CN203528010U - 一种软包装锂离子电池用极耳胶和极耳 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于软包装锂离子电池技术领域，尤其涉及一种软包装锂离子电池用极耳胶，该极耳胶至少由第一聚合物薄膜层和熔点比第一聚合物薄膜层的熔点高的第二聚合物薄膜层复合而成。相对于现有技术，使用本实用新型的极耳胶可实现在完整回收封装不良品内的卷芯的基础上进行多次有效封装，从而极大地提高了制成优率，降低了生产成本。此外，本实用新型还公开了一种包含该极耳胶的软包装锂离子电池用极耳。
Description
技术领域
本实用新型属于软包装锂离子电池技术领域，尤其涉及一种可实现软包装锂离子电池多次封装的软包装锂离子电池用极耳胶和包含该极耳胶的极耳。
背景技术
随着便携式电子产品、移动设备的飞速发展，人们对高能电池的需求越来越大。锂离子电池因其具有高能量密度、长循环寿命和环保等优点，得到了广泛的应用。
现有技术中，软包装锂离子电池主要使用铝塑膜作为外包装材料，极耳本体使用的材料主要为镍、铝或其他金属、合金材料。软包装锂离子电池在极耳处的封装主要采用极耳胶。具体的，铝塑膜一般包括保护层、铝箔层和热封层，如图1所示，极耳胶采用粘接或热压的方式固定在极耳本体上，然后极耳胶的外表层与铝塑膜的热封层热融结合，从而实现极耳的密封。
但由于现有技术中使用的极耳胶通常为单层结构，因此，软包装锂离子电池在封装时，极耳胶的外表层与铝塑膜的热封层熔融在一起，难以分离。如果出现封装不良品，就很难完好无损地回收软包装锂离子电池内部的卷芯，即使通过加热的方式将极耳胶熔化，也无法进行二次封装。这样一旦顶封工序出现异常，产生的不良品只能报废处理，极大地影响了优率，增大了生产成本。
实用新型内容
鉴于目前软包装锂离子电池的极耳难以实现二次封装的问题，本实用新型的目的之一在于提供一种可实现软包装锂离子电池多次封装的软包装锂离子电池用极耳胶。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种软包装锂离子电池用极耳胶，所述极耳胶至少由第一聚合物薄膜层和熔点比所述第一聚合物薄膜层的熔点高的第二聚合物薄膜层复合而成。其中，第二聚合物薄膜层的熔点比第一聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。使用时，第一聚合物薄膜层位于远离极耳表面的一侧，而第二聚合物薄膜层则位于靠近极耳表面的一侧。
复合的方式可以采用挤出复合或流延复合等，其中挤出复合的方法简述如下：将第二聚合物薄膜层的原料颗粒投入料斗，经过挤出机从细缝挤出一定厚度熔融膜，与送入的第一聚合物薄膜在压力滚筒和冷却滚筒之间复合、卷取，即得制品。流延复合则采用常规的流延技术。
具体的，第一聚合物薄膜层的熔点优选为140～160℃，此时，第一聚合物薄膜层可以为聚乙烯层（熔点为140℃）、聚羟基乙酰乙二胺层（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚层（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯层（熔点为160℃）或聚3-苯基-1-丁烯层（熔点为160℃），第二聚合物薄膜层的熔点优选为160～180℃，第二聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层（熔点为170℃）、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯层（熔点为180℃）。
当然，第一聚合物薄膜层和第二聚合物薄层还可以如此选择：第一聚合物薄膜层可以为聚乙烯层（熔点为140℃）、聚羟基乙酰乙二胺层（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚层（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯层（熔点为160℃）或聚3-苯基-1-丁烯层（熔点为160℃），第二聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层（熔点为190℃）、聚三氟乙烯层（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯层（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯层（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层（熔点为206℃），即第二聚合物薄膜层的熔点为180～210℃。
