JPS6072160A - Ni―Cd電池 - Google Patents
Ni―Cd電池Info
- Publication number
- JPS6072160A JPS6072160A JP58181178A JP18117883A JPS6072160A JP S6072160 A JPS6072160 A JP S6072160A JP 58181178 A JP58181178 A JP 58181178A JP 18117883 A JP18117883 A JP 18117883A JP S6072160 A JPS6072160 A JP S6072160A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- welding
- current collecting
- current
- collecting terminal
- electrode plate
- Prior art date
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- Granted
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/538—Connection of several leads or tabs of wound or folded electrode stacks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はN1−cd主電池如く捲回された極板か容器内
に収容された構造を有する電池に係わり、前記極板の端
部に溶接される集電用端子(タブ)の構造に関するもの
である。
に収容された構造を有する電池に係わり、前記極板の端
部に溶接される集電用端子(タブ)の構造に関するもの
である。
衆知の通゛り可搬形の電気、「貰子機器用電源としてN
1−(dfi池か゛広く使用されているか′、例えば電
動工具の様なものに使用される1!池1こ於ては高率放
電特性が優れていることが要求される。即ち大きな電流
で放電した際に電池電圧の低下が出来るたけ小さいこと
が要求されるわけであるが、このため1こは電池の内部
抵抗を極力小さくすることが不可欠な問題となる。
1−(dfi池か゛広く使用されているか′、例えば電
動工具の様なものに使用される1!池1こ於ては高率放
電特性が優れていることが要求される。即ち大きな電流
で放電した際に電池電圧の低下が出来るたけ小さいこと
が要求されるわけであるが、このため1こは電池の内部
抵抗を極力小さくすることが不可欠な問題となる。
この問題の一つの解決手段として多点集電方式と称する
ものが採用されている。これは極板の一ケ所に集電用端
子を取付け、極板内部で発生した電流をここに集める従
来の方式と異なり、一枚の極板の多数の場所から集電す
る方式で。
ものが採用されている。これは極板の一ケ所に集電用端
子を取付け、極板内部で発生した電流をここに集める従
来の方式と異なり、一枚の極板の多数の場所から集電す
る方式で。
発生した電流力f集電用端子に到達するまでの距離が短
か(なるために、結果的に電池の内部抵抗を小さくする
ことか゛出来るわけである。
か(なるために、結果的に電池の内部抵抗を小さくする
ことか゛出来るわけである。
第1図は多点集電方式を用いた場合の集電用端子と極板
との接続状態の一例を示したものである。第1図に於て
lは極板であり、この極板lはセパレータを介して相手
極(例えばlか陽極板であれば相手極は陰極板となる)
と重ね合され図面の如く捲回されている (セパレータ
。
との接続状態の一例を示したものである。第1図に於て
lは極板であり、この極板lはセパレータを介して相手
極(例えばlか陽極板であれば相手極は陰極板となる)
と重ね合され図面の如く捲回されている (セパレータ
。
相手極は図面には示していない)。また2は集電用端子
で、これは図面の如く捲回された極板lの端部(厳密に
は極板lを構成する芯材の端部)3か形成する平面上に
位置し、該集電用端子2とは溶接等の手段により電気的
Iこ接続(図面中のa〜e)され、この部分より集電か
なされるわりである。
で、これは図面の如く捲回された極板lの端部(厳密に
は極板lを構成する芯材の端部)3か形成する平面上に
位置し、該集電用端子2とは溶接等の手段により電気的
Iこ接続(図面中のa〜e)され、この部分より集電か
なされるわりである。
さて、本発明の対象としているのは上述した集電用端子
2と極板との接続方法である。この接続には従来より抵
抗溶接が用いられているが、溶接強度のほらつきか著し
く、電池組立工程あるいは竜?I&が完成された後で、
集電用端子2がはがれるというトラブルか生じて問題と
なっていた。その理由について以下に述へる。
2と極板との接続方法である。この接続には従来より抵
抗溶接が用いられているが、溶接強度のほらつきか著し
く、電池組立工程あるいは竜?I&が完成された後で、
集電用端子2がはがれるというトラブルか生じて問題と
なっていた。その理由について以下に述へる。
