CN115051041A - 圆筒形二次电池、电池组及移动单元 - Google Patents

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林在垣
李帝俊
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Abstract

本说明书提供一种圆筒形二次电池、电池组及移动单元，该圆筒形二次电池包括：电极组件，其具备第一电极、第二电极、介于它们之间的隔层依次层叠并卷取而成的结构，上述第一电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，上述无涂层部包括从上述电极组件的端部向卷取中心或外廓方向折弯的第一电极极耳；电池罐，其通过形成于一侧的开放部而收纳上述电极组件；集电板，其包括与上述第一电极极耳电连接的3个以上的极耳结合部及从上述极耳结合部的端部向上述电池罐的开放部侧延伸且电连接到上述电池罐的内面上的具备连续的外周面的罐结合部；及顶盖，其覆盖上述电池罐的开放部。

Description

圆筒形二次电池、电池组及移动单元
技术领域
本申请主张在2021年3月8日向韩国专利局提交的韩国专利申请第10-2021-0030315号的申请日的权益，该韩国专利申请的文献中公开的所有内容包括在本说明书中。
本发明涉及圆筒形二次电池、包括其的电池组及移动单元。
背景技术
以往的圆筒形二次电池通常具备将连接凝胶卷和外部端子的极耳焊接到凝胶卷的箔而进行连接的结构。在这样的结构的圆筒形二次电池的情况下，电流的路径(pat h)受限，凝胶卷本身的电阻只能非常高。
由此，试图使用增加将凝胶卷和外部端子连接的极耳的数量而降低电阻的方式，但是仅通过这样的增加极耳的数量而将电阻降低到所希望的水平且充分地确保电流的路径(path)是有限的。
当前，为了减少凝胶卷本身的电阻而需要研发凝胶卷结构及集电板结构。特别地，在电动汽车这样的需要具备高功率/高容量的电池组的设备中其必要性则更大。
另外，需要研发一种具备保持提高集电板与电池罐之间的结合力的状态的结构的圆筒形二次电池及适用于这样的圆筒形二次电池的集电板结构。
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述问题而研发的，本发明的目的在于提供一种圆筒形二次电池、包括其的电池组及移动单元。
另外，本发明的目的在于提供一种圆筒形二次电池，该圆筒形二次电池包括集电板，该集电板具备在与电池罐之间的结合部位提高结合力，提高能源密度的结构。
但是，本发明要解决的课题不限于上述课题，本领域技术人员可从后述的发明的说明清楚地理解本说明书中未提及的其他课题。
用于解决课题的手段
为了达到上述目的，本发明提供下述侧面的圆筒形二次电池、包括其的电池组及移动单元。
根据本发明的一个侧面，提供一种圆筒形二次电池，其包括：电极组件，其具备第一电极、第二电极及介于它们之间的隔层依次层叠并卷取而成的结构，上述第一电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，上述无涂层部包括从上述电极组件的端部向卷取中心或外廓方向折弯的第一电极极耳；
电池罐，其通过形成于一侧的开放部而收纳上述电极组件；
集电板，其包括：与上述第一电极极耳电连接的3个以上的极耳结合部；及罐结合部，其从上述极耳结合部的端部向上述电池罐的开放部侧延伸而电连接到上述电池罐的内面上，且具备连续的外周面；及
顶盖，其覆盖上述电池罐的开放部。
根据本发明的一个侧面，提供一种包括根据上述侧面的圆筒形二次电池的电池组。
根据本发明的一个侧面，提供一种包括根据上述侧面的电池组的移动单元。
发明效果
根据本发明的一个侧面，省略阴极集电板与电池罐之间的焊接工序，因此能够将圆筒形二次电池的制造工序简单化，由此能够提高生产性。
另外，集电板不会延伸到压接部，因此能够防止由通过集电板的插入而产生的部分间隙而发生泄漏的可能性。
但是，通过本发明而获得的效果不限于上述效果，本领域技术人员可从后述的发明的说明清楚地理解本说明书中未提及的其他技术效果。
附图说明
图1示出以往的集电板。
图2是适用图1所图示的以往的集电板的圆筒形二次电池的截面图。
图3示出本发明的一个实施例的集电板。
图4示出适用图3所图示的集电板的圆筒形二次电池的侧截面。
图5示出包括一个实施例的圆筒形二次电池的电池组。
图6示出包括一个实施例的电池组的移动单元。
(符号说明)
