JP2019133905A - トップカバープレートと二次電池 - Google Patents

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Abstract

【課題】トップカバープレートと二次電池の提供。【解決手段】本体部11と第1凸部12を備え、本体部11の外周は第1外面、第2外面、及び第1外面と第2外面を接続する、曲面である第3外面113を備える。第1凸部12は本体部11の下側に設けられ、第3外面113の底端から下方へ延在する第4外面を備え、第4外面は第3外面113に対して内方へ傾斜するトップカバープレート1。二次電池はトップカバープレート1とハウジング2を備え、ハウジング2は頂部に開口を有し、開口の形状が本体部11の外周形状にマッチングし、トップカバープレート1はハウジング2の前記開口に設けられ、トップカバープレート1の本体部11はハウジング2の内壁に固定されている。トップカバープレート1の第1凸部12はハウジング内に収容され、第1凸部12の第4外面とハウジング2の内壁との間に隙間があり、前記隙間の寸法が上方から下方まで徐々に大きくなる。【選択図】図2

Description

本発明は、電池分野に関し、特にトップカバープレート及び二次電池に関する。
現在よく用いられる動力電池は、通常アルミニウム合金ハウジングとプラスチックハウジングが用いられている。動力電池のエネルギー密度を高めるために、通常ハウジングの厚みを減少するが、ハウジングの厚みが薄いと剛度が小さくなるため、ハウジングの開口が内方へ収縮(図11を参照し、図に示す点線が開口収縮後の形状を示す)する。特に射出成形後のプラスチックハウジングは、アルミニウム合金ハウジングよりも剛度が小さく、余剰応力も作用するため、プラスチックハウジングの開口が内方へ収縮することがより深刻になる。動力電池のトップカバープレート及びハウジングを実装する際、ハウジングの開口が収縮しており、トップカバープレートがハウジングに挿入されにくいため、トップカバープレートとハウジングの実装難易度が大きくなり、実装効率が低下してしまう。
従来技術における問題に鑑みて、本発明は、トップカバープレートとハウジングの実装難易度を低下させて実装効率を向上させることが可能なトップカバープレートと二次電池を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、第1態様において、本発明がトップカバープレートを提供し、当該トップカバープレートが本体部と第1凸部とを備える。本体部の外周が第1外面、第2外面及び第1外面と第2外面を接続する第3外面を備え、第3外面が曲面である。第1凸部が本体部の下側に設けられ、且つ第3外面の底端から下方へ延在する第4外面を備え、第4外面が第3外面に対して内方へ傾斜する。
上記目的を達成するために、第2態様において、本発明が二次電池を提供し、当該二次電池が本発明第1態様に記載のトップカバープレート及びハウジングを備える。ハウジングが頂部において開口を有し、開口の形状が本体部の外周形状にマッチングし、トップカバープレートがハウジングの開口に設けられ、且つトップカバープレートの本体部がハウジングの内壁に固定されている。トップカバープレートの第1凸部がハウジング内に収容され、且つ第1凸部の第4外面とハウジングの内壁との間に隙間があり、前記隙間の寸法が上方から下方へ徐々に大きくなる。
本発明の有益な効果は以下のとおりである。ハウジングとトップカバープレートを実装する際、第4外面が第3外面に対して内方へ傾斜するため、ハウジングの開口が縮小しても、第1凸部が開口内に挿入可能である。第1凸部に挿入後、トップカバープレートが下方へ移動するにつれて、第4外面がハウジングの内壁に接触してハウジングの内壁に外向きの付勢力を加え、内壁が付勢力によって徐々に外方へ開き、ハウジングの開口も徐々に大きくなる。第1凸部が完全にハウジング内に進入すると、第1凸部がハウジングの開口を完全に拡張させ、引き続きトップカバープレートを下方へ移動させると、トップカバープレートの本体部が直接開口内に挿入することができる。従って、本発明の二次電池は、トップカバープレートとハウジングの実装難易度を低下させ、実装効率を向上させることができる。
本発明にかかる二次電池を示す模式図である。 本発明にかかる二次電池の分解図であり、ここで、電極アセンブリを省略する。 本発明にかかる二次電池のトップカバープレートを示す模式図である。 図3に示す点線ブロックで示す部分の拡大図である。 本発明にかかる二次電池の断面図である。 図5に示す点線ブロックで示す部分の拡大図である。 本発明にかかる二次電池のもう1つの断面図である。 図7に示す点線ブロックで示す部分の拡大図である。 本発明にかかるトップカバープレートの実施例を示す模式図である。 本発明にかかるトップカバープレートのもう1つの実施例の模式図である。 ハウジングの開口を示す模式図であり、ここで、点線はトップカバープレートを実装する前のハウジングの開口を示す模式図であり、実線はトップカバープレートを実装した後のハウジングの開口を示す模式図である。 トップカバープレートの実装中に本発明のハウジングの開口の模式図である。 トップカバープレートの実装中に本発明にかかるハウジングの開口のもう1つの模式図である。 本発明にかかるトップカバープレートの第3外面と第4外面を示す模式図である。
