JP7045438B2 - ボタン型電池及びその製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、エネルギー蓄積装置の分野に関し、特にボタン型電池及びその製造方法に関する。
ボタン型リチウムイオン電池は、体積が小さく、電圧が安定し、動作温度の範囲が広く、保存寿命が長いなどの特徴を有し、コンピュータマザーボード、電卓、スマートウォッチ、リモコン、スマートバンド、TWSブルートゥース(登録商標)ヘッドセット及び電子玩具等の様々な製品に広く適用されている。
ボタン型電池は、一般に、ケースと、ケースに穿設された極柱とを備え、既存のボタン型電池のケース及び極柱は、体積が大きく、特に極柱がケース内に伸びてボタン型電池の内部空間を大きく占有するため、ボタン型電池の内部空間が小さくなり内部空間が効率的に利用できず、さらに電池巻芯の体積が小さく、容量が低くなり、ボタン型電池が小型でエネルギー密度が高いという利点を効果的に発揮できなくなる。それとともに、延在している極柱により、巻芯の金属テープとの溶接が困難となり、極柱が巻芯の金属テープから抜けやすくなり、ボタン型電池にある程度の安全上のリスクをもたらす。また、ボタン型電池内部で化学反応が発生し、ボタン型電池に漏洩が発生しやすい。
特表2019-536254号公報
本発明は、少なくとも従来の技術に存在する技術的問題の一つを解決することを目的とする。このために、本発明は、構造がコンパクトで、容量が大きく、シール性に優れているボタン型電池を提供する。本発明は、さらにボタン型電池の製造方法を提供する。
本発明の第1の態様の実施例に係るボタン型電池は、上蓋板と、極柱と、絶縁スリーブと、底部ケースと、電池巻芯と、封止球体とを備え、上蓋板には、注液孔と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔とが設けられ、極柱の上下両端は、それぞれ円柱部と頭部であり、絶縁スリーブは、極柱に嵌設され、極柱は、頭部が段付き貫通孔の下端に対応し円柱部が段付き貫通孔の上端に対応するように、段付き貫通孔内に穿設され、底部ケースに開口が開設され、上蓋板は開口に覆設されて前記底部ケースとでキャビティを形成し、前記注液孔は、前記キャビティと連通し、電池巻芯は、キャビティ内に設けられ、電池巻芯の両極は、それぞれ、底部ケースと極柱に電気的に接続され、前記封止球体は、前記上蓋板に設けられて前記注液孔を封止する。
本発明の実施例に係るボタン型電池は、少なくとも次のような有益な効果を有する。上蓋板、極柱及び絶縁スリーブで蓋板構造が構成され、頭部が段付き貫通孔内に埋まるため、蓋板構造の全体的な厚さが小さく、体積も小さく、上蓋板の下方の空間が極柱に占められず、ボタン型電池の大部分の内部空間が、電池巻芯を収容するために使用することができ、体積及び容量のより大きい電池巻芯を用いることができ、ボタン型電池の容量を向上させることができる。絶縁スリーブにより、上蓋板と極柱との間が絶縁され、蓋板構造の全体とボタン型電池の全体の構造がコンパクトで構造が巧みである。注液孔によりキャビティに電解液を注入することができ、電池巻芯の化成により発生したガスを注液孔を通して排出した後、封止球体により注液孔を封止して、ボタン型電池のシール性を確保することができる。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記円柱部の上端の外周面に環状の第1のフランジが設けられ、前記絶縁スリーブの上面が前記第1のフランジの下面に当接する。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記円柱部の外周面に環状の位置決めスロットが設けられ、前記絶縁スリーブの内壁に、前記位置決めスロットに適合する環状突起が設けられている。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記電池巻芯は、正極シートと、負極シートと、セパレータとを備え、前記正極シート及び前記負極シートは、セパレータ内に巻回されており、前記正極シートと前記負極シートは、それぞれ、前記極柱及び前記底部ケースに電気的に接続されている。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記上蓋板の上端の外周面に環状の第2のフランジが設けられ、前記上蓋板が前記開口内に張り出すとともに、前記第2のフランジの下面が前記開口の側壁に当接する。