JP2018509745A - 電気コネクタ及びそれを含むバッテリ - Google Patents

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Abstract

本開示は、電気コネクタ及びそれを含むバッテリを開示する。前記コネクタは、引き出しシートと、前記引き出しシートに溶接された複数の接続シートと、を含む。各接続シートが、少なくとも2つの溶接部分を含み、前記引き出しシート及び各接続シートが別々のパーツである。本開示に係る電気コネクタは、溶接に便利であり、構造が単純で、加工費が安価で、構造が安定且つ信頼性があり、安全性が高い。【選択図】図2

Description

関連出願の相互参照
本願は、その開示内容の全体を参照によって援用する、2015年3月31日に中華人民共和国の中国国家知識産権局(SIPO)に出願の中国特許出願第201520188443.8号に対する優先権及び利益を主張するものである。
本開示は、バッテリの分野に関し、より詳細には、電気コネクタ及びそれを含むバッテリに関する。
従来の技術においては、複数の巻芯、カバープレートの電極端子を含むバッテリは、電気コネクタを介して、巻芯のタブに接続されている。前記電気コネクタは、図1に示されるように、一体的に形成され、局所的に薄くされ、ねじられ、複数の溶接部分を形成する。前記溶接部分は、超音波溶接を介して、前記タブに溶接される。超音波溶接のプロセスの間、溶接ヘッドは、広いスペースを占めることがあり、そのことが、前記複数の巻芯が備えられていると隣接するタブへの妨害を引き起こすことがある。したがって、前記電気コネクタと前記タブとの間の溶接は、不便であり、溶接の質に影響を及ぼすことがある。更に、電気コネクタを局所的に薄くし、ねじるプロセスのコストは、非常に高い。また、薄くし、ねじった部分は、複雑な構造、集中的な圧力、不十分な流量、及び高い電流密度を有する。言い換えれば、電気コネクタは、不十分な構造安定性を示すだけではなく、高い率で充放電されている間、高い温度を示す。それによって、システムの安定性を壊し、安全性の問題を引き起こすことがある。
本開示は、上記問題の少なくとも1つをある程度解決することを図る。
したがって、本開示によって、電気コネクタが提供され、溶接の利便性、単純な構造、安価な加工費、安定で信頼できる構造、高い安全性など複数の利点を有する。
上記電気コネクタを含むバッテリも提供される。
本開示の第1の態様の実施形態は、電気コネクタを提供する。前記電気コネクタは、引き出しシートと、前記引き出しシートに溶接された複数の接続シートと、を含み、各接続シートは、少なくとも2つの溶接部分を含み、前記引き出しシート及び各接続シートが別々のパーツである。
本開示の実施形態に係る電気コネクタは、溶接の利便性、単純な構造、安価な加工費、安定で信頼できる構造、高い安全性など複数の利点を有する。
更に、本開示に係る電気コネクタは、下記に示されるように、追加の技術的特徴を有することができる。
各接続シート及び前記引き出しシートのそれぞれは、一体的に成形される。
幾つかの実施形態においては、前記引き出しシートは、湾曲部を含み、前記湾曲部の厚みは、前記引き出しシートの残りの部分の厚み以上である
幾つかの実施形態においては、前記引き出しシートは、水平部分と、前記水平部分に接続された複数の垂直部分と、を含む。
幾つかの実施形態においては、前記複数の接続シートは、それぞれ前記複数の垂直部分に溶接されている。
幾つかの実施形態においては、各垂直部分は、その中間部分に緩衝部分を含み、前記緩衝部分は、タブと一致させるために用いられる。
幾つかの実施形態においては、各垂直部分は、その端にアーク移行部分を含む。
幾つかの実施形態においては、各垂直部分は、前記水平部分から離れたアーク端を含む。
幾つかの実施形態においては、各接続シートは、その端で、アーク移行部分と共に構成される。
幾つかの実施形態においては、各接続シートは、実質的にU字型の水平断面を有し、各接続シートは、垂直接続枝部と、前記垂直接続枝部に接続され、前記引き出しシートに溶接されている第1の垂直枝部と、前記垂直接続枝部に接続され、前記第1の垂直枝部から離間した第2の垂直枝部と、を含む。
幾つかの実施形態においては、前記第1の垂直枝部及び前記第2の垂直枝部は、2つの溶接部分を形成するように構成される。
