JP2014053152A - Power storage module and power storage module manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電極組立体の積層方向に底壁が並ぶ状態で電極組立体を個別に収容した複数のケースが、挿入口と底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュール及びその製造方法に関する。 The present invention provides a power storage module in which a plurality of cases in which electrode assemblies are individually accommodated in a state in which the bottom walls are arranged in the stacking direction of the electrode assemblies are juxtaposed in a state in which insertion ports and bottom walls are alternately positioned, and It relates to the manufacturing method.
EV(Electric Vehicle)やPHV(Plug in Hybrid Vehicle)などの車両には、走行用モータへの供給電力を蓄える蓄電モジュールとしての電池モジュールが搭載されている。この電池モジュールとしては、例えば、特許文献1が挙げられる。図8に示すように、特許文献1の電源装置80は、複数の電池セル81と、電池セル81を挿入する複数のセルスロット82aが形成されたホルダーブロック82と、閉塞プレート83とを備える。各電池セル81は、それぞれ外装ケース81a内に電極組(図示せず)及び電解液(図示せず)が密封されて形成されている。そして、電源装置80は、セルスロット82aに電池セル81を挿入した状態で、ホルダーブロック82の開口部を閉塞プレート83で閉塞して形成されている。各電池セル81は、セルスロット82aに収納されることで定位置に固定されるとともに、複数の電池セル81が一体に固定されている。 Vehicles such as EVs (Electric Vehicles) and PHVs (Plug in Hybrid Vehicles) are equipped with battery modules as power storage modules that store power supplied to the driving motor. An example of this battery module is Patent Document 1. As shown in FIG. 8, the power supply device 80 of Patent Document 1 includes a plurality of battery cells 81, a holder block 82 in which a plurality of cell slots 82 a into which the battery cells 81 are inserted are formed, and a closing plate 83. Each battery cell 81 is formed by sealing an electrode set (not shown) and an electrolyte solution (not shown) in an outer case 81a. The power supply device 80 is formed by closing the opening of the holder block 82 with a closing plate 83 in a state where the battery cell 81 is inserted into the cell slot 82a. Each battery cell 81 is fixed at a fixed position by being housed in the cell slot 82a, and a plurality of battery cells 81 are fixed integrally.
ところで、特許文献1の電源装置80においては、外装ケース81aを密閉して外装ケース81a内に電極組及び電解液を密封することで完成した電池セル81を複数用意し、それら電池セル81をホルダーブロック82及び閉塞プレート83を用いて一体に固定して製造されている。このため、電源装置80は、電池セル81の製造工程、及びその電池セル81を用いての電源装置80の製造工程が必要であり、生産性が低いという問題がある。 By the way, in the power supply device 80 of Patent Document 1, a plurality of completed battery cells 81 are prepared by sealing the outer case 81a and sealing the electrode set and the electrolyte in the outer case 81a. The block 82 and the closing plate 83 are used to be integrally fixed. For this reason, the power supply device 80 requires the manufacturing process of the battery cell 81 and the manufacturing process of the power supply device 80 using the battery cell 81, and there exists a problem that productivity is low.
本発明は、複数のケースを一体化するのと同時にケースの挿入口を封止することができ、生産性を向上させることができる蓄電装置モジュール及び該蓄電モジュールの製造方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power storage device module capable of sealing a case insertion port at the same time as integrating a plurality of cases and improving productivity, and a method for manufacturing the power storage module. .
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、正極電極と負極電極を間にセパレータを挟んだ状態で層状に形成してなる電極組立体がケース内に収容され、前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールであって、前記挿入口は、蓋部材又は並設方向に隣り合う別のケースの底壁によって閉塞されるとともに、複数の前記ケースは挟持部材によって並設方向に挟持されており、前記挿入口は、環状のシール部材によって囲まれるとともに前記挟持部材による挟持によって前記シール部材が前記隣り合う別のケースの底壁又は前記蓋部材と、該底壁又は蓋部材に対向する前記周壁の端面との間に挟持されていることを要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is characterized in that an electrode assembly formed in a layered manner with a positive electrode and a negative electrode sandwiched between separators is housed in a case, Includes a bottom wall and a peripheral wall erected from the periphery of the bottom wall, and has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall, in the stacking direction of the electrode assembly. A plurality of cases in which the electrode assemblies are individually accommodated in a state where the bottom walls are arranged are power storage modules arranged in parallel in a state where the insertion port and the bottom wall are alternately positioned, the insertion port A plurality of cases are sandwiched in the juxtaposed direction by the sandwiching members, and the insertion port is surrounded by an annular seal member. And the clamping member To the bottom wall or the lid member of another case where the sealing member is adjacent said by sandwiching a gist that it is sandwiched between the end surface of the peripheral wall facing the bottom wall or lid member.
これによれば、蓄電モジュールの製造時、ケースを並設し、挟持部材で複数のケースが挟持されることによって、各シール部材が、隣り合う別のケースの底壁の外面又は蓋部材と、周壁の端面との間に挟持されて挿入口がシールされるとともに、底壁又は蓋部材によって挿入口が閉塞される。すなわち、蓄電モジュールは、挟持部材で複数のケースが一体化されるときに初めて、各ケースの挿入口が封止される。したがって、背景技術の電源装置のように、外装ケースを封止して電池セルを一つずつ製造し、その完成した電池セルを複数集めて一体化する場合と比べると、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。 According to this, when manufacturing the electricity storage module, by arranging the cases side by side and sandwiching the plurality of cases with the sandwiching member, each sealing member has an outer surface or a lid member of the bottom wall of another adjacent case, The insertion port is sandwiched between end faces of the peripheral wall to seal the insertion port, and the insertion port is closed by the bottom wall or the lid member. That is, in the power storage module, the insertion port of each case is sealed only when the plurality of cases are integrated with the holding member. Therefore, as compared with the case of manufacturing the battery cells one by one by sealing the outer case as in the power supply device of the background art, and collecting and integrating a plurality of the completed battery cells, the productivity of the storage module is increased. Can be improved.
