JP2012089311A - 溶融塩電池及び溶融塩電池連結体 - Google Patents

溶融塩電池及び溶融塩電池連結体 Download PDF

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Abstract

【課題】容器本体に対して上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接させた溶融塩電池、及び、該溶融塩電池を複数連結させた溶融塩電池連結体を提供する。
【解決手段】溶融塩電池では、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器は、上面に開口部1Eを有する容器本体1と、容器本体1の開口部1Eに内嵌され、周縁部7Aが容器本体1に溶接された蓋体7とを有している。容器本体1の開口部1Eの内周縁部(側壁1A,1Bの上端内周部)に、蓋体7の周縁部7Aを受け止める段部1Gを形成してあり、容器本体1の開口部1Eに内嵌した蓋体7の周縁部7A及びこれに隣接する容器本体1の側壁1A,1Bの上面部分に上方からレーザー光等を照射し、蓋体7の周縁部7Aを容器本体1に溶接してある。溶融塩電池連結体は、隣り合う溶融塩電池の容器本体1の側壁1A,1Bの外周面同士が対向するように横方向に複数並置して連結してある。
【選択図】図7

Description

本発明は、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器を備えた溶融塩電池、及び、該溶融塩電池を複数連結させた溶融塩電池連結体に関する。
近年、二酸化炭素の排出を伴わずに電力を発生させる手段として、太陽光、風力等の自然エネルギーを利用した発電が促進されている。自然エネルギーによる発電では、発電量が気候、天候等の自然条件に左右されることが多いのに加えて、電力需要に合わせた発電量の調整が難しいため、負荷に対する電力供給の平準化が不可欠となる。発電された電気エネルギーを充電及び放電させて平準化するには、高エネルギー密度・高効率で大容量の蓄電池が必要とされ、このような条件を満たす蓄電池として、電解質に溶融塩を用いた溶融塩電池が着目されている。
溶融塩電池は、例えば、ナトリウムの化合物からなる活物質を集電体に含ませてなる正極と、錫等の金属を集電体にメッキしてなる負極との間に、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属のカチオンとフッ素を含むアニオンとからなる溶融塩を含浸させたセパレータを介装させた発電要素を備える。発電要素は電池容器に収容される。また、溶融塩電池は、複数の単電池を組み合わせて大容量化されることが多い。
電池容器は、従来、上面に開口部を形成した箱状の容器本体と、容器本体の開口部を塞ぐ蓋体とを備えていた。例えば特許文献1には、上壁と周壁とを有するキャップ状の蓋体を容器本体の上面開口部を塞ぐように上側から被せ、容器本体に取り付ける構造の溶融塩電池が示されている。また、特許文献2には、溶融塩電池ではない二次電池において、円筒形のキャップ状の蓋体を円筒形の容器本体の上面開口部に上側から被せ、容器本体に加圧圧着等にする構造が示されている。
特開平07−22066号公報 特開2009−93983号公報
従来の電池容器では、蓋体で容器本体を密閉するために、レーザー等によって蓋体の周縁部を容器本体に溶接させる場合に、容器本体の外周面に横側方からレーザー光を照射する必要がある。また、複数の単電池を組み合わせるために複数の容器本体を横方向に隣り合うように並置し、各容器本体内に発電要素を収容した後、各容器本体に蓋体を取り付けるような設置形態を採用した場合に、隣りに位置する容器本体が互いに邪魔になって容器本体の外周面に横側方からレーザー光を照射することが困難である。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、容器本体に対して上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる溶融塩電池、及び、該溶融塩電池を複数連結させた溶融塩電池連結体を提供することを目的とする。
本発明に係る溶融塩電池は、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器を備えた溶融塩電池において、前記電池容器は、上面に開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に内嵌され、周縁部が容器本体に溶接された蓋体とを有していることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部に蓋体が内嵌され、蓋体の周縁部及びこれに隣接する容器本体の上面部分に上方からレーザー光等を照射し、蓋体の周縁部を容器本体に溶接する。これにより、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器が密閉される。
本発明に係る溶融塩電池は、前記容器本体の開口部の内周縁部に、前記蓋体の周縁部を受け止める段部を形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部に内嵌された蓋体の周縁部が容器本体の開口部の内周縁部に形成した段部で受け止められる。これにより、蓋体を容器本体の開口部に安定に内嵌させた状態で上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる。
