JP5218565B2 - 電池の製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電池の製造方法に関する。
第1電極板または第2電極板と電気的に接続する集電体と、外部端子との接続方法として、様々な方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2009−87693号公報
特許文献1には、角形非水電解質二次電池の製造方法が記載されている。特許文献1の製造方法では、集電体を電極体(第1電極板または第2電極板)と接続する前(集電体を電池ケースに収容する前)に、集電体と外部端子とを、加締め部材を用いて接続する。詳細には、円筒形状の加締め部材を有する外部端子と、貫通孔を有する集電体とを用い、外部端子の加締め部材を集電体の貫通孔に挿通させた後、加締め部材の先端部を加締めることで、集電体と外部端子とを接続する。
しかしながら、上述の製造方法では、加締め部材を加締める際、加締め部材の上下に加締め用の金型を配置する必要があり、さらには、加締め時に外部端子が変形しないように、外部端子を支持する必要があった。このため、例えば、円筒型電池を製造する場合のように、電極体と接続した集電体を電池ケース内に収容した後に、集電体と外部端子とを電池ケース内で接続する場合には、特許文献1のような加締め手法を採用することができなかった。具体的には、集電体と外部端子とを電池ケース内で接続する場合には、加締め用の金型を配置するスペースがなく、また、外部端子が変形しないように外部端子を支持することも困難であった。
また、特許文献1のように、加締め部材を用いて集電体と外部端子とを接続する手法では、集電体と外部端子とを確実に密着させることができず、集電体と外部端子との間の電気抵抗(接触抵抗)が大きくなる虞があった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、加締め部材を用いることなく、集電体と外部端子とを密着させて固定し、両者(集電体と外部端子)の間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる電池の製造方法を提供することを目的とする。
第1電極板、第2電極板、及びセパレータを有する電極体と、上記第1電極板または上記第2電極板と電気的に接続する集電体であって、筒状集電部を含む集電体と、上記集電体と電気的に接続する外部端子であって、上記筒状集電部が挿入される筒状端子部を含む外部端子と、を備える電池の製造方法であって、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する前、上記筒状集電部は、上記筒状端子部の内径よりも大きな自身の外径を有し、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する挿入工程であって、上記筒状集電部の外径が上記筒状端子部の内径以下となるように、上記筒状集電部を縮径または上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、縮径させた上記筒状集電部または拡径させた上記筒状端子部の復元力により、上記筒状集電部の外周面と上記筒状端子部の内周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する挿入工程を備える電池の製造方法が好ましい。
上述の電池の製造方法では、集電体として、「筒状集電部を筒状端子部に挿入する前、筒状端子部の内径よりも大きな外径を有する筒状集電部」を含む集電体を用いる。換言すれば、外部端子として、「筒状集電部を筒状端子部に挿入する前、筒状集電部の外径よりも小さな内径を有する筒状端子部」を含む外部端子を用いる。
そして、挿入工程において、筒状集電部の外径が筒状端子部の内径以下となるように筒状集電部を縮径させて、筒状集電部を筒状端子部に挿入する。または、挿入工程において、筒状集電部の外径が筒状端子部の内径以下となるように筒状端子部を拡径させて、筒状集電部を筒状端子部に挿入する。これにより、筒状端子部の内径よりも大きな外径を有する筒状集電部を、適切に、筒状端子部の内側に挿入することができる。
さらに、挿入後、縮径させた筒状集電部の復元力により、筒状集電部の外周面と筒状端子部の内周面とを密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定する。筒状集電部の外径は、元々(挿入前)、筒状端子部の内径よりも大きいため、挿入後は、縮径させた筒状集電部が元の大きさにまで拡径しようとする復元力により、筒状集電部の外周面を筒状端子部の内周面に密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定することができる。
または、挿入後、拡径させた筒状端子部の復元力により、筒状集電部の外周面と筒状端子部の内周面とを密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定する。筒状端子部の内径は、元々(挿入前)、筒状集電部の外径よりも小さいため、挿入後は、拡径させた筒状集電部が元の大きさにまで縮径しようとする復元力により、筒状端子部の内周面を筒状集電部の外周面に密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定することができる。
このように、上述の電池の製造方法によれば、加締め部材を用いることなく、集電体(筒状集電部)と外部端子(筒状端子部)とを密着させて固定することができる。これにより、集電体(筒状集電部)と外部端子(筒状端子部)との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
なお、筒状集電部は、集電体の一部を構成するものでも良いし、集電体全体を構成する(集電体が筒状集電部である)ものであっても良い。筒状集電部が集電体の一部を構成するものとしては、例えば、第1電極板または第2電極板の活物質未塗工部(活物質を含む合材層を有することなく集電箔のみからなる部位)の端面を接合させる板状集電部と、この板状集電部から突出する形態の上記筒状集電部とを有する集電体が挙げられる。また、筒状集電部が集電体全体を構成するものとしては、例えば、電極体を捲回する軸芯の一部を構成する筒状の集電体であって、第1電極板または第2電極板が電気的に接続された集電体(これが筒状集電部と一致する)が挙げられる。
本発明の一態様は、上記の電池の製造方法であって、前記筒状集電部は、当該筒状集電部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、当該筒状集電部の先端から軸線方向に延びる切欠部を有し、前記挿入工程は、上記筒状集電部の上記切欠部を押し縮めるように上記筒状集電部を弾性的に縮径させつつ、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状集電部の弾性復元力により、上記筒状集電部の外周面を上記筒状端子部の内周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する電池の製造方法である。
上述の電池の製造方法では、集電体として、「筒状集電部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、筒状集電部の先端から軸線方向に延びる切欠部」を有する筒状集電部を含む集電体を用いる。そして、挿入工程において、筒状集電部の切欠部を押し縮めるように筒状集電部を弾性的に縮径させつつ、筒状集電部を筒状端子部に挿入する。これにより、筒状集電部を、スムーズに、筒状端子部に挿入することができる。さらに、挿入後は、縮径させた筒状集電部の弾性復元力(元の状態にまで拡径しようとする弾性復元力)により、筒状集電部の外周面を筒状端子部の内周面に密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定することができる。従って、上述の電池の製造方法によれば、筒状集電部と筒状端子部との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