第2図は集電用端子2を捲回された極板lに抵抗溶接す
る際の状態を示すものである。まず捲回された極板lの
端面にプロジェクション(突起)4.4’を有する集電
用端子2を位置決めする。次に図面の如く隣合うプロジ
ェクション4.4′上に溶接用電極5.5′を当接し、
一方のL1極5より他方の電極5′へ溶接電流を流す。
る際の状態を示すものである。まず捲回された極板lの
端面にプロジェクション(突起)4.4’を有する集電
用端子2を位置決めする。次に図面の如く隣合うプロジ
ェクション4.4′上に溶接用電極5.5′を当接し、
一方のL1極5より他方の電極5′へ溶接電流を流す。
このタイプの抵抗溶接はシリーズ溶接と称されるもので
あるが、この際、溶接電流は電極5より集j[用端子2
内を流れ直接電極5′1こ至るものと、電極5よりその
直下にあるプロジェクション4と電極5との接触点す、
c、d、 e)経て極板1内部を通り同じく接触点b′
、e′、d′、e′を経ジェクンヨンと電極との接触点
す、c、d、eおよびb′、e′、d′、e′でありこ
の接触点を通って流れる電流だけが溶接に寄与すること
になる。
あるが、この際、溶接電流は電極5より集j[用端子2
内を流れ直接電極5′1こ至るものと、電極5よりその
直下にあるプロジェクション4と電極5との接触点す、
c、d、 e)経て極板1内部を通り同じく接触点b′
、e′、d′、e′を経ジェクンヨンと電極との接触点
す、c、d、eおよびb′、e′、d′、e′でありこ
の接触点を通って流れる電流だけが溶接に寄与すること
になる。
すなわち前記二連りに分れて流れる電流のうち前者は溶
接には何ら寄与しない無効電流とよはれるもので、シリ
ーズ溶接に於てはその発生は避けられない。無効電流が
大きいと単Iこエネルギーロスが大きいということにと
とまらず、目的とする溶接の再現性か゛乏しくなり、溶
接強度が大中に変動する等不都合な問題が生じ易い。
接には何ら寄与しない無効電流とよはれるもので、シリ
ーズ溶接に於てはその発生は避けられない。無効電流が
大きいと単Iこエネルギーロスが大きいということにと
とまらず、目的とする溶接の再現性か゛乏しくなり、溶
接強度が大中に変動する等不都合な問題が生じ易い。
の
第3図は集電用端子2と極板tとの接触部状△
態を拡大して示したものであるが、前記極板lは芯材6
によって活物質7が保持された構造になっており、極板
lの端部は図面に示す如く芯材6が活物質7の存在する
部分より多少とひ出して、この部分か集電用端子2のプ
ロジェクション4と接触、溶接されることになる。芯材
6はN j Cd ’+l[池の場合、通常は表面にN
1めっきがなされたpeより成るパンチングメタル(多
孔板)が用いられ、相手方の集電用端子2もほぼ同一の
材質のものが用いられるか、ここで問題にしなければな
らないのは両者の肉厚である。
によって活物質7が保持された構造になっており、極板
lの端部は図面に示す如く芯材6が活物質7の存在する
部分より多少とひ出して、この部分か集電用端子2のプ
ロジェクション4と接触、溶接されることになる。芯材
6はN j Cd ’+l[池の場合、通常は表面にN
1めっきがなされたpeより成るパンチングメタル(多
孔板)が用いられ、相手方の集電用端子2もほぼ同一の
材質のものが用いられるか、ここで問題にしなければな
らないのは両者の肉厚である。
芯材6は一般的に0.08 S−0,1rranの厚さ
のものが多用されるのに対し、集電用端子2の方は極板
全体からの1且流がここに集められることを4府して0
15〜02馴の厚さのものが必要となる。両者のこの肉
厚の差は前記無効電流の増大に大きく寄与しており1例
えは第1図、第2図に示す如く集電用端子2にスリット
8を入れる等して無効電流の減少に努めはするが、実際
には溶接電流の大半が無効電流となっている。
のものが多用されるのに対し、集電用端子2の方は極板
全体からの1且流がここに集められることを4府して0
15〜02馴の厚さのものが必要となる。両者のこの肉
厚の差は前記無効電流の増大に大きく寄与しており1例
えは第1図、第2図に示す如く集電用端子2にスリット
8を入れる等して無効電流の減少に努めはするが、実際
には溶接電流の大半が無効電流となっている。
またこの溶接の場合継手形状そのものが無効電流を大き
くする様なものにプエっでいることも確かである。すな
わち第3図に示す如く集電用端子2と極板1とはほとん
と点′接触に近い状態で溶接に供される。それ故この部
分ての電気抵抗は通常の重ね抵抗溶接の場合等よりは(
目当太き(、無効電流はかなり大きなものとtlる。
くする様なものにプエっでいることも確かである。すな
わち第3図に示す如く集電用端子2と極板1とはほとん
と点′接触に近い状態で溶接に供される。それ故この部
分ての電気抵抗は通常の重ね抵抗溶接の場合等よりは(
目当太き(、無効電流はかなり大きなものとtlる。
また溶接部の面積か小さいということは何らかの原因で
それか変動した時にはその度動率も大きいということで
あり、この点か無効電流の変動と相まって溶接の再現性