本発明に係る溶融塩電池は、前記容器本体の開口部の内周縁部に、前記蓋体の周縁部を受け止める凸部を設けてあることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部に内嵌された蓋体の周縁部が容器本体の開口部の内周縁部に設けた凸部で受け止められる。これにより、蓋体を容器本体の開口部に安定に内嵌させた状態で上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる。
本発明に係る溶融塩電池は、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器を備えた溶融塩電池において、前記電池容器は、上面に開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部の縁部に周縁部が載置され、該周縁部が容器本体に溶接された蓋体とを有していることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部の縁部に蓋体の周縁部が載置され、蓋体の周縁部及びこれに隣接する容器本体の開口部の縁部部分に上方からレーザー光等を照射し、蓋体の周縁部を容器本体に溶接する。これにより、溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器が密閉される。
本発明に係る溶融塩電池は、前記蓋体の周縁部の下部に、前記容器本体の開口部の縁部角部に係合する段部を形成してあることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部の縁部に周縁部が載置された蓋体の周縁部の下部に形成した段部が容器本体の開口部の縁部角部に係合するので、蓋体の周縁部は容器本体の開口部の縁部から外れないように位置が規制される。これにより、蓋体の周縁部を容器本体の開口部の縁部に安定に載置させた状態で上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる。
本発明に係る溶融塩電池は、前記蓋体の周縁部の下面に、前記容器本体の開口部の内周部に係合する凸部を設けてあることを特徴とする。
本発明にあっては、容器本体の上面の開口部の縁部に周縁部が載置された蓋体の周縁部の下部に設けた凸部が容器本体の開口部の内周部に係合するので、蓋体の周縁部は容器本体の開口部の縁部から外れないように位置が規制される。これにより、蓋体の周縁部を容器本体の開口部の縁部に安定に載置させた状態で上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる。
本発明に係る溶融塩電池は、前記発電要素は、上下方向に沿った板状の正極及び負極を対向させ、該正極及び負極間に前記溶融塩を含んでなるセパレータを介装してあることを特徴とする。
本発明にあっては、上下方向に沿い、互いに対向した板状の正極及び負極間に溶融塩を含んでなるセパレータを介装した発電要素を上方から容器本体内に収容した後、蓋体を容器本体に溶接し、電池容器内を密閉する。
本発明に係る溶融塩電池連結体は、溶融塩電池を隣り合う溶融塩電池の容器本体の外周面同士が対向するように横方向に複数並置して連結してあることを特徴とする。
本発明にあっては、複数の溶融塩電池を隣り合う溶融塩電池の容器本体の外周面同士が対向するように横方向に並置させた後、各溶融塩電池の容器本体内に発電要素を収容し、隣り合う溶融塩電池を連結するとともに、上方からレーザー光等を照射して蓋体を各容器本体に溶接し、各電池容器内を密閉する。
本発明によれば、容器本体に対して上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができる溶融塩電池が提供される。
本発明によれば、横方向に複数並置され、隣り合う溶融塩電池において対向する容器本体の外周面同士の間隔を狭くしても、各溶融塩電池に対して上方からレーザー光等を照射して蓋体の周縁部を容器本体に溶接することができるので、余分な設置スペースを要さず複数の溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体が提供される。
本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の要部構成を模式的に示す斜視図である。 発電要素の構成を模式的に示す横断面図である。 Aは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の構成を模式的に示す上面図、Bは同溶融塩電池の構成を模式的に示す縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の蓋体の容器本体への取付構造を示す断面図、Bは比較例となる蓋体の取付構造を示す断面図である。 本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の縦断面図である。 図6に示す溶融塩電池連結体の連結部分の拡大断面図である。 Aは本発明の実施の形態2に係る溶融塩電池の容器本体の平面図、Bは同容器本体の一部の縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態3に係る溶融塩電池の容器本体の平面図、Bは同容器本体の一部の縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態4に係る溶融塩電池の容器本体の平面図、Bは同容器本体の一部の縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池の構成を模式的に示す上面図、Bは同溶融塩電池の構成を模式的に示す縦断面図である。 Aは本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図である。 本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の連結部の構造を示す拡大断面図である。 Aは本発明の実施の形態6に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図である。 本発明の実施の形態6に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の連結部の構造を示す拡大断面図である。
