JP2019125491A - 二次電池及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】
二次電池の製造方法であって、次の工程を有する。負極端子9の挿入部9bを第1負極集電体8aに設けられた端子接続孔8yに挿入し、負極端子9の挿入部9bをテーパー部8z上にカシメることによりカシメ部9cを形成する。カシメ部9cとテーパー部8zの間には隙間95が形成される。カシメ部9c及びテーパー部8zの少なくとも一方にエネルギー線を照射することにより、カシメ部9c及びテーパー部8zの少なくとも一方を溶融させ、溶融した金属が隙間95に流れ込むようにする。溶融した金属が凝固して凝固部70が形成されて負極端子9と第1負極集電体8aが接合される。凝固部70には凹部70aが形成される。
【選択図】図8
Description
正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、
端子挿入孔を有し、前記開口を封口する封口板と、
前記端子挿入孔を貫通する端子と、
端子接続孔を有し、前記正極板又は前記負極板と電気的に接続された集電体と、
を有する二次電池の製造方法であって、
前記端子と前記集電体が溶接される前の状態で、前記端子接続孔は一方の端部側に向かって内径が徐々に大きくなるテーパー部を有し、
前記端子を前記端子接続孔に挿入する挿入工程と、
前記端子を前記テーパー部上にカシメることにより、前記端子にカシメ部を形成するカシメ工程と、
前記端子の前記カシメ部及び前記集電体の前記テーパー部の少なくとも一方にエネルギー線を照射して前記端子と前記集電体を溶接する溶接工程とを有し、
前記カシメ工程において、前記カシメ部と前記テーパー部の間に隙間が生じるように前記端子をカシメて、
前記溶接工程において、前記端子及び前記集電体の少なくとも一方を構成する金属の溶融物が前記隙間に流れ込むように前記エネルギー線の照射により前記端子及び前記集電体の少なくとも一方を溶融させて、前記溶融物が凝固した凝固部に凹部が形成される。
これにより、凝固部がより損傷し難いより信頼性の高い二次電池となる。また、溶接欠陥であるオーバーラップの発生をより効果的に抑制できる。
前記カシメ工程において、前記端子が前記集電体において前記封口板から遠い側の面よりも第1方向に突出するように前記端子をカシメて、
前記溶接工程において、前記エネルギー線の照射により溶融する前記端子の体積を、前記エネルギー線の照射により溶融する前記集電体の体積よりも大きくすることが好ましい。
これにより、端子のカシメ部と集電体のテーパー部の間に生じた隙間に溶融した金属がより流れ込み易くなり、端子と集電体がより強固に接続されたより信頼性の高い二次電池となる。また、凝固部がより損傷し難いより信頼性の高い二次電池となる。
これにより、端子と集電体がより強固に接続されたより信頼性の高い二次電池となる。また、凝固部がより損傷し難いより信頼性の高い二次電池となる。
これにより、製造装置や治具、あるいは他の部品が凝固部に接触し難い二次電池となり、凝固部が損傷し難い二次電池となる。
前記端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分と、銅又は銅合金からなる部分を有し、
前記カシメ工程において、前記銅又は銅合金からなる部分がカシメられることが好ましい。
これにより、負極端子と負極集電体をより強固に接続することが可能となると共に、負極端子にアルミニウム又はアルミニウム合金からなる導電部材を強固に接続することが可能となる。
正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、
端子挿入孔を有し、前記開口を封口する封口板と、
前記端子挿入孔を貫通する端子と、
端子接続孔を有し、前記正極板又は前記負極板と電気的に接続された集電体と、
を有する二次電池であって、
前記端子は前記端子接続孔内に配置され、
前記端子は、前記端子接続孔において最も小さい内径を有する部分の内径よりも大きな外径を有するカシメ部を有し、
前記カシメ部と前記集電体は、前記カシメ部及び前記集電体の少なくとも一方が溶融し凝固した凝固部により接合されており、
前記凝固部には凹部が形成されており、
前記凹部の底部が、前記集電体における前記電極体側の面よりも前記封口板側に位置する。
図3は、正極板4の平面図である。正極板4は、矩形状の正極芯体4aの両面に正極活物質を含む正極活物質合剤層4bが形成された本体部を有する。本体部の端辺から正極芯体4aが突出しており、この突出した正極芯体4aが正極タブ40を構成する。なお、正極タブ40は、図3に示すように正極芯体4aの一部であっても良いし、他の部材を正極芯体4aに接続し、正極タブ40としてもよい。また、正極タブ40において正極活物質合剤層4bと隣接する部分には、正極活物質合剤層4bの電気抵抗よりも大きな電気抵抗を有する正極保護層4dが設けられることが好ましい。なお正極芯体4aとしてはアルミニウム箔、アルミニウム合金箔等の金属箔を用いることが好ましい。正極活物質としてはリチウム遷移金属複合酸化物等を用いることが好ましい。
