JPH08138727A - 密閉角形非水電解液電池 - Google Patents
密閉角形非水電解液電池Info
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- JPH08138727A JPH08138727A JP6272222A JP27222294A JPH08138727A JP H08138727 A JPH08138727 A JP H08138727A JP 6272222 A JP6272222 A JP 6272222A JP 27222294 A JP27222294 A JP 27222294A JP H08138727 A JPH08138727 A JP H08138727A
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- Japan
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- packing
- sealing
- holding plate
- battery
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- 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
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- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- 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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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Primary Cells (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】内部短絡発生のない封口性の優れた密閉角形非
水電解液電池を提供する。 【構成】封口蓋群３が上端部と下端部にそれぞれ外側、
内側へ折り曲がって台座を形成し、さらに内側台座の側
面に肉薄部を有し、中央部に突起部分を有することで中
間台座を形成するパッキング９と、中央孔に圧力弁を配
し上端部と下端部にそれぞれ突起部分を有する保持板７
と、前記保持板の外周及び底面を覆うインナーキャップ
８と、過電流加熱保護素子６と端子板５とで構成された
長円形非水電解液電池において、封口蓋群がパッキング
９の外側台座部分で外装缶開口部分に保持されて存在
し、バッキング９の肉厚部分の間で外側から内側へ絞り
加工することで、第一の封口加工１０とし、外装缶１と
パッキング９の開口部を前記保持板７の上部突起部分と
過電流過熱保護素子６と端子板５の廻りで内側に曲げ加
工して第二の封口加工１１とした密閉角形非水電解液電
池。
水電解液電池を提供する。 【構成】封口蓋群３が上端部と下端部にそれぞれ外側、
内側へ折り曲がって台座を形成し、さらに内側台座の側
面に肉薄部を有し、中央部に突起部分を有することで中
間台座を形成するパッキング９と、中央孔に圧力弁を配
し上端部と下端部にそれぞれ突起部分を有する保持板７
と、前記保持板の外周及び底面を覆うインナーキャップ
８と、過電流加熱保護素子６と端子板５とで構成された
長円形非水電解液電池において、封口蓋群がパッキング
９の外側台座部分で外装缶開口部分に保持されて存在
し、バッキング９の肉厚部分の間で外側から内側へ絞り
加工することで、第一の封口加工１０とし、外装缶１と
パッキング９の開口部を前記保持板７の上部突起部分と
過電流過熱保護素子６と端子板５の廻りで内側に曲げ加
工して第二の封口加工１１とした密閉角形非水電解液電
池。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、密閉角形非水電解液電
池に関する。
池に関する。
【０００２】
【従来技術】近年、電子機器の発達に伴い、小型で軽
量、かつエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電
が可能な非水電解液を用いた二次電池の開発が要望され
ている。この種の二次電池としては、負極活物質として
リチウムまたはリチウム合金を用い、正極活物質として
モリブデン、バナジウム、チタン、ニオブなどの酸化
物、硫化物、セレン化物を用いたものが知られている。
また、最近では負極活物質にカーボンを用い、正極活物
質にはリチウムコバルト酸化物やリチウムマンガン酸化
物を用いたリチウムイオン二次電池の開発、商品化が活
発に行われている。
量、かつエネルギー密度が高く、さらに繰り返し充放電
が可能な非水電解液を用いた二次電池の開発が要望され
ている。この種の二次電池としては、負極活物質として
リチウムまたはリチウム合金を用い、正極活物質として
モリブデン、バナジウム、チタン、ニオブなどの酸化
物、硫化物、セレン化物を用いたものが知られている。