幾つかの実施形態においては、各接続シートは、実質的にU字型の垂直断面を有し、各接続シートが、水平接続枝部と、前記水平接続枝部に接続され、前記引き出しシートに溶接されている第3の垂直枝部と、前記水平接続枝部に接続され、前記第3の垂直枝部から離間した第4の垂直枝部と、を含む。
幾つかの実施形態においては、前記第3の垂直枝部及び前記第4の垂直枝部は、2つの溶接部分を形成するように構成される。
幾つかの実施形態においては、各接続シートは、水平支持枝部を更に含み、前記水平支持枝部は、前記水平接続枝部から離れた前記第4の垂直枝部の端に接続され、前記第3の垂直枝部に向かって延びている。
幾つかの実施形態においては、前記水平支持枝部は、アーク移行部分で、前記第4の垂直枝部と接続されている。
幾つかの実施形態においては、2つの接続シートが備えられ、各接続シートは、2つの溶接部分を含む。
本開示の第2の態様の実施形態は、バッテリを提供する。前記バッテリは、収容チャンバを内部に画定するシェルと、前記シェルに装着され、前記収容チャンバを封止するように構成され、その上に形成された電極端子を有するカバープレートと、前記収容チャンバに受容される複数の巻芯と、本開示の第1の態様に係る電気コネクタと、を含む。前記電気コネクタは、前記収容チャンバに受容され、前記引き出しシートは、前記電極端子と接続されている。
幾つかの実施形態においては、各巻芯に、タブが備えられ、各接続シートは、前記溶接部分によって、少なくとも2つの巻芯のタブに溶接されている。
本開示に係るバッテリは、製造の利便性、安価なコスト、安全で信頼できる性能など複数の利点を有する。
タブ及び前記引き出しシートに溶接された接続シートは、別々の部品である。それによって、前記接続シートは、最初に前記タブに溶接されることができ、その後前記引き出しシートは、前記接続シートに溶接されることができる。それによって、溶接プロセスの間、溶接ヘッドが、隣接するタブを妨げず、溶接を容易にし、タブに対する損傷を防ぐことを保証することができる。
本開示の実施形態の更なる態様及び利点は、一部は以下の説明に記載され、一部は以下の説明から明らかとなり、又は本開示の実施形態の実施から理解されるであろう。
本開示の実施形態のこれら及びその他の態様及び利点は、添付された図面を参照してなされる下記の記載から明らかとなり、より容易に理解されるであろう。
図1は、従来の電気コネクタの概略図である。 図2は、本開示の実施形態に係る電気コネクタの概略図である。 図3は、本開示の他の実施形態に係る電気コネクタの概略図である。 図4は、本開示の実施形態に係るバッテリの概略図である。
本開示の実施形態を詳細に記載する。同じ又は類似のエレメント及び同じ又は類似の機能を有するエレメントは、記載中で参照番号のように示される。図面を参照して本明細書中に記載された実施形態は、説明的であり、例示的であるが、一般的には、本開示を理解するために使用される。実施形態は、本開示を制限するために解釈されないものとする。
本開示の実施形態に係る電気コネクタ40は、下記図面を参照して記載される。
図2〜図4に示されるように、前記電気コネクタ40は、引き出しシート100及び複数の接続シート200を含む。
前記複数の接続シート200は、前記引き出しシート100に溶接され、前記引き出しシート及び前記複数の接続シートは、別々のパーツである。即ち、前記電気コネクタは、一体化された部品ではない。各接続シート200は、前記タブに溶接されるように構成される少なくとも2つの溶接部分210を含む。
本開示の電気コネクタ40によれば、前記引き出しシートは、前記複数の接続シート200に溶接され、各接続シート200は、少なくとも2つの溶接部分210を含む。即ち、各接続シート200は、少なくとも2つのタブに溶接されることができ、それによって前記電気コネクタ40は、任意の個数の巻芯の間の接続に適用されることができる(不図示)。更に、前記引き出しシート100及び前記接続シート200を一体化されていない部品に設計することで、前記接続シート200の前記溶接部分210の延伸方向は、タブの延伸方向と同じとすることができる。それによって、前記電気コネクタ40上で局所的に薄くし、ねじるプロセスを実行する必要がない。即ち、本開示に係る電気コネクタは、薄く、ねじられた構造を含まず、前記電気コネクタ40の構造を簡略化し、一方では、前記電気コネクタ40の加工費を削減することができる。また一方では、溶接プロセス中の前記電気コネクタ40の弱い部分に対する衝撃を回避し、電気コネクタが壊れることを防止し、前記電気コネクタ40の流量を改善し、高い局所的温度を回避し、安全性を改善することができる。
