JPH06215793A - 電 池 - Google Patents
電 池Info
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- JPH06215793A JPH06215793A JP5005039A JP503993A JPH06215793A JP H06215793 A JPH06215793 A JP H06215793A JP 5005039 A JP5005039 A JP 5005039A JP 503993 A JP503993 A JP 503993A JP H06215793 A JPH06215793 A JP H06215793A
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- JP
- Japan
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- electrode body
- battery
- spiral electrode
- circular spiral
- round
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- 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
-
- 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 非真円形状渦巻電極体を有する電池のサイク
ル性能の劣化を防止することを目的とする。 【構成】 正極と、負極と、これら両極間に位置するセ
パレータとを卷回して真円形状渦巻電極体に構成した
後、該真円形状渦巻電極体を押圧して得た非真円形状渦
巻電極体を有する電池において、前記非真円形状渦巻電
極体の中央透孔部に弾性バネ部材が配設されているもの
である。
ル性能の劣化を防止することを目的とする。 【構成】 正極と、負極と、これら両極間に位置するセ
パレータとを卷回して真円形状渦巻電極体に構成した
後、該真円形状渦巻電極体を押圧して得た非真円形状渦
巻電極体を有する電池において、前記非真円形状渦巻電
極体の中央透孔部に弾性バネ部材が配設されているもの
である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、非真円形状の断面を有
する渦巻電極体を用いた電池に関するものである。
する渦巻電極体を用いた電池に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、多くの機器の電子化が進みそれら
の電源として電池が使用されている。このような機器の
中でも特にラジオ、テープレコーダあるいはカメラ等の
分野において機器の小型化、薄型化などが要求されてい
る。このように機器の小型化、薄型化を考慮した場合、
電池としても当然、小型、軽量化が期待されており、さ
らに機器内での電池体積の占める割合（機器内の体積効
率）を考えると、円筒状電池の場合、空間ロスが大きく
電源の小型化、高容量化には不利となるので、角型タイ
プの電池等が実装効率上等で有利になることが知られて
いる。
の電源として電池が使用されている。このような機器の
中でも特にラジオ、テープレコーダあるいはカメラ等の
分野において機器の小型化、薄型化などが要求されてい
る。このように機器の小型化、薄型化を考慮した場合、
電池としても当然、小型、軽量化が期待されており、さ
らに機器内での電池体積の占める割合（機器内の体積効
率）を考えると、円筒状電池の場合、空間ロスが大きく
電源の小型化、高容量化には不利となるので、角型タイ
プの電池等が実装効率上等で有利になることが知られて
いる。
【０００３】この角型タイプの電池としては、ニッケル
−カドミウム電池、鉛電池等の分野で極板を数層に重ね
た積層型が広く普及している。しかしながら、使用機器
において大電流、高電圧を要求されるようになり、更な
る高出力化や重負荷特性の向上を考慮した場合、電極を
薄型化し、これを渦巻状に捲回して渦巻電極体として用
いる方法が最も有効であり、又生産性の面においても有
利である。
−カドミウム電池、鉛電池等の分野で極板を数層に重ね
た積層型が広く普及している。しかしながら、使用機器
において大電流、高電圧を要求されるようになり、更な
る高出力化や重負荷特性の向上を考慮した場合、電極を
薄型化し、これを渦巻状に捲回して渦巻電極体として用
いる方法が最も有効であり、又生産性の面においても有
利である。
【０００４】このような角型タイプの電池内に渦巻電極
体を挿入する場合には、渦巻電極体を非真円形状に作製
しなければ、電池外装缶内に挿入できない。
