BRPI0617468B1 - Conjunto de bateria do tipo sem solda - Google Patents

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BRPI0617468B1
BRPI0617468B1 BRPI0617468-0A BRPI0617468A BRPI0617468B1 BR PI0617468 B1 BRPI0617468 B1 BR PI0617468B1 BR PI0617468 A BRPI0617468 A BR PI0617468A BR PI0617468 B1 BRPI0617468 B1 BR PI0617468B1
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battery
pcm
plate
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BRPI0617468-0A
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Jung-Hwan Kim
Ki eob Moon
Seogjin Yoon
Cheol Woong Lee
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Lg Chem, Ltd.
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Abstract

conjunto de bateria do tipo sem solda é descrito aqui um conjunto de bateria que compreende um elemento de conexão incluindo uma estrutura isolantemontada na extremidade superior de uma célula de bateria e um par de protuberâncias de conexão formadas na superfície de extremidade superior da estrutura, as protuberâncias de conexão estando em contato com os terminais de eletrodo da célula de bateria, um módulo de circuito de proteção (pcm)montado no elemento de conexão, o pcm incluindo sulcos de conexão, dentro dos quais as protuberâncias de conexão são inseridas de forma que o pcm possa ser acoplado ao elemento de conexão, e que são conectados a um circuito de proteção e um alojamento de tampa acoplado ao elemento de conexão ou célula de bateria enquanto o pom é cercado pelo alojamento de tampa.

Description

forma que o PCM possa ser acoplado ao elemento to de tampa acoplado ao elemento de conexão dende conexão, conexão ou cercado pelo alojamento
Técnica Fundamental
À medida que volvidos cada vez mais móveis tem aumentado, de um a±ojamenà célula de de tampa.
os dispositivos móveis tem se desene a demanda demanda por também tem aumentado bastante como uma por tais baterias fonte de dispositivos secundárias energia para os dispositivos móveis. Uma das baterias secundárias é uma alta voltagem operacional e excelentes caracteri stiamplamenLe uo ili zada como uma ronte produtos eletrônicos além de vários tipos de dispositivos móveis.
No entanto, vários materiais combustíveis são con-
25 tidos na
existe a
dár ia de
bateria secundária de litio.
Como resultado disso, possibilidade de perigo visto que a bateria secunsobrecarga, corrente excessiva ou quaisquer outros impactos fisicos externos. Ftni oi.d'ras palavras, a batería secundária dc lítio apresenta baixa segurança. Consequentemente, um módulo áe circuito de proteção ; PCM; para o controle efetivo ca a 5 batería s e c 1 j n d ária de 111 ' o e η c u a n t o r' PCM o n e c a d o a u m a ru 11j i qp pp t-prCq da bav 1 a s'cun'iá Ύ : a de —
PCM inclui um transistor de efeito de campo (FET), qne serve como um elemento de comutação para controlar a corrente elétrica, um detector de voltagem, e elemen10 tos passivos tal como um resistor e um capacitor. O PCM interrompe a sobrecarga, a descarga excessiva, a corrente excessiva e curtos circuitos, e a voltagem inversa da batería para impedir a explosão ou aquecimento excessivo da bateria, o vazamento do líquido da bateria, e a degradação das carac15 terísticas de carga e descarga da bateria, e para impedir a redução da eficiência elétrica da bateria e o comportamento físico-térmico anormal da bateria, eliminando, assim, fatores perigosos da bateria e aumentando a vida útil da mesma.
Geralmente, o PCM é conectado à célula de bateria através de uma placa de níquel condutora por solda. Especificamente, a placa de níquel é fixada a uma saída do eletrodo do PCM por solda, e então a placa de níquel é fixada aos terminais do eletrodo da célula de bateria por solda. Dessa forma, o PCM é conectado à célula de bateria, onde o conjun25 to de bateria é fabricado.