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記絶縁スリーブはPP製品又はPE製品であり、前記上蓋板はステンレス鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金材質であり、前記極柱はニッケル材質である。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記上蓋板の厚さは、0.5~3.0mmであってよく、前記注液孔の直径は、0.1~1.5mmであってよく、前記円柱部の直径は、1~4mmであってよく、前記頭部の直径は、3~8mmであってよく、前記段付き貫通孔の前記下端の高さは、0.2~0.5mmであってよい。
本発明の第2の態様の実施例に係るボタン型電池の製造方法は、上記ボタン型電池を製造するための方法であり、極柱と絶縁スリーブとを上蓋板に取り付けるステップaと、電池巻芯を底部ケースに装入し、前記上蓋板を前記底部ケースに取り付けて、前記上蓋板と前記底部ケースとで前記電池巻芯を包み、次いで前記上蓋板を前記底部ケースに溶接するステップbと、注液孔により、前記上蓋板と前記底部ケースとで形成されるキャビティに電解液を注入し、エージングした後、前記電池巻芯を化成するステップcと、前記注液孔を封止球体で封止するステップdと、を含む。
本発明の実施例に係るボタン型電池の作製方法によれば、少なくとも次のような有益な効果を有する。まず極柱と絶縁スリーブとを上蓋板に取り付けることで、後で上蓋板と底部ケースとで電池巻芯を包んで取り付けることを容易にし、他の部材が極柱と絶縁スリーブの取り付けを干渉することなく、極柱と絶縁スリーブを上蓋板に取り付ける効率が向上する。注液孔により、上蓋板と前記底部ケースとで形成されるキャビティに電解液を迅速かつ容易に注入することができるとともに、電池巻芯のエージングで発生したガスを排出することができ、キャビティ内外の気圧バランスを調整した後に封止球体により注液孔を封止して、ボタン型電池のシール性を確保している。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記ステップaは、具体的には、前記上蓋板において前記注液孔と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔を作製するステップa1と、前記極柱の円柱部及び頭部を作製し、次に、前記極柱を、前記円柱部と前記頭部が前記段付き貫通孔の上端と下端にそれぞれ対応するように前記段付き貫通孔に挿入するステップa2と、前記極柱と前記上蓋板とを位置決めし、前記極柱と前記上蓋板との間に絶縁材料を注入して前記絶縁スリーブを形成するステップa3と、前記円柱部の上端に第1のフランジを据込み加工で形成するステップa4とを含む。
本発明の幾つかの実施例によれば、前記ステップbの前に、正極シート、負極シート及びセパレータを巻回して前記電池巻芯を形成するステップを含む。
本発明の付加的な態様及び利点は、以下の説明において部分的に述べられ、この説明から一部は明らかになるか、又は、本発明の実施により理解され得る。
本発明の上記及び/又は付加的な態様及び利点は、以下の図面を参照しながら実施例の説明から明らかになり、かつ分かりやすくなる。
本発明の実施例に係るボタン型電池の上面概略図である。 本発明の実施例に係るボタン型電池の断面概略図である。 図1に示す蓋板構造の半断面概略図である。 図3におけるA箇所の部分拡大概略図である。
以下、本発明の実施例について詳細に説明するが、実施例の実例が図面において示されるが、全実施例を通して同一若しくは類似の符号が、同一若しくは類似の部品又は同一若しくは類似の機能を有する部品を表す。以下、図面を参照しながら説明する実施例が例示的なものであり、本発明を解釈するためのみであり、本発明を制限するように解釈されてはならない。
本発明の説明では、方位の説明について、例えば、上、下、前、後、左、右等で示す方位や位置関係は、図面に基づいて示される方位や位置関係であってもよく、本発明を説明しかつ説明を簡略化するためのものであり、示される装置又は要素が特定の方位を有し、特定の方位で構成して操作しなければならないことを明示的又は暗示的に示すものではないため、本発明を限定するものではないと理解されたい。
なお、本発明の説明において述べている第1、第2は、単に構成要素を区別することを目的としたものであり、相対的な重要性若しくは構成要素の数若しくは構成要素の前後関係を意味し又は示唆するものとして理解すべきではない。
