JP2017142929A - 電池 - Google Patents
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Abstract
【課題】外側金属部材と集電部材のカシメ部とを溶接ビード部で接続する電池において、溶接ビード部形成時の熱による外側樹脂部材の劣化を防止した電池を提供する。
【解決手段】電池1は、電池ケース10と、外側金属部材57と、電池ケースと外側金属部材との間に介在し密着する外側樹脂部材80と、電池ケース内からケース貫通孔13k、樹脂部材貫通孔81b、金属部材貫通孔57cを通じて外側金属部材57の外側に出る延出部54、及び、延出部から径方向外側EH2に向けて拡がり、延出部、外側金属部材及び外側樹脂部材を上記ケースに固定するカシメ部55を有する集電部材51と、を備え、集電部材のカシメ部と外側金属部材とは、これらを接続する溶接ビード部56を含み、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1に、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部81c,157hを有する。
【選択図】図4
【解決手段】電池1は、電池ケース10と、外側金属部材57と、電池ケースと外側金属部材との間に介在し密着する外側樹脂部材80と、電池ケース内からケース貫通孔13k、樹脂部材貫通孔81b、金属部材貫通孔57cを通じて外側金属部材57の外側に出る延出部54、及び、延出部から径方向外側EH2に向けて拡がり、延出部、外側金属部材及び外側樹脂部材を上記ケースに固定するカシメ部55を有する集電部材51と、を備え、集電部材のカシメ部と外側金属部材とは、これらを接続する溶接ビード部56を含み、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1に、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部81c,157hを有する。
【選択図】図4
Description
本発明は、電池に関する。
電極体を電池ケース内に収容した電池において、電池ケース内で電極体に接続した集電部材の延出部を電池ケース外まで延出させ、集電部材の延出部と、電池ケース外に配置され、延出部を貫通孔に挿通した外側金属部材とを、外側樹脂部材を介して集電部材のカシメ部のかしめ変形により電池ケースに固定した電池が知られている(例えば、特許文献1を参照)。
この特許文献1に記載の電池では、外側金属部材と、この外側金属部材の貫通孔の周囲を環状に覆う集電部材のカシメ部とを溶接して、両者を電気的に導通している。具体的には、外側金属部材と、カシメ部の周縁部分とを、散点状に(具体的には、周方向に4点)、パルス状のレーザ光によって溶接している例が示されている(特許文献1の図3,図5,図6参照)。
しかしながら、レーザ光、電子ビームなどのエネルギビームをパルス状に照射してスポット状の溶接ビード部を形成すると、この溶接ビード部から外側金属部材を介して、外側樹脂部材のうち溶接ビード部の直下の部位に集中して熱が伝わり、この部位が高温になることがある。すると、この部位において、外側樹脂部材をなす樹脂が熱により劣化して、この部位と外側金属部材との間の密着性やこの部位と電池ケースとの間の密着性が低下するなどの不具合が生じる場合があった。
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであって、電池ケースを貫通して外部に出た集電部材のカシメ部で、外側金属部材及び外側樹脂部材を電池ケースに固定し、外側金属部材と集電部材のカシメ部とを溶接ビード部で接続する電池において、溶接ビード部形成時の熱による、外側樹脂部材の劣化を防止した電池を提供する。
上記課題を解決するための本発明の一態様は、電池ケースと、金属からなり、上記電池ケースの外側に配置された外側金属部材と、樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側金属部材との間に介在しこれらに密着する外側樹脂部材と、上記電池ケース内から延び、上記電池ケースを貫通するケース貫通孔、及び上記外側金属部材を貫通する金属部材貫通孔を通じて上記外側金属部材の外側に出る延出部、及び、上記延出部から上記ケース貫通孔の径方向外側に向けて拡がり、上記外側金属部材のうち上記金属部材貫通孔の周囲の少なくとも一部を覆い、上記延出部、上記外側金属部材及び上記外側樹脂部材を上記電池ケースに固定するカシメ部を有する、金属からなる集電部材と、を備え、上記集電部材の上記カシメ部と上記外側金属部材は、上記カシメ部と上記外側金属部材とに由来する金属からなり、上記カシメ部と上記外側金属部材とを接続する溶接ビード部を含む電池であって、上記ケース貫通孔の軸線に沿い、上記電池ケースの内側に向かう方向を軸線方向内側としたとき、上記溶接ビード部の上記軸線方向内側に、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有する電池である。
この電池では、溶接ビード部の軸線方向内側に、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有するので、溶接ビード部を形成した際の熱が、外側金属部材から、外側樹脂部材のうち溶接ビードの軸線方向内側の部位に伝わるのを抑制できる。このため、この部位において、樹脂が熱により変形あるいは劣化して、外側金属部材と外側樹脂部材との間の密着性や外側樹脂部材と電池ケースとの間の密着性が低下する不具合を防止できる。
なお、伝熱抑制部は、外側金属部材及び外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けるとよい。即ち、伝熱抑制部は、外側樹脂部材に接する外側金属部材に、外側樹脂部材に、あるいは、外側金属部材及び外側樹脂部材に設けることができる。また、伝熱抑制部を、外側金属部材と外側樹脂部材との間に設けても良い。
この伝熱抑制部としては、外側金属部材及び外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けた、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間して断熱するための空間が挙げられる。具体的には、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位において、外側金属部材側を向く樹脂外側面を凹入させ、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間させた樹脂凹部が挙げられる。また、外側金属部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側(溶接ビード部の直下)の部位において、外側樹脂部材側を向く金属内側面を凹入させ、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間させた金属凹部も挙げられる。
