CN101765938A - 电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的电池(100)，具有构成正极和负极的电极体(80)、和内部空间形成为与该电极体(80)对应的箱状的外装壳体(50)；在上述电极体(80)和上述外装壳体(50)之间设置有隔离该电极体(80)和外装壳体(50)的绝缘膜(10)。在此，上述绝缘膜(10)形成为包围上述电极体(80)的袋状、并且以不与上述内部空间中的角部(58)接触的方式配置。

Description

电池
技术领域
本发明涉及具有电极体和形成为箱状的外装壳体的电池。详细来说，涉及适于车辆搭载用的电池的结构。
另外，本国际申请要求基于在2007年7月23日提出申请的日本专利申请第2007-191446号的优先权，该申请的全部内容作为参考编入本说明书中。
背景技术
近年来，锂离子电池、镍氢电池以及其他的二次电池作为车辆搭载用电源、或个人计算机和移动终端的电源，其重要性正在提高。特别是，质量轻且可得到高能量密度的锂离子电池作为车辆搭载用高输出电源优选使用的电池受到期待。在这种电池中，具有将片状正极和片状负极与分隔件一起层叠卷绕了的卷绕电极体的电池结构已为公众所知。例如，在专利文献1中公开了：具有正极片和负极片隔着分隔件被卷绕的电极体的电池。
专利文献1：日本专利申请公开2003-249423号公报
发明内容
可是，在这种电池中，需要分别制造电极体和外装壳体，其后将电极体收容于外装壳体。作为外装壳体，从物理强度大这样的角度出发，使用金属制的壳体，在这种情况下，为了使金属制壳体和电极体绝缘，典型的是实施用绝缘性膜包装电极体的工序。图8中示出了包含这样的包装工序的电池的制造工序的一例子。首先，将电极体1收容(包装)在箱形的绝缘膜2，接着，将绝缘膜2与电极体1一起收容在外装壳体3，其后，用盖子(未图示)封闭外装壳体3的上方开口端，由此，构成电池。
但是，在以往的电池结构中，绝缘膜为具有角部的箱形形状，因此，存在难以将绝缘膜(和电极体)插入外装壳体这样的问题。例如，如图9所示，在外装壳体3内的四角(角部)3b为圆角形状的情况下，绝缘膜2的角部2a可能会与外装壳体3的角部(在此为圆角部)3b产生干涉，因此，有可能：插入性变差，或根据情况在绝缘膜2产生皱折、歪扭、摆动、偏移。在绝缘膜2存在皱折的状态下制成成品，则来自外部的约束力在电池内部作为不均匀的应力被负载，因此，有可能出现局部电解液的蔓延(扩展)变差，这是不期望的。
本发明是鉴于该点而做成的，其主要目的在于提供一种具有使向外装壳体的插入性良好的电极体和绝缘膜的电池。
本发明提供的电池具有：构成正极和负极的电极体、和内部空间形成为与该电极体对应的箱状的外装壳体。在电极体和外装壳体之间设置有隔离该电极体和外装壳体的绝缘膜。而且，其特征在于：上述绝缘膜形成为包围上述电极体的袋状、并且配置成该膜不与上述内部空间的角部接触。
这样，通过将绝缘膜形成为袋状、该膜不会与外装壳体的角部发生干涉，因此，将该膜(和电极体)插入外装壳体变得容易。此外，可以避免在绝缘膜产生皱折、歪扭的情况，可以将该皱折、歪扭对电池性能产生的不良影响(例如局部的电解液的蔓延变差等)防范于未然。而且，在外装壳体的角部为圆角形状的情况下，成为与该圆角形状相对应的绝缘膜的形状，因此，角部的死空间变少，可以高效地收容绝缘膜(和电极体)。
在此公开的电池的一合适的实施方式中，上述电极体为片状正极和片状负极隔着分隔件被卷绕而成的电极体。这些片状正极和片状负极具有从分隔件伸出而被卷绕的正极侧伸出部分和负极侧伸出部分。而且，正极侧伸出部分和负极侧伸出部分分别构成卷绕电极体的卷绕中心轴方向上的端部，并且该端部的该轴方向上的前端部分被束在一起。通过这样将卷绕电极体的轴方向上的前端部分束在一起，将该电极体插入袋状的绝缘膜变得容易。
另外，优选是，其特征在于：上述绝缘膜配置成从两侧面夹着上述被束在一起了的前端部分，并且在比该前端部分沿上述轴方向更靠前方形成有以成为一体的方式相互熔接着的突边部。
采用上述结构，绝缘膜以从两侧面夹着前端部分的方式进行配置，因此，可以减少该膜和卷绕电极体之间的无用间隙(特别是该膜和前端部分之间的间隙)，提高其收容效率。而且，绝缘膜的端部成为前端细(前端比基端细)的形状，因此，可以可靠地防止向外装壳体插入时的在角部的干涉。
