JP2003317697A - 密閉型二次電池 - Google Patents

密閉型二次電池

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 電池出力当たりの容積効率が高く、かつ出力
特性及び大電流放電特性の良好な密閉型二次電池を提供
する。 【解決手段】 横断面形状が長円形ないし長方形の金属
製のケース２と、ケース２の一端の開口を封口する金属
製の封口板５と、ケース２と封口板５との間に介装され
た絶縁性のガスケット４と、芯材が互いに反対側部に突
出された正極板７と負極板８をセパレータ９を介して巻
回して構成された極板群３とを備え、極板群３をその巻
軸がケース２の開口に対して垂直となる状態で電解液と
ともにケース２内に収容し、正極板７と負極板８の芯材
の端縁にて構成される極板群３の両端の正極端面１０と
負極端面１１をそれぞれ、ケース２の底面２ａと封口板
５の何れかに直接又は間接的に面接触させた状態で接続
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は密閉型二次電池に関
し、特に正極板と負極板をセパレータを介して巻回した
極板群を横断面形状長円形ないし長方形のケース内に収
容して成る密閉型二次電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球環境問題から電気自動車やハ
イブリッド車に期待が高まり、その電源としての二次電
池に関して、小型・軽量化と共に高容量化・高出力化が
望まれている。このような要望を満たす密閉型二次電池
としては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池
などが実用化されている。
【０００３】この種の密閉型二次電池としては、例え
ば、図６に示すように、帯状の正極板２１と負極板２２
をセパレータ２３を介して渦巻状に巻回した極板群２４
を、金属製の円筒型のケース２５内に電解液とともに収
容し、正極板２１及び負極板２２の適所から正極タブ２
６と負極タブ２７をそれぞれ反対側に延出し、下側に延
出された負極タブ２７をケース２５の底面に溶接し、上
側に延出された正極タブ２６をケース２５の開口を封口
する封口板２８に溶接し、この封口板２８をガスケット
２９を介してケース２５の開口部に密封固定した構造の
ものが知られている。
【０００４】しかしながら、図６に示すような構成で
は、極板群２４の正極板２１を正極タブ２６を介して封
口板２８に、負極板２２を負極タブ２７を介してケース
２５に接続しているので接続抵抗が大きく、そのため電
池の内部抵抗が大きくなって出力特性及び大電流放電特
性が良くないという問題がある。また、部品点数及び組
み付け工数が多くなるため、部品コスト及び生産コスト
も割高になるという問題もあった。
【０００５】そこで、特開２０００−２４３４３３号公
報において、図７（ａ）に示すように、正極板３１と負
極板３２をセパレータ３３を介して巻回してなる極板群
３４の両端に、正極板３１の側縁部を突出させて成る正
極突出部３１ａと負極板３２の側縁部を突出させて成る
負極突出部３２ａとを設け、これら正極突出部３１ａと
負極突出部３２ａを封口板３６とケース３５の底部に直
接接合したものが提案されている。また、正極突出部３
１ａと封口板３６の接合、及び負極突出部３２ａとケー
ス３５の底部の接合をレーザビーム溶接にて行うととも
に、正極突出部３１ａと封口板３６や、負極突出部３２
ａとケース３５の底部を確実に接触させて接合強度の高
い溶接を行うため、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、
封口板３６やケース３５の底部に接合面に突出するよう
に突条３７を放射状に設けることも開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図７に示し
た電池は、円筒型の二次電池であるため、一定容積内に
収容配置できる電池個数が少なく、特に電池温度の上昇
を防止するために電池間に冷却通路を形成すると一層空
間効率が悪くなり、また断面円形であるため電池の中心
部に対する冷却性能が悪いため、電池出力当たりの容積
効率が悪いという問題がある。
【０００７】また、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように極
板群３４とケース３５や封口板３６を放射状の突条３７
の部分で溶接した構成とすると、溶接箇所の密度が極板
群３４の巻回中央部で大きく外周部では小さくなり、正
極板３１及び負極板３２内の電流分布が不均一になり、
総体的な内部抵抗が大きくなるとともに活物質の反応が
不均一になることで、出力特性及び大電流放電特性を低
下させるとともに寿命に影響するという問題がある。
【０００８】なお、特許第２６９２５３３号公報や特許
第２６９７５６５号公報においては、直方体状のケース
内に、正極板と負極板をセパレータを介して巻回した極
板群を、その巻回軸芯をケースの開口と平行にした状態
で収容配置し、ケースの開口を正極端子を設けたケース
蓋にて密閉し、極板群の最外周の負極板をケースに接続
し、正極板の端部と正極端子を接続した構成の角形の密