本開示の説明において、明示された限定が存在しない限り、「設ける」、「取り付ける」、及び「接続」などの用語は、広義で理解されるべきであり、当業者であれば、技術的解決手段の具体的な内容により、本発明における上記用語の具体的な意味を合理的に判定できるであろう。
図1及び図2を参照すると、本発明に係るボタン型電池は、上蓋板100と、極柱200と、絶縁スリーブ300と、底部ケース400と、電池巻芯500と、封止球体600とを備え、上蓋板100には、注液孔110と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔120とが設けられる。極柱200の上下両端は、それぞれ円柱部210と頭部220である。絶縁スリーブ300は、極柱200に嵌設される。極柱200は、頭部220が段付き貫通孔120の下端に対応し円柱部210が段付き貫通孔120の上端に対応するように、段付き貫通孔120内に穿設される。底部ケース400に開口が開設され、上蓋板100は開口に覆設されて底部ケース400とでキャビティを形成し、注液孔110は、キャビティと連通する。電池巻芯500は、キャビティ内に設けられ、電池巻芯500の両極は、それぞれ、底部ケース400及び極柱200に電気的に接続される。封止球体600は、上蓋板100に設けられて注液孔110を封止する。
上蓋板100、極柱200及び絶縁スリーブ300は蓋板構造を構成し、円柱部210は絶縁スリーブ300を連れて段付き貫通孔120に挿入されて上蓋板100から延出し、頭部220は絶縁スリーブ300を介して段付き通孔120の内壁に当接されることで、極柱200と上蓋板100が相対的に固定される。頭部220が段付き貫通孔120内に埋まるため、蓋板構造の全体的な厚さが小さく、体積も小さく、上蓋板100の下方の空間が極柱200に占められず、ボタン型電池の大部分の内部空間が、電池巻芯500を収容するために使用することができ、体積及び容量のより大きい電池巻芯500を用いることができ、それによってボタン型電池の容量を向上させることができる。絶縁スリーブ300により、上蓋板100と極柱200との間が絶縁され、蓋板構造の全体とボタン型電池の全体の構造がコンパクトで構造が巧みである。注液孔110を通してキャビティに電解液を注入することができ、電池巻芯500が化成して発生したガスが注液孔110を通じて排出された後、封止球体600によって注液孔110が封止され、ボタン型電池のシール性が確保される。
理解できるように、頭部220の下面と上蓋板100の下面とが面一となっていることにより、極柱200が電池巻芯500に必要な空間を下方へ占めることがなく、より大容量の電池巻芯500を設けるためにボタン型電池が十分に大きな内部空間を有するように確保されるとともに、極柱200の下面が平坦になり、電池巻芯500と極柱200との溶接に有利になる。円柱部210の上面は、上蓋板100の上面と面一であってもよく、もちろん、円柱部210は、上蓋板100において突出しているように、上蓋板100の外部まで延伸してもよい。
図3及び図4を参照すると、円柱部210の上端の外周面に環状の第1のフランジ211が設けられ、絶縁スリーブ300の上面が第1のフランジ211の下面に当接する。第1のフランジ211は、絶縁スリーブ300が円柱部210で上方へ移動することを規制して、絶縁スリーブ300が極柱200から抜けることを回避し、さらに、極柱200と上蓋板100との間の絶縁を確保することができる。第1のフランジ211の直径は、段付き貫通孔120の最小直径よりも小さく、こうすることで、極柱200の上端が上蓋板100の上方まで延伸することを確保することができる。第1のフランジ211には絶縁スリーブ300が嵌設されず、第1のフランジ211が上蓋板100の外部まで延伸しており、こうすることで、第1のフランジ211と上蓋板100が短絡になるリスクを低減することができる。
他の幾つかの実施例において、円柱部210の外周面に環状の位置決めスロット212が設けられ、絶縁スリーブ300の内壁に、位置決めスロット212に適合する環状突起310が設けられている。環状突起310が位置決めスロット212内に係合されることにより、絶縁スリーブ300が極柱200において上下にスライドする現象を回避し、極柱200と上蓋板100との間の絶縁を確保することができる。