このほか、伝熱抑制部としては、外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質、例えば、金属(外側金属部材が銅である場合において、炭素鋼のブロック、多孔質の金属材)あるいはセラミックス(アルミナ、ムライト、窒化ケイ素など緻密質あるいは多孔質のセラミックス)からなる伝熱抑制部材を、上述の金属凹部、樹脂凹部、あるいは金属凹部及び樹脂凹部の少なくともいずれかに配置した形態とすることもできる。あるいは伝熱抑制部材を、外側金属部材のうち溶接ビード部の軸線方向内側で、外側樹脂部材内に設けることもできる。
また、伝熱抑制部は、少なくとも、形成する溶接ビード部の位置に合わせて、その配置や形態を選択すると良い。例えば、スポット状の溶接ビードを互いに離間して複数設ける場合には、伝熱抑制部を外側金属部材あるいは外側樹脂部材のうち、各々の溶接ビード部の軸線方向内側にそれぞれ配置する形態が挙げられる。このほか、外側金属部材あるいは外側樹脂部材のうち、各々の溶接ビード部の軸線方向内側の部位を結ぶ環状に伝熱抑制部を設けることもできる。
上述の電池であって、前記伝熱抑制部は、前記外側金属部材及び前記外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けられ、前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部である電池とすると良い。
この電池では、伝熱抑制部を、外側金属部材と外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部としたので、別途、伝熱抑制部材を介在させる場合に比して、形成が容易でしかも安価にできる。
凹部を設けた形態としては、具体的には、前述したように、外側金属部材に金属凹部を設けた形態、外側樹脂部材に樹脂凹部を設けた形態、あるいは、外側金属部材に金属凹部を設けると共に、外側樹脂部材に樹脂凹部を設けた形態が挙げられる。
さらに、上述のいずれかの電池であって、前記伝熱抑制部は、前記外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質からなり、前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材との間に介在して、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる電池とすると良い。
この電池では、伝熱抑制部を、外側金属部材から外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる構成としたので、伝熱抑制部を、外側金属部材あるいは外側樹脂部材に設けた凹部(空間)とした場合に比して、カシメ部のカシメによる押圧力が外側樹脂部材に均一に伝わり、外側樹脂部材の変形が生じにくい。
なお、伝熱抑制部材を設ける形態としては、具体的には、前述したように、外側金属部材に設けた金属凹部内に伝熱抑制部材を配置した形態、外側樹脂部材の樹脂凹部内に伝熱抑制部材を配置した形態、あるいは、外側金属部材に設けた金属凹部に伝熱抑制部材の一部を配置すると共に、外側樹脂部材に設けた樹脂凹部に伝熱抑制部材の残部を配置した形態が挙げられる。
さらに、上述のいずれかの電池であって、前記外側金属部材、及び前記延出部と前記カシメ部とを有する前記集電部材は、銅からなる電池とすると良い。
外側金属部材及び集電部材が銅からなる場合、例えば、アルミニウム系金属でこれらを構成する場合に比して、熱伝導率が高く、融点も高いため、溶接ビード部を形成するに当たって、アルミニウムからなる外側金属部材と集電部材のカシメ部との間に溶接ビード部を形成する場合に比して、照射するレーザ等の出力を大きくする必要がある。すると、溶接ビード部から、その軸線方向内側に熱が伝わりやすく、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位で、密着性の低下の不具合を生じ易い。
これに対しこの電池では、伝熱抑制部を有するので、外側金属部材及び集電部材が銅であっても、外側樹脂部材のうち、溶接ビード部の軸線方向内側の部位で、密着性の低下の不具合を生じることを抑制できる。
なお、銅としては、無酸素銅やタフピッチ銅が挙げられる。
なお、銅としては、無酸素銅やタフピッチ銅が挙げられる。
(実施形態)
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1及び図2に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう)1の斜視図及び縦断面図を示す。また、図3には、ケース蓋部材13に端子部材50,60を組み付けた端子部材付きケース蓋の分解斜視図を示す。また、図4には、電池1のうち、負極端子部材50近傍の構造を示す部分断面図を示す。図5には、電池1のうち、負極端子部材50近傍の構造を示す部分平面図を示す。図6には、電池1のうち、負極端子部材50が電池ケース内から延出する部位の部分拡大断面図を示す。図7には、電池1に用いる外側絶縁部材の平面図を示す。さらに、図8には、レーザ光を用いた溶接ビード部の形成を説明する説明図を示す。なお、以下では、電池1の電池厚み方向BH、電池横方向CH及び電池縦方向DHを、図1及び図2等に示す方向と定めて説明する。
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図1及び図2に、本実施形態に係るリチウムイオン二次電池(以下、単に「電池」ともいう)1の斜視図及び縦断面図を示す。また、図3には、ケース蓋部材13に端子部材50,60を組み付けた端子部材付きケース蓋の分解斜視図を示す。また、図4には、電池1のうち、負極端子部材50近傍の構造を示す部分断面図を示す。図5には、電池1のうち、負極端子部材50近傍の構造を示す部分平面図を示す。図6には、電池1のうち、負極端子部材50が電池ケース内から延出する部位の部分拡大断面図を示す。図7には、電池1に用いる外側絶縁部材の平面図を示す。さらに、図8には、レーザ光を用いた溶接ビード部の形成を説明する説明図を示す。なお、以下では、電池1の電池厚み方向BH、電池横方向CH及び電池縦方向DHを、図1及び図2等に示す方向と定めて説明する。
この電池1は、ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両などに搭載される角型で密閉型のリチウムイオン二次電池である。この電池1は、電池ケース10と、この内部に収容された電極体20と、電池ケース10に固設された負極端子部材50及び正極端子部材60等から構成される。また、電池ケース10内には、電解液(非水電解液)90が収容されており、その一部は電極体20内に含浸されている。
このうち電池ケース10は、直方体箱状で金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる。この電池ケース10は、上側のみが開口した有底角筒状のケース本体部材11と、このケース本体部材11の開口11hに溶接されてこれを閉塞する矩形板状のケース蓋部材13とから構成されている。ケース蓋部材13には、電池ケース10の内圧が所定圧力に達した際に破断開弁する安全弁14が設けられている。また、このケース蓋部材13には、電池ケース10の内外を連通する注液孔13hが形成され、注液孔封止材15で気密に封止されている。