また、本発明の他の態様は、前記の電池の製造方法であって、前記筒状端子部は、当該筒状端子部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、当該筒状端子部の先端から軸線方向に延びる切欠部を有し、前記挿入工程は、上記筒状端子部の上記切欠部を押し拡げるように上記筒状端子部を弾性的に拡径させつつ、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状端子部の弾性復元力により、上記筒状端子部の内周面を上記筒状集電部の外周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する電池の製造方法である。
上述の電池の製造方法では、外部端子として、「筒状端子部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、筒状端子部の先端から軸線方向に延びる切欠部」を有する筒状集電部を含む集電体を用いる。そして、挿入工程において、筒状端子部の切欠部を押し拡げるように筒状端子部を弾性的に拡径させつつ、筒状集電部を筒状端子部に挿入する。これにより、筒状集電部を、スムーズに、筒状端子部に挿入することができる。さらに、挿入後は、拡径させた筒状端子部の弾性復元力(元の状態にまで縮径しようとする弾性復元力)により、筒状端子部の内周面を筒状集電部の外周面に密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定することができる。従って、上述の電池の製造方法によれば、筒状集電部と筒状端子部との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
また、本発明の他の態様は、前記の電池の製造方法であって、前記挿入工程は、加熱により前記筒状端子部を熱膨張させることで、上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状端子部の内径を前記筒状集電部の外径よりも大きくした状態で、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状端子部の温度低下によって上記筒状端子部が縮径する復元力により、上記筒状端子部の内周面を上記筒状集電部の外周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する電池の製造方法である。
上述の電池の製造方法では、挿入工程において、加熱により筒状端子部を熱膨張させることで、筒状端子部を拡径させて、筒状端子部の内径を筒状集電部の外径よりも大きくした状態で、筒状集電部を筒状端子部に挿入する。これにより、筒状集電部を、スムーズに、筒状端子部に挿入することができる。さらに、挿入後は、筒状端子部の温度低下(常温にまで低下)によって筒状端子部が縮径する復元力(元の状態にまで縮径しようとする復元力)により、筒状端子部の内周面を筒状集電部の外周面に密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定することができる。従って、上述の電池の製造方法によれば、筒状集電部と筒状端子部との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
さらに、上記いずれかの電池の製造方法であって、前記挿入工程後、前記筒状端子部の内周面と前記筒状集電部の外周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定した状態で、上記筒状集電部と上記筒状端子部とを溶接する溶接工程を備える電池の製造方法とすると良い。
上述の電池の製造方法では、前述のように、挿入工程において、筒状端子部の内周面と筒状集電部の外周面とを密着させて、筒状集電部を筒状端子部に固定する。さらに、上述の電池の製造方法では、この状態で、挿入工程後の溶接工程において、筒状集電部と筒状端子部とを溶接する。このように、筒状端子部の内周面と筒状集電部の外周面とを密着させた状態で両部材(筒状集電部と筒状端子部)を溶接することで、より一層、筒状集電部と筒状端子部との間の電気抵抗を小さくすることができる。
実施例1にかかる電池の縦断面図である。 図1のB部拡大図である。 実施例1にかかる集電体の上面図である。 同集電体の縦断面図であり、図3のC−C矢視断面図に相当する。 実施例1,3にかかる外部端子の上面図である。 同外部端子の縦断面図であり、図5のD−D矢視断面図に相当する。 実施例1にかかる第1電極板を示す図である。 実施例1にかかる第2電極板を示す図である。 実施例1にかかる捲回工程を説明する図である。 捲回電極体に集電体を接合する接合工程を説明する図である。 実施例1にかかる収容工程を説明する図である。 実施例1にかかる挿入工程を説明する図である。 実施例1にかかる溶接工程を説明する図である。 実施例2にかかる電池の縦断面図である。 図14のE部拡大図である。 実施例2,3にかかる集電体の上面図である。 同集電体の縦断面図であり、図16のF−F矢視断面図に相当する。 実施例2にかかる外部端子の上面図である。 同外部端子の縦断面図であり、図18のG−G矢視断面図に相当する。 実施例2にかかる挿入工程を説明する図である。 実施例3にかかる電池の縦断面図である。 図21のH部拡大図である。 実施例3にかかる挿入工程を説明する図である。 実施例3にかかる挿入工程を説明する図である。
(実施例1)
図1は、実施例1にかかる電池1の縦断面図(軸線AXに沿って切断した断面図)である。本実施例1の電池1は、円筒形状の電池である(図1参照)。この電池1は、捲回電極体40と、この捲回電極体40を収容する電池ケース60とを有する。このうち、捲回電極体40は、第1電極板10(正極板)と第2電極板20(負極板)とセパレータ30とが、軸芯45の外周に捲回された円筒形状の捲回電極体である。
なお、捲回電極体40は、捲回数50の捲回電極体(第1電極板10、第2電極板20、及びセパレータ30を積層した積層体を、軸芯45の周りに50回巻いた捲回電極体)であるが、図1等では、捲回電極体40の巻数を簡略化(5回巻に簡略化)している。
また、軸芯45は、電気絶縁性の樹脂からなる円筒部材である。
第1電極板10は、図7に示すように、第1集電箔11が延びる長手方向(図7において左右方向)の一方辺10bに沿って延び、第1集電箔11及び第1合材層12を有する第1活物質塗工部14と、この第1活物質塗工部14と隣り合って長手方向の一方辺10bに沿って延び、第1合材層12を有することなく、第1集電箔11のみからなる第1活物質未塗工部13とを有している。
なお、第1集電箔11としては、例えば、アルミニウム箔を用いることができる。また、第1合材層12は、第1活物質やバインダなどにより構成されている。第1活物質としては、例えば、ニッケル酸リチウムを用いることができる。
第2電極板20は、図8に示すように、第2集電箔21が延びる長手方向(図8において左右方向)の一方辺20bに沿って延び、第2集電箔21及び第2合材層22を有する第2活物質塗工部24と、この第2活物質塗工部24と隣り合って長手方向の一方辺20bに沿って延び、第2合材層22を有することなく、第2集電箔21のみからなる第2活物質未塗工部23とを有している。
なお、第2集電箔21としては、例えば、銅箔を用いることができる。また、第2合材層22は、第2活物質やバインダなどにより構成されている。第2活物質としては、例えば、天然黒鉛を用いることができる。