また、前記シール部材は、前記隣り合う別のケースの底壁と、該底壁に対向する前記周壁の端面との間に挟持されていてもよい。
これによれば、シール部材は隣り合う別のケースの底壁によって周壁の端面に直接押し付けられ、底壁と周壁の端面との間に挟持されている。このため、例えば、シール部材を別部材を介して周壁の端面に押し付ける場合と比べて、部品点数を減らし、蓄電モジュールの製造工程を減らして、その生産性を向上させることができる。
Moreover, the said sealing member may be clamped between the bottom wall of the said another adjacent case, and the end surface of the said surrounding wall facing this bottom wall.
According to this, the seal member is directly pressed against the end surface of the peripheral wall by the bottom wall of another adjacent case, and is sandwiched between the bottom wall and the end surface of the peripheral wall. For this reason, for example, compared with the case where a sealing member is pressed on the end surface of a surrounding wall via another member, the number of parts can be reduced, the manufacturing process of an electrical storage module can be reduced, and the productivity can be improved.
また、前記シール部材は、前記蓋部材と、該蓋部材に対向する前記周壁の端面との間に挟持されていてもよい。
これによれば、蓋部材及びシール部材を用いて挿入口を確実に封止することができる。
The seal member may be sandwiched between the lid member and an end surface of the peripheral wall facing the lid member.
According to this, the insertion port can be reliably sealed using the lid member and the seal member.
請求項4に記載の発明は、正極電極と負極電極を間にセパレータを挟んだ状態で層状に形成してなる電極組立体がケース内に収容され、前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールであって、前記挿入口は、並設方向に隣り合う前記ケースの底壁によって閉塞されるとともに、隣り合う前記ケース同士が溶接によって接合されていることを要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, an electrode assembly formed in a layer shape with a positive electrode and a negative electrode sandwiched between separators is accommodated in a case, and the case includes a bottom wall and a bottom wall. The electrode includes a peripheral wall erected from a peripheral edge, has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall, and the electrode is arranged in a state in which the bottom wall is aligned in the stacking direction of the electrode assembly. A plurality of cases in which assemblies are individually stored are power storage modules arranged in parallel with the insertion port and the bottom wall being alternately positioned, and the insertion port is adjacent to the parallel arrangement direction. The gist of the present invention is that the adjacent cases are joined together by welding.
これによれば、蓄電モジュールの製造時、ケースを並設し、並設方向に隣り合うケース同士が溶接によって接合されることによって、挿入口がシールされるとともに、別のケースの底壁によって挿入口が閉塞される。すなわち、蓄電モジュールは、ケース同士が溶接されたときに初めて、各ケースの挿入口が封止される。したがって、背景技術の電源装置のように、外装ケースを封止して電池セルを一つずつ製造し、その完成した電池セルを複数集めて一体化する場合と比べると、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。 According to this, when manufacturing the electricity storage module, cases are arranged side by side, and the cases adjacent to each other in the direction of arrangement are joined together by welding, so that the insertion port is sealed and inserted by the bottom wall of another case. The mouth is blocked. That is, the insertion slot of each case is sealed only when the cases are welded to each other. Therefore, as compared with the case of manufacturing the battery cells one by one by sealing the outer case as in the power supply device of the background art, and collecting and integrating a plurality of the completed battery cells, the productivity of the storage module is increased. Can be improved.
請求項5に記載の発明は、正極電極と負極電極を間にセパレータを挟んだ状態で層状に形成してなる電極組立体がケース内に収容され、前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールの製造方法であって、前記挿入口から前記ケース内に前記電極組立体を挿入する挿入工程と、前記ケースの前記挿入口に別のケースの底壁側を挿入しつつ、前記ケース同士を積み重ねる積み工程と、前記挿入口を封止しつつ前記複数のケースを並設方向に一体化する封止工程と、を有することを要旨とする。 According to a fifth aspect of the present invention, an electrode assembly formed in a layered manner with a positive electrode and a negative electrode sandwiched between separators is housed in a case, and the case includes a bottom wall and a bottom wall. The electrode includes a peripheral wall erected from a peripheral edge, has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall, and the electrode is arranged in a state in which the bottom wall is aligned in the stacking direction of the electrode assembly. A plurality of cases each individually accommodating an assembly are a method of manufacturing a power storage module in which the insertion port and the bottom wall are alternately positioned, wherein the electrode is inserted into the case from the insertion port. An insertion step of inserting an assembly, a stacking step of stacking the cases together while inserting a bottom wall side of another case into the insertion port of the case, and a plurality of cases while sealing the insertion port A sealing process that integrates in the parallel direction. The gist of the Rukoto.
これによれば、挿入工程を行い、積み工程を行ってケースを積み重ね、封止工程でそれらケースの挿入口を封止することで蓄電モジュールが製造されている。よって、蓄電モジュールは、封止工程で複数のケースを一体化したときに初めて、各ケースの挿入口を封止することができる。よって、各ケースと電極組立体によって二次電池を形成するのと同時に蓄電モジュールも製造することができる。したがって、背景技術の電源装置のように、外装ケースを封止して電池セルを一つずつ製造し、その完成した電池セルを複数集めて一体化する場合と比べると、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。 According to this, an electrical storage module is manufactured by performing an insertion process, performing a stacking process, stacking cases, and sealing an insertion port of these cases in a sealing process. Therefore, the storage module can seal the insertion port of each case only when a plurality of cases are integrated in the sealing step. Therefore, the storage module can be manufactured at the same time as the secondary battery is formed by each case and the electrode assembly. Therefore, as compared with the case of manufacturing the battery cells one by one by sealing the outer case as in the power supply device of the background art, and collecting and integrating a plurality of the completed battery cells, the productivity of the storage module is increased. Can be improved.
本発明によれば、複数のケースを一体化するのと同時にケースの挿入口を封止することができ、生産性を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to seal a case insertion port at the same time as integrating a plurality of cases, and to improve productivity.