図4は、負極板5の平面図である。負極板5は、矩形状の負極芯体5aの両面に負極活物質を含む負極活物質合剤層5bが形成された本体部を有する。本体部の端辺から負極芯体5aが突出しており、この突出した負極芯体5aが負極タブ50を構成する。なお、負極タブ50は、図4に示すように負極芯体5aの一部であっても良いし、他の部材を負極芯体5aに接続し、負極タブ50としてもよい。なお負極芯体5aとしては銅箔、銅合金箔等の金属箔を用いることが好ましい。負極活物質としては炭素材料やシリコン材料等を用いることが好ましい。
50枚の正極板4及び51枚の負極板5を上述の方法で作製し、これらをポリオレフィン製の方形状のセパレータを介して積層し積層型の電極体要素(第1の電極体要素3a、第2の電極体要素3b)を作製する。図5に示すように、積層型の電極体要素(第1の電極体要素3a、第2の電極体要素3b)は、一方の端部に、各正極板4の正極タブ40が積層された正極タブ群(第1正極タブ群40a、第2正極タブ群40b)、各負極板5の負極タブ50が積層された負極タブ群(第1負極タブ群50a、第2負極タブ群50b)を有する。
電極体要素の両外面にはセパレータが配置され、テープ等により各極板及びセパレータが積層された状態に固定することができる。あるいは、セパレータに接着層を設け、セパレータと正極板4、セパレータと負極板5がそれぞれ接着されるようにしてもよい。なお、セパレータを九十九折状として正極板4と負極板5を積層してもよい。
上述の方法で2つの電極体要素を作製し、それぞれ第1の電極体要素3a、第2の電極体要素3bとする。なお、第1の電極体要素3aと第2の電極体要素3bは全く同じ構成であってもよいし、異なる構成であってもよい。ここで、第1の電極体要素3aの複数枚の正極タブ40が第1正極タブ群40aを構成する。第1の電極体要素3aの複数枚の負極タブ50が第1負極タブ群50aを構成する。第2の電極体要素3bの複数枚の正極タブ40が第2正極タブ群40bを構成する。第2の電極体要素3bの複数枚の負極タブ50が第2負極タブ群50bを構成する。
は、薄肉部8dの内部に設けられている。
封口板2の正極端子挿入孔2aの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材10を配置する。封口板2の正極端子挿入孔2aの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材11及び第1正極集電体6aを配置する。そして、正極端子7を電池外部側から、外部側絶縁部材10の貫通孔、封口板2の正極端子挿入孔2a、内部側絶縁部材11の貫通孔及び第1正極集電体6aの端子接続孔に挿入し、正極端子7の先端を第1正極集電体6a上にカシメる。これにより、正極端子7及び第1正極集電体6aが封口板2に固定される。なお、正極端子7においてカシメられた部分と第1正極集電体6aを溶接接続することが好ましい。
封口板2の負極端子挿入孔2bの周囲の電池外面側に外部側絶縁部材12を配置する。封口板2の負極端子挿入孔2bの周囲の電池内面側に内部側絶縁部材13及び第1負極集電体8aを配置する。そして、負極端子9を電池外部側から、外部側絶縁部材12の貫通孔、封口板2の負極端子挿入孔2b、内部側絶縁部材13の貫通孔及び第1負極集電体8aの端子接続孔に挿入し、負極端子9の先端を第1負極集電体8a上にカシメる。これにより、負極端子9及び第1負極集電体8aが封口板2に固定される。なお、負極端子9においてカシメられた部分と第1負極集電体8aを溶接接続することが好ましい。
正極端子7と第1正極集電体6aの接続方法、負極端子9と第1負極集電体8aの接続方法の詳細を、負極端子9と第1負極集電体8aの接続方法を例に説明する。なお、正極端子7と第1正極集電体6aも、負極端子9と第1負極集電体8aの接続と同様の方法で行うことができる。
図8(a)に示すように負極端子9のフランジ部9aに設けられた挿入部9bを、第1負極集電体8aに設けられた端子接続孔8yに挿入する。端子接続孔8yは、封口板2か
ら遠い側の端部に向かって徐々に内径が大きくなるテーパー部8zを有する。挿入部9bは封口板2側から端子接続孔8yに挿入される。なお、負極端子9は、第1金属からなる第1金属部9xと、第1金属とは異なる第2金属からなる第2金属部9yを有することが好ましい。第1金属としてはアルミニウム又はアルミニウム合金が好ましい。第2金属としては銅又は銅合金が好ましい。第1金属部9xと第2金属部9yの間に第3金属からなる層を設けてもよい。第3金属としてはニッケル等が好ましい。
、凝固部70がより損傷し難くなる。
図10は、第1正極集電体6aに第2正極集電体6bを取り付け、第1負極集電体8aに第2負極集電体8bを取り付けた後の封口板2の電極体3側の面を示す図である。第1正極タブ群40a及び第2正極タブ群40bが接続された第2正極集電体6bが、内部側絶縁部材11のベース部11a上に配置されている。また、第2正極集電体6bの一部が第1正極集電体6a上に配置されている。そして、第2正極集電体6bの薄肉部6dが、第1正極集電体6aに溶接接続されており、溶接部62が形成されている。溶接部62は、開口部6cから離れた位置に形成されている。なお、レーザー等のエネルギー線の照射により溶接部62を形成することが好ましい。