1：圆筒形二次电池
2：组外壳
3：电池组
5：移动单元
10：电极组件
11：第一电极极耳
20：电池罐
21：卷边部
22：压接部
30：集电板
31：中心部
32：极耳结合部
33：罐结合部
40：顶盖
G1：密封垫
具体实施方式
本发明可实现各种变更，可包括各种体现例，但将特定体现例图示于附图中，并基于此进行详细说明。但是，这并非要将本发明限定为特定的实施形态，本发明包括属于本发明的技术思想及技术范围的所有变更、均等物或代替物。
在本说明书中，第一、第二、A、B等用语用于对各个构成要件进行说明，但上述构成要件不限于上述用语。上述用语仅用于将一个构成要件与其他构成要件区别开。例如，在不脱离本发明的权利范围的情况下，可将第一构成要件命名为第二构成要件，类似地也可将第二构成要件命名为第一构成要件。
在本说明书中，“及/或”等用语包括多个相关项目的组合或多个相关项目中的一部分。
在本说明书中，在将某个构成要件表述为单数的情况下，只要在本说明书中未另外定义，则包括多数的情况。
在本说明书中，关于“包括”、“具备”等用语，在本说明书中没有特别明示的情况下，表示本说明书上记载的特征、数字、步骤、动作、工序、构成要件、部件等或它们的组合的存在，并非排除其他特征、数字等。
在本说明书中，“二次电池(Secondary battery)”是指，通过再充电而可长时间反复使用的电池。二次电池根据电极活性物质而分为镍镉电池、锂离子二次电池等。二次电池根据形态，分为包袋形、方形、圆筒形二次电池等。
本说明书中，上述二次电池包括收纳电极组件的电池罐。上述电池罐为圆筒形。
圆筒形二次电池是例如形状系数之比(定义为圆筒形二次电池的直径除以高度之比，即直径(Φ)与高度(H)之比)为大致大于0.4的圆筒形二次电池。
在此，形状系数是指，表示圆筒形二次电池的直径及高度的值。
在本说明书中，用语“圆筒形二次电池”是指具备圆柱形或与此类似的形态的二次电池。圆筒形二次电池通过每个体积的能源密度高的特性，多使用于大容量的电子、电子设备，以将多个结合在一起而构成电池组的形态使用。
另外，用语“圆筒形二次电池”是指，例如将贯通插入到圆筒形二次电池的开口部的相反侧的底面(相反面)的铆钉用作阴极，将电池罐本身用作阳极的结构。
在本说明书中，用语“圆筒形二次电池”例如为46110单元、48750单元、48110单元、48800单元、46800单元。在表示形状系数的数值中，前面的两个数字表示单元的直径，其后的两个数字表示单元的高度，最后的数字0表示单元的截面为圆形。单元的高度为100mm以上时，为了表示单元的高度而需要三个字的数字，因此可省略最后的数字0。
另外，用语“第一电极”是指阳极，用语“第二电极”是指阴极，但也可以是其相反的情况。
另外，电池罐作为在一侧形成有开放部的大致圆筒形的收纳体，是具备导电性的金属材质。上述电池罐的侧面及上述开放部的相反面通常形成为一体。即，上述电池罐通常具备以其高度方向为基准，上端被开放，下端的除了中央部以外的剩余区域被关闭的形态。上述电池罐的下表面具备大致平坦的形态。上述电池罐通过形成于其高度方向的一侧的开放部而收纳电极组件。上述电池罐通过上述开放部而一并收纳电解质。
在没有特别定义的情况下，包括技术用语或科学用语在内的本说明书中使用的所有用语具备与本领域的技术人员在一般情况下所理解的意思相同的意思。
以下、参照附图，对以往技术和本发明的优选的体现例进行详细的说明。
图1示出了以往的集电板，图1的(a)是集电板的侧面图，图1的(b)是集电板的俯视图。集电板30包括从中心部31延伸到罐结合部33而与第一电极极耳11结合的极耳结合部32，例如示出了4个极耳结合部32。上述集电板30的罐结合部33具备非连续的外周面。
图2是适用了图1所图示的以往的集电板的圆筒形二次电池的侧截面图，集电板30的罐结合部33不仅延伸到卷边部21而且还延伸到压接部22。在该情况下，在集电板30与注塑物之间产生间隙，电池罐的密封结构变脆弱，可能会发生泄漏。换言之，罐结合部33延伸到压接部22的情况下，在压接部通过介于顶盖40与电池罐20之间的密封垫G1实现的气密性变弱。
根据本发明的一个体现例，提供一种圆筒形二次电池，其包括：
电极组件，其具备第一电极、第二电极、介于它们之间的隔层依次层叠并卷取而成的结构，上述第一电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，上述无涂层部包括从上述电极组件的端部向卷取中心或外廓方向折弯的第一电极极耳；