以下、図面を参照しながら、本発明のトップカバープレートと二次電池について詳しく説明する。
まず、本発明の第1態様にかかるトップカバープレートについて説明する。
図1乃至図14を参照すると、本発明にかかるトップカバープレート1が本体部11と第1凸部12とを備える。本体部11の外周は、第1外面111、第2外面112、及び、第1外面111と第2外面112を接続する第3外面113を備え、第3外面113が曲面である。第1凸部12は、本体部11の下側に設けられ、且つ第3外面113の底端から下方へ延在する第4外面121を備え、第4外面121が第3外面113に対して内方へ傾斜する。
第3外面113が上下方向Zに平行する曲面であることが望ましい。具体的に図14を参照すると、第3外面113は、第1母線L2が軸線L1周りに回転することにより形成することができ、第1母線L2と軸線L1が上下方向Zに平行する。好ましくは、第1母線L2が軸線L1周りに回転する角度が90°である。第1外面111と第2外面112が、上下方向Zに平行する平面である。さらに、第3外面113は、第1外面111及び第2外面112にそれぞれ接している。
トップカバープレート1が二次電池の一つの部材である。具体的に、トップカバープレート1が二次電池のハウジング2に実装される。トップカバープレート1の本体部11がハウジング2に開口に挿入してハウジング2の内壁21に固定することができる。本体部11がハウジング2に挿入されている際に、第3外面113は、内壁21のコーナー部に固定されている。
第3外面113と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインは円弧であり、且つ円弧の半径が1mm〜10mmである。第3外面113は、通常本体部11にフィレット加工を施すことにより形成することができる。ハウジング2の成形中に、内壁21のコーナー部が通常フィレットとして設定されている。トップカバープレート1とハウジング2との実装のシール性を保証するために、第3外面113と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインを円弧とし、且つ円弧の半径を内壁21のフィレットの半径以下にする。
トップカバープレート1の本体部11をハウジング2に挿入した後、レーザでハウジング2の外側に照射することにより、ハウジング2と本体部11を一体に溶接する。トップカバープレート1とハウジング2のレーザによる溶接中に、レーザが第3外面113に移動すると、レーザの焦点のデフォーカス量が円弧に沿って変化する。これによって、溶接の効果に影響する。円弧の半径を1mm〜10mmとすると、溶接面のデフォーカス量がレーザによる溶接效果に影響しないため、溶接面の気密性と強度を保証する。
図9、図10及び図14を参照すると、第4外面121と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインの長さは、上方から下方まで徐々に減少する。第1凸部12がハウジング2に挿入中に、第4外面121がハウジング2の内壁21に接触し、第1凸部12が下方へ移動するにつれて、第1凸部12のハウジング2に対する支持力も徐々に大きくなる。第4外面121と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインの長さは、上方から下方まで減少するため、第1凸部12が下方へ移動するにつれて、第4外面121がハウジング2の内壁21に接触する面積も徐々に大きくなる。これにより、支持力が大きすぎることによる第1凸部12の変形を防止することができる。
第4外面121と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインは、円弧である。具体的に、第4外面121は、第2母線L3が軸線L1周りに回転することにより形成することができ、且つ第2母線L3の頂端が第1母線L2の底端に接続されている。第2母線L3が第1母線L2に対して内方へ傾斜する。言い換えると、第2母線L3が軸線L1に向かって傾斜するため、形成される第4外面121が第3外面113に対して内方へ傾斜する。第2母線L3と軸線L1とでなされる夾角が5°〜45°である。同様に、第2母線L3が軸線L1周りに回転する角度が90度である。