以下、本発明に係る溶融塩電池及び溶融塩電池連結体の実施の形態を図面に基づいて詳述する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の要部構成を模式的に示す斜視図、図2は発電要素の構成を模式的に示す横断面図、図3のAは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の構成を模式的に示す上面図、Bは同溶融塩電池の構成を模式的に示す縦断面図、図4のAは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図、図5のAは本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池の蓋体の容器本体への取付構造を示す断面図、Bは比較例となる蓋体の取付構造を示す断面図である。
本発明の溶融塩電池では、複数(図では6つ)の矩形平板状の負極21,21,・・21と、袋状のセパレータ31,31,・・31に各別に収容された複数(図では5つ)の矩形平板状の正極41,41,・・41とが、上下方向に沿う状態で交互に対向して横方向に並設されている。負極21、セパレータ31及び正極41が1つの発電要素を構成し、本実施の形態では5つの発電要素が積層されて直方体状の電池容器10内に収容されている。
電池容器10は、上面に開口部1Eを有する容器本体1と、容器本体1の開口部1Eに内嵌されて開口部1Eを塞ぐ蓋体7とを有している。容器本体1は、平面視で短辺側に位置する2つの側壁1A,1Bと、長辺側に位置する2つの側壁1C,1Dと、底壁1Fとを備えている。電池容器10はアルミ合金からなり、電池容器10の内側はフッ素コートによって絶縁処理が施されている。
負極21,21,・・・21の上端部には、容器本体1の短辺側に位置する一方の側壁1Aに近い側に、電流を取り出すための矩形のタブ(導線)22,22,・・・22の下端部が接合されている。タブ22,22,・・・22の上端部は、矩形平板状のタブリード23の下面に接合されている。正極41,41,・・41の上端部には、容器本体1の短辺側に位置する他方の側壁1Bに近い側に、電流を取り出すための矩形のタブ42,42,・・42の下端部が接合されている。タブ42,42,・・42の上端部は、矩形平板状のタブリード43,43の下面に接合されている。これにより、上述した5つの発電要素が、電気的に並列接続され、電池容量が大きい溶融塩電池が得られる。
負極21,21,・・・21は、負極活物質である錫がメッキされたアルミニウム(以下、単にアルミという)の合金板からなる。アルミは、正/負各電極の集電体に適した材料であり、且つ溶融塩に対して耐腐食性を有する。負極21,21,・・・21は活物質を含めた厚さが約0.14mmであり、縦方向及び横方向夫々の寸法が、100mm及び120mmである。正極41,41,・・41は、アルミ合金の多孔質体に、バインダと導電助剤と正極活物質であるNaCrO2 とを含む合剤を充填して、約1mmの板厚に形成してある。負極21,21,・・・21の縦方向及び横方向夫々の寸法は、正極41,41,・・41の縦方向及び横方向の寸法の略1.2倍としてあり、正極41,41,・・41の外縁が、セパレータ31,31,・・31を介して負極21,21,・・・21の周縁部に対向するようになっている。尚、上記倍率は1.2倍に限定されない。
セパレータ31,31,・・31は、溶融塩電池が動作する温度で溶融塩6に対する耐性を有するフッ素樹脂の膜からなり、多孔質に且つ袋状をなすように形成されている。セパレータ31,31,・・31は、負極21,21,・・・21及び正極41,41,・・41と共に、直方体状の電池容器10内に満たされた溶融塩6の液面下約10mmの位置から下側に浸漬されている。これにより、多少の液面低下が許容される。タブリード23,43は、積層された発電要素全体と外部の電気回路とを接続するための外部電極の役割を果たすものであり、溶融塩6の液面より上側に位置するようにしてある。溶融塩6は、FSI(ビスフルオロスルフォニルイミド)又はTFSI(ビストリフルオロメチルスルフォニルイミド)系アニオンと、ナトリウム及び/又はカリウムのカチオンとからなるが、これに限定されるものではない。
容器本体1の4つの側壁1A,1B,1C,1Dの上端部の内側には、全周に亘って上下寸法が蓋体7の板厚に等しい段部1Gが形成してある。蓋体7は直方体状の板体であり、平面視での外形寸法が容器本体1の段部1Gの内周寸法と略同一又は少し小さくしてある。蓋体7を上方から容器本体1の段部1Gに落とし込むことにより、蓋体7が容器本体1の開口部1Eに内嵌される。この状態で、上方からレーザー光を蓋体7の周縁部7A及びこれに隣接する容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部に照射し、蓋体7の周縁部7Aを容器本体1に溶接する。この場合、蓋体7の周縁部7Aの全周の数か所をスポット的に溶接して仮止めした後、残りの部分を溶接することが好ましい。