図11は、負極端子9の近傍の封口板2の長手方向に沿った断面図である。第2負極集電体8bは、負極タブ50(第1負極タブ群50a、第2負極タブ群50b)が接続されるタブ接続部8b1と、第1負極集電体8aが接続される集電体接続部8b2を有する。タブ接続部8b1と集電体接続部8b2の間には段差部8b3が設けられている。タブ接続部8b1は内部側絶縁部材13のベース部13a上に配置される。集電体接続部8b2は、第1負極集電体8a上に配置される。集電体接続部8b2に設けられた薄肉部8dが第1負極集電体8aに溶接されている。第1負極集電体8aと第2負極集電体8bを溶接する際、開口部8cを利用して、第1負極集電体8aと第2負極集電体8bの薄肉部8dの間に隙間が生じていないことを確認する。あるいは、開口部8cを利用して、第1負極集電体8aと第2負極集電体8bの薄肉部8dの間に生じた隙間が一定値以下であることを確認する。これにより、第1負極集電体8aと第2負極集電体8bを安定的に溶接できる。なお、隙間の有無、あるいは隙間の大きさは光の反射を利用して確認することが好ましい。
面と対向するように配置されている。これにより、第1負極集電体8aと第2負極集電体8bを溶接する際に発生する熱により、内部側絶縁部材13が損傷すること抑制できる。
図13A及び図13Bは、第2正極集電体6bを第1正極集電体6aに接続した後の正極端子7近傍の斜視図である。なお、図13A及び図13Bにおいては、第2正極集電体6bに接続された第1正極タブ群40a及び第2正極タブ群40bは図示していない。図14は、カバー部材80を内部側絶縁部材11に接続した状態の正極端子7近傍の封口板2の短手方向に沿った断面図である。
樹脂製のカバー部材80は内部側絶縁部材11に接続されて、カバー部材80が第1正極集電体6aと電極体3の間に配置される。これにより、電極体3が封口板2側に移動することがあっても、電極体3が第1正極集電体6aや封口板2に接触することを防止できる。なお、カバー部材80と内部側絶縁部材11を別々の部品とすることにより、より製造がし易い二次電池となる。
なお、第2正極集電体を用いず、正極タブ40と正極端子7の間を第1正極集電体のみで接続することができる。この場合は、封口板2の厚み方向において、カバー部材80において最も電極体3に近い部分が、正極端子7及び第1正極集電体において最も電極体3に近い部分よりも電極体3側に近い位置に配置されることが好ましい。
ようにする。そして、カバー接続部80bの接続用突起80b2を第1壁部11cの接続用開口11eに嵌合することにより、カバー部材80を内部側絶縁部材11に接続することができる。なお、カバー接続部80bに接続用開口を設け、この接続用開口に内部側絶縁部材11の第1壁部11cに設けた接続用突起を嵌合してもよい。
a及び第2正極集電体6bのうち最も電極体3に近い部分よりも、電極体3側に配置するようにすることが好ましい。これにより、電極体3が封口板2側に移動することがあっても、電極体3が先にカバー部80aに接触するため、電極体3が第1正極集電体6a及び第2正極集電体6bに接触することを抑制できる。
図10における第1の電極体要素3aの上面と第2の電極体要素3bの上面とが直接ないし他の部材を介して接するように第1正極タブ群40a、第2正極タブ群40b、第1負極タブ群50a及び第2負極タブ群50bを湾曲させる。これにより、第1の電極体要素3aと第2の電極体要素3bを纏めて、一つの電極体3とする。なお、第1の電極体要素3aと第2の電極体要素3bを、テープ等により一つに纏めることが好ましい。あるいは、第1の電極体要素3aと第2の電極体要素3bを、箱状ないし袋状に成形した電極体ホルダー14内に配置して、一つに纏めることが好ましい。
上述の実施形態においては、電極体3が二つの電極体要素からなる例を示したが、これに限定されない。電極体3が三つ以上の電極体要素からなってもよい。電極体要素は、それぞれ積層型電極体に限定されず、帯状の正極板と帯状の負極板を帯状のセパレータを介して巻回した巻回型電極体であってもよい。 また、電極体3が一つの積層型電極体であってもよい。また、電極体3が、帯状の正極板と帯状の負極板を帯状のセパレータを介して巻回した一つの巻回型電極体であってもよい。
1・・・角形外装体
2・・・封口板
2a・・・正極端子挿入孔
2b・・・負極端子挿入孔
2c・・・環状突起
100・・・電池ケース
3・・・電極体
3a・・・第1の電極体要素
3b・・・第2の電極体要素
4・・・正極板
4a・・・正極芯体
4b・・・正極活物質合剤層
4d・・・正極保護層
40・・・正極タブ
40a・・・第1正極タブ群
40b・・・第2正極タブ群
5・・・負極板
5a・・・負極芯体
5b・・・負極活物質合剤層
50・・・負極タブ
50a・・・第1負極タブ群
50b・・・第2負極タブ群
6a・・・第1正極集電体
6x・・・集電体突起
6b・・・第2正極集電体
6b1・・・タブ接続部
6b2・・・集電体接続部
6b3・・・段差部
6c・・・開口部
6d・・・薄肉部
6e・・・集電体開口
7・・・正極端子
7a・・・フランジ部