以下、本発明の蓄電モジュールを電池モジュールに具体化した一実施形態を図1〜図5にしたがって説明する。
図1及び図2に示すように、電池モジュール10は、それぞれ電極組立体11を収容した複数のケース20を並設し、かつ一体化して形成されている。
Hereinafter, an embodiment in which a power storage module of the present invention is embodied as a battery module will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 10 is formed by integrally arranging a plurality of cases 20 each housing the electrode assembly 11.
図3に示すように、電極組立体11は、シート状の正極電極18と、シート状の負極電極19と、正極電極18と負極電極19の間を絶縁するシート状のセパレータ40と、を有する。そして、電極組立体11は、複数枚の正極電極18と複数枚の負極電極19との間にセパレータ40を介在させて交互に積層して層状に構成される。 As shown in FIG. 3, the electrode assembly 11 includes a sheet-like positive electrode 18, a sheet-like negative electrode 19, and a sheet-like separator 40 that insulates between the positive electrode 18 and the negative electrode 19. . The electrode assembly 11 is configured in a layered manner by alternately laminating separators 40 between a plurality of positive electrodes 18 and a plurality of negative electrodes 19.
正極電極18は、アルミニウム箔によって形成された正極用金属箔21と、その両面に正極活物質を塗布してなる正極活物質層21aを有する。また、正極活物質が塗布されていない正極用金属箔21は、非塗工部21bを構成する。そして、正極電極18の一端縁18aには、正極用金属箔21からなる正極集電タブ21cが突出するように設けられている。正極集電タブ21cは、非塗工部21bの一部である。正極集電タブ21cは、電極組立体11を構成する各正極電極18において同位置に同一形状で形成されている。 The positive electrode 18 includes a positive electrode metal foil 21 formed of an aluminum foil, and a positive electrode active material layer 21a formed by applying a positive electrode active material on both surfaces thereof. Moreover, the metal foil 21 for positive electrodes in which the positive electrode active material is not apply | coated constitutes the non-coating part 21b. A positive electrode current collecting tab 21c made of the positive electrode metal foil 21 is provided at one end edge 18a of the positive electrode 18 so as to protrude. The positive electrode current collecting tab 21c is a part of the non-coated portion 21b. The positive electrode current collecting tab 21 c is formed in the same position and in the same shape in each positive electrode 18 constituting the electrode assembly 11.
負極電極19は、銅箔によって形成された負極用金属箔25と、その両面に負極活物質を塗布してなる負極活物質層25aを有する。また、負極活物質が塗布されていない負極用金属箔25は、非塗工部25bを構成する。そして、負極電極19の一端縁19aには、負極用金属箔25からなる負極集電タブ25cが突出するように設けられている。負極集電タブ25cは、非塗工部25bの一部である。負極集電タブ25cは、電極組立体11を構成する各負極電極19において同位置に同一形状で形成されている。また、負極集電タブ25cは、正極集電タブ21cと重ならない位置に設けられている。 The negative electrode 19 has a negative electrode metal foil 25 formed of copper foil, and a negative electrode active material layer 25a formed by applying a negative electrode active material on both surfaces thereof. Moreover, the metal foil 25 for negative electrodes in which the negative electrode active material is not apply | coated constitutes the non-coating part 25b. A negative electrode current collecting tab 25c made of a negative electrode metal foil 25 is provided at one end edge 19a of the negative electrode 19 so as to protrude. The negative electrode current collecting tab 25c is a part of the non-coated portion 25b. The negative electrode current collecting tab 25 c is formed in the same position and in the same shape in each negative electrode 19 constituting the electrode assembly 11. Moreover, the negative electrode current collection tab 25c is provided in the position which does not overlap with the positive electrode current collection tab 21c.
図1に示すように、電極組立体11には、各正極集電タブ21cを、電極組立体11の積層方向の一端側に集約させて先端側が積層方向の他端側に向けて折り曲げられてなる正極タブ群30が形成されている。正極タブ群30の積層方向一端の正極集電タブ21cには、電極組立体11と電気を授受する正極導電部材31が抵抗溶接により接続されるとともに、正極導電部材31には正極端子15が接続されている。 As shown in FIG. 1, in the electrode assembly 11, each positive electrode current collecting tab 21c is concentrated on one end side in the stacking direction of the electrode assembly 11, and the tip side is bent toward the other end side in the stacking direction. A positive electrode tab group 30 is formed. The positive electrode current collecting tab 21c at one end in the stacking direction of the positive electrode tab group 30 is connected to the positive electrode conductive member 31 that exchanges electricity with the electrode assembly 11 by resistance welding, and the positive electrode conductive member 31 is connected to the positive electrode terminal 15. Has been.
また、電極組立体11には、各負極集電タブ25cを積層方向の一端側に集約させて先端側が積層方向の他端側に向けて折り曲げられてなる負極タブ群33が形成されている。負極タブ群33の積層方向一端の負極集電タブ25cには、電極組立体11と電気を授受する負極導電部材34が抵抗溶接により接続されるとともに、負極導電部材34には負極端子16が接続されている。なお、電極組立体11は、正極タブ群30及び負極タブ群33が突出する端面を除いて絶縁シート41によって覆われている。 Further, the electrode assembly 11 is formed with a negative electrode tab group 33 in which the respective negative electrode current collecting tabs 25c are concentrated on one end side in the stacking direction and the leading end side is bent toward the other end side in the stacking direction. The negative electrode current collecting tab 25c at one end in the stacking direction of the negative electrode tab group 33 is connected to the negative electrode conductive member 34 for transferring electricity with the electrode assembly 11 by resistance welding, and the negative electrode terminal 16 is connected to the negative electrode conductive member 34. Has been. The electrode assembly 11 is covered with an insulating sheet 41 except for end surfaces from which the positive electrode tab group 30 and the negative electrode tab group 33 protrude.