体を挿入する場合には、渦巻電極体を非真円形状に作製
しなければ、電池外装缶内に挿入できない。
【０００５】この非真円形状渦巻電極体を製造する方法
としては、板状の巻心に極板を巻き付けて形成する方
法（特開昭５８−２１８７６８号公報）、真円形状の
電極体を所定方向に押圧して形成する方法（特開昭５７
−１６３９６５号公報、特開昭６０−２５１６４号公
報）が提案されている。
としては、板状の巻心に極板を巻き付けて形成する方
法（特開昭５８−２１８７６８号公報）、真円形状の
電極体を所定方向に押圧して形成する方法（特開昭５７
−１６３９６５号公報、特開昭６０−２５１６４号公
報）が提案されている。
【０００６】しかしながら、の方法では、初めから楕
円状に巻き取るために、巻取時の極板の供給速度の変化
が大きくなる等の影響により巻取が困難になり、さら
に、巻取装置が複雑になるという問題がある。従って、
の真円に巻き取り押圧する方法が多く用いられてい
る。
円状に巻き取るために、巻取時の極板の供給速度の変化
が大きくなる等の影響により巻取が困難になり、さら
に、巻取装置が複雑になるという問題がある。従って、
の真円に巻き取り押圧する方法が多く用いられてい
る。
【０００７】ところがこの方法によると、図７に示した
真円形状渦巻電極体１３を、図８に示したように所定方
向に押圧して非真円形状渦巻電極体２ｂを形成する際、
真円巻き取り時に形成された渦巻電極体の中央透孔部６
は、不規則な変形を示すことになる。この変形は、図８
のハッチング部に示されるように、渦巻電極体の長辺方
向の電極が湾曲して、電極間距離が大きく開いてしま
い、電極間の緊迫度が均一に維持できなくなり、放電特
性やサイクル特性に悪影響を及ぼすものであった。ま
た、渦巻電極体最内周部近傍の電極が最大の曲率で折れ
曲がり、電極の芯体から活物質の剥離が生じたり、電極
の破損が生じたりする。さらに、極端な場合は、破損し
た電極がセパレータを破壊して、内部短絡の原因となる
こともある。
真円形状渦巻電極体１３を、図８に示したように所定方
向に押圧して非真円形状渦巻電極体２ｂを形成する際、
真円巻き取り時に形成された渦巻電極体の中央透孔部６
は、不規則な変形を示すことになる。この変形は、図８
のハッチング部に示されるように、渦巻電極体の長辺方
向の電極が湾曲して、電極間距離が大きく開いてしま
い、電極間の緊迫度が均一に維持できなくなり、放電特
性やサイクル特性に悪影響を及ぼすものであった。ま
た、渦巻電極体最内周部近傍の電極が最大の曲率で折れ
曲がり、電極の芯体から活物質の剥離が生じたり、電極
の破損が生じたりする。さらに、極端な場合は、破損し
た電極がセパレータを破壊して、内部短絡の原因となる
こともある。
【０００８】この対処として、真円形状渦巻電極体の中
央透孔部に所望の断面形状を有する芯体を挿入した後、
渦巻電極体を圧縮成形する方法（特開昭６０−２５１６
４号公報）が提案されている。
央透孔部に所望の断面形状を有する芯体を挿入した後、
渦巻電極体を圧縮成形する方法（特開昭６０−２５１６
４号公報）が提案されている。
【０００９】しかしながら、この公報の目的は、スポッ
ト孔を確保することであり、そのために、渦巻電極体を
外装缶内に挿入した後、芯体を除去しなければならな
い。したがって、結果的に渦巻電極体の緊迫度が確保さ
れないという問題点がある。
ト孔を確保することであり、そのために、渦巻電極体を
外装缶内に挿入した後、芯体を除去しなければならな
い。したがって、結果的に渦巻電極体の緊迫度が確保さ
れないという問題点がある。
【００１０】さらに、この方法では、渦巻電極体最内周
部の電極破損や緊迫度の不均一性を十分に防止すること
ができない。
部の電極破損や緊迫度の不均一性を十分に防止すること
ができない。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な問題点を解決し、長円形、楕円形等の断面が非真円形
状の渦巻電極体を有する電池において、非真円形状の渦
巻電極体の電極の破損や内部短絡あるいは電極の緊迫度
の不均一性から生じる電池性能劣化等を防止して、高品
質、高性能な電池を提供することを目的とするものであ
る。
な問題点を解決し、長円形、楕円形等の断面が非真円形
状の渦巻電極体を有する電池において、非真円形状の渦
巻電極体の電極の破損や内部短絡あるいは電極の緊迫度
の不均一性から生じる電池性能劣化等を防止して、高品
質、高性能な電池を提供することを目的とするものであ
る。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明は、正極と、負極
と、これら両極間に位置するセパレータとを卷回して真
円形状渦巻電極体に構成した後、該真円形状渦巻電極体