Nesse caso, várias operações de solda são necessárias para se fabricar o conjunto de bateria. No entanto, essas operações de solda devem ser realizadas com uma alta
ό r e c i s ã o v; a a d i b .11 e r í 3 lá ri a pequena . Como resultado disso, a taxa de produto com defeito aumenta. Adicionaimente, as operações de solda são adiciona-
da 3 r 1 O p Ϊ : oce 5 s o o e í a. íj í i c a ç a c a ρ r o dato, enquanto aumenia
õ d < - 1 1 c; Ή d e a b i c a ç ão io n r'' ia4· c .
r? Λ c q - q 2 „ ~ *· q ac a- r
da célula de bateria sem a realização de um processo de sol-
da local é altamente necessário. Por essa razao, mui <_d pes-
qu ísa de tecnologias para omissão do processo de solda tem
sido realizada até agora.
Por exemplo, a publicação de patente não examinada coreana No. 2005-81175 descreve um conjunto de bateria incluindo um conjunto PCM, um alojamento de tampa para encerrar o conjunto PCM, e fios de eletrodo para a conexão elétrica onde um bloco PCM possuindo uma pluralidade de sulcos, que se comunicam com o conjunto PCM e o alojamento de tampa tal como os fios de eletrodo são expostos ao exterior, é montado em uma célula de bateria.
Além disso, a publicação de patente não examinada coreana No. 2005-15314 descreve um conjunto de bateria no qual um painel de circuito impresso (PCB) incluindo um PCM e um contato projetado é montado em uma célula de bateria, e então o PCB é fixado à célula de bateria por meio de um elemento de fixação.
As técnicas anteriores descritas acima apresentam as vantagens de o processo de solda ser omitido quando a batería secundária é fabricada, onde o processo de montagem da bateria é simplificado, o número de componentes da bateria é
i pz'r?,ct o , iz cusícs dc f abrica^ão 5 a batei ia sãc· reduzidos. No entanto, a necessidade de se criar um conjunto de batería que pcssa ser fabricado de maneira econônica e que tenha uma eficiência de fabricação aumentada ainda
Problema Técnico
Portanto, a presente invenção foi criada para solucionar os problemas mencionados acima, e outros problemas técnicos que ainda estão para ser resolvidos.
Especificamente, é um objetivo da presente invenção se fornecer um conjunto de batería no qual o processo de montagem do conjunto de batería seja simplificado, o que permite a fabricação automática do conjunto de bateria, onde a apresentação de defeitos e mudanças da resistência interna do conjunto de bateria decorrentes de impactos externos são minimizadas, a capacidade da bateria é aumentada, e a estabilidade do conjunto de bateria é aperfeiçoada.
Solução Técnica
De acordo com a presente invenção, os objetivos acima bc-m como outros ob j etivos podem ser alcançados pelo fornecimento de um conjunto de bateria compreendendo: (a) um elemento de conexão incluindo uma estrutura de isolamento montada na extremidade superior de uma célula de bateria e um par de protuberâncias de conexão formadas na superfície de extremidade superior da estrutura, as protuberâncias de conexão estando em contato com os terminais de eletrodo da célula de bateria; (b) um módulo de circuito de proteçãoconexão de
le pe _L. U venção utiliza tura nova que o elemento de conexão, que possui uma estrucustos do conjunto de bateria são reduzidos, cesso de montagem do simplificado, e movidas.
inclui um de placas as
Em uma corpo o proconjunto desvantagens de bateria é adicionalmente causadas pela são remodalidade preferida, o de isolamento em formato elemento de de placa, e de conexão dispostas em extremidades conexão um par opostas do corpo em formato de placa de forma que as placas de conexão em contato com os terminais de eletrodo correspondentes da célula de bateria, as protuberâncias de coeieifte n — outro de bateria e o isolados eletricamente um do pelo corpo de isolamento em formato de placa, conexão exceto , isso é, placas de conexão, pela estrutura descrita de conexão.
O corpo em formato de placa e o par de placas de
cn n e x ã <“ to de conexão pcl CtLL S Ό
estrutu ra separai a. Por exemple, c corpo em forma to de o 1 a c a
pode se r f ornecrd o em e x t r emi da de s opostas à . c mes mo com su L-
cc 5, e a s placas G G Q O TO θ X o. G p G d S ΤΤ'ι ser t o r n e oi das na s sLoer-
T j p p d e jy “ rpm -, — ,· r- j . ; . v_ t r. .