また、前記電気コネクタ40は、一体化されていない構造である。したがって、溶接プロセスの間、前記接続シート200は、最初にタブに溶接されることができ、その後前記引き出しシート100は、前記接続シート200に溶接されることができる。それによって、超音波溶接の難易度を減らし、生産効率を改善し、溶接の質を保証することができる。
したがって、本開示に係る電気コネクタ40は、溶接の利便性、単純な構造、安価な加工費、安定で信頼できる構造、高い保証など複数の利点を示す。
本開示の実施形態に係る電気コネクタ40は、図面を参照して詳細に記載される。
ある実施形態においては、図2〜図4に示されるように、前記電気コネクタ40は、引き出しシート100及び複数の接続シート200を含む。
幾つかの実施形態においては、2つの接続シート200が備えられ、各接続シート200は、2つの溶接部分210を含み、4つの芯の溶接に非常に好適である。4つの芯(第1の芯、第2の芯、第3の芯、及び第4の芯を含む)がバッテリに組み込まれると、芯間の距離は、非常に小さく、前記芯は、溶接プロセスの間、タブに対する損傷なく、しっかりと溶接される必要がある。本開示に係る電気コネクタ40の引き出しシート100及び前記複数の接続シート200は、別々のパーツであるので、2つの接続シート200は、最初に、それぞれ2つの芯(即ち、前記第1の芯及び前記第2の芯)のタブに溶接されることができ、溶接は、2つの前記接続シート200の前記溶接部分210(即ち前記第2の垂直枝部250又は前記第4の垂直枝部280)に適用される。その後、前記2つの芯(即ち、前記第1の芯及び前記第2の芯)は、共に重ねられることができ、2つの前記接続シート200は、それぞれ、前記2つの芯の外側に配置される。また、上記2つの芯(即ち、前記第1の芯及び前記第2の芯)のそれぞれは、その外側に他の芯(即ち、前記第3の芯又は前記第4の芯)と更に重ねられ、更に重ねられた芯(即ち、前記第3の芯又は前記第4の芯)のタブは、各接続シート200の他の溶接部分210(即ち、前記第1の垂直枝部240又は前記第3の垂直枝部270)に溶接されることができる。その後、前記引き出しシート100は、2つの前記接続シート200にも延び、2つの前記接続シート200の他の溶接部分210(即ち、前記第1の垂直枝部240又は前記第3の垂直枝部270)に溶接されることができる。前記溶接ヘッドは、溶接プロセスの間、隣接するタブを妨げず、それによって溶接を容易にし、タブに対する損傷を回避する。
幾つかの実施形態においては、前記接続シート200及び前記引き出しシート100のそれぞれは、一体化して形成されることができる。幾つかの実施形態においては、前記引き出しシート100及び前記接続シート200は、スタンピング成形によって作製されることができ、それによって前記引き出しシート100及び前記接続シート200の製造プロセスを単純化し、前記引き出しシート100及び前記接続シート200の構造安定性及び性能安定性を改善することができる。
幾つかの実施形態においては、前記引き出しシート100は、湾曲部を含む。また、前記湾曲部の厚みは、前記引き出しシート100の残りの部分の厚み以上である。言い換えれば、前記引き出しシート100の前記湾曲部は、屈曲及び厚化によって形成され、損失なく前記引き出しシート100の前記湾曲部の強度及び流量を確保することができ、安全性を更に改善する。
幾つかの実施形態においては、図2及び図3に示されるように、前記引き出しシート100は、水平部分110及び複数の垂直部分120を含み、図中、垂直方向は、矢印Aによって表される。前記水平部分110は、バッテリカバープレートの電極端子と接続させるために用いられる。前記複数の垂直部分120は、前記水平部分110と接続され、その後各接続シート200は、各垂直部分120に溶接される。したがって、前記複数の垂直部分120は、前記複数の接続シート200と前記水平部分110とを接続させることができ、それによって前記接続シート200の位置は、タブへの溶接に好適である。