ケース20は、矩形板状の底壁22と、この底壁22の周縁から立設された四角筒状の周壁23とを備える。底壁22は、電極組立体11の積層方向に直交し、かつ積層方向両端面における平面形状より若干大きい矩形状に形成されている。周壁23は、底壁22に対し垂直に立設されている。 The case 20 includes a rectangular plate-shaped bottom wall 22 and a rectangular tubular peripheral wall 23 erected from the periphery of the bottom wall 22. The bottom wall 22 is formed in a rectangular shape that is orthogonal to the stacking direction of the electrode assembly 11 and that is slightly larger than the planar shape on both end surfaces in the stacking direction. The peripheral wall 23 is erected vertically with respect to the bottom wall 22.
また、周壁23の先端側には、四角環状のガイド部24が形成されている。ガイド部24の内周面は、周壁23の内周面よりも外側に拡大しており、ガイド部24の内周面と、周壁23の内周面との間には、段部23aが形成されている。そして、ガイド部24の内側には、ケース20内の収容空間Sに連通し、かつ底壁22と対向する挿入口20aが形成されている。 A square annular guide portion 24 is formed on the distal end side of the peripheral wall 23. The inner peripheral surface of the guide portion 24 is expanded outward from the inner peripheral surface of the peripheral wall 23, and a step portion 23 a is formed between the inner peripheral surface of the guide portion 24 and the inner peripheral surface of the peripheral wall 23. Has been. An insertion port 20 a that communicates with the accommodation space S in the case 20 and faces the bottom wall 22 is formed inside the guide portion 24.
図4に示すように、電極組立体11は、積層方向に底壁22が並ぶ状態で収容空間Sに収容されている。また、ケース20の並設方向の一端に位置するケース20においては、そのガイド部24の内側に、底壁22と同じ平面形状の蓋部材13が挿入されている。また、並設方向一端のケース20以外のケース20(以下、その他のケース20とする)においては、そのガイド部24の内側に、並設方向に隣り合う別のケース20の底壁22側が挿入されている。 As shown in FIG. 4, the electrode assembly 11 is accommodated in the accommodation space S with the bottom wall 22 aligned in the stacking direction. Further, in the case 20 located at one end of the case 20 in the juxtaposed direction, the lid member 13 having the same planar shape as the bottom wall 22 is inserted inside the guide portion 24. Further, in the case 20 other than the case 20 at one end in the juxtaposed direction (hereinafter referred to as other case 20), the bottom wall 22 side of another case 20 adjacent to the juxtaposed direction is inserted inside the guide portion 24. Has been.
電池モジュール10においては、ケース20の並設方向に沿って挿入口20a、電極組立体11、底壁22が交互に位置している。並設方向一端のケース20において、蓋部材13と、この蓋部材13の内面に対向する段部23a(周壁23の端面)との間には、ゴム製の四角環状のシール部材42が介装され、シール部材42によって挿入口20aが囲まれている。また、別のケース20の底壁22の外面と、この底壁22の外面に対向する段部23a(周壁23の端面)との間にも、ゴム製の四角環状のシール部材42が介装され、シール部材42によって挿入口20aが囲まれている。また、並設方向一端の蓋部材13よりも外側、及び並設方向他端のケース20の底壁22よりも外側には、それぞれ板状のエンドプレート43が配設されている。 In the battery module 10, the insertion openings 20 a, the electrode assemblies 11, and the bottom wall 22 are alternately positioned along the direction in which the cases 20 are arranged side by side. In the case 20 at one end in the side-by-side direction, a rubber-made square annular seal member 42 is interposed between the lid member 13 and a step portion 23a (an end surface of the peripheral wall 23) facing the inner surface of the lid member 13. The insertion port 20a is surrounded by the seal member 42. In addition, a rubber square annular sealing member 42 is interposed between the outer surface of the bottom wall 22 of another case 20 and a step portion 23a (an end surface of the peripheral wall 23) facing the outer surface of the bottom wall 22. The insertion port 20a is surrounded by the seal member 42. Further, a plate-like end plate 43 is disposed outside the lid member 13 at one end in the juxtaposed direction and outside the bottom wall 22 of the case 20 at the other end in the juxtaposed direction.
図2及び図4に示すように、両エンドプレート43の四隅には、それぞれ通しボルト44が挿通されるとともに、各通しボルト44にナット45が螺合され、全てのケース20が並設方向に挟持された状態で一体化されている。よって、本実施形態では、通しボルト44と、ナット45と、一対のエンドプレート43とから、ケース20を並設方向に挟持する挟持部材が構成されている。 As shown in FIGS. 2 and 4, through bolts 44 are inserted into the four corners of both end plates 43, and nuts 45 are screwed into the through bolts 44, so that all cases 20 are arranged in parallel. It is integrated in a sandwiched state. Therefore, in the present embodiment, a clamping member that clamps the case 20 in the juxtaposition direction is configured from the through bolt 44, the nut 45, and the pair of end plates 43.
電池モジュール10において、並設方向一端のケース20の挿入口20aは蓋部材13で閉塞されている。蓋部材13はシール部材42に向けて押し付けられ、シール部材42は、蓋部材13の内面と段部23aの間に挟持されている。よって、並設方向一端のケース20においては、蓋部材13とシール部材42によって挿入口20aが封止されている。また、蓋部材13は、電極組立体11における積層方向一端面に押し付けられ、蓋部材13によって電極組立体11が底壁22に押し付けられるとともに電極組立体11には積層方向に荷重がかけられている。 In the battery module 10, the insertion port 20 a of the case 20 at one end in the juxtaposed direction is closed by the lid member 13. The lid member 13 is pressed toward the seal member 42, and the seal member 42 is sandwiched between the inner surface of the lid member 13 and the step portion 23a. Therefore, in the case 20 at one end in the juxtaposed direction, the insertion port 20 a is sealed by the lid member 13 and the seal member 42. Further, the lid member 13 is pressed against one end surface of the electrode assembly 11 in the stacking direction, and the electrode assembly 11 is pressed against the bottom wall 22 by the lid member 13 and a load is applied to the electrode assembly 11 in the stacking direction. Yes.