トップカバープレート1の本体部11が四角形の平板であってもよい。具体的に、図9及び図10と参照すると、第1外面111が2つあり、第2外面112が2つあり、第1外面111と第2外面112が本体部11の外周に交互に設置され、隣接する第1外面111と第2外面112との間にいずれも第3外面113が設置され、各第3外面113が本体部11のコーナー部に位置し、各第3外面113の底端が対応する1つの第4外面121に接続されている。言い換えると、第3外面113が4つある。第3外面113は前記平板にフィレット加工を施すことにより形成することができる。各第3外面の底端が対応する1つの第4外面121に接続されているため、第4外面121が4つあり、対応的に、第1凸部12が4つあり、且つそれぞれ本体部11の4つのコーナー部に形成されている。好ましくは、前記2つの第1外面111が横方向Xに垂直し、前記第2外面112が縦方向Yに垂直する。図13及び図14を参照すると、4つの第1凸部12が内壁21の4つのコーナー部に作用する。第1凸部12が内壁21のコーナー部に付勢力を加えるとき、前記付勢力が2つの方向における分力F1とF2に分解することができる。これにより、ハウジング2の開口全体をより容易に押し広げることができる。第1凸部12の第4外面121が内壁21の他の位置に作用すると、単一方向の付勢力のみを発生するため、ハウジング2の開口が一部の領域において押し広げられやすい。好ましくは、第1凸部12の数が内壁21のコーナー部の数と一致する必要がある。第1凸部12の数が内壁21のコーナー部の数より少ないとき、ハウジング2の開口が一部の領域のみにおいて押し広げられる。これによって、トップカバープレート1の本体部11がハウジング2の開口に挿入しにくくなる。
図3及び図4を参照すると、トップカバープレート1が、本体部11の下側に設けられる第2凸部13をさらに備え、第2凸部13が、第1外面111の底端から下へ延在する第5外面131を有し、第5外面131が第1外面111に対して内方へ傾斜する。第2凸部13が縦方向Yの端部に沿って第1凸部12に接続され、且つ第2凸部13の第5外面131が第1凸部12の第4外面121に接続されている。第5外面131が平面であり、第5外面131が第4外面121と交差する線が第2母線L3としてもよい。第2母線L3と軸線L1とでなされる夾角が第5外面131と軸線L1とでなされる夾角に等しい。好ましくは、第2凸部13が縦方向Yの両端に沿ってそれぞれ2つの第1凸部12に接続され、且つ第2凸部13の第5外面131が2つの第1凸部12の第4外面121に接続されている。相対的に、第1外面111の延在する長さが第2外面112の延在する長さよりも小さい。図11を参照すると、一般的に、ハウジング2が自然な状態にあるとき、ハウジング2が横方向Xに沿って延在する長い壁が縦方向Yに沿って延在する短い壁よりも内方へ収縮する。図12を参照すると、第1凸部12がハウジング2に挿入中に、ハウジング2の長い壁は、大きな程度まで引き伸ばされる必要があるため、第1凸部12の受ける横方向Xに沿う付勢力(即ち、図12にF2の反対の力)が大きい。第2凸部13が一部の横方向Xに沿う付勢力を受けることができる。これにより、第1凸部12が折り曲げて変形することを効果的に防止する。
図9を参照すると、本体部11の底面に上へ凹む凹溝114が設けられている。凹溝114でトップカバープレート1の重量を減少し、電池の内部空間を節約することができる。これにより、エネルギー密度を向上させる。凹溝114の周壁にリブ板が設置されてもよい。これにより、トップカバープレート1の強度を高める。無論、代わりに、図10に示すように、本体部11が中実構造であってもよい。
図2乃至図4を参照すると、トップカバープレート1は、本体部11に設けられ、且つ外方へ凸む第3凸部14をさらに有する。第3凸部14は、第1外面111、第2外面112及び第3外面113から外方へ延在する。好ましくは、第3凸部14が本体部11の外周を取り囲んでいる。無論、代わりに、第3凸部14が第1外面111のみから外方へ延在してもよい。従来技術において、通常、ハウジング2の内壁21に段差が設けられ、前記段差は、トップカバープレート1が過度にハウジング2の内部に落ちることを防止するために用いられる。従来技術における段差に対して、本体部11の外周に設けられる第3凸部14は、トップカバープレート1が過度にハウジング2の内部に落ちることを防止するのみならず、ハウジング2の厚みをさらに減少することができる。これにより、二次電池全体のエネルギー密度を向上させることができる。
トップカバープレート1はプラスチックで製造してもよい。プラスチックの成形方式が簡単であり、且つアルミニウム合金に比べ、プラスチックの質量が小さい。
次に、本発明の第2態様に係る二次電池を説明する。
図1乃至図14を参照すると、本発明にかかる二次電池は、本発明の第1態様に記述されたトップカバープレート1及びハウジング2を備える。トップカバープレート1とハウジング2がいずれもプラスチックで製造され、トップカバープレート1とハウジング2を製造するプラスチックは同じであってもよく、異なってもよい。ハウジング2が頂部において開口を有し、開口の形状が本体部11の外周の形状にマッチングし、トップカバープレート1がハウジング2の開口に設けられ、且つトップカバープレート1の本体部11がハウジング2の内壁21に固定され、第3外面113が内壁21のコーナー部に固定されている。トップカバープレート1の第1凸部12がハウジング2内に収容され、且つ第1凸部12の第4外面121とハウジング2の内壁21との間に隙間があり、前記隙間の寸法が下向きの方向へ徐々に大きくなる。