また、無酸素銅からなる負極集電部材51、負極外側部材57及び負極接続ボルト59から構成される負極端子部材50のうち、負極集電部材51及び負極外側部材57が、絶縁樹脂からなる内側絶縁部材70及び外側絶縁部材80を介して、ケース蓋部材13に、絶縁されつつ固設されている。この負極端子部材50(負極集電部材51)の一端は、電池ケース10内において、後述する電極体20のうち負極板21の負極露出部21mに接続して電気的に導通している。負極端子部材50(負極集電部材51)は、ケース蓋部材13を貫通して電池外部まで延びており、負極端子部材50(負極外側部材57)の他端は、電池1の負極端子を構成している。
さらに、アルミニウムからなる正極集電部材61、正極外側部材67及び正極接続ボルト69から構成される正極端子部材60のうち、正極集電部材61及び正極外側部材67が、絶縁樹脂からなる内側絶縁部材70及び外側絶縁部材80を介して、ケース蓋部材13に、絶縁されつつ固設されている。この正極端子部材60(正極集電部材61)の一端は、電池ケース10内において、電極体20のうち正極板31の正極露出部31mに接続して電気的に導通している。正極端子部材60(正極集電部材61)は、ケース蓋部材13を貫通して電池外部まで延びており、正極端子部材60(正極外側部材67)の他端は、電池1の正極端子を構成している。
次に、電極体20について説明する(図2参照)。この電極体20は、扁平状をなし、その軸線が電池横方向CHと平行となるように横倒しにした状態で、電池ケース10内に収容されている。電極体20と電池ケース10との間には、絶縁フィルムからなり、一端側(図2中、上方)に開口を有する袋状のフィルム包囲体17が配置され、電極体20と電池ケース10との間を絶縁している。電極体20は、帯状の負極板21と帯状の正極板31とを、帯状の一対のセパレータ41,41を介して互いに重ね、軸線周りに捲回して扁平状に圧縮したものである。
この電極体20のうち、その軸線の一方側(図2中、右方)には、負極板21の負極集電箔22が露出する負極露出部21mが設けられ、軸線の他方側(図2中、左方)には、正極板31の正極集電箔32が露出する正極露出部31mが設けられている。前述した負極集電部材51の集電部52は、負極露出部21mに溶接されている。また、前述した正極集電部材61の集電部62は、正極露出部31mに溶接されている。
負極端子部材50のうち負極集電部材51は、図1〜図3に示すように、電池ケース10の内部に配置される集電部52と、この集電部52から延び、電池ケース10の外部に出る延出部54とを有する。集電部52は、負極露出部21mに溶接されているほか、矩形板状で後述する内側絶縁部材70を介してケース蓋部材13に係合する係合部53を含んでいる。延出部54は、集電部52のうち係合部53の中央から延びる中実の円柱状である。なお、この延出部54の先端部分は、円筒状とされており、後述するようにかしめ変形されるカシメ予定部55aとなっている。
一方、図3に示すように、負極端子部材50のうち負極外側部材57は、クランク状に屈曲した板材からなり、後述するカシメ部55の座となる平板状のカシメ座部57bと、段状に屈曲する段差部57eと、次述する負極接続ボルト59が係合すると共に、バスバーBUSなどの外部端子が接触する平板状の外部端子当接部57fとからなる。カシメ座部57bには負極集電部材51の延出部54を挿通する延出部挿通孔57cが、外部端子当接部57fには、負極接続ボルト59の雄ねじ部59cを挿通するボルト挿通孔57gが穿孔されている。
また、負極端子部材50のうち負極接続ボルト59は、図3に示すように、矩形板状の頭部59bと、この頭部59bの中央部分から延び雄ねじが形成された雄ねじ部59cと、雄ねじ部59cの先端部分に位置する円柱状の軸部59dとからなる。
内側絶縁部材70は、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂からなり、負極集電部材51の係合部53を電池縦方向DHの上方(図3中、上方)から覆って、係合部53とケース蓋部材13との間を絶縁するカバー部71と、このカバー部71の中央から円筒状に突出し、内側の延出部挿通孔73bに挿通した負極集電部材51の延出部54を取り囲む筒状突部73とからなる。延出部54及びこれを取り囲む筒状突部73は、ケース蓋部材13のケース貫通孔13k内に挿通され、筒状突部73は延出部54とケース蓋部材13のケース貫通孔13kとの間を絶縁している。
また、外側絶縁部材80も、電気絶縁性を有し弾性変形可能な樹脂(具体的にはナイロン樹脂)からなり、ケース蓋部材13の上面13pに当接している。外側絶縁部材80は、負極外側部材57のカシメ座部57b及び負極接続ボルト59の頭部59bと、ケース蓋部材13の上面13pとの間に介在して、これらを絶縁している。外側絶縁部材80には、負極外側部材57のカシメ座部57bを受け入れる凹状の座部収容部81と、負極接続ボルト59の頭部59bを受け入れる凹状の頭部収容部83とを有する。座部収容部81の略中央には、負極集電部材51の延出部54を挿通する延出部挿通孔81bが穿孔されている。
図3に示すように、電池1では、負極集電部材51の係合部53、内側絶縁部材70、ケース蓋部材13、外側絶縁部材80、及び負極外側部材57の順に重なり、負極集電部材51の延出部54は、内側絶縁部材70の延出部挿通孔73b、ケース蓋部材13のケース貫通孔13k、外側絶縁部材80の延出部挿通孔81b、及び負極外側部材57の延出部挿通孔57cを挿通している。負極集電部材51の延出部54の先端部分のカシメ予定部55aは、カシメにより外側に拡げるように傘状に変形させてカシメ部55とされている。
ケース蓋部材13のケース貫通孔13kの中心軸線AXEに沿う方向を軸線方向AHとし、中心軸線AXEの径方向をEH、径方向内側をEH1、径方向外側をEH2とし、中心軸線AXEの周方向を周方向RHとする。すると、カシメ部55は、このかしめ変形により延出部54から径方向外側EH2に向けて拡がり、負極外側部材57のうち延出部挿通孔57cの周囲の貫通孔周囲部57dを環状に覆い、延出部54及び負極外側部材57を電池ケース10に固定している。またこれにより、負極集電部材51の係合部53と内側絶縁部材70のカバー部71、カバー部71とケース蓋部材13、ケース蓋部材13と外側絶縁部材80の座部収容部81、座部収容部81と負極外側部材57、負極外側部材57とカシメ部55とをそれぞれ密着させて、ケース蓋部材13と、このケース貫通孔13kに挿通した負極集電部材51との間のシールを保っている。
なお、負極接続ボルト59は、その頭部59bが外側絶縁部材80の頭部収容部83に収容され、雄ねじ部59cが負極外側部材57のボルト挿通孔57gに挿通されているので、取り外し不能となっている。
正極についても、アルミニウムからなり、同様の形態の正極端子部材60(正極集電部材61,正極外側部材67,正極接続ボルト69)が、内側絶縁部材70及び外側絶縁部材80により、絶縁を保ちつつ、正極集電部材61のカシメ部65の形成により、ケース蓋部材13に固設されている。