を押圧して得た非真円形状渦巻電極体を有する電池にお
いて、前記非真円形状渦巻電極体の中央透孔部に弾性バ
ネ部材が配設されていることを特徴とするものである。
と、これら両極間に位置するセパレータとを卷回して真
円形状渦巻電極体に構成した後、該真円形状渦巻電極体
を押圧して得た非真円形状渦巻電極体を有する電池にお
いて、前記非真円形状渦巻電極体の中央透孔部に弾性バ
ネ部材が配設されていることを特徴とするものである。
【００１３】また、前記弾性バネ部材が略コ字状を有す
ることが好ましい。
ることが好ましい。
【００１４】さらに、前記非真円形状渦巻電極体を収納
する外装缶断面形状が、矩形もしくは長円形状を有する
ことが好ましい。
する外装缶断面形状が、矩形もしくは長円形状を有する
ことが好ましい。
【００１５】
【作用】本発明によれば、渦巻電極体の中央透孔部に弾
性バネ部材が配設されているので、押圧によって真円形
状渦巻電極体を非真円形状にしたとき、弾性バネ部材の
弾性力が非真円形状渦巻電極体の長辺方向に働くので、
長辺方向のストレート部分に引張荷重が加えられて、外
側に湾曲するのを防止することができる。
性バネ部材が配設されているので、押圧によって真円形
状渦巻電極体を非真円形状にしたとき、弾性バネ部材の
弾性力が非真円形状渦巻電極体の長辺方向に働くので、
長辺方向のストレート部分に引張荷重が加えられて、外
側に湾曲するのを防止することができる。
【００１６】したがって、非真円形状の渦巻電極体を形
成しても極板間の緊迫度が低下することもなく、電極の
破損及び電極の欠落による内部短絡などが防止できる。
成しても極板間の緊迫度が低下することもなく、電極の
破損及び電極の欠落による内部短絡などが防止できる。
【００１７】又、内周部の緊迫度のいびつ性が防止さ
れ、均一な緊迫度が保持されるので電池反応が促進さ
れ、放電特性や二次電池の場合のサイクル特性が向上す
る。
れ、均一な緊迫度が保持されるので電池反応が促進さ
れ、放電特性や二次電池の場合のサイクル特性が向上す
る。
【００１８】
〔実施例〕以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳述
する。
する。
【００１９】図１に本発明の非真円形状渦巻電極体を有
する電池を示す。１は非真円形状渦巻電極体２ａの中央
透孔部６に配設された弾性バネ部材であり、２ａは正極
３と、負極４と、これら両極間に位置するセパレータ５
とを卷回した非真円形状渦巻電極体である。この非真円
形状渦巻電極体２ａを導電性を有する電池外装缶７に挿
入する。電池外装缶７と正極３とは電気的接続されてい
る。次いで、電解液を注液して、負極リード８を負極端
子９に接続する。負極端子９は、封口板１１に絶縁パッ
キング１０を介して、封口板中央透孔部にかしめ固定さ
れている。この封口板１１と電池外装缶７の開口端部と
をレーザ溶接をして密閉する。
する電池を示す。１は非真円形状渦巻電極体２ａの中央
透孔部６に配設された弾性バネ部材であり、２ａは正極
３と、負極４と、これら両極間に位置するセパレータ５
とを卷回した非真円形状渦巻電極体である。この非真円
形状渦巻電極体２ａを導電性を有する電池外装缶７に挿
入する。電池外装缶７と正極３とは電気的接続されてい
る。次いで、電解液を注液して、負極リード８を負極端
子９に接続する。負極端子９は、封口板１１に絶縁パッ
キング１０を介して、封口板中央透孔部にかしめ固定さ
れている。この封口板１１と電池外装缶７の開口端部と
をレーザ溶接をして密閉する。
【００２０】尚、実施例では、正極３を最外周として電
池外装缶７と接触させているが、実施例の正極３と負極
４とを反対にして、負極４を最外周として電池外装缶７
と接触させてもかまわない。
池外装缶７と接触させているが、実施例の正極３と負極
４とを反対にして、負極４を最外周として電池外装缶７
と接触させてもかまわない。
【００２１】図２は、本発明の非真円形状渦巻電極体の
断面図である。
断面図である。
【００２２】図３は、非真円形状渦巻電極体２ａの中央
透孔部６に配設されている弾性バネ部材１の側面図を示
す。弾性バネ部材１としては、非真円形状の電池外装缶
７に非真円形状渦巻電極体２ａを挿入したときに、長辺
方向に引張荷重を加えることができるような形態、特に
図３に示す略コ字状の形態が適している。
透孔部６に配設されている弾性バネ部材１の側面図を示
す。弾性バネ部材１としては、非真円形状の電池外装缶
７に非真円形状渦巻電極体２ａを挿入したときに、長辺
方向に引張荷重を加えることができるような形態、特に
図３に示す略コ字状の形態が適している。
【００２３】図４は、非真円形状渦巻電極体２ａの製造
工程を示すものである。以下の工程にしたがって、非真