また、軸線方向(軸線AXが延びる方向、図1において上下方向)について捲回電極体40の先端部(図1において上端部)をなし、第1電極板10の第1活物質未塗工部13のみが捲回されている部位を、第1捲回部44とする。また、軸線方向について捲回電極体40の後端部(図1において下端部)をなし、第2電極板20の第2活物質未塗工部23のみが捲回されている部位を、第2捲回部46とする。また、第1捲回部44と第2捲回部46との間に位置し、第1電極板10(第1活物質塗工部14)と第2電極板20(第2活物質塗工部24)とセパレータ30とが捲回されてなる部位を、発電部42とする。
第1捲回部44(第1活物質未塗工部13)は、その端面44bにおいて、金属製の集電体68(詳細には、集電体68の板状集電部68b)に溶接されている(図1参照)。これにより、第1電極板10が、第1捲回部44を通じて、集電体68と電気的に接続する。
集電体68は、図3及び図4に示すように、円環状をなす板状集電部68bと、この板状集電部68bから突出する筒状集電部68cとを有する。このうち、板状集電部68bには、第1捲回部44(第1活物質未塗工部13)の端面44bが接合される(図1参照)。また、筒状集電部68cには、筒状集電部68cをなす壁部68fを切り欠いた切欠部68dが形成されている。この切欠部68dは、筒状集電部68cの先端68gから軸線方向(図4において下方)に延びる、スリット状の切欠部である。これにより、筒状集電部68cは、切欠部68dの伸縮により、弾性的に拡径及び縮径可能となっている。
なお、本実施例1の集電体68では、筒状集電部68cのうち径方向に対向する位置に、2つの切欠部68dが形成されている。
電池ケース60は、円筒型の電池ケースであり、有底円筒状をなす金属製のケース本体61と、金属製の外部端子62とを有する(図1参照)。外部端子62は、ケース本体61の開口61jを塞ぐように配置され、開口61jを構成する開口部61hの加締めによって、ケース本体61に固定されている。なお、外部端子62と開口部61hとの間には、電気絶縁性樹脂からなる円環状のガスケット69が配置されている。これにより、ケース本体61と外部端子62との間を電気的に絶縁しつつ、捲回電極体40を収容したケース本体61と外部端子62とが一体とされて、電池ケース60をなしている。
外部端子62(第1外部端子、正極外部端子)は、図5及び図6に示すように、円環状をなす板状端子部62bと、この板状端子部62bから突出する筒状端子部62cとを有する。このうち、筒状端子部62cの内側には、集電体68の筒状集電部68cが挿入される(図1及び図2参照)。これにより、外部端子62が集電体68(筒状集電部68c)と電気的に接続される。
ところで、本実施例1では、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状集電部68cが、筒状端子部62cの内径Sよりも大きな外径Rを有している(図3〜図6参照)。換言すれば、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cが、筒状集電部68cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cの内径Sよりも、筒状集電部68cの外径Rのほうが大きい。
従って、筒状端子部62cに筒状集電部68cが挿入されるときは、筒状集電部68cの切欠部68dが押し縮められるように筒状集電部68cが弾性的に縮径しつつ、筒状集電部68cが筒状端子部62cに挿入される。このため、挿入後は、筒状集電部68cの弾性復元力(元の状態にまで拡径しようとする弾性復元力)により、筒状集電部68cの外周面68hが筒状端子部62cの内周面62hに密着して、筒状集電部68cが筒状端子部62cに固定される(図12参照)。これにより、筒状集電部68cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗(接触抵抗)が小さくなる。
しかも、本実施例1の電池1では、筒状集電部68cの弾性復元力により筒状集電部68cの外周面68hが筒状端子部62cの内周面62hに密着した状態で、両部材(筒状集電部68cと筒状端子部62c)が溶接されている(図2参照)。これにより、本実施例1の電池1では、筒状集電部68cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗がより一層小さくなる。なお、図1及び図2では、筒状集電部68cと筒状端子部62cとが溶接されている部位を、溶接部W(図1及び図2において黒く塗りつぶされている部位)としている。
また、第2捲回部46(第2活物質未塗工部23)は、その端面46bにおいて、略円板状をなす金属製の集電部材72に溶接されている(図1参照)。さらに、集電部材72は、ケース本体61の底部61bに溶接されている。これにより、本実施例1の電池1では、ケース本体61の底部61bが、集電部材72を通じて第2捲回部46(第2電極板20)と電気的に接続されて、第2外部端子(負極外部端子)となる。
また、筒状端子部62cの先端面には、略円板状の安全弁63が溶接されている(図1参照)。この安全弁63により、筒状端子部62cの先端側開口62kが閉塞されて、電池1が密閉されている。この安全弁63は、電池1の内圧(電池ケース60の内圧)が上昇して所定の開弁圧に達した場合に、自身が開裂することで開弁するように形成されている。安全弁63が開弁することにより、電池1内(電池ケース60内)のガスを外部に排出して、電池1の内圧(電池ケース60の内圧)の過昇圧を防止する。
次に、実施例1にかかる電池1の製造方法について、以下に説明する。
まず、図7に示すように、帯状の第1集電箔11の表面に第1合材層12を形成した第1電極板10を用意する。この第1電極板10は、第1集電箔11が延びる長手方向(図7において左右方向)の一方辺10bに沿って延び、第1集電箔11及び第1合材層12を有する第1活物質塗工部14と、この第1活物質塗工部14と隣り合って長手方向の一方辺10bに沿って延び、第1合材層12を有することなく、第1集電箔11のみからなる第1活物質未塗工部13とを有している。
さらに、図8に示すように、帯状の第2集電箔21の表面に第2合材層22を形成した第2電極板20を用意する。この第2電極板20は、第2集電箔21が延びる長手方向(図8において左右方向)の一方辺20bに沿って延び、第2集電箔21及び第2合材層22を有する第2活物質塗工部24と、この第2活物質塗工部24と隣り合って長手方向の一方辺20bに沿って延び、第2合材層22を有することなく、第2集電箔21のみからなる第2活物質未塗工部23とを有している。
また、電気絶縁性の多孔質樹脂からなるセパレータ30を用意する。
次に、積層工程において、第2電極板20、セパレータ30、第1電極板10、及びセパレータ30を、この順に積層する(図9参照)。具体的には、第1電極板10の第1活物質未塗工部13と第2電極板20の第2活物質未塗工部23が、幅方向(図9において上下方向)で互いに背向する向きで、第1活物質未塗工部13がセパレータ30及び第2電極板20と重なり合わないように、且つ、第2活物質未塗工部23がセパレータ30及び第1電極板10と重なり合わないように積層する。
次いで、捲回工程に進み、図9に示すように、第2電極板20、第1電極板10、及びセパレータ30を積層した積層体40Aを、円筒状の軸芯45の周りに捲回する。これにより、円筒形状の捲回電極体40を形成することができる(図10参照)。なお、本実施例1では、積層体40Aを、軸芯45の周りに50回捲回した。
その後、第2捲回部46に集電部材72を溶接した(図10参照)。具体的には、集電部材72に、第2捲回部46の端面46bを突き当てた状態で、集電部材72の表面(第2捲回部46が突き当てられている面と反対側の面、図10において下面)にレーザービームを照射して、第2捲回部46と集電部材72とをレーザ溶接した。これにより、第2電極板20が、第2捲回部46を通じて、集電部材72と電気的に接続する。