本発明の幾つかの実施例では、電池巻芯500は、正極シート510と、負極シート520と、セパレータ530とを備え、正極シート510および負極シート520は、セパレータ530内に巻回されており、正極シート510および負極シート520は、それぞれ、極柱200及び底部ケース400と電気的に接続されている。正極シート510と負極シート520は、交互に配置されて内芯を形成し、セパレータ530は、内芯を包んで巻回されて電池巻芯500を形成する。正極シート510は、正極活物質、接着剤及び導電性カーボンブラックからなり、正極活物質は、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケルコバルトマンガン酸リチウム、ニッケルコバルトアルミン酸リチウム、リン酸鉄リチウムのうちの一種又は複数からなるものであってもよい。負極シート520は、負極活物質、接着剤及び導電性カーボンブラックからなり、負極活物質は、黒鉛、チタン酸リチウム、ケイ酸負極及び合金負極などであってもよい。正極シート510、負極シート520及びセパレータ530を、必要な電池巻芯500になるように巻回する。
本発明の幾つかの実施例において、上蓋板100の上端の外周面に環状の第2のフランジ130が設けられ、上蓋板100は、開口内に張り出すとともに、第2のフランジ130の下面が開口の側壁に当接する。第2のフランジ130と開口との嵌合により、上蓋板100が底部ケース400に係止された状態となり、上蓋板100と底部ケース400との迅速な接続が容易になる。
本発明の幾つかの実施例において、上蓋板100に注液孔110が設けられ、注液孔110が、底部ケース400と上蓋板100とで形成されたキャビティと連通し、電解液が注液孔110を通すことができる。確保された注液孔110により、底部ケース400と上蓋板100とで形成されたキャビティに電解液を容易かつ迅速に注入することができる。
本発明の幾つかの実施例において、絶縁スリーブ300はPP製品又はPE製品である。PP製品及びPE製品はプラスチック製品であり、材料を容易に入手できて価格が安い。PPとPEで低温射出成形により絶縁スリーブ300を形成することができる。上蓋板100はステンレス鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金材質である。ステンレス鋼、アルミニウム及びアルミニウム合金の構造強度が高く、汎用的な材料であり、材料を容易に入手できて加工しやすい。極柱200はニッケル材質である。封止球体600は鋼球であってもよい。
本発明の幾つかの実施例において、上蓋板100の厚さは、0.5~3.0mmであってよく、注液孔110の直径は、0.1~1.5mmであってよく、円柱部210の直径は、1~4mmであってよく、頭部220の直径は、3~8mmであってよく、段付き貫通孔120の下端の高さは、0.2~0.5mmであってよい。
本実施例において、上蓋板100の厚さは1.0mm、注液孔110の直径は1.0mm、円柱部210の直径は3mm、頭部220の直径は5mm、封止球体600の直径は注液孔110の直径よりも0.2~0.3mm大きくすることができる。
本発明に係るボタン型電池の製造方法は、上記ボタン型電池を製造するための方法であり、極柱200と絶縁スリーブ300とを上蓋板100に取り付けるステップaと、電池巻芯500を底部ケース400に装入し、上蓋板100を底部ケース400に取り付けて、上蓋板100と前記底部ケース400とで電池巻芯500を包み込み、次いで上蓋板100を底部ケース400に溶接するステップbと、注液孔110により、上蓋板100と底部ケース400とで形成されるキャビティに電解液を注入し、エージングした後、電池巻芯500を化成するステップcと、注液孔110を封止球体600で封止するステップdと、を含む。
まず極柱200と絶縁スリーブ300とを上蓋板100に取り付けることで、後で上蓋板100と底部ケース400とで電池巻芯500を包んで取り付けることを容易にし、他の部材が極柱200と絶縁スリーブ300の取り付けを干渉することなく、極柱200と絶縁スリーブ300を上蓋板100に取り付ける効率が向上する。注液孔110により、上蓋板100と底部ケース400とで形成されるキャビティに電解液を迅速かつ容易に注入することができるとともに、電池巻芯500のエージングで発生したガスを排出することができ、キャビティ内外の気圧バランスを調整した後に封止球体600により注液孔110を封止して、ボタン型電池のシール性を確保している。