円形状の渦巻電極体を作製する。弾性バネ部材１を巻
芯１２の中空部に挿入する（図４ａ）。正極３と、負
極４とを、セパレータ５を介して巻芯１２に捲回し真円
形状渦巻電極体１３を作製する（図４ｂ）。真円形状
渦巻電極体１３に巻取後、巻芯１２を真円形状渦巻電極
体１３から引き抜く（図４ｃ）。真円形状渦巻電極体
１３に所定の方向から加圧して、非真円形状渦巻電極体
２ａを作製する（図４ｄ）。ここで、非真円形状渦巻電
極体２ａの長辺方向に弾性バネ部材１の弾性方向が加わ
るように弾性バネ部材１が配設されている。
工程を示すものである。以下の工程にしたがって、非真
円形状の渦巻電極体を作製する。弾性バネ部材１を巻
芯１２の中空部に挿入する（図４ａ）。正極３と、負
極４とを、セパレータ５を介して巻芯１２に捲回し真円
形状渦巻電極体１３を作製する（図４ｂ）。真円形状
渦巻電極体１３に巻取後、巻芯１２を真円形状渦巻電極
体１３から引き抜く（図４ｃ）。真円形状渦巻電極体
１３に所定の方向から加圧して、非真円形状渦巻電極体
２ａを作製する（図４ｄ）。ここで、非真円形状渦巻電
極体２ａの長辺方向に弾性バネ部材１の弾性方向が加わ
るように弾性バネ部材１が配設されている。
【００２４】また、上記の製造工程では、あらかじめ巻
芯１２に弾性バネ部材１を挿入したが、巻芯１２の中空
部には初めに何も挿入しないで、の巻芯１２に電極を
捲回した後に、巻芯１２の中空部に弾性バネ部材１を挿
入しても良い。
芯１２に弾性バネ部材１を挿入したが、巻芯１２の中空
部には初めに何も挿入しないで、の巻芯１２に電極を
捲回した後に、巻芯１２の中空部に弾性バネ部材１を挿
入しても良い。
【００２５】以上のようにして得られた非真円形状渦巻
電極体２ａを有する電池を、本発明電池Ａ１とする。
電極体２ａを有する電池を、本発明電池Ａ１とする。
【００２６】〔比較例〕比較例として、図７に示した中
央透孔部６に何も挿入していない真円形状渦巻電極体１
３に、所定の方向から圧力を加えて、図８に示した非真
円形状渦巻電極体２ｂを用いる以外は、本発明電池と同
様にして比較電池Ｘ１を作製した。
央透孔部６に何も挿入していない真円形状渦巻電極体１
３に、所定の方向から圧力を加えて、図８に示した非真
円形状渦巻電極体２ｂを用いる以外は、本発明電池と同
様にして比較電池Ｘ１を作製した。
【００２７】〔負荷特性〕本発明電池Ａ１と比較電池Ｘ
１の負荷特性を測定し、図５にその結果を示した。測定
条件は、各電池を充電電流２００ｍＡで充電終止電圧
４．２Ｖまで充電した後、放電電流４００ｍＡで放電終
止電圧２．７５Ｖまで放電するものである。
１の負荷特性を測定し、図５にその結果を示した。測定
条件は、各電池を充電電流２００ｍＡで充電終止電圧
４．２Ｖまで充電した後、放電電流４００ｍＡで放電終
止電圧２．７５Ｖまで放電するものである。
【００２８】図５より、本発明電池Ａ１の方が比較電池
Ｘ１と比較して、電池電圧が高く、放電時間が長いこと
が判る。
Ｘ１と比較して、電池電圧が高く、放電時間が長いこと
が判る。
【００２９】〔サイクル特性〕本発明電池Ａ１と比較電
池Ｘ１のサイクル特性を測定し、その結果を図６に示し
た。測定条件は、各電池を充電電流１００ｍＡで充電終
止電圧４．２Ｖまで充電した後、放電電流１００ｍＡで
放電終止電圧２．７５まで放電するという操作を繰り返
し行うものである。
池Ｘ１のサイクル特性を測定し、その結果を図６に示し
た。測定条件は、各電池を充電電流１００ｍＡで充電終
止電圧４．２Ｖまで充電した後、放電電流１００ｍＡで
放電終止電圧２．７５まで放電するという操作を繰り返
し行うものである。
【００３０】図６より、本発明電池Ａ１の方が比較電池
Ｘ１と比較して、サイクル寿命も長く、容量維持率も高
いことが判る。
Ｘ１と比較して、サイクル寿命も長く、容量維持率も高
いことが判る。
【００３１】以上の結果から、本発明電池Ａ１は、非真
円形状渦巻電極体の中央透孔部に弾性バネ部材が配設さ
れているので、弾性バネ部材の弾性力によって、非真円
形状渦巻電極体の極板間の緊迫度の低下を防止すること
ができ、電極の芯体から活物質の剥離や電極の破損を防
止でき、サイクル特性等が向上するものである。
円形状渦巻電極体の中央透孔部に弾性バネ部材が配設さ
れているので、弾性バネ部材の弾性力によって、非真円
形状渦巻電極体の極板間の緊迫度の低下を防止すること
ができ、電極の芯体から活物質の剥離や電極の破損を防
止でき、サイクル特性等が向上するものである。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、非真円形状渦巻電極体の中央
透孔部に弾性バネ部材が配設されているので、渦巻電極
体を非真円形状に押圧しても、電極間の緊迫度が確保で
