CN112956060A - 方形蓄电装置 - Google Patents

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三田和隆
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Abstract

提供确保绝缘片的刚度且确保蓄电装置的轻量化和在充电时电极体膨胀的空间的方形蓄电装置。作为本公开的一技术方案的方形蓄电装置包括：电极体(11)，其具有正极板、负极板以及配置于所述正极板与所述负极板之间的隔板；绝缘保持件(30)，其由绝缘片(31)成形为箱状，收纳有电极体(11)；方形的外装壳，其具有开口部，收纳有电极体(11)和绝缘保持件(30)；以及封口体，其封闭所述外装壳的所述开口部，绝缘片(31)具有多孔质体。

Description

方形蓄电装置
技术领域
本公开涉及一种方形蓄电装置。
背景技术
作为电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)等车辆的驱动用电源，最近，关注使用二次电池、电容器等蓄电装置。在这样的蓄电装置中，从机械强度的观点等来看，有时使用铝等的金属壳作为外装壳。若该金属壳与收纳于金属壳中的电极体接触，则存在电极体内的正极和负极短路的可能性。
为了防止这样的短路，例如，在专利文献1中提出了以下方案：在将绝缘片折叠为箱状而成的绝缘保持件中收纳电极体，使该电极体与绝缘保持件一起收纳于外装壳，从而使绝缘保持件介于电极体与外装壳之间，确保电极体与外装壳的接触(绝缘性)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-170137号公报
专利文献2：日本特表2016-522546号公报
专利文献3：日本特开2017-76476号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，为了确保蓄电装置的轻量化和在充电时电极体膨胀的空间，期望减小构成绝缘保持件的绝缘片的厚度。但是，若减小绝缘片的厚度，则刚度降低，箱状的绝缘保持件的成形性降低，箱状的绝缘保持件成为变形的形状。其结果，例如，在将绝缘保持件与电极体一起收纳于外装壳时等，存在以下情况：在绝缘保持件形成褶皱，对电极体施加预想外的压力，电池性能降低，或者绝缘片卷曲，无法确保电极体与外装壳的绝缘性。
于是，本公开的目的在于，提供一种确保绝缘片的刚度且确保蓄电装置的轻量化和在充电时电极体膨胀的空间的方形蓄电装置。
用于解决问题的方案
本公开的一技术方案的方形蓄电装置，其特征在于，该方形蓄电装置包括：电极体，其具有正极板、负极板以及配置于所述正极板与所述负极板之间的隔板；绝缘保持件，其由绝缘片成形为箱状，收纳有所述电极体；方形的外装壳，其具有开口部，收纳有所述电极体和所述绝缘保持件；以及封口体，其封闭所述外装壳的所述开口部，所述绝缘片具有多孔质体。
发明的效果
根据本公开的一技术方案，能够提供确保绝缘片的刚度且确保蓄电装置的轻量化和在充电时电极体膨胀的空间的方形蓄电装置。
附图说明
图1是实施方式的1例的方形蓄电装置的剖视图。
图2是表示从图1所示的方形蓄电装置去除外装壳的状态的立体图。
图3是表示在图2中绝缘保持件的组装中途的状态的立体图。
图4是表示实施方式的1例的绝缘保持件的组装状态的立体图。
图5是表示图4所示的绝缘保持件的组装前的绝缘片的展开图。
图6是表示包含多孔质体的多层构造的绝缘片的一例的示意剖视图。
具体实施方式
以下，详细地说明实施方式的1例的方形蓄电装置。在实施方式的说明中参照的附图是示意性地记载的附图，描绘于附图的构成要素的尺寸比率等有时与实物不同。具体的尺寸比率等应当参考以下的说明来判断。对于在本说明书中“大致～”的记载，举大致相同为例来进行说明，自然包含完全相同的意思，还包含被认为实质上相同的意思。另外，“端部”的用语表示对象物的端及其附近。另外，以下说明的形状、材料、个数等是用于说明的例示，能够根据蓄电装置的规格而进行变更。以下，对同样的结构标注相同的附图标记来进行说明。
以下说明的方形蓄电装置利用于例如电动汽车或混合动力车的驱动电源或系统电力的峰值移动用的固定用蓄电系统等。
图1是实施方式的1例的方形蓄电装置10的剖视图。图2是表示从图1所示的方形蓄电装置10去除外装壳60的状态的立体图。图3是表示在图2中绝缘保持件30的组装中途的状态的立体图。以下，为了便于说明，将外装壳60的封口板80侧作为上且将与封口板80相反的一侧作为下来进行说明。
