极无涂层部530。

其中，第一方向d1和第二方向d2是彼此相对的方向。并且，第一方向d1和第二方向d2可以是与凝胶卷结构体300S的高度方向平行的方向。

根据本实施例的电极组件300是为了降低电阻，将负极集电体410的负极无涂层部430和正极集电体510的正极无涂层部530本身用作电极极耳的形状，而不是粘贴其它的电极极耳的形状。

虽然在附图中未示出，负极无涂层部430以及/或者正极无涂层部530可以具有与上述说明的电极的无涂层部的结构实质上相同的结构。

在一实施方式中，正极活性物质部520包括正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少部500D，载量减少部500D位于正极500的第一方向d1的一端部。并且，更加具体地，载量减少部500D的上述正极活性物质的加载量可以随着朝向第一方向d1逐渐减少。

其中，加载量表示每单位面积的活性物质的涂覆量。加载量较多的部分是每单位面积上涂覆有较多的负极活性物质或者正极活性物质，从而负极活性物质部或者正极活性物质部的厚度可以相对厚。加载量较少的部分是每单位面积上涂覆有较少的负极活性物质或者正极活性物质，从而负极活性物质部或者正极活性物质部的厚度可以相对薄。

可以涂覆包含活性物质的浆料形成活性物质部，在这种工序中，无涂层部与活性物质部之间有可能形成加载量逐渐减少的边界部。

具体地，负极活性物质部420可以包括形成负极活性物质部420与负极无涂层部430之间的边界的负极边界部420B。负极边界部420B的加载量可以随着朝向负极无涂层部430所在的方向减少。

相同地，正极活性物质部520可以包括形成正极活性物质部520与正极无涂层部530之间的边界的正极边界部520B。正极边界部520B的加载量可以随着朝向正极无涂层部530所在的方向减少。

如上所述加载量逐渐减少的负极边界部420B或正极边界部520B在将包含活性物质的浆料涂覆于负极集电体410或正极集电体510的过程中自然出现。

这时，以垂直于第二方向d2的方向为基准，在对应于正极边界部520B的区域，正极活性物质的量可以比负极活性物质的量少。这是因为N/P ratio具有大于1的值，不会出现金属锂析出的问题等。

问题是对应于负极边界部420B区域。以垂直于第一方向d1的方向为基准，在对应于负极边界部420B的区域，负极活性物质的量可以比正极活性物质的量少。这是因为N/Pratio具有小于1的值，有可能出现金属锂析出的问题。

为此，在本实施例中，在正极500形成了载量减少部500D，以垂直于第一方向d1的方向为基准，负极活性物质部420可以位于与载量减少部500D对应的部分。更加具体地，以垂直于第一方向d1的方向为基准，负极边界部420B可以位于对应于载量减少部500D的部分。

在与加载量逐渐减少的负极边界部420B对应的位置设置正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少部500D，从而能够在无需担心锂析出的情况下增加涂覆有正极活性物质的区间。尤其是，载量减少部500D可以具有上述正极活性物质的加载量随着朝向第一方向d1逐渐减少的形状，以便与加载量随着朝向负极无涂层部430所在方向逐渐减少的负极边界部420B的形状对应。因此，能够将形成有负极边界部420B的区域中的对于负极400与正极500的N/P ratio维持在高水平，从而能够防止锂析出。

下面，参照图41至图46，对根据本实用新型一实施例的电极组件的制造方法进行详细说明。

图41以及图42是示出按照本实用新型的一实施例制造负极的过程的图。具体地，图41是从上方观察负极极耳的平面图，图42是从正面观察图41的负极极耳的正面图。

参照图41以及图42，根据本实用新型一实施例的电极组件的制造方法包括以使得负极集电体410上涂覆有负极活性物质的负极活性物质部420和未涂覆负极活性物质的负极无涂层部430交替定位的方式制造负极极耳400S的步骤。