また、その他のケース20の挿入口20aは、その挿入口20aに挿入された別のケース20の底壁22によって閉塞されている。各ケース20の底壁22の外面はシール部材42に向けて押し付けられ、シール部材42は、底壁22の外面と段部23aの間に挟持されている。よって、その他のケース20においては、底壁22とシール部材42によって挿入口20aが封止されている。また、各底壁22の外面は、電極組立体11における積層方向一端面に押し付けられ、電極組立体11には積層方向に荷重がかけられている。 Further, the insertion port 20a of the other case 20 is closed by the bottom wall 22 of another case 20 inserted into the insertion port 20a. The outer surface of the bottom wall 22 of each case 20 is pressed toward the seal member 42, and the seal member 42 is sandwiched between the outer surface of the bottom wall 22 and the step portion 23a. Therefore, in the other case 20, the insertion port 20 a is sealed by the bottom wall 22 and the seal member 42. Further, the outer surface of each bottom wall 22 is pressed against one end surface in the stacking direction of the electrode assembly 11, and a load is applied to the electrode assembly 11 in the stacking direction.
次に、電池モジュール10の製造方法を作用と共に説明する。
まず、ケース20を、挿入口20aが上方に向けて開放される状態でケース20を載置する。そして、挿入口20aから収容空間Sに電極組立体11を挿入する挿入工程を行う。その後、正極タブ群30に正極導電部材31を介して正極端子15を接続し、負極タブ群33に負極導電部材34を介して負極端子16を接続する。また、段部23aにシール部材42を支持させる。図5に示すように、電極組立体11は積層方向の他端面が底壁22の内底面に支持されるとともに、積層方向の一端面は、シール部材42よりも僅かに上方に突出している。
Next, the manufacturing method of the battery module 10 is demonstrated with an effect | action.
First, the case 20 is placed in a state where the insertion port 20a is opened upward. And the insertion process which inserts the electrode assembly 11 into the accommodation space S from the insertion port 20a is performed. Thereafter, the positive electrode terminal 15 is connected to the positive electrode tab group 30 via the positive electrode conductive member 31, and the negative electrode terminal 16 is connected to the negative electrode tab group 33 via the negative electrode conductive member 34. Further, the sealing member 42 is supported on the stepped portion 23a. As shown in FIG. 5, the electrode assembly 11 has the other end surface in the stacking direction supported by the inner bottom surface of the bottom wall 22, and the one end surface in the stacking direction slightly protrudes above the seal member 42.
次に、別のケース20の底壁22側を挿入口20aに挿入して、ケース20同士を積み重ねる積み工程を行う。このとき、ガイド部24の内側に周壁23の外周面が当接して、挿入されたケース20がその挿入方向と直交する方向に移動することが防止される。また、挿入されたケース20の底壁22によって、下側のケース20内の電極組立体11を積層方向に押圧し、シール部材42にケース20の底壁22を支持させる。 Next, the bottom wall 22 side of another case 20 is inserted into the insertion port 20a, and a stacking process for stacking the cases 20 is performed. At this time, the outer peripheral surface of the peripheral wall 23 abuts on the inner side of the guide portion 24, and the inserted case 20 is prevented from moving in a direction orthogonal to the insertion direction. In addition, the bottom wall 22 of the inserted case 20 presses the electrode assembly 11 in the lower case 20 in the stacking direction, and the bottom wall 22 of the case 20 is supported by the seal member 42.
その後、積み工程を繰り返して、電池モジュール10を形成する数のケース20を積み上げていく。最後のケース20の挿入口20aに蓋部材13を挿入する。このとき、ガイド部24の内側に蓋部材13の外周面が当接して、挿入された蓋部材13がその挿入方向と直交する方向に移動することが防止される。 Thereafter, the stacking process is repeated, and the number of cases 20 that form the battery module 10 are stacked. The lid member 13 is inserted into the insertion port 20a of the last case 20. At this time, the outer peripheral surface of the lid member 13 abuts on the inner side of the guide portion 24, and the inserted lid member 13 is prevented from moving in a direction orthogonal to the insertion direction.
そして、ケース20の並設方向の一端と他端の両側にエンドプレート43を配設する。各エンドプレート43に通しボルト44を挿通し、各通しボルト44にナット45を螺合して全てのケース20を並設方向に挟持しつつ一体化して、封止工程を行う。すると、並設方向一端のケース20の挿入口20aは蓋部材13で閉塞されるとともに、蓋部材13の内面がシール部材42に押し付けられ、蓋部材13とシール部材42によって挿入口20aが封止される。その他のケース20の挿入口20aは、その挿入口20aに挿入された別のケース20の底壁22によって閉塞されるとともに、底壁22の外面がシール部材42に向けて押し付けられ、底壁22とシール部材42によって挿入口20aが封止される。また、蓋部材13及び底壁22が電極組立体11を積層方向に沿って底壁22に向けて押し付け、電極組立体11には荷重がかけられる。 Then, end plates 43 are arranged on both sides of one end and the other end of the case 20 in the side-by-side direction. Through bolts 44 are inserted into the end plates 43, nuts 45 are screwed into the through bolts 44, and all the cases 20 are integrated in a parallel arrangement direction to perform a sealing process. Then, the insertion port 20 a of the case 20 at one end in the juxtaposed direction is closed by the lid member 13, the inner surface of the lid member 13 is pressed against the seal member 42, and the insertion port 20 a is sealed by the lid member 13 and the seal member 42. Is done. The insertion port 20a of the other case 20 is closed by the bottom wall 22 of another case 20 inserted into the insertion port 20a, and the outer surface of the bottom wall 22 is pressed toward the seal member 42, so that the bottom wall 22 The insertion port 20a is sealed by the sealing member 42. Moreover, the lid member 13 and the bottom wall 22 press the electrode assembly 11 toward the bottom wall 22 along the stacking direction, and a load is applied to the electrode assembly 11.