幾つかの実施形態においては、図2及び図3に示されるように、各垂直部分120は、その中間部分に緩衝部分130を含み、前記緩衝部分130は、アーク形など、タブの形状と一致する形状を有する。各垂直部分120の上部及び下部を、前記緩衝部分130を介して、水平方向にずらすことができる。したがって、一方で前記垂直部分120は、タブに近接して配列され、一方では各緩衝部分130の形状は、芯の圧縮されていない部分の形状と一致する。それによって、前記芯の位置を制限し、前記芯の動作を防止する。
幾つかの実施形態においては、図2に示されるように、各垂直部分120は、その端に、アーク移行部分(即ち、前記第1のアーク移行部分121)を含み、振動している間、前記芯が前記垂直部分120によって損傷されることから防止することができる。幾つかの実施形態においては、各接続シート200は、また、その端にアーク移行部分(即ち、前記第2のアーク移行部分220)と共に構成され、振動している間、前記芯が前記接続シート200によって損傷されることから防止することができる。
幾つかの実施形態においては、図2に示されるように、各垂直部分120は、前記水平部分110から離れたアーク端122を含む。前記アーク端122は、組み立ての目印として用いられることができ、組み立てを容易にする。
幾つかの実施形態においては、図2に示されるように、各接続シート200は、実質的にU字型の水平断面を有する。幾つかの実施形態においては、各接続シートは、垂直接続枝部230、第1の垂直枝部240、及び第2の垂直枝部250を含む。前記垂直接続枝部230、前記第1の垂直枝部240、及び前記第2の垂直枝部250は、前記引き出しシート100の前記垂直部分120の外側に位置される。前記第1の垂直枝部240及び前記第2の垂直枝部250は、それぞれ前記垂直接続枝部230の2つの側端に接続され、互いに離間していて、前記第1の垂直枝部240は、前記引き出しシート100の前記垂直部分120に溶接されていて、前記1の垂直枝部240及び前記第2の垂直枝部250は、それぞれ2つの溶接部分210を形成するように構成される。言い換えれば、前記第1の垂直枝部240は、前記引き出しシート100及びタブに溶接され、前記第2の垂直枝部250は、タブにのみ溶接される。したがって、前記引き出しシート100及び前記接続シート200によって占められるスペースは、重ねられることができ、前記電気コネクタ40によって占められるスペースを大きく削減し、バッテリ容量を最大にすることができる。
他の実施形態においては、図3に示されるように、各接続シート200は、実質的にU字型の垂直断面を有する。幾つかの実施形態においては、各接続シート200は、水平接続枝部260、第3の垂直枝部270、及び第4の垂直枝部280を含む。前記第3の垂直枝部270及び前記第4の垂直枝部280は、前記引き出しシート100の前記垂直部分120の外側に位置され、前記水平接続枝部260は、前記引き出しシート100の前記垂直部分120の下に位置される。前記第3の垂直枝部270及び前記第4の垂直枝部280は、それぞれ、前記水平接続枝部260の2つの端に接続され、互いに離間している。前記第3の垂直枝部270は、前記引き出しシート100の前記垂直部分120に溶接され、前記第3の垂直枝部270及び前記第4の垂直枝部280は、それぞれ、2つの溶接部分210を形成するように構成される。言い換えれば、前記第3の垂直枝部270は、前記引き出しシート100及びタブに溶接され、前記第4の垂直枝部280は、タブにのみ溶接される。したがって、前記引き出しシート100及び前記接続シート200によって占められるスペースは、重ねられることができ、前記電気コネクタ40によって占められるスペースを大きく削減し、バッテリ容量を最大にすることができる。
幾つかの実施形態においては、図3に示されるように、各接続シート200は、更に水平支持枝部290を含む。前記水平支持枝部290は、前記水平接続枝部260から離れた前記第4の垂直枝部280の端に接続され、前記第3の垂直枝部270に向かって延びている。前記水平支持枝部290は、アーク移行部分を有し、前記第4の垂直枝部280と接続している。上記構造によって、前記接続シート200は、タブが傷ついたり、変形することから防止されることができる。
本開示の実施形態に係るバッテリ1は、下記図面を参照して記載される。