次いで、接合工程に進み、第1捲回部44に集電体68を溶接した(図10参照)。具体的には、集電体68の板状集電部68bに、第1捲回部44の端面44bを突き当てた状態で、板状集電部68bの表面(第1捲回部44が突き当てられている面と反対側の面、図10において上面)にレーザービームを照射して、第1捲回部44と集電体68とをレーザ溶接した。これにより、第1電極板10が、第1捲回部44を通じて、集電体68と電気的に接続する。
次に、収容工程に進み、図11に示すように、集電体68及び集電部材72が溶接された捲回電極体40を、ケース本体61の内部に収容する。このとき、第2捲回部46に溶接されている集電部材72は、ケース本体61の底部61bに接する。
その後、集電部材72をケース本体61の底部61bに溶接する。具体的には、ケース本体61の底部61bの外表面にレーザービームを照射して、集電部材72とケース本体61の底部61bとをレーザ溶接した。これにより、ケース本体61の底部61bが、集電部材72を通じて第2捲回部46(第2電極板20)と電気的に接続されて、第2外部端子となる。
次に、図12に示すように、ケース本体61の軸線方向先端側(図12において上側)の一部を、ケース本体61の全周にわたって径方向内側(軸線AX側)に変形させて、環状段部61kを形成する。その後、ケース本体61の開口部61hの内側に、円環状のガスケット69を配置する。なお、ガスケット69は、環状段部61k上に載置されることで、ケース本体61に対し位置決めされる。
次いで、挿入工程に進み、図12に示すように、集電体68の筒状集電部68cを、外部端子62の筒状端子部62cに挿入する。具体的には、筒状端子部62cの内側に筒状集電部68cを挿入しつつ、外部端子62をケース本体61の開口部61hの内側(詳細には、ガスケット69の内側)に配置する。なお、外部端子62は、ガスケット69の段差部69b上に載置されることで、ケース本体61に対し位置決めされる。
ところで、本実施例1の筒状集電部68cには、筒状集電部68cをなす壁部68fを切り欠いた切欠部68dが形成されている。この切欠部68dは、筒状集電部68cの先端68gから軸線方向(図4において下方)に延びる、スリット状の切欠部である。これにより、筒状集電部68cは、切欠部68dの伸縮により、弾性的に拡径及び縮径可能となっている。
さらに、本実施例1では、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状集電部68cは、筒状端子部62cの内径Sよりも大きな外径Rを有している(図3〜図6参照)。換言すれば、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cは、筒状集電部68cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部68cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cの内径Sよりも、筒状集電部68cの外径Rのほうが大きい。
従って、本実施例1の挿入工程では、筒状集電部68cの外径Rが筒状端子部62cの内径S以下となるように、筒状集電部68cの切欠部68dを押し縮めるように筒状集電部68cを弾性的に縮径させつつ、筒状集電部68cを筒状端子部62c内に挿入することになる。このため、挿入後は、筒状集電部68cの弾性復元力(元の状態にまで拡径しようとする弾性復元力)により、筒状集電部68cの外周面68hを筒状端子部62cの内周面62hに密着させて、筒状集電部68cを筒状端子部62cの内側に固定することができる(図12参照)。これにより、筒状集電部68cと筒状端子部62cとが電気的に接続する。
このように、本実施例1の製造方法によれば、加締め部材を用いることなく、集電体68(筒状集電部68c)と外部端子62(筒状端子部62c)とを密着させて固定することができる。これにより、集電体68(筒状集電部68c)と外部端子62(筒状端子部62c)との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
次に、溶接工程に進み、筒状端子部62c内に挿入し固定された筒状集電部68cを、筒状端子部62cに溶接する。具体的には、図13に示すように、筒状端子部62cの外側から全周にわたってレーザービームLBを照射して、筒状端子部62cと筒状集電部68cとをレーザー溶接する。特に、本実施例1では、筒状集電部68cの弾性復元力により筒状集電部68cの外周面68hが筒状端子部62cの内周面62hと密着した状態で、両部材(筒状集電部68cと筒状端子部62c)を溶接することができる。これにより、筒状集電部68cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗をより一層小さくすることができる。
次いで、ケース本体61の開口61jを構成する開口部61hを加締めて、ガスケット69と共に外部端子62を、ケース本体61に固定する(図1及び図2参照)。これにより、ケース本体61と外部端子62との間をガスケット69によって電気的に絶縁しつつ、ケース本体61と外部端子62とが一体とされて、電池ケース60が形成される。その後、筒状集電部68cの筒内を通じて、ケース本体61の内部に電解液を注入する。その後、筒状端子部62cの先端面に、安全弁63を全周溶接する。これにより、筒状端子部62cの先端側開口62kが閉塞され、密閉型の電池1が完成する。
(実施例2)
次に、実施例2にかかる電池100について説明する。本実施例2の電池100は、実施例1の電池1と比較して、集電体(詳細には、筒状集電部)及び外部端子(詳細には、筒状端子部)の形態が異なり、その他については実施例1とほぼ同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
図14は、実施例2にかかる電池100の縦断面図(軸線AXに沿って切断した断面図)である。本実施例2の電池100は、実施例1の集電体68に代えて集電体168を用い、実施例1の外部端子62に代えて外部端子162を用いている。また、実施例1の安全弁63に代えて、安全弁163を用いている。
集電体168は、図16及び図17に示すように、実施例1の板状集電部68bと同等の板状集電部168bと、この板状集電部168bから突出する筒状集電部168cとを有する。本実施例2の集電体168では、実施例1の集電体68と異なり、筒状集電部168cに切欠部が形成されていない。すなわち、本実施例2の筒状集電部168cは、切欠部を有しない円筒形状をなしている。
外部端子162は、図18及び図19に示すように、実施例1の板状端子部62bと同等の板状端子部162bと、この板状端子部162bから突出する筒状端子部162cとを有する。本実施例2の筒状端子部162cには、筒状端子部162cをなす壁部162fを切り欠いた切欠部162dが形成されている。この切欠部162dは、筒状端子部162cの先端162gから軸線方向(図19において下方)に延びる、スリット状の切欠部である。これにより、筒状端子部162cは、切欠部162dの伸縮により、弾性的に拡径及び縮径可能となっている。
なお、本実施例2の外部端子162では、筒状端子部162cの周方向に等間隔で、4つの切欠部162dが形成されている。
筒状端子部162cの内側には、実施例1と同様に、集電体168の筒状集電部168cが挿入される(図14及び図15参照)。これにより、外部端子162が集電体168(筒状集電部168c)と電気的に接続される。
ところで、本実施例2でも、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前、筒状集電部168cが、筒状端子部162cの内径Sよりも大きな外径Rを有している(図16〜図19参照)。換言すれば、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前、筒状端子部162cが、筒状集電部168cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前は、筒状端子部162cの内径Sよりも、筒状集電部168cの外径Rのほうが大きい。