G -A >^·
Γ' ν' K’ O c - - — jj-· -.v-. U entes a ? Ξ 3 X 2_ 3 S Ξ f G X 3 ê o^rp^ em 2 o Lmd LO G e p r d C â
é acoplado integralmente às placas de conexão pelo engate das protuberâncias nos sulcos correspondentes .
Para essa finalidade, as placas de conexão são acopladas ao corpo em formato de placa e o PCM por melo de protuberâncias formadas nas superfícies superior e inferior das placas de conexão, e o corpo em formato de placa e o PCM são fornecidos em regiões onde o corpo em formato de placa e o PCM são acoplados às placas e conexão, com sulcos de conexão, que correspondem às protuberâncias.
O elemento de conexão pode ser montado à célula de batería de várias formas. Por exemplo, o elemento de conexão pode ser acoplado à célula de batería utilizando-se um método de fixação no qual o elemento de conexão é fixado à célula de batería por uma fita adesiva dupla face ou um agente de uni ão, um método de fixação no qual o elemento de conexão é fixado à célula de batería por solda, ou um método de acoplamento mecânico no qual os elementos de acoplamento adicionais são montados nas regiões de contato da célula de batería e elemento de conexão, ou as regiões de contato da célula de batería e do elemento de conexão são formadas em uma estrutura de acoplamento.
é ώ <- ? dc jesT.o furo vazado p-= ii i i tir que o terminal projetado formado na extremidade superior da célula de batería seça inserido através do mesmo. 0 terminal· projetado e a placa de conexão são colocados em conea 5 r Γ: UV C —: — f sp '': Ό o -] . -F - -<· = p ' r I Λ ~· ~ « v . ·; J V~
-.=: ά -r —- ' ir7.=:p =
De acordo com a presente invenção, o alojamento de tampa é um elemento possuindo uma estrutura inferior que corresponde aproximadamente à superfície de extremidade su10 perior da célula de batería de forma que o alojamento de tampa seja acoplado à célula de batería enquanto o PCM montado na extremidade superior da célula de batería é montado no alojamento de tampa.
De acordo com as circunstâncias, o aloj amento de tampa pode ser formado integralmente com o PCM por moldagem por injeção de inserto. Essa estrutura integral é descrita no pedido de patente coreano No. 2003-88528, que foi depositado no nome do requerente do presente pedido e é incorporado aqui por referência em sua totalidade.
O alojamento de tampa é fornecido com furos vazados. através dos quais terminais externos de entrada e saída do PCM são expostos enquanto o PCM me montado na superfície de extremidade inferior do aloj amento de tampa. O aloj amento de tampa é feito de um material isolante, pelo qual o aloja25 mento de tampa é eletricamente isolado do exterior, exceto pelos terminais externos de entrada e sarda.
Além disso, o alojamento de tampa pode ser montado na célula de batería de várias formas, que são similares às fomaS ΓΊC r 3 Π Αττι rn ’ —
conexão é mc n t a d( o na oe^um de bater i a . o e a uOldO CGiTi d 8
circur.stanc nas, o aloj amento de tampa pode ser f o r n e c 1 d o n a
o x t r e r ι o a 11 : infer ior do mesmo ; m ama e x t e n s a o i a t e r a 1, que
cobre na rc í a 1 m e n t e a c é í ·.Ia de H O t p > T a ou and·' c al ' ’ am-nt.:;
d e L 31111? a Ι'-' r_’ a Ί \ í a d b □ t e: eq Lida temeu L e ,
quando um filme de enrolamento é fixado à superfície externa da célula de batería, o filme de enrolamento também é fixado à extensão lateral, onde a montagem do alojamento de tampa à célula de batería é realizada.
A célula de batería utilizada na presente invenção é uma batería secundária possuindo um conjunto de eletrodo, que compreende catodos, anodos e separadores impregnados em um eletrólito em um estado vedado. Preferivelmente, as células de bateria podem ser as chamadas baterias retangulares possuindo um conjunto de eletrodo montado em um envoltório metálico retangular.