さらに本実施形態の電池1では、負極集電部材51のカシメ部55と負極外側部材57のカシメ座部57bとをレーザ光を用いて溶接し、両者間を電気的に導通させて、両者間の導通抵抗を低下させている(図1,図4〜図6参照)。具体的には、図4〜図6に示すように、カシメ部55の外周縁部55pに、このカシメ部55の外周縁部55pと負極外側部材57とを溶接して導通した溶接ビード部56を4箇所、延出部挿通孔57cの周方向RHに互いに離間して形成している。
本実施形態では、パルス状のレーザ光L1をカシメ部55の外周縁部55pと負極外側部材57のカシメ座部57bとの境界付近に照射して、溶接ビード部56を、平面視、円形のスポット状に形成してある(図5参照)。この溶接ビード部56は、カシメ部55と負極外側部材57とに由来する金属からなる。但し、負極においては、負極集電部材51(カシメ部55)も負極外側部材57(カシメ座部57b)も、無酸素銅からなるので、溶接ビード部56も無酸素銅からなる。
なお、正極においても同様に、正極集電部材61のカシメ部65と正極外側部材67のカシメ座部67bとをレーザ光を用いて溶接し、両者間を電気的に導通させて、両者間の導通抵抗を低下させる。但し、正極では、形成された溶接ビード部66は、正極集電部材61をなす純アルミニウムと正極外側部材67をなすAl−Mg系アルミニウム合金とが混合した金属からなっており、純アルミニウムとAl−Mg系アルミニウム合金の中間の熱膨張率を示す。
ところで、上述のようにしてレーザ光L1を照射して溶接ビード部56を形成すると、入射したレーザ光L1のエネルギーにより、カシメ座部57bが加熱され、軸線方向AHのうち軸線方向内側AH1に向けて熱が拡がる。このため、図15に示すように、カシメ座部57bの軸線方向内側AH1に位置する外側絶縁部材780の座部収容部781のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の劣化部位DPにも熱が伝わり、この劣化部位DPにおいて、外側絶縁部材780(座部収容部781)をなす樹脂(本実施形態では、ナイロン樹脂)が高温(場合によっては、樹脂の耐熱温度を超える高温)となり劣化(へたり、収縮など)を生じる。具体的には、劣化部位DPにおいて、外側絶縁部材780をなす樹脂が熱変形する。このため、負極外側部材57のカシメ座部57bの内側面57iと外側絶縁部材780の座部収容部781の外側面781jとの密着性が、この劣化部位DPで低下する場合がある。また、外側絶縁部材780の座部収容部781の内側面781iと電池ケース10のケース蓋部材13の上面13pとの密着性が、この劣化部位DPで低下する場合がある。これにより、ケース蓋部材13と、このケース貫通孔13kに挿通した負極集電部材51とのシール性が低下する虞がある。
そこで本実施形態の電池1では、図6,図7に示すように、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けている(本実施形態では4箇所)。このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材57のカシメ座部57bを介して、座部収容部81のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。
特に、本実施形態の電池1では、前述したように、負極集電部材51(カシメ部55)も負極外側部材57(カシメ座部57b)も無酸素銅で構成している。無酸素銅は、正極集電部材61や正極外側部材67を構成するアルミニウムに比して、融点(1083℃)が高く、熱伝導率(390W/m・K)も高いため、レーザ等での溶接に当たっては、アルミニウムの場合に比して、大きなレーザパワーが必要になる。このため、溶接ビード部56から、座部収容部81のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位81dに多量の熱が伝わりやすく、密着性の低下の不具合を生じ易い。
しかし、本実施形態の電池1では、上述のように、座部収容部81に樹脂凹部81cを凹設しているので、直下部位81dに熱が伝わるのを抑制することができ、特に、直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。
なお、図示しないが、正極においても同様に、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部66の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けている(本実施形態では4箇所。図1,図3参照。)。このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部66から正極外側部材67のカシメ座部67bを介して、座部収容部81のうち溶接ビード部66の軸線方向内側AH1の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。
本実施形態の電池1は、以下のようにして製造する。まず、ケース蓋部材13、負極端子部材50(51,57,59)、正極端子部材60(61,67,69)、内側絶縁部材70、外側絶縁部材80を用意する。図3に示すように、負極集電部材51の係合部53を内側絶縁部材70のカバー部71で覆い、内側絶縁部材70の延出部挿通孔73b、ケース蓋部材13のケース貫通孔13k、外側絶縁部材80の延出部挿通孔81b、及び負極外側部材57の延出部挿通孔57cに、負極集電部材51の延出部54を挿通する。また、負極接続ボルト59の頭部59bを外側絶縁部材80の頭部収容部83に収容し、雄ねじ部59cを負極外側部材57のボルト挿通孔57gに挿通した状態とする。ここで、延出部54の先端に位置し、負極外側部材57から突出しているカシメ予定部55aを、径方向外側EH2に拡げるように傘状にかしめ変形させてカシメ部55を形成し、負極集電部材51の係合部53とカシメ部55との間に、内側絶縁部材70、ケース蓋部材13、外側絶縁部材80、及び負極外側部材57を保持する。これにより、負極端子部材50の負極集電部材51及び負極外側部材57が、ケース蓋部材13に固設される。なお、負極接続ボルト59は、頭部59bが外部端子当接部57fに係合して、取り外し不能となる。
なお、正極についても、同様に図示しないカシメ予定部をかしめ変形させてカシメ部65を形成することにより、正極集電部材61の係合部63とカシメ部65との間で、内側絶縁部材70、ケース蓋部材13、外側絶縁部材80、及び正極外側部材67を保持する。これにより、正極端子部材60の正極集電部材61及び正極外側部材67が、ケース蓋部材13に固設される。
次に、図8に示すように、スポット状のレーザ光L1を、カシメ部55の外周縁部55pのうち周方向RHの一部と、負極外側部材57のカシメ座部57bとに跨がるように照射して、カシメ部55の外周縁部55pと負極外側部材57とを溶接する溶接ビード部56を予め定めた位置に形成する。これを、カシメ部55の周囲4点について行う。
なお、外側絶縁部材80には、図3,図5に示すように、座部収容部81の外側面81jに樹脂凹部81cを溶接ビード部56が形成される位置(本実施形態では4箇所)に設けた外側絶縁部材80を用いているので、レーザ光L1の照射により溶接ビード部56を形成しても、樹脂凹部81cの存在により、外側絶縁部材80の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制し、直下部位81dにおける樹脂の劣化を防止できる。