を乏しいものにしていることも確かである。
それか変動した時にはその度動率も大きいということで
あり、この点か無効電流の変動と相まって溶接の再現性
を乏しいものにしていることも確かである。
さて、本溶接に関しては抵抗溶接という手法を適用して
ゆく限りシリーズ溶接を行IJわさるを得ないわけで、
無効電流の発生をはしめとするこのタイプの溶接白木の
有する不安定要求を完全1こ排除することは不可能であ
るけれとも、プロジェクションの形状(構造)に関して
詳細す検討を進めた結果、従来のものに比べ極めてほら
つきの少ない再現性に優れた溶接結果か得られるものを
見出すことに成功した。本発明はその様な集電用端子の
構造を提供せんとするものである。
ゆく限りシリーズ溶接を行IJわさるを得ないわけで、
無効電流の発生をはしめとするこのタイプの溶接白木の
有する不安定要求を完全1こ排除することは不可能であ
るけれとも、プロジェクションの形状(構造)に関して
詳細す検討を進めた結果、従来のものに比べ極めてほら
つきの少ない再現性に優れた溶接結果か得られるものを
見出すことに成功した。本発明はその様な集電用端子の
構造を提供せんとするものである。
次に本発明の内容1こついて説明する。本溶接の如(熱
容量の差が大きい被溶接材料を抵□抗溶凄する場合に、
熱容量の大きい方の被溶接材料にプロジェクション(突
起)を形成し相手の飼料との接触部を限定してその部分
での電流密度を高めて溶接するという技術は公知であり
、第1図に示ス如くプロジェクション4.4′を線状の
ものとして溶接することもまた一般的によく行なわれる
ものである。しかしながらこのプロジェクション4,4
′の形状1例えば第1図に示す様にV形の線状のプロジ
ェクション4,4′を設ける場合にその角度α、あるい
は先端の半径R(CiS’図参照)をいくらにするのか
信頼性にイリれた溶接部を得る上で最適であるかという
点に関しては被溶接材料の材質その他の要因によって左
右されるために適宜法めなくてはならない。
容量の差が大きい被溶接材料を抵□抗溶凄する場合に、
熱容量の大きい方の被溶接材料にプロジェクション(突
起)を形成し相手の飼料との接触部を限定してその部分
での電流密度を高めて溶接するという技術は公知であり
、第1図に示ス如くプロジェクション4.4′を線状の
ものとして溶接することもまた一般的によく行なわれる
ものである。しかしながらこのプロジェクション4,4
′の形状1例えば第1図に示す様にV形の線状のプロジ
ェクション4,4′を設ける場合にその角度α、あるい
は先端の半径R(CiS’図参照)をいくらにするのか
信頼性にイリれた溶接部を得る上で最適であるかという
点に関しては被溶接材料の材質その他の要因によって左
右されるために適宜法めなくてはならない。
本発明で対象としている集電用端子と極板との溶接の場
合にプロジェクションの形状(α、R)決定1こ関して
考慮しなければならない点は■溶接点(プロジェクショ
ンと芯材との接触部)の面積か゛極めて小さくかつ多数
あるために、この部分での接触抵抗を下げ(抵抗溶接に
於ては接触抵抗による発熱も寄与することは確かである
が1本溶接の様Iこ接触面積が小さけれは、そのことた
けて発熱に必要な抵抗は確保出来る)安定した溶接電流
の通路を確保出来る様1こする。
合にプロジェクションの形状(α、R)決定1こ関して
考慮しなければならない点は■溶接点(プロジェクショ
ンと芯材との接触部)の面積か゛極めて小さくかつ多数
あるために、この部分での接触抵抗を下げ(抵抗溶接に
於ては接触抵抗による発熱も寄与することは確かである
が1本溶接の様Iこ接触面積が小さけれは、そのことた
けて発熱に必要な抵抗は確保出来る)安定した溶接電流
の通路を確保出来る様1こする。
■ 芯月、プロジェクションの肉厚の差か奸しく、これ
1こ伴って溶接点に於ける熱容量の違いが極めて大きく
なるため、芯材側だけか溶融しかつ溶融した金属が飛散
してしまう可能性か1−モい。これを防ぐためには溶接
の進行に伴ってプロジェクションか遅れることなく芯材
側へ食込んでゆき、プロジェクションの表面にあるNi
めっきが溶融する程度の温度上昇を確保しつつ芯材に対
してはヒートシンクとして有効に作用する様な働きをさ
せ得る形状としなければならない。この際抵抗溶接化於
ては通電時間か10〜207+15と極めて短かいとい
う事を忘れてはならない。
1こ伴って溶接点に於ける熱容量の違いが極めて大きく
なるため、芯材側だけか溶融しかつ溶融した金属が飛散
してしまう可能性か1−モい。これを防ぐためには溶接
の進行に伴ってプロジェクションか遅れることなく芯材
側へ食込んでゆき、プロジェクションの表面にあるNi
めっきが溶融する程度の温度上昇を確保しつつ芯材に対
してはヒートシンクとして有効に作用する様な働きをさ
せ得る形状としなければならない。この際抵抗溶接化於
ては通電時間か10〜207+15と極めて短かいとい
う事を忘れてはならない。
我々は以上の二点を考慮しながらプロジェクションの角
度α、先端の半径Rとの組合せを棟々変えた実験を行な
った。これらの検討結果の一部を第1表に示す。