本発明においては、容器本体1の開口部1Eに内嵌された蓋体7の周縁部7A及びこれに隣接する容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部に上方からレーザー光を照射するので、溶解させる範囲Hが狭くなり、少ないエネルギーでも確実に溶接することができる。また、スパッタ(溶接中に飛散する金属粒)の発生も少なくなり、スパッタの内部混入による短絡も防ぐことができる。一方、図5のBに示すように、蓋体50を容器本体の側壁51の上端部の全面に載置し、蓋体50の上面からレーザー光を照射して溶接する場合には、熱エネルギーを側壁51の上部まで到達させる必要があるために、溶接のエネルギーが大きくなるとともに、溶解させる範囲Hが広くなり、また溶接不良が発生する可能性も高くなる。
上述した構成において、図示しない外部の加熱手段により、電池容器10全体が85℃〜95℃に加熱されることにより、溶融塩6が融解して充電及び放電が可能となる。
次に、複数の溶融塩電池を電気的に直列接続して電池電圧を高くした溶融塩電池連結体(溶融塩組電池)について説明する。図6は本発明の実施の形態1に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の縦断面図、図7は図6に示す溶融塩電池連結体の連結部分の拡大断面図である。尚、図6には4つの溶融塩電池を連結した例を示す。
溶融塩電池連結体では、蓋体7を装着しない状態で4つの容器本体1の短辺側の側壁1A,1B同士を突き合わせるように配置される。この状態で各容器本体1内に、前記発電要素(負極21、セパレータ31、正極41及び溶融塩6)が投入される。
突き合わされた側壁1A,1Bの上側の中央部には、横方向に貫通する貫通孔が設けられており、この貫通孔に対して側壁1A側から、テフロン(登録商標)からなる絶縁性のブッシング(軸受筒)8が嵌入され、側壁1B側から、その外径がブッシング8の内径と略一致しており、テフロンからなるブッシング9が嵌入されている。ブッシング9には、その外径がブッシング9の内径と略一致しており、アルミ合金からなるボルト11が、側壁1A側から金属製のワッシャ12を介して挿通されている。ボルト11は、側壁1B側において、アルミ合金からなるナット13に、金属製のワッシャ14を介して螺嵌されている。
以上の構成により、側壁1A,1Bが、絶縁性のブッシング8,9を介してボルト11及びナット32により締結されると共に、ワッシャ12,14が、ボルト11を介して電気的に接続される。ワッシャ12,14は、側壁1A,1Bから電気的に絶縁されている。
一方、側壁1A、1B側の夫々のワッシャ12,14には、アルミ合金からなるリード線16,15が各別に接合され、該リード線16,15の夫々は、タブリード23,43に接合されている。これにより、互いに対向する側壁1A,1Bの両側に位置するタブリード43,23同士は、電気的に接続され、隣り合う溶融塩電池同士が電気的に直列接続される。その後、各容器本体1の開口部1Eに蓋体7を内嵌させ、上方からレーザー光を照射して蓋体7の周縁部7Aを容器本体1に溶接する。
(実施の形態2)
図8は本発明の実施の形態2に係る溶融塩電池の容器本体の平面図である。
実施の形態2では、容器本体1の短辺側の側壁1A,1Bの上端部には段部1Gが形成してあるが、長辺側の側壁1C,1Dには段部1Gを形成していない点が実施の形態1と異なる。実施の形態2の場合、蓋体7の平面視での短辺側の外形寸法が実施の形態1の場合より段部1Gの幅の略2倍小さくなる。
(実施の形態3)
図9のAは本発明の実施の形態3に係る溶融塩電池の容器本体の平面図、Bは同容器本体の一部の縦断面図である。
実施の形態3では、容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部に段部1Gを形成せず、側壁の内周面に突き出る凸部1Hを設けた点が実施の形態1と異なる。図9には、短辺側の側壁1A,1Bに側壁1C,1Dの間隔に等しい長さを有する帯状の凸部1Hを設けた例を示す。実施の形態3の場合、蓋体7の平面視での長辺側の外形寸法が実施の形態2の場合より段部1Gの幅の略2倍小さくなる。
(実施の形態4)
図10のAは本発明の実施の形態4に係る溶融塩電池の容器本体の平面図、Bは同容器本体の一部の縦断面図である。
実施の形態4では、容器本体1の4つの角部に凸部1Jを設けた点が実施の形態3と異なる。実施の形態4の場合の蓋体7の平面視での外形寸法は実施の形態3の場合と同一である。
上記の実施の形態1−4では、蓋体7を容器本体1に溶接した状態で、蓋体7の上面と容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部とが面一である場合を示したが、蓋体7の板厚と容器本体1の段部1Gの上下寸法とが異なり、蓋体7の上面と容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部とが面一でなくてもよい。
(実施の形態5)
図11のAは本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池の構成を模式的に示す上面図、Bは同溶融塩電池の構成を模式的に示す縦断面図、図12のAは本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図、図13は本発明の実施の形態5に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の連結部の構造を示す拡大断面図である。