従って、筒状端子部162cに筒状集電部168cが挿入されるときは、筒状端子部162cの切欠部162dが押し拡げられるように筒状端子部162cが弾性的に拡径しつつ、筒状集電部168cが筒状端子部162cに挿入される。このため、挿入後は、筒状端子部162cの弾性復元力(元の状態にまで縮径しようとする弾性復元力)により、筒状端子部162cの内周面162hが筒状集電部168cの外周面168hに密着して、筒状集電部168cが筒状端子部162cに固定される(図20参照)。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部162cとの間の電気抵抗(接触抵抗)が小さくなる。
しかも、本実施例2でも、筒状端子部162cの弾性復元力により、筒状端子部162cの内周面162hが筒状集電部168cの外周面168hに密着した状態で、両部材(筒状集電部168cと筒状端子部162c)が溶接されている。これにより、本実施例2の電池100でも、筒状集電部168cと筒状端子部162cとの間の電気抵抗がより一層小さくなる。
また、外部端子162の板状端子部162bには、筒状端子部62cを覆うようにして、有底筒状の安全弁163が溶接されている(図14及び図15参照)。この安全弁163により、筒状端子部162cの切欠部162dが閉塞されて、電池1が密閉されている。この安全弁163も、電池100の内圧(電池ケース160の内圧)が上昇して所定の開弁圧に達した場合に、自身が開裂することで開弁するように形成されている。
次に、実施例2にかかる電池100の製造方法について、以下に説明する。
まず、実施例1と同様に、積層工程において、第2電極板20、セパレータ30、第1電極板10、及びセパレータ30を、この順に積層する(図9参照)。次いで、捲回工程に進み、図9に示すように、第2電極板20、第1電極板10、及びセパレータ30を積層した積層体40Aを、円筒状の軸芯45の周りに捲回する。これにより、円筒形状の捲回電極体40を形成する(図10参照)。
その後、実施例1と同様に、第2捲回部46の端面46bに、集電部材72をレーザ溶接する。さらに、接合工程において、第1捲回部44の端面44bに、集電体168をレーザ溶接する(図20参照)。
次に、収容工程に進み、実施例1と同様に、集電体168及び集電部材72が溶接された捲回電極体40を、ケース本体61の内部に収容する(図20参照)。その後、実施例1と同様に、集電部材72をケース本体61の底部61bにレーザ溶接する。
次に、実施例1と同様に、ケース本体61の軸線方向先端側(図20において上側)の一部を、ケース本体61の全周にわたって径方向内側(軸線AX側)に変形させて、環状段部61kを形成する。その後、実施例1と同様に、ケース本体61の開口部61hの内側に、円環状のガスケット69を配置する。
次いで、挿入工程に進み、図20に示すように、集電体168の筒状集電部168cを、外部端子162の筒状端子部162cに挿入する。具体的には、筒状端子部162cの内側に筒状集電部168cを挿入しつつ、外部端子162をケース本体61の開口部61hの内側(詳細には、ガスケット69の内側)に配置する。なお、外部端子162は、ガスケット69の段差部69b上に載置されることで、ケース本体61に対し位置決めされる。
ところで、本実施例2の筒状端子部162cには、筒状端子部162cをなす壁部162fを切り欠いた切欠部162dが形成されている。この切欠部162dは、筒状端子部162cの先端162gから軸線方向(図19において下方)に延びる、スリット状の切欠部である。これにより、筒状端子部162cは、切欠部162dの伸縮により、弾性的に拡径及び縮径可能となっている。
さらに、本実施例2では、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前、筒状集電部168cが、筒状端子部162cの内径Sよりも大きな外径Rを有している(図16〜図19参照)。換言すれば、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前、筒状端子部162cが、筒状集電部168cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する前は、筒状端子部162cの内径Sよりも、筒状集電部168cの外径Rのほうが大きい。
従って、本実施例2の挿入工程では、筒状集電部168cの外径Rが筒状端子部162cの内径S以下となるように、筒状端子部162cの切欠部162dを押し拡げるように筒状端子部162cを弾性的に拡径させつつ、筒状集電部168cを筒状端子部162cに挿入する。このため、挿入後は、筒状端子部162cの弾性復元力(元の状態にまで縮径しようとする弾性復元力)により、筒状端子部162cの内周面162hを筒状集電部168cの外周面168hに密着させて、筒状集電部168cを筒状端子部162cの内側に固定することができる(図20参照)。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部162cとが電気的に接続する。
このように、本実施例2の製造方法によれば、加締め部材を用いることなく、集電体168(筒状集電部168c)と外部端子162(筒状端子部162c)とを密着させて固定することができる。これにより、集電体168(筒状集電部168c)と外部端子162(筒状端子部162c)との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
次に、溶接工程に進み、筒状端子部162c内に挿入された筒状集電部168cを、筒状端子部162cに溶接する。具体的には、筒状端子部162cの外側からレーザービームLBを照射して、筒状端子部162cと筒状集電部168cとをレーザー溶接する。特に、本実施例2では、筒状端子部162cの弾性復元力により筒状端子部162cの内周面162hを筒状集電部168cの外周面168hに密着させた状態で、両部材(筒状集電部168cと筒状端子部162c)を溶接することができる。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部162cとの間の電気抵抗をより一層小さくすることができる。
次いで、実施例1と同様に、ケース本体61の開口61jを構成する開口部61hを加締めて、ガスケット69と共に外部端子162を、ケース本体61に固定する(図14及び図15参照)。その後、筒状集電部168cの筒内を通じて、ケース本体61の内部に電解液を注入する。その後、筒状端子部162cを覆うようにして、外部端子162の板状端子部162bに安全弁163を溶接する。これにより、密閉型の電池100が完成する。
(実施例3)
次に、実施例3にかかる電池200について説明する。本実施例3の電池200は、実施例1の電池1と比較して、集電体(詳細には、筒状集電部)の形態が異なり、その他については実施例1とほぼ同様である。従って、ここでは、実施例1と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
図21は、実施例3にかかる電池200の縦断面図(軸線AXに沿って切断した断面図)である。本実施例3の電池200は、実施例1の集電体68に代えて実施例2の集電体168を用い、外部端子として実施例1と同等の外部端子62を用いている。
前述のように、集電体168は、板状集電部168bと筒状集電部168cとを有する(図16及び図17参照)。この集電体168では、実施例1の集電体68と異なり、筒状集電部168cに切欠部が形成されていない。また、外部端子62は、板状端子部62bと筒状端子部62cとを有する(図5及び図6参照)。この外部端子62でも、筒状端子部62cに切欠部が形成されていない。