在此公开的电池的一合适的实施方式中，其特征在于，上述绝缘膜以上述突边部与外装壳体的相对向的内壁侧面接触的方式配置。在上述结构中，可以由外装壳体的内壁侧面支承绝缘膜(和电极体)，可以在壳体内牢固地固定绝缘膜(和电极体)。另外，与以往的绝缘膜(典型的为箱形)相比，可以将该膜和壳体内壁接触的接触部位从4个部位(即在角部的4个部位)减少到2个部位(即在突边部的2个部位)，可以降低插入时的摩擦阻力。
另外，优选是，包围上述电极体的绝缘膜，由折叠的一片树脂制片构成，其边缘部的因该折叠而相互对向的面彼此接合、由此形成为上述袋状。由此，可以用非常简单的结构包装电极体。
附图说明
图1是示意表示一实施方式的锂离子二次电池的结构的分解立体图。
图2是示意表示一实施方式的绝缘膜、电极体和外装壳体的位置关系的剖视示意图。
图3是表示一实施方式的将片状的绝缘膜接合成袋状的工序的剖视示意图。
图4A是一实施方式的卷绕电极体的主视示意图。
图4B是一实施方式的卷绕电极体的剖视示意图。
图4C是放大了一实施方式的卷绕电极体的正极侧端部的要部的剖视示意图。
图5是示意表示另一实施方式的绝缘膜和电极体的位置关系的剖视示意图。
图6是示意表示另一实施方式的绝缘膜、电极体和外装壳体的位置关系的剖视示意图。
图7是装备有一实施方式的电池(电池组)的机动车的侧面示意图。
图8是示意表示以往的电池的结构的分解立体图。
图9是示意表示以往的绝缘膜、电极体和外装壳体的位置关系的剖视示意图。
具体实施方式
在本说明书中“电池”是指可取出预定的电能的蓄电装置，并不限定于特定的蓄电机构(电极体和/或电解质的构成)。锂离子电池等锂二次电池、镍氢二次电池、其他的二次电池或双电层电容器等电容器(即物理电池)为包含在此所说的电池中的典型例子。
另外，在本说明书中，“电极体”是指：至少含有各一个正极和负极、形成电池(蓄电装置)的主体的结构体。
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。在以下附图中，对起到相同作用的部件、部位标注相同的附图标记进行说明。另外，以下，以方形锂离子电池100为例对本发明的电池的结构进行详细说明，但并不表示本发明限于该实施方式中所记载的内容。另外，各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)不反映实际的尺寸关系。
参照图1和图2，对电池100的结构进行说明。图1是示意表示本实施方式的锂离子电池100的结构的分解立体图。图2是示意表示绝缘膜10、电极体80和外装壳体50的位置关系的上面示意图。作为一例子如图1所示，在此公开的锂离子电池100具有：具有正极和负极的电极体80、和收容该电极体80和电解质的外装壳体50。本实施方式的电极体80与典型的装备在电池组的单电池同样，由预定的电池构成材料(正负极各自的活性物质、正负极各自的集电体、分隔件等)构成。另外，在此，作为电极体80使用后述的扁平形状的卷绕电极体80。
本实施方式的外装壳体50以内部空间成为与电极体80对应的箱状的方式形成。即，构成外装壳体50的内壁侧面由：与卷绕电极体80的厚度方向上的端面相对向的宽度宽的面54(即，与收容在壳体内的卷绕电极体80的扁平面对应的面)、与卷绕电极体80的卷绕中心轴方向(卷绕电极体80的宽度方向)上的端面相对向的宽度窄的面56、和位于宽度宽的面54与宽度窄的面56的边界的角部58构成。
外装壳体50的材质优选是高强度、质量轻且导热性好的金属制材料，作为这样的金属制材料例如可以举出：铝、不锈钢、镀镍钢等。另外，如图1所示，外装壳体50在其上部具有开口端52，可以通过该开口端收容电极体80和绝缘膜10。
在电极体80和外装壳体50之间，配置有隔离该电极体80和外装壳体50的绝缘膜10。利用该绝缘膜10，能够避免作为发电元件的电极体80和外装壳体50的直接接触，确保电极体80和外装壳体50的绝缘。绝缘膜的材质只要是由可作为绝缘部件起作用的材料构成即可，例如，可以适用聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)。另外，其厚度为100μm左右即可，但也可配合电池100的构成条件等适当变更。
绝缘膜10形成为包围电极体80的袋状。本实施方式的绝缘膜10如图1所示为上端侧开口的有底或无底(在此为有底)的袋状，通过开口部12将电极体80收容于其内部。另外，绝缘膜10以该膜不与外装壳体50的内部空间中的角部58接触的方式配置。即，如图2所示，通过束起绝缘膜10的两端而成为袋状，配置成角部58和绝缘膜10不干涉。
