JPH11354091A - 電池およびその製造法 - Google Patents
電池およびその製造法Info
- Publication number
- JPH11354091A JPH11354091A JP10159074A JP15907498A JPH11354091A JP H11354091 A JPH11354091 A JP H11354091A JP 10159074 A JP10159074 A JP 10159074A JP 15907498 A JP15907498 A JP 15907498A JP H11354091 A JPH11354091 A JP H11354091A
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- Japan
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- sealing plate
- dish
- cap
- shaped sealing
- battery
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 弁体4を有する封口板を備えた電池におい
て、経年変化や急激な温度サイクルにより、キャップ6
と皿状封口板3と間での接触抵抗の増加が生じ、電池内
部抵抗の急激な上昇や電池電圧の低下などの不具合が生
じる。 【解決手段】 皿状封口板3とキャップ6を電気的に完
全に導通させる方法として、皿状封口板とキャップとの
当接部を少なくとも1ケ所を溶接にて接合する構造とす
る。
て、経年変化や急激な温度サイクルにより、キャップ6
と皿状封口板3と間での接触抵抗の増加が生じ、電池内
部抵抗の急激な上昇や電池電圧の低下などの不具合が生
じる。 【解決手段】 皿状封口板3とキャップ6を電気的に完
全に導通させる方法として、皿状封口板とキャップとの
当接部を少なくとも1ケ所を溶接にて接合する構造とす
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、封口板を備えた電
池およびその製造法に関するものである。
池およびその製造法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電
池等の電池は、正極と負極と電解液からなる発電要素を
収容した電池ケースを閉塞すると共に、電池ケースの内
部で発生したガスの排出を目的として、電池ケースの開
口部位に皿状封口板を備えている。このような皿状封口
板として、種々の構造を有するものが知られている。
池等の電池は、正極と負極と電解液からなる発電要素を
収容した電池ケースを閉塞すると共に、電池ケースの内
部で発生したガスの排出を目的として、電池ケースの開
口部位に皿状封口板を備えている。このような皿状封口
板として、種々の構造を有するものが知られている。
【0003】一例としては、電池ケース側に突出した底
面に弁孔を有し、且つ弁孔を皿状封口板の内側から閉塞
する弁体を具備し、この弁体が皿状封口板の内周縁と凸
状部にガス抜き孔を有するキャップの鍔部との間に挟ま
れ、皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメ固
定されれた構造を有する皿状封口板があげられる。この
ような皿状封口板は、ポリプロピレン等の樹脂製のガス
ケットを介して電池ケースと共にカシメられ、電池ケー
ス開口部に具備される(例えば、特開平1−15115
4号公報に記載)。
面に弁孔を有し、且つ弁孔を皿状封口板の内側から閉塞
する弁体を具備し、この弁体が皿状封口板の内周縁と凸
状部にガス抜き孔を有するキャップの鍔部との間に挟ま
れ、皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメ固
定されれた構造を有する皿状封口板があげられる。この
ような皿状封口板は、ポリプロピレン等の樹脂製のガス
ケットを介して電池ケースと共にカシメられ、電池ケー
ス開口部に具備される(例えば、特開平1−15115
4号公報に記載)。
【0004】また他の構造を有する皿状封口板の構成と
しては、電池ケース側に突出した底面に弁孔を有し、且
つこの弁孔を皿状封口板の内側から閉塞する弁体を具備
し、弁体は補強板を介して皿状封口板の開口端部を内方
へ折り曲げてカシメ固定され、カシメられた皿状封口板
の上面に凸状部にガス抜き孔を有するキャップを載置し
たものが知られている(例えば、特開平7−18302
0号公報記載)。
しては、電池ケース側に突出した底面に弁孔を有し、且
つこの弁孔を皿状封口板の内側から閉塞する弁体を具備
し、弁体は補強板を介して皿状封口板の開口端部を内方
へ折り曲げてカシメ固定され、カシメられた皿状封口板
の上面に凸状部にガス抜き孔を有するキャップを載置し
たものが知られている(例えば、特開平7−18302
0号公報記載)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な構造を有する皿状封口板にあっては、皿状封口板とキ