なお、本実施例3でも、筒状端子部62cの内側に、集電体168の筒状集電部168cが挿入される(図21及び図22参照)。これにより、外部端子62が集電体168(筒状集電部168c)と電気的に接続される。
ところで、本実施例3では、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状集電部168cが、筒状端子部62cの内径Sよりも大きな外径Rを有している。換言すれば、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cが、筒状集電部168cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cの内径Sよりも、筒状集電部168cの外径Rのほうが大きい。
これに対し、本実施例3では、筒状端子部62cに筒状集電部168cを挿入するときは、加熱により筒状端子部62cを熱膨張させることで、筒状端子部62cを拡径させて、筒状端子部62cの内径Sを筒状集電部168cの外径Rよりも大きくした状態で、筒状集電部62cを筒状端子部168cに挿入する(図23参照)。これにより、筒状集電部168cを、適切且つスムーズに、筒状端子部62c内に挿入することができる。
さらに、挿入後は、筒状端子部62cの温度低下(常温にまで低下)によって筒状端子部62cが縮径する復元力(元の状態にまで縮径しようとする復元力)により、筒状端子部62cの内周面62hが筒状集電部168cの外周面168hに密着して、筒状集電部168cが筒状端子部62cに固定される(図24参照)。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗(接触抵抗)が小さくなる。
しかも、本実施例3では、筒状端子部62cの復元力により、筒状端子部162cの内周面62hが筒状集電部168cの外周面168hに密着した状態で、両部材(筒状集電部168cと筒状端子部62c)が溶接されている。これにより、本実施例3の電池200でも、筒状集電部168cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗がより一層小さくなる。
次に、実施例3にかかる電池200の製造方法について、以下に説明する。
まず、実施例1と同様に、積層工程において、第2電極板20、セパレータ30、第1電極板10、及びセパレータ30を、この順に積層する(図9参照)。次いで、捲回工程に進み、図9に示すように、第2電極板20、第1電極板10、及びセパレータ30を積層した積層体40Aを、円筒状の軸芯45の周りに捲回する。これにより、円筒形状の捲回電極体40を形成する(図10参照)。
その後、実施例1と同様に、第2捲回部46の端面46bに、集電部材72をレーザ溶接する。さらに、接合工程において、第1捲回部44の端面44bに、集電体168をレーザ溶接する(図23参照)。
次に、収容工程に進み、実施例1と同様に、集電体168及び集電部材72が溶接された捲回電極体40を、ケース本体61の内部に収容する(図23参照)。その後、実施例1と同様に、集電部材72をケース本体61の底部61bにレーザ溶接する。
次に、実施例1と同様に、ケース本体61の軸線方向先端側(図23において上側)の一部を、ケース本体61の全周にわたって径方向内側(軸線AX側)に変形させて、環状段部61kを形成する。その後、実施例1と同様に、ケース本体61の開口部61hの内側に、円環状のガスケット69を配置する。
次いで、挿入工程に進み、図23に示すように、集電体168の筒状集電部168cを、外部端子62の筒状端子部62cに挿入する。具体的には、筒状端子部62cの内側に筒状集電部168cを挿入しつつ、外部端子62をケース本体61の開口部61hの内側(詳細には、ガスケット69の内側)に配置する。なお、外部端子62は、ガスケット69の段差部69b上に載置されることで、ケース本体61に対し位置決めされる。
ところで、本実施例3では、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状集電部168cが、筒状端子部62cの内径Sよりも大きな外径Rを有している。換言すれば、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前、筒状端子部62cが、筒状集電部168cの外径Rよりも小さな内径Sを有している。すなわち、筒状集電部168cを筒状端子部62cに挿入する前は、筒状端子部62cの内径Sよりも、筒状集電部168cの外径Rのほうが大きい。
これに対し、本実施例3の挿入工程では、加熱により筒状端子部62cを熱膨張させることで、筒状端子部62cを拡径させて、筒状端子部62cの内径Sを筒状集電部168cの外径Rよりも大きくした状態で、筒状集電部62cを筒状端子部168cに挿入する(図23参照)。これにより、筒状集電部168cを、適切且つスムーズに、筒状端子部62c内に挿入することができる。
しかも、挿入後は、筒状端子部62cの温度低下(常温にまで低下)によって筒状端子部62cが縮径する復元力(元の状態にまで縮径しようとする復元力)により、筒状端子部62cの内周面62hを筒状集電部168cの外周面168hに密着させて、筒状集電部168cを筒状端子部62cに固定することができる(図24参照)。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部62cとが電気的に接続する。
このように、本実施例3の製造方法によれば、加締め部材を用いることなく、集電体168(筒状集電部168c)と外部端子62(筒状端子部62c)とを密着させて固定することができる。これにより、集電体168(筒状集電部168c)と外部端子62(筒状端子部62c)との間の電気抵抗(接触抵抗)を小さくすることができる。
次に、溶接工程に進み、筒状端子部62c内に挿入された筒状集電部168cを、筒状端子部62cに溶接する。具体的には、実施例1と同様に、筒状端子部62cの外側からレーザービームLBを照射して、筒状端子部62cと筒状集電部168cとをレーザー溶接する。特に、本実施例3では、筒状端子部62cの復元力により筒状端子部62cの内周面62hを筒状集電部168cの外周面168hに密着させた状態で、両部材(筒状集電部168cと筒状端子部62c)を溶接することができる。これにより、筒状集電部168cと筒状端子部62cとの間の電気抵抗をより一層小さくすることができる。
次いで、実施例1と同様に、ケース本体61の開口61jを構成する開口部61hを加締めて、ガスケット69と共に外部端子62を、ケース本体61に固定する(図21及び図22参照)。次に、筒状集電部168cの筒内を通じて、ケース本体61の内部に電解液を注入する。その後、筒状端子部62cの先端面に、安全弁63を全周溶接する。これにより、密閉型の電池200が完成する。
以上において、本発明を実施例1〜3に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例1〜3では、挿入工程において、筒状集電部68c,168cを筒状端子部62c,162cに挿入して両者を固定した後、溶接工程において、両者(筒状集電部68c,168cと筒状端子部62c,162c)を溶接した。しかしながら、溶接工程を行う(筒状集電部68c,168cと筒状端子部62c,162cとを溶接する)ことなく、電池を製造するようにしても良い。すなわち、挿入工程において、筒状集電部68c,168cを筒状端子部62c,162cに挿入して両者を固定することをもって、両者(筒状集電部68c,168cと筒状端子部62c,162c)の間の電気的接続を確保するようにしても良い。
また、実施例1〜3では、集電体として、第1捲回部44の端面44bが接合される板状集電部68b,168bと、この板状集電部68b,168bから突出する筒状集電部68c,168cとを有する集電体を用いた。しかしながら、例えば、軸芯45の先端側に筒状集電部を一体に形成し、この筒状集電部を集電体として用いるようにしても良い。すなわち、軸芯の筒状集電部に第1捲回部44を電気的に接続すると共に、この筒状集電部を外部端子の筒状端子部に挿入するようにしても良い。