閉型二次電池が開示されているが、このような構成で
は、電池端子である正極端子やケースに対して、帯状の
正極板や負極板の一端を接続した構成であるため、正極
板や負極板における通電経路が長く、電池内部での通電
抵抗が大きく、電池の内部抵抗が大きくなって出力特性
及び大電流放電特性が良くないという問題がある。ま
た、円筒型電池の場合には極板群はケースに収容した状
態で比較的確実に保持されるのに対して、角形電池の場
合には角筒状のケース内に渦巻状に巻回した極板群を収
容すると極板群がケースに確実に保持され難いので、電
池に振動が加わった場合に、極板群の正極板や負極板に
塗着されている電極合剤が脱落する等、強度の小さい極
板群にダメージを与え、電池特性を急激に悪化させる恐
れがあるという問題がある。
【０００９】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、電池
出力当たりの容積効率が高く、かつ出力特性及び大電流
放電特性の良好な密閉型二次電池を提供することを目的
とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の密閉型二次電池
は、横断面形状が長円形ないし長方形の金属製のケース
と、ケース一端の開口を封口する金属製の封口板と、ケ
ースと封口板との間に介装された絶縁性のガスケット
と、芯材が互いに反対側部に突出された正極板と負極板
をセパレータを介して巻回して構成された極板群とを備
え、極板群をその巻軸がケース開口に対して垂直となる
状態で電解液とともにケース内に収容し、正極板と負極
板の芯材の端縁にて構成される極板群の両端面をそれぞ
れ、ケースの底面と封口板の何れかに直接又は間接的に
面接触させた状態で接続したものである。
【００１１】このような構成によると、横断面形状が長
円形ないし長方形の外形状であるため、所定の空間内に
複数の電池を配設する場合、特に電池間に冷却通路を形
成して配設する場合に空間効率良く配設することがで
き、電池出力当たりの容積を小さくできる。また、電池
外形が扁平であるため電池断面の全体に対して高い冷却
性能が得られ、さらにケースが金属製であるため、樹脂
製のケースに比して冷却性能が高く、電池温度の上昇を
効果的に防止でき、出力特性及び寿命が向上する。ま
た、極板群の両端面をそれぞれケースの底面と封口板の
何れかに直接又は間接的に面接触させた状態で接続して
いるので、極板のあらゆる部位から外部接続端子である
ケースや封口板までの通電距離を短くでき、かつ各極板
内の電流分布を均一にでき、極板全面の活物質を均等に
反応させることができるため、内部抵抗を小さくでき、
高い出力特性と大電流放電特性が得られ、長寿命化を図
ることができる。また、極板群の両端面がその全面にわ
たってケースと封口板にて保持されるので、振動が加わ
った場合にも極板群が確実に保持され、電極合剤の脱落
等のダメージを受けて電池特性が急激に悪化するという
ような恐れもない。また、ケースが金属製であるため、
樹脂製のケースの場合のようにガス透過防止処理を施す
必要もなく、少ない工数にて安価に製造することができ
る。
【００１２】また、極板群の両端面をそれぞれ、ケース
の底面と封口板の何れかに溶接にて直接接続すると、部
品点数をさらに少なくできて、製造コストを低下でき
る。
【００１３】また、長円形に巻回された極板群の両端面
とこれに接続される部材の溶接部が、長円の長手方向に
対して交叉する方向に長円を横断する複数の溶接ライン
を有すると、作業性の良い溶接作業にて接続でき、かつ
帯状の極板がその長手方向全長にわたって適当間隔置き
の溶接箇所で接続されることになるので、極板内の電流
分布の均一化を図ることができ、電池の通電抵抗を低減
し、活物質の反応の均一化により長寿命化を図ることが
できる。
【００１４】特に、複数の溶接ラインは、長円の長手方
向中央部では長手方向に直交する直線状で、長円の両端
の半円部ではその半径に沿う１又は複数の線状で、それ
らの間では各溶接ライン間の間隔が略均等になるように
中央で屈折した浅いＶ字状とすることで、上記効果を顕
著に発揮させることができる。
【００１５】また、ケース底面と封口板の少なくとも一
方に、その外端面よりも突出する１又は複数の接続突部
を突設すると、複数の電池を直列接続した組電池を構成
するためにケース底部と封口板とを溶接する場合に、接
続突部にて電池間に形成される隙間から接続突部の側部
をレーザビーム溶接や電子ビーム溶接することにより、
信頼性の高い接続状態が作業性良く得られ、組電池を生
産性良く製造することができる。
【００１６】特に、ケース底面と封口板の互いに対向す
る位置に接続突部を突設すると、接続突部同士を溶接す
れば良いので、信頼性の高い溶接をさらに作業性良くか
つ電池内部に熱影響を殆ど与えずに溶接することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の密閉型二次電池の
一実施形態について、図１〜図４を参照して説明する。
【００１８】図１〜図３において、１は密閉型二次電池
で、横断面形状が長円形ないし長方形の金属製のケース
２内に極板群３を電解液とともに収容し、ケース２の一
端の開口を、絶縁性のガスケット４を介装した状態で金