度α、先端の半径Rとの組合せを棟々変えた実験を行な
った。これらの検討結果の一部を第1表に示す。
第 1 表
第1表は肉厚が02咽で表面化4〜B /l ++tの
N1めつきを有するspc材からなる集電用端子と肉厚
が008訓で表面に7〜9 /l ?71のNiめっき
を有する芯材との抵抗溶接の場合(n=20)てあり、
溶接電源はACタイプのもので溶接電流(実効値) 8
60〜910A、 通fli時間1〜、電極加圧力3#
、(電極1本当り)にて溶接した結果である。なおプロ
ジェクションの高さく第4図のh)はO,[+m++一
定であり、溶接結果の良否は要求強度5に以上の条件を
みたすものを90°引張強度で判定した。
N1めつきを有するspc材からなる集電用端子と肉厚
が008訓で表面に7〜9 /l ?71のNiめっき
を有する芯材との抵抗溶接の場合(n=20)てあり、
溶接電源はACタイプのもので溶接電流(実効値) 8
60〜910A、 通fli時間1〜、電極加圧力3#
、(電極1本当り)にて溶接した結果である。なおプロ
ジェクションの高さく第4図のh)はO,[+m++一
定であり、溶接結果の良否は要求強度5に以上の条件を
みたすものを90°引張強度で判定した。
第1表の結果を見ると溶接強度に対するα、Rの影響が
明らかに認められており、α=90゜のものではRfJ
r小さくても十分な強度は得られていない。α=75°
、α=60°の場合にはRが025關以下になると急激
に強度が増太し、最小値力(′要求強度を上まわる結果
となってし′Iる。
明らかに認められており、α=90゜のものではRfJ
r小さくても十分な強度は得られていない。α=75°
、α=60°の場合にはRが025關以下になると急激
に強度が増太し、最小値力(′要求強度を上まわる結果
となってし′Iる。
実験では第1表に掲げたものの他に肉厚が0.15ra
n、0.3rtmの集電用端子について同様の検詞を認 行なったが第1表とほぼ同一の傾向か゛へめらA1てお
り、αか゛75″以下、Rが025劇以下の場合、強度
的に満足出来る良好な結果が得られた。なおα、Rにつ
いてはspc材の加工性、プレス金型の加工精度等によ
りその下限1直は決定されよう、また集電用端子の肉厚
については集1a用端子が溶接時の4極加圧力によって
異常な変形を引起さない程度の厚さか必要であり、その
下限111iは実質的には0.1圏程度である。
n、0.3rtmの集電用端子について同様の検詞を認 行なったが第1表とほぼ同一の傾向か゛へめらA1てお
り、αか゛75″以下、Rが025劇以下の場合、強度
的に満足出来る良好な結果が得られた。なおα、Rにつ
いてはspc材の加工性、プレス金型の加工精度等によ
りその下限1直は決定されよう、また集電用端子の肉厚
については集1a用端子が溶接時の4極加圧力によって
異常な変形を引起さない程度の厚さか必要であり、その
下限111iは実質的には0.1圏程度である。
以上のように、本発明は再現性に侵れ且っ強度十分な溶
接結果が得られる等工業的価値極めて大なるものである
。
接結果が得られる等工業的価値極めて大なるものである
。
記1図はN1−cd電池の集電用端子と捲回された極板
との接続状態を示す斜視説明図、第2図は前記集tH用
端子を極板に溶接する時の状況を示す斜視説明図、第3
図は集電用端子のプロジェクンヨンと極板の芯材との接
触状態を詳細1こ示す斜視説明図、第4図はブロンエク
ションの角度αおよび先端の半径Rを説明する拡大説明
図である。 lは極板、2は集電用端子、3は極板の端部、4.4′
はプロジェクンヨン、αは角度、Rは半径、6は芯材、
a % eおよびa′〜e′は溶接点特許出願人 第1頁の続き 0発 明 者 佐 々木 刻苦 東京都新宿区西新宿内 0発 明 者 青 木 正 義 東京都新宿区西新宿内 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 手続補正書(6′発少 1 事件の表示 昭和58年 特 許 願 第1811
78号2発明の名称 Ni−Cd電池の集電用端子3
補正をする者 iJI件どの関係 特 許 出願人 任 所 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号名 称(1
20)新神戸電機株式会社 (1) 明細吉第6頁第12行目における「不安定要求
」を「不安定要素」と訂正する。
との接続状態を示す斜視説明図、第2図は前記集tH用
端子を極板に溶接する時の状況を示す斜視説明図、第3
図は集電用端子のプロジェクンヨンと極板の芯材との接
触状態を詳細1こ示す斜視説明図、第4図はブロンエク
ションの角度αおよび先端の半径Rを説明する拡大説明
図である。 lは極板、2は集電用端子、3は極板の端部、4.4′
はプロジェクンヨン、αは角度、Rは半径、6は芯材、
a % eおよびa′〜e′は溶接点特許出願人 第1頁の続き 0発 明 者 佐 々木 刻苦 東京都新宿区西新宿内 0発 明 者 青 木 正 義 東京都新宿区西新宿内 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 2丁目1番1号 新神戸電機株式会社 手続補正書(6′発少 1 事件の表示 昭和58年 特 許 願 第1811