実施の形態5では、蓋体7を容器本体1の開口部1Eに内嵌させる代わりに、蓋体7の周縁部7Aの下部に、容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端の内周角部に係合する段部7Bを形成した点が実施の形態1〜4と異なる。実施の形態5の場合、蓋体7の平面視での外形寸法は容器本体1の平面視での外形寸法より小さくする。その結果、蓋体7の周縁部7Aの段部7Bを容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端の内周角部に係合させた状態で、側壁1A,1B,1C,1Dの上端部に載置された蓋体7の周縁部7Aより外側に側壁1A,1B,1C,1Dの上端部が一部露出しているので、斜め上方からレーザー光を蓋体7の周縁部7A及びこれに隣接する容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの上端部に照射し、蓋体7の周縁部7Aを容器本体1に溶接することができる。
(実施の形態6)
図14のAは本発明の実施の形態6に係る溶融塩電池の蓋体の平面図、Bは同蓋体の縦断面図、図15は本発明の実施の形態6に係る溶融塩電池を連結した溶融塩電池連結体の連結部の構造を示す拡大断面図である。
実施の形態6では、蓋体7の周縁部7Aの下面に、容器本体1の側壁1A,1B,1C,1Dの内周部に係合する凸部7Cを設けた点が実施の形態5と異なる。図15には、容器本体1の4つの角部に対応させて凸部7Cを設けた例を示す。
1 容器本体
1E 開口部
1G 段部
1H 凸部
1J 凸部
21 負極
31 セパレータ
41 正極
6 溶融塩
7 蓋体
7A 周縁部
7B 段部
7C 凸部
10 電池容器

Claims (8)

  1. 溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器を備えた溶融塩電池において、
    前記電池容器は、上面に開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部に内嵌され、周縁部が容器本体に溶接された蓋体とを有していることを特徴とする溶融塩電池。
  2. 前記容器本体の開口部の内周縁部に、前記蓋体の周縁部を受け止める段部を形成してあることを特徴とする請求項1に記載の溶融塩電池。
  3. 前記容器本体の開口部の内周縁部に、前記蓋体の周縁部を受け止める凸部を設けてあることを特徴とする請求項1に記載の溶融塩電池。
  4. 溶融塩を含む発電要素を収容する電池容器を備えた溶融塩電池において、
    前記電池容器は、上面に開口部を有する容器本体と、該容器本体の開口部の縁部に周縁部が載置され、該周縁部が容器本体に溶接された蓋体とを有していることを特徴とする溶融塩電池。
  5. 前記蓋体の周縁部の下部に、前記容器本体の開口部の縁部角部に係合する段部を形成してあることを特徴とする請求項4に記載の溶融塩電池。
  6. 前記蓋体の周縁部の下面に、前記容器本体の開口部の内周部に係合する凸部を設けてあることを特徴とする請求項4に記載の溶融塩電池。
  7. 前記発電要素は、上下方向に沿った板状の正極及び負極を対向させ、該正極及び負極間に前記溶融塩を含んでなるセパレータを介装してあることを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の溶融塩電池。
  8. 請求項1から7の何れか1項に記載の溶融塩電池を隣り合う溶融塩電池の容器本体の外周面同士が対向するように横方向に複数並置して連結してあることを特徴とする溶融塩電池連結体。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026610A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 二次電池
JP2015041524A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置用のケース及び蓄電装置
WO2015072010A1 (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5480335B2 (ja) * 2012-06-28 2014-04-23 トヨタ自動車株式会社 角型電池及び角型電池の製造方法
KR20150115558A (ko) * 2014-04-04 2015-10-14 삼성에스디아이 주식회사 보호회로모듈을 갖는 이차 전지
KR20170002138A (ko) * 2015-06-29 2017-01-06 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5761271A (en) * 1980-05-09 1982-04-13 Us Government Method of producing electrochemical battery
JPS5921566U (ja) * 1982-07-30 1984-02-09 三洋電機株式会社 電池
JPS6251167A (ja) * 1985-08-29 1987-03-05 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池の製造方法