属製の封口板５にて封口して構成されている。本実施形
態では、ケース２として横断面形状が長円形のものを例
示したが、横断面形状が隅丸長方形や長方形であっても
良い。
【００１９】ケース２の底面２ａには、中央部に適当な
間隔をあけて一対の矩形状の接続突部６が突出形成され
ている。この接続突部６は中央部に１箇所でも、適当間
隔置きに２箇所以上に突設してもよい。ケース２の開口
端部には、剛性を高めるとともに極板群３の挿入作業性
を向上し、さらにガスケット４の配置空間を確保するた
めに、段部を介して拡大開口部２ｂが形成されている。
【００２０】極板群３は、正極板７と負極板８を、その
芯材７ａ、８ａを互いに反対側部に突出させた状態でセ
パレータ９を介して平板状の巻芯に巻回し、巻回完了後
巻芯を抜き取って圧縮することによって構成され、それ
らの芯材７ａ、８ａの突出した側端縁にて極板群３の両
端に長円形の正極端面１０と負極端面１１が形成されて
いる。これら正極端面１０と負極端面１１には、必要に
応じて、シート状のニッケルロウ材などが配置される。
また、場合によっては集電板（図示せず）がレーザビー
ム溶接や電子ビーム溶接にて接合され、その集電板の外
面に、必要に応じてニッケルロウ材などが配置される。
【００２１】封口板５の外周部には、ケース２の拡大開
口部２ｂにガスケット４を介装した状態で嵌合する断面
略コ字状の環状嵌合部１２が形成され、またケース２の
底面２ａの接続突部６に対向する位置に接続突部１３が
突設されている。また、中央部に電解液を注入する注液
口１４が形成され、注液後、この注液口１４を密閉する
ゴム弁１６を有する安全弁１５が装着されている。
【００２２】そして、極板群３の正極端面１０と負極端
面１１がそれぞれ封口板５とケース２の底面２ａに、レ
ーザビーム溶接や電子ビーム溶接等による溶接部１７に
て溶接されている。この溶接部１７は、図２、図３に示
すように、接続突部６、１３の両側位置で、長円形の長
手方向に対して直交する方向に長円形を横断する４本の
溶接ライン１８にて構成されている。
【００２３】以上の構成の密閉型二次電池１を製造する
際には、図４に示すように、極板群３の負極端面１１が
ケース２の底面２ａ側となり、正極端面１０が開口側と
なるようにして極板群３をケース２内に挿入配置する。
次に、ケース２の開口にガスケット４を介して封口板５
を被せ、封口板５の環状嵌合部１２の周端縁部を内側に
かしめて封口する。その後、図２、図３に示すように、
ケース２の底面２ａ及び封口板５の外面からレーザビー
ムや電子ビームを溶接ライン１８に沿って照射すること
で、溶接部１７にて極板群３の正極端面１０を封口板５
に、負極端面１１をケース底面２ａにそれぞれ溶接す
る。その後、注液口１４から電解液を注入し、安全弁１
５を装着することで密閉型二次電池１が完成する。
【００２４】また、以上の構成の複数の密閉型二次電池
１を直列接続して一体化した組電池を構成する場合に
は、図１（ａ）に仮想線で示すように、ケース２の底面
２ａの接続突部６と、封口板５の接続突部１３を当接さ
せ、ケース２の底面２ａと封口板５との間の隙間から接
続突部６、１３の先端側部にレーザビームや電子ビーム
を照射し、これらレーザビーム溶接や電子ビーム溶接等
による溶接部１９にて機械的及び電気的に一体接合され
る。
【００２５】以上の本実施形態の密閉型二次電池１によ
れば、横断面形状が長円形ないし長方形の外形状である
ため、この密閉型二次電池１を所定の空間内に複数配設
する場合、特に密閉型二次電池１、１間に冷却通路を形
成して配設する場合に空間効率良く配設することがで
き、電池出力当たりの容積を小さくできる。
【００２６】また、密閉型二次電池１の外形が扁平であ
るため電池断面の全体に対して高い冷却性能が得られ、
さらにケース２が金属製であるため、樹脂製のケースに
比して冷却性能が高く、電池温度の上昇を効果的に防止
でき、出力特性及び寿命が向上する。また、ケース２が
金属製であることで、樹脂製のケースの場合のようにガ
ス透過防止処理を施す必要もなく、少ない工数にて安価
に製造することができる。
【００２７】また、極板群３の両端の正極端面１０と負
極端面１１をそれぞれ封口板５とケース２の底面２ａに
面接触させた状態で接続しているので、正極板７及び負
極板８のあらゆる部位から外部接続端子であるケース２
や封口板５までの通電距離が短く、かつ各極板内の電流
分布が均一になって極板全面の活物質を均等に反応させ
ることができるため、内部抵抗を小さくでき、高い出力
特性と大電流放電特性が得られ、長寿命化を図ることが
できる。
【００２８】また、極板群３の両端の正極端面１０と負
極端面１１をそれぞれ、封口板５とケース２の底面２ａ
に溶接部１７にて直接接続しているので、部品点数を少
なくできて、製造コストを低下できる。また、その溶接
部１７を、長円の長手方向に対して交叉する方向に長円
を横断する複数の溶接ライン１８にて構成しているの
で、作業性の良い溶接作業にて接続でき、かつ帯状の正
極板７及び負極板８がその長手方向全長にわたって適当
間隔置きの溶接箇所で接続されることになるので、各極
板７、８内の電流分布の均一化を図ることができ、電池
の通電抵抗を低減し、活物質の反応のより均一化により
長寿命化を図ることができる。
【００２９】また、極板群３の両端がその全面にわたっ