具体地，可以涂覆负极活性物质形成负极活性物质部420，使得沿第三方向d3连续。并且，沿垂直于第三方向d3的第四方向d4隔开涂覆区域，从而使得多个负极活性物质部420沿第四方向d4隔开定位。即，可以以使负极无涂层部430位于多个负极活性物质部420之间的方式进行涂覆工序。

其中，第三方向d3和第四方向d4是为了以负极极耳400S为基准进行说明的方向，是与上述说明的凝胶卷结构体300S中的第一方向d1以及第二方向d2无关的方向。

之后，可以执行对负极无涂层部430和负极活性物质部420进行切开(Slitting)从而制造负极400的步骤。图43是示出根据本实用新型一实施例的负极的立体图。

参照图41至图43，如在图41以及图42中虚线表示的部分，可以对于负极无涂层部430和负极活性物质部420每一个沿与第三方向d3并列的方向执行切开。由此可以从负极极耳400S制造出多个如图43是示出的负极400。即，图43的负极400相当于对于图41以及图42的负极极耳400S进行切开制造出的多个负极中的一个。通过在负极极耳400S中分别切开出负极无涂层部430和负极活性物质部420，从而能够制造出负极无涂层部430向一侧延伸的负极400。

在形成负极活性物质部420时，可以将包含负极活性物质的浆料涂覆在负极集电体410上，在这种浆料的涂覆过程中，负极活性物质部420与负极无涂层部430之间的边界可以形成加载量随着朝向负极无涂层部430所在方向减少的负极边界部420B。

图44以及图45是示出按照本实用新型一实施例制造正极的工序的图。具体地，图44是从上方观察正极极耳的平面图，图45是从正面观察图44的正极极耳的正面图。

参照图44以及图45，根据本实用新型一实施例的电极组件的制造方法包括以使得正极集电体510上涂覆有正极活性物质的正极活性物质部520和未涂覆正极活性物质的正极无涂层部530交替定位的方式制造正极极耳500S的步骤。

具体地，可以涂覆正极活性物质形成正极活性物质部520，使得沿第三方向d3连续。并且，沿垂直于第三方向d3的第四方向d4调节涂覆间隔，从而使得多个正极活性物质部520隔开定位。即，可以以使正极无涂层部530位于多个正极活性物质部520之间的方式进行涂覆工序。

其中，第三方向d3和第四方向d4是为了以正极极耳500S为基准进行说明的方向，是与上述说明的凝胶卷结构体300S中的第一方向d1以及第二方向d2无关的方向。

之后，可以执行对正极无涂层部530和正极活性物质部220进行切开从而制造正极500的步骤。图46是示出根据本实用新型一实施例的正极500的立体图。

参照图44至图46，如在图44以及图45中虚线表示的部分，可以对于正极无涂层部530和正极活性物质部520每一个沿与第三方向d3并列的方向执行切开。由此可以从正极极耳500S制造出多个如图46是示出的正极500。即，图46的正极500相当于对于图44以及图45的正极极耳500S进行切开制造出的多个正极中的一个。通过在正极极耳500S中分别切开出正极无涂层部530和正极活性物质部520，从而能够制造出正极无涂层部530向一侧延伸的正极500。

在形成正极活性物质部520时，可以将包含正极活性物质的浆料涂覆在正极集电体510上，在这种浆料的涂覆过程中，正极活性物质部520与正极无涂层部530之间的边界可以形成加载量随着朝向正极无涂层部530所在方向减少的正极边界部520B。

一同参照图39、图43以及图46，可以接着执行将制造出的负极400以及正极500与分离膜600一同卷取从而形成凝胶卷结构体300S的步骤。这时，在凝胶卷结构体300S中，负极无涂层部430可以在第一方向d1上延伸到比分离膜600更长，正极无涂层部530可以在与第一方向d1相对的第二方向d2延伸到比分离膜600更长。

再次参照图44至图46，在根据本实用新型一实施例的电极组件的制造方法中，正极极耳500S包括上述正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少区域500DA。对于形成载量减少区域500DA的方法，不加以特性限定，作为一例可以调节浆料的涂覆程度来形成。