电池罐，其通过形成于一侧的开放部而收纳上述电极组件；
集电板，其包括与上述第一电极极耳电连接的3个以上的极耳结合部及从上述极耳结合部的端部向上述电池罐的开放部侧延伸而电连接到上述电池罐的内面上的具备连续的外周面的罐结合部；及
顶盖，其覆盖上述电池罐的开放部。
关于上述体现例，参照图3及图4，第一电极极耳11与集电板30的极耳结合部32结合，上述罐结合部33具备连续的外周面形状。上述集电板30包括与第一电极极耳11结合的3个以上的极耳结合部32及从上述极耳结合部32的端部向上方延伸而电气性地结合到上述电池罐的内面上的具备连续的外周面的罐结合部33。
根据上述体现例，集电板具备连续的外周面，因此集电板与电池罐之间的结合稳定。
根据本发明的追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述极耳结合部从上述集电板的中心部延伸到上述罐结合部而与上述第一电极极耳分别接触。
关于上述体现例，参照图3及图4，上述集电板30在上述集电板30的芯部区域包括中心部31。上述中心部31大致具备圆形的形状。上述集电板30的极耳结合部32在外廓方向上从中心部31延伸到罐结合部33，因此与第一电极极耳11结合。
上述体现例的圆筒形二次电池达到电极极耳与极耳结合部之间的有效的结合。
根据本发明的追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述极耳结合部与相邻的另一个极耳结合部所构成的角度为40°以上且140°以下。
关于上述体现例，参照图3，上述极耳结合部32中的任一个极耳结合部与相邻的另一个极耳结合部所构成的角度彼此相同或不同，分别独立地构成40°以上、50°以上、60°以上、70°以上、80°以上或90°以上。另一方面，参照图3，上述极耳结合部32中的任一个极耳结合部与相邻的另一个极耳结合部所构成的角度彼此相同或不同，分别独立地构成140°以下、130°以下、120°以下、110°以下或100°以下。另一方面，参照图3，上述极耳结合部32中的任一个极耳结合部与相邻的另一个极耳结合部所构成的角度均为90°。
上述体现例的圆筒形二次电池实现电极极耳与极耳结合部之间的有效的结合。
根据本发明的追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其包括：卷边部，其形成在与上述开放部相邻的电池罐的侧端部且朝向内侧而压入。
根据上述体现例，参照图3及图4，在电池罐20的开放部(未图示)包括卷边部21，该卷边部21与电池罐20的上端的开放部相邻而具备朝向内侧压入的形态。上述卷边部21形成在电极组件10的上部。在形成有上述卷边部21的区域中的电池罐20的内径小于电极组件10的直径。
上述卷边部21是指，具有向电池内部折弯的槽的区域，以在电池罐20的上部安装密封垫G1。该卷边部21起到提供安装密封垫G1及顶盖40的支承面的作用。另外，上述卷边部21提供供后述的集电板30的边缘周围中的至少一部分安装及结合的支承面。即，在上述卷边部21的上表面安装有本发明的集电板30的边缘周围中的至少一部分及/或本发明的顶盖40的边缘周围。
例如，为了稳定地支承上述集电板30的边缘周围中的至少一部分及/或顶盖40的边缘周围，上述卷边部21的上表面具备至少一部分沿着与电池罐20的下表面大致并排的方向即沿着与电池罐20的侧壁大致垂直的方向而延伸的形态。
上述体现例的圆筒形二次电池通过卷边部的形成而将罐结合部一并加压，因此集电板稳定地固定在电池罐内。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述集电板的罐结合部与上述卷边部相接并具备向内侧压入的结构。
在上述体现例中，将上述集电板的罐结合部和电池罐的侧端部一并压入。另外，上述压入是包括在卷边工序的作业。
具体地，参照图3及图4，集电板30的罐结合部33和电池罐20的侧端部朝向内侧而一并被压入。这样，通过卷边工序，集电板30和电池罐20一起变形而接触。由此，在没有焊接工序的情况下，电池罐20与集电板30接触。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其具备：压接部，其形成在上述开放部与上述卷边部之间，朝向上述开放部而延伸及折弯。
关于上述体现例，参照图3及图4，在上述电池罐20中，压接部22比卷边部21更靠上部而形成。即压接部22形成于卷边上端部。