本発明の幾つかの実施例によれば、ステップaは、具体的には、以下ステップa1~ステップa4のサブステップを含む。ステップa1では、上蓋板100において注液孔110と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔120を作製する。ステップa2では、極柱200の円柱部210及び頭部220を作製し、次に、極柱200を、円柱部210と頭部220が段付き貫通孔120の上端と下端にそれぞれ対応するように段付き貫通孔120に挿入し、こうすれば、上蓋板100と底部ケース400とで形成されるキャビティの空間が極柱200に占められないため、体積及び容量のより大きい電池巻芯500を用いることができ、最終的にボタン型電池の容量を最大化することができる。ステップa3では、極柱200と上蓋板100を位置決めし、極柱200と上蓋板100との間に絶縁材料を注入して絶縁スリーブ300を形成し、絶縁スリーブ300は、射出成型により作製され、極柱200を十分に包み込んで、極柱200と上蓋板100との間の絶縁を確保することができる。ステップa4では、円柱部210の上端に第1のフランジ211を据込み加工で形成し、第1のフランジ211を据込み加工で形成する過程において、極柱200が膨張して、段付き貫通孔120におけるシール性をより高くすることができる。
本発明の幾つかの態様において、前記ステップbの前に、正極シート510、負極シート520及びセパレータ530を巻回して電池巻芯500を形成するステップを含む。事前に正極シート510、負極シート520及びセパレータ530を電池巻芯500に作製すると、電池巻芯500を容易かつ迅速に底部ケース400に取り付けることができる。
以上、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、当業者が備える知識の範囲内で、本発明の趣旨を逸脱することなく種々の変更が可能である。
100 上蓋板
110 注液孔
120 段付き貫通孔
130 第2のフランジ
200 極柱
210 円柱部
220 頭部
211 第1のフランジ
212 位置決めスロット
300 絶縁スリーブ
310 環状突起
400 底部ケース
500 電池巻芯
510 正極シート
520 負極シート
530 セパレータ
600 封止球体

Claims (9)

  1. 上蓋板(100)と、極柱(200)と、絶縁スリーブ(300)と、底部ケース(400)と、電池巻芯(500)と、封止球体(600)とを備え、
    前記上蓋板(100)には、注液孔(110)と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔(120)とが設けられ、
    前記極柱(200)の上下両端は、それぞれ円柱部(210)と頭部(220)であり、
    前記絶縁スリーブ(300)は、前記極柱(200)に嵌設され、前記極柱(200)は、前記頭部(220)が前記段付き貫通孔(120)の下端に対応し前記円柱部(210)が前記段付き貫通孔(120)の上端に対応するように、前記段付き貫通孔(120)内に穿設され、
    前記底部ケース(400)に開口が開設され、前記上蓋板(100)は前記開口に覆設されて前記底部ケース(400)とでキャビティを形成し、前記注液孔(110)は、前記キャビティと連通し、
    前記電池巻芯(500)は、前記キャビティ内に設けられ、前記電池巻芯(500)の両極は、それぞれ、前記底部ケース(400)及び前記極柱(200)に電気的に接続され、
    前記封止球体(600)は、前記上蓋板(100)に設けられて前記注液孔(110)を封止することを特徴とするボタン型電池。
  2. 前記円柱部(210)の上端の外周面に環状の第1のフランジ(211)が設けられ、前記絶縁スリーブ(300)の上面が前記第1のフランジ(211)の下面に当接することを特徴とする請求項1に記載のボタン型電池。
  3. 前記円柱部(210)の外周面に、環状の位置決めスロット(212)が設けられ、前記絶縁スリーブ(300)の内壁に、前記位置決めスロット(212)に適合する環状突起(310)が設けられていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のボタン型電池。
  4. 前記上蓋板(100)の上端の外周面に環状の第2のフランジ(130)が設けられ、前記上蓋板(100)が前記開口に張り出すとともに、前記第2のフランジ(130)の下面が前記開口の側壁に当接することを特徴とする請求項1に記載のボタン型電池。