此外，第一聚合物薄膜层和第二聚合物薄层还可以如此选择：第一聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层（熔点为170℃）、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯层（熔点为180℃），第二聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层（熔点为190℃）、聚三氟乙烯层（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯层（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯层（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层（熔点为206℃）。即第一聚合物薄膜层的熔点为160～180℃，第二聚合物薄膜层的熔点为180～210℃。
作为本实用新型软包装锂离子电池用极耳胶的一种改进，所述极耳胶还包括熔点比所述第二聚合物薄膜层的熔点高的第三聚合物薄膜层，并且所述第二聚合物薄膜层设置于所述第一聚合物薄膜层和所述第三聚合物薄层之间。第二聚合物薄膜层的熔点比第一聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。第三聚合物薄膜层的熔点比第二聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。
其中，第一聚合物薄膜层的熔点优选为140～160℃，第二聚合物薄膜层的熔点优选为160～180℃，第三聚合物薄膜层的熔点优选为180～210℃。
因此，第一聚合物薄膜层、第二聚合物薄膜层和第三聚合物薄膜层可如此选择：第一聚合物薄膜层可以为聚乙烯层（熔点为140℃）、聚羟基乙酰乙二胺层（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚层（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯层（熔点为160℃）或聚3-苯基-1-丁烯层（熔点为160℃）；第二聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层（熔点为170℃）、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯层（熔点为180℃）；第三聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层（熔点为190℃）、聚三氟乙烯层（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯层（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯层（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层（熔点为206℃）。
作为本实用新型软包装锂离子电池用极耳胶的一种改进，所述极耳胶还包括熔点比所述第三聚合物薄膜层的熔点高的第四聚合物薄膜层，并且所述第三聚合物薄膜层设置于所述第二聚合物薄膜层和所述第四聚合物薄层之间。第二聚合物薄膜层的熔点比第一聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。第三聚合物薄膜层的熔点比第二聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。第四聚合物薄膜层的熔点比第三聚合物薄膜层的熔点高10～50℃，优选高20～30℃。第四聚合物薄膜层的熔点优选为210～260℃
此时，第四聚合物薄膜层为聚乙烯醇层（熔点为258℃）、尼龙-6层（熔点为223℃）或聚二苯醚砜层（熔点为230℃）。
作为本实用新型软包装锂离子电池用极耳胶的一种改进，所述第一聚合物薄膜层、第二聚合物薄膜层、第三聚合物薄膜层和第四聚合物薄膜层的厚度均为0.01～0.3mm，优选为0.01～0.1mm。聚合物薄膜层的厚度太大，会使得整个极耳胶的厚度太大，导致封装困难；聚合物薄膜层的厚度太小，又会使得封装不牢固。
相对于现有技术，使用本实用新型的极耳胶封装的锂离子电池，在封装极耳处时只需将封装温度设置在第一聚合物薄膜层的熔点之上、第二聚合物薄膜层的熔点之下即可。当第一聚合物薄膜层熔融时，由于封装温度尚未达到第二聚合物薄膜层的熔点，第二聚合物薄膜层仍为固态。封装完成后若出现顶封不良品，则可用与封装极耳时相同的温度将顶封封印区熔融后，迅速将包装膜与卷芯分离，分离后的卷芯结构未被破坏，且极耳胶的第一聚合物薄膜层被剥离，但第二聚合物薄膜层仍具有完整的结构，可确保软包装锂离子电池的再次封装的密封性。通过将封装温度设置为大于第二聚合物薄膜层的熔点，即可实现在完整回收封装不良品内的卷芯的基础上进行二次有效封装，从而极大地提高了制成优率，降低了生产成本。
同样，若二次封装后的软包装锂离子电池检测后仍为不良品，则可以将温度设置为大于第二聚合物薄膜层的熔点并且小于第三聚合物薄膜层的熔点，可将第二聚合物薄膜层剥离，再通过设置封装温度在第三聚合物薄膜层的熔点之上，即可进行第三次封装。