Breve Descrição dos Desenhos
Os objetivos apresentados acima bem como outros objetivos, características e outras vantagens da presente invenção serão mais claramente compreendidos a partir da descrição detalhada a seguir levada em consideração em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:
A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando um conjunto de batería de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção;
A figura 2 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de bateria ilustrado na figura 1;
A - ’ g J v g T é ama vis?.; plana do mpnt. y J tr
ria J, · t rade n r : . CL--- :ra 1; e
A fig ura 4 é uma visía em perspectiva t i.pi camente
illi st rand o uma série de processos para a montagem de um mó-
dç Ί m d e c i r c u ]f l c d. e C· τ S -teção 'nnM' a ·. -élula 3e bateria
d un Ή λ bater ia m s t. r ar c ;. 1 g u r a u e t o r ma s em
solda .
Descrição das Referências Numéricas Principais dos
Desenhos
10:célula de bateria
20:elemento de conexão
30:PCM
0 : aloj amento de tampa
Modo da Invenção
Agora, uma modalidade preferida da presente invenção será descrita em detalhes com referência aos desenhos em anexo. Deve-se notar, no entanto, que o escopo da presente invenção não está limitado pela modalidade ilustrada.
A figura 1 é uma vista em perspectiva ilustrando um conjunto de bateria de acordo com uma modalidade preferida da presente invenção e a figura 2 é uma vista em perspectiva explodida do conjunto de bateria ilustrado na figura 1.
Com referência às figuras 1 e 2, o conjunto de bateria 100 inclui um elemento de conexão (não ilustrado) montado na extremidade superior de uma célula de bateria 10, um módulo de circuito de proteção (PCM) 30 montado no elemento de conexão, um alojamento de tampa 40 acoplado à célula de bateria 10 enquanto o PCM 3 0 é montado no aloj amento de tam pa 40, e uma tampa ; n^r-! o7' 50 montada na extremidade j_ji ferior da céluia de batería 10.
0 elemento de conexão 20 é montado em uma superfi-
cie de extremidade s upe r r o r 17 àa té i u1s de bateria 10, que
constitui um caindo ' o u anodo' 0 o fornecida no meio da mes-
ma cor um e-m1na · projetada 10, par cooscIljÍ o a nodo mu catodo).
O elemento de conexão 20 inclui um corpo de isolamento em formato de placa 21, que possui um furo vazado 25 10 formado no meio do mesmo para permitir que o terminal projetado 16 seja inserido através do mesmo, e placas de conexão 22, que são conectadas eletricamente aos respectivos terminais de eletrodo 16 e 17 da célula de batería 10 e acoplados às extremidades opostas do corpo em formato de placa 21.
O corpo de isolamento em formato de placa 21 pode ser montado na superfície de extremidade superior 17 da célula de batería 10 de várias formas de acoplamento. O acoplamento mecânico e a conexão elétrica entre o corpo de isolamento em formato de placa 21 e o PCM 30 é realizado pelas 20 placas de conexão 22.
Especificamente, as placas de conexão 22 do elemento de conexão 20 são fornecidas em superfícies de extremidade superior e inferior com protuberâncias 23. O corpo em formato de placa 21 do elemento de conexão e o PCM 30 são 25 fornecidos com sulcos 24 e 34, respectivamente, que correspondem às protuberâncias 23. Consequentemente, o acoplamento entre o elemento de conexão 20 e o PCM 30 é facilmente realizado pelo engate das protuberâncias nos sulcos corresponQuando o acoplamento descrito acima é realizado t
rt do
PCM
PCM um ao conectado um são outro.
está em de extremidade contato com as pia:
circuito de proteção e portanto, a inferior conexão elétrica nexào 22 inferior perf1cie de f o rma naturalmente estabelecida colocados em contato um com o de cooutro.
alojamento de tampa 4 0 inclui uma extremidade aberta possuindo uma estrutura correspondente à sude extremidade superior 17 da célula de bateria 10 que o aloj amento de tampa 4 0 seja de bateria montado na tampa 40.