1,100,200 電池
10 第1電極板
20 第2電極板
30 セパレータ
40 捲回電極体(電極体)
45 軸芯
62,162 外部端子
62c,162c 筒状端子部
162d 切欠部
68,168 集電体
68c,168c 筒状集電部
68d 切欠部
61 ケース本体
63,163 安全弁
R 筒状集電部の外径
S 筒状端子部の内径

Claims (4)

  1. 第1電極板、第2電極板、及びセパレータを有する電極体と、
    上記第1電極板または上記第2電極板と電気的に接続する集電体であって、筒状集電部を含む集電体と、
    上記集電体と電気的に接続する外部端子であって、上記筒状集電部が挿入される筒状端子部を含む外部端子と、を備える
    電池の製造方法であって、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する前、上記筒状集電部は、上記筒状端子部の内径よりも大きな自身の外径を有し、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する挿入工程であって、上記筒状集電部の外径が上記筒状端子部の内径以下となるように、上記筒状集電部を縮径または上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、縮径させた上記筒状集電部または拡径させた上記筒状端子部の復元力により、上記筒状集電部の外周面と上記筒状端子部の内周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する挿入工程を備え、
    前記筒状集電部は、当該筒状集電部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、当該筒状集電部の先端から軸線方向に延びる切欠部を有し、
    前記挿入工程は、上記筒状集電部の上記切欠部を押し縮めるように上記筒状集電部を弾性的に縮径させつつ、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状集電部の弾性復元力により、上記筒状集電部の外周面を上記筒状端子部の内周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する
    電池の製造方法。
  2. 第1電極板、第2電極板、及びセパレータを有する電極体と、
    上記第1電極板または上記第2電極板と電気的に接続する集電体であって、筒状集電部を含む集電体と、
    上記集電体と電気的に接続する外部端子であって、上記筒状集電部が挿入される筒状端子部を含む外部端子と、を備える
    電池の製造方法であって、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する前、上記筒状集電部は、上記筒状端子部の内径よりも大きな自身の外径を有し、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する挿入工程であって、上記筒状集電部の外径が上記筒状端子部の内径以下となるように、上記筒状集電部を縮径または上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、縮径させた上記筒状集電部または拡径させた上記筒状端子部の復元力により、上記筒状集電部の外周面と上記筒状端子部の内周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する挿入工程を備え、
    前記筒状端子部は、当該筒状端子部をなす壁部を切り欠いた切欠部であって、当該筒状端子部の先端から軸線方向に延びる切欠部を有し、
    前記挿入工程は、上記筒状端子部の上記切欠部を押し拡げるように上記筒状端子部を弾性的に拡径させつつ、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状端子部の弾性復元力により、上記筒状端子部の内周面を上記筒状集電部の外周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する
    電池の製造方法。
  3. 第1電極板、第2電極板、及びセパレータを有する電極体と、
    上記第1電極板または上記第2電極板と電気的に接続する集電体であって、筒状集電部を含む集電体と、
    上記集電体と電気的に接続する外部端子であって、上記筒状集電部が挿入される筒状端子部を含む外部端子と、を備える
    電池の製造方法であって、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する前、上記筒状集電部は、上記筒状端子部の内径よりも大きな自身の外径を有し、
    上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入する挿入工程であって、上記筒状集電部の外径が上記筒状端子部の内径以下となるように、上記筒状集電部を縮径または上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、縮径させた上記筒状集電部または拡径させた上記筒状端子部の復元力により、上記筒状集電部の外周面と上記筒状端子部の内周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する挿入工程を備え、
    前記挿入工程は、加熱により前記筒状端子部を熱膨張させることで、上記筒状端子部を拡径させて、上記筒状端子部の内径を前記筒状集電部の外径よりも大きくした状態で、上記筒状集電部を上記筒状端子部に挿入し、その後、上記筒状端子部の温度低下によって上記筒状端子部が縮径する復元力により、上記筒状端子部の内周面を上記筒状集電部の外周面に密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定する
    電池の製造方法。
  4. 請求項1〜請求項3のいずれか一項に記載の電池の製造方法であって、
    前記挿入工程後、前記筒状端子部の内周面と前記筒状集電部の外周面とを密着させて、上記筒状集電部を上記筒状端子部に固定した状態で、上記筒状集電部と上記筒状端子部とを溶接する溶接工程を備える
    電池の製造方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022223508A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 Northvolt Ab A cylindrical secondary cell and a method of its manufacture

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6678989B2 (ja) * 2015-11-12 2020-04-15 株式会社e−Gle 非水電解液二次電池セル及びこれを用いた組電池
KR102103900B1 (ko) * 2016-11-02 2020-04-24 주식회사 엘지화학 전극조립체 및 그 전극조립체의 제조 방법
KR20230024376A (ko) * 2020-11-11 2023-02-20 지앙수 컨템포러리 엠퍼렉스 테크놀로지 리미티드 배터리 셀, 배터리, 전기 장치, 배터리의 제조 방법
KR20220155017A (ko) * 2021-05-14 2022-11-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