78号2発明の名称 Ni−Cd電池の集電用端子3
補正をする者 iJI件どの関係 特 許 出願人 任 所 東京都新宿区西新宿二丁目1番1号名 称(1
20)新神戸電機株式会社 (1) 明細吉第6頁第12行目における「不安定要求
」を「不安定要素」と訂正する。
Claims (1)
- O1〜0.3mの肉厚を有し抵抗溶接用の線状のプロジ
ェクションの角度αが75°以下、その先端の半径Rか
0.25 mn以下であることを特徴とするN1−cd
主電池集電用端子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58181178A JPS6072160A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Ni―Cd電池 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP58181178A JPS6072160A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Ni―Cd電池 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6072160A true JPS6072160A (ja) | 1985-04-24 |
JPH028417B2 JPH028417B2 (ja) | 1990-02-23 |
Family
ID=16096240
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58181178A Granted JPS6072160A (ja) | 1983-09-29 | 1983-09-29 | Ni―Cd電池 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6072160A (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6241667U (ja) * | 1985-08-30 | 1987-03-12 | ||
EP1102337A1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary battery |
EP1134819A2 (en) * | 2000-03-14 | 2001-09-19 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cells |
US6692863B1 (en) | 1999-08-10 | 2004-02-17 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Nonaqueous electrolyte secondary cells and process for fabricating same |
US6795216B1 (en) | 1998-06-12 | 2004-09-21 | Canon Finetech Inc. | Print system and print method |
US7862934B2 (en) | 2005-03-30 | 2011-01-04 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery having a collector plate |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH063311U (ja) * | 1992-06-19 | 1994-01-18 | 信夫 有薗 | 頚椎装具 |
-
1983
- 1983-09-29 JP JP58181178A patent/JPS6072160A/ja active Granted
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6795216B1 (en) | 1998-06-12 | 2004-09-21 | Canon Finetech Inc. | Print system and print method |
EP1102337A1 (en) * | 1999-04-08 | 2001-05-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Secondary battery |
EP1102337A4 (en) * | 1999-04-08 | 2004-09-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | AUXILIARY BATTERY |
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