在该结构的电池中，在将绝缘膜10(和电极体80)插入外装壳体50时，绝缘膜10不与外装壳体50的角部58发生干涉，因此，容易将该膜10(和电极体80)插入外装壳体50。此外，可以避免在绝缘膜10产生皱折、歪扭的情况，可以将由该皱折、歪扭对电池性能带来的不良影响(例如局部的电解液的蔓延变差等)防范于未然。另外，在如本实施方式的外装壳体50那样，该壳体的角部58为圆角形的情况下，成为与该圆角形对应的绝缘膜的外形，因此，在角部58中的死空间变少，可高效地收容绝缘膜(和电极体)。
另外，包围电极体80的绝缘膜10优选是由折叠(折返、折回)了的1片树脂制片构成。具体来说可以适用如下绝缘膜：如图3所示，将1个片状的绝缘膜从其中央对折地折叠，使因该折叠而相互对向的面彼此接合(在此由加热棒(ヒ一トバ一)60进行热熔接(热溶敷))，由此形成为上述袋状。由此，可由非常简单的构成包装电极体。或者，也可以准备2片不同的片状的绝缘膜，使它们相互面接触，热熔接其侧缘端部和下缘端部，形成为袋状。另外，绝缘膜的熔接方法除了可以适用上述的加热棒60进行的热熔接之外，还可适用超声波焊接、激光焊接等。
接着，参照图4A～图4C，对本实施方式的电池100的结构、特别是电极体80的结构进行说明。本实施方式中的卷绕电极体80与通常的锂离子电池的卷绕电极体同样是以如下方式制作的扁平形状的卷绕电极体80：将片状正极82(以下称为“正极片82”)和片状负极84(以下称为“负极片84”)与总计2个的片状分隔件86(以下称为“分隔件片86”)一起层叠，进而将该正极片82和负极片84稍稍错开地进行卷绕，接着，从侧面方向压溃得到的卷绕体而使其被压扁。
如图4A所示，在相对于该卷绕电极体80的卷绕方向的横向方向上，如上述那样稍稍错开地卷绕，结果，正极片82和负极片84的端部的一部分别从卷绕芯部分81(即，正极片82的正极活性物质层形成部分、负极片84的负极活性物质层形成部分和分隔件片86紧密卷绕着的部分)向外方伸出。
该正极侧伸出部分(即未形成正极活性物质层的部分)82A和负极侧伸出部分(即未形成负极活性物质层的部分)84A如图4A和图4B所示，分别构成卷绕电极体80的卷绕中心轴方向(宽度方向)的端部，并且，该端部的该轴方向(宽度方向)的前端部分82C和84C被束在一起。图4C表示：正极侧端部的前端部分82C从卷绕电极体的厚度方向的两侧被束在一起的状态(在图中为集中于中央附近的一部位的状态)。另外，对于负极侧端部的前端部分84C，也与正极侧端部的前端部分82C同样地被束扎。通过这样将卷绕电极体80的轴方向(宽度方向)上的前端部分(82C和84C)束在一起，将该电极体80插入袋状的绝缘膜10变得容易，插入性变得良好。
另外，绝缘膜10如图4B和图4C所示，以从两侧面(从卷绕电极体的厚度方向的两侧)夹着上述束在一起的前端部分82C和84C的方式进行配置。即，袋状的绝缘膜10以其上端开口宽度沿前端部分82C和84C的外形逐渐变小的方式构成。由此，可以减少在绝缘膜10和卷绕电极体80之间的无用间隙(特别是该膜10与前端部分82C和84C之间的间隙)，提高其收容效率。此外，绝缘膜10的端部为前端细的形状，因此，可以可靠地防止向外装壳体插入时在角部的干涉。
另外，在绝缘膜10，在比上述束在一起的前端部分82C和84C沿轴方向(宽度方向)更靠前方形成有以成为一体的方式相互熔接的突边部14。本实施方式的绝缘膜10以该突边部14与外装壳体50的相对向的内壁侧面(即宽度窄的面56)接触的方式配置(参照图2)。因此，可以用外装壳体的内壁侧面(宽度窄的面56)支承绝缘膜10(和电极体80)，可以牢固地将绝缘膜10(和电极体80)固定在壳体内。另外，与以往的绝缘膜(典型的为箱形)相比，可以将该膜与壳体内壁接触的接触部位从4个部位(即在角部58的4个部位)减少为2个部位(即在突边部14的2个部位)，可以降低插入时的摩擦阻力。
另外，在正极侧伸出部分(即未形成正极活性物质层的部分)82A和负极侧伸出部分(即未形成负极活性物质层的部分)84A分别设置有正极引线端子82B和负极引线端子84B，分别与设置在外装壳体的正极端子(未图示)和负极端子(未图示)电连接。