好ましくは、内壁21のコーナー部がフィレットである。
図5及び図7を参照すると、前記二次電池が、ハウジング2内に収容される電極アセンブリ3、及びトップカバープレート1の本体部11に固定されているとともに、電極アセンブリ3に電気的に接続される電極端子4をさらに備える。電極アセンブリ3が正極シート、負極シート、及び正極シートと負極シートを隔てるセパレータを備える。
ハウジング2が薄く、且つプラスチックで製造されるため、図11に示される点線で示すように、ハウジング2の開口が残留応力によって内方へ収縮する。これによって、開口の寸法がトップカバープレート1の本体部11の寸法よりも小さい。
ハウジング2とトップカバープレート1を実装するとき、まず、第1凸部12を内壁21のコーナー部に挿入する。第4外面121が第3外面113に対して内方へ傾斜するため、第4外面121が上方から下方まで徐々に内方へ収縮する。このように、ハウジング2の開口が縮小しても、第1凸部12が開口内に挿入することができる。図12を参照すると、第1凸部12が挿入後、第1凸部12の第4外面121がハウジング2の内壁21に接触する。トップカバープレート1が下方へ移動するにつれて、第4外面121が、ハウジング2の内壁21に対して、外向きの付勢力(図12におけるF1とF2)を加え、内壁21が付勢力によって徐々に外方へ開き、ハウジング2の開口も徐々に大きくなる。図13を参照すると、第1凸部12が完全にハウジング2内に進入すると、第1凸部12がハウジング2の開口を完全に押し広げ、トップカバープレート1を引き続き下へ移動させると、トップカバープレート1の本体部11が直接開口内に挿入することができる。従って、本発明の二次電池は、トップカバープレート1とハウジング2の実装難易度を低下させ、実装効率を向上させることができる。
図12及び図13を参照すると、第1凸部12の数がハウジング2の内壁21のコーナー部の数と同じである。第1凸部12が内壁21のコーナー部において付勢力を加えるとき、前記付勢力が2つの方向における分力F1和F2に分解することができ、これにより、ハウジング2の開口全体をより容易に押し広げることができる。第1凸部12の第4外面121が内壁21の他の位置に作用すると、単一方向の付勢力のみを発生するため、ハウジング2の開口が一部の領域において押し広げられやすい。また、第1凸部12の数の数が内壁21のコーナー部の数と一致する必要がある。第1凸部12の数が内壁21のコーナー部の数より少ないとき、ハウジング2の開口が一部の領域のみにおいて押し広げられる。これによって、トップカバープレート1の本体部11は、ハウジング2の開口に挿入することができなくなる。トップカバープレート1の第2凸部13で第1凸部12の強度を高めるとともに、ハウジング2の開口を押し広げることにも寄与する。
好ましくは、第4外面121と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインの長さが上方から下方まで徐々に減少する。これにより、第1凸部12がハウジング2の開口により容易に進入することができる。さらに、第1凸部12がハウジング2に挿入中に、第4外面121がハウジング2の内壁21に接触する。第1凸部12が下方へ移動するにつれて、第1凸部12がハウジング2に対する支持力も徐々に大きくなる。第4外面121と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインの長さが上方から下方まで徐々に減少するため、第1凸部12が下方へ移動するにつれて、第4外面121がハウジング2の内壁21に接触する面積も徐々に大きくなる。これにより、支持力が大きすぎることによる第1凸部12の変形を防止する。
好ましくは、第2母線L3と軸線L1とでなされる夾角が5°〜45°である。仮に第1凸部12が上下方向Zにおいて延在する長さが変わらないとすると、前記夾角が大きくなるにつれて、第2母線L3の長さ、第4外面121の面積及び第1凸部12の体積も対応的に大きくなる。前記夾角が45°より大きくなると、第1凸部12がより多い空間を占める。これにより、二次電池のエネルギー密度を低下させる。なお、トップカバープレート1とハウジング2を実装するとき、前記夾角が大きすぎると、第1凸部12が電極アセンブリ3を損傷させる恐れがある。これによって短絡が発生し、また、トップカバープレート1が単位距離だけ下方へ移動すると、ハウジング2の開口の変形が大きすぎ、ハウジング2を損傷しやすい。また、前記夾角が小さすぎると、第1凸部12がハウジング2の開口に挿入しにくく、実装が困難である。