在制造上述正极500的步骤，在正极活性物质部520中切开出载量减少区域500DA。切开出的载量减少区域500DA形成图39以及图40示出的凝胶卷结构体300S中正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少部500D。

具体地，在形成于正极极耳500S的正极活性物质部520形成上述正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少区域500DA。如图45示出，载量减少区域500DA可以形成在正极活性物质部520的中央。另一方面，载量减少区域500DA可以构成为上述正极活性物质的加载量随着朝向载量减少区域500DA的中央部500C逐渐减少，通过在制造上述正极500的步骤对载量减少区域500DA的中央部500C进行切开，从而可以形成根据本实施例的载量减少部500D。

即，在涂覆包含正极活性物质的浆料时形成载量减少区域500DA，并且对载量减少区域500DA的中央部500C进行切开，从而可以制造出多个形成有载量减少部500D的正极500。

参照图46，制造出的正极500的一端部可以形成有载量减少部500D，与上述一端部面对的上述正极500的另一端部可以形成有正极无涂层部530。

参照图39以及图40，当卷取这种正极500形成凝胶卷结构体300S时，载量减少部500D可以位于正极500的第一方向d1的一端部，正极无涂层部530位于正极500的第二方向d2的一端部。

并且，通过对于载量减少区域500DA的中央部500C进行切开，载量减少部500D的正极活性物质的加载量可以随着朝向第一方向d1逐渐减少。

并且，在凝胶卷结构体300S中，以垂直于第一方向d1的方向为基准，负极活性物质部420可以位于对应于载量减少部500D的部分。更加具体地，在凝胶卷结构体300S中，以垂直于第一方向d1的方向为基准，负极边界部420B可以位于对应于载量减少部500D的部分。

关于载量减少部500D与负极边界部420B之间的对应的位置关系，与上述说明重复，所以省略说明。

下面，参照图47至图50，对根据本实用新型对比例的电极组件进行说明，说明根据本实施例的电极组件所具有的、相比于根据对比例的电极组件的优点。

图47是示出根据本实用新型对比例的电极组件的图。图48是示出沿图47的切割线B-B'切割的截面的剖面图。

参照图47以及图48，根据本实用新型对比例的电极组件600包括负极700、正极800以及分离膜900，负极700、正极800以及分离膜900被卷取从而形成凝胶卷结构体600S。

负极700可以包括负极集电体710、负极活性物质部720以及负极无涂层部730。并且，负极无涂层部730可以在第一方向d1延伸，负极活性物质部720可以包括形成负极活性物质部720与负极无涂层部730的边界并且加载量逐渐减少的负极边界部720B。

图49是示出按照本实用新型的对比例制造负极700的工序的图。

参照图49，制造出负极活性物质部720和负极无涂层部730在第四方向d4交替定位的负极极耳700S，之后对于负极无涂层部730和负极活性物质部720进行切开(Slitting)从而可以制造出多个负极700。

另一方面，再次参照图47以及图48，正极800可以包括正极集电体810、正极活性物质部820以及正极无涂层部880。并且，正极无涂层部830可以在与第一方向d1相对的第二方向d2延伸，正极活性物质部820可以包括形成正极活性物质部820与正极无涂层部830的边界并且加载量逐渐减少的正极边界部820B。

图50是示出按照本实用新型的对比例制造正极800的工序的图。

参照图50，制造出正极活性物质部820和正极无涂层部830在第四方向d4交替定位的正极极耳800S，之后对于正极无涂层部830和正极活性物质部820进行切开(Slitting)从而可以制造出多个正极800。

之后，将制造出的负极700和正极800与分离膜900一同卷取，从而可以制造出根据本实用新型对比例的电极组件600。

即，除了载量减少部500D(参照图48)之外，根据本实用新型对比例的电极组件600可以具有与根据本实施例的电极组件300相似的结构。

参照图47以及图48，根据本对比例的电极组件600，以垂直于第一方向d1的方向为基准，正极活性物质部820无法位于对应于负极边界部720B的部分。如果正极活性物质部820延伸到对应于负极边界部720B的部分，则对应部分是具有较低的N/P ratio值的部分，金属锂析出的可能性较高。因此，为了防止锂析出，只能限制正极活性物质部820的长度。即，只能在示出的B1区域形成正极活性物质部820，在B2区域无法形成正极活性物质部820。这将导致因负极边界部720B而缩小正极活性物质部820的长度的结果。