上述压接部22是指，对包括密封垫G1等安全装置的卷边部21的上部施压而以包围配置在卷边部21的上部的顶盖40的边缘的方式延伸及弯曲(bending或折弯)的区域。通过这样的压接部22的形状，顶盖40固定在卷边部21上。
在另一个侧面中，在半径方向上，上述卷边部21的最内侧部位比上述压接部22的末端部位更靠近内侧而设置。例如，在半径方向上，上述压接部22的末端部位比上述卷边部21的最内侧部位更靠近外侧而设置。根据这样的结构，在精压工序之后也能够保持平坦的卷边部21。如果例如在半径方向上上述卷边部21的最内侧部位比上述压接部22的末端部位更靠近外侧而设置，则压接部22的上表面在半径方向上的长度比卷边部21在半径方向上的长度更长。在该情况下，在精压工序中受到压力的面积即压接部22的上表面的面积变宽，由此在精压工序之后卷边部21不会平坦。因此，优选为，在本发明中，在半径方向上，上述卷边部21的最内侧部位比上述压接部22的末端更靠近内侧而设置。
上述体现例的圆筒形二次电池能够体现安全的密封。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述罐结合部通过上述卷边部而压接固定。
关于上述体现例，参照图3及图4，在形成设置于电池罐的上端开口部侧的卷边部21时，对罐结合部32也施加压力，因此集电板30在电池罐20内被压接固定，由此一并实现电池罐20与集电板30之间的电连接。
上述体现例的圆筒形二次电池通过集电板与电池罐的压接固定而省略焊接工序，因此能够将圆筒形二次电池的制造工序简单化。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述罐结合部的外周面从上述卷边部的下端延伸到压接部的下端。换言之，上述罐结合部延伸到上述卷边部，不会延伸到上述压接部为止。
关于上述体现例，参照图4，在上述体现例的圆筒形二次电池中，集电板30仅延伸到卷边部21为止，不插入到压接部22。
上述体现例的圆筒形二次电池中，集电板30与注塑物之间不存在间隙，因此保持电池罐20的密封结构，阻断发生泄漏的可能性。特别地，罐结合部33具备不延伸到压接部22为止的长度，通过卷边压力而固定在卷边部21上。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述罐结合部的外形为圆形。
关于此，参照图3及图4，罐结合部33的外形为圆形。
上述体现例的圆筒形二次电池通过集流体向外侧排斥的力和通过电池罐20的卷边而实现的折弯成型的力而稳定地实现集电板与电池罐20的卷边部21之间的结合。
根据追加的体现例，提供圆筒形二次电池，其中，上述第二电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，
上述无涂层部包括在上述电极组件的端部向卷取中心或外廓方向折弯的第二电极极耳，
在上述电池罐的开放部的相反面包括与第二电极极耳电连接的第二电极端子。
通过上述体现例的圆筒形二次电池，能够减少凝胶卷电极组件的电阻。
根据本发明的一个体现例，提供包括上述圆筒形二次电池中的一个电池的电池组。
关于上述体现例，图5图示了在组外壳2包括圆筒形二次电池1的电池组3。
上述体现例的电池组具备高功率/高容量。
根据本发明的一个体现例，提供包括上述电池组的移动单元。
关于上述体现例，图6图示了包括电池组3的移动单元5。
上述体现例的移动单元使用具备高功率/高容量的电池组，因此稳定性、安全性优异。
在上述体现例中，关于涂布到阳极板的阳极活性物质和涂布到阴极板的阴极活性物质，可使用本领域中公知的任何活性物质。
在一例中，阳极活性物质可以包括以一般化学式A[AxMy]O2+z表示的碱性金属化合物(A包括Li、Na以及K中的至少一个以上的元素；M包括选自Ni、Co、Mn、Ca、Mg、Al、Ti、Si、Fe、Mo、V、Zr、Zn、Cu、Al、Mo、Sc、Zr、Ru以及Cr的至少一个以上的元素；x≥0，1≤x+y≤2，-0.1≤z≤2；化学计量系数x、y以及z以使得化合物维持电气中性的方式选择)。
在另一例中，阳极活性物质可以是US6,677,082、US6,680,143等中公开的碱性金属化合物xLiM1O2-(1-x)Li2M2O3(M1包括具有平均氧化状态3的至少一个以上的元素；M2包括具有平均氧化状态4的至少一个以上的元素；0≤x≤1)。