き、電極の剥離や脱落を防止することができるので、サ
イクル特性や負荷特性の向上をはかることができる。
透孔部に弾性バネ部材が配設されているので、渦巻電極
体を非真円形状に押圧しても、電極間の緊迫度が確保で
き、電極の剥離や脱落を防止することができるので、サ
イクル特性や負荷特性の向上をはかることができる。
【図１】本発明電池の断面図である。
【図２】本発明電池の非真円形状渦巻電極体の断面図で
ある。
ある。
【図３】弾性バネ部材の側面図である。
【図４】本発明電池の製造工程図である。
【図５】本発明電池と比較電池の負荷特性図である。
【図６】本発明電池と比較電池のサイクル特性図であ
る。
る。
【図７】従来の真円形状渦巻電極体の断面図である。
【図８】従来の非真円形状渦巻電極体の断面図である。
１・・・・・・弾性バネ部材 ２ａ・・・・・本発明の非真円形状渦巻電極体 ２ｂ・・・・・従来の非真円形状渦巻電極体 ３・・・・・・正極 ４・・・・・・負極 ５・・・・・・セパレータ ６・・・・・・中央透孔部 ７・・・・・・電池外装缶 ８・・・・・・負極リード ９・・・・・・負極端子 １０・・・・・絶縁パッキング １１・・・・・封口板 １２・・・・・巻芯 １３・・・・・真円形状渦巻電極体 Ａ１・・・・・本発明電池 Ｘ１・・・・・比較電池
Claims (3)
- 【請求項１】 正極と、負極と、これら両極間に位置す
るセパレータとを卷回して真円形状渦巻電極体に構成し
た後、該真円形状渦巻電極体を押圧して得た非真円形状
渦巻電極体を有する電池において、前記非真円形状渦巻
電極体の中央透孔部に弾性バネ部材が配設されているこ
とを特徴とする電池。 - 【請求項２】 前記弾性バネ部材が略コ字状を有するこ
とを特徴とする請求項１記載の電池。 - 【請求項３】 前記非真円形状渦巻電極体を収納する外
装缶断面形状が、矩形もしくは長円形状を有することを
特徴とする請求項１もしくは請求項２記載の電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00503993A JP3301802B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 電 池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00503993A JP3301802B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 電 池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06215793A true JPH06215793A (ja) | 1994-08-05 |
| JP3301802B2 JP3301802B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=11600308
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00503993A Expired - Fee Related JP3301802B2 (ja) | 1993-01-14 | 1993-01-14 | 電 池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3301802B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09199178A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉型二次電池 |
| JP2015008091A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
-
1993
- 1993-01-14 JP JP00503993A patent/JP3301802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH09199178A (ja) * | 1996-01-19 | 1997-07-31 | Japan Storage Battery Co Ltd | 密閉型二次電池 |
| JP2015008091A (ja) * | 2013-06-25 | 2015-01-15 | 株式会社Ｇｓユアサ | 電池 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3301802B2 (ja) | 2002-07-15 |
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