なお、外側絶縁部材80には、図3,図5に示すように、座部収容部81の外側面81jに樹脂凹部81cを溶接ビード部56が形成される位置(本実施形態では4箇所)に設けた外側絶縁部材80を用いているので、レーザ光L1の照射により溶接ビード部56を形成しても、樹脂凹部81cの存在により、外側絶縁部材80の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制し、直下部位81dにおける樹脂の劣化を防止できる。
そのほかは、公知の手法で電池1を製造する。即ち、端子部材付きケース蓋18の負極集電部材51の集電部52を、別途公知の手法で形成しておいた電極体20の負極露出部21mに溶接する。また、正極端子部材60の集電部62を、電極体20の正極露出部31mに溶接する。次いで、電極体20にフィルム包囲体17を被せて、これらをケース本体部材11内に挿入し、ケース本体部材11の開口11hをケース蓋部材13で塞ぐ。そして、ケース本体部材11とケース蓋部材13とを、全周にわたりレーザ溶接する。その後、注液孔13hから電解液90を注液し、注液孔封止材15で注液孔13hを気密に封止する。次いで、この電池1について、初充電及び各種検査を行う。かくして、電池1が完成する。
(変形形態1)
前述した実施形態では、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けた。
前述した実施形態では、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けた。
これに対し、本変形形態1では、図9に示すように、外側絶縁部材180の座部収容部181には、外側面181jが凹入する樹脂凹部を設けていない。その代わり、負極外側部材157のカシメ座部157bの中でも、延出部挿通孔157cの周囲の貫通孔周囲部157dのうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に内側面157iが凹入する金属凹部157hを設けている(本実施形態では4箇所)。
このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材157のカシメ座部157bを介して、座部収容部181のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位181dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位181dが熱によって劣化するのを防止できる。
(変形形態2)
実施形態では樹脂凹部81cを設け、変形形態1では金属凹部157hを設けたが、両者を共に設けることもできる。即ち、本変形形態2では、図10に示すように、実施形態と同様、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けている(本実施形態では4箇所)。加えて、変形形態1と同様に、負極外側部材157のカシメ座部157bにおいて、延出部挿通孔157c周囲の貫通孔周囲部157dのうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面157iが凹入する金属凹部157hを設けている。これにより、樹脂凹部81cと金属凹部157hとが向き合うように配置される。
実施形態では樹脂凹部81cを設け、変形形態1では金属凹部157hを設けたが、両者を共に設けることもできる。即ち、本変形形態2では、図10に示すように、実施形態と同様、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jが凹入する樹脂凹部81cを設けている(本実施形態では4箇所)。加えて、変形形態1と同様に、負極外側部材157のカシメ座部157bにおいて、延出部挿通孔157c周囲の貫通孔周囲部157dのうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面157iが凹入する金属凹部157hを設けている。これにより、樹脂凹部81cと金属凹部157hとが向き合うように配置される。
このようにすることで、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材157のカシメ座部157bを介して、座部収容部81のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位81dに熱が伝わるのを、さらに抑制することができ、この直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。
(変形形態3)
実施形態の電池1では、外側絶縁部材80の座部収容部81に設けた樹脂凹部81c内には何も入れず、空間のままとした(図6参照)。
これに対し、本変形形態3では、図11に示すように、各々の樹脂凹部81c内に、それぞれ円柱状で多孔質のアルミナからなる伝熱抑制ブロック384を、この樹脂凹部81cに嵌め込んである。
このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材57のカシメ座部57bを介して、座部収容部81のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、樹脂凹部81c内に伝熱抑制ブロック384が嵌め込まれているので、カシメ部55のカシメによる押圧力が外側絶縁部材80の座部収容部81に均一に伝わり、座部収容部81の変形が生じにくい利点がある。
実施形態の電池1では、外側絶縁部材80の座部収容部81に設けた樹脂凹部81c内には何も入れず、空間のままとした(図6参照)。
これに対し、本変形形態3では、図11に示すように、各々の樹脂凹部81c内に、それぞれ円柱状で多孔質のアルミナからなる伝熱抑制ブロック384を、この樹脂凹部81cに嵌め込んである。
このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材57のカシメ座部57bを介して、座部収容部81のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位81dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位81dが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、樹脂凹部81c内に伝熱抑制ブロック384が嵌め込まれているので、カシメ部55のカシメによる押圧力が外側絶縁部材80の座部収容部81に均一に伝わり、座部収容部81の変形が生じにくい利点がある。
(変形形態4)
変形形態3では、実施形態と同様に座部収容部81に設けた樹脂凹部81c内に、伝熱抑制ブロック384を嵌め込んだ。
これに対し、本変形形態4では、図12に示すように、変形形態1と同様に負極外側部材157のカシメ座部157bに設けた円柱状の金属凹部157h内に、円柱状の多孔質アルミナからなる伝熱抑制ブロック458を嵌め込んである。