在又一例中，阳极活性物质可以是以一般化学式LiaM1 xFe1-xM2yP1-yM3zO4-z(M1包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg以及Al的至少一个以上的元素；M2包括选自Ti、Si、Mn、Co、Fe、V、Cr、Mo、Ni、Nd、Al、Mg、Al、As、Sb、Si、Ge、V以及S的至少一个以上的元素；M3包括选择性地包括F的卤族元素；0<a≤2，0≤x≤1，0≤y<1，0≤z<1；化学计量系数a、x、y以及z以使得化合物维持电气中性的方式选择)或者Li3M2(PO4)3[M包括选自Ti、Si、Mn、Fe、Co、V、Cr、Mo、Ni、Al、Mg以及Al的至少一个元素]表示的锂金属磷酸盐。
优选地，阳极活性物质可以包括一次粒子以及/或者一次粒子凝集的二次粒子。
在一例中，阴极活性物质可以使用碳材料、锂金属或者锂金属化合物、硅或者硅化合物、锡或者锡化合物等。电位小于2V的TiO2、SnO2等金属氧化物也可以作为阴极活性物质使用。作为碳材料可以使用低结晶碳、高结晶碳等。
隔层可以使用多孔性高分子薄膜，例如可以单独应用以乙烯单体聚合物、丙烯单体聚合物、乙烯/丁烯共聚物、乙烯/己烯共聚物、乙烯/甲基丙烯酸酯共聚物等聚烯烃系高分子制造的多孔性高分子薄膜，或者将它们层叠使用。作为另一例，隔层可以使用通常的多孔性无纺布，例如高熔点的玻璃纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维等构成的无纺布。
隔层的至少一侧表面可以包括无机物颗粒的涂层。并且，还可以是隔层本身以无机物颗粒的涂层构成。构成涂层的颗粒可以具有与粘合剂结合的结构，以使相邻的颗粒之间存在粒间体积(interstitial volume)。
无机物颗粒可以以介电常数在5以上的无机物构成。作为非限制性例子，上述无机物颗粒可以包括选自由Pb(Zr、Ti)O3(PZT)、Pb1-xLaxZr1-yTiyO3(PLZT)、PB(Mg3Nb2/3)O3-PbTiO3(PMN-PT)、BaTiO3、hafnia(HfO2)、SrTiO3、TiO2、Al2O3、ZrO2、SnO2、CeO2、MgO、CaO、ZnO以及Y2O3构成的群的至少一个以上的物质。
在上述体现例中，上述圆筒形二次电池包括电解质。上述电解质可以是具有A+B-等结构的盐。其中，A+包括Li+、Na+、K+等碱性金属阳离子或由它们的组合构成的离子。另外，B-包括选自由F-、Cl-、Br-、I-、NO3 -、N(CN)2 -、BF4 -、ClO4 -、AlO4 -、AlCl4 -、PF6 -、SbF6 -、AsF6 -、BF2C2O4 -、BC4O8 -、(CF3)2PF4 -、(CF3)3PF3 -、(CF3)4PF2 -、(CF3)5PF-、(CF3)6P-、CF3SO3 -、C4F9SO3、CF3CF2SO3 -、(CF3SO2)2N-、(FSO2)2N-、CF3CF2(CF3)2CO-、(CF3SO2)2CH-、(SF5)3C-、(CF3SO2)3C-、CF3(CF2)7SO3 -、CF3CO2 -、CH3CO2、SCN-以及(CF3CF2SO2)2N-构成的群的任意一个以上的阴离子。
电解质还可以溶解于有机溶剂中使用。作为有机溶剂可以使用碳酸丙烯酯(propylene carbonate，PC)、碳酸乙烯酯(ethylenecarbonate，EC)、碳酸二乙酯(diethylcarbonate，DEC)、碳酸二甲酯(dimethyl carbonate，DMC)、碳酸二丙酯(dipropylcarbonate，DPC)、二甲亚砜(dimethyl sulfoxide)、乙腈(acetonitrile)、乙二醇二甲醚(dimethoxyethane)、二乙氧基乙烷(diethoxyethane)、四氢呋喃(tetrahydrofuran)、N-甲基吡咯烷酮(Nmethyl2pyrrolidone，NMP)、乙基甲基碳酸酯(ethyl methyl car bonate，EMC)、γ-丁内酯(γbutyrolactone)或者它们的混合物。
以上，对本发明的优选的体现例进行了说明，但本发明不限于此，可在权利要求书和发明的详细的说明的范围内进行各种变形实施，这也属于发明的范围。

Claims (12)

1.一种圆筒形二次电池，其包括：
电极组件，其具备第一电极、第二电极及介于它们之间的隔层依次层叠并卷取而成的结构，上述第一电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，上述无涂层部包括从上述电极组件的端部向卷取中心或外廓方向折弯的第一电极极耳；