ャップとの電気的な導通は、皿状封口板の開口部をカシ
メた部分とキャップとの接触により、あるいは皿状封口
板とキャップとをカシメている樹脂製のガスケットの圧
縮力により保つ構造となっている。このような構造で
は、経年劣化や温度サイクルや熱衝撃によるガスケット
の機械的強度の劣化等による接触力の低下が生じた場合
には、皿状封口板とキャップとの圧接が弱まってしま
う。これにより、封口板とキャップとの電気的な導通が
不完全となってしまい、電池内部抵抗の急激な上昇や電
池電圧の低下などの問題点が生じていた。
な構造を有する皿状封口板にあっては、皿状封口板とキ
ャップとの電気的な導通は、皿状封口板の開口部をカシ
メた部分とキャップとの接触により、あるいは皿状封口
板とキャップとをカシメている樹脂製のガスケットの圧
縮力により保つ構造となっている。このような構造で
は、経年劣化や温度サイクルや熱衝撃によるガスケット
の機械的強度の劣化等による接触力の低下が生じた場合
には、皿状封口板とキャップとの圧接が弱まってしま
う。これにより、封口板とキャップとの電気的な導通が
不完全となってしまい、電池内部抵抗の急激な上昇や電
池電圧の低下などの問題点が生じていた。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を解
決するもので、正極と負極と電解液からなる発電要素を
電池ケース内に有し、その開口部に皿状封口板を備えた
電池において、皿状封口板の電池ケース側に突出した底
面に設けられた弁孔を、その内側から閉塞する弁体と、
凸状部にガス抜き孔を有するキャップとを載置し、弁体
およびキャップは皿状封口板の周縁部を内方へ折り曲
げ、カシメることで固定されており、さらに皿状封口板
の内方へ折り曲げられた折曲部分とキャップとを電気的
に導通させたものである。
決するもので、正極と負極と電解液からなる発電要素を
電池ケース内に有し、その開口部に皿状封口板を備えた
電池において、皿状封口板の電池ケース側に突出した底
面に設けられた弁孔を、その内側から閉塞する弁体と、
凸状部にガス抜き孔を有するキャップとを載置し、弁体
およびキャップは皿状封口板の周縁部を内方へ折り曲
げ、カシメることで固定されており、さらに皿状封口板
の内方へ折り曲げられた折曲部分とキャップとを電気的
に導通させたものである。
【0007】
【発明の実施の形態】請求項1に記載の発明は、該皿状
封口板には電池ケース側に突出した底面に弁孔を有し、
且つこの弁孔を皿状封口板の内側から閉塞する弁体と、
弁体の上面にリング状の補強板と、凸状部にガス抜き孔
を有するキャップを具備し、該弁体と補強板とキャップ
は皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメるこ
とで固定させた後、皿状封口板の折り曲げた先端部分と
キャップの上面部は溶接法等によって電気的に導通され
ている状態とするものである。
封口板には電池ケース側に突出した底面に弁孔を有し、
且つこの弁孔を皿状封口板の内側から閉塞する弁体と、
弁体の上面にリング状の補強板と、凸状部にガス抜き孔
を有するキャップを具備し、該弁体と補強板とキャップ
は皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメるこ
とで固定させた後、皿状封口板の折り曲げた先端部分と
キャップの上面部は溶接法等によって電気的に導通され
ている状態とするものである。
【0008】他の構成としては、皿状封口板には電池ケ
ース側に突出した底面に弁孔を有し、且つこの弁孔を皿
状封口板の内側から閉塞する弁体と、弁体の上面に必要
に応じてリング状の補強板を具備し、該弁体と補強板は
皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメること
で固定させた後、カシメられた皿状封口板の上面に凸状
部にガス抜き孔を有するキャップを載置し、さらに皿状
封口板の折り曲げた部分とキャップの周縁部は溶接等に
よって電気的に導通されている状態とするものである。
ース側に突出した底面に弁孔を有し、且つこの弁孔を皿
状封口板の内側から閉塞する弁体と、弁体の上面に必要
に応じてリング状の補強板を具備し、該弁体と補強板は
皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメること
で固定させた後、カシメられた皿状封口板の上面に凸状
部にガス抜き孔を有するキャップを載置し、さらに皿状
封口板の折り曲げた部分とキャップの周縁部は溶接等に
よって電気的に導通されている状態とするものである。
【0009】電気的に導通させる溶接方法としては、皿
状封口板の折り曲げた部分とカシメられたキャップをレ
ーザ溶接にて少なくとも1ケ所溶接する工程を設けた封
口板の製造法とするもの、皿状封口板の折り曲げた部分
の外周縁部と皿状封口板の上面に載置されたキャップの
外周部をレーザ溶接にて少なくとも1ケ所溶接する工程
を設けるものである。
状封口板の折り曲げた部分とカシメられたキャップをレ