よって、通しボルト44とナット45の螺合により、全てのケース20を一体化して電池モジュール10を形成するのと同時に、各ケース20の挿入口20aが封止される。その後、各ケース20内に、各ケース20に設けられた図示しない注液孔から電解液が個別に注液されて、ケース20と電極組立体11と電解液によって二次電池が製造されるとともに、複数の二次電池を備えた電池モジュール10が製造される。 Therefore, by screwing the through bolt 44 and the nut 45, all the cases 20 are integrated to form the battery module 10, and at the same time, the insertion opening 20a of each case 20 is sealed. Thereafter, an electrolyte is individually injected into each case 20 from a not-shown injection hole provided in each case 20, and a secondary battery is manufactured by the case 20, the electrode assembly 11, and the electrolyte. A battery module 10 including a plurality of secondary batteries is manufactured.
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)電池モジュール10において、ケース20の挿入口20aには、別のケース20の底壁22側又は蓋部材13が挿入されている。そして、全てのケース20が並設方向に挟持されて一体化された状態では、各挿入口20aを囲むシール部材42は、底壁22の外面又は蓋部材13と段部23aの間に挟持され、挿入口20aをシールしている。そして、この電池モジュール10は、その製造時、並設された複数のケース20が挟持されることによって、各シール部材42が、底壁22の外面又は蓋部材13と、段部23aとの間に挟持されて挿入口20aがシールされるとともに、底壁22又は蓋部材13によって挿入口20aが閉塞される。すなわち、電池モジュール10は、複数のケース20が一体化されるときに初めて、各ケース20の挿入口20aが封止される。したがって、背景技術の電源装置のように、外装ケースを封止して電池セルを一つずつ製造し、その完成した電池セルを複数集めて一体化する場合と比べると、蓄電モジュールの生産性を向上させることができる。
According to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the battery module 10, the bottom wall 22 side or the lid member 13 of another case 20 is inserted into the insertion port 20 a of the case 20. In a state where all the cases 20 are sandwiched and integrated in the juxtaposed direction, the sealing member 42 surrounding each insertion port 20a is sandwiched between the outer surface of the bottom wall 22 or the lid member 13 and the step portion 23a. The insertion port 20a is sealed. And when this battery module 10 is manufactured, a plurality of cases 20 arranged in parallel are sandwiched so that each sealing member 42 is located between the outer surface of the bottom wall 22 or the lid member 13 and the step portion 23a. The insertion port 20a is sealed by being sandwiched between the bottom wall 22 and the lid member 13, and the insertion port 20a is closed. That is, in the battery module 10, the insertion port 20a of each case 20 is sealed only when the plurality of cases 20 are integrated. Therefore, as compared with the case of manufacturing the battery cells one by one by sealing the outer case as in the power supply device of the background art, and collecting and integrating a plurality of the completed battery cells, the productivity of the storage module is increased. Can be improved.
(2)電池モジュール10の製造時、電極組立体11の積層方向他端面を底壁22の内底面に支持させた状態では、電極組立体11の積層方向一端面は、シール部材42よりも上方に突出した位置にある。このため、ケース20の底壁22又は蓋部材13が挿入口20aに挿入され、かつ、複数のケース20が並設方向に挟持されたとき、底壁22又は蓋部材13によって電極組立体11に対し積層方向への荷重をかけることができる。このため、電池モジュール10の使用時に、電極組立体11が積層方向に膨張することを抑制することができる。 (2) When the battery module 10 is manufactured, when the other end surface in the stacking direction of the electrode assembly 11 is supported on the inner bottom surface of the bottom wall 22, the one end surface in the stacking direction of the electrode assembly 11 is higher than the seal member 42. Is in a protruding position. For this reason, when the bottom wall 22 or the lid member 13 of the case 20 is inserted into the insertion opening 20a and the plurality of cases 20 are sandwiched in the juxtaposed direction, the bottom wall 22 or the lid member 13 causes the electrode assembly 11 to On the other hand, a load in the stacking direction can be applied. For this reason, at the time of use of the battery module 10, it can suppress that the electrode assembly 11 expand | swells in a lamination direction.
(3)電池モジュール10では、電極組立体11の積層方向に底壁22が並び、挿入口20aは、電極組立体11をその積層方向に沿って挿入口20aに挿入できるように底壁22と対向する位置に形成されている。よって、電極組立体11を広い挿入口20aからケース20内に挿入することができ、その挿入作業を容易に行うことができる。 (3) In the battery module 10, the bottom wall 22 is arranged in the stacking direction of the electrode assembly 11, and the insertion port 20 a is connected to the bottom wall 22 so that the electrode assembly 11 can be inserted into the insertion port 20 a along the stacking direction. It is formed in the position which opposes. Therefore, the electrode assembly 11 can be inserted into the case 20 from the wide insertion port 20a, and the insertion operation can be easily performed.
(4)ケース20の挿入口20aは、隣り合う別のケース20の底壁22によって直接閉塞され、シール部材42は底壁22の外面によって段部23aに直接押し付けられている。このため、例えば、シール部材42を別部材を介して段部23aに押し付ける場合と比べて、部品点数を減らし、電池モジュール10の製造工程を減らして、電池モジュール10の生産性を向上させることができる。 (4) The insertion opening 20 a of the case 20 is directly closed by the bottom wall 22 of another adjacent case 20, and the seal member 42 is directly pressed against the stepped portion 23 a by the outer surface of the bottom wall 22. For this reason, for example, compared with the case where the sealing member 42 is pressed against the stepped portion 23a via another member, the number of parts can be reduced, the manufacturing process of the battery module 10 can be reduced, and the productivity of the battery module 10 can be improved. it can.
(5)電池モジュール10の各二次電池において、ケース20の挿入口20aが、シール部材42と別のケース20の底壁22で封止されている。このため、ケース20に蓋を溶接して封止する場合のように、溶接部にブローホールが形成されてしまったり、クラックが形成されてしまうことがなく、挿入口20aの封止に関しての信頼性が低下しない。また、溶接時のスパッタ飛散もなく、溶接時の熱の影響が電極組立体11に及ぶこともない。 (5) In each secondary battery of the battery module 10, the insertion opening 20 a of the case 20 is sealed with the sealing member 42 and the bottom wall 22 of the case 20. Therefore, unlike the case where the case 20 is welded and sealed, a blowhole is not formed in the welded portion or a crack is not formed, and the reliability regarding the sealing of the insertion port 20a is prevented. Sex does not decrease. Further, there is no spatter scattering during welding, and the influence of heat during welding does not reach the electrode assembly 11.