てケース２と封口板５にて保持されるので、振動が加わ
った場合にも極板群３が確実に保持され、電極合剤の脱
落等のダメージを受けて電池特性が急激に悪化するとい
うような恐れもない。
【００３０】また、ケース２の底面２ａと封口板５に、
その外端面よりも突出する複数の接続突部６、１３を突
設しているので、ケース２の底面２ａと封口板５とを溶
接して上記のように組電池を構成する場合に、これら接
続突部６と１３を当接させることで電池１、１間に形成
される隙間から接続突部６、１３の側部をレーザビーム
や電子ビームを照射することにより、信頼性の高い接続
状態が作業性良く得られ、組電池を生産性良く製造する
ことができ、また電池内部に熱影響を殆ど与えないで済
む。
【００３１】上記実施形態の説明では、一対の接続突部
６、１３の両側位置に、長円形の長手方向に直交する方
向に延びる溶接ライン１８にて、極板群３の正極端面１
０と負極端面１１をそれぞれ封口板５とケース２の底面
２ａに溶接したが、図５に示すように、長円の長手方向
中央部は長手方向に直交する直線状の溶接ライン１８ａ
で、長円の両端の半円部ではその半径に沿う１又は複数
の線状の溶接ライン１８ｂで、それらの間では各溶接ラ
イン１８ａ、１８ｂ間の間隔が略均等になるように中央
で屈折した浅いＶ字状の溶接ライン１８ｃにて溶接して
もよい。
【００３２】このような溶接ライン１８ａ〜１８ｃで溶
接すると、作業性の良い溶接作業にて接続でき、かつ帯
状の正極板７及び負極板８がその長手方向全長にわたっ
て適当間隔置きの溶接箇所で接続されるので、各極板
７、８内の電流分布の均一化を図ることができ、電池の
通電抵抗を低減し、活物質の反応の均一化により長寿命
化を図ることができる。
【００３３】また、上記実施形態では、ケース２の底面
２ａと封口板５の両方に互いに対向するように接続突部
６、１３を突設した例を示したが、何れか一方にのみ接
続突部６又は１３を突設するだけでもよい。
【００３４】
【発明の効果】本発明の密閉型二次電池によれば、以上
のように横断面形状が長円形ないし長方形の外形状であ
るため、所定の空間内に複数の電池を配設する場合、特
に電池間に冷却通路を形成して配設する場合に空間効率
良く配設することができ、電池出力当たりの容積を小さ
くできる。また、電池外形が扁平であるため電池断面の
全体に対して高い冷却性能が得られ、さらにケースが金
属製であるため、樹脂製のケースに比して冷却性能が高
く、電池温度の上昇を効果的に防止でき、出力特性及び
寿命が向上する。また、極板群の両端面をそれぞれケー
スの底面と封口板の何れかに直接又は間接的に面接触さ
せた状態で接続しているので、極板のあらゆる部位から
外部接続端子であるケースや封口板までの通電距離を短
くでき、かつ各極板内の電流分布を均一にでき、極板全
面の活物質を均等に反応させることができるため、内部
抵抗を小さくでき、高い出力特性と大電流放電特性が得
られ、長寿命化を図ることができる。また、極板群の両
端面がその全面にわたってケースと封口板にて保持され
るので、振動が加わった場合にも極板群が確実に保持さ
れ、電極合剤の脱落等のダメージを受けて電池特性が急
激に悪化するというような恐れもない。また、ケースが
金属製であるため、樹脂製のケースの場合のようにガス
透過防止処理を施す必要もなく、少ない工数にて安価に
製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の密閉型二次電池を示し、
（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面
図、（ｃ）は（ｂ）のＢ部拡大詳細図である。
【図２】図１のＣ−Ｃ矢視側面図である。
【図３】図１のＤ−Ｄ矢視側面図である。
【図４】同実施形態の密閉型二次電池の分解斜視図であ
る。
【図５】同実施形態の密閉型二次電池における極板群と
ケース底部や封口板との溶接部の説明図である。
【図６】従来例の密閉型二次電池の縦断面図である。
【図７】他の従来例の密閉型二次電池を示し、（ａ）は
縦断面図、（ｂ）は封口板の斜視図、（ｃ）はケースの
斜視図である。
【符号の説明】
１ 密閉型二次電池 ２ ケース ２ａ 底面 ３ 極板群 ４ ガスケット ５ 封口板 ６ 接続突部 ７ 正極板 ８ 負極板 ９ セパレータ １０ 正極端面 １１ 負極端面 １３ 接続突部 １７ 溶接部 １８、１８ａ、１８ｂ、１８ｃ 溶接ライン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/04 Ｈ０１Ｍ 10/04 Ｗ 10/38 10/38 (72)発明者 江藤 豊彦 静岡県湖西市境宿555番地 パナソニッ ク・イーブイ・エナジー株式会社内 Ｆターム(参考） 5H011 AA03 AA09 CC06 GG02 KK01 5H022 AA04 AA09 BB11 CC12 CC16 5H028 AA01 AA07 BB05 BB07 CC12 HH05 5H029 AJ02 AJ03 AJ05 AJ06 AJ14 BJ02 BJ14 CJ05 CJ07 DJ02 DJ05 EJ01 HJ04

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 横断面形状が長円形ないし長方形の金属