另外，构成该卷绕电极体80的材料和部件自身与以往的锂离子电池的电极体相同即可，没有特别限制。例如，正极片82可以在长条状的正极集电体上赋予锂离子电池用正极活性物质层而形成。正极集电体可适用铝箔(本实施方式)及其他适用于正极的金属箔。正极活性物质没有特别限定，可以使用以往以来用于锂离子电池的物质的一种或两种以上。作为适用例可以举出：LiMn2O4、LiCoO2、LiNiO2等。例如，作为集电体使用长度2～4m(例如2.7m)、宽度8～12cm(例如10cm)、厚度5～20μm(例如15μm)左右的铝箔，在其表面的预定区域用通常方法形成以镍酸锂为主体的锂离子电池用正极活性物质层(例如镍酸锂88质量％、乙炔黑10质量％、聚四氟乙烯1质量％、羧甲基纤维素1质量％)，由此，得到合适的正极片82。
另一方面，负极片84可以在长条状的负极集电体上赋予锂离子电池用负极活性物质层而形成。负极集电体可适用铜箔(本实施方式)及其他适用于负极的金属箔。负极活性物质没有特别限定，可以使用以往以来用于锂离子电池的物质的一种或两种以上。作为适用例可以举出：石墨碳、无定形碳等碳系材料、含有锂的过渡金属氧化物、过渡金属氮化物等。例如，使用长度2～4m(例如2.9m)、宽度8～12cm(例如10cm)、厚度5～20μm(例如10μm)左右的铜箔，在其表面的预定区域用通常方法形成以石墨为主体的锂离子电池用负极活性物质层(例如石墨98质量％、丁苯橡胶1质量％、羧甲基纤维素1质量％)，由此，得到合适的负极片84。
另外，作为在正负极片82、84之间使用的合适的分隔件片86可以举出由多孔质聚烯烃系树脂构成的分隔件片。例如，可适用长度2～4m(例如3.1m)、宽度8～12cm(例如11cm)、厚度5～30μm(例如25μm)左右的合成树脂制(例如聚乙烯等聚烯烃制)多孔质分隔件片。另外，在作为电解质使用固体电解质或凝胶状电解质的情况下，可能有不需要分隔件的情况(即在这种情况下电解质自身可作为分隔件起作用。)。
另外，收容在电池的外装壳体内的电极体不限于上述卷绕型。例如，也可以是将多片正极片和多片负极片与多片片状分隔件(或可作为分隔件起作用的固体或凝胶状电解质)一起交替层叠而成的层叠型的电极体。另外，卷绕型电极体不限于与图示的扁平形状相同的形状。
在将卷绕电极体80收容于绝缘膜10内之后，接着，将绝缘膜10收容于外装壳体50内。然后，从形成在外装壳体50的注液口注入电解液。在本实施方式中，注入在非水溶剂中溶解了电解质的非水电解液。作为构成该电解液的非水溶剂可以使用选自碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(EMC)、乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、四氢呋喃、二氧戊环等的一种或两种以上。在本实施例所涉及的密闭型电池中，使用碳酸二乙酯和碳酸亚乙酯的混合溶剂(例如质量比1∶1)。
另外，作为构成该电解液的电解质(支持盐(支持塩))可以使用选自以氟作为构成元素的各种锂盐的一种或两种以上。例如，可以使用选自LiPF6、LiBF4、LiASF6、LiCF3SO3、LiC4F9SO3、LiN(CF3SO2)2、LiC(CF3SO2)3等的一种或两种以上。在本实施例所涉及的密闭型电池中，作为电解质使用六氟磷酸锂(LiPF6)。其浓度约为1mol/升。
在从注液口注入上述电解液之后，封闭外装壳体50，由此得到本实施方式的电池100。
以上，通过适用的实施方式(本发明的电池的适当的一结构以及适当的一制造方法)对本发明进行了说明，但是，这样记载的内容并非限定事项，理所当然可以进行各种变更。例如，在本实施方式中，示出了绝缘膜形成为不具有棱角部(折痕)的袋状的例子，但不管有无棱角部(折痕)，只要绝缘膜以不与角部接触的方式配置，就可使其插入性良好，因此，不仅仅限于上述的绝缘膜的形状。例如，如图5所示，即使是具有棱角部(折痕)22的袋状的绝缘膜20也可适用，该绝缘膜20以该棱角部(折痕)22位于比各引线端子82B和84B靠卷绕电极体的轴方向(宽度方向)的内侧的方式配置。如图6所示，通过使棱角部(折痕)22位于比各引线端子82B和84B靠内侧，可以避免在外装壳体50的角部58的干涉。
另外，电池的种类不限于上述的锂离子电池，也可以是电极体构成材料、电解质不同的各种内容的电池、例如以锂金属和/或锂合金为负极的锂二次电池、镍氢电池、镍镉电池或双电层电容器。
产业应用前景
采用本发明，可以提供具有使向外装壳体的插入性良好的电极体和绝缘膜的电池。