(6)シール部材42は、別のケース20の底壁22の外面によって周壁23の段部23aに直接押し付けられ、底壁22の外面と段部23aとの間に挟持されている。このため、例えば、シール部材42を別部材を介して周壁23の段部23aに押し付ける場合と比べて、部品点数を減らし、電池モジュール10の製造工程を減らして、その生産性を向上させることができる。 (6) The seal member 42 is directly pressed against the step portion 23a of the peripheral wall 23 by the outer surface of the bottom wall 22 of another case 20, and is sandwiched between the outer surface of the bottom wall 22 and the step portion 23a. For this reason, for example, compared with the case where the seal member 42 is pressed against the step portion 23a of the peripheral wall 23 via another member, the number of parts can be reduced, the manufacturing process of the battery module 10 can be reduced, and the productivity can be improved. it can.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態では、通しボルト44とナット45によって、複数のケース20を挟持しつつ一体化し、蓋部材13又は底壁22で挿入口20aを閉塞しつつシール部材42を段部23aに押し付けて各挿入口20aを封止したが、挿入口20aの封止の仕方はこれに限らない。図6に示すように、各挿入口20aに別のケース20の底壁22側を挿入するとともに、並設方向一端のケース20の挿入口20aには蓋部材13を挿入する。そして、段部23aに底壁22又は蓋部材13を支持させた状態で、周壁23又は蓋部材13と、ガイド部24とを溶接して溶接部51を形成して挿入口20aを封止してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the embodiment, the plurality of cases 20 are integrated with the through bolts 44 and the nuts 45, and the sealing member 42 is pressed against the step portion 23a while closing the insertion port 20a with the lid member 13 or the bottom wall 22. Although the insertion port 20a is sealed, the method of sealing the insertion port 20a is not limited to this. As shown in FIG. 6, while inserting the bottom wall 22 side of another case 20 into each insertion port 20a, the lid member 13 is inserted into the insertion port 20a of the case 20 at one end in the juxtaposition direction. Then, with the bottom wall 22 or the lid member 13 supported on the stepped portion 23a, the peripheral wall 23 or the lid member 13 and the guide portion 24 are welded to form a welded portion 51 to seal the insertion port 20a. May be.
このように構成しても、各ケース20の挿入口20aを溶接によって封止すると同時に、複数のケース20を一体化することができるため、全ての挿入口20aを封止すると同時に電池モジュール10が製造される。よって、二次電池を一つずつ製造し、完成した二次電池を複数集めて一体化して電池モジュールを製造する場合と比べると、その生産性を向上させることができる。 Even if comprised in this way, since the case 20 can be integrated at the same time as the insertion port 20a of each case 20 is sealed by welding, the battery module 10 is sealed at the same time as all the insertion ports 20a are sealed. Manufactured. Therefore, productivity can be improved compared with the case where a secondary battery is manufactured one by one and a plurality of completed secondary batteries are collected and integrated to manufacture a battery module.
○ 実施形態では、並設方向一端のケース20の挿入口20a以外は、別のケース20の底壁22の外面によってシール部材42を段部23aに直接押し付けつつ、挿入口20aを閉塞したが、これに限らない。図7に示すように、段部23aに支持されたシール部材42上に蓋部材46を載せ、その蓋部材46により挿入口20aを閉塞しつつ、ケース20の底壁22の外面によって蓋部材46をシール部材42に押し付けてシール部材42を段部23aに押し付けてもよい。 In the embodiment, except for the insertion port 20a of the case 20 at one end in the juxtaposed direction, the insertion port 20a is closed while directly pressing the seal member 42 against the stepped portion 23a by the outer surface of the bottom wall 22 of another case 20. Not limited to this. As shown in FIG. 7, the lid member 46 is placed on the seal member 42 supported by the step portion 23 a, and the insertion port 20 a is closed by the lid member 46, while the lid member 46 is covered by the outer surface of the bottom wall 22 of the case 20. May be pressed against the seal member 42 to press the seal member 42 against the stepped portion 23a.
このように構成した場合、蓋部材46とシール部材42で挿入口20aを確実に封止することができる。
○ 実施形態では、ケース20の周壁23を底壁22に対し垂直に立設させたが、周壁23は、底壁22に対し傾斜して立設されていてもよい。例えば、周壁23を基端側から先端側に向けて開口部が狭くなるように立設してもよい。
When configured in this manner, the insertion port 20 a can be reliably sealed by the lid member 46 and the seal member 42.
In the embodiment, the peripheral wall 23 of the case 20 is erected vertically to the bottom wall 22, but the peripheral wall 23 may be erected with respect to the bottom wall 22. For example, the peripheral wall 23 may be erected so that the opening becomes narrower from the proximal end side toward the distal end side.
○ 実施形態では、複数のケース20を、エンドプレート43で挟持して並設方向に一体化したが、複数のケース20を一体化する方法は、エンドプレート43による挟持でなくてもよい。例えば、複数のケース20全体をゴム製のバンドで取り囲んで並設方向に一体化してもよい。 In the embodiment, the plurality of cases 20 are sandwiched by the end plates 43 and integrated in the juxtaposed direction. However, the method of integrating the plurality of cases 20 may not be sandwiched by the end plates 43. For example, the entire case 20 may be surrounded by a rubber band and integrated in the juxtaposed direction.
○ 実施形態では、周壁23の先端側にガイド部24を形成したが、ガイド部24は無くてもよい。
○ 実施形態では、電極組立体11を積層型としたが、これに限らない。帯状の正極電極と負極電極との間に帯状のセパレータを介在させて、これらを捲回軸周りに渦捲き状に捲回して、電極組立体を捲回型としてもよい。
In the embodiment, the guide portion 24 is formed on the distal end side of the peripheral wall 23, but the guide portion 24 may not be provided.