図6及び図8を参照すると、第3凸部14がハウジング2の頂面22に当接する。第3凸部14が実装過程で位置決めの機能を果たし、トップカバープレート1の本体部11が過度にハウジング2内に挿入することを防止する。
トップカバープレート1の本体部11とハウジング2の内壁21が締まり嵌められている。締まり嵌められることで本体部11とハウジング2の内壁21との間に隙間がないようにし、シール性を高める。また、第1凸部12でハウジング2の開口を押し広げることができるため、締まり嵌められる場合でも、実装難易度を増大させることはない。
トップカバープレート1の本体部11の第1外面111、第2外面112及び第3外面113がレーザ溶接によりハウジング2の内壁21に固定され、且つ本体部11とハウジング2との溶接領域の上下方向Zにおける高さが0.5mm〜10mmである。本体部11がハウジング2に挿入された後、レーザをハウジング2の外側に照射してもよい。これにより、ハウジング2と本体部11が一体に溶接される。プラスチックで製造されるトップカバープレート1とハウジング2について、従来技術において、通常、まず、ホットプレートでハウジング2とトップカバープレート1の縁を溶かし、そして、外部圧力でハウジング2とトップカバープレート1を固定接続するが、ホットプレートがハウジング2及びトップカバープレート1と分離するとき、プラスチックがホットプレートに容易に付着して糸状物を生成し、生成された糸状物がハウジング2の内部に入りやすくてセパレータを刺し壊す。これによって、電極アセンブリ3は短絡が発生する。なお、このような溶接の方式は、接続面積が小さいく、強度が低く、シール性が良くない。本発明のこのような溶接方式は、ハウジング2の内部に糸状物を生成することなく、シール性を確保するとともに、ハウジング2の内部に異物がないように保証する。
ハウジング2は、材質がプラスチックであり、肉厚が0.1mm〜0.6mmであってもよい。従来技術において、通常、突合せ溶接で金属材質のハウジング2とトップカバープレート1を固定接続し、溶接強度を保証するために、ハウジング2とトップカバープレート1との間における隙間を小さくする必要がある。本発明において、ハウジング2の材質がプラスチックであり、且つ厚みが薄く、且つ射出成形後のハウジング2が残留応力によって、ハウジング2の開口が内方へ収縮しやすいため、ハウジング2をトップカバープレートと緊密に貼り合わせることができない。これによって、溶接強度が不十分であり、溶接不良などの状況が発生する恐れがある。なお、突合せ溶接でプラスチックで製造されるハウジング2とトップカバープレート1を接続すると、溶接面積が小さく、溶接強度を保証することができない。トップカバープレート1の本体部11の外周(即ち、第1外面111、第2外面112及び第3外面113)をハウジング2に溶接し、且つトップカバープレート1の本体部11の外周とハウジング2との間の溶接領域の上下方向Zにおける長さを0.5mm〜10mmとする。このように、接続面積を増加し、溶接強度が不十分であり、溶接不良などの状況が発生することを回避する。
好ましくは、本体部11の底面には、上方へ凹む凹溝114が設けられている。凹溝114で二次電池の内部空間を大きくし、二次電池のエネルギー密度を向上させる。
第3外面113と上下方向Zに垂直な平面とが交差してなる断面ラインが円弧であり、且つ円弧の半径が1mm〜10mmである。レーザによる溶接のとき、レーザが第3外面113に移動すると、レーザの焦点のデフォーカス量が円弧に沿って変化する。これによって、レーザの焦点が溶接面に位置せず、溶接効果の変化を引き起こす。但し、円弧の半径を1mm〜10mmとすれば、溶接效果の変化がレーザによる溶接のシール性と強度に影響しない。
1 トップカバープレート
11 本体部
111 第1外面
112 第2外面
113 第3外面
114 凹溝
12 第1凸部
121 第4外面
13 第2凸部
131 第5外面
14 第3凸部
2 ハウジング
21 内壁
22 頂面
3 電極アセンブリ
4 電極端子
L1 軸線
L2 第1母線
L3 第2母線
X 横方向
Y 縦方向
Z 上下方向

Claims (13)

  1. トップカバープレート(1)であって、
    本体部(11)と第1凸部(12)とを備え、
    本体部(11)の外周は、第1外面(111)、第2外面(112)、及び、第1外面(111)と第2外面(112)を接続する第3外面(113)を備え、第3外面(113)は、曲面であり、
    第1凸部(12)は、本体部(11)の下側に設けられ、且つ第3外面(113)の底端から下方へ延在する第4外面(121)を有し、第4外面(121)は、第3外面(113)に対して内方へ傾斜することを特徴とするトップカバープレート。
  2. 第1外面(111)は、2つあり、第2外面(112)は、2つあり、第1外面(111)と第2外面(112)は、本体部(11)の外周において交互に配置され、隣接する第1外面(111)と第2外面(112)との間にいずれも第3外面(113)が配置され、