电池罐，其通过形成于一侧的开放部而收纳上述电极组件；
集电板，其包括：与上述第一电极极耳电连接的3个以上的极耳结合部；及罐结合部，其从上述极耳结合部的端部向上述电池罐的开放部侧延伸而电连接到上述电池罐的内面上，且具备连续的外周面；及
顶盖，其覆盖上述电池罐的开放部。
2.根据权利要求1所述的圆筒形二次电池，其中，
上述极耳结合部从上述集电板的中心部延伸到上述罐结合部而与上述第一电极极耳分别接触。
3.根据权利要求1所述的圆筒形二次电池，其中，
上述极耳结合部与相邻的另一个极耳结合部所构成的角度为40°以上且140°以下。
4.根据权利要求1所述的圆筒形二次电池，其具备：
卷边部，其形成于与上述开放部相邻的电池罐的侧端部且具备朝向内侧压入的结构。
5.根据权利要求4所述的圆筒形二次电池，其中，
上述集电板的罐结合部与上述卷边部相接并具备朝向内侧压入的结构。
6.根据权利要求5所述的圆筒形二次电池，其中，
该圆筒形二次电池具备压接部，该压接部形成于上述开放部与上述卷边部之间且朝向上述开放部延伸及折弯。
7.根据权利要求6所述的圆筒形二次电池，其中，
上述罐结合部通过上述卷边部而压接固定。
8.根据权利要求6所述的圆筒形二次电池，其中，
上述罐结合部的外周面从上述卷边部的下端延伸到上述压接部的下端。
9.根据权利要求1所述的圆筒形二次电池，其中，
上述罐结合部的外形为圆形。
10.根据权利要求1所述的圆筒形二次电池，其中，
上述第二电极在集流体的一面包括未涂布活性物质的无涂层部，
上述无涂层部包括从上述电极组件的端部朝向卷取中心或外廓方向折弯的第二电极极耳，
在上述电池罐的开放部的相反面包括与第二电极极耳电连接的第二电极端子。
11.一种电池组，其包括根据权利要求1至10中的任一项所述的圆筒形二次电池。
12.一种移动单元，其包括根据权利要求11所述的电池组。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202200003533A1 (it) * 2022-02-25 2023-08-25 Gd Spa Batteria elettrica
WO2024091065A1 (ko) * 2022-10-27 2024-05-02 주식회사 엘지에너지솔루션 전지 캔과 캡의 용접 구조 및 이를 적용한 배터리 셀

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6677082B2 (en) 2000-06-22 2004-01-13 The University Of Chicago Lithium metal oxide electrodes for lithium cells and batteries
US6680143B2 (en) 2000-06-22 2004-01-20 The University Of Chicago Lithium metal oxide electrodes for lithium cells and batteries
JP4401634B2 (ja) * 2002-09-04 2010-01-20 パナソニック株式会社 蓄電池およびその製造方法
JP4567374B2 (ja) * 2003-08-28 2010-10-20 パナソニック株式会社 電池およびその製造方法
KR100599598B1 (ko) * 2004-05-04 2006-07-13 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체 및 집전판
KR100599749B1 (ko) * 2004-06-23 2006-07-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이에 사용되는 전극 조립체
US9805877B2 (en) * 2013-04-10 2017-10-31 Maxwell Technologies, Inc. Collector plate for energy storage device and methods of manufacturing
KR102289913B1 (ko) 2020-10-20 2021-08-13 주식회사 리센스메디컬 의료용 냉각장치

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