    製のケースと、ケース一端の開口を封口する金属製の封
    口板と、ケースと封口板との間に介装された絶縁性のガ
    スケットと、芯材が互いに反対側部に突出された正極板
    と負極板をセパレータを介して巻回して構成された極板
    群とを備え、極板群をその巻軸がケース開口に対して垂
    直となる状態で電解液とともにケース内に収容し、正極
    板と負極板の芯材の端縁にて構成される極板群の両端面
    をそれぞれ、ケースの底面と封口板の何れかに直接又は
    間接的に面接触させた状態で接続したことを特徴とする
    密閉型二次電池。
  2. 【請求項２】 極板群の両端面をそれぞれ、ケースの底
    面と封口板の何れかに溶接にて直接接続したことを特徴
    とする請求項１記載の密閉型二次電池。
  3. 【請求項３】 長円形に巻回された極板群の両端面とこ
    れに接続される部材の溶接部は、長円の長手方向に対し
    て交叉する方向に長円を横断する複数の溶接ラインを有
    することを特徴とする請求項１又は２記載の密閉型二次
    電池。
  4. 【請求項４】 複数の溶接ラインは、長円の長手方向中
    央部では長手方向に直交する直線状で、長円の両端の半
    円部ではその半径に沿う１又は複数の線状で、それらの
    間では各溶接ライン間の間隔が略均等になるように中央
    で屈折した浅いＶ字状としたことを特徴とする請求項３
    記載の密閉型二次電池。
  5. 【請求項５】 ケース底面と封口板の少なくとも一方
    に、その外端面よりも突出する１又は複数の接続突部を
    突設したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載
    の密閉型二次電池。
  6. 【請求項６】 ケース底面と封口板の互いに対向する位
    置に接続突部を突設したことを特徴とする請求項５記載
    の密閉型二次電池。
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Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183360A (ja) * 2003-11-28 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角形電池とその製造方法
JP2005267936A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型二次電池
WO2006059733A1 (ja) * 2004-11-30 2006-06-08 Gs Yuasa Corporation 密閉形電池とその製造方法及び密閉形電池の複数個で構成した組電池
JP2008084650A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型蓄電池およびその製造方法
JPWO2006035597A1 (ja) * 2004-09-30 2008-05-15 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池及び密閉型電池の製造方法
JP2008311184A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン二次電池
JP2013077495A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
JP2014007055A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Yazaki Corp 電池及び電池パック
DE102016101847A1 (de) 2015-02-09 2016-08-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sekundärbatterie
JP2017107814A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びその製造方法
JP2021510909A (ja) * 2018-01-18 2021-04-30 ビーワイディー カンパニー リミテッド 電池、電池パック及び自動車

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3972804B2 (ja) * 2002-11-21 2007-09-05 松下電器産業株式会社 アルカリ蓄電池とその製造方法
EP1678769B1 (en) * 2003-10-28 2011-09-28 Johnson Controls Technology Company Battery system with improved heat dissipation
KR101147171B1 (ko) * 2009-04-21 2012-05-25 에스비리모티브 주식회사 이차 전지