  5. 前記絶縁スリーブ(300)はPP製品又はPE製品であり、前記上蓋板(100)はステンレス鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金材質であり、前記極柱(200)はニッケル材質であることを特徴とする請求項1に記載のボタン型電池。
  6. 前記上蓋板(100)の厚さは、0.5~3.0mmであり、前記注液孔(110)の直径は、0.1~1.5mmであり、前記円柱部(210)の直径は、1~4mmであり、前記頭部(220)の直径は、3~8mmであり、前記段付き貫通孔(120)の前記下端の高さは、0.2~0.5mmであることを特徴とする請求項1に記載のボタン型電池。
  7. 請求項1に記載のボタン型電池を製造するための方法であり、
    極柱(200)と絶縁スリーブ(300)とを上蓋板(100)に取り付けるステップaと、
    電池巻芯(500)を底部ケース(400)に装入し、前記上蓋板(100)を前記底部ケース(400)に取り付けて、前記上蓋板(100)と前記底部ケース(400)とで前記電池巻芯(500)を包み込み、次いで前記上蓋板(100)を前記底部ケース(400)に溶接するステップbと、
    注液孔(110)により、前記上蓋板(100)と前記底部ケース(400)とで形成されるキャビティに電解液を注入し、エージングした後、前記電池巻芯(500)を化成するステップcと、
    前記注液孔(110)を封止球体(600)で封止するステップdと、を含むことを特徴とするボタン型電池の製造方法。
  8. 前記ステップaは、具体的には、
    前記上蓋板(100)上において前記注液孔(110)と、上端が小さく下端が大きい段付き貫通孔(120)を作製するステップa1と、
    前記極柱(200)の円柱部(210)及び頭部(220)を作製し、次に、前記極柱(200)を、前記円柱部(210)と前記頭部(220)が前記段付き貫通孔(120)の上端と下端にそれぞれ対応するように前記段付き貫通孔(120)に挿入するステップa2と、
    前記極柱(200)と前記上蓋板(100)とを位置決めし、前記極柱(200)と前記上蓋板(100)との間に絶縁材料を注入して前記絶縁スリーブ(300)を形成するステップa3と、
    前記円柱部(210)の上端に第1のフランジ(211)を据込み加工で形成するステップa4を含むことを特徴とする請求項に記載のボタン型電池の製造方法。
  9. 前記ステップbの前に、正極シート(510)、負極シート(520)及びセパレータ(530)を巻回して前記電池巻芯(500)を形成するステップを含むことを特徴とする請求項に記載のボタン型電池の製造方法。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112290131A (zh) * 2020-11-18 2021-01-29 江门市元熙科技有限公司 一种扣式电池
CN214313350U (zh) * 2020-12-21 2021-09-28 瑞声精密制造科技(常州)有限公司 扣式电池壳及扣式电池
CN113675509B (zh) * 2021-08-13 2024-06-11 宁波亿纬创能锂电池有限公司 一种电池密封结构及电池
CN115295948B (zh) * 2022-09-09 2024-03-29 北京胜能能源科技有限公司 一种哑铃电池、电池模组和车辆

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160190607A1 (en) 2014-12-29 2016-06-30 Wyon Ag Electrochemical cell
CN106159350A (zh) 2015-04-27 2016-11-23 深圳金山电池有限公司 一种纽扣型锂离子二次电池及其制备方法
CN208738309U (zh) 2018-06-28 2019-04-12 中原工学院 一种可无损拆卸的锂离子电池外壳
JP2020095904A (ja) 2018-12-14 2020-06-18 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル
CN111370601A (zh) 2020-04-14 2020-07-03 广东国光电子有限公司 锂离子电池
CN111430588A (zh) 2020-03-03 2020-07-17 珠海冠宇电池股份有限公司 扣式电池的外壳组件、扣式电池以及电子产品