変形形態3では、実施形態と同様に座部収容部81に設けた樹脂凹部81c内に、伝熱抑制ブロック384を嵌め込んだ。
これに対し、本変形形態4では、図12に示すように、変形形態1と同様に負極外側部材157のカシメ座部157bに設けた円柱状の金属凹部157h内に、円柱状の多孔質アルミナからなる伝熱抑制ブロック458を嵌め込んである。
このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材157のカシメ座部157bを介して、座部収容部181のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位181dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位181dが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、金属凹部157h内に伝熱抑制ブロック458が嵌め込まれているので、カシメ部55のカシメによる押圧力が外側絶縁部材180の座部収容部181に均一に伝わり、座部収容部181の変形が生じにくい利点がある。
(変形形態5)
変形形態3では樹脂凹部81c内に伝熱抑制ブロック384を挿入し、変形形態4では金属凹部157h内に伝熱抑制ブロック458を挿入した。
しかし、両者を同時に設け、これらに伝熱抑制ブロックを挿入することもできる。即ち、本変形形態5では、図13に示すように、変形形態2と同様、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jを凹入させた樹脂凹部81cを設けた。加えて、負極外側部材157の貫通孔周囲部157dのうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面157iが凹入する金属凹部157hを設けた。そして、向き合うように配置された樹脂凹部81cと金属凹部157hとに、伝熱抑制ブロック584を嵌め込んである。
変形形態3では樹脂凹部81c内に伝熱抑制ブロック384を挿入し、変形形態4では金属凹部157h内に伝熱抑制ブロック458を挿入した。
しかし、両者を同時に設け、これらに伝熱抑制ブロックを挿入することもできる。即ち、本変形形態5では、図13に示すように、変形形態2と同様、外側絶縁部材80の座部収容部81のうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置に、それぞれ円柱状に外側面81jを凹入させた樹脂凹部81cを設けた。加えて、負極外側部材157の貫通孔周囲部157dのうち、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる位置にも、それぞれ円柱状に内側面157iが凹入する金属凹部157hを設けた。そして、向き合うように配置された樹脂凹部81cと金属凹部157hとに、伝熱抑制ブロック584を嵌め込んである。
このため、レーザ光L1の照射により、溶接ビード部56から負極外側部材157のカシメ座部157bを介して、座部収容部181のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位181dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位181dが熱によって劣化するのを防止できる。しかも、金属凹部157h内及び樹脂凹部81c内に伝熱抑制ブロック584が嵌め込まれているので、カシメ部55のカシメによる押圧力が外側絶縁部材80の座部収容部81に均一に伝わり、座部収容部81の変形が生じにくい利点がある。
(変形形態6)
前述した実施形態、変形形態2,3,6では、外側絶縁部材80の座部収容部81に、円柱状の樹脂凹部81cを4箇所凹設した。
これに対し、本変形形態7では、外側絶縁部材680の座部収容部681に、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる4つの位置を、環状につないだリング状の凹溝からなる樹脂凹部681cを凹設した。このようにしても、座部収容部681のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位681dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位681dが熱によって劣化するのを防止することができる。
前述した実施形態、変形形態2,3,6では、外側絶縁部材80の座部収容部81に、円柱状の樹脂凹部81cを4箇所凹設した。
これに対し、本変形形態7では、外側絶縁部材680の座部収容部681に、溶接ビード部56の軸線方向内側AH1となる4つの位置を、環状につないだリング状の凹溝からなる樹脂凹部681cを凹設した。このようにしても、座部収容部681のうち溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位681dに熱が伝わるのを抑制することができ、この直下部位681dが熱によって劣化するのを防止することができる。
以上において、本発明を実施形態及び変形形態1〜6に即して説明したが、本発明は上述の実施形態等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。
例えば、上述した実施形態では、溶接ビード部56を、カシメ部55の周方向RHに散点状(周方向RHに90度ずつ離して4箇所)に配置する形態とした。しかし、溶接ビード部56が連なった連続ビード部を形成しても良い。この場合には、熱が集中して、座部収容部のうち連続する溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位に大きな熱が伝わり易いので、樹脂凹部や金属凹部、伝熱抑制部材などの伝熱抑制部を設けることで、座部収容部の直下部位が劣化することを適切に防止できる。
例えば、上述した実施形態では、溶接ビード部56を、カシメ部55の周方向RHに散点状(周方向RHに90度ずつ離して4箇所)に配置する形態とした。しかし、溶接ビード部56が連なった連続ビード部を形成しても良い。この場合には、熱が集中して、座部収容部のうち連続する溶接ビード部56の軸線方向内側AH1の直下部位に大きな熱が伝わり易いので、樹脂凹部や金属凹部、伝熱抑制部材などの伝熱抑制部を設けることで、座部収容部の直下部位が劣化することを適切に防止できる。
また変形形態6では、外側絶縁部材680の座部収容部681に、リング状の凹溝からなる樹脂凹部681cを設けたが、変形形態1に倣って、負極外側部材157のカシメ座部157bのうち、延出部挿通孔157cの周囲の貫通孔周囲部157dに、リング状の凹溝からなる金属凹部を設けても良い。
また、外側絶縁部材の座部収容部にリング状の凹溝からなる樹脂凹部を、カシメ座部の延出部挿通孔周囲の貫通孔周囲部にリング状の凹溝からなる金属凹部を、共に設けても良い。さらに、これらの樹脂凹部や金属凹部に、変形形態3〜5と同様に、多孔質アルミナ等からなるリング状の伝熱抑制部材を配置するようにしても良い。
また、外側絶縁部材の座部収容部にリング状の凹溝からなる樹脂凹部を、カシメ座部の延出部挿通孔周囲の貫通孔周囲部にリング状の凹溝からなる金属凹部を、共に設けても良い。さらに、これらの樹脂凹部や金属凹部に、変形形態3〜5と同様に、多孔質アルミナ等からなるリング状の伝熱抑制部材を配置するようにしても良い。