pelo elemento de conexão 20 célula de bateria 10 é montado
Além disso , o aloj amento de com uma pluralidade de os enquanto o PCM 30 tampa 40 é fornecido
45, através dos quais terminais de entrada e saida do PCM são expostos.
figura 3 é uma vista pia n a bateCom referência à figura 3, o conj unto de bateria uma célula de bateria 10, o elemento de conexão
20, que é montado na célula de bateria 10 e é fornecido nas extremidades opostas do mesmo com protuberâncias 23 para a realização
PCTM protuberâncias ao a célula de lojamento de referência as
Na
3, e o bateria ampa 40, enquanto o PCM 30 como descrito acima em montado tio adetalhes com dâ possa extensão quando o ria 10.
fixado à uma ser '1 ι i. e ç a c bateria 10 facilmente acoplado que o alojamento de campa lateral 48 cobre parcialmente a célula de bateria alojamento de tampa 40 é montado na célula de bateConsequentemente, quando um superfície externa da célula de acoplamento entre o bateria 10 é aumentada.
A figura 4 é alo j amento uma vista tipicamente uma série de processos
Com
100 é montado como se célula de bateria gurança na célula de em de bateria tampa 40 e
10, a força célula de perspectiva ilustrando para a a uma montagem de um mófigura célula sem , o conj unto segue. Primeiro, um agente e
o elemento de bateria solda.
de de baterr a de conexão 20, e de conexão 20 são o elemento de conexão 20 é montado de bateria 10.
entre o corpo em formato de placa bateria união é então a fixados com seEssa fixação é realizada do elemento de conexão 20 e a célula de bateria 10.
Subsequentemente, o PCM é montado no elemento £1 oe conexão 20 de forma extremidades opostas do elemento- de mente, as protuberâncias
3 formadas nas elemento ds
4t re o PCM e conexão realizado pelo engate das protuberâncias dentro dos sul portanto, o acoplamento entre o PCM e o elemento de conexão é realizado de forma muito fácil e simples. Nesse momento, as protuberâncias 23 formadas nas placas de conexão do elemento de conexão 20 são engatadas nos sulcos correspondentes formados no corpo em formato de placa. De acordo com as circunstâncias, um agente de união pode ser aplicado â interfa15 ce entre o corpo em formato de placa e as placas de conexão.
Depois disso, o alo j amento de tampa 40 é acoplado à extremidade superior da célula de bateria 10 de forma que a superfície externa do PCM 30 seja coberta pelo alojamento de tampa 40, onde o conjunto de bateria 100 é fabricado. De 20 acordo com as circunstancias, um filme de enrolamento (não ilustrado pode ser fixado- à externa da célula de bateria 10
Os processos de montagem do pacote de bateria 100 não estão limitados aos processos de montagem descritos aci25 ma. Por exemplo, os processos de montagem do pacote de bateria 100 podem ser realizados em uma condição na qual o PCM 30 foi previamente acoplado ao elemento de conexão 20 ou ao alojamento de tampa 40.
Apesar de a
ΤΤΪ p Ί ' p ' v' O F íd >- -μ \i' a vú v Q νΛ £ \ — venção ter sido descrita para fins ilustrativos, os versados na técnica apreciarão que várias modificações, adições ou substituições são possíveis, sei? se distanciar do escopo e 5 espírito da invenção como descrita nas reivindicações em a~ nexo.
Aplicabilidade Industrial
Como ficou aparente a partir da descrição acima, o pacote de bateria sem solda de acordo com a presente inven10 çâo tem efeitos visto que o processo de montagem do pacote de bateria é simplificado, o que permite a fabricação automática do pacote de bateria, a apresentação de defeitos e mudanças da resistência interna do pacote de bateria devido a impactos externos são minimizadas, a capacidade da bateria 15 é aumentada, e a estabilidade do pacote de bateria é aperfeiçoada .