图1所示的方形蓄电装置10例如是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。如图1所示，方形蓄电装置10包括作为蓄电要素的电极体11、收纳电极体11的绝缘保持件30、外装壳60以及封口板80。绝缘保持件30是具有底部且上端开口的箱状，收纳电极体11。外装壳60是具有底部且上端开口的方形状的外装壳，将电极体11和绝缘保持件30与相当于非水电解质的电解液(未图示)一起收纳。此外，绝缘保持件30的开口部和外装壳60的开口部61向同一方向开口。封口板80封闭形成于外装壳60的开口部61。正极端子81和负极端子82在封口板80的长度方向(图1的左右方向)上分开地设于封口板80。
图1所示的电极体11包含交替地配置的多个正极板和多个负极板以及隔板，具有正极板和负极板隔着隔板交替地层叠的层叠构造。
各正极板、各负极板以及隔板是大致矩形的片，通过层叠这些大致矩形的片而构成的电极体11具有层叠方向两端的端面和位于这些端面之间且包围端面的4个方向的侧面。
也可以是，使用固定带来约束层叠的正极板、负极板、隔板，或者在隔板与正极板或负极板之间的面涂布粘接剂，从而将隔板与正极板或负极板粘接并固定。
另外，也可以是，代替将正极板、负极板、隔板中的至少一个单片化而得到的矩形的片，采用带状的片而进行将上述带状的片折回为曲折状并重叠的曲折折叠而构成电极体11。
正极板例如具有由铝箔等形成的芯体、形成于芯体的表背面的电极层、在芯体中未形成电极层的芯体暴露部以及作为芯体暴露部的局部且从芯体暴露部的上端伸出而形成的正极引线12。
正极的电极层例如包含正极活性物质、导电剂以及粘结剂。作为正极活性物质，例如能够举出锂镍钴锰复合氧化物等锂复合氧化物等。作为粘结剂，例如能够举出聚偏氟乙烯(PVdF)等氟树脂等。作为导电剂，能够举出碳黑等碳材料等。
正极板例如以下这样制作。向含有正极活性物质、导电剂、粘结剂的混合物适量添加N-甲基吡咯烷酮(NMP)等分散介质，制作浆料。将该浆料涂布于正极的芯体的两面，使其干燥，从而去除浆料中的分散介质，在芯体上形成电极层。然后，将电极层压缩至预定厚度。将这样得到的正极板切断为预定的形状。
负极板例如具有由铜箔等形成的芯体、形成于芯体的表背面的电极层、在芯体中未形成电极层的芯体暴露部以及作为芯体暴露部的局部且从芯体暴露部的上端伸出而形成的负极引线13。
负极的电极层例如包含负极活性物质、导电剂、粘结剂以及增粘剂。作为负极活性物质，例如能够举出石墨等碳材料等。作为粘结剂，例如能够举出丁苯橡胶(SBR)等。作为增粘剂，例如能够举出羧甲基纤维素(CMC)等。
负极板例如以下这样制作。向含有负极活性物质、导电剂、粘结剂、增粘剂的混合物适量添加水等分散介质，制作浆料。将该浆料涂布于负极的芯体的两面，使其干燥，从而去除浆料中的分散介质，在芯体上形成电极层。然后，将电极层压缩至预定厚度。将这样得到的负极板切断为预定的形状。
作为隔板，能够使用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片，例如能够举出由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃构成的树脂制片等。
在电极体11内，优选的是，对于隔着隔板而相对的正极板和负极板而言，在从层叠方向俯视时，除了正极引线12、负极引线13的部分以外，负极板比正极板大，正极板的周缘位于比负极板的周缘靠内侧的位置。根据该结构，在负极板中能够抑制锂金属的析出。
正极引线12和负极引线13例如按照构成电极体11的正极板和负极板的张数来设置。多个正极引线12从电极体11的位于绝缘保持件30的开口侧的端面伸出，以在延伸方向的顶端侧被捆束的状态接合于集电构件83。集电构件83与设于封口板80的正极端子81电连接，由此，正极引线12经由集电构件83而与正极端子81电连接。另外，多个负极引线13从电极体11的位于绝缘保持件30的开口侧的端面伸出，以在延伸方向的顶端侧被捆束的状态接合于集电构件84。集电构件84与设于封口板80的负极端子82电连接，由此，负极引线13经由集电构件84而与负极端子82电连接。正极引线12与集电构件83的接合、负极引线13与集电构件84的接合例如通过超声波焊接、电阻焊接、激光焊接、冷压接等来进行。