相反，参照图39以及图40，根据本实施例的电极组件300，以垂直于第一方向d1的方向为基准，正极活性物质部520可以位于对应于负极边界部420B的部分，尤其是，载量减少部500D可以位于对应于负极边界部420B的部分。在对应于负极边界部420B的位置形成正极活性物质的加载量比相邻区域少的载量减少部500D，所以能够将对应部分中的N/Pratio维持在高水平，能够防止锂析出。由此，能够形成相当于A1区域的正极活性物质部520，能够缩小无法形成正极活性物质部520的A2的区域。作为一例，能够将正极500的高度方向的宽度与负极400的高度方向的宽度之比提高到98％以上。

对比图39以及图40的A1的区域和图47以及图48的B1的区域，根据本实施例的电极组件300能够将正极活性物质部的长度增加相当于载量减少部500D的量，所以与根据对比例的电极组件600相比，在有限的空间内能够具有更高的能量密度。

本实用新型的又一其它方面涉及圆筒形电池，包括：凝胶卷类型的电极组件，具有正极、负极、夹在上述正极与负极之间的分离膜朝一方向卷取的结构；圆筒形电池壳体，用于收纳上述电极组件；以及，盖板，配置在上述电池壳体的上部，用于密封上述电池壳体。其中，上述正极是根据本实用新型的正极，作为正极活性物质包含平均粒径D₅₀在5μm以下的单颗粒系活性物质颗粒。上述圆筒形电池还可以包括电解液，关于电解液可以参照上述内容。

上述电极组件可以具有如上所述的堆叠式、堆叠/折叠式或者凝胶卷类型的结构。在本实用新型的具体的一实施方式中，上述电极组件可以是如上所述的正极具有载量减少部的电极组件。

根据现有的圆筒形电池，电流集中在带状的电极极耳，从而存在电阻大、产生较多的热、集电效率不佳的问题。

最近随着电动汽车技术的发展，对于高容量电池的需求增加，从而要求开发出大体积的大型圆筒形电池。以前通常使用的小型圆筒形电池、即具有1865或2170的形状系数的圆筒形电池因容量小，所以电阻或发热现象没有给电池性能带来严重的影响。但是，在将以前的小型圆筒形电池的规格直接应用于大型圆筒形电池时，有可能带来电池安全性方面的严重问题。

这是因为如果电池尺寸变大，则在电池内部产生的热和气体的量也同时增加，由于这种热和气体，电池内部的温度以及压力上升，有可能导致电池起火或者***。为了防止这一问题，电池内部的热和气体应该适当地排出到外部，为此，成为向电池外部排出热的通道的电池的截面面积需要与体积的增加成比例地增加。但是，通常截面面积的增加量达不到体积增加量，所以随着电池的大型化，电池内部的发热量增加，由此出现***危险性增加、降低输出等问题。并且，在高电压下进行快速充电时，在短时间内在电极极耳周边产生很多的热，有可能出现电池起火的问题。为此，本实用新型公开了具有较大体积以便实现高容量并且具有安全性的圆筒形电池。

并且，采用上述单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质的高载量电极能够应用于圆筒形电池，所以能够改善圆筒形电池的初期电阻特性和充电放电效率。

根据本实用新型的圆筒形电池，采用了单颗粒或者类似单颗粒形状的正极活性物质，与以前相比显著地减少了气体产生量，由此即使在形状系数的比值在0.4以上的大型圆筒形电池中也能够实现良好的安全性。