JPH07111155A (ja) * 1991-01-16 1995-04-25 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池
JPH10172581A (ja) * 1996-12-13 1998-06-26 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池
JPH11219688A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Fuji Elelctrochem Co Ltd 角形電気化学素子用の外装容器およびその外装容器を用いた角形電気化学素子の製造方法
JP2000231908A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池およびその封口方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4003753A (en) * 1976-03-15 1977-01-18 Rockwell International Corporation Electrode structure for electrical energy storage device
US4314009A (en) * 1979-12-07 1982-02-02 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery
JP3168088B2 (ja) * 1993-01-21 2001-05-21 日本碍子株式会社 集合電池
US6007943A (en) * 1997-02-06 1999-12-28 Electro Chemical Holdings Societe Anonyme High temperature electrochemical cell with molten alkali metal anode
JP4297133B2 (ja) * 2006-05-15 2009-07-15 ソニー株式会社 リチウムイオン電池
US8268471B2 (en) * 2006-08-15 2012-09-18 Massachusetts Institute Of Technology High-amperage energy storage device with liquid metal negative electrode and methods
JP2009093983A (ja) * 2007-10-11 2009-04-30 Toyota Central R&D Labs Inc 二次電池

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5761271A (en) * 1980-05-09 1982-04-13 Us Government Method of producing electrochemical battery
JPS5921566U (ja) * 1982-07-30 1984-02-09 三洋電機株式会社 電池
JPS6251167A (ja) * 1985-08-29 1987-03-05 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池の製造方法
JPH07111155A (ja) * 1991-01-16 1995-04-25 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池
JPH10172581A (ja) * 1996-12-13 1998-06-26 Japan Storage Battery Co Ltd 熱電池
JPH11219688A (ja) * 1998-02-02 1999-08-10 Fuji Elelctrochem Co Ltd 角形電気化学素子用の外装容器およびその外装容器を用いた角形電気化学素子の製造方法
JP2000231908A (ja) * 1999-02-12 2000-08-22 Nec Mobile Energy Kk 密閉型電池およびその封口方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015026610A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 三星エスディアイ株式会社Samsung SDI Co.,Ltd. 二次電池
JP2015041524A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 株式会社豊田自動織機 蓄電装置用のケース及び蓄電装置
WO2015072010A1 (ja) * 2013-11-15 2015-05-21 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池
JPWO2015072010A1 (ja) * 2013-11-15 2017-03-09 日立オートモティブシステムズ株式会社 角形電池
US9905819B2 (en) 2013-11-15 2018-02-27 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Prismatic battery

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