另外，在此公开的电池如图7所示、特别是可适用于作为搭载在机动车等车辆的马达(电动机)用电源。即，可以：通过将本发明的电池作为单电池在预定方向上配置排列、在其配置排列方向约束该单电池，构成电池组32，提供具有以该电池组32作为电源的车辆30(典型的是机动车，特别是如混合动力车、电动车、燃料电池机动车那样的具有电动机的机动车)。

Claims (5)

1.一种电池，其特征在于，具有构成正极以及负极的电极体、和内部空间形成为与该电极体对应的箱状的外装壳体；
在上述电极体和上述外装壳体之间具有将该电极体和外装壳体隔离的绝缘膜；
上述绝缘膜形成为包围上述电极体的袋状、并且配置成该膜不与上述内部空间的角部接触。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，
上述电极体为片状正极和片状负极隔着分隔件被卷绕而成的电极体；
上述片状正极和上述片状负极具有从上述分隔件伸出而被卷绕的正极侧伸出部分和负极侧伸出部分；
上述正极侧伸出部分和上述负极侧伸出部分，分别构成上述卷绕电极体的卷绕中心轴方向上的端部，并且该端部的该轴方向上的前端部分被束在一起；
在此，上述绝缘膜配置成从两侧面夹着上述被束在一起了的前端部分，并且在比该前端部分沿上述轴方向更靠前方形成有以成为一体的方式相互熔接着的突边部。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，上述绝缘膜配置成上述突边部与上述外装壳体的相对向的内壁侧面接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池，其特征在于，包围上述电极体的绝缘膜，由折叠的一片树脂制片构成，其边缘部的因该折叠而相互对向的面彼此接合、由此形成为上述袋状。
5.一种车辆，具有权利要求1～4中任一项所述的电池。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102544411A (zh) * 2010-12-28 2012-07-04 株式会社杰士汤浅国际 电存储装置
CN103311569A (zh) * 2012-08-10 2013-09-18 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子动力电池
CN109326813A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 三洋电机株式会社 蓄电装置以及绝缘保持器
CN109494395A (zh) * 2017-09-12 2019-03-19 丰田自动车株式会社 蓄电装置
CN110010357A (zh) * 2013-08-23 2019-07-12 丰田自动车株式会社 非水电解质电池及其制造方法
CN111883848A (zh) * 2020-05-28 2020-11-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种软包电池模组的组装方法
CN112993471A (zh) * 2015-03-30 2021-06-18 三洋电机株式会社 方形二次电池以及组电池

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101034709B1 (ko) 2009-12-14 2011-05-17 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101036089B1 (ko) * 2010-01-27 2011-05-19 에스비리모티브 주식회사 절연 백을 갖는 이차전지
US9287590B2 (en) 2010-02-05 2016-03-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Non-aqueous electrolyte secondary battery
KR101222309B1 (ko) 2010-12-29 2013-01-15 로베르트 보쉬 게엠베하 이차전지
DE102011076919A1 (de) * 2011-06-03 2012-12-06 Sb Limotive Company Ltd. Batteriezelle, Batterie oder Batteriezellenmodul, Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle und Kraftfahrzeug