优选地，根据本实用新型的圆筒形电池可以是不包括电极极耳的无极耳(Tab-less)结构的电池，但是并不限定于此。

上述无极耳结构的电池例如可以是如下结构，即正极以及负极分别包括未形成活性物质层的无涂层部，正极无涂层部以及负极无涂层部分别位于电极组件的上端以及下端，集电板结合于上述正极无涂层部以及负极无涂层部，上述集电板与电极端子连接。

在将圆筒形电池形成为如上所述的无极耳结构的情况下，与具备电极极耳的现有的电池相比，电流集中程度低，所以能够高效率地降低电池内部的发热，由此能够获得改善电池的热安全性的效果。

下面，通过具体的实施例进一步详细说明本实用新型。

实施例1

在N-甲基吡咯烷酮中按照97.8：0.6：1.6的重量比混合具有平均粒径D₅₀为3μm的单峰粒度分布并且是单颗粒形状的正极活性物质Li【Ni_0.9Co_0.06Mn_0.03Al_0.01】O₂：碳纳米管：PVDF粘合剂，从而制造出正极浆料。将上述正极浆料涂覆在铝集电体片的一面，之后在120℃下进行干燥，之后进行压延，制造出正极。

在水中按照96：2：1.5：0.5的重量比混合负极活性物质(graphite：SiO＝95：5重量比混合物)：导电材料(super C)：丁苯橡胶(SBR)：羧基甲纤维素(CMC)，制造出负极浆料。将上述负极浆料涂覆在铜集电体片的一面，之后在150℃下进行干燥，之后进行压延，制造出负极。

将分离膜夹在如上所述制造出的正极与负极之间，按照分离膜/正极/分离膜/负极顺序层叠之后卷取，从而制造出凝胶卷类型的电极组件。将如上所述制造出的电极组件***圆筒形电池壳体之后注入电解液，制造出4680电池单元。

对比例1

除了作为正极活性物质使用了大粒径的平均粒径D₅₀为9μm而小粒径的平均粒径D₅₀为4μm的具有双峰粒度分布并且是二次颗粒形状的Li【Ni_0.9Co_0.05Mn_0.04Al_0.01】O₂之外，其它与实施例1相同的方法制造出4680电池单元。

实验例1

对于通过实施例1以及对比例1制造出的4680电池单元实施了热箱测试(hot boxtest)。

具体地，将通过实施例1以及对比例1制造的4680电池单元分别在常温下放入热箱室(hot box chamber)，进行了按照5℃/min的升温速度、升温到130℃之后维持30分钟的热箱评价，测量了随时间的经过的电池的温度变化。为了进行正确评价，对于实施例1的电池单元实施了两次的热箱评价。图31以及图32示出了测量结果。

图31是示出通过实施例1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图，图32是示出通过对比例1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

通过图31以及图32可以得知，使用了单颗粒正极活性物质的实施例1的锂二次电池直到经过65分钟为止稳定地维持电池的电压以及温度，相反，对比例1的锂二次电池在经过了35分钟之后电池温度快速上升。

实施例2-1

准备了具有单峰粒度分布且D_min＝1.78μm、D₅₀＝4.23μm、D_max＝13.1μm并且混合有单颗粒以及类似单颗粒的正极活性物质(组成：Li【Ni_0.9Co_0.06Mn_0.03Al_0.01】O₂)。图28示出了实施例2-1中使用的正极活性物质的SEM照片。

在N-甲基吡咯烷酮中按照97.8：0.6：1.6的重量比混合正极活性物质：碳纳米管：PVDF粘合剂，制造出正极浆料。将上述正极浆料涂覆在铝集电体片的一面，之后在120℃下进行干燥，之后进行压延，制造出正极。

在水中按照96：2：1.5：0.5的重量比混合负极活性物质(graphite：SiO＝95：5重量比的混合物)：导电材料(Super C)：丁苯橡胶(SBR)：羧基甲纤维素(CMC)，制造出负极浆料。将上述负极浆料涂覆在铜集电体片的一面，之后在150℃下进行干燥，之后进行压延，制造出负极。