また、最近では負極活物質にカーボンを用い、正極活物
質にはリチウムコバルト酸化物やリチウムマンガン酸化
物を用いたリチウムイオン二次電池の開発、商品化が活
発に行われている。
【０００３】このような電池系の多くは、当初コイン形
や円筒形での開発が主であったが、用途の多様化に伴い
角形や長円形等の体積効率の優れた電池の要求が高まっ
ている。
や円筒形での開発が主であったが、用途の多様化に伴い
角形や長円形等の体積効率の優れた電池の要求が高まっ
ている。
【０００４】従来長円形のようなストレート部分を有す
る電池の封口方法は、主に次のようなものが用いられて
いた。一つは一般に円筒形電池の封口方法に用いられて
いるビード加工後にクリンプ封口である（図５参照）。
これはビード加工機の上型で外装缶１の内側を保持し、
前記外装缶１に下方向から加圧しながら溝入れローラー
をあてて深さ１mm以上の溝、即ち封口蓋群３を保持する
台座１２を形成した後、缶に封口蓋群３を挿入して缶開
口部を内側に曲げ加工１３するものであった。もう一つ
はレーザーによる封口であり、この場合は一方の端子が
ガラスハーメチックで絶縁された封口蓋体を外装缶の開
口部へ載置し、周辺部をレーザー溶接で封口するもので
あった。
る電池の封口方法は、主に次のようなものが用いられて
いた。一つは一般に円筒形電池の封口方法に用いられて
いるビード加工後にクリンプ封口である（図５参照）。
これはビード加工機の上型で外装缶１の内側を保持し、
前記外装缶１に下方向から加圧しながら溝入れローラー
をあてて深さ１mm以上の溝、即ち封口蓋群３を保持する
台座１２を形成した後、缶に封口蓋群３を挿入して缶開
口部を内側に曲げ加工１３するものであった。もう一つ
はレーザーによる封口であり、この場合は一方の端子が
ガラスハーメチックで絶縁された封口蓋体を外装缶の開
口部へ載置し、周辺部をレーザー溶接で封口するもので
あった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら前述のよ
うな封口構造を用いた場合、次のような問題点があっ
た。まずビード加工後にクリンプ封口する場合、前記加
工後に内側からの保持体、即ち上型があたらない部分で
ある外装缶の溝下ストレート部分１４にへこみが現れ、
内部の電極群を圧迫してセパレータ破損による内部短絡
を発生したことや、溝上ストレート部分に加工歪みが現
れ、外装缶と封口蓋群の間に一定のクリアランスを保た
せることが困難になり、クリンプ封口後に充放電時のコ
イルの寸法変化による缶への加圧力や、高温貯蔵状態、
過充電、過放電、短絡などの異常時における電解液のガ
ス化による内圧上昇によって、漏液不良が発生した。ま
たこのような缶の歪みを抑えるため溝入れを浅くする
と、クリンプ時に封口蓋群３が缶の中に潜り込み、同様
に漏液不良を発生した。一方レーザーによる封口方法
は、封口性に関しては非常に優れているものの、蓋体に
あるガラスハーメチックの加工やレーザー溶接機の導入
など、部品コストや生産コストの面で非常に高価であっ
た。
うな封口構造を用いた場合、次のような問題点があっ
た。まずビード加工後にクリンプ封口する場合、前記加
工後に内側からの保持体、即ち上型があたらない部分で
ある外装缶の溝下ストレート部分１４にへこみが現れ、
内部の電極群を圧迫してセパレータ破損による内部短絡
を発生したことや、溝上ストレート部分に加工歪みが現
れ、外装缶と封口蓋群の間に一定のクリアランスを保た
せることが困難になり、クリンプ封口後に充放電時のコ
イルの寸法変化による缶への加圧力や、高温貯蔵状態、
過充電、過放電、短絡などの異常時における電解液のガ
ス化による内圧上昇によって、漏液不良が発生した。ま
たこのような缶の歪みを抑えるため溝入れを浅くする
と、クリンプ時に封口蓋群３が缶の中に潜り込み、同様
に漏液不良を発生した。一方レーザーによる封口方法
は、封口性に関しては非常に優れているものの、蓋体に
あるガラスハーメチックの加工やレーザー溶接機の導入
など、部品コストや生産コストの面で非常に高価であっ
た。
【０００６】本発明は、このような点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、角形電池において内
部の電極群２に影響を及ぼすことなく、充放電時のコイ
ルの寸法変化による缶の膨れや、過充電、過放電、短絡
などの異常時における電解液のガス化による内圧上昇に
耐えうる封口構造を、安価に提供するものである。
もので、その目的とするところは、角形電池において内
部の電極群２に影響を及ぼすことなく、充放電時のコイ
ルの寸法変化による缶の膨れや、過充電、過放電、短絡
などの異常時における電解液のガス化による内圧上昇に
耐えうる封口構造を、安価に提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、捲回式の正
極、セパレータ及び負極からなる電極群２とこれらを収
納する外装缶１と電池内圧上昇時に圧力を解放する弁機
構４を有する封口蓋群３を有し、前記封口蓋群３が上端
部と下端部にそれぞれ外側、内側へ折り曲がって台座を
形成し、さらに内側台座の側面に肉薄部を有し、中央部
に突起部分を有することで中間台座を形成するパッキン