1,101,201,301,401,501,601 電池(リチウムイオン二次電池)
10 電池ケース
13k ケース貫通孔
AXE (ケース貫通孔の)中心軸線
AH (ケース貫通孔の中心軸線に沿う)軸線方向
AH1 軸線方向内側
RH (ケース貫通孔の)周方向
EH (ケース貫通孔の)径方向
EH2 (ケース貫通孔の)径方向外側
50 負極端子部材
51 負極集電部材(集電部材)
54 延出部
55 カシメ部
56 溶接ビード部
57,157 負極外側部材(外側金属部材)
57b,157b カシメ座部
57c,157c 延出部挿通孔(金属部材貫通孔)
57d,157d 貫通孔周囲部(金属部材貫通孔の周囲)
157h 金属凹部(伝熱抑制部)
57i,157i (負極外側部材のカシメ座部の)内側面
458 伝熱抑制ブロック(伝熱抑制部材,伝熱抑制部)
60 正極端子部材
61 正極集電部材
64 延出部
65 カシメ部
67 正極外側部材(外側金属部材)
67b カシメ座部
80,180,680 外側絶縁部材(外側樹脂部材)
81,181,681 座部収容部
81b,181b,681b 延出部挿通孔(樹脂部材貫通孔)
81c,681c 樹脂凹部(伝熱抑制部)
81d,181d,681d 直下部位(溶接ビード部の軸線方向内側の部位)
81i,181i,781i (外側絶縁部材の座面収容部の)内側面
81j,181j,781j (外側絶縁部材の座面収容部の)外側面
384,584 伝熱抑制ブロック(伝熱抑制部材,伝熱抑制部)
L1 レーザ光
10 電池ケース
13k ケース貫通孔
AXE (ケース貫通孔の)中心軸線
AH (ケース貫通孔の中心軸線に沿う)軸線方向
AH1 軸線方向内側
RH (ケース貫通孔の)周方向
EH (ケース貫通孔の)径方向
EH2 (ケース貫通孔の)径方向外側
50 負極端子部材
51 負極集電部材(集電部材)
54 延出部
55 カシメ部
56 溶接ビード部
57,157 負極外側部材(外側金属部材)
57b,157b カシメ座部
57c,157c 延出部挿通孔(金属部材貫通孔)
57d,157d 貫通孔周囲部(金属部材貫通孔の周囲)
157h 金属凹部(伝熱抑制部)
57i,157i (負極外側部材のカシメ座部の)内側面
458 伝熱抑制ブロック(伝熱抑制部材,伝熱抑制部)
60 正極端子部材
61 正極集電部材
64 延出部
65 カシメ部
67 正極外側部材(外側金属部材)
67b カシメ座部
80,180,680 外側絶縁部材(外側樹脂部材)
81,181,681 座部収容部
81b,181b,681b 延出部挿通孔(樹脂部材貫通孔)
81c,681c 樹脂凹部(伝熱抑制部)
81d,181d,681d 直下部位(溶接ビード部の軸線方向内側の部位)
81i,181i,781i (外側絶縁部材の座面収容部の)内側面
81j,181j,781j (外側絶縁部材の座面収容部の)外側面
384,584 伝熱抑制ブロック(伝熱抑制部材,伝熱抑制部)
L1 レーザ光
Claims (4)
- 電池ケースと、
金属からなり、上記電池ケースの外側に配置された外側金属部材と、
樹脂からなり、上記電池ケースと上記外側金属部材との間に介在しこれらに密着する外側樹脂部材と、
上記電池ケース内から延び、上記電池ケースを貫通するケース貫通孔、及び上記外側金属部材を貫通する金属部材貫通孔を通じて上記外側金属部材の外側に出る延出部、及び、
上記延出部から上記ケース貫通孔の径方向外側に向けて拡がり、上記外側金属部材のうち上記金属部材貫通孔の周囲の少なくとも一部を覆い、上記延出部、上記外側金属部材及び上記外側樹脂部材を上記電池ケースに固定するカシメ部を有する、
金属からなる集電部材と、を備え、
上記集電部材の上記カシメ部と上記外側金属部材は、上記カシメ部と上記外側金属部材とに由来する金属からなり、上記カシメ部と上記外側金属部材とを接続する溶接ビード部を含む
電池であって、
上記ケース貫通孔の軸線に沿い、上記電池ケースの内側に向かう方向を軸線方向内側としたとき、
上記溶接ビード部の上記軸線方向内側に、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部を有する
電池。 - 請求項1に記載の電池であって、
前記伝熱抑制部は、
前記外側金属部材及び前記外側樹脂部材の少なくともいずれかに設けられ、
前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材とを離間して断熱する空間をなす凹部である
電池。 - 請求項1または請求項2に記載の電池であって、
前記伝熱抑制部は、
前記外側金属部材をなす金属よりも熱伝導率が低く耐熱性を有する材質からなり、
前記溶接ビード部の前記軸線方向内側において、上記外側金属部材と上記外側樹脂部材との間に介在して、上記外側金属部材から上記外側樹脂部材への伝熱を抑制する伝熱抑制部材からなる
電池。 - 請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の電池であって、
前記外側金属部材、及び前記延出部と前記カシメ部とを有する前記集電部材は、銅からなる
電池。
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109755454A (zh) * | 2017-11-08 | 2019-05-14 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电装置和蓄电装置的制造方法 |
JP2019125492A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 三洋電機株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
JP2019129130A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
KR20210056228A (ko) * | 2019-11-08 | 2021-05-18 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 밀폐형 전지 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017134958A (ja) * | 2016-01-27 | 2017-08-03 | 住友電装株式会社 | バッテリ端子 |
JP6855924B2 (ja) * | 2017-05-24 | 2021-04-07 | 住友電装株式会社 | バッテリーターミナル |
JP6931460B2 (ja) * | 2017-10-06 | 2021-09-08 | トヨタ自動車株式会社 | 電池および電池の製造方法 |
KR102553135B1 (ko) * | 2018-01-02 | 2023-07-07 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 및 그 제조 방법 |