ーザ溶接にて少なくとも1ケ所溶接する工程を設けた封
口板の製造法とするもの、皿状封口板の折り曲げた部分
の外周縁部と皿状封口板の上面に載置されたキャップの
外周部をレーザ溶接にて少なくとも1ケ所溶接する工程
を設けるものである。
【0010】皿状封口板のキャップとの電気的な導通を
溶接により確保保出来るため、急激な温度サイクル等の
負荷による熱膨脹・収縮の繰り返しによる樹脂製ガスケ
ットの機械的強度の劣化、カシメ部分における金属同志
の接触圧の劣化に起因する電気的な導通不良がなくな
り、従って封口板における接触抵抗の増加を防止し、電
池内部抵抗の急激な上昇や電池電圧の低下などの不具合
の発生を防止できる電池および電池用封口板を提供でき
るものである。
溶接により確保保出来るため、急激な温度サイクル等の
負荷による熱膨脹・収縮の繰り返しによる樹脂製ガスケ
ットの機械的強度の劣化、カシメ部分における金属同志
の接触圧の劣化に起因する電気的な導通不良がなくな
り、従って封口板における接触抵抗の増加を防止し、電
池内部抵抗の急激な上昇や電池電圧の低下などの不具合
の発生を防止できる電池および電池用封口板を提供でき
るものである。
【0011】
【実施例】(実施例1)以下、本発明の一実施例を図面
を参照して説明する。
を参照して説明する。
【0012】図1は、本発明の実施例1における封口板
を適用した円筒形リチウム電池の断面図を示したもので
ある。この図において、Aは発電要素群であり、正極と
してはフッ化黒鉛、二酸化マンガン等を主材とし、これ
に導電材、結着剤を加えたものからなる。負極には金属
リチウムを用いる。この正極および負極を、ポリプロピ
レン不織布や、マイクロポーラスフィルムからなるセパ
レータを介して渦巻状に構成した極板群とこの極板群に
電解液として、プロピレンカーボネイト、1・2−ジメ
トキシエタン、γ−ブチロラクトン等の溶媒を単独か、
あるいは混合したものに、溶質としてLiBF4、Li
ClO4等を溶解させたものを含浸させて発電要素を形
成している。
を適用した円筒形リチウム電池の断面図を示したもので
ある。この図において、Aは発電要素群であり、正極と
してはフッ化黒鉛、二酸化マンガン等を主材とし、これ
に導電材、結着剤を加えたものからなる。負極には金属
リチウムを用いる。この正極および負極を、ポリプロピ
レン不織布や、マイクロポーラスフィルムからなるセパ
レータを介して渦巻状に構成した極板群とこの極板群に
電解液として、プロピレンカーボネイト、1・2−ジメ
トキシエタン、γ−ブチロラクトン等の溶媒を単独か、
あるいは混合したものに、溶質としてLiBF4、Li
ClO4等を溶解させたものを含浸させて発電要素を形
成している。
【0013】1は電池容器で、該極板群の負極活物質で
ある金属リチウムの集電体リード2を内周面にスポット
溶接により溶接し、負極端子を兼ねている。その材質と
しては、0.3mm程度の厚みを有した耐電解液性ステ
ンレス鋼材、あるいは耐食メッキを施した鉄等が用いら
れる。Bは本発明による組立封口板であり、皿状封口板
の折り曲げた部分とカシメられたキャップとが電気的に
導通されている。なお、図中7は皿状封口板の周縁部に
取り付けられたガスケット、8は正極集電リードであ
る。
ある金属リチウムの集電体リード2を内周面にスポット
溶接により溶接し、負極端子を兼ねている。その材質と
しては、0.3mm程度の厚みを有した耐電解液性ステ
ンレス鋼材、あるいは耐食メッキを施した鉄等が用いら
れる。Bは本発明による組立封口板であり、皿状封口板
の折り曲げた部分とカシメられたキャップとが電気的に
導通されている。なお、図中7は皿状封口板の周縁部に
取り付けられたガスケット、8は正極集電リードであ
る。
【0014】本発明の実施例に係わる組立封口板の構成
を図2及び図3を参照して説明する。
を図2及び図3を参照して説明する。
【0015】図2に示すように、弁孔3aを有した皿状
封口板3に、円板状弁体4を挿入・載置して弁孔3aを
閉塞した後、弁体4の上面にリング状の補強板5と凸状
部にガス抜き孔6aを有するキャップ6を挿入・載置
し、弁体4と補強板5とキャップ6とを皿状封口板3の
周縁開口部3bを内方に金型でもってカシメて固定して
いる。皿状封口板の折り曲げた部分3cとカシメられた
キャップ6を電気的に導通させる工程から形成されたも
のである。
封口板3に、円板状弁体4を挿入・載置して弁孔3aを
閉塞した後、弁体4の上面にリング状の補強板5と凸状
部にガス抜き孔6aを有するキャップ6を挿入・載置
し、弁体4と補強板5とキャップ6とを皿状封口板3の
周縁開口部3bを内方に金型でもってカシメて固定して
いる。皿状封口板の折り曲げた部分3cとカシメられた
キャップ6を電気的に導通させる工程から形成されたも
のである。
【0016】あるいは、前述した工程に、皿状封口板の
折り曲げられた先端部分3dとキャップ6の上面部とを
レーザ溶接にてより具体的にはYAGレーザでもって皿
状封口板の先端部とキャップの上面部との接触部C1と
を少なくとも1ケ所溶接接合させて電気的に導通させ、