グ９と、中央孔に圧力弁を配し上端部と下端部にそれぞ
れ突起部分を有する保持板７と、前記保持板の外周及び
底面を覆うインナーキャップ８と、過電流加熱保護素子
６と端子板５とで構成された長円形非水電解液電池にお
いて、前記封口蓋群３が前記パッキング９の外側台座部
分で外装缶開口部分に保持されて存在し、外装缶１とパ
ッキング９を前記保持板７の突起部分、すなわちパッキ
ング９の肉厚部分の間で外側から幅１mm、深さ０．５mm
程度内側へ絞り加工することで、第一の封口加工１０と
し、さらに外装缶１とパッキング９の開口部を前記保持
板７の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子板５
の廻りで内側に曲げ加工することにより第二の封口加工
１１とした密閉角形非水電解液電池である。
極、セパレータ及び負極からなる電極群２とこれらを収
納する外装缶１と電池内圧上昇時に圧力を解放する弁機
構４を有する封口蓋群３を有し、前記封口蓋群３が上端
部と下端部にそれぞれ外側、内側へ折り曲がって台座を
形成し、さらに内側台座の側面に肉薄部を有し、中央部
に突起部分を有することで中間台座を形成するパッキン
グ９と、中央孔に圧力弁を配し上端部と下端部にそれぞ
れ突起部分を有する保持板７と、前記保持板の外周及び
底面を覆うインナーキャップ８と、過電流加熱保護素子
６と端子板５とで構成された長円形非水電解液電池にお
いて、前記封口蓋群３が前記パッキング９の外側台座部
分で外装缶開口部分に保持されて存在し、外装缶１とパ
ッキング９を前記保持板７の突起部分、すなわちパッキ
ング９の肉厚部分の間で外側から幅１mm、深さ０．５mm
程度内側へ絞り加工することで、第一の封口加工１０と
し、さらに外装缶１とパッキング９の開口部を前記保持
板７の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子板５
の廻りで内側に曲げ加工することにより第二の封口加工
１１とした密閉角形非水電解液電池である。
【０００８】
【実施例】図１及び図２を参照にして、本発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【０００９】まず発電要素として、正極にリチウムとマ
ンガンの複合酸化物ＬｉＭｎ2 Ｏ4に導電材、バインダ
を加え、アルミニウム基板に塗布・乾燥してシート状に
したものと、負極に金属リチウムを銅基板に圧着したも
のを、ポリプロピレン性多孔質フィルムをセパレータと
して介在させて捲回した後、加圧成形して長円形電極群
２を構成し、外装缶１に収納して、前記電極群２から出
た一方のリード線を外装缶１に溶接した。次に電解質と
して六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6)を溶解した、プ
ロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合
溶媒（体積比率５０：５０）を電解液として用い、前記
外装缶１に注液した。次に電池内圧上昇時に圧力を解放
する弁機構４を有する封口蓋群３を、前記封口体群が上
端部と下端部にそれぞれ外側、内側へ折り曲がって台座
１２を形成し、さらに内側台座の側面の肉薄部と中間台
座を形成する突起部分を有するパッキング９に、中央孔
に圧力弁を配し、上端部と下端部にそれぞれ突起部分を
有する保持板７と、この上端突起部分以外の外周及び底
面を覆うインナーキャップ８と一体化された蓋体をはめ
こみ、前記電極群２から出たもう一方のリード線と溶接
した。さらに前記蓋体の上に過電流加熱保護素子６と端
子板５とを積載し、これら封口蓋群３を前記パッキング
９の外側台座部分で外装缶開口部分に保持した。ここで
外装缶１とパッキング９を前記保持板７の突起部分の
間、すなわちパッキングの肉厚部分の間で外側から幅１
mm、深さ０．５mmの絞り加工することで、第一の封口加
工１０とし、さらに外装缶とパッキングの開口部を前記
補強板の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子板
５の廻りで内側に曲げ加工することにより、第二の封口
加工１１として縦１０mm、横４０mm、高さ５０mm、容量
１，５００mAh の密閉角形非水電解液電池を１００個作
製した。
ンガンの複合酸化物ＬｉＭｎ2 Ｏ4に導電材、バインダ
を加え、アルミニウム基板に塗布・乾燥してシート状に
したものと、負極に金属リチウムを銅基板に圧着したも
のを、ポリプロピレン性多孔質フィルムをセパレータと
して介在させて捲回した後、加圧成形して長円形電極群
２を構成し、外装缶１に収納して、前記電極群２から出
た一方のリード線を外装缶１に溶接した。次に電解質と
して六弗化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ6)を溶解した、プ
ロピレンカーボネートとジエチルカーボネートとの混合
溶媒（体積比率５０：５０）を電解液として用い、前記
外装缶１に注液した。次に電池内圧上昇時に圧力を解放
する弁機構４を有する封口蓋群３を、前記封口体群が上
端部と下端部にそれぞれ外側、内側へ折り曲がって台座