    各第3外面(113)の底端は、対応する1つの第4外面(121)に接続されていることを特徴とする請求項1に記載のトップカバープレート。
  3. 第4外面(121)と上下方向(Z)に垂直な平面とが交差してなる断面ラインの長さは、上方から下方まで徐々に減少することを特徴とする請求項1又は2に記載のトップカバープレート。
  4. 断面ラインは、円弧であることを特徴とする請求項3に記載のトップカバープレート。
  5. 第4外面(121)は、第2母線(L3)が軸線(L1)周りに回転することにより形成され、且つ軸線(L1)が上下方向(Z)に平行し、第2母線(L3)と軸線(L1)とでなされる夾角は、5°〜45°であることを特徴とする請求項1又は2に記載のトップカバープレート。
  6. トップカバープレート(1)は、本体部(11)の下側に設けられる第2凸部(13)をさらに有し、第2凸部(13)は、第1外面(111)の底端から下方へ延在する第5外面(131)を有し、第5外面(131)は、第1外面(111)に対して内方へ傾斜し、
    第2凸部(13)の縦方向(Y)における端部は、第1凸部(12)に接続され、且つ第2凸部(13)の第5外面(131)は、第1凸部(12)の第4外面(121)に接続されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のトップカバープレート。
  7. 本体部(11)の底面には、上方へ凹む凹溝(114)が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のトップカバープレート。
  8. 第3外面(113)と上下方向(Z)に垂直な平面とが交差してなる断面ラインは、円弧であり、且つ円弧の半径は、1mm〜10mmであることを特徴とする請求項1に記載のトップカバープレート。
  9. 二次電池であって、
    請求項1〜8のいずれか1項に記載のトップカバープレート(1)及びハウジング(2)を備え、
    ハウジング(2)は、頂部において開口を有し、開口の形状が本体部(11)の外周形状にマッチングし、
    トップカバープレート(1)は、ハウジング(2)の開口に設けられ、且つトップカバープレート(1)の本体部(11)は、ハウジング(2)の内壁(21)に固定され、
    トップカバープレート(1)の第1凸部(12)は、ハウジング(2)内に収容され、且つ第4外面(121)とハウジング(2)の内壁(21)との間に隙間があり、前記隙間の寸法は、上方から下方へ徐々に大きくなることを特徴とする二次電池。
  10. トップカバープレート(1)は、本体部(11)に設けられる、外方へ凸む第3凸部(14)をさらに有し、第3凸部(14)は、ハウジング(2)の頂面(22)に当接することを特徴とする請求項9に記載の二次電池。
  11. トップカバープレート(1)の本体部(11)とハウジング(2)の内壁(21)は、締まり嵌められていることを特徴とする請求項9に記載の二次電池。
  12. トップカバープレート(1)の本体部(11)の第1外面(111)、第2外面(112)及び第3外面(113)は、レーザ溶接によりハウジング(2)の内壁(21)に固定され、且つ本体部(11)とハウジング(2)との間の溶接領域の上下方向(Z)における高さは、0.5mm〜10mmであることを特徴とする請求項9に記載の二次電池。
  13. ハウジング(2)は、材質がプラスチックであり、肉厚が0.1mm〜0.6mmであることを特徴とする請求項9に記載の二次電池。
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2020138492A1 (ja) * 2018-12-28 2021-11-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池およびその製造方法
CN210668432U (zh) * 2019-10-10 2020-06-02 宁德新能源科技有限公司 壳体及具有该壳体的电池
CN215070147U (zh) * 2021-06-29 2021-12-07 比亚迪股份有限公司 电池壳及电池
CN114614173A (zh) * 2022-03-30 2022-06-10 安徽力翔电池科技有限公司 一种高强度微晶粒一体成型安全顶盖结构

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186809A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Showa Alum Corp 容器の接合方法
JP2001084973A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Toshiba Corp 密閉電池およびその製造方法