将分离膜夹在如上所述制造出的正极与负极之间，按照分离膜/正极/分离膜/负极顺序层叠之后卷取，从而制造出凝胶卷类型的电极组件。将如上所述制造出的电极组件***电池壳体之后注入电解液，制造出4680电池单元。

实施例2-2

除了作为正极活性物质使用了具有单峰粒度分布且D_min＝1.38μm、D₅₀＝4.69μm、D_max＝18.5μm并且混合有单颗粒以及类似单颗粒的正极活性物质(组成：Li【Ni_0.9Co_0.06Mn_0.03Al_0.01】O₂)之外，其它与实施例2-1相同的方法制造出4680电池单元。图29示出了实施例2-2中使用的正极活性物质的SEM照片。

对比例2-1

除了作为正极活性物质使用了具有大粒径的平均粒径D₅₀为9μm而小粒径的平均粒径D₅₀为4μm的双峰粒度分布并且是二次颗粒形状的正极活性物质(组成：Li【Ni_0.9Co_0.05Mn_0.04Al_0.01】O₂)之外，其它与实施例2-1相同的方法制造出4680电池单元。

对比例2-2

除了作为正极活性物质使用了具有单峰粒度分布且D_min＝0.892μm、D₅₀＝3.02μm、D_max＝11μm并且混合有单颗粒以及类似单颗粒的正极活性物质(组成：Li【Ni_0.9Co_0.06Mn_0.03Al_0.01】O₂)之外，其它与实施例2-1相同的方法制造出4680电池单元。

图30示出了在对比例2-2中使用的正极活性物质的SEM照片。

实验例2-1

对于通过实施例2-1～2-2以及对比例2-1～2-2制造的4680电池单元实施了热箱测试(hot box test)。

具体地，将通过实施例2-1以及对比例2-1制造的4680电池单元每一个在常温下放入热箱室(hot box chamber)，按照5℃/min的升温速度，升温到130℃之后维持30分钟，之后测量了电池的温度变化。将在测试过程中不出现热失控以及起火的情况记为Pass，出现了热失控以及/或者起火的情况记为Fail。并且，为了测试的准确性，对于实施例2-1～2-2的电池单元实施了两次以上的测试。

下面的表1以及图33、图34示出了测试结果。图33是示出实施例2-1的样品1以及通过对比例2-1制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图，图34是示出实施例2-1的样品2、3、实施例2-2的样品1、2以及通过对比例2-2制造的4680电池单元的热箱测试结果的曲线图。

【表1】

参照上述表1、图33以及图34可以得知，采用D_min在1.0μm以上的单颗粒/类似单颗粒形状的正极活性物质的实施例2-1的4680电池单元直到经过65分钟为止稳定地维持电池的电压以及温度，相反，作为正极活性物质采用二次颗粒的对比例2-1以及采用了D_min小于1.0μm的单颗粒/类似单颗粒形状的正极活性物质的对比例2-2的4680电池单元的电池温度快速上升。

实验例2-2

为了确认在实施例2-1以及对比例2-1中制造的正极的被压延之后的正极活性物质颗粒的开裂程度，利用离子铣削装置切割正极之后利用SEM拍摄了其截面。图35示出了在实施例2-1制造的正极的截面SEM照片，图36示出了在对比例2-1制造的正极的截面SEM照片。

通过图35以及图36可以观察到，实施例2-1的正极在压延之后几乎没有出现正极活性物质的颗粒开裂，相反，使用二次颗粒的对比例2-2的正极在压延之后观察到很多正极活性物质颗粒的开裂。

实施例3-1

在N-甲基吡咯烷酮中按照96.3：1.5：0.4：1.8的重量比混合具有单峰粒度分布且D_min＝1.78μm、D₅₀＝4.23μm、D_max＝13.1μm并且混合有单颗粒以及类似单颗粒的正极活性物质粉末(组成：Li【Ni_0.9Co_0.06Mn_0.03Al_0.01】O₂)、鳞片状石墨(SFG6L)、导电材料(多壁碳纳米管)以及PVDF粘合剂，制造出正极浆料。将上述正极浆料涂覆在铝集电体片的一面，之后进行干燥，以3.0ton/cm的压印线压力进行压延，制造出正极。测量了如上所述制造的正极的正极活性物质层空隙率，测量到空隙率为17.5％。