図3に示す組立封口板を完成させるものである。
折り曲げられた先端部分3dとキャップ6の上面部とを
レーザ溶接にてより具体的にはYAGレーザでもって皿
状封口板の先端部とキャップの上面部との接触部C1と
を少なくとも1ケ所溶接接合させて電気的に導通させ、
図3に示す組立封口板を完成させるものである。
【0017】(実施例2)本発明の封口板の別の実施例
について説明する。図4は、実施例2における封口板を
適用した円筒形リチウム電池の断面図を示し、図1とは
封口板の構成を除いて同じ構成である。Bは本発明によ
る封口板で皿状封口板の折り曲げた部分と上面に載置さ
れたキャップが電気的に導通している構造の封口板で、
その構成法は、図5、図6に示すように、弁孔3aを有
した皿状封口板3に、円板状弁体4を挿入・載置し弁孔
3aを閉塞し、弁体4の上面にリング状の補強板5を挿
入・載置し、弁体4と補強板5とを皿状封口板3の周縁
開口部3bを内方に金型でもってカシメて弁体を固定す
る。次いで、カシメられた皿状封口板の上面に皿状封口
板の外径と等しいか、やや小さな外径を有し、凸状部に
ガス抜き孔6aを有するキャップ6を載置し、皿状封口
板の折り曲げた外周部分3eとキャップ6の外周部6b
との接触部C2をレーザ溶接により具体的にはYAGレ
ーザで少なくとも1ケ所溶接させて電気的に導通させる
工程から形成されたものである。
について説明する。図4は、実施例2における封口板を
適用した円筒形リチウム電池の断面図を示し、図1とは
封口板の構成を除いて同じ構成である。Bは本発明によ
る封口板で皿状封口板の折り曲げた部分と上面に載置さ
れたキャップが電気的に導通している構造の封口板で、
その構成法は、図5、図6に示すように、弁孔3aを有
した皿状封口板3に、円板状弁体4を挿入・載置し弁孔
3aを閉塞し、弁体4の上面にリング状の補強板5を挿
入・載置し、弁体4と補強板5とを皿状封口板3の周縁
開口部3bを内方に金型でもってカシメて弁体を固定す
る。次いで、カシメられた皿状封口板の上面に皿状封口
板の外径と等しいか、やや小さな外径を有し、凸状部に
ガス抜き孔6aを有するキャップ6を載置し、皿状封口
板の折り曲げた外周部分3eとキャップ6の外周部6b
との接触部C2をレーザ溶接により具体的にはYAGレ
ーザで少なくとも1ケ所溶接させて電気的に導通させる
工程から形成されたものである。
【0018】(比較例1)実施例1において、封口板と
して皿状封口板とキャップとをレーザ溶接していない封
口板を用いた円筒形リチウム電池を作製し、比較例1と
した。
して皿状封口板とキャップとをレーザ溶接していない封
口板を用いた円筒形リチウム電池を作製し、比較例1と
した。
【0019】(比較例2)実施例2において、封口板と
して皿状封口板とキャップとをレーザ溶接していない封
口板を用いた円筒形リチウム電池を作製し、比較例2と
した。
して皿状封口板とキャップとをレーザ溶接していない封
口板を用いた円筒形リチウム電池を作製し、比較例2と
した。
【0020】この様にして得られた実施例1、2および
比較例1、2の電池各々1000個について、80℃の
環境下にて1時間放置した後、−40℃の環境下での1
時間放置を1サイクルとし、この温度サイクルを500
サイクル繰り返して、温度変化による電池特性の変化を
調べる試験を実施した。実施前に比べて実施後、電池内
部抵抗が上昇した電池数を測定した結果を(表1)に示
す。
比較例1、2の電池各々1000個について、80℃の
環境下にて1時間放置した後、−40℃の環境下での1
時間放置を1サイクルとし、この温度サイクルを500
サイクル繰り返して、温度変化による電池特性の変化を
調べる試験を実施した。実施前に比べて実施後、電池内
部抵抗が上昇した電池数を測定した結果を(表1)に示
す。
【0021】
【表1】
【0022】表から明らかなように本発明の方法で製造
された電池は、皿状封口板とキャップとを電気的に完全
な導通状態とさせる構造を採用することにより、温度サ
イクル等のストレス下に電池が置かれても、皿状封口板
とキャップとの電気的導通を確保できる電池を提供する
ことが可能となるものである。
された電池は、皿状封口板とキャップとを電気的に完全
な導通状態とさせる構造を採用することにより、温度サ
イクル等のストレス下に電池が置かれても、皿状封口板
とキャップとの電気的導通を確保できる電池を提供する
ことが可能となるものである。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明の電池は、皿状封口
板とキャップとを電気的に導通状態とさせる構造を採用
することにより、温度サイクル等のストレス下に電池が
置かれても、皿状封口板とキャップとの電気的な導通を
良好に維持できる電池を提供することが可能となるもの
である。
板とキャップとを電気的に導通状態とさせる構造を採用
することにより、温度サイクル等のストレス下に電池が
置かれても、皿状封口板とキャップとの電気的な導通を
良好に維持できる電池を提供することが可能となるもの
である。