１２を形成し、さらに内側台座の側面の肉薄部と中間台
座を形成する突起部分を有するパッキング９に、中央孔
に圧力弁を配し、上端部と下端部にそれぞれ突起部分を
有する保持板７と、この上端突起部分以外の外周及び底
面を覆うインナーキャップ８と一体化された蓋体をはめ
こみ、前記電極群２から出たもう一方のリード線と溶接
した。さらに前記蓋体の上に過電流加熱保護素子６と端
子板５とを積載し、これら封口蓋群３を前記パッキング
９の外側台座部分で外装缶開口部分に保持した。ここで
外装缶１とパッキング９を前記保持板７の突起部分の
間、すなわちパッキングの肉厚部分の間で外側から幅１
mm、深さ０．５mmの絞り加工することで、第一の封口加
工１０とし、さらに外装缶とパッキングの開口部を前記
補強板の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子板
５の廻りで内側に曲げ加工することにより、第二の封口
加工１１として縦１０mm、横４０mm、高さ５０mm、容量
１，５００mAh の密閉角形非水電解液電池を１００個作
製した。
【００１０】（比較例１）前記保護板７に上部突起部分
のないものとパッキング９に前記突起部分を埋める構造
をもつものを用いた以外、実施例と同様の方法で密閉角
形非水電解液電池を１００個作製した。（図３参照）
のないものとパッキング９に前記突起部分を埋める構造
をもつものを用いた以外、実施例と同様の方法で密閉角
形非水電解液電池を１００個作製した。（図３参照）
【００１１】（比較例２）前記保持板７に下部突起部分
のないものとパッキング９に前記突起部分を埋める構造
をもつものを用いた以外、実施例と同様の方法で密閉角
形非水電解液電池を１００個作製した（図４参照）。
のないものとパッキング９に前記突起部分を埋める構造
をもつものを用いた以外、実施例と同様の方法で密閉角
形非水電解液電池を１００個作製した（図４参照）。
【００１２】（従来例）ビード加工機の上型に外装缶１
を保持し、前記外装缶１に下方向から加圧しながら溝入
れローラーをあてて、深さ１．３mmの溝、即ち封口蓋群
３を保持する台座１２を形成した後、缶に封口蓋群３を
挿入して、缶開口部をクリンプ加工１３して密閉角形非
水電解液電池を１００個作製した（図５参照）。
を保持し、前記外装缶１に下方向から加圧しながら溝入
れローラーをあてて、深さ１．３mmの溝、即ち封口蓋群
３を保持する台座１２を形成した後、缶に封口蓋群３を
挿入して、缶開口部をクリンプ加工１３して密閉角形非
水電解液電池を１００個作製した（図５参照）。
【００１３】これら作製した各電池について、組立後の
内部短絡数を調査した後、及び６０℃高温貯蔵試験によ
る５Ｄ、１０Ｄ、２０Ｄ経過時の漏液数を調査した結果
をそれぞれ表１及び表２に示す。
内部短絡数を調査した後、及び６０℃高温貯蔵試験によ
る５Ｄ、１０Ｄ、２０Ｄ経過時の漏液数を調査した結果
をそれぞれ表１及び表２に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】実施例によれば、前記保持板７の下部突起
部分が外装缶の溝下ストレート部分のへこみの発生をお
さえ、上部突起部分が溝上ストレート部分の加工歪みを
おさえる役割を果たすことにより、封口後に内部短絡発
生のない封口性の優れた密閉角形非水電解液電池を提供
することができた。しかし、比較例１のような保持板７
に上部突起がないものを用いた場合、溝上ストレート部
分に加工歪みが現れ、外装缶１と封口蓋群３の間に一定
のクリアランスを保たせることが困難になり、封口後の
４５℃高温貯蔵試験において、電解液のガス化による内
圧上昇により漏液不良が発生した。また比較例２のよう
な、保持板７に下部突起がないものを用いた場合、外装
缶１の溝下ストレート部分にへこみ１４が現れ、内部の
電極群を圧迫してセパレータ破損による内部短絡を発生
した。
部分が外装缶の溝下ストレート部分のへこみの発生をお
さえ、上部突起部分が溝上ストレート部分の加工歪みを
おさえる役割を果たすことにより、封口後に内部短絡発
生のない封口性の優れた密閉角形非水電解液電池を提供
することができた。しかし、比較例１のような保持板７
に上部突起がないものを用いた場合、溝上ストレート部
分に加工歪みが現れ、外装缶１と封口蓋群３の間に一定
のクリアランスを保たせることが困難になり、封口後の
４５℃高温貯蔵試験において、電解液のガス化による内
圧上昇により漏液不良が発生した。また比較例２のよう
な、保持板７に下部突起がないものを用いた場合、外装
缶１の溝下ストレート部分にへこみ１４が現れ、内部の
電極群を圧迫してセパレータ破損による内部短絡を発生
した。
【００１７】この結果から、実施例の電池はいずれの試
験においても漏液、内部短絡を発生しないが、比較例及
び従来例は漏液や内部短絡を発生するような構造上の欠
陥をもっている。
験においても漏液、内部短絡を発生しないが、比較例及
び従来例は漏液や内部短絡を発生するような構造上の欠
陥をもっている。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、外装缶１に対する封口
加工が、従来のビード加工法と比較して非常に緩い条件