同理，若三次封装后的软包装锂离子电池检测后仍为不良品，则可以将温度设置为大于第三聚合物薄膜层的熔点并且小于第四聚合物薄膜层的熔点，可将第三聚合物薄膜层剥离，再通过设置封装温度在第四聚合物薄膜层的熔点之上，即可进行第四次封装。
本实用新型的另一个目的在于提供一种软包装锂离子电池用极耳，包括极耳本体和设置在所述极耳本体的表面上的极耳胶，所述极耳胶为本实用新型所述的软包装锂离子电池用极耳胶，并且所述第一聚合物薄膜层位于最外侧。相对于现有技术，该极耳能够与铝塑膜进行多次封装，从而提高制成优率，降低生产成本。
附图说明
图1 为现有技术中的极耳结构示意图。
其中，10-极耳本体，20-极耳胶。
图2为本实用新型实施例1至3的极耳胶的截面图。
图3为采用本实用新型实施例1至3的极耳胶进行封装后的极耳的截面图。
图4为本实用新型实施例4的极耳胶的截面图。
图5为采用本实用新型实施例4的极耳胶进行封装后的极耳的截面图。图6为本实用新型实施例5的极耳胶的截面图。
图7为采用本实用新型实施例6的极耳胶进行封装后的极耳的截面图。
其中，1-极耳本体，2-极耳胶，21-第一聚合物薄膜层，22-第二聚合物薄膜层，23-第三聚合物薄膜层，24-第四聚合物薄膜层。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式予以说明。
实施例1
如图2所示，本实施例提供的软包装锂离子电池用极耳胶2由第一聚合物薄膜层21和熔点比第一聚合物薄膜层21的熔点高的第二聚合物薄膜层22复合而成。第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的厚度均为0.1mm。此时，第二聚合物薄膜层22贴合在极耳本体1的表面，第一聚合物薄膜层21位于第二聚合物薄膜层22的外侧，第二聚合物薄膜层22位于第一聚合物薄膜层21和极耳本体1之间。
其中，第一聚合物薄膜层21的材质为聚乙烯（熔点为140℃），第二聚合物薄膜层22的材质为聚偏二氟乙烯（熔点为170℃），
采用本实施例的软包装锂离子电池用极耳胶2对极耳本体1进行封装后形成的极耳的结构如图3所示。
使用本实施例的软包装锂离子电池用极耳胶2的软包装锂离子电池进行第一次封装时，封装温度为150±5℃。若封装完成后的软包装锂离子电池检测为不良品，则使用与第一次封装时相同的温度（150±5℃）将顶封区熔融，然后迅速将包装膜与第一聚合物薄膜层21分离，软包装锂离子电池内部的卷芯仍能保留完整的结构。第一聚合物薄膜层21被剥离后，软包装锂离子电池用极耳胶2只剩下第二聚合物薄膜层22，在进行二次封装时，将封装温度设置为175±5℃，重复进行封装即可。
此外，第一聚合物薄膜层21还可以从以下物质中选择：聚羟基乙酰乙二胺（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯（熔点为160℃）和聚3-苯基-1-丁烯（熔点为160℃），第二聚合物薄膜层22的材质还可以从以下物质中选择：聚2,2-二苯甲酰乙二胺（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯（熔点为180℃）。操作时，只需要根据第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的熔点控制温度即可。
实施例2
与实施例1不同的是：第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的厚度均为0.05mm。
第二聚合物薄膜层22的材质可以从以下物质中选择：聚5-甲基-1-己烯（熔点为190℃）、聚三氟乙烯（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯（熔点为193℃）、聚偏二氯乙烯（熔点为206℃）和聚（3-苯基-1-1-丙烯）（熔点为206℃）。
操作时，只需要根据第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的熔点控制温度即可。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例3
与实施例1不同的是：第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的厚度均为0.2mm。
第一聚合物薄膜层21的材质可以从以下物质中选择：聚偏二氟乙烯（熔点为170℃）、聚2,2-二苯甲酰乙二胺（熔点为175℃）和聚3-间甲基苯基丙烯（熔点为180℃），第二聚合物薄膜层22的材质可以从以下物质中选择：聚5-甲基-1-己烯（熔点为190℃）、聚三氟乙烯（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）（熔点为206℃）。
操作时，只需要根据第一聚合物薄膜层21和第二聚合物薄膜层22的熔点控制温度即可。
其余同实施例1，这里不再赘述。
实施例4