正极的集电构件83例如由铝制的板材构成。如前述那样，集电构件83在一端与正极引线12连接，在另一端与正极端子81连接。此外，正极端子81和集电构件83也可以经由电流切断装置而电连接。该电流切断装置是以下安全装置：当在方形蓄电装置10异常时在外装壳60内部产生气体且外装壳60内超过预定的压力时，能够将集电构件83与正极端子81的电连接切断。电流切断装置例如具有：反转板，其与集电构件83的另一端连接，并且在受到外装壳60内的压力时，向远离集电构件83的方向变形；以及导电帽，其将反转板和正极端子81电连接。导电帽是开口部位于下侧(电极体11侧)且上表面位于上侧(封口板80侧)的盘状的导电构件。在上表面形成连接孔，供正极端子81插入。
负极的集电构件84例如由铜制的板材构成。如前述那样，集电构件84在一端与负极引线13连接，在另一端与负极端子82连接。集电构件84例如也可以由负极端子82固定于封口板80。
此外，集电构件83、84既可以分别是一体的构件，也可以连接多个构件而构成。
正极端子81贯通封口板80的端子孔地设置，一端暴露于外装壳60的外部，另一端收纳于外装壳60内。正极端子81例如通过以下方式固定于导电帽：另一端插入到设于前述的导电帽的上表面的连接孔，以正极端子81的另一端在径向上外扩的方式铆接。正极端子81例如由铝制的筒体构成。
负极端子82贯通封口板80的端子孔地设置，一端暴露于外装壳60的外部，另一端收纳于外装壳60内。负极端子82例如也可以由包层材料构成，在该包层材料中，在外装壳60内与集电构件84连接的另一端由铜材构成，暴露于外装壳60的外部的一端由铝构成。负极端子82例如在另一端处以在径向上外扩的方式铆接，从而与集电构件84一起固定于封口板80。
封口板80例如通过对铝制的板进行加工而形成。封口板80位于外装壳60的开口部61上，封口板80例如使用激光等焊接于外装壳60的开口端而封闭外装壳60的开口部61。封口板80也可以具有用于向外装壳60内注入电解液的注液孔。也可以在封口板80设置封闭该注液孔的注液栓。另外，封口板80也可以设置压力调整阀85，该压力调整阀85通过由线状的多个槽包围而构成，在外装壳60内超过预定的压力时，上述槽裂开而将外装壳60内的气体向外部排出。另外，优选的是，在封口板80的周缘形成环状的槽。根据该结构，在将封口板80和外装壳60焊接接合时，能够使封口板80的周缘高效地熔融。
此外，也可以是，绝缘构件介于集电构件83、84与封口板80之间。另外，也可以使绝缘构件还介于端子孔与正极端子81及负极端子82之间、在封口板80上暴露的正极端子81和负极端子82的头部与封口板80的上表面之间。
外装壳60例如是具有底部且在上端形成有开口的扁平的大致箱状的方形壳。外装壳60例如由铝等金属构成。外装壳60例如能够通过对铝材进行拉深加工而形成。外装壳60具有底板部62和自底板部62的周缘竖立设置的多个侧壁，开口部61形成于与底板部62相反的侧端。外装壳60的多个侧壁包括横向长度较小的两个短侧壁64、65和横向长度较大的两个长侧壁(未图示)。各长侧壁隔着后述的绝缘保持件30而与电极体11的层叠方向的端面相对。另一方面，各短侧壁64、65隔着绝缘保持件30而与电极体11的与层叠方向的端面正交的侧端面15、16相对。另外，在将外装壳60的底板部62的内表面和两个短侧壁64、65的内表面分别连接的角部P1、P2形成有曲面66、67。此外，在外装壳60中，正交且相邻的两个侧壁的横向长度的大小的关系也可以与本例的情况相反。此外，曲面66、67例如截面形状为圆弧形，该曲面66、67的R尺寸的范围例如能够设为0.5mm以上且3mm以下，优选为1mm以上且2mm以下。对于该R尺寸而言，在沿着与各侧壁和底板部平行的方向延伸的角部中，也可以不必同一方向上的所有部位的R尺寸都相等。
如图2、图3所示，绝缘保持件30是绝缘片31形成为箱状而收纳电极体11的收纳体。
图4是表示绝缘保持件30的组装状态的立体图。如图4所示，绝缘片31组装为箱状而成的绝缘保持件30具有底面部36和自底面部36竖立设置的4个侧面部37～40。另外，在绝缘保持件30中，在与底面部36相反的侧端形成有被侧面部37～40的端部包围的保持件开口部33。绝缘保持件30也可以与外装壳60的内部空间对应地具有方形壳的形状。
图5是表示绝缘保持件30的组装前的绝缘片31的展开图。绝缘片31整体为大致矩形，包括由多个折叠线(虚线a1～a8)和多个切断线(实线b1～b4)划分的多个片要素。具体而言，绝缘片31包括第1～第9片要素S1～S9。此外，第4～第7片要素S4～S7具有与第8片要素S8或第9片要素S9相邻的部位的局部以矩形切除而得到的切口35。