In embodiment, although the electrode assembly 11 was made into the laminated type, it is not restricted to this. The electrode assembly may be a wound type by interposing a strip-shaped separator between the strip-shaped positive electrode and the negative electrode and winding them around the winding axis in a spiral manner.
○ 実施形態では、蓄電モジュールを電池モジュール10に具体化したが、これに限らず、例えば、電気二重層コンデンサ等の蓄電装置を複数並設してなる蓄電モジュールに具体化してもよい。 In the embodiment, the power storage module is embodied in the battery module 10. However, the present invention is not limited to this. For example, the power storage module may be embodied in a power storage module in which a plurality of power storage devices such as an electric double layer capacitor are arranged in parallel.
10…蓄電モジュールとしての電池モジュール、11…電極組立体、13,46…蓋部材、18…正極電極、19…負極電極、20…ケース、20a…挿入口、22…底壁、23…周壁、23a…周壁の端面としての段部、40…セパレータ、42…シール部材、46…蓋部材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Battery module as an electrical storage module, 11 ... Electrode assembly, 13, 46 ... Lid member, 18 ... Positive electrode, 19 ... Negative electrode, 20 ... Case, 20a ... Insertion port, 22 ... Bottom wall, 23 ... Perimeter wall, 23a ... a step as an end face of the peripheral wall, 40 ... a separator, 42 ... a seal member, 46 ... a lid member.
Claims (5)
前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、
前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールであって、
前記挿入口は、蓋部材又は並設方向に隣り合う別のケースの底壁によって閉塞されるとともに、複数の前記ケースは挟持部材によって並設方向に挟持されており、
前記挿入口は、環状のシール部材によって囲まれるとともに前記挟持部材による挟持によって前記シール部材が前記隣り合う別のケースの底壁又は前記蓋部材と、該底壁又は蓋部材に対向する前記周壁の端面との間に挟持されていることを特徴とする蓄電モジュール。 An electrode assembly formed in a layered manner with a separator sandwiched between a positive electrode and a negative electrode is housed in the case,
The case includes a bottom wall and a peripheral wall erected from a peripheral edge of the bottom wall, and has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall.
A plurality of cases in which the electrode assemblies are individually accommodated in a state in which the bottom walls are arranged in the stacking direction of the electrode assemblies, are arranged in parallel with the insertion port and the bottom wall being alternately positioned. Because
The insertion port is closed by a lid member or a bottom wall of another case adjacent in the juxtaposition direction, and the plurality of cases are sandwiched in the juxtaposition direction by sandwiching members,
The insertion port is surrounded by an annular seal member, and the seal member is sandwiched between the bottom wall of the other case or the lid member by the sandwiching member, and the peripheral wall facing the bottom wall or the lid member. A power storage module characterized by being sandwiched between an end surface.
前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、
前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールであって、
前記挿入口は、並設方向に隣り合う前記ケースの底壁によって閉塞されるとともに、隣り合う前記ケース同士が溶接によって接合されていることを特徴とする蓄電モジュール。 An electrode assembly formed in a layered manner with a separator sandwiched between a positive electrode and a negative electrode is housed in the case,
The case includes a bottom wall and a peripheral wall erected from a peripheral edge of the bottom wall, and has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall.
A plurality of cases in which the electrode assemblies are individually accommodated in a state in which the bottom walls are arranged in the stacking direction of the electrode assemblies, are arranged in parallel with the insertion port and the bottom wall being alternately positioned. Because
The insertion slot is closed by the bottom walls of the cases adjacent to each other in the juxtaposition direction, and the adjacent cases are joined together by welding.
前記ケースが、底壁と該底壁の周縁から立設された周壁を含むとともに、前記ケース内に連通し、かつ前記底壁に対向する挿入口を有しており、
前記電極組立体の積層方向に前記底壁が並ぶ状態で前記電極組立体を個別に収容した複数のケースが、前記挿入口と前記底壁とが交互に位置する状態で並設された蓄電モジュールの製造方法であって、
前記挿入口から前記ケース内に前記電極組立体を挿入する挿入工程と、
前記ケースの前記挿入口に別のケースの底壁側を挿入しつつ、前記ケース同士を積み重ねる積み工程と、
前記挿入口を封止しつつ前記複数のケースを並設方向に一体化する封止工程と、を有することを特徴とする蓄電モジュールの製造方法。 An electrode assembly formed in a layered manner with a separator sandwiched between a positive electrode and a negative electrode is housed in the case,
The case includes a bottom wall and a peripheral wall erected from a peripheral edge of the bottom wall, and has an insertion port that communicates with the case and faces the bottom wall.
A plurality of cases in which the electrode assemblies are individually accommodated in a state in which the bottom walls are arranged in the stacking direction of the electrode assemblies, are arranged in parallel with the insertion port and the bottom wall being alternately positioned. A manufacturing method of
An insertion step of inserting the electrode assembly into the case from the insertion port;
A stacking step of stacking the cases together while inserting the bottom wall side of another case into the insertion port of the case;
And a sealing step of integrating the plurality of cases in the side-by-side direction while sealing the insertion opening.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101646164B1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-08-08 | 주식회사 아모텍 | A method of manufacturing Super Capacitor |
US10204746B2 (en) | 2015-03-25 | 2019-02-12 | Amotech Co., Ltd. | Separation membrane for super capacitor, super capacitor comprising same, and manufacturing method therefor |
-
2012
- 2012-09-06 JP JP2012196388A patent/JP2014053152A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101646164B1 (en) * | 2015-03-25 | 2016-08-08 | 주식회사 아모텍 | A method of manufacturing Super Capacitor |
US10204746B2 (en) | 2015-03-25 | 2019-02-12 | Amotech Co., Ltd. | Separation membrane for super capacitor, super capacitor comprising same, and manufacturing method therefor |
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