DE102014222896A1 (de) * 2014-11-10 2016-05-12 Robert Bosch Gmbh Galvanische Zelle und Verfahren zur Herstellung einer galvanischen Zelle
EP4117106A1 (de) * 2021-07-09 2023-01-11 Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg Gemeinnützige Stiftung Elektrochemische zelle mit verlustarmem anschluss zwischen elektrode und gehäuse
CN217788572U (zh) * 2022-06-28 2022-11-11 湖北亿纬动力有限公司 一种盖帽组件、电池、电池模组、电池包及车辆

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2094491A5 (ja) * 1970-06-23 1972-02-04 Accumulateurs Fixes
US4767682A (en) * 1987-09-11 1988-08-30 Eveready Battery Company Method for assembling a cell employing a coiled electrode assembly
JP2692533B2 (ja) 1993-06-14 1997-12-17 日本電池株式会社 角筒形電池
JP2697565B2 (ja) 1993-07-22 1998-01-14 日本電池株式会社 角筒形電池
JP3751782B2 (ja) 1998-12-25 2006-03-01 松下電器産業株式会社 円筒型アルカリ蓄電池とその製造方法

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005183360A (ja) * 2003-11-28 2005-07-07 Matsushita Electric Ind Co Ltd 角形電池とその製造方法
JP2005267936A (ja) * 2004-03-17 2005-09-29 Sanyo Electric Co Ltd 密閉型二次電池
JP4592307B2 (ja) * 2004-03-17 2010-12-01 三洋電機株式会社 密閉型二次電池
US7857867B2 (en) 2004-09-30 2010-12-28 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sealed battery and method of manufacturing the sealed battery
JPWO2006035597A1 (ja) * 2004-09-30 2008-05-15 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池及び密閉型電池の製造方法
JP4640340B2 (ja) * 2004-09-30 2011-03-02 トヨタ自動車株式会社 密閉型電池及び密閉型電池の製造方法
WO2006059733A1 (ja) * 2004-11-30 2006-06-08 Gs Yuasa Corporation 密閉形電池とその製造方法及び密閉形電池の複数個で構成した組電池
JP2008084650A (ja) * 2006-09-27 2008-04-10 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型蓄電池およびその製造方法
JP2008311184A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Hitachi Vehicle Energy Ltd リチウムイオン二次電池
JP2013077495A (ja) * 2011-09-30 2013-04-25 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
JP2014007055A (ja) * 2012-06-25 2014-01-16 Yazaki Corp 電池及び電池パック
DE102016101847A1 (de) 2015-02-09 2016-08-11 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Sekundärbatterie
US10381677B2 (en) 2015-02-09 2019-08-13 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Secondary battery
JP2017107814A (ja) * 2015-12-11 2017-06-15 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電素子及びその製造方法
JP2021510909A (ja) * 2018-01-18 2021-04-30 ビーワイディー カンパニー リミテッド 電池、電池パック及び自動車

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