7b・・・挿入部
7c・・・カシメ部
8a・・・第1負極集電体
8x・・・集電体突起
8y・・・端子接続孔
8z・・・テーパー部
8b・・・第2負極集電体
8b1・・・タブ接続部
8b2・・・集電体接続部
8b3・・・段差部
8c・・・開口部
8d・・・薄肉部
9・・・負極端子
9a・・・フランジ部
9b・・・挿入部
9c・・・カシメ部
9d・・・先端凹部
9x・・・第1金属部
9y・・・第2金属部
95・・・隙間
70・・・凝固部
70a・・・凹部
10・・・外部側絶縁部材
11・・・内部側絶縁部材
11a・・・ベース部
11b・・・第2壁部
11c・・・第1壁部
11d・・・外周リブ
11e・・・接続用開口
11f・・・注液開口
11g・・・筒状部
11x・・・絶縁部材凹部
12・・・外部側絶縁部材
13・・・内部側絶縁部材
13a・・・ベース部
13b・・・第3壁部
13c・・・外周リブ
13x・・・絶縁部材凹部
14・・・電極体ホルダー
15・・・電解液注液孔
16・・・封止部材
17・・・ガス排出弁
60、61、62、63・・・溶接部
80・・・カバー部材
80a・・・カバー部
80b・・・カバー接続部
80b1・・・縦壁
80b2・・・接続用突起
80c・・・根元開口
80d・・・支持部
Claims (10)
- 正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、
端子挿入孔を有し、前記開口を封口する封口板と、
前記端子挿入孔を貫通する端子と、
端子接続孔を有し、前記正極板又は前記負極板と電気的に接続された集電体と、
を有する二次電池の製造方法であって、
前記端子と前記集電体が溶接される前の状態で、前記端子接続孔は一方の端部側に向かって内径が徐々に大きくなるテーパー部を有し、
前記端子を前記端子接続孔に挿入する挿入工程と、
前記端子を前記テーパー部上にカシメることにより、前記端子にカシメ部を形成するカシメ工程と、
前記端子の前記カシメ部及び前記集電体の前記テーパー部の少なくとも一方にエネルギー線を照射して前記端子と前記集電体を溶接する溶接工程とを有し、
前記カシメ工程において、前記カシメ部と前記テーパー部の間に隙間が生じるように前記端子をカシメて、
前記溶接工程において、前記端子及び前記集電体の少なくとも一方を構成する金属の溶融物が前記隙間に流れ込むように前記エネルギー線の照射により前記端子及び前記集電体の少なくとも一方を溶融させて、前記溶融物が凝固した凝固部に凹部が形成される二次電池の製造方法。 - 前記凹部の底部が、前記集電体において前記封口板から遠い側の面よりも前記封口板側に位置する請求項1に記載の二次電池の製造方法。
- 前記封口板から前記集電体に向かう方向を第1方向としたとき、
前記カシメ工程において、前記端子が前記集電体において前記封口板から遠い側の面よりも第1方向に突出するように前記端子をカシメて、
前記溶接工程において、前記エネルギー線の照射により溶融する前記端子の体積を、前記エネルギー線の照射により溶融する前記集電体の体積よりも大きくした請求項2に記載の二次電池の製造方法。 - 前記凝固部において前記凹部の底部に位置する部分の前記集電体の厚み方向における厚みが、前記凝固部において前記凹部の側壁部に位置する部分の前記端子接続孔の径方向における厚みよりも大きい請求項1〜3のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
- 前記封口板の厚み方向において前記端子の前記封口板から最も離れた部分は、前記溶接工程において前記エネルギー線の照射により溶融されない請求項1〜4のいずれかに記載の二次電池の製造方法。
- 前記集電体は、銅又は銅合金からなり、
前記端子は、アルミニウム又はアルミニウム合金からなる部分と、銅又は銅合金からなる部分を有し、
前記カシメ工程において、前記銅又は銅合金からなる部分がカシメられる請求項1〜5のいずれかに記載の二次電池の製造方法。 - 正極板と負極板を含む電極体と、
開口を有し、前記電極体を収容する外装体と、
端子挿入孔を有し、前記開口を封口する封口板と、
前記端子挿入孔を貫通する端子と、
端子接続孔を有し、前記正極板又は前記負極板と電気的に接続された集電体と、
を有する二次電池であって、
前記端子は前記端子接続孔内に配置され、
前記端子は、前記端子接続孔において最も小さい内径を有する部分の内径よりも大きな外径を有するカシメ部を有し、
前記カシメ部と前記集電体は、前記カシメ部及び前記集電体の少なくとも一方が溶融し凝固した凝固部により接合されており、
前記凝固部には凹部が形成されており、
前記凹部の底部が、前記集電体における前記電極体側の面よりも前記封口板側に位置する二次電池。 - 前記端子接続孔は、前記封口板から離れる方向に向かって徐々に内径が大きくなるテーパー部を有する請求項7に記載の二次電池。
- 前記カシメ部の少なくとも一部は、前記集電体における前記電極体側の面よりも前記電極体側に突出している請求項7又は8に記載の二次電池。
- 前記凝固部において前記凹部の底部に位置する部分の前記集電体の厚み方向における厚みが、前記凝固部において前記凹部の側壁部に位置する部分の前記端子接続孔の径方向における厚みよりも大きい請求項7〜9のいずれかに記載の二次電池。