在形成绝缘保持件30时，第1～第9片要素S1～S9在设于相互的分界的折叠线a1～a8处弯折。由此，绝缘保持件30的底面部36由第1片要素S1形成，绝缘保持件30的4个侧面部37～40由第2～第9片要素S2～S9形成。并且，折叠线a1～a8形成将绝缘保持件30的相邻的面连接的边。
此外，图5所示的绝缘片31的形态是一例，不限定于此，只要是能够由至少以折叠线划分的片要素的结构形成箱状的绝缘保持件30的形态，就也可以是任何形态。
绝缘片31是由多孔质体形成的单层构造、包含多孔质体的多层构造等。包含多孔质体的多层构造例如是多个多孔质体层叠而成的多层构造、多孔质体和非孔质体层叠而成的多层构造等。多孔质体是指在内部具有大量的细孔(气泡)的构造体。另一方面，非孔质体是指实质上不含有细孔(气泡)的构造体。不过，在非孔质体中，例如，稍微含有在制造过程中偶发含有的细孔(气泡)的构造体包含于非孔质体的范围。
对于包含多孔质体的绝缘片而言，与由非孔质体构成的绝缘片相比，若为相同的厚度，则与具有细孔的量相应地变得轻量，因此能够实现方形蓄电装置的轻量化。另外，在由非孔质体构成的绝缘片的情况下，为了确保在方形蓄电装置充电时电极体膨胀的空间，需要在绝缘片与电极体、绝缘片与外装壳之间设置足够的空间。另一方面，根据包含多孔质体的绝缘片，在电极体膨胀时，多孔质体的细孔压扁，绝缘片压缩(厚度变薄)，因此与由非孔质体构成的绝缘片的情况相比，即使缩小设于绝缘片与电极体、绝缘片与外装壳之间的空间(或者即使消除空间)，也能够确保电极体膨胀的空间。因而，根据包含多孔质体的绝缘片，为了确保方形蓄电装置的轻量化和充电时的电极体膨胀的空间，与由非孔质体构成的绝缘片相比，能够增大片材的厚度，因此也能够确保片的刚度。由此，向箱状的绝缘保持件成形的成形性提高，因此例如能够抑制以下情况：在将绝缘保持件与电极体一起收纳于外装壳时等，在绝缘保持件形成褶皱，对电极体施加预想外的压力，电池性能降低，或者绝缘片卷曲，无法确保电极体与外装壳的绝缘性。
在确保绝缘片31的刚度这一方面，优选的是，多孔质体的空隙率为5％～50％的范围，更优选的是，多孔质体的空隙率为10％～30％的范围。此外，非孔质体的空隙率为1％以下。在此，作为空隙率的测量方法，例如能够举出以下方法：利用扫描型电子显微镜(SEM)进行多孔质体的截面观察，对得到的图像进行分析处理，从而求出空隙率。具体而言，使用扫描型电子显微镜(SEM)而以5000倍的倍率放大多孔质体的截面，记录为数字图像。接着，将图像导入图像处理软件Image J，从Image菜单的Type选择8位。接着，同样从Image菜单的Adjust选择Threshold，调整阈值以提取多孔质体的截面中的空隙的区域，将空隙和除此以外的部分二值化来区分。最后，选择Analyze菜单的Analyze Particles来算出空隙的面积，通过下述的式求出空隙率。此外，此处所说的空隙率是指，取得10张任意的截面图像，由此得到的空隙率的平均值。
空隙率(％)＝(空隙部分的面积)/(树脂层整体的面积)×100
构成绝缘片31的多孔质体例如能够举出以树脂为主要成分的合成纸、发泡性树脂片等。合成纸是指以树脂为主要成分而制造出的纸，外观、质地不透明且与木浆纸非常相似，但物理性质兼具纸、合成树脂膜的特性。
作为合成纸的主要成分的合成树脂，例如能够举出聚烯烃、聚酯、聚酰胺等。作为聚烯烃，例如能够举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙稀共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物、聚(4-甲基-戊烯-1)、聚苯乙烯等。作为聚酯，例如能够举出聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯等。作为聚酰胺，例如能够举出尼龙6、尼龙66等。在此，主要成分是指相对于合成纸的全部成分为50质量％以上的成分。
合成纸的细孔例如在延伸工序中生成。例如，通过延伸含有填料的合成树脂而在填料的周围形成微细的细孔。作为填料，例如能够举出碳酸钙、烧制粘土、硅藻土、滑石、氧化钛、硫酸钡、硫酸铝、二氧化硅等无机类填料等。作为具有细孔的合成纸的具体例，能够例示YUPO(注册商标)(株式会社YUPO·CORPORATION)、CRISPER(注册商标)(东洋纺株式会社)、Ncoat(注册商标)(中本包装株式会社)等。
发泡性树脂片例如是对向合成树脂、合成橡胶等添加碳酸氢钠等发泡剂而得到的混合物进行热处理并利用挤出机等成形为片状而成的。通过进行热处理而发泡剂气化，因此气化的发泡剂在树脂内成为细孔(气泡)而残留。