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA993503A (en) * 1971-12-23 1976-07-20 Gerald H. Newman Non-aqueous battery system
KR100751310B1 (ko) * 2001-09-24 2007-08-22 삼성에스디아이 주식회사 캡 조립체 및, 그것을 구비한 각형 2 차 전지
US6844106B2 (en) * 2002-03-29 2005-01-18 Medtronic, Inc. Electrochemical cell with reduced height fillport
KR100477750B1 (ko) * 2002-09-23 2005-03-18 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이온 전지의 전극조립체 및 이를 이용한 리튬이온 전지
JP4590911B2 (ja) * 2004-04-15 2010-12-01 トヨタ自動車株式会社 電池
KR100599754B1 (ko) * 2004-06-29 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이차 전지의 캡 조립체 및 캡 조립체의 단자조립 방법
KR100646529B1 (ko) * 2005-03-24 2006-11-23 삼성에스디아이 주식회사 리튬 이차 전지
WO2011086591A1 (ja) * 2010-01-12 2011-07-21 トヨタ自動車株式会社 電池の製造方法及び電池
CN105070853B (zh) * 2015-08-10 2018-06-22 宝鸡市荣兴金属材料有限公司 一种高性能柱式锂亚电池用盖板及其加工方法
US10103361B2 (en) * 2016-01-12 2018-10-16 Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. Coin type battery
JP2019053863A (ja) * 2017-09-13 2019-04-04 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
KR20210021841A (ko) * 2019-08-19 2021-03-02 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN110459705A (zh) * 2019-09-05 2019-11-15 重庆市紫建电子有限公司 一种提升径向空间利用率的纽扣电池
WO2021065335A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 株式会社村田製作所 二次電池
US11984558B2 (en) * 2019-11-11 2024-05-14 Zhongshan Zhongwangde New Energy Technology Co., Ltd Button-type lithium ion battery and method for fabricating same

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160190607A1 (en) 2014-12-29 2016-06-30 Wyon Ag Electrochemical cell
CN106159350A (zh) 2015-04-27 2016-11-23 深圳金山电池有限公司 一种纽扣型锂离子二次电池及其制备方法
CN208738309U (zh) 2018-06-28 2019-04-12 中原工学院 一种可无损拆卸的锂离子电池外壳
JP2020095904A (ja) 2018-12-14 2020-06-18 セイコーインスツル株式会社 電気化学セル
CN111430588A (zh) 2020-03-03 2020-07-17 珠海冠宇电池股份有限公司 扣式电池的外壳组件、扣式电池以及电子产品
CN111370601A (zh) 2020-04-14 2020-07-03 广东国光电子有限公司 锂离子电池

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