CN103748733B (zh) * 2011-08-25 2016-06-22 日立汽车系统株式会社 锂离子二次电池和其制造方法
JP5942366B2 (ja) * 2011-09-05 2016-06-29 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子
CN103765629B (zh) * 2011-09-09 2016-04-27 三洋电机株式会社 方形密封充电电池及其制造方法
JP2013109903A (ja) * 2011-11-18 2013-06-06 Toyota Industries Corp 二次電池、及び車両
JP6114515B2 (ja) 2012-08-09 2017-04-12 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池及びその製造方法
JP6037713B2 (ja) 2012-08-09 2016-12-07 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池
JP6097030B2 (ja) * 2012-08-09 2017-03-15 三洋電機株式会社 非水電解質二次電池及びその製造方法
JP2014041724A (ja) * 2012-08-21 2014-03-06 Toyota Industries Corp 蓄電装置、及び電極組立体の製造方法
JP6303960B2 (ja) * 2013-12-18 2018-04-04 株式会社Ｇｓユアサ 鉛蓄電池
JP2015228359A (ja) 2014-05-02 2015-12-17 住友電気工業株式会社 角型蓄電デバイス、および角型蓄電デバイスの製造方法
JP6137556B2 (ja) 2014-11-04 2017-05-31 トヨタ自動車株式会社 非水電解液二次電池およびその製造方法
USD773294S1 (en) 2014-12-12 2016-12-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Box
JP6332235B2 (ja) 2015-11-10 2018-05-30 トヨタ自動車株式会社 二次電池
RU2653860C1 (ru) * 2016-11-22 2018-05-15 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Ампульный химический источник тока и способ его сборки
JP6794824B2 (ja) * 2016-12-27 2020-12-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置の製造方法及び蓄電装置
WO2018131417A1 (ja) * 2017-01-10 2018-07-19 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形二次電池
JP7037725B2 (ja) 2018-03-12 2022-03-17 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池
JP2020057502A (ja) * 2018-10-01 2020-04-09 トヨタ自動車株式会社 二次電池
CN113348574B (zh) * 2019-01-29 2024-05-14 松下控股株式会社 层叠型二次电池
JP7333001B2 (ja) * 2019-12-26 2023-08-24 トヨタ自動車株式会社 組電池および電池ホルダー

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4964877A (en) * 1986-01-14 1990-10-23 Wilson Greatbatch Ltd. Non-aqueous lithium battery
US5744261A (en) * 1992-05-21 1998-04-28 Wilson Greatbatch Ltd. Insulating inclosure for lithium batteries