作为成为发泡性树脂片的原料的合成树脂，例如能够举出聚烯烃、聚酯、聚酰胺、聚缩醛、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚醚酮、聚醚砜、聚苯醚、聚苯硫醚、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。另外，作为成为发泡性树脂片的原料的合成橡胶，例如能够举出丁苯橡胶、聚氯丁橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、丁二烯橡胶、异戊二烯橡胶、乙丙橡胶等。
图6是表示包含多孔质体的多层构造的绝缘片31的一例的示意剖视图。图6所示的绝缘片31成为具有中间层31a、设于中间层31a的一个面的第1表面层31b以及设于中间层31a的另一个面的第2表面层31c的3层构造。在图6所示的绝缘片31中设为3层构造，但本实施方式的多层构造的绝缘片也可以是2层构造，也可以是4层以上的构造。
在图6所示的绝缘片31中，中间层31a、第1表面层31b以及第2表面层31c中的至少1个层为多孔质体即可，但从电极体与外装壳的绝缘等方面来看，优选的是，将第1表面层31b和第2表面层31c中的至少一者设为非孔质体。
另外，优选的是，本实施方式的绝缘片的表层的空隙率比内部的空隙率低，根据图6所示的绝缘片31，优选的是，将中间层31a设为多孔质体，将第1表面层31b和第2表面层31c设为非孔质体。通过采用该结构，能够更有效地确保组装性并提高空隙率。
在确保刚度的方面，优选的是，绝缘片31的厚度例如设为100μm～300μm的范围，更优选的是，设为100μm～150μm的范围。
此外，在上述实施方式的方形蓄电装置中，说明了应用于锂离子二次电池等非水电解质二次电池的例子，但实施方式的方形蓄电装置不限定于非水电解质二次电池，例如也可以是镍氢二次电池等水系二次电池、双电层电容器等电容器等。另外，在上述实施方式中，说明了蓄电装置的电极体为层叠型的情况，但蓄电装置的电极体不限定于此。例如，电极体也可以构成为，在隔着长条状的隔板层叠长条状的正极板和长条状的负极板的状态下卷绕为筒状，将得到的卷绕电极体自侧面压扁而成形为扁平形状。在电极体为这样的卷绕型的情况下，也能够应用本公开的结构。
附图标记说明
10、方形蓄电装置；11、电极体；12、正极引线；13、负极引线；15、16、侧端面；30、绝缘保持件；31、绝缘片；31a、中间层；31b、第1表面层；31c、第2表面层；33、保持件开口部；35、切口；36、底面部；37～40、侧面部；60、外装壳；61、开口部；62、底板部；64、65、短侧壁；66、67、曲面；80、封口板；81、正极端子；82、负极端子；83、84、集电构件；85、压力调整阀。

Claims (8)

1.一种方形蓄电装置，其中，
该方形蓄电装置包括：
电极体，其具有正极板、负极板以及配置于所述正极板与所述负极板之间的隔板；
绝缘保持件，其由绝缘片形成为箱状，收纳有所述电极体；
方形的外装壳，其具有开口部，收纳有所述电极体和所述绝缘保持件；以及
封口体，其封闭所述外装壳的所述开口部，
所述绝缘片具有多孔质体。
2.根据权利要求1所述的方形蓄电装置，其中，
所述多孔质体是以树脂为主要成分的合成纸。
3.根据权利要求1所述的方形蓄电装置，其中，
所述多孔质体是包含发泡性树脂的片。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的方形蓄电装置，其中，
所述绝缘片是具有所述多孔质体的多层构造。
5.根据权利要求4所述的方形蓄电装置，其中，
作为所述多层构造的绝缘片的至少一个表层是非孔质体。
6.根据权利要求4所述的方形蓄电装置，其中，
对于作为所述多层构造的绝缘片的空隙率而言，表层的空隙率比内部的空隙率低。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的方形蓄电装置，其中，
所述多孔质体的空隙率为5％～50％的范围。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的方形蓄电装置，其中，
所述绝缘片的厚度为100μm～300μm的范围。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220302564A1 (en) * 2021-03-18 2022-09-22 Sk On Co., Ltd. Electrode assembly preventing internal short, secondary battery comprising the same, battery module and battery pack