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Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112599938A (zh) * | 2019-10-01 | 2021-04-02 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
JP2022097943A (ja) * | 2020-12-21 | 2022-07-01 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 電池およびその製造方法 |
JP2022550612A (ja) * | 2019-10-30 | 2022-12-02 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置 |
EP4109614A1 (en) | 2021-06-24 | 2022-12-28 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery and manufacturing method of battery |
EP4187707A1 (en) | 2021-11-30 | 2023-05-31 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Secondary battery and assembled battery, and production method thereof |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7304329B2 (ja) * | 2020-09-17 | 2023-07-06 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 二次電池ならびに二次電池用端子およびその製造方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011076867A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池 |
CN202495512U (zh) * | 2011-12-02 | 2012-10-17 | 苏州冠硕新能源有限公司 | 导电端子及使用该导电端子的锂电池 |
JP2013182724A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形二次電池 |
US20140212741A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Robert Bosch Gmbh | Secondary battery |
JP2016207510A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
JP2017027819A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001093504A (ja) * | 1999-09-22 | 2001-04-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 電池及びその製造方法 |
JP4567374B2 (ja) * | 2003-08-28 | 2010-10-20 | パナソニック株式会社 | 電池およびその製造方法 |
CN101517785B (zh) * | 2006-09-20 | 2011-09-21 | 松下电器产业株式会社 | 二次电池和二次电池的制造方法 |
US20110086258A1 (en) * | 2008-08-25 | 2011-04-14 | Hironori Yaginuma | Method for manufacturing secondary battery and secondary battery |
TWI466356B (zh) * | 2010-02-17 | 2014-12-21 | Toshiba Kk | Battery and its manufacturing method |
JP6022460B2 (ja) * | 2011-08-31 | 2016-11-09 | 三洋電機株式会社 | 電池及びその製造方法 |
JP5856858B2 (ja) * | 2012-01-27 | 2016-02-10 | 三洋電機株式会社 | 角形二次電池の製造方法 |
JP5957239B2 (ja) * | 2012-02-21 | 2016-07-27 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池 |
EP3038189B1 (en) * | 2013-08-22 | 2018-05-02 | Hitachi Automotive Systems, Ltd. | Secondary cell |