【図1】実施例1における封口板を適用した円筒形リチ
ウム電池の断面図
ウム電池の断面図
【図2】実施例1における封口板の組立時の分解断面図
【図3】実施例1における封口板の断面図
【図4】実施例2における封口板を適用した円筒形リチ
ウム電池の断面図
ウム電池の断面図
【図5】実施例2における封口板の組立時の分解断面図
【図6】実施例2における封口板の断面図
1 電池容器 2 負極集電体リード 3 皿状封口板 3a 弁孔 3b 皿状封口板の周縁部 3c 皿状封口板の折り曲げられた部分 3d 皿状封口板の折り曲げられた先端部 4 弁体 5 補強板 6 キャップ 6a ガス抜き孔 6b キャップの外周部 7 ガスケット 8 正極集電リード C1 レーザ溶接部 C2 レーザ溶接部 A 発電要素群 B 封口板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 棚橋 隆幸 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (4)
- 【請求項1】 正極と負極と電解液からなる発電要素を
電池ケースに収容し、組立封口板を該電池ケースの開口
部に配した電池であって、該組立封口板は、電池ケース
の内面側に突出した底面に弁孔と、この弁孔を皿状封口
板の内側から閉塞する弁体と、凸状部にガス抜き孔を有
するキャップとを具備した電池であって、該弁体および
該キャップが皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げて
カシメ固定されており、さらに皿状封口板の折り曲げた
部分とキャップとが電気的に導通されていることを特徴
とする電池。 - 【請求項2】 皿状封口板の折り曲げた部分とキャップ
とを溶接し、電気的に導通した請求項1記載の電池。 - 【請求項3】 正極と負極と電解液からなる発電要素を
電池ケース内に有し、該電池ケースの開口部に皿状封口
板を備え、且つ該皿状封口板に電池ケース側に突出した
底面に弁孔を有し、且つこの弁孔を皿状封口板の内側か
ら閉塞する弁体を具備した電池の製造法であって、該弁
体が皿状封口板の開口端部を内方へ折り曲げてカシメ固
定された後、カシメ固定された該皿状封口板の上面に凸
状部にガス抜き孔を有するキャップを載置し、さらに該
皿状封口板の折り曲げた部分とキャップとを電気的に導
通させることを特徴とする電池の製造法。 - 【請求項4】 皿状封口板の折り曲げた部分とキャップ
とを溶接し、電気的に導通させる請求項3記載の電池の
製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159074A JPH11354091A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 電池およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10159074A JPH11354091A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 電池およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11354091A true JPH11354091A (ja) | 1999-12-24 |
Family
ID=15685659
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10159074A Pending JPH11354091A (ja) | 1998-06-08 | 1998-06-08 | 電池およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11354091A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005259413A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Japan Storage Battery Co Ltd | 電池 |
| JP2008234894A (ja) * | 2007-03-19 | 2008-10-02 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 密閉型二次電池 |
| JP2010118349A (ja) * | 2009-12-21 | 2010-05-27 | Sony Corp | 密閉型電池 |
| EP3185334A1 (en) * | 2015-12-24 | 2017-06-28 | Samsung SDI Co., Ltd. | Secondary battery |
| CN107293687A (zh) * | 2016-04-11 | 2017-10-24 | 三星Sdi株式会社 | 二次电池 |
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