JPH10208720A (ja) 1997-01-22 1998-08-07 Toshiba Battery Co Ltd 電池パック
JP3825593B2 (ja) 1999-10-15 2006-09-27 Ｔｄｋ株式会社 包装体の製造方法
JP3514707B2 (ja) 2000-07-17 2004-03-31 三菱電機株式会社 電 池
JP2002141055A (ja) 2000-11-06 2002-05-17 Mitsubishi Chemicals Corp 平板積層型電池
JP2003187880A (ja) 2001-12-17 2003-07-04 Mitsubishi Electric Corp 電 池
JP4061938B2 (ja) 2001-12-20 2008-03-19 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子およびその製造方法
JP4397175B2 (ja) 2003-04-11 2010-01-13 トヨタ自動車株式会社 蓄電素子
JP4502616B2 (ja) * 2003-09-30 2010-07-14 三洋電機株式会社 フィルム状外装体を有する電池
US8252458B2 (en) * 2003-10-09 2012-08-28 Eveready Battery Company, Inc. Electrolyte-absoring, non-permeable sealing materials
JP4066969B2 (ja) 2004-03-22 2008-03-26 新神戸電機株式会社 電気自動車用組電池、電池モジュール及び電気自動車
JP2007191446A (ja) 2006-01-20 2007-08-02 Sumitomo Chemical Co Ltd ビフェニルメチルヒダントイン化合物、その製造方法、及びそれを用いるビフェニルアラニン化合物の製造方法

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102544411A (zh) * 2010-12-28 2012-07-04 株式会社杰士汤浅国际 电存储装置
CN102544411B (zh) * 2010-12-28 2016-03-02 株式会社杰士汤浅国际 电存储装置
CN105591040A (zh) * 2010-12-28 2016-05-18 株式会社杰士汤浅国际 电存储装置
CN105591040B (zh) * 2010-12-28 2019-08-09 株式会社杰士汤浅国际 电存储装置
CN103311569A (zh) * 2012-08-10 2013-09-18 宁德新能源科技有限公司 一种锂离子动力电池
CN110010357A (zh) * 2013-08-23 2019-07-12 丰田自动车株式会社 非水电解质电池及其制造方法
CN112993471A (zh) * 2015-03-30 2021-06-18 三洋电机株式会社 方形二次电池以及组电池
CN112993471B (zh) * 2015-03-30 2024-05-10 三洋电机株式会社 方形二次电池以及组电池
CN109326813A (zh) * 2017-07-31 2019-02-12 三洋电机株式会社 蓄电装置以及绝缘保持器
CN109326813B (zh) * 2017-07-31 2023-06-27 三洋电机株式会社 蓄电装置以及绝缘保持器
CN109494395A (zh) * 2017-09-12 2019-03-19 丰田自动车株式会社 蓄电装置
CN109494395B (zh) * 2017-09-12 2021-07-30 丰田自动车株式会社 蓄电装置
CN111883848A (zh) * 2020-05-28 2020-11-03 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种软包电池模组的组装方法
CN111883848B (zh) * 2020-05-28 2022-02-18 合肥国轩高科动力能源有限公司 一种软包电池模组的组装方法

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