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009170137A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Sanyo Electric Co Ltd 角形電池
CN102067355A (zh) * 2008-06-13 2011-05-18 丰田自动车株式会社 电池
JP2012079466A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Gs Yuasa Corp 電池
JP2013222504A (ja) * 2012-04-12 2013-10-28 Toyota Industries Corp 蓄電装置
JP2014149996A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Gs Yuasa Corp 電池

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005294150A (ja) 2004-04-02 2005-10-20 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd リチウムイオン二次電池
JP2009087812A (ja) 2007-10-01 2009-04-23 Toyota Motor Corp 密閉型電池
JP5398673B2 (ja) 2010-09-03 2014-01-29 三菱重工業株式会社 電池
JP5216068B2 (ja) 2010-10-29 2013-06-19 三菱重工業株式会社 二次電池
KR20150014637A (ko) 2013-07-30 2015-02-09 주식회사 엘지화학 전해액의 추가 공급이 가능한 이차전지
JP6344027B2 (ja) 2014-04-14 2018-06-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP6264196B2 (ja) 2014-05-30 2018-01-24 三洋電機株式会社 角形二次電池
KR102297666B1 (ko) 2014-10-24 2021-09-02 에스케이이노베이션 주식회사 이차전지 및 이의 제조방법
JP2017076476A (ja) 2015-10-13 2017-04-20 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP2018181703A (ja) 2017-04-18 2018-11-15 株式会社豊田自動織機 密閉型蓄電池
US11193240B2 (en) * 2017-11-01 2021-12-07 Dupont Safety & Construction, Inc. Paper comprising aramid pulp suitable for electrochemical cells, and electrochemical cells made therefrom
JP2020030899A (ja) * 2018-08-20 2020-02-27 積水化学工業株式会社 二次電池

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009170137A (ja) * 2008-01-11 2009-07-30 Sanyo Electric Co Ltd 角形電池
CN102067355A (zh) * 2008-06-13 2011-05-18 丰田自动车株式会社 电池
JP2012079466A (ja) * 2010-09-30 2012-04-19 Gs Yuasa Corp 電池
JP2013222504A (ja) * 2012-04-12 2013-10-28 Toyota Industries Corp 蓄電装置
JP2014149996A (ja) * 2013-02-01 2014-08-21 Gs Yuasa Corp 電池

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