JP2016021349A (ja) | 2014-07-15 | 2016-02-04 | 株式会社東芝 | 非水電解質二次電池 |
US10079370B2 (en) * | 2014-11-28 | 2018-09-18 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Secondary battery |
JP6569322B2 (ja) * | 2015-06-22 | 2019-09-04 | 三洋電機株式会社 | 二次電池及びそれを用いた組電池 |
JP2017041320A (ja) * | 2015-08-18 | 2017-02-23 | 三洋電機株式会社 | 二次電池及びその製造方法 |
-
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011076867A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Sanyo Electric Co Ltd | 二次電池 |
CN202495512U (zh) * | 2011-12-02 | 2012-10-17 | 苏州冠硕新能源有限公司 | 导电端子及使用该导电端子的锂电池 |
JP2013182724A (ja) * | 2012-02-29 | 2013-09-12 | Sanyo Electric Co Ltd | 角形二次電池 |
US20140212741A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Robert Bosch Gmbh | Secondary battery |
JP2016207510A (ja) * | 2015-04-23 | 2016-12-08 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 角形二次電池 |
JP2017027819A (ja) * | 2015-07-23 | 2017-02-02 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 二次電池 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112599938A (zh) * | 2019-10-01 | 2021-04-02 | 丰田自动车株式会社 | 密闭型电池 |
US11728550B2 (en) | 2019-10-01 | 2023-08-15 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Sealed battery |
JP2022550612A (ja) * | 2019-10-30 | 2022-12-02 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置 |
JP7490761B2 (ja) | 2019-10-30 | 2024-05-27 | 寧徳時代新能源科技股▲分▼有限公司 | トップカバー組立体、二次電池、電池モジュール及び装置 |
JP2022097943A (ja) * | 2020-12-21 | 2022-07-01 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 電池およびその製造方法 |
JP7245814B2 (ja) | 2020-12-21 | 2023-03-24 | プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 | 電池およびその製造方法 |
US12021267B2 (en) | 2020-12-21 | 2024-06-25 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery and method of manufacturing same |
EP4109614A1 (en) | 2021-06-24 | 2022-12-28 | Prime Planet Energy & Solutions, Inc. | Battery and manufacturing method of battery |
KR20230000451A (ko) | 2021-06-24 | 2023-01-02 | 프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤 | 전지 및 해당 전지의 제조 방법 |
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KR20230081653A (ko) | 2021-11-30 | 2023-06-07 | 프라임 플래닛 에너지 앤드 솔루션즈 가부시키가이샤 | 이차 전지 및 조전지, 그리고 그 제조 방법 |
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