Claims (8)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Conjunto de batería (100), compreendendo:
    (a) um elemento de conexão (20) incluindo uma estrutura de isolamento (21, 22) montada na extremidade superior de uma célula de batería (10) e um par de protuberâncias de conexão (23) formadas na superfície de extremidade superior da estrutura (21, 22), as protuberâncias de conexão (23) estando em contato com terminais de eletrodo (16, 17) da célula de batería (10);
    (b) um módulo de circuito de proteção (PCM) (30) montado no elemento de conexão (20) , o PCM (30) incluindo sulcos de conexão (34), dentro dos quais as protuberâncias de conexão (23) nas superfícies de extremidade superior das placas de conexão (22) são inseridas de forma que o PCM (30) possa ser acoplado ao elemento de conexão (20) , e que são conectadas a um circuito de proteção; e (c) um alojamento de tampa (40) acoplado ao elemento de conexão (20) ou célula de bateria (10) enquanto o PCM (30) é cercado pelo alojamento de tampa (40);
    CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de conexão (20) inclui:
    um corpo de isolamento em formato de placa (21) ; e um par de placas de conexão (22) dispostas em extremidades opostas do corpo em formato de placa (21) de forma que as placas de conexão (22) sejam colocadas em contato com os terminais de eletrodo correspondentes da célula de bateria (10), as protuberâncias de conexão (23) sendo formadas nas placas de conexão (22);
    Petição 870180167376, de 24/12/2018, pág. 8/11 em que as placas de conexão (22) são fornecidas nas superfícies de extremidade superior e inferior das mesmas com protuberâncias de conexão (23), e o corpo em formato de placa (21) é fornecido com sulcos (24) que correspondem às protuberâncias de conexão (23) fornecidas nas superfícies de extremidade inferior das placas de conexão (22) .
  2. 2. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de conexão (20) ser acoplado à célula de bateria (10) utilizando um método de fixação no qual o elemento de conexão (20) é fixado à célula de bateria (10) por uma fita adesiva dupla face ou um agente de união, um método de fixação no qual o elemento de conexão (20) é fixado à célula de bateria (10) por solda, ou um método de acoplamento mecânico no qual os elementos de acoplamento adicionais são montados nas regiões de contato da célula de bateria (10) e do elemento de conexão (20), ou as regiões de contato da célula de bateria (10) e do elemento de conexão (20) são formadas em uma estrutura de acoplamento.
  3. 3. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de conexão (20) ser fornecido no meio do mesmo com um furo vazado (25) para permitir que o terminal projetado da célula de bateria (10) seja inserido através do mesmo.
  4. 4. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de o corpo em formato de placa (21) ser fornecido em extremidades opostas do mesmo com sulcos (24), e as placas de conexão (22) serem fornecidas em superfícies de extremidade opostas das mesmas
    Petição 870180167376, de 24/12/2018, pág. 9/11 com protuberâncias (23) correspondendo aos sulcos (24), onde o corpo em formato de placa (21) é acoplado de maneira integral às placas de conexão (22) pelo engate das protuberâncias (23) nos sulcos correspondentes (24).
  5. 5. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de as placas de conexão (22) serem acopladas ao corpo em formato de placa (21) e o PCM (30) por meio de protuberâncias (23) formadas nas superfícies de extremidade superior e inferior das placas de conexão (22), e o corpo em formato de placa (21) e o PCM (30) serem fornecidos em regiões onde o corpo em formato de placa (21) e o PCM (30) são acoplados às placas de conexão (22) , com sulcos de conexão(24,34), que correspondem às protuberâncias (23) .
  6. 6. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o PCM (30) ser formado integralmente com o alojamento de tampa (40) por moldagem por injeção de inserto.
  7. 7. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o alojamento de tampa (40) ser acoplado à célula de bateria (10) por aderência, solda, ou acoplamento mecânico enquanto o PCM (30) é montado no alojamento de tampa (40).
  8. 8. Conjunto de bateria (100), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de o alojamento de tampa (40) ser fornecido na extremidade inferior do mesmo com uma extensão lateral (48), que cobre parcialmente a célula de bateria (10) quando o alojamento de tampa (40) é montado na célula de bateria (10), e, quando um filme de
    Petição 870180167376, de 24/12/2018, pág. 10/11 enrolamento é fixado à superfície externa da célula de bateria (10) , o filme de enrolamento é também fixado à extensão lateral (48), onde a montagem do alojamento de tampa (40) à célula de bateria (10) é realizada.
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