JP2013258063A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Komatsu Ltd 蓄電装置
WO2014033906A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 日立ビークルエナジー株式会社 角形二次電池
JP2015099747A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 Smk株式会社 密閉型電池
JP2015111573A (ja) * 2014-12-22 2015-06-18 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
JP2016009560A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社豊田自動織機 電池用ケース
JP2017076464A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 トヨタ自動車株式会社 二次電池

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2544244A1 (de) * 1975-10-03 1977-04-14 Mauser Kg Kunststoffbehaelter mit plombierbarem deckel
JPS55141073A (en) * 1979-04-19 1980-11-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd Manufacture of storage battery
US6001504A (en) * 1998-03-11 1999-12-14 Duracell Inc. Prismatic battery housing
US6461765B1 (en) * 2000-02-14 2002-10-08 Aer Energy Resources Inc. Metal-air cell housing with improved peripheral seal design
DE10146957A1 (de) * 2001-09-24 2003-04-17 Nbt Gmbh Dicht verschlossener Akkumulator
JP2008311193A (ja) * 2007-06-18 2008-12-25 Toyota Motor Corp 電池およびその製造方法
CN203377273U (zh) 2013-07-25 2014-01-01 中航锂电(洛阳)有限公司 一种锂电池外壳
US20150053683A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 Becklin Holdings, Inc. Closure system for containers
KR102361706B1 (ko) * 2015-03-02 2022-02-09 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
KR102385747B1 (ko) 2015-09-17 2022-04-11 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN206210851U (zh) 2016-10-31 2017-05-31 深圳市迪凯能科技有限公司 用于锂电池的硬质塑胶外壳

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1186809A (ja) * 1997-09-08 1999-03-30 Showa Alum Corp 容器の接合方法
JP2001084973A (ja) * 1999-09-17 2001-03-30 Toshiba Corp 密閉電池およびその製造方法
JP2013258063A (ja) * 2012-06-13 2013-12-26 Komatsu Ltd 蓄電装置
WO2014033906A1 (ja) * 2012-08-31 2014-03-06 日立ビークルエナジー株式会社 角形二次電池
JP2015099747A (ja) * 2013-11-20 2015-05-28 Smk株式会社 密閉型電池
JP2016009560A (ja) * 2014-06-24 2016-01-18 株式会社豊田自動織機 電池用ケース
JP2015111573A (ja) * 2014-12-22 2015-06-18 トヨタ自動車株式会社 電池およびその製造方法
JP2017076464A (ja) * 2015-10-13 2017-04-20 トヨタ自動車株式会社 二次電池

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