如图4所示，本实施例提供的软包装锂离子电池用极耳胶2由第一聚合物薄膜层21和熔点比第一聚合物薄膜层21的熔点高的第二聚合物薄膜层22、以及熔点比第二聚合物薄膜层22的熔点高的第三聚合物薄膜层23复合而成，并且第二聚合物薄膜层23设置于第一聚合物薄膜层21和第三聚合物薄层23之间。第一聚合物薄膜层21、第二聚合物薄膜层22和第三聚合物薄膜层23的厚度均为0.07mm。此时，第三聚合物薄膜层23贴合在极耳本体1的表面，第二聚合物薄膜层22位于第三聚合物薄膜层23的外侧，第一聚合物薄膜层21位于第二聚合物薄膜层22的外侧，且第一聚合物薄膜层21位于最外侧。
其中，第一聚合物薄膜层21的材质为聚乙烯（熔点140℃），第二聚合物薄膜层22的材质为聚偏二氟乙烯（熔点170℃），第三聚合物薄膜层23的材质为聚三氟乙烯（熔点195℃）。
采用本实施例的软包装锂离子电池用极耳胶2对极耳本体1进行封装后形成的极耳的结构如图5所示。
使用本实施例的软包装锂离子电池用极耳胶2的软包装锂离子电池进行第一次封装时，封装温度为150±5℃。若封装完成后的软包装锂离子电池检测为不良品，则使用与第一次封装时相同的温度（150±5℃）将顶封区熔融，然后迅速将包装膜与第一聚合物薄膜层21分离，卷芯仍保留完整的结构。第一聚合物薄膜层21被剥离后，极耳胶2仍保留完整的第二聚合物薄膜层22和第三聚合物薄膜层23，进行第二次封装时，封装温度设置为175±5℃，重新进行封装即可。同样，若第二次封装后的软包装锂离子电池检测后仍为不良品，采用与第二次封装时相同的温度（175±5℃）将顶封区熔融，然后迅速将包装膜与第二聚合物薄膜层22剥离，软包装锂离子电池用极耳胶2仅剩下第三聚合物薄膜层23，使用200±5℃的封装温度即可实现软包装锂离子电池的第三次封装。
此外，第一聚合物薄膜层21的材质还可以是聚羟基乙酰乙二胺（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯（熔点为160℃）或聚3-苯基-1-丁烯（熔点为160℃）；第二聚合物薄膜层22的材质还可以是聚2,2-二苯甲酰乙二胺（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯（熔点为180℃）；第三聚合物薄膜层23的材质还可以是聚5-甲基-1-己烯层（熔点为190℃）、聚丙烯酸叔丁酯层（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯层（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层（熔点为206℃）。
第三聚合物薄膜层23的材质还可以是聚乙烯醇（熔点为258℃）、尼龙-6（熔点为223℃）或聚二苯醚砜层（熔点为230℃）。
操作时，只需要根据第一聚合物薄膜层21、第二聚合物薄膜层22和第三聚合物薄膜层23的熔点控制温度即可。
实施例5
如图6所示，本实施例提供的软包装锂离子电池用极耳胶2由第一聚合物薄膜层21和熔点比第一聚合物薄膜层21的熔点高的第二聚合物薄膜层22、熔点比第二聚合物薄膜层22的熔点高的第三聚合物薄膜层23以及熔点比第三聚合物薄膜层23的熔点高的第四聚合物薄膜层24复合而成，并且第二聚合物薄膜层23设置于第一聚合物薄膜层21和第三聚合物薄层23之间，第三聚合物薄膜层23设置于第二聚合物薄膜层22和第四聚合物薄层22之间。第一聚合物薄膜层21、第二聚合物薄膜层22、第三聚合物薄膜层23和第四聚合物薄膜层24的厚度均为0.012mm。此时，第四聚合物薄膜层24贴合在极耳本体1的表面，第三聚合物薄膜层23位于第四聚合物薄膜层24的外侧，第二聚合物薄膜层22位于第三聚合物薄膜层23的外侧，第一聚合物薄膜层21位于第二聚合物薄膜层22的外侧，且第一聚合物薄膜层21位于最外侧。
采用本实施例的软包装锂离子电池用极耳胶2对极耳本体1进行封装后形成的极耳的结构如图7所示。
其中，第一聚合物薄膜层21的材质可以是聚乙烯（熔点为140℃）、聚羟基乙酰乙二胺（熔点为143℃）、聚乙烯基甲醚（熔点为150℃）、聚甲基丙烯酸甲酯（熔点为160℃）或聚3-苯基-1-丁烯（熔点为160℃）；第二聚合物薄膜层22的材质可以是聚偏二氟乙烯（熔点为170℃）、聚2,2-二苯甲酰乙二胺（熔点为175℃）或聚3-间甲基苯基丙烯（熔点为180℃）；第三聚合物薄膜层23的材质可以使聚5-甲基-1-己烯（熔点为190℃）、聚三氟乙烯（熔点为195℃）、聚丙烯酸叔丁酯（熔点为193℃）或聚偏二氯乙烯（熔点为206℃）或聚（3-苯基-1-1-丙烯）（熔点为206℃），第四聚合物薄膜层24的材质可以是聚乙烯醇（熔点为258℃）、尼龙-6（熔点为223℃）或聚二苯醚砜（熔点为230℃）。操作时，只需要根据第一聚合物薄膜层21、第二聚合物薄膜层22、第三聚合物薄膜层22和第四聚合物薄膜层22的熔点控制温度即可。