図4に示されるように、本開示に係るバッテリ1は、シェル10、カバープレート20、複数の巻芯、及び電気コネクタを含む。
前記シェル10は、収容チャンバ11を内部に画定する。前記カバープレート20は、前記シェル10に装着され、前記収容チャンバ11を封止するように構成される。前記カバープレート20は、その上に形成される電極端子を有し、図面では示されていない。前記複数の巻芯は、前記収容チャンバ11に受容される。前記電気コネクタは、本開示の実施形態に係る電気コネクタ40である。前記電気コネクタ40は、前記収容チャンバ11に受容され、前記引き出しシート100は、前記電極端子と接続される。幾つかの実施形態においては、各巻芯に、タブ30が備えられ、各接続シート200は、前記溶接部分210によって、少なくとも2つの巻芯の前記タブ30に溶接される。
本開示に係る電気コネクタ40を有する本開示に係るバッテリ1は、製造の利便性、安価なコスト、安全で信頼できる性能など複数の利点を有する。
本開示の実施形態に係るバッテリ1の他の構造及び操作は、当業者には知られており、本明細書中では詳細に記載しない。
本明細書においては、「中心」、「長軸方向」、「横方向」、「長さ」、「幅」、「厚み」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「垂直」、「水平」、「上部」、「底部」、「内側」、「外側」、「時計回り」、及び「反時計回り」等の用語は、以下に記載するか又は図面に示す配向を指すものと解釈すべきであることを理解すべきである。これら相対的な用語は、説明の便宜上用いるものであり、本開示が特定の配向で構成されたり動作したりすることを必要とするものではなく、本開示を制限するために解釈されないものとする。
更に、「第1」及び「第2」等の用語は、本明細書において説明の目的で使用されるものであり、相対的な重要性又は意義を示唆又は意味するものでも、指定の技術的機構の数を意味するものでもない。このことから、「第1」及び「第2」によって規定される機構は、1以上のこの機構を含み得る。本開示の説明において、特に指定しない限り、「複数の」とは、少なくとも2つ(例えば、2、3など)を意味する。
本開示においては、特段の記載又は制限がない限り、「装着された」、「支持された」、「接続された」、及び「結合された」などの用語は、広く用いられ、例えば、永久的な接続、着脱可能な接続、又は一体された接続などを包含し;機械的又は電気的装着、接続、結合;直接的な結合又は仲介物を介した間接的な結合も、2つの部品の内部の装着、接続、及び結合であることができ、本開示の詳細な実施形態によって、当業者によって理解されうる。
本発明においては、特段の記載又は制限がない限り、第2の部分の「上」又は「下」に配置された第1の部分は、第1の部分及び第2の部分が直接接触していることを含み、第1の部分及び第2の部分が、直接接していないが、その間に追加の部分を通していることも含む。更に、第2の部分の「上」、「頂部」、及び「上方」に位置する第1の部分は、第2の部分の上に直接的に及び/又は斜めに位置する第1の部分を含む、又は単に、第1の部分の水平高さが、第2の部分の水平高さよりも高いことを示す。第2の部分の「下」、「下部」、及び「下方」に位置する第1の部分は、第2の部分の下に直接的に及び/又は斜めに位置する第1の部分を含む、又は単に、第1の部分の水平高さが、第2の部分の水平高さよりも低いことを示す。
「1つの実施形態」、「幾つかの実施形態」、「実施形態」、「具体的な例」、又は「幾つかの例」など本明細書中の参照は、実施形態又は例に関連して記載される特定の部分、構造、材料、又は特徴が本開示の少なくとも1つの実施形態又は例中に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な場所で記載される表現の出現は、必ずしも本開示の実施形態又は例と同じものを意味しているわけではない。更に、特定の部分、構造、材料、又は特徴は、1つ以上の実施形態又は例において任意の好適な方法で組み合わせてもよい。
説明的な実施形態を示し、記載してきたが、上記実施形態は、説明的であり、本開示を限定するように解釈することができないこと、及び、実施形態について、本開示の範囲から逸脱することなく、変更、代替、及び改変を行うことができることが当業者によって理解されよう。
1 バッテリ
10 シェル
11 収容チャンバ
20 カバープレート