JP7100803B2 (ja) * | 2018-10-18 | 2022-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電池および電池の製造方法 |
JP7147576B2 (ja) * | 2019-01-17 | 2022-10-05 | トヨタ自動車株式会社 | 組電池、及び、組電池の製造方法 |
CN209843907U (zh) * | 2019-07-22 | 2019-12-24 | 江苏时代新能源科技有限公司 | 二次电池 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5912470U (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-25 | 日立マクセル株式会社 | 扁平形リチウム電池 |
JPS59169059A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-22 | Hitachi Maxell Ltd | リ−ド端子付き扁平形リチウム電池の製造法 |
JP2002304973A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 密閉型電池 |
JP2010033766A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toyota Motor Corp | 電池、車両、電池搭載機器、及び、電池の製造方法 |
JP2014167846A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形二次電池 |
WO2014174616A1 (ja) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
JP2015035303A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 株式会社豊田自動織機 | 端子構造 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN201514967U (zh) * | 2009-09-11 | 2010-06-23 | 中兴通讯股份有限公司 | 电池连接器及移动终端 |
KR20110118807A (ko) * | 2010-01-29 | 2011-11-01 | 파나소닉 주식회사 | 전지 모듈 |
JP5668729B2 (ja) * | 2012-06-25 | 2015-02-12 | トヨタ自動車株式会社 | 電池 |
-
2016
- 2016-02-09 JP JP2016022517A patent/JP2017142929A/ja active Pending
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2017
- 2017-02-03 US US15/424,347 patent/US20170229686A1/en not_active Abandoned
- 2017-02-07 CN CN201710067588.6A patent/CN107046109A/zh active Pending
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5912470U (ja) * | 1982-07-13 | 1984-01-25 | 日立マクセル株式会社 | 扁平形リチウム電池 |
JPS59169059A (ja) * | 1983-03-16 | 1984-09-22 | Hitachi Maxell Ltd | リ−ド端子付き扁平形リチウム電池の製造法 |
JP2002304973A (ja) * | 2001-04-03 | 2002-10-18 | Nec Tokin Tochigi Ltd | 密閉型電池 |
JP2010033766A (ja) * | 2008-07-25 | 2010-02-12 | Toyota Motor Corp | 電池、車両、電池搭載機器、及び、電池の製造方法 |
JP2014167846A (ja) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形二次電池 |
WO2014174616A1 (ja) * | 2013-04-24 | 2014-10-30 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
JP2015035303A (ja) * | 2013-08-08 | 2015-02-19 | 株式会社豊田自動織機 | 端子構造 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109755454A (zh) * | 2017-11-08 | 2019-05-14 | 丰田自动车株式会社 | 蓄电装置和蓄电装置的制造方法 |
JP2019125492A (ja) * | 2018-01-17 | 2019-07-25 | 三洋電機株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
JP7152860B2 (ja) | 2018-01-17 | 2022-10-13 | 三洋電機株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
JP2019129130A (ja) * | 2018-01-26 | 2019-08-01 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
KR20210056228A (ko) * | 2019-11-08 | 2021-05-18 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 밀폐형 전지 |
JP2021077518A (ja) * | 2019-11-08 | 2021-05-20 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
KR102514274B1 (ko) | 2019-11-08 | 2023-03-27 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | 밀폐형 전지 |
US11721863B2 (en) | 2019-11-08 | 2023-08-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealed battery |
JP7332999B2 (ja) | 2019-11-08 | 2023-08-24 | トヨタ自動車株式会社 | 密閉型電池 |
Also Published As
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CN107046109A (zh) | 2017-08-15 |
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