需要说明的而是，聚合物薄膜层还可以设置为更多层，如五层、六层、七层……，每层的厚度可以相同，也可以不同。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本发明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述极耳胶至少由第一聚合物薄膜层和熔点比所述第一聚合物薄膜层的熔点高的第二聚合物薄膜层复合而成。
2.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第一聚合物薄膜层为聚乙烯层、聚羟基乙酰乙二胺层、聚乙烯基甲醚层、聚甲基丙烯酸甲酯层或聚3-苯基-1-丁烯层，所述第二聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层或聚3-间甲基苯基丙烯层。
3.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第一聚合物薄膜层为聚乙烯层、聚羟基乙酰乙二胺层、聚乙烯基甲醚层、聚甲基丙烯酸甲酯层或聚3-苯基-1-丁烯层，所述第二聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层、聚三氟乙烯层、聚丙烯酸叔丁酯层或聚偏二氯乙烯层或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层。
4.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第一聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层或聚3-间甲基苯基丙烯层，所述第二聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层、聚三氟乙烯层、聚丙烯酸叔丁酯层、聚偏二氯乙烯层或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层。
5.根据权利要求1所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述极耳胶还包括熔点比所述第二聚合物薄膜层的熔点高的第三聚合物薄膜层，并且所述第二聚合物薄膜层设置于所述第一聚合物薄膜层和所述第三聚合物薄层之间。
6.根据权利要求5所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第一聚合物薄膜层为聚乙烯层、聚羟基乙酰乙二胺层、聚乙烯基甲醚层、聚甲基丙烯酸甲酯层或聚3-苯基-1-丁烯层，所述第二聚合物薄膜层为聚偏二氟乙烯层、聚2,2-二苯甲酰乙二胺层或聚3-间甲基苯基丙烯层，所述第三聚合物薄膜层为聚5-甲基-1-己烯层、聚三氟乙烯层、聚丙烯酸叔丁酯层或聚偏二氯乙烯层或聚（3-苯基-1-1-丙烯）层。
7.根据权利要求6所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述极耳胶还包括熔点比所述第三聚合物薄膜层的熔点高的第四聚合物薄膜层，并且所述第三聚合物薄膜层设置于所述第二聚合物薄膜层和所述第四聚合物薄层之间。
8.根据权利要求7所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第四聚合物薄膜层为聚乙烯醇层、尼龙-6层或聚二苯醚砜层。
9.根据权利要求7所述的软包装锂离子电池用极耳胶，其特征在于：所述第一聚合物薄膜层、所述第二聚合物薄膜层、所述第三聚合物薄膜层和所述第四聚合物薄膜层的厚度均为0.01～0.3mm。
10.一种软包装锂离子电池用极耳，包括极耳本体和设置在所述极耳本体的表面上的极耳胶，其特征在于：所述极耳胶为权利要求1至9任一项所述的软包装锂离子电池用极耳胶，，并且所述第一聚合物薄膜层位于最外侧。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN107785617A (zh) * | 2017-11-02 | 2018-03-09 | 上海紫江新材料科技有限公司 | 一种低温极耳胶及其制备方法 |
| CN107978721A (zh) * | 2016-10-24 | 2018-05-01 | 住友电气工业株式会社 | 引线部件 |
| CN114597602A (zh) * | 2020-12-04 | 2022-06-07 | 比亚迪股份有限公司 | 用于软包电池的覆膜极耳及其制备方法 |
| WO2024060145A1 (zh) * | 2022-09-22 | 2024-03-28 | 宁德新能源科技有限公司 | 二次电池及包含其的电子装置 |
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- 2013-10-14 CN CN201320632087.5U patent/CN203528010U/zh not_active Expired - Lifetime
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