30 タブ
40 電気コネクタ
100 引き出しシート
110 水平部分
120 垂直部分
121 第1のアーク移行部分
122 アーク端
130 緩衝部分
200 接続シート
210 溶接部分
220 第2のアーク移行部分
230 垂直接続枝部
240 第1の垂直枝部
250 第2の垂直枝部
260 水平接続枝部
270 第3の垂直枝部
280 第4の垂直枝部
290 水平支持枝部

Claims (18)

  1. 引き出しシートと、
    前記引き出しシートに溶接された複数の接続シートと、
    を含む電気コネクタであって、
    各接続シートが、少なくとも2つの溶接部分を含み、
    前記引き出しシート及び各接続シートが別々のパーツであることを特徴とする電気コネクタ。
  2. 前記引き出しシート及び各接続シートのそれぞれが、一体的に成形される請求項1に記載の電気コネクタ。
  3. 前記引き出しシートが、湾曲部を含み、前記湾曲部の厚みが、前記引き出しシートの残りの部分の厚み以上である請求項1から2のいずれかに記載の電気コネクタ。
  4. 前記引き出しシートが、
    水平部分と、
    前記水平部分に接続された複数の垂直部分と、
    を含む請求項1から3のいずれかに記載の電気コネクタ。
  5. 前記複数の接続シートが、前記複数の垂直部分にそれぞれ溶接される請求項4に記載の電気コネクタ。
  6. 各垂直部分が、その中間部分に緩衝部分を含み、前記緩衝部分がタブと一致させるために用いられる請求項4から5のいずれかに記載の電気コネクタ。
  7. 各垂直部分が、その端にアーク移行部分を含む請求項4から6のいずれかに記載の電気コネクタ。
  8. 各垂直部分が、前記水平部分から離れたアーク端を含む請求項4から7のいずれかに記載の電気コネクタ。
  9. 各接続シートが、その端で、アーク移行部分と共に構成される請求項1から8のいずれかに記載の電気コネクタ。
  10. 各接続シートが、実質的にU字型の水平断面を有し、各接続シートが、
    垂直接続枝部と、
    前記垂直接続枝部に接続され、前記引き出しシートに溶接されている第1の垂直枝部と、
    前記垂直接続枝部に接続され、前記第1の垂直枝部から離間した第2の垂直枝部と、を含む請求項1から9のいずれかに記載の電気コネクタ。
  11. 前記第1の垂直枝部及び前記第2の垂直枝部が、2つの溶接部分を形成するように構成される請求項10に記載の電気コネクタ。
  12. 各接続シートが、実質的にU字型の垂直断面を有し、各接続シートが、
    水平接続枝部と、
    前記水平接続枝部に接続され、前記引き出しシートに溶接されている第3の垂直枝部と、
    前記水平接続枝部に接続され、前記第3の垂直枝部から離間した第4の垂直枝部と、を含む請求項1から9のいずれかに記載の電気コネクタ。
  13. 前記第3の垂直枝部及び前記第4の垂直枝部が、2つの溶接部分を形成するように構成される請求項12に記載の電気コネクタ。
  14. 各接続シートが、水平支持枝部を更に含み、前記水平支持枝部が、前記水平接続枝部から離れた前記第4の垂直枝部の端に接続され、前記第3の垂直枝部に向かって延びている請求項12に記載の電気コネクタ。
  15. 前記水平支持枝部が、アーク移行部分で、前記第4の垂直枝部と接続されている請求項14に記載の電気コネクタ。
  16. 2つの接続シートが備えられ、各接続シートが2つの溶接部分を含む請求項1から15のいずれかに記載の電気コネクタ。
  17. 収容チャンバを内部に画定するシェルと、
    前記シェルに装着され、前記収容チャンバを封止するように構成され、その上に形成された電極端子を有するカバープレートと、
    前記収容チャンバに受容される複数の巻芯と、
    請求項1から16のいずれかに記載の電気コネクタと、
    を含むバッテリであって、
    前記電気コネクタが前記収容チャンバに受容され、前記引き出しシートが前記電極端子と接続されていることを特徴とするバッテリ。
  18. 各巻芯にタブが備えられ、前記電気コネクタの各接続シートが、前記溶接部分によって、少なくとも2つの巻芯のタブに溶接されている請求項17に記載のバッテリ。
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