であるため、加工後の缶の歪みの発生が小さいばかりで
なく、さらに前記保持板の下部突起部分が、外装缶の溝
下ストレート部分のへこみの発生をおさえ、上部突起部
分が溝上ストレート部分の加工歪みをおさえる役割を果
たし、最後に、外装缶１とパッキング９の開口部を前記
保持板７の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子
板５の廻りで内側に曲げ加工することにより、内部短絡
発生のない、封口性の優れた、密閉角形非水電解液電池
を提供することができる。
加工が、従来のビード加工法と比較して非常に緩い条件
であるため、加工後の缶の歪みの発生が小さいばかりで
なく、さらに前記保持板の下部突起部分が、外装缶の溝
下ストレート部分のへこみの発生をおさえ、上部突起部
分が溝上ストレート部分の加工歪みをおさえる役割を果
たし、最後に、外装缶１とパッキング９の開口部を前記
保持板７の上部突起部分と過電流過熱保護素子６と端子
板５の廻りで内側に曲げ加工することにより、内部短絡
発生のない、封口性の優れた、密閉角形非水電解液電池
を提供することができる。
【図１】実施例の電池の断面図を示す。
【図２】ａ：実施例の電池封口構造の断面図、ｂ：保持
板７の断面図、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
板７の断面図、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
【図３】ａ：比較例１の電池封口構造の断面図、ｂ：保
持板７の断面図、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
持板７の断面図、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
【図４】ａ：比較例２の電池封口構造の断面図、ｂ：保
持板の断面図７、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
持板の断面図７、ｃ：パッキング９の断面図を示す。
【図５】従来例の電池の封口構造の断面図を示す。
１：外装缶 ２：電極群 ３：封口蓋群 ４：弁機構 ５：端子板 ６：過電流加熱保護素子 ７：保護板 ８：インナーキャップ ９：パッキング １０：第一の封口加工 １１：第二の封口加工 １２：台座
Claims (1)
- 【請求項１】 捲回式の正極、セパレータ及び負極から
なる電極群と、これらを収納する外装缶と電池内圧上昇
時に圧力を解放する弁機構を有する封口蓋群を有し、前
記封口体群の上端部と下端部にそれぞれ外側、内側へ折
り曲がった台座を形成し、さらに内側台座の側面に肉薄
部を有し、中央部に突起部分を有することで、中間台座
を形成するパッキングと、中央孔に圧力弁を配し上端部
と下端部にそれぞれ突起部分を有する保持板と、前記保
持板の外周及び底面を覆うインナーキャップと、過電流
加熱保護素子と端子板とで構成された密閉角形非水電解
液電池において、前記封口蓋群が、前記パッキングの外
側台座部分で外装缶開口部分に保持されて存在し、外装
缶とパッキングを前記保持板の突起部分、すなわちパッ
キングの肉厚部分の間で外側から絞り加工することで第
一の封口加工とし、さらに外装缶とパッキングの開口部
を前記保持板の上部突起部分と過電流過熱保護素子と端
子板の廻りで内側に曲げ加工することにより第二の封口
加工とした密閉角形非水電解液電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27222294A JP3302200B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 密閉角形非水電解液電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27222294A JP3302200B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 密閉角形非水電解液電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08138727A true JPH08138727A (ja) | 1996-05-31 |
| JP3302200B2 JP3302200B2 (ja) | 2002-07-15 |
Family
ID=17510820
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27222294A Expired - Fee Related JP3302200B2 (ja) | 1994-11-07 | 1994-11-07 | 密閉角形非水電解液電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3302200B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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