实施例3-2

除了按照97.2：0.6：0.4：1.8的重量比混合了正极活性物质、鳞片状石墨、导电材料以及粘合剂之外，其它与实施例3-1相同地制造出正极，测量了正极活性物质层的空隙率。测量到上述正极活性物质层的空隙率为19％。

实施例3-3

除了按照97.4：0.4：0.4：1.8的重量比混合正极活性物质、鳞片状石墨、导电材料以及粘合剂之外，其它与实施例3-1相同地制造出正极，测量了正极活性物质层的空隙率。测量到上述正极活性物质层的空隙率为20％。

实施例3-4

除了按照97.6：0.2：0.4：1.8的重量比混合正极活性物质、鳞片状石墨、导电材料以及粘合剂之外，其它与实施例3-1相同地制造出正极，测量了正极活性物质层的空隙率。测量到上述正极活性物质层的空隙率为21％。

对比例3-1

除了未添加鳞片状石墨、在N-甲基吡咯烷酮中按照97.8：0.4：1.8的重量比混合正极活性物质、导电材料以及粘合剂制造出正极浆料之外，其它与实施例3-1相同地制造出正极，测量了正极活性物质层的空隙率。测量到上述正极活性物质层的空隙率为24％。

对比例3-2

除了未添加鳞片状石墨、在N-甲基吡咯烷酮中按照97.8：0.4：1.8的重量比混合正极活性物质、导电材料以及粘合剂制造出正极浆料、以2.0ton/cm的压印线压力进行压延之外，其它与实施例3-1相同地制造出正极，测量了正极活性物质层的空隙率。测量到上述正极活性物质层的空隙率为30％。

实验例3-1-充电放电容量以及充电放电效率的测量

制造出包括根据实施例3-1至3-4以及对比例3-1以及3-2的正极的扣式半电池，以0.2C电流条件充电至4.25V，之后以0.2C电流条件放电至2.5V，之后测量了各扣式半电池的充电容量(mAh/g)以及放电容量(mAh/g)。下面的表2示出了测量结果。

【表2】

通过【表2】可以得知，使用了添加有鳞片状石墨的正极的实施例3-1～3-4呈现出比对比例3-1～3-2低的空隙率，呈现出良好的容量特性。

实验例3-2-电阻特性的确认

将包括根据实施例3-3、对比例3-1以及对比例3-2的正极的扣式半电池充电至4.2V的同时测量了基于SOC的电阻特性。图37示出了实验结果。

参照图37可以得知，以SOC 10％为基准，在正极活性物质层添加鳞片状石墨的实施例3-3的电阻值比不包含鳞片状石墨的对比例3-1以及对比例3-2低。这表示当在正极活性物质层中添加鳞片状石墨时具有改善在较低SOC下的电阻特性的效果。

实验例3-3-高温使用寿命特性以及电阻增加率的测量

在根据实施例3-1、实施例3-3以及对比例3-1的正极与负极之间夹着分离膜并按照分离膜/正极/分离膜/负极的顺序层叠之后卷取从而制造出凝胶卷类型的电极组件。将如上所述制造的电极组件***圆筒形电池壳体之后注入电解液，制造出4680电池单元。

这时，上述负极通过如下方法制造，即在水中按照96：2：1.5：0.5的重量比混合负极活性物质(graphite：SiO＝95：5重量比的混合物)：导电材料(super C)：丁苯橡胶(SBR)：羧基甲纤维素(CMC)，制造出负极浆料，之后将上述负极浆料涂覆在铜集电体片的一面，之后在150℃下进行干燥，之后进行压延。

将如上所述制造的4680电池单元在40℃下以0.5C充电至4.2V之后以0.5C放电至2.5V的充电放电循环进行50次，之后测量了容量保持率(Capacity Retention)以及电阻增加率(DCIR increase)。图38示出了测量结果。