DE102021207011A1 (de) * 2021-07-05 2023-01-05 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941867U (ja) * 1982-09-02 1984-03-17 日立マクセル株式会社 密閉電池
JPH0322851Y2 (ja) * 1982-09-02 1991-05-17
WO2001024206A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Asahi Glass Company, Limited Capacitor element
JP2001176495A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積デバイス
JP2008066302A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Saft Groupe Sa 蓄電池およびその製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2100921A (en) * 1932-09-22 1937-11-30 Willard Storage Battery Co Storage battery
US2926210A (en) * 1958-07-02 1960-02-23 Norman D Sturges Self-sealing battery terminal
US3704173A (en) * 1970-10-07 1972-11-28 Donald H Mcclelland Terminal seal electrochemical device
US3839093A (en) * 1972-09-25 1974-10-01 Gates Rubber Co Lead sealed-through connection
FR2329080A1 (fr) * 1975-10-22 1977-05-20 Accumulateurs Fixes Traversee etanche du couvercle d'un accumulateur par une borne en plomb
JPS57133910A (en) * 1981-02-12 1982-08-18 Kazunori Seki Snow removing method
US4394059A (en) * 1981-08-03 1983-07-19 Amp Incorporated Connector of a type used with dry cell batteries and manufacturing method
JPS5941867A (ja) 1982-03-31 1984-03-08 Anritsu Corp 貫通穴を有するセラミックス部品の製造方法
US4859547A (en) * 1987-10-06 1989-08-22 Gates Energy Products, Inc. Battery terminal and method
JPH0322851A (ja) * 1989-06-19 1991-01-31 Toto Ltd モータの巻線構造
US5273844A (en) * 1992-07-31 1993-12-28 Gates Energy Products, Inc. Terminal connector for electrochemical cells
JPH07235289A (ja) * 1994-02-21 1995-09-05 A T Battery:Kk 封止電極端子構造
US5677078A (en) * 1995-09-27 1997-10-14 Bolder Technologies Corp. Method and apparatus for assembling electrochemical cell using elastomeric sleeve
US6844110B2 (en) * 2000-05-24 2005-01-18 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary cell and assembly thereof
US7112388B2 (en) * 2002-06-27 2006-09-26 Hitachi Maxwell Ltd. Battery provided with terminals
JP2004087892A (ja) * 2002-08-28 2004-03-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd アルミ電解コンデンサ及びその製造方法
CN100495013C (zh) * 2003-05-29 2009-06-03 日本特殊陶业株式会社 气体传感器、气体传感器帽和气体传感器单元
JP4257838B2 (ja) * 2003-06-09 2009-04-22 パナソニック株式会社 密閉式電池とその製造方法
JP4715114B2 (ja) * 2004-06-17 2011-07-06 トヨタ自動車株式会社 電池ケース蓋用パッキン、電池ケース蓋の製造方法、電池の製造方法
US7393214B2 (en) * 2006-02-17 2008-07-01 Centipede Systems, Inc. High performance electrical connector
JP2008066032A (ja) 2006-09-05 2008-03-21 Moritex Corp 照明装置
JP5213404B2 (ja) 2007-09-28 2013-06-19 三洋電機株式会社 密閉電池及びその製造方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5941867U (ja) * 1982-09-02 1984-03-17 日立マクセル株式会社 密閉電池
JPH0322851Y2 (ja) * 1982-09-02 1991-05-17
WO2001024206A1 (en) * 1999-09-30 2001-04-05 Asahi Glass Company, Limited Capacitor element
JP2001176495A (ja) * 1999-12-15 2001-06-29 Sanyo Electric Co Ltd 電気エネルギー蓄積デバイス
JP2008066302A (ja) * 2006-09-05 2008-03-21 Saft Groupe Sa 蓄電池およびその製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022223508A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 Northvolt Ab A cylindrical secondary cell and a method of its manufacture
WO2022223506A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 Northvolt Ab A cylindrical secondary cell and a method of its manufacture
US11664561B2 (en) 2021-04-22 2023-05-30 Northvolt Ab Cylindrical secondary cell and a method of its manufacture
US11757160B2 (en) 2021-04-22 2023-09-12 Northvolt Ab Cylindrical secondary cell and a method of its manufacture

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