参照图38，与对比例3-1的二次电池相比，实施例3-1以及3-3的二次电池的基于循环次数的容量保持率的变化小，基于循环次数的电阻增加率的变化也小。

在本实用新型的圆筒形电池中，如上所述的正极可以是第一电极，负极可以是第二电极。并且，依次相反地，正极可以是第二电极，负极可以是第一电极。

以上，虽然以有限的实施例和附图说明了本实用新型，但是本实用新型并不限定这些，本实用新型所属技术领域的技术人员应该可以在本实用新型的技术思想和与权利要求书等同范围内可以得到各种修改以及变形。

Claims (22)

1.一种圆筒形电池，其特征在于，包括：

电极组件，其包括：具备第一无涂层部以及第一有涂层部的第一电极；具备第二无涂层部以及第二有涂层部的第二电极；以及夹在上述第一电极与上述第二电极之间的分离膜；

电池壳体，其通过形成于一侧的开放部收容上述电极组件，并且与上述电极组件电连接；

电池端子，其贯通位于上述开放部的相反侧的上述电池壳体的堵塞部，并且与上述电极组件电连接；以及

盖板，其构成为覆盖上述开放部，

其中，上述第一电极包括：

至少一个绝缘层，其构成为同时覆盖上述第一无涂层部的至少一部分以及上述第一有涂层部的至少一部分，

上述第一无涂层部的至少一部分的本身被用作电极极耳。

2.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述电池端子与具有第一极性的上述第一无涂层部电连接，

上述电池壳体与具有与上述第一极性相反的第二极性的上述第二无涂层部电连接。

3.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述电池端子包括：

端子露出部，其朝上述电池壳体的外侧延伸；以及

端子***部，其贯通上述电池壳体的上述堵塞部。

4.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，还包括：

绝缘垫片，其夹在上述电池壳体与上述电池端子之间，从而实现上述电池端子与电池壳体的绝缘。

5.根据权利要求4所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述绝缘垫片包括：

垫片露出部，其朝上述电池壳体的外侧延伸；以及

垫片***部，其贯通上述电池壳体的上表面。

6.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述电池端子铆接结合于上述电池壳体的内侧面上。

7.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述盖板与上述电极组件绝缘，并且不具有极性。

8.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述绝缘层设在上述第一电极的两个面。

9.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述绝缘层的卷取轴方向的一端部位于与上述分离膜的卷取轴方向的一端部相同的高度或者一端部的外侧。

10.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述绝缘层的卷取轴方向的一端部位于与上述分离膜的卷取轴方向的一端部相同的高度。

11.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述第一无涂层部向上述绝缘层的外侧进一步突出。

12.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述第一有涂层部在卷取轴方向不比上述分离膜进一步突出。

13.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述第一电极是正极。

14.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

隔着上述分离膜与上述绝缘层面对的上述第二电极的一端部不比上述分离膜的一端部进一步向外侧突出。

15.根据权利要求1所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述第一有涂层部包括活性物质层的厚度比上述第一有涂层部的中央区域减少的滑坡部。

16.根据权利要求15所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述滑坡部形成在上述第一有涂层部与上述第一无涂层部的边界区域。

17.根据权利要求15所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述滑坡部分别设在上述第一电极的一端部以及上述第二电极的另一端部。

18.根据权利要求15所述的圆筒形电池，其特征在于，

设在上述第一电极的上述第一有涂层部的滑坡部和设在上述第二电极的上述第二有涂层部的滑坡部设在彼此相反的方向上。

19.根据权利要求17所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述分离膜比上述第一电极的另一端部以及上述第二电极的一端部进一步向外侧突出。

20.根据权利要求15所述的圆筒形电池，其特征在于，

上述绝缘层构成为覆盖上述滑坡部的至少一部分。

21.一种电池组，其特征在于，包括：

权利要求1至20中任一项所述的圆筒形电池；以及

电池组壳体，其收容多个上述圆筒形电池。

22.一种汽车，其特征在于，